Materialklang! Gibt's den ... oder nicht?

Frederik
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Beitrag von Frederik »

NNEU hat geschrieben:Das ist natürlich auch gewöhnhngsache. Wenn du jetzt ein halbes Jahr ausschließlich mit dem wavecor ht hören würdest, würdest du danach die BM Hochtöner wieder ganz anders wahrnehmen, eventuelle sogar als übermäßig spitz.
Nö.

Wie gesagt, Frequenzgang ist bei beiden Chassis ausreichend linear.

Klirr sehe ich jetzt auch nicht als primäres Problem des TWs an.

Deshalb frage ich mich warum ich meine Unterschiede zu hören.

Anderes Beispiel, Schanks Audio Monitor 1 vs. Schanks Audio Prisma 2. Die konnte ich vor einiger Zeit direkt nacheinander bei Pirol Hifi hören.

Da fand' ich auch das die Prisma mit ihren steifen Alu und Keramikmembranen knackiger, explosiver als die Monitor 1 gespielt hat.

Und ich denke dasselbe wird sich auch bestätigen wenn die Prisma 3 rauskommt wo der Hochtöner einen Waveguide besitzt womit also das Abstrahlverhalten ähnlich dem des TWs sein wird.

Grüße,
Frederik
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RS.schanksaudio
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Beitrag von RS.schanksaudio »

Frederik hat geschrieben: Was passiert wenn man die Treiber an die Grenzen bringt verhalten sich beide gleich trotz unterschiedlicher Membranmaterialien?

Was ist mit dem Ausschwingverhalten? Gibt es da Unterschiede bei verschiedenen Membranmaterialien?
Was immer mit "an die Grenzen bringen" konkret gemeint ist, aber zwei baugleiche Kalotten (ich habe hier zb. SanSpeak D3004/660000 mit Gewebe- und eine D3004/664000 mit Metallmembran) unterscheiden sich vor allem im Abstrahlverhalten innerhalb der obersten Oktave je nach Membranmaterial. Warum? Weil eine Gewebememebran zwangsläufig früher in unkontrollierbare Schwingungen aufbricht als eine Metallmembran, d.h. der Rest der Membran kann der Schwingspule nicht mehr folgen. Einige Hersteller haben daher die Mitte der Kalotte fixiert (z.b. Ringradiatoren von Vifa/Peerless/ScanSpeak/SB Acousitc), dafür ist die Bündelung aber höher, bzw setzt früher ein, was man als angenehm empfinden kann.

Das ist oft der Grund warum Metallmembranen, wenn man sie resonanzfrei bekommt, zum Einsatz kommen. In der Sound&Recording 04/2013 sind Messungen zum Schwingungsverhalten mit Laser abgebildet, wo man sehr schön sieht was mit der Membran passiert – Neumann/Ex- Klein&Hummel nutzt durchgehend Metallkalotten: http://www.neumann-kh-line.com/klein-hu ... 201304.pdf

Zusammenfassend: Der F-Gang unter Winkeln wird sich bei den genannten Hochtöner unterschieden und daher den entsprechenden Klangeindruck erzeugen. An einen "Materialklang" wenn alle übrigen Messwerte weitestgehend identisch sind, glaube ich persönlich nicht.
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Frederik
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Beitrag von Frederik »

Hi Roland,

Ok ja das klingt einleuchtend.

Hast Du Messungen wo man sieht was in Sachen Abstrahlverhalten passiert?
RS.schanksaudio hat geschrieben:An einen "Materialklang" wenn alle übrigen Messwerte weitestgehend identisch sind, glaube ich persönlich nicht.
Entweder es gibt ihn oder es gibt ihn nicht. Ich würde es gerne wissen, statt nur Vermutungen anstellen zu können.

Grüße,
Frederik
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Rudolf
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Beitrag von Rudolf »

Hallo zusammen,

ich erlaube mir auf folgenden Thread hinzuweisen:

Materialklang! Gibt's den ... oder nicht?

Anscheinend behandelt er dasselbe Thema (ich habe ihn mir nicht vollständig durchgelesen). Falls ja, dann können wir die beiden Diskussionen vielleicht zusammenfassen? Bitte um Rückmeldung des Threadstarters.

Viele Grüße
Rudolf
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Frederik
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Beitrag von Frederik »

Hi Rudolf,

Ja klar kannst' aufräumen. :lol:

Grüße,
Frederik
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RS.schanksaudio
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Beitrag von RS.schanksaudio »

Frederik hat geschrieben:Hast Du Messungen wo man sieht was in Sachen Abstrahlverhalten passiert?
RS.schanksaudio hat geschrieben:An einen "Materialklang" wenn alle übrigen Messwerte weitestgehend identisch sind, glaube ich persönlich nicht.
Entweder es gibt ihn oder es gibt ihn nicht. Ich würde es gerne wissen, statt nur Vermutungen anstellen zu können.
Ich hatte mal zwei Diplomarbeiten in der Hand, die die Untersuchung nach Materialklang zum Inhalt hatten – Ergebnis war, dass bei penibler Entzerrung, also Angleichung aller relevanten Parameter, das (Membran)Material keinerlei Einfluss mehr hatte. Es wurde im Doppelblindtest mit vielen Probanden unter gleichen Bedingungen gegengehört. Untersucht wurden u.a. auch Hochtöner. Einzig ein AMT konnte nicht auf einen "Kalottenklang "gebracht werden, das lang aber einzig daran, dass aufgrund der großen Fläche, bzw Dimensionierung der schallabstrahlenden Fläche, ein anderes Abstrahlverhalten im Vergleich zur Kalotten resultiert – auch hier haben wir es wieder, der Klang wird maßgeblich von dem beeinflusst, was unter Winkel passiert, also was an Mix aus Diffus- und Direktschall am Ohr ankommt.

Andersherum: Wenn es einen Klangunterschied gibt, wird er sich in irgendeinem Messwert wiederfinden und sei es nur die selten gemessene Intermodulationsverzerrung (als Beispiel).

Selbst habe ich leider keine detaillierte Messung zu meinen beiden genannten Kalotten, aber ich habe in Noel Vorstellungs-Thread zwei Links gepostet wo die beiden Modelle verglichen wurden, zumindest auch unter 30Grad gemessen.
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NNEU
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Beitrag von NNEU »

Entweder es gibt ihn oder es gibt ihn nicht. Ich würde es gerne wissen, statt nur Vermutungen anstellen zu können.
:|

Naja, deine Frage wurde ja jetzt beantwortet.
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Beitrag von O.Mertineit »

RS.schanksaudio hat geschrieben: Weil eine Gewebememebran zwangsläufig früher in unkontrollierbare Schwingungen aufbricht als eine Metallmembran, ...
und (zu KH 310)
RS.schanksaudio hat geschrieben: wo man sehr schön sieht was mit der Membran passiert – Neumann/Ex- Klein&Hummel nutzt durchgehend Metallkalotten: ...

Hallo,

bis auf im Mittelton natürlich, wo die KH310 mit einer Gewebekalotte bestückt ist. Die Hochtonkalotte ist, so wie ich es verstehe, wohl eine "Hybridkonstruktion" ?

http://www.neumann-kh-line.com/neumann- ... ors_KH310D

Es gibt sehr viele Themengebiete im Audiobereich, wo "einfache Weisheiten" und "Pauschalurteile" m.E. schlecht beheimatet sind: Membranmaterialien und damit jeweils erreichbare Eigenschaften sind eines davon. Denn die Vielfalt der Anwendungs- und Dimensionierungsmöglichkeiten im Detail sowie auch Kombinationsmöglichkeiten von Materialien sind zu mannigfaltig dafür.


Viele Grüße

Oliver
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dietert
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Beitrag von dietert »

Hallo Oliver,

dafür habe ich auch noch zwei Beispiele.

Die Koinzidenztreiber in den KEF 2001 Satelliten, von denen ich mal in Paar günstig bei ebay bekommen habe. Beide Membranen sehen aus wie Alu, also Alukalotte und Alukonus. Tatsächlich sieht der Konus aber von der Rückseite aus wie Pappe, es ist also eine Verbundkonstruktion.

Die Originaltieftöner, die ich bei meinen beiden M-Audio SBX-10 Subwoofern durch geregelte Doppelschwingspulenchassis ersetzt habe, haben auf der Vorderseite Carbonfasergeflecht, auf der Rückseite aber auch eine Schicht Pappe.

Grüße,
Dieter T.
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

RS.schanksaudio hat geschrieben: ...
aber zwei baugleiche Kalotten (ich habe hier zb. SanSpeak D3004/660000 mit Gewebe- und eine D3004/664000 mit Metallmembran) unterscheiden sich vor allem im Abstrahlverhalten innerhalb der obersten Oktave je nach Membranmaterial. ...
Hallo,

diese beiden Hochtöner-Typen würdest Du als "baugleich" werten ?

https://www.hifisound.de/out/pictures/m ... _front.jpg

http://audio-hi.fi/images/scan-speak/Sc ... weeter.jpg

Also nur Unterschiede im Membranmaterial ?

BigKahoonaBob hat geschrieben: Selbst habe ich leider keine detaillierte Messung zu meinen beiden genannten Kalotten, aber ich habe in Noel Vorstellungs-Thread zwei Links gepostet wo die beiden Modelle verglichen wurden, zumindest auch unter 30Grad gemessen.
Daraus kannst Du konkrete Unterschiede im Partialschwingungsverhalten erkennen und analysieren ?

Wie machst Du das konkret ?

Kannst Du uns z.B. sagen, welche Eigenmode sich wie auf das Rundstrahlverhalten auswirkt ?

Oder meinst Du einfach - aufgrund "gegoogelter" (Fremd-)Messungen - "Unterschiede werden wohl am Material liegen", ohne dies genauer belegen zu können ?


Viele Grüße

Oliver
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O.Mertineit
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"Materialklang" und Partialschwingungen von Membranen für LS

Beitrag von O.Mertineit »

dietert hat geschrieben: ...
Beide Membranen sehen aus wie Alu, also Alukalotte und Alukonus. Tatsächlich sieht der Konus aber von der Rückseite aus wie Pappe, es ist also eine Verbundkonstruktion.
...
Die Originaltieftöner, die ich bei meinen beiden M-Audio SBX-10 Subwoofern durch geregelte Doppelschwingspulenchassis ersetzt habe, haben auf der Vorderseite Carbonfasergeflecht, auf der Rückseite aber auch eine Schicht Pappe.
Hallo Dieter,

solche Verbundkonstruktionen oder Kompositmaterialien findet man tatsächlich recht häufig und sie erweitern die Möglichkeiten erheblich ...


Hallo zusammen,

Membranen aus dämpfend beschichtetem Papier sind ebenfalls bereits Kompositmaterialien. Dabei ist der "Klassiker", daß ein Material eher "Biegesteifigkeit" beiträgt und ein anderes eher "Dämpfung".

Sandwich Membranen wie z.B. "Zellaton" verfolgen die Strategie, mit einer sehr leichten Füllschicht zwischen zwei Deckschichten auch die Dicke der Membran - und damit deren Biegesteifigkeit - erheblich zu steigern, ohne dabei allzuviel Masse zu bekommen.

Eine ähnliche Strategie verfolgen Materialien mit Deckschichten und Wabenkern dazwischen, dabei müssen Deckschichten und Wabenkern nicht aus demselben Material bestehen.

Gewebemembranen - z.B. aus Kevlar - nutzen die inhärente Reibung der Fasern untereinander auch zur Dämpfung (von Partialschwingungen), wobei diese Eigenschaft mit der "richtigen" Menge und Konsistenz an verbindendem und abdichtendem Harz unterstützt wird.

Hochtonkalotten aus Gewebe haben ähnliche Eigenschatften, wobei auch aus Seidengewebe äußerst leichte Membranen hergestellt werden können, was bei einer hinreichend kleinen und strukturell steifen Membran ebenfalls Eigenmoden aus dem Hörbereich verdrängen kann, so daß sie im Idealfall im Ultraschall zu liegen kommen ...

Im Prinzip ist aber auch z.B. eine (Voll-) Metall-Inverskalotte mit innen aufgeklebtem Schwingspulenträger - der oft nicht ganz außen auf dem Membranradius sitzt, sondern kleiner ist - bereits ein Komposit. Denn der "Ring aus Kleber" mit angesetztem Träger ändert die Eigenschaften der "puren Metallkalotte" bereits erheblich.

Ebenfalls wichtig sind bei allen Membranen die Sicken, die z.B. für die ersten möglichen Eigenfrequenzen einen angenähert "reflexionfreien" Abschluss bilden können und/oder erheblich zur Dämpfung beitragen können.


Allen Materialien und Materialkombinationen (Verbundwerkstoffen, Kompositen) ist gemeinsam, daß es keinen "Materialklang" geben kann, solange sich die Membran rein kolbenförmig bewegt.

Sobald sie jedoch beginnt, in sich zu schwingen, gibt es potentiell auch "Materialklang", aber die Frage ist, ob dieser auch "hörbar" in Erscheinung tritt: Dazu müssen (vereinfacht) im Prinzip 2 Bedingungen erfüllt sein (oder "überschritten" werden):

- die Biegewellen auf der Membran müssen sich ähnlich schnell oder scheller als Luftschall ausbreiten, damit eine nennenswerte Abstrahlung der Biegewellen (Partialschwingungen oder "Eigenmoden" sind "stehende" Biegewellen) in die "entferntere Umgebung" überhaupt erfolgt.

- der Abstand zwischen jeweils benachbarten Eigenfrequenzen muss (im Einzelfall oder auch auch im Mittel) eine gewisse Bandbreite - je nach Resonanzgüte der benachbarten Moden - überschreiten, damit Eigenmoden als solche wahrnehmbar werden (Kriterium der sog. "modalen Überlappung") (*).

Es ergeben sich also "Schlupflöcher", selbst bei Membranen, die "in sich" schwingen, einen "materialtypischen Eigenklang" zu vermeiden. Gut durchkonstruierte Biegewellenwandler dürfen z.B. keinen "Materialklang" hervorrufen, obwohl ihre Membran sich nicht kolbenförmig bewegt.

Bei üblichen Kolbenmembranen strebt man oft an, daß sie sich im hauptsächlich genutzten Frequenzbereich "annähernd kolbenförmig" bewegen und im Frequenzbereich darüber zumindest "unauffällig" verhalten (**).

Für "vollkommen" kolbenförmige Bewegung müssten alle Membranen eines Lautsprechers stets hinreichend klein im Vergleich zur Wellenlänge(***) sein: Bei gewisser geforderter unterer Grenzfrequenz und auch Pegeln ist das angenähert evt. ab 3-4 (****) Wegen aufwärts möglich, mit 2 Wegen jedoch kaum: Es sind dann kreative Konzepte im Mittel- und Hochton gefragt, die zwar meist nicht mehr "perfekt kolbenförmig" arbeiten, aber "Materialklang" trotzdem erfolgreich vermeiden können.


Die Konstruktion von "Kolbenmembranen" und "Biegewellenmembranen" hatte im Lautsprecherbau von Beginn an eine gewisse Überschneidung ... denn man kann das eine nicht erreichen, ohne etwas vom anderen zu verstehen.

Eine wirklich sehr hochwertige Biegewellenmembran muss jedoch u.a. eine so hohe modale Überlappung erreichen, daß auf eine kolbenförmige Membranbewegung - die sie dafür zu steif machen würde - im gesamten Übertragungsbereich am besten ganz verzichtet wird.


Viele Grüße

Oliver

________________

(*) Auch als "Modal Overlap Factor" (MOF) beschrieben: "Wieviele weitere Eigenmoden finde ich innerhalb der Bandbreite einer Eigenmode im Mittel ?"
Stark "vereinzelte" Moden müssen dann sehr geringe Resonanzgüten aufweisen, und/oder die Phasengeschwindigkeit von Biegewellen auf der Membran muss bei der betreffenden Eigenmode deutlich kleiner als die von Luftschall sein. Dies ist eine typische Kombination von Strategien, die man bei Tief-Mitteltönern wählen kann, bei denen eine "Mitnutzung" der Partialschwingunsbereiches nicht ganz vermieden werden kann.

(**) z.B. bei einem typischen 180mm Tief-/ Mitteltöner für 2-Wege Systeme, der mit Übernahmefrequenzen noch oberhalb 2Khz einsetzbar sein soll, ist eine "streng kolbenförmige" Bewegung im gesamten genutzten Frequenzbereich nicht mehr möglich, schon gar nicht im Bereich um und oberhalb der Übernahmefrequenz.

(***) Eigentlich klein in Relation zur Biegewellenlänge auf der Membran, die allerdings frequenz- (Dispersion von Biegewellen) und richtungsabhängig ist.

(****) Bassreflex-Systeme können hier u.a. einen entscheidenden Beitrag leisten, den benötigten Membrandurchmesser für Tieftöner zu reduzieren. Vgl. dazu z.B. u.a. Nubert "NuVero 60".
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Frederik
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Beitrag von Frederik »

O.Mertineit hat geschrieben:Allen Materialien und Materialkombinationen (Verbundwerkstoffen, Kompositen) ist gemeinsam, daß es keinen "Materialklang" geben kann, solange sich die Membran rein kolbenförmig bewegt.
Das ist doch mal ein leicht verdaulicher Fakt. :D
O.Mertineit hat geschrieben:(**) z.B. bei einem typischen 180mm Tief-/ Mitteltöner für 2-Wege Systeme, der mit Übernahmefrequenzen noch oberhalb 2Khz einsetzbar sein soll, ist eine "streng kolbenförmige" Bewegung im gesamten genutzten Frequenzbereich nicht mehr möglich, schon gar nicht im Bereich um und oberhalb der Übernahmefrequenz.
Was den "Materialklang" angeht den ich bei meiner Urlaubskiste wahrgenommen habe, kam mir noch ein anderer Gedanke.

Es kann auch einfach sein, dass der Klang insgesamt durch das unverstrebte 19mm MDF Gehäuse gelitten hat und ich weiß nicht wann der Mivoc "aufbricht".

Gegen Ende des Urlaubs habe ich bei 805Hz getrennt, kann sein das der Mivoc da schon nicht mehr kolbenförmig ein und ausschwingt.

Der TW030WA12 ist wahrscheinlich wie hier schon geschrieben wurde frei von Fehl und Tadel. :oops:

Grüße,
Frederik
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Hi Frederik,

danke für Deine Auskunft per PM. Ich denke, was Du mit Deinem konkreten Tieftöner machst (Übernahme um 800Hz), ist nach "allgemeinen Maßstäben" durchaus noch im Rahmen ... für eine "Urlaubs-/Partybox" sowieso.

Mivoc AW 3000:
http://www.hifitest.de/test/bildergaler ... e_2094/4#b

Aber im Hinblick auf "Geschmacksneutralität" würde ich diesen Treiber ab ca. 400Hz "von seinen Pflichten entbinden".

Es ist immer eine Frage des jeweiligen Anspruchs:

In einem aktuell geplanten Projekt verteile ich z.B. eine vergleichbare Membranfläche wie in Deiner "Urlaubsbox" bereits auf 2 Treiber - die jeweils noch eine steifere und auch dämpfendere Membran haben - und werde knapp oberhalb 400Hz trennen. Dort verfolge ich allerdings einen Ansatz, bei dem keine Fragen bezüglich "Eigenklang" oder "Materialklang" aufkommen werden ...

Auch das Bündelungsmaß - welches beim Mivoc um 800Hz bei ca. 6dB liegen könnte - ist für einen "unmerklichen" Übergang zu einem Hochtonsystem - welches dort nur durch die Schallwand bündelt - bereits etwas hoch: Aber das ist "Jammern auf hohem Niveau" und spielt bei einem LS, der im Freien und nahe der Achse abgehört wird, auch nicht die entscheidende Rolle.


Grüße Oliver
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Frederik
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Beitrag von Frederik »

Hi Oliver,

Der Mivoc wurde es weil er in der "Restekiste" lag. :lol:

Hätte ich die freie Wahl gehabt, hätte ich am liebsten den Visaton TIW 200 XS genommen und bei 900Hz getrennt.

Grüße,
Frederik
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Beitrag von RS.schanksaudio »

Hallo,
O.Mertineit hat geschrieben: diese beiden Hochtöner-Typen würdest Du als "baugleich" werten ?
https://www.hifisound.de/out/pictures/m ... _front.jpg
http://audio-hi.fi/images/scan-speak/Sc ... weeter.jpg
Also nur Unterschiede im Membranmaterial ?
Ich "würde" nicht, sondern ich tat es, begründet dadurch, da ich beide Modelle besitze und in teilen demontiert habe. Bis auf Membran/Sicke und das Schutzgitter (hat keinen Diffusor) sind alle anderen Bauteile absolut identisch. Somit bieten die beiden Modelle denkbar gute Rahmenbedingungen für einen Vergleich.
O.Mertineit hat geschrieben: Daraus kannst Du konkrete Unterschiede im Partialschwingungsverhalten erkennen und analysieren ?
Wie machst Du das konkret ?
Kannst Du uns z.B. sagen, welche Eigenmode sich wie auf das Rundstrahlverhalten auswirkt ?
Was an den von mir beispielhaft referenzierten Vergleichsmessungen klar zu sehen ist, ist das Abstrahlverhalten in der obersten Oktave, welche bei ansonsten gleicher Hardware nur aus dem Membranmaterial resultieren kann. Da die Materialeigenschaften von Metall (hier Berryllium) und Gewebe sich, insbesondere in der Steifigkeit, deutlich unterscheiden, bricht eine Metallmembran später auf, schwingt also zu höheren Frequenzen länger kolbenförmig – dieses Verhalten bestimmt maßgeblich das Abstrahlverhalten am oberen Übertragungsbereich und damit den in den meisten Räumen hörbaren Effekt.
O.Mertineit hat geschrieben: Oder meinst Du einfach - aufgrund "gegoogelter" (Fremd-)Messungen - "Unterschiede werden wohl am Material liegen", ohne dies genauer belegen zu können ?
Solche Unterstellungen möchte ich eigentlich gar nicht kommentieren, da sie auch nicht dem Geist dieses Forums entsprechen. Nur weil mir die Zeit und Motivation fehlt jede meine Aussage zu bestimmten Sachverhalten mit eigenen Messungen, Studien, Papern oder sonstigen Beweisen zu untermachern, sollte Dich das nicht dazu verleiten solch ein Verhalten an den Tag zu legen.
O.Mertineit hat geschrieben: bis auf im Mittelton natürlich, wo die KH310 mit einer Gewebekalotte bestückt ist.
Korrekt, aber bei den Frequenzen bis zu denen die Mitteltonkolotte betrieben wird kommt es nicht zur Partialschwingungen, also ist dieser Einwurf in dem Kontext nicht relevant.
O.Mertineit hat geschrieben: Die Hochtonkalotte ist, so wie ich es verstehe, wohl eine "Hybridkonstruktion" ?

http://www.neumann-kh-line.com/neumann- ... ors_KH310D
Von dieser Bezeichnung seitens Neumann würde ich mich nicht zu sehr irritieren lassen. Bei Vorgängermodell O300 kam noch die (vom deutschen Vertrieb umgenannte) SEAS TAF27Plus zum Einsatz. Durch scharfes hinsehen kann man erkennen, dass die Sicke aus Gewebe gefertigt ist und etwas weiter in die Membran hineinreicht:

http://bilder.hifi-forum.de/max/698282/ ... 223066.jpg

Im Marketing könnte man nun auf die Idee kommen dies als Gewebe-/Metallhybridkonstruktion zu vermarkten, ich interpretiere es allerdings als reguläre Metallkalotte. Bei der KH310D gibt Neumann an, das die Treiber eigene Neukonstruktionen sind, wahrscheinlicher ist es aber eine OEM spezifische Auftragsfertigung von SEAS mit weiteren Anpassungen gegenüber den Serienmodellen.
O.Mertineit hat geschrieben: Es gibt sehr viele Themengebiete im Audiobereich, wo "einfache Weisheiten" und "Pauschalurteile" m.E. schlecht beheimatet sind: Membranmaterialien und damit jeweils erreichbare Eigenschaften sind eines davon. Denn die Vielfalt der Anwendungs- und Dimensionierungsmöglichkeiten im Detail sowie auch Kombinationsmöglichkeiten von Materialien sind zu mannigfaltig dafür.
Das ist unwidersprochen und bedarf eigentlich keiner zusätzlichen Erwähnung.


beste Grüße
Roland
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