Basshorn- Projekt

Diskussion über aktive Schallwandler

Basshorn- Projekt

Beitragvon airmotionisearlotion » 12.10.2017, 12:48

Hallo Zusammen,
melde mich mal zurück nach ca. 2,5 Jahren. Sorry und Asche auf mein Haupt. Aber was soll ich groß erklären, hauptsache der "aktives-Hören"-Virus hat mich noch im Griff.
Tatsächlich habe ich nun auch ein Projekt angefangen, dass mir schon seit langem im Kopf herumschwebt.
Ich hatte im Forumsbereich "wie ich zum aktiven hören kam" eingangs ja geschrieben, dass ich mal 2 JBL 4520 besaß. Ja die berühmten Scoops von den Bühnen der 70'er. Das war zusammen mit den 2 Zoll Treibern von JBL (2441), den großen "Lamellen" davor und den Schlitzstrahlern (4350) schon richtig eindrucksvoll (alles aktiv).
Was mich damals aber wirklich fasziniert hat war die Tatsache, das diese Hörner Bass erzeugten, wie ich ihn damals bisher nicht kannte. Einige von euch wissen sicher was ich meine wenn ich sage 115dB(a) (ca. 50Hz) bei <1 mm Membranhub.
Der einzige Nachteil der Scoops, unter 40 Hz geht nichts mehr.
Ich erzähle auch nichts Neues, wenn ich die Schwierigkeit bemerke, wohnraumverträgliche Basshörner zu bauen, die eben - sagen wir mal - 32 Hz schaffen.
Na, kurz und gut, ich hab mir dazu was überlegt und jetzt auch angefangen (Gottseidank brauche ich nicht so auf Wohnraumtauglichkeit zu achten). Die zwei ersten Bilder sollen mal für sich sprechen. evtl könnt ihr ja raten, wie es weitergeht ;-).

Die anderen Bilder sollen zeigen wo ich höre und bastele und euch bestimmt auch mal einlade zu hören und sehen, wenn ihr nach München Süd kommen wollt/könnt.

https://www.dropbox.com/sh/tdz2sha8bz64 ... w-0qa?dl=0

https://www.dropbox.com/sh/a3j0ssu25lxk ... rLjBa?dl=0

... hoffe das klappt mit den Bildern!
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Beitragvon Hornguru » 12.10.2017, 15:34

Ja bei dem Keller hätte ich jetzt auch keine Skrupel :D

Schönes 6 Meter horn, einmal gefaltet, Mund in der Ecke expandierend.
Hals schön 3000cm2 mit zwei 21” im 50 Liter Kompressionskammer.

Pro Seite natürlich. Das gibt Erdbeben.
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Beitragvon airmotionisearlotion » 12.10.2017, 19:36

Hi Hornguru,
bei dem Namen hast du sicher einige Erfahrung. Ja vielleicht steigere ich mich noch aber zZ komme ich erst mal auf 420cm Hornlänge. HM wird aber wohl immerhin knapp 1,5qm.
Ähm,.. 21'' als Horntreiber ? Müsste glaube ich noch erfunden werden, oder bin ich nur schlecht informiert .
Der SM 115K könnte klappen ; immerhin QTs 0,25 aber was wichtiger ist, er hat dabei wohl 27Hz fs.
Schaun wir mal ... Ich hab aber auch noch 4 (da liegst du richtig) richtige Horntreiber (RCF L 15/554 K) .
Bin selbst sehr gespannt...
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Beitragvon Hornguru » 12.10.2017, 22:02

VAS ist wichtig. Da sieht der Beyma etwas besser aus. Aber 4 gegen einen ist natürlich klar wer gewinnt :)
Pro seite 4?

Wenn die Vorkammer größer wird sinkt auch die Fs. Hornänge und Mundgröße sind auch wichtig. Zusammen mit großem VAS sinkt die Relevanz der Treiber fs stark.

Bei 4,2 Meter wirst du ab 20 Hz Membran belasten, heißt Pegel und wenig K3. Schätze 95 und mehr SPL sind drin. Ab 40Hz dann ca 105. Sollte bis 100Hz spielen. Aber 1.5 qm sind knapp. Das kann wellig unten rum werden.
Besser 2qm. Minimum.

Mit 4x15”, großer vor und ruckkammer, 2qm Mund wird das.
Dann kannst auch die Treiber verpolt und verkehrtrum montiert abwechselnd gemischt in die Druckkammer setzen. Das senkt K2 und 4 nochmal (pi mal Daumen >10dB)

Wenn du willst kann ich dir mal die Kammern ausrechnen
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Beitragvon airmotionisearlotion » 16.10.2017, 22:49

Vielen Dank für die vielen Tips.
Ja schon a bisserl blöd Hörner bauen zu wollen, ohne AJ-Horn zu besitzen. Ich denke, dass würde mir auch
das ein oder andere Auge öffnen.
Nun, ich hab mir das Thema Basshorn nun mal so vorgenommen, wie bisher oft: Idee, gewisse Erfahrungen, Annahmen... Machen.
Sollte das Ergebnis jetzt gar nicht den Erwartungen entsprechen, lass ich mich läutern (lach).
Es werden 2 Treiber pro Seite (ich bau aber immer erst mal 1 Seite). Vorkammer kommt erst mal nicht in Frage. Ich will, dass der Treiber die Hornlast so direkt wie möglich antreibt. Nur so denke ich kommt die so erstaunliche Wirkungsgrad Erhöhung zu stande.
Mein Horn hat vermtl. zwei Schwachpunkte: 1. Die Hornkontur (Öffnungsmaß) wird nur schwach exponentiell sein, eher konisch/linear. 2. Der Hornmund ist (wie du schon richtig erkannt hast) wahrscheinlich nicht groß genug. Der Vorteil ist evtl. , dass ich nur 2 Umlenkungen ( 90 und 180°) habe (ist aber wahrscheinlich gar nicht so entscheidend - wie ich öfters lese).
Na ja ich bau das jetzt mal und dann sehen wir weiter...
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Beitragvon heifisch » 17.10.2017, 07:14

AJ Horn ist sicher sehr gut. Es gibt noch Hornresponse, das ist Freeware und vielleicht sogar der Standard. Da kann man Hörner sehr schön simulieren. Es können auch tapped horns (Bass) und wohl auch synergy horns simuliert werden. Alles andere natürlich auch.
Wenn das Horn nur sehr tief betrieben werden soll, ist ein tapped Horn schon eine Wucht. Man findet da viel auf der Seite Volvotreter.de.

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Beitragvon Hans-Martin » 17.10.2017, 10:07

airmotionisearlotion hat geschrieben: Vorkammer kommt erst mal nicht in Frage. Ich will, dass der Treiber die Hornlast so direkt wie möglich antreibt. Nur so denke ich kommt die so erstaunliche Wirkungsgrad Erhöhung zu stande.
Mein Horn hat vermtl. zwei Schwachpunkte: 1. Die Hornkontur (Öffnungsmaß) wird nur schwach exponentiell sein, eher konisch/linear. 2. Der Hornmund ist (wie du schon richtig erkannt hast) wahrscheinlich nicht groß genug. Der Vorteil ist evtl. , dass ich nur 2 Umlenkungen ( 90 und 180°) habe (ist aber wahrscheinlich gar nicht so entscheidend - wie ich öfters lese).

Hallo Thomas,
ein Horn am Anfang konisch zu gestalten, hat sich bewährt, dann auf exponentiell umstellen. Da der Hornmund die untere Grenzfrequenz bestimmt, bleibt zur Verlängerung des Horns die Raumecke mit großem Einfluss auf das Ergebnis.
Beim Bau meines backloaded Horns hat sich der Tiefpass durch ein Volumen zwischen Treiber und Horn immer sehr positiv gemacht, das Horn klang satter und weniger rau.
Hörner, die mehr als 3 Oktaven übertragen, sind eher die Ausnahme, deshalb würde ich beim Basshorn darüber hinausgehende Frequenzen eher wegfiltern, mit einem akustischen Tiefpass und natürlich auch der Frequenzweiche.
Grüße Hans-Martin
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Beitragvon phase_accurate » 17.10.2017, 13:38

Beim Bau meines backloaded Horns hat sich der Tiefpass durch ein Volumen zwischen Treiber und Horn immer sehr positiv gemacht, das Horn klang satter und weniger rau.


Es gibt sogar Konstruktionen, wo das Volumen vor dem Treiber noch einmal grösser gemacht wird und nicht nur als Tiefpass wirkt. Das sind dann Bandpass Hörner. Deren Bandbreite ist zwar relativ schmal aber sie haben dafür Vorteile bezüglich dem Verhältnis aus Grösse und unterer Grenzfrequenz. Die älteren Turbosound Basssektionen waren so konstruiert. Die sollte man mit Hornresponse auch simulieren können.

https://www.freespeakerplans.com/plans/ ... 27-es18bph

Eine weitere Möglichkeit wäre das bereits erwähnte Tapped Horn (oder zwei oder vier davon), welches sich mit Hornresponse ebenfalls simulieren lässt.

Gruss

Charles
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Beitragvon Hans-Martin » 17.10.2017, 14:12

Hallo,
es hat lange gedauert, bis ich herausfand, dass ein tapped Horn nur 1 1/2 Oktaven abdeckt. Das sehe ich als große Einschränkung.
Grüße Hans-Martin
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Beitragvon heifisch » 17.10.2017, 14:40

Das stimmt so nicht. Ein tapped Horn schafft 2 Oktaven. Ja, es sollte dann aber tief anfangen. Z.B. 20Hz bis 80Hz. So wohnraumfreundlich ist das mit keinem anderen Horn möglich. Man kann sich fragen,ob es wirklich ein Horn ist. Der Bass kommt allerdings leicht, federnd und druckvoll. Da ist dann der Name schon passend.

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Beitragvon phase_accurate » 17.10.2017, 14:56

Hallo Hans-Martin

Ist halt einfach so ! Je kleiner die Bandbreite, desto höher ist der erzielbare Wirkungsgrad bei Systemen, welche mit einer komplexen Impedanztransformation arbeiten (das gilt sowohl für akustische Impedanztransformation wie auch elektrische wie z.B. Antennenanpassungen). Je grösser ein LS desto höhere Wirkungsgrade sind möglich. Das Tapped Horn ist nun einer der praktisch möglichen Kompromisse aus diesen zwei Einschränkungen D.h. Die Bandbreite ist klein, die Grösse handhabbar und der Wirkungsgrad ziemlich gut.

Hier ist noch das Original Patent zum Bandpass Horn von Turbosound: Lustig ist noch, dass man die mathematisch/physikalischen Zusammenhänge im Detail wahrscheinlich noch nicht gekannt hat, als das zum Patent angemeldet wurde:

https://worldwide.espacenet.com/publica ... ale=en_EP#

Gruss

Charles
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Beitragvon airmotionisearlotion » 17.10.2017, 23:16

... ich sollte mal eine Skizze dessen für euch machen, was ich vorhabe (mach ich noch). Vom Foto her könnte man ein tapped Horn vermuten. Tatsächlich wird das Ganze aber eher ein rearloaded Horn darstellen - von Prinzip her. Warum: Wie schon öfters angemerkt war ich seinerzeit von der Basswiedergabe der Scoops fasziniert (JBL 4520). Allerdings habe ich diese zeifelsohne rearloaded Hörner auch nur bis 80 Hz betrieben ("nur" 1 Oktave). Ich glaube, warum das so gut rüberkommt liegt einfach daran, dass der frontseitig abgestrahlte Schall vom Pegel her keine Rolle spielt, im Vergleich zu dem Anteil ,der vom Horn verstärkt wird.
Das wird wie gesagt schon dadurch deutlich, dass die Membran eigentlich keinen Hub macht. Ein ideals Horn ist für mich eh eines, bei dem die Membran überhaupt keinen Hub mehr macht - daher auch die Abkehr von allen Arten von Vorkammern etc.
Dass die Treiber im Hornmund liegen hat rein praktische Gründe (ich gewinne 40cm Weg). Man könnte sie auch an die Rückwand schrauben. Der Korb zeigt nach außen, so bekomme ich die Kompession-"kammer" sauber hin. Danke für den Hinweis mit Hornresponse - schau ich mir an.
Ein weiteres Problem trage ich noch mit mir rum: Wie sehen Hörner aus für den Bereich zw. 80- 800 Hz ??
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Beitragvon Hornguru » 18.10.2017, 09:04

Imho: Zu schmalbandig (1 Oktave Passband) wird sehr lange ein- und ausschwingen. Da Phasenkorrektur oder Zeitalignment zu machen wird eine Herausforderung. Trockener Bass noch mehr.

Je breitbandiger ein Treiber desto besser das Impulsverhalten.

Ein bischen Vorkammer kann aber auch gut sein. Die Membrane hat wenigstens ein bischen Luft zum komprimieren und wird nicht sofort am Horn abgebremst. Ein paar Liter können so noch einige dB Wirkungsgrad rausholen. Schnüre ich das zu, muss ich viel mehr Strom reinpumpen (was auch wieder Verzerrungen gibt) damit die Membrane so viel hubt wie mit Kammer.

Eine Kammer kann auch als Tiefpass arbeiten und so höhere harmonische Verzerrungen einige dB absenken.
Da diese ja auf höherer Frequenz liegen sterben diese in der Vorkammer.
Wichtig ist aber die Distanz von Membrane zu Hals muss kleinstmöglich sein. Ziehe ich diese sehr in die Tiefe, habe uU 0,5 Meter Membran zu Hals Distanz, gibt es wieder eklige Tunnelresonanzen im oberen Bereich und die Kammerwirkung ist für die Füße.
Also Kammer besser außen um die Membrane vergrößern, Hals wenige cm vor das Chassis.

Wird der Hals kleiner (zb 1:4 zu Membran) erhöht die Kompression die Effizienz in den oberen Oktaven des Horns. Das kann schnell einen natürlichen Rolloff der Masseträgheit des Treibers kompensieren und so linearisieren.
Kombiniere ich das mit einer Vorkammer so hebt sich das wieder auf, macht also keinen Sinn :)
Außerdem SENKT die Kompression die unteren Oktaven wieder durch mechanischen Widerstand an der Membran (härtere Einspannung). Eine stärkere Korrektur wird von nöten (Fgang).

Bei konischem Verlauf öffnet es sich zu schnell am Anfang sodass die Ankopplung an tiefe Frequenzen schwächer wird. Die Membran wird nicht an die Luftmasse gekoppelt. Mittlere Frequenzen werden dennoch gut verstärkt, ganz hohe wiederrum durch Phasendifferenz Achse-Wand ausgelöscht. Es wird sehr schmalbandig.

Eine stark explodierende Form (zB Hyperbolisch) ändert sich kaum am Anfang wodurch zwar die untere Oktave noch tiefer geht aber auch leiser wird.

Exponentiell und deren Verwandte (Le cleach, Kugel etc) bietet den maximal flachen Frequenzgang mit höchstem Wirkungsgrad. Das bessere Rundstrahlverhalten von Abwandlungen wie Le Cleach etc wird primär nur durch die letzten 10% am Ende des Verlaufs beeinflusst, durch noch stärkere Expansion (Eckabrollung).

Alles in allem: Ich würde auf maximal große Membran setzen.
Und zwei derer damit einer verkehrt herum spielt und harmonische Unlinearitäten auslöscht.
Ich würde definitiv eine Vorkammer verwenden (im Tiefbass ca 30-60 Liter) aber diese sehr breit und flach bauen um den Treiber nah am Hals zu haben.
Den Hals würde ich der untersten Oktave zu liebe kaum komprimieren (90% SD der Treiber).
Den Verlauf exponentiell.
Und wenn der Mund (wie so oft) begrenzender Parameter darstellt, die Länge darauf anpassen.
Lieber kürzer aber Korrekt. Damit F-gang, Impedanz, Phase und Impulsverhalten sauber ist.
Sonst korrigierst du dir den Wolf am DSP.
Lieber danach die abgeschwächte unterste Oktave hochboosten die ohnehin seltenst im Musikmaterial vorkommt und wenn nur leise (unter 40Hz).

Grüße
Josh
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Beitragvon FoLLgoTT » 18.10.2017, 18:56

Hallo Heiner,
heifisch hat geschrieben:Das stimmt so nicht. Ein tapped Horn schafft 2 Oktaven. Ja, es sollte dann aber tief anfangen. Z.B. 20Hz bis 80Hz. So wohnraumfreundlich ist das mit keinem anderen Horn möglich. Man kann sich fragen,ob es wirklich ein Horn ist.


Muss man nicht. Die Antwort ist klar: mit den kleinen Mündern der üblichen gefalteten Hörnern, arbeiten sie praktisch als reine Transmissionlines, also Lambda/4-Resonatoren mit all den fröhlichen Resonanzen. :wink:

Gruß
Nils
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Beitragvon Daihedz » 18.10.2017, 19:13

Hallo Horners

Hornguru hat geschrieben: ... Bei 4,2 Meter wirst du ab 20 Hz Membran belasten, heißt Pegel und wenig K3. Schätze 95 und mehr SPL sind drin. Ab 40Hz dann ca 105. Sollte bis 100Hz spielen. Aber 1.5 qm sind knapp. Das kann wellig unten rum werden.
Besser 2qm. Minimum.

Linear gerechnet also bei 2.1m Länge ab 40Hz, ab 1.05m ab 80Hz

Wie rechnen sich nun diese Varianten, mit den geschätzten Hornlängen von ca. 60cm ... 80cm? Und den Mundöffnungen im Bereiche der Chassisdurchmesser plus Krümel? Das sind dann doch wohl keine (Tief-)Basshörner mehr:

phase_accurate hat geschrieben:... das Original Patent zum Bandpass Horn von Turbosound: Lustig ist noch, dass man die mathematisch/physikalischen Zusammenhänge im Detail wahrscheinlich noch nicht gekannt hat, als das zum Patent angemeldet wurde:

https://worldwide.espacenet.com/publica ... ale=en_EP#

und ...

phase_accurate hat geschrieben: ... Konstruktionen, wo das Volumen vor dem Treiber noch einmal grösser gemacht wird und nicht nur als Tiefpass wirkt. Das sind dann Bandpass Hörner. Deren Bandbreite ist zwar relativ schmal aber sie haben dafür Vorteile bezüglich dem Verhältnis aus Grösse und unterer Grenzfrequenz. Die älteren Turbosound Basssektionen waren so konstruiert. Die sollte man mit Hornresponse auch simulieren können.

https://www.freespeakerplans.com/plans/ ... 27-es18bph

Das wären doch dann eher Hornkonstruktionen, welche erst ab ca. 100Hz etwas taugen würden?

Längengekürzte Grüsse
Simon
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Daihedz
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