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  1. #21
    Nachwuchs Benutzerbild von Spatz
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    627

    Standard

    Die Idee hinter meinem Konzept ist, das notwendige, frequenzabhängige Delay durch eine gezielte Phasendrehung (und damit einer Verzögerung) hinzubekommen. Diese Phasenverschiebung wird erzeugt durch unterschiedliche Einbaugüten und Einbauresonanzen der vorderen und hinteren Chassis.
    Hierbei hat sich ein Verhältnis der vorderen und hinteren Einbauresonanzen von 2/3 als guter Startwert herausgestellt. Die Einbauresonanz des hinteren Chassis muss also 2/3 der Einbauresonanz des vorderen Chassis betragen. Mit einer recht großen Spule (5-20mH) lässt sich das Bündelungsverhalten zu höheren Frequenzen verstetigen.

    Nachteil bei meinen ersten Konzepten war, dass man 1. zwei Chassis auf der Vorderseite braucht, da das hintere Chassis 5-6dB leiser sein muss und 2. der Tiefgang nicht sehr hoch liegt, da der Tiefgang maßgeblich von der Einbauresonanz der vorderen Chassis bestimmt wird, also ca. eine halbe Oktave über der Einbauresonanz des hinteren Chassis liegt. Wenn es dann noch tief gehen soll, werden die Gehäuse recht schnell sehr groß.

    In den Simulationen habe ich aber einen anderen Trick entdeckt:

    Wenn man zwei baugleiche Chassis in gleich große Volumina einbaut, und die Membranmasse des hinteren Chassis verdoppelt, hat man automatisch das passende Verhältnis der Einbauresos, und die 5-6dB weniger auf der Rückseite, und das ganze bei verbessertem Tiefgang.
    Ich würde stark davon ausgehen, dass man mit ein bisschen Suche auch Kombinationen aus verschiedenen Chassis findet, mit denen so ein Kardioid möglich sein sollte (z. B. 17er TMT auf der Vorderseite, 20er TT auf der Rückseite).

    Und wenn ich eine Möglichkeit hätte, mit Holz zu arbeiten, würde ich auch nochmal nachforschen, was passiert, wenn vorderes und hinteres Chassis (mit 2x Mms) auf das gleiche Volumen spielen. Ich könnte mir vorstellen, dass das jeweils andere Chassis für eine "gefühlte" Volumenvergrößerung sorgt (wie bei einem Compound-Subwoofer oder einer Pseudo-OB). Das würde dann noch mehr Tiefgang bei kleinerem Volumen bedeuten. Leider gibt BoxSim das simulatorisch nicht her, und zum Erlernen von AkAbak fehlt mir die Motivation.

    Falls ihr noch fragen habt, fragt!

  2. #22
    Chef Benutzer Benutzerbild von fosti
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    Standard

    Zitat Zitat von Spatz Beitrag anzeigen
    ......
    Nachteil bei meinen ersten Konzepten war, dass man 1. zwei Chassis auf der Vorderseite braucht, da das hintere Chassis 5-6dB leiser sein muss
    .....
    Vorne 2, hinten 1.
    "Hinterher hätte man es vorher meist gewusst" - Horst Evers

  3. #23
    Erfahrener Benutzer
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    Standard

    Moin

    Eine kardioide Abstrahlung kann erreicht werden, indem man einen Dipol und einen Monopol übereinander stellt. Ein Dipol kann mit Hilfe von zwei gleichen Monopolen erreicht werden, indem man sie mit Abstand aufstellt und den einen invertiert ansteuert. Dies hat aber einen Abfall zu tiefen Frequenzin hin zur Folge, den man mit einem entsprechenden low Shelf entzerren muss. Gleichzeitig können die beiden Monopole bis zu einer bestimmten oberen Frequenz als ein Monopol arbeiten wenn sie mit gleicher Polarität angesteuert werden. Bei entsprechender Ansteuerung wird das Gebilde aus zwei Monopolen zum Kardioid.
    Zu dieser Konstellation gab es mal ein AES Paper aus Holland. Die Schaltung die dazu benötigt wurde war relativ simpel und definitiv ohne FIR zu bewerkstelligen.

    Gruss

    Charles

  4. #24
    Chef Benutzer Benutzerbild von fosti
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    Standard

    Also können wir festhalten:
    • 2 Chassis (vorne und hinten) FIR entzerrt ist am exaktesten realisierbar
    • passive Dämpfungslösung ist am günsigsten aber mit knoff hoff verbunden
    • alle anderen Vorschläge liegen irgendwo dazwischen
    "Hinterher hätte man es vorher meist gewusst" - Horst Evers

  5. #25
    Chef Benutzer
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    Standard

    Zitat Zitat von AR Beitrag anzeigen
    Ich bin davon ausgegangen, dass andere Medien bzgl. Frequenzeinfluss sich ähnlich wie Luft verhalten
    Ein anderes "Medium" wäre ja so etwas wie Wasser oder Stickstoff. Die haben eine andere Dichte und ein anderes Kompressionsmodul, deswegen die andere Schallgeschwindigkeit.

    Ein "Absorber" dagegen ist kein anderes Medium, sondern besteht auch aus Luft, allerdings mit einer sehr großen Oberfläche, an der sich die Luftmoleküle reiben und dadurch Energie verlieren. Das heißt, die Schallgeschwindigkeit ändert sich nicht, aber die Schwingungsamplitude wird verringert. Als elektrische Analogie entspricht das einem rein resistiven Widerstand.

    Eines der größten Missverständnisse in der angewandten Akustik ist die Annahme, dass dieser Widerstand frequenzabhängig sei. Das liegt aber nicht am Material, sondern an der Anwendung bzw. der Art der Messung. Da wird der Absorber meistens vor die Wand geklatscht und dann die Absorption gemessen. Da kann nur herauskommen, dass tiefe Töne weniger stark gedämpft werden, weil sie so kurz vor der Wand kaum Schallschnelle aufweisen können, hohe Frequenzen wegen ihrer geringeren Wellenlänge dagegen schon.

    In einem Impedanzrohr, ohne dahinter liegende Wand gemessen, ist der Widerstand dagegen frequenzunabhängig, weil die Welle jeder Frequenz da den gleichen Weg durchlaufen muss - und es keine Begrenzung der Schnelle gibt.

    Und jetzt zum Kardioid: was spricht dagegen, mit dem zweiten Tieftöner die Geithain-Kanäle nachzubilden? Beide TT auf den gleichen Frequenzgang entzerren, den hinteren invertiert laufen lassen und einen normalen Tiefpass (IIR 2. Ordnung) vorschalten. Unterhalb der Eckfrequenz des TPs ist die Verzögerung nahezu konstant (abhängig von Eckfrequenz und Filtercharakteristik), und wenn man die und den physikalischen Abstand passend wählt, erhält man einen Kardioid.

    P.S: mit einem FIR könnte man das natürlich auch machen und zusätzlich noch so an der Phase drehen, dass man im Tiefbass auf den Kardioid verzichtet und dafür mehr Pegel schafft.

  6. #26
    Erfahrener Benutzer Benutzerbild von AR
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    Auf diese Antwort hatte ich gehofft - vielen Dank!

    Gruß
    AR

  7. #27
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    Hi AR,

    ich habe zweimal das Cardioid-Prinzip umgesetzt, einmal im Kii-Klon und das andere Mal in der Bassinho.

    Beide Mal war kein FIR von Nöten. Was auch logisch ist, denn wenn Du den vorderen Bass auf die genaue Entfernung zum hinteren verzögerst und den hinteren verpolst, löscht er jede vom vorderen Bass abgestrahlte Frequenz auch entsprechend aus. Daher funktioniert das ganze auch frequenzunabhängig.

    Und weil der Tiefton kugelförmig abgestrahlt wird, reicht für den hinteren Bass die halbe Membranfläche, da ja auch nur die Hälfte des Schalls hinten ankommt.





    Kurz gesagt: Es ist keine Raketenwissenschaft, Allerdings sollten beide Bässe identisch entzerrt sein und gleiche Hub- bzw. Verschiebefähigkeiten aufweisen. Aber das ist ja auch vollkommen logisch.

    VG
    Ludger
    Mehr bauen, weniger schreiben.

  8. #28
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    Zitat Zitat von spendormania Beitrag anzeigen
    Und weil der Tiefton kugelförmig abgestrahlt wird, reicht für den hinteren Bass die halbe Membranfläche, da ja auch nur die Hälfte des Schalls hinten ankommt.
    ..,
    Allerdings sollten beide Bässe identisch entzerrt sein und gleiche Hub- bzw. Verschiebefähigkeiten aufweisen. Aber das ist ja auch vollkommen logisch.
    Ich spüre hier ein Oxymoron...

  9. #29
    Chef Benutzer Benutzerbild von Azrael
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    Zitat Zitat von JFA Beitrag anzeigen
    Ich spüre hier ein Oxymoron...
    Ich auch: Hubfähigkeit würde ja noch passen, aber Verschiebefähigkeit....?

    Viele Grüße,
    Michael

  10. #30
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    Hier mal ein anschauliches Beispiel für einen Cardioid Sub nach Ludgers Vorstellungen.

    https://martin-audio.com/products/subwoofers/sxc118
    ================================================== ========
    Angestellter im Berufsfeld Audio Entwicklung

  11. #31
    Chef Benutzer Benutzerbild von fosti
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    Das Prinzip ist hier ganz schön dargestellt:

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Bildschirmfoto 2022-06-11 um 17.08.07.png
Hits:	87
Größe:	490,3 KB
ID:	66452
    Quelle: 26. Tonmeistertagung, V. Holtmeyer, "Gerichtete Tieftonabstrahlung", 2010

    Das lambda/4 delay ist eben nicht konstant.
    Geändert von fosti (11.06.2022 um 16:30 Uhr)
    "Hinterher hätte man es vorher meist gewusst" - Horst Evers

  12. #32
    Erfahrener Benutzer Benutzerbild von AR
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    Um mal an den Anfang des Threads zurückzukommen:

    Hier wurde beschrieben, was vorhanden ist.
    Es geht also nicht um ideale Cardioid-Abstrahlung, sondern was man aus dem vorhandenen Equipment (Sub mit 30er Bass/3-Wegebox ebenso mit 30er Bass und ein MiniDSP C.DSP6x8 - übrigens geiles Gerät, billiger und kleiner als der 4x10, aber mit drahtgebundener Fernbed. mit Drehsteller - ich liebe es) daraus machen kann.

    Es steht außer Zweifel, dass man mit FIR-Filtern mehr machen kann.

    Meine Subs laufen wieder und ich habe mir Gedanken gemacht, wie man vorgehen könnte:
    1. Wie weit lässt man den Sub hochlaufen und welche Trennung - derzeit 150Hz mit LR12 TP
    2. Die 3-Weger sind im DSP invertiert. Ich habe noch mit verschiedenen Verzögerungszeiten beim Sub wie auch bei den Fullrangern gespielt, bin aber bei 0ms geblieben. RT60-Messungen scheinen Hausnummern zu liefern. Und das GD hat mich auch nicht nachvollziehbar weiter gebracht.
    Das Blöde ist, subjektiv gefällts mit schon ganz gut.

    Es soll aber weiter gehen:
    Nun könnte man hinter der Box messen - also umdrehen? Oder reicht 30cm Abstand zur Wand?
    Und wo messen? Genau auf der Höhe zwischen den beiden Basschassis? Dann das Delay so einstellen, dass ich den geringsten Pegel bei 60Hz habe. Oder wären auch 90°-Messungen neben der Box zielführend?
    O.k., muß ich noch ausprobieren.

    Gruß
    AR


    PS: @Franky, danke für den interessanten Link!
    Geändert von AR (11.06.2022 um 17:46 Uhr)

  13. #33
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    Zitat Zitat von fosti Beitrag anzeigen
    Das lambda/4 delay ist eben nicht konstant.
    Richtig, das ist der Idealfall, und der ist nur mit FIR darstellbar. Sind die nicht vorhanden, muss man anders arbeiten. Grundidee:
    Chassis vorne, Chassis hinten, Abstand D, dadurch Verzögerung vorne-hinten (und natürlich hinten-vorne) T=D/c. Ohne weitere Maßnahmen ist das ein normaler Dipol. Will man nach hinten eine Nullstelle, muss das hintere Chassis zusätzlich - wie auch immer - um T verzögert werden. Nachteil an der Lösung: die Richtwirkung wird immer kleiner, weil der Phasenunterschied seitlich immer kleiner wird. Die Nullstelle hinten bleibt aber immer erhalten. Interessant wäre, den hinteren über einen Hochpass auszublenden. Macht zwar den Kardioid dann etwas kaputt, aber vermeidet eine 360°-Nullstelle bei DC.

    Mit FIR hätte man ein anderes Problem, nämlich die Praxis: Kardioid bei 0 Hz würde ein unendlich langes Filter benötigen, und das geht nicht, denn wie wir alle Wissen taucht irgendwann der Heilige Zarquon wieder auf um uns alle über das Ende des Universums hinaus zu begleiten. Ignoriert man den DC-Fall, werden die Filter trotzdem ziemlich lang. Da wären niedrige Abtastraten toll, aber ich weiß nicht, was da die gängigen DSP-Plattformen ermöglichen.

  14. #34
    Vollaktiv per DSP Benutzerbild von Slaughthammer
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    Unter 200 Hz kannst du im Wohnraum entweder Nahfeldmessungen des Lautsprechers machen oder halt Raummessungen... Mit beidem kannst du das Abstrahlverhalten in dem Frequenzbereich nicht abbilden.

    Was ich machen würde: Normale gefensterte/gefügte quasi-Freifeldmessungen von beiden Boxen (also Dreiweger und Subwoofer) machen und dann das Verhalten in VituixCAD nachbauen. Oder einfach im Raum optimieren bis das Ergebnis gefällt.

    Gruß, Onno
    wissen ist macht. nicht wissen macht auch nichts.

  15. #35
    Chef Benutzer Benutzerbild von fosti
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    Ich sehe das auch wie Onno, im Bass mit der Kugelabstrahlung leben und am Hörplatz aktiv kompensieren. Ab 100 Hz wird aber die kardioide Abstrahlung interessant, wichtig aber auch mehr im Bereich des Möglichen.
    "Hinterher hätte man es vorher meist gewusst" - Horst Evers

  16. #36
    Registrierter User Benutzerbild von ton-feile
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    Standard Kardioid

    Hallo Zusammen,

    vor einigen Jahren habe ich mal einen Prototypen aus einem CB in Compound und zwei H-Frames gewastelt.
    Mit Pegelanpassung, Delay und PEQ kam was ganz brauchbares raus.

    Hier habe ich Messungen im Nachbarforum gepostet (ist hoffentlich OK, wenn ich sie verlinke):
    http://www.hifi-forum.de/index.php?a...497&postID=9#9


    Viele Grüße
    Rainer

    Tradition ist Bewahrung des Feuers und nicht Anbetung der Asche
    Gustav Mahler


    Die natürliche Gerechtigkeit ist eine Abmachung über das Zuträgliche, um einander gegenseitig weder zu schädigen noch sich schädigen zu lassen.
    Epikur

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    Immanuel Kant


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