Kurzes simples WG in Schallwandstärke - wie sinnvoll?

[ctrl]

Hallo,

möchte gerne ein paar theoretische Überlegungen zum Einsatz von kurzen WG, eingelassen in die Schallwand mit von Hinten montierten Hochtönern/Chassis und hergestellt unter Verwendung von herkömmlichem Werkzeug (Lochsäge, Oberfräse, Fasenfräser, Abrundfräser) machen.
Eventuell kommen später noch Messungen an Prototypen. Ist aber noch nicht vorrangig - erst mal sehen was die Diskussion hier ergibt ;-) Vielleicht hat der eine oder andere von euch schon Messungen dazu durchgeführt.

Was war die Motivation für diesen Thread:
1. Da ich derzeit mit relativ hoher Trennung von 6-7'' Chassis zum HT arbeite (2,5-3 kHz), stellte sich die Frage nach einer besseren Phasenlage der Chassis zueinander. Eine Möglichkeit wäre den HT hinter die Schallwand zu montieren um den SEO der Chassis anzugleichen.

2. Hersteller aus dem Studiobereich arbeiten mit hinter die Schallwand montierten TMT versehen mit Verrundungen unter Verwendung kleiner Radien. Was bringt das? Mehr dazu in einem späteren Post.

3. Nach den sub-optimalen Versuchen des Seas DXT in einer 25-30cm breiten Schallwand eines hohen Stand-LS (zeigte weniger gutes Abstrahlverhalten), stellt sich die Frage, ob es mit einfachen Mitteln (kurzes simples WG in Schallwand) in diesem Fall besser geht.


Dazu ein paar AxiDriver-Beispiele (simuliert in unendl. Schallwand).

Idealisierter Hochton Dome bündig mit Schallwand:
Normierte Abstrahlung Sonogramm
   
Normierte Abstrahlung FG
   
Alles wie erwartet, mit der in der Realität auch mal noch krasser ausfallenden Einschnürung der Abstrahlung ab 5-6kHz.


Idealisierter Hochton Dome mit Schallwand-WG, Schallwand 22mm, Abrundfäser 16mm Radius
Kontur
   
Normierte Abstrahlung Sonogramm
   
Normierte Abstrahlung FG
   
Das Mini-WG beeinflusst und verstetigt die Abstrahlung bis 4kHz hinab.


Idealisierter Hochton Dome mit Schallwand-WG, Schallwand 18mm, Fasefäser 45° 16mm Höhe
Kontur
   
Normierte Abstrahlung Sonogramm
   
Normierte Abstrahlung FG
   
Verstetigt die Abstrahlung weiter nach unten mit stärkerer Bündelung als das verrundete WG, ist aber unter großen Winkeln etwas unruhiger.


Dazu zum Vergleich das von Christoph/Gaga simulierte Seas DXT WG aus seinem äußerst informativen Thread "Wir basteln ein Waveguide oder Constant Directivity, wie geht das?"

DXT-Simu normiert (ohne Schallwand-Einfluss)
   

Zum Schluss noch eine Messung des Seas DXT in einer 30cm Schallwand mit großen 45° Fasen (normiertes Sonogramm 1/12 Glättung)
   

Man kann gut erkennen, dass zwischen 5-8kHz die Abstrahlung unter kleinen Winkeln etwas einschnürt. Das ist in der Simulation ebenfalls leicht angedeutet. Bei einem einfach verrundeten Schallwand-WG würde diese Verengung nicht auftreten, sondern gleichmäßig aufweiten.
Die breite Abstrahlung unter 4kHz bliebe weiter bestehen, daher wäre eine hohe Trennung des TMT weiter ein muss für eine gleichmäßige Abstrahlung. Aber es würde darauf nicht gleich eine Einschnürung der Abstrahlung bis 8kHz erfolgen.

Gruß Armin

[ctrl]

Hallo,

hier noch Simulationen eines 6'' Chassis, einmal bündig mit der Schallwand eingelassen und einmal hinter der Schallwand montiert mit Verrundung.


Normiertes Sonogramm 6'' Chassis bündig
   

Kontur 6'' Chassis hinter 22mm SW mit 16mm Verrrundung
   

Normiertes Sonogramm 6'' Chassis SW 22mm mit Verrundung 16mm
   

Die Auswirkungen sind ziemlich offensichtlich. Man erreicht damit eine deutliche Einschnürung der Abstrahlung gerade im Übernahmebereich zum HT.

Minimaler Aufwand, erstaunliche Auswirkung ;-)

Gruß Armin

[Chlang]

Hallo Armin,

beim Gaudimäxchen hat eine 45-Grad-Kontur mit einer Verrundung am Übergang zur Schallwand für den Hochtöner ganz gute Ergebnisse im interessierenden Frequenzbereich gebracht. Vielleicht kannst du das auch nochmal simulieren (und je dicker die Schallwand um so tiefer natürllich die Frequenz, ab der die Bündelung einsetzt).

Grüße
Chlang

[ctrl]

Hallo,

@Chlang

Vielleicht kannst du das auch nochmal simulieren...

Bräuchte dazu noch ein paar Angaben wie Halsdurchmesser, Höhe der 45° Fase, Radius der Verrundung und Gesamttiefe des WG bzw. Schallwanddicke.

Update: Oder meinst du die Kontur aus Post#56 ?

Gruß Armin

[Joern]

Moin

.... hat eine 45-Grad-Kontur mit einer Verrundung am Übergang zur Schallwand ....

... das interessiert mich auch ...

Und zur Anwendung: macht das jetzt Sinn, einen Breitbänder von hinten und "eingefräst" zu betreiben ?
Bzw, ab welchem Durchmesser ?
Die "großen" Bündeln ja schon von allein - und vielleicht stärker als die Schallwand-Fräsung ...

[ctrl]

Hallo,

Und zur Anwendung: macht das jetzt Sinn, einen Breitbänder von hinten und "eingefräst" zu betreiben ?

Laut Simulation des 6'' Chassis eher weniger (ganz kritisch betrachtet), da man sich eine vom WG-Halsdurchmesser abhängige Störstelle (Interferenz-Senke durch Kantendiffraktion des WG-Mund) einhandelt. Am Beispiel des 6'' Chassis knapp unter 3,5kHz (egal ob mit 45° Fase oder Verrundung).

FG 6'' Chassis bündig
   

FG 6'' Chassis hinter SW 22mm, verrundet mit Radius 16mm
   

Die Abstrahlung über der Interferenz-Senke ist, laut Simu, gleichmäßiger als beim bündig eingelassenen Chassis.
Keine Ahnung wie realistisch das ist und wie stark die Senke in der Realität ausgeprägt ist.
Das Mini-WG liefert eine "BBC-Senke" frei Haus

Gruß Armin

[Joern]

Danke Armin !

Das Mini-WG liefert eine "BBC-Senke" frei Haus

Gruß Armin

... oder ein passendes "Loch" für eine Reso .... :p

.. und für 8" ? Ist das da genauso ?

[ctrl]

Hallo,

.. und für 8" ? Ist das da genauso ?

Hab die TSP nicht an 8'' angepasst, sondern einfach die Membran geändert. Qualitativ sollte die Simu trotzdem gültig sein.

8'' Chassis bündig mit SW
   
8'' Chassis Mini-WG 180mm, SW 22mm, Rundfräser Radius 16mm
   

Gruß Armin

[roomcurve]

Sehr spannendes Thema, anscheinend ist es also nicht nur dem Design und der Produktfertigung geschuldet dass einige anständige Lautsprecher und Monitore solche Fronten haben.
Besten Dank! :ok:

[albondiga]

visaton macht das Mini-Frontplatten-WG mit Absicht beim Mitteltöner im (inoffiziellen) Bauvorschlag Studio 3.

[Chlang]

@Chlang
Bräuchte dazu noch ein paar Angaben wie Halsdurchmesser, Höhe der 45° Fase, Radius der Verrundung und Gesamttiefe des WG bzw. Schallwanddicke.
Update: Oder meinst du die Kontur aus Post#56 ?

Hallo Armin,

war ein nicht dokumentierter Versuch nach alter Väter Sitte meinerseits (allerdings mit dem AMT).
Kein Hornhals, sondern Anschluss der Kontur der Fase so eng wie möglich an die Membran des Hochtöners. Das letzte 1/3 bis 1/4 flließend/organisch in die Schallwand übergehen lassen...

Grüße
Chlang

[JFA]

Sehr spannendes Thema, anscheinend ist es also nicht nur dem Design und der Produktfertigung geschuldet dass einige anständige Lautsprecher und Monitore solche Fronten haben.
Besten Dank! :ok:

Natürlich nicht. Das Problem für den Selbstbauer ist, dass es ihm ziemlich schwer fällt, eine ideale Kontur zu erstellen. Ein simple Verrundung oder Fase ist es jedenfalls nicht, wie auch die Simulationen zeigen.

[ctrl]

Hallo,

Ein simple Verrundung oder Fase ist es jedenfalls nicht, wie auch die Simulationen zeigen.

Finde bei den 6'' und 8'' Chassis sieht es bei entsprechender Trennung zum HT mit der Verrundung nicht schlecht aus.
Die Störung durch Kantendiffraktion am WG-Mund liegt über der Trennfrequenz.

Falls also das TMT Chassis bei der Trennfrequenz noch zu breit abstrahlt, wäre dieser Ansatz schon einen Versuch Wert.

Beim verrundeten Mini-WG für den HT ist die Abstrahlung über 13kHz suboptimal. Da müsste man mal eine Messung am realen Objekt vornehmen um zu sehen wie übel es wird (vielleicht auch übler als in der Simu).

Gruß Armin

[Gaga]

Hallo Armin,

spannend. Also ich würde es für das HT-WG mit dem 45°-Fräser versuchen, wie es auch Chlang vorschlägt:

beim Gaudimäxchen hat eine 45-Grad-Kontur mit einer Verrundung am Übergang zur Schallwand für den Hochtöner ganz gute Ergebnisse im interessierenden Frequenzbereich gebracht.

Das Bild dazu aus dem Gaudimäxchen-Thread:


Also möglichst nah am HT die 45°-Fase anbringen und zur Schallwand hin dann abrunden (falls das mit einem entsprechenden Fräser geht). Also ungefähr so:

Das Rechteck soll halt die Schallwand darstellen :o

Die Sache mit der Montage des TMTs muss ich mir genauer anschauen, bin gespannt, wie es hier weiter geht.

Gruß,
Christoph

[JFA]

Finde bei den 6'' und 8'' Chassis sieht es bei entsprechender Trennung zum HT mit der Verrundung nicht schlecht aus.
Die Störung durch Kantendiffraktion am WG-Mund liegt über der Trennfrequenz.

Klar, bei denen ist der Effekt aber auch normalerweise nicht weiter relvant (man könnte die Schallwand deutlich stärker machen, dann natürlich schon).

Beim verrundeten Mini-WG für den HT ist die Abstrahlung über 13kHz suboptimal. Da müsste man mal eine Messung am realen Objekt vornehmen um zu sehen wie übel es wird (vielleicht auch übler als in der Simu).

Es wird so übel.

[tiefton]

Klar, bei denen ist der Effekt aber auch normalerweise nicht weiter relvant (man könnte die Schallwand deutlich stärker machen, dann natürlich schon).



Es wird so übel.

Es wird so übel.

Großartig, das war der Satz des Tages - vielen Dank für dieses lachen :thumbup:
you made my day

[ctrl]

Hallo,

Kein Hornhals, sondern Anschluss der Kontur der Fase so eng wie möglich an die Membran des Hochtöners. Das letzte 1/3 bis 1/4 flließend/organisch in die Schallwand übergehen lassen...

Also möglichst nah am HT die 45°-Fase anbringen und zur Schallwand hin dann abrunden (falls das mit einem entsprechenden Fräser geht). Also ungefähr so:

...okay, denke mit der Kraft der zwei Herzen (Chlang+Gaga) versteht nun auch ein Intelligenz-Leichtgewicht wie ich was gemeint ist - hoffentlich ;-)

Muss noch schnell die Tabellenkalkulation die mir das AxiDriver Script generiert entsprechend fertig anpassen.
Es ist dann möglich
a) drei verschiedene Fasen anzugeben
oder
b) eine Fase mit log-Funktion als Verrundung (da mit kleinem Anschlussfehler, sollte in der Simu aber nicht ins Gewicht fallen)

Werde dann ein paar Ergebnisse hier einstellen - das sieht, nach ersten Versuchen, für das Mini-HT-WG gar nicht mal schlecht aus.

Ganz einfach lässt sich das mit Hausmittel leider nicht mehr realisieren, aber man könnte im Fall
a) die erste hohe Fase mit dem Fasenfräser machen und dann zwei dünne Multiplexplatten mit entsprechenden Radien und flachen Winkel, diese von Hand gefeilt, aufkleben (oder gleich mit dem Messer durchs Auge :doh.
Bei b) die Fase mit dem Fasenfräser machen und dann weitere Multiplexplatte mit von Hand verrundetem WG-Mund aufkleben.

Oder a) + b) einfach drucken lassen ;-)

[SIZE=3]Es wird so übel.
[/SIZE]
Großartig, das war der Satz des Tages - vielen Dank für dieses lachen :thumbup:
you made my day

Ihr seid so gehässig - heul...

Gruß Armin

[fosti]

Es gab im Netz mal einen Vorschlag mit Messungen, eine 0,5" Kalotte einfach hinter die Öffnung eines 1/4-Stab-Fräsers zu montieren. Finde es allerdings nicht wieder. Dachte es wäre dar Zaph gewesen, aber auch da finde ich es nicht wieder.

Zu der verrundeten 1/4-Stableiste. Es müsste mMn genau anders herum: Also die Verrundeung ist der Hornhals. So eine Kontur hatte jedenfalls damals das Doppel-WG der "Nigri":

http://www.visaton.de/vb/showpost.php?p=...ostcount=8

Viele Grüße,
Christoph

[ctrl]

Hallo,

hier nun die erste Hochtöner Simu, ala Chlang und Gaga (hoffe ihr habt so etwas im Sinn gehabt), mit 45° Fase 16mm hoch am HT und Verrundung (mit log2) auf 21mm Schallwand Stärke. Wenn nicht anders bezeichnet, alle Simus sind auf den Achsenfrequenzgang normiert.

   

   

   

Das sieht nicht so prickelnd aus.

Wenn wir dem WG etwas Hals geben sieht es gleich besser aus:
HT Simu, Hals 3mm hoch, 45°Fase 15mm hoch, Rundung mit log3
   

   

   

Finde das sieht nicht so schlecht aus, über 14kHz ist es etwas unruhig, aber alles über 10kHz müsste man durch Versuche überprüfen, da in der Simu kleinste Änderungen schon massive Auswirkungen haben.
Hoffentlich wird das in der Realität nicht so extrem, sonst gibt es Probleme mit der Reproduktion der Ergebnisse, da die Genauigkeit mit Lochsäge, Oberfräse und Fasenfräser sicher nicht unter +-0,5mm liegt.

Gruß Armin

[ctrl]

Hallo,

hier noch eine HT-WG-Simu mit einem 3-fach "gefasten" WG.

Schallwand 24mm, WG mit Hals 2mm, 45° Fase 15mm, 30° Fase 4mm und 20° Fase 3mm hoch:

   

   

   

Keine so starke Bündelung, weitet aber über 10kHz schön auf. Leider schnürt es bei 8-9kHz etwas ein.
Wenn diese Einschnürung bei 5-6kHz liegen würde, wäre es fast perfekt, da in dem Bereich die meisten Kalotten stark zu bündeln beginnen und der Bereich dadurch verstetigt würde - meine auf keiner praktischen Erfahrung beruhende Theorie ;-)

Gruß Armin