Wofür sind die gut? "Diffusor" für Hochtöner z.B. Isophon KK10, Philips AD 0160/T8

[newmir]

Ich habe mich das schon vor langer Zeit gefragt wozu eigentlich ein "Diffusor" vor Kalottenhochtönern gut ist. Aus aktuellem Anlass bin ich wieder drauf gestossen (ich überlege ob ich einen rumliegenden AD0140/T4 verwenden soll). Die "Diffusor" waren vorallem in den 70igern fast schon selbstverständlich ... mittlerweile sieht man sie etwas seltner. Falls jemand nicht weiss was ich meine:

http://www.troelsgravesen.dk/WWDT.htm

https://www.logosfoundation.org/inst...1970~1980).pdf

Gemeint sind die Abdeckung (der Punkt) in der Mitte. Diffusor klingt ja für mich als ob damit der Hochton noch mal besser (diffuser) verteilt werden soll. Aber eigentlich führt eine Abdeckung in der Mitte doch zu mehr Bündlung ...zumindestens hin zu den sehr hohen Frequenzen ...genau da wo man es dann eigentlich eher vermeiden will.

Als Schutz vor Kalottendrückern sind die ja schon hilfreich, aber die Scheibe in der Mitte hätte man ja z.B. beim Phillips AD 0160/T8 auch einfach weglassen können.

Gibt es da Messungen (mit/ohne)? Die haben sich doch bestimmt was dabei gedacht.

[mechanic]

Die Diffusoren werden durchaus noch eingesetzt, z.B. bei der Visaton KE25SC. Hier gibt es etwas dazu: https://forum.visaton.de/forum/allge...d-ihr-diffusor

[Kalle]

Moin Michael,
die Scheiben werden genutzt, um bei kritischen Kalotten den oft viel zu hohen Pegel auf 0° zu senken und eine bessere Schall- und Energieverteilung zu erreichen.
Das Gleiche hat sich laut Arnim auch bei Gitarrenverstärkerboxen, entsprechend größer, bewährt. Es ist ein Trick um Schwächen in der Abstrahlung zu korrigieren denn ein tolle generelle Idee.
Gruß Kalle

[Joern]

die Scheiben werden genutzt, um bei kritischen Kalotten den oft viel zu hohen Pegel auf 0° zu senken und eine bessere Schall- und Energieverteilung zu erreichen.

Moin

da ist auch heute noch bei vielen Hochtönern der Fall. Eine kleine - gern transparente - Scheibe hinter dem Schutzgitter.
Gründe / Auswirkungen wurden genannt.

[mechanic]

... die Scheiben werden genutzt, um bei kritischen Kalotten den oft viel zu hohen Pegel auf 0° zu senken und eine bessere Schall- und Energieverteilung zu erreichen.

Visaton sagt zur KE was anderes (Zitat pico von HSB): "Ich kenne vom Admin auch die Aussage, dass eine KE25SC OHNE Diffusor unter 20 kHz zuwenig Pegel macht. Da sie sich wie ein starrer Kolben bewegt nimmt der Schalldruckpegel der Theorie entsprechend ab 12 kHz ab. Der Diffusor hebt den Bereich um 16 kHz an und senkt den darüber liegenden Bereich ab - also auch die Membranresonanz bei 25 kHz."

Ergänzung: Weil das hier ein Ring ist, der zusätzlich als Tiefpass fungiert.

[JFA]

Das liegt aber nicht unbedingt am Ring. Egal ob Scheibe oder Ring, vor der Membran befindet sich ein Luftpolster welches durch eine vergleichsweise Öffnung nach außen (Scheibe) oder außen und innen entlüften kann. Mit ein wenig Nachdenken kommt man dann auch gleich auf die Funktion: Bassreflex Oder besser, ein Helmholtzresonator. Der dann natürlich einen Tiefpass darstellt der dann so bemessen werden soll, dass er die Membranresonanz dämpft und gleichzeitig eine Güte >0,7 haben soll, wenn er den Pegel ein wenig anheben muss.

[tiefton]

Den direkten Vergleich kann man gut bei den Kalotten
Tang Band 25-1719
Und
25-1744S sehen. Gleiche Membran, leicht anderes Kopplvolumen, aber über 12khz deutlich anders.
So wie Jochen sagt.
Und: ich finde das dreht mit Difussor an der Phase und klingt oft etwas angestrengt in meinen Ohren.

[ArLo62]

Ehrlich gesagt könnte ich nachdenken bis ich schwarz wäre und wäre nicht auf einen Helmholzresonator gekommen

[Gaga]

Moin,

der KK10 von Isophon hatte angeblich einen Diffusor mit Loch in der Mitte - ist ja bei der KE25SC auch so. Zum Unterschied Scheibe vs Ring als Difusor hatte ich mal hier Simulationen gemacht (alles identisch, außer bei der 2. Simulation ein Loch im Diffusor):

Diffusor ohne Loch, SImulation im Waveguide, Abstrahlung bei 17,6kHz:


SPL in 1m Entfernung:


Directivity in 1m Entfernung:

Tiefpass durch Helmholzresonator >18 kHz?


Directivity normiert auf 0°, 1m Entfernung:


Wie schon in den vorhergehenden Simulationen, die Aufweitung bei ca 15-17kHz...

Nun die identische Kontur und der identische Diffusor, nun mit 3mm-Loch in der Mitte, bei 17,6kHz:


SPL in 1 m Entfernung:


Directivity in 1m Entfernung:


Directivity normiert auf 0°:


Die Aufweitung 'verschmiert' über einen weitern Frenquenzbereich und verschiebt sich zu einer höheren Frequenz (ca 17-18kHz). Insgesamt resultiert ein gleichmässigeres Abstrahlverhalten in den Höhen bis knapp unter 20 kHz.

Grüße,
Christoph

[newmir]

Erstmal herzlichen Dank für die rege Beteiligung und ich habe verstanden, das ein Diffusor keine aussterbenden Gattung ist ....die sind teilweise nur unauffälliger geworden. Eine eindeutige Antwort kann ich dem allem aber noch nicht entnehmen. Nach meinem Verständniss habe ich da jetzt drei Vorschläge.

1) Reduzierung höherer Frequenzen auf 0 Grad (Das Tang Band Beispiel würde diese Theorie stützen).
2) Steigerung der höheren Frequenzen auf 0 Grad (Visatonstatment)
3) Helmholzresonator

Nun ist es ja möglich das alles stimmt (mehrere physikalische Effekte spielen da rein) und die genau Auslegung im Einzelfall die Wirkung bestimmt. Und die gewünschte Wirkung kann ja durchaus unterschiedlich sein je nachdem, wie die Kalotte selbst arbeitet. Allerdings frage ich mich, wieviel Know-how da in den 70igern zur Verfügung stand um sowas zielgericht dann zu entwickeln.

Meine Theorie ist ja immer noch eher, dass die Scheibe mehr Bündlung auf 0 Grad bewirkt für hohe Frequenzen verglichen mit garkein Diffusor und damit eher ein Anstieg bei hohen Frequenzen. Ein zusätzliches Loch würde den Effekt der Scheibe ohne Loch ein bischen reduzieren. Da sehe ich Christophs Simulationen tendenziell als Bestätigung .....? Schade, dass es keine Simulation ganz ohne Diffusor gibt .

Die Simulation zeigt aber auch, dass der Effekt nicht so schwarz/weiss ist. Man hat ja immerhin zwei Parameter (Scheiben- und Lochdurchmesser) an denen man spielen kann und damit kann man sich die Beeinflussung der Abstrahlung in Grenzen so hinbiegen, wie man es braucht.

Beim KK10 war ich sehr unvorsichtig. Den gab es ja erstmal mit einem Gitter und dann im weiteren Verlauf erst mit Scheibe und ich glaube mit und ohne Loch ....später glaube ich auch mal ganz ohne Diffusor....schlechtes Beispiel.

[ArLo62]

Die Entwickler hatten auch schon Ohren und kannten die Physik. Thiele und Small hatten schon in den 60ern begonnen die Zusammenhänge zu erforschen und Rechenschieber gab es auch schon. Ich weiss nicht wann es die ersten Analyzer gegeben hat. Vielleicht weiß das noch jemand?
Es ist immer so als ob wir die Schlauen wären aber wir stehen auf breiten Schultern. Elementares hat sich doch seit den 70ern kaum noch getan bei den Chassis.

[walwal]

....
Beim KK10 war ich sehr unvorsichtig. Den gab es ja erstmal mit einem Gitter und dann im weiteren Verlauf erst mit Scheibe und ich glaube mit und ohne Loch ....später glaube ich auch mal ganz ohne Diffusor....schlechtes Beispiel.

Der KK10 hatte eine Kunsstoffmembran mit Gitter davor, der SKK Textilmembran mit Lochscheibe davor, danach ???
Ein KK10 läuft bei mir noch heute

[walwal]

Zitat F. Hausdorf (Visaton):

21.09.2014, 19:44

Eines muss man noch berücksichtigen: Kalotten aus steifem Material schwingen zwar kolbenförmig bis in den Bereich 20 kHz (wie fabi schon geschrieben hat), haben aber keinen konstanten Frequenzgang. Ohne Diffusor (besser Resonator genannt) vor der Kalotte fällt der Frequenzgang schon bald deutlich ab. Aus dem Gedächtnis weiß ich nicht genau, wann es z.B. mit der KE 25 SC abwärts geht. Bei 10 kHz sind es vermutlich schon -6 dB. Der Resonator, der sehr genau dimensioniert werden muss, hebt den Pegel sehr stark an.

Warum haben Gewebekalotten einen geraden Frequenzgang bis 20 kHz auch ohne Resonator? Es ist kaum bekannt, dass Gewebekalotten im oberen Frequenzbereich nicht mehr kolbenförmig schwingen sondern mit zunehmender Frequenz nur der ringförmige Bereich um die Schwingspule schwingt. Dadurch nimmt die bewegte Masse immer weiter ab, und der Pegelabfall wird kompensiert. So erkläre ich mir das.



....die KE 25 SC schwingt wirklich kolbenförmig bis 25 kHz. Das habe ich vor vielen Jahren mit dem Laser-Vibrometer-Verfahren in der RHTW Aachen untersuchen lassen. Erst bei 25 kHz setzt eine heftige Resonanz ein. Dass der Frequenzgang allmählich abfällt und schon bei 10 kHz (ohne Resonator) geschätzte 6 dB abgefallen ist, liegt darin, dass die Kalotte eben nicht aufbricht. Vermutlich ist aufgrund des Strahlungswiderstands der Roll Off erreicht. Gewebekalotten brechen dagegen schon sehr früh auf. Das allerdings wegen der inneren Dämpfung "gutmütig". Bei ganz hohen Frequenzen schwingt nur noch eine kleine Zone ringförmig um die Schwingspule herum. Das haben vor Jahren zwei Studenten im Rahmen einer Diplomarbeit im Visaton-Labor erforscht.

[walwal]

.......? Schade, dass es keine Simulation ganz ohne Diffusor gibt .

....

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...863#post187863

[Jesse]

Der KK10 hatte eine Kunsstoffmembran mit Gitter davor...

Moin,
eine spätere Version der KK10 hatte ebenfalls eine Textilkalotte und weder Scheibe noch Gitter davor.

[Jesse]

Zitat F. Hausdorf (Visaton):

21.09.2014, 19:44

Es ist kaum bekannt, dass Gewebekalotten im oberen Frequenzbereich nicht mehr kolbenförmig schwingen Bei ganz hohen Frequenzen schwingt nur noch eine kleine Zone ringförmig um die Schwingspule herum...

...Das haben vor Jahren zwei Studenten im Rahmen einer Diplomarbeit im Visaton-Labor erforscht.

Junge Junge, das wurde von Dynaudio schon in den 1980er Jahren (oder früher) in Bezug auf deren Hochtöner D21 veröffentlicht. 🙄

[Kalle]

Junge Junge, das wurde von Dynaudio schon in den 1980er Jahren (oder früher) in Bezug auf deren Hochtöner D21 veröffentlicht. 🙄

Stimmt, die Welt ist eine Scheibe.

Erforscht heißt nicht entdeckt, in diesem Fall aber er nachempfunden als erforscht. Mit dem Erscheinen der ersten Textilkalotten wurde diese Weisheit verbreitet....und das ist wahrscheinlich schon in den 60ern gewesen.
War das nicht Fidelity Research? Oder
Gruß Kalle

[ThomasF]

Stimmt, die Welt ist eine Scheibe.

Erforscht heißt nicht entdeckt, in diesem Fall aber er nachempfunden als erforscht. Mit dem Erscheinen der ersten Textilkalotten wurde diese Weisheit verbreitet....und das ist wahrscheinlich schon in den 60ern gewesen.
War das nicht Fidelity Research? Oder
Gruß Kalle

Hat man da nicht noch Eierschalen auf den Konus-Hochtöner geklebt?

Sich fragend
Thomas

[Kalle]

Hat man da nicht noch Eierschalen auf den Konus-Hochtöner geklebt?

Sich fragend
Thomas

Jau, so einen Vorschlag habe ich damals in der Hobby gefunden....ich weiß gar nicht mehr, ob ich das ausprobiert habe

[JFA]

1) Reduzierung höherer Frequenzen auf 0 Grad (Das Tang Band Beispiel würde diese Theorie stützen).
2) Steigerung der höheren Frequenzen auf 0 Grad (Visatonstatment)
3) Helmholzresonator

Das ist kein Widerspruch. Es kommt darauf an, wie hoch die Frequenz ist.

Grundlagen:
eine flache Membran hat auf Achse einen theoretisch flachen Frequenzgang bis unendlich. In realen Anwendungen passiert das nicht, weil
- der Antrieb selber eine obere Grenzfrequenz hat (zB die Schwingspuleninduktivität)
- die Membran nicht flach sondern irgendwie profiliert ist, wodurch dann der Rand und die Mitte unterschiedliche Laufzeiten haben
- die Schwingspule und andere Inhomogenitäten für Resonanzen sorgen (ein homogene flache Membran hätte zwar Resonanzen, aber auf Achse trotzdem einen glatten Frequenzgang)

Mit dem Strahlungswiderstand hat das nichts zu tun, der ist da oben konstant, und deswegen nimmt die abgegebene Schallleistung - die über den gesamten Raumbereich abgegebene Schallintensität - ab, aber nicht der Schalldruck auf Achse

Daher, was man bei sehr harten Membranen (Beryllium, Diamant) sehen kann ist ein fallender Verlauf, und bei nicht ganz so harten Membranen (Alu) halt eben eine tüchtige Membranresonanz.

Setzt man vor so eine Membran einen Helmholtzresonator - das ist ein Tiefpass! - dann kann man die Membranresonanz wegfiltern (aber hier wird es im Detail noch komplizierter) und wenn man den Tiefpass so auslegt, dass er eine Güte >0,707 hat und damit unterhalb seiner Resonanzfrequenz einen Anstieg produziert.

Also, der HHR wird so dimensioniert, dass
- seine Grenzfrequenz unterhalb der Resonanzfrequenz der Membran aber > 20 kHz ist
- seine Güte > 0,707 ist
und man damit einen glatten Frequenzgang im notwendigen Bereich erhält.

Wo ich das so schreibe, das könnte ein interessantes Experiment bei Hartmembran-Tieftönern sein