IGK für kardioid abstrahlende Boxen

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Spatz
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IGK für kardioid abstrahlende Boxen

Beitrag von Spatz »

Moin,

nachdem ich hier normalerweise immer nur Wissen raussauge will ich nun mal was reinpumpen.

Vor einiger Zeit bin ich über eine Möglichkeit gestolpert, Unipole passiv und ohne komplizierte Techniken zu bauen. Mit der von mir entwickelten Bauweise lassen sich im Tiefton Rückwärtsdämpfungen von 10 dB und mehr erreichen, dabei ist die Bündelung zwischen 0 und 150° recht gleichmäßig, nur direkt rückwärtig hat man meistens im unteren Mittelton zwischen ca. 200 und 600 Hz eine Keule, die allerdings immer noch ca. 6 dB unter dem Frontpegel liegt. Ich vermute, dass man diese Keule auch noch durch einen Schaumstoffkegel vor dem rückwärtigen Chassis bedämpfen könnte...

Doch wie geht das ganze? Im Grunde ist der einzige Trick, dass man zwei Chassis so in eine Box einbaut, dass sich ein Chassis auf der Vorderseite und ein Chassis auf der Rückseite in jeweils einem geschlossenen Gehäuse befindet. Dabei hat das hintere Chassis eingebaut 2/3 der Resonanzfrequenz des vorderen Chassis und wird mit einer Spule mittleren Wertes (3-10 mH) beschaltet. Außerdem sollte der Pegel des hinteren Chassis 6-8 dB unter dem des vorderen liegen.

Die obigen Bedingungen kann man mit verschiedenen Methoden erreichen, die Pegeldifferenz lässt sich z.B. über die Anzahl der Chassis (vorne 2, hinten 1) regeln, oder über den Spannungswirkungsgrad im Einbauzustand, oder über den Gleichstromwiderstand der Spule. Die unterschiedlichen Resonanzfrequenzen lassen sich z.B. über die Gehäusevolumina oder über die Membranmasse regeln.

Insgesamt kann man solche Unipole sehr gut mit Boxsim simulieren.

Ich gehe dabei meistens so vor, dass ich das vordere Chassis (irgendeinen TMT) in eine CB setze, die so klein wie möglich ist, aber immer noch Bass zulässt (siehe unten). Das hintere Chassis wird eine Nummer größer gewählt und in ein genausogroßes Gehäuse gepackt. Anschließend erhöhe ich die Membranmasse des hinteren Chassis so lange (bei Boxsim passe ich dabei fs und Qes an), bis die Einbauresonanz des hinteren Chassis 2/3 der des vorderen beträgt.

Anschließend kommt noch eine Spule vor das hintere Chassis, als Anfangswert kann man mal 4,7 mH/1 Ohm nehmen und dann noch ein bisschen mit Re und L spielen, bis man mit dem Ergebnis zufrieden ist.

Im Endeffekt hat man dann einen Lautsprecher, der schon im Bass ordentlich bündelt, die untere Grenzfrequenz (f3) liegt knapp über der Resonanzfrequenz des hinteren Chassis.

Mit einem passenden Hochtöner z.B. coaxial mit kleiner Frontplatte kann man sogar einen annähernd linearen Frequenzgang zwischen 0° und 90° erzeugen, wenn man darauf Lust hat...

Warum erzähle ich das alles hier? Ein günstiger Nebeneffekt der Parallelschaltung mit verschiedenen Resonanzfrequenzen ist die Tatsache, dass im Tiefton die Impedanz der Box gut geglättet wird, gerade wenn man die CB noch etwas bedämpft. Meist bleibt dann nur noch ein kleiner Buckel des hinteren Chassis übrig, der knapp unter der f3 der Box liegt.

Und damit ist diese Box (neben ihren guten akustischen Eigenschaften) perfekt für IGK geeignet. Der kleine Z-Buckel unter der f3 gibt an genau der richtigen Stelle mit IGK noch ein bisschen Pegel.

So kann man mit günstigen Mitteln eine Box realisieren, die schön bündelt und alle Vorteile der IGK nutzt.

Ciao,

Spatz
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wgh52
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Bassniere?

Beitrag von wgh52 »

Hallo "Spatz",

sehr interessantes Thema, komme gleich darauf zurück!

Aber zunächst: Haben Deine Eltern Dich ernsthaft "Spatz" getauft/genannt? Falls nicht, wären wir Dir noch enger verbunden, wenn Du Deinen wirklichen Vornamen benutztest, so wie es hier allgemein üblich ist. Auch eine Vorstellung Deinerseits wäre sehr nett (ich hab sie jedenfalls nicht gefunden :roll: ), denn Du scheinst ja sehr substantielles beitragen zu können und bereits tolle Sachen realisiert zu haben!

Das bringt mich wieder zum Thema:

Was Du machst hört sich fast wie die Bassniere von Geithain an, nicht durch bedämpfte Phasenumkehröffnung realisiert, sondern mit einem rückwärtigen LS Chassis.

Deine Unipol Vorschläge sind offensichtlich komplett mit passiven Komponenten aufgebaut, darum sehr schwierig aufzubauen und zu optimieren.

Mich interessiert, ob/wie das mit aktiven Komponenten ginge, denn da kann man ohne Löten abstimmen, mit den Möglichkeiten der Filterung, Phasen und Pegelanpassung und Verzögerung die aktive oder digitale Weichen bieten.

Was meinst Du wie das ginge?

Danke und Gruß,
Winfried

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Spatz
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Beitrag von Spatz »

Moin,

eigentlich heisse ich Bastian, so nenne ich mich auch in meinem Vorstellungsthread. Da mich allerdings mein kompletter Freundeskreis "Spatz" nennt und ich in den meisten Foren auch unter diesem Namen verkehre rutscht mir das hier auch manchmal raus... Spatz ist für mich fast schon sowas wie ein richtiger Name. Ich werd aber in Zukunft drauf achten! :cheers:

Jo, der Effekt ist vergleichbar mit Geithain, auch wenn Geithain dabei eben auf speziell bedämpfte Kanäle setzt, die in ihrem Aufbau noch wenig erforscht und für Nachbauer auch schwer zu realisieren wären. Deswegen habe ich meine Lösung entwickelt.

Aber gerade deswegen ist meine Lösung deutlich einfacher als aktive Lösungen oder Versuche mit bedämpften Kanälen. Schnapp dir Boxsim, nimm zwei Chassis, setz sie vorne und hinten auf eine Box, pass die Einbauresonanzen an, spiel noch mit der Spule vor dem hinteren Chassis und du hast in fünf Minuten einen funktionierenden Unipol. Noch einfacher geht es nicht...

Laut Geithain funktioniert ein Unipol, wenn der rückwärtig abgestrahlte Schall eine Phasenverschiebung von 160° hat und etwa 6-8 dB unter dem Frontschall liegt. Das geht natürlich auch aktiv, aber dann braucht man eine Digitalweiche und zwei Amps. Meine Version kommt mit weniger Aufwand auf das gleiche Ergebnis...

Ciao,

Bastian
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wgh52
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Aktive Bassniere "a la Spatz"

Beitrag von wgh52 »

Danke Bastian, unser passiver "Spatz" :mrgreen: ,

die genannten Details sind sehr interessant und in passiver Ausführung für den Passivbauer sicher einfach zu machen.
Spatz hat geschrieben:...der Effekt ist vergleichbar mit Geithain, auch wenn Geithain dabei eben auf speziell bedämpfte Kanäle setzt, die in ihrem Aufbau noch wenig erforscht und für Nachbauer auch schwer zu realisieren wären.
...Laut Geithain funktioniert ein Unipol, wenn der rückwärtig abgestrahlte Schall eine Phasenverschiebung von 160° hat und etwa 6-8 dB unter dem Frontschall liegt. Das geht natürlich auch aktiv, aber dann braucht man eine Digitalweiche und zwei Amps...
In meinem Falle ist die Sache halt etwas komplizierter: Bei meinen LS werden die Bässe aktiv geregelt sein (B&M eben), Übergang zum MT bei 180 Hz. Da käme ich um eine aktive Lösung wohl nicht herum, nicht wahr? Und wie diese Deinem Unipolkonzept entsprechend umsetzbar wäre möchte ich halt mit Deiner Hilfe herausfinden. Digitalweiche mit allem pi-pa-po und ein Paar BM-6en für den rückwärtigen Bass habe ich ja...

Also was meinst Du müsste man bei aktiver Version alles tun? Ein funktionales Blockschaltbild mit z.B. den Filtern, Phasenschiebern, Pegelanpassungen usw. würde schon helfen, das Konzept besser zu verstehen und dann umzusetzen.

Falls mein Anliegen hier zu weit off-topic führt, können wir das auch gerne in einem separaten Thread klären.

Gruß,
Winfried

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Rudolf
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Beitrag von Rudolf »

Hallo Bastian,

ich habe mir erlaubt, deinen Threadtitel etwas aussagefähiger zu machen.

Ob bei ME-Geithan "K" für kardioid steht?

Viele Grüße
Rudolf
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Franz
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Beitrag von Franz »

Ja.

Gruß
Franz
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axxxxx

Beitrag von axxxxx »

Tachschön,

hier gibt es eine schöne Bauanleitung für einen Ripol, zumindest vom Grundsatz her:

Bauanleitung Ripol

Wegen der Details muss man sich mit Herrn Ridtahler in verbindung setzen.

Ich hatte den Herrn dieser Seite um das Layout des PCB für die Weiche gebenten, denn das ist genau das, was ich gesucht habe, aber da hat er dann nicht mitgespielt. Nicht mal gegen Kostenerstattung/Anerkennungsgebühr. Was ziemlich traurig ist.

Gruß,
Kai
Spatz
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Beitrag von Spatz »

Moin,

eine Menge Infos zum Thema Unipol findet man im Paper Monopol, Dipol, Unipol von wvier. Mit Aktivelektronik, einem Messsystem und ein bisschen Geduld sollte man auch aktiv einen funktionierenden Unipol hinbekommen...

Ein paar weitere Betrachtungen zum dem Thema findest du noch hier, hier, hier, hier und hier mit direktem Bezug zu Aktivweichen.

Ansonsten habe ich aus meinen Passivversuchen die Erfahrung gemacht, dass die hintere Schallquelle tiefere Frequenzen abspielen muss, und deswegen mehr Luft verschieben können sollte, wenn man nicht hier die Schwachstelle bei höheren Pegelanforderungen haben möchte. Natürlich gehen auch genausogroße oder kleinere Chassis, aber sinnvoll ist alles, was mehr Luft verschieben kann...

Dass die aktive Regelung dabei im Weg steht denke ich nicht, das ist alles eine Frage der Weiche... was kommt denn bei dir als Weiche zum Einsatz? Ein FIR-System oder zumindest was, was digital analoge Filter nachahmt?

Denis aus dem Hifi-Forum (sein Thread ist auch oben verlinkt) meint, ein Unipol wäre messtechnisch zu entwickeln, indem man im Nahfeld der hinteren Membran misst, was von der vorderen Membran dort ankommt, dieses Signal nachbildet und dem hinteren Chassis gegenphasig zuspielt. Wenn man dann noch ein bisschen mit der Phase spielt und den Pegel anpasst kann man einem guten Ergebnis schon recht nahekommen denke ich.

Wie es sich allerdings mit dem Übergang von Unipol im Bass zu Vollraum- bzw. Halbraumstrahler im Mittelton verhält kann ich dir allerdings nicht sagen, eventuell könnte diese Sprungstelle auch akustisch auffällig sein, aber das muss man ausprobieren. Im Mittelton kann man Bündelung auch durch seitliche Schlitze im Gehäuse erzielen, das wird in diesem Thread erwähnt. Irgendwo im Netz geistert dazu auch noch ein etwas älteres Paper.

Im Endeffekt würdest du allerdings um einen Prototypen wohl nicht drumrumkommen. Unipol im Bass, und im Mittelton auswechselbare Seitenwände. So kann man die Auswirkung der Sprungstelle abschätzen und mit seitlichen Schlitzen experimentieren, bis man mit dem Ergebnis zufrieden ist.

Um mal back to topic zu kommen (auch wenn mich das OffTopic nicht stört und gerne hier bleiben kann) habe ich noch folgenden Gedanken, der sich leider nur sehr schwierig simulieren lässt:

Da es anscheinend nur auf die Resonanzfrequenzen und die Pegeldifferenz ankommt vermute ich, dass man auch beide Chassis in ein gemeinsames Gehäuse stecken kann, solange danach noch die wichtigen Daten der Chassis passen. Probleme könnten durch die Interaktion der Chassis zueinander entstehen. Gehe ich richtig in der Annahme, dass durch IGK die Interaktion der Chassis zueinander verschwindend gering wird? Wenn ja, dann könnte man auch noch ein möglichst kleines Gehäuse wählen, um auf das gewünschte Ergebnis zu kommen... irgendwann muss ich nochmal AkAbak anwerfen und gucken, ob ich das da reinfrickeln kann. Oder ist hier jemand versiert mit Akabak?

@ Rudolf: Ich wüsste nicht, wofür das K sonst stehen könnte... :wink:

@ Kai: Ich hatte mit Herrn Ridtahler auch schon Kontakt und er war durchaus hilfsbereit, aber eben nicht willig, Geheimnisse seiner Arbeit preiszugeben. Verstehen kann ich das, und im Grunde ist es auch nicht so kompliziert. Ein Sperrkreis, passend dimensionierte Kammern (Stichwort zusätzliche Luftmasse), schon hat man einen Ripol. Auch Linkwitz hat sich schon viele Gedanken zum Thema W-Dipol gemacht. Auch hier nimmt man am besten AkAbak zur Simulation...

Ciao,

Bastian
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axxxxx

Beitrag von axxxxx »

Bastian,

ich meinte auch nicht Herrn Ridthaler, sondern den Herren mit der Bauanleitung. Schwärmt lang und breit, wie hilfbereit er sein würde und gerne Fragen beantworten etc. Kneift dann aber, wenn es konkret wir. Stammelt was von schlechten Erfahrungen etc.

So etwas nervt mich.

Gruß,
Kai
phase_accurate
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Beitrag von phase_accurate »

Separate geschlossene Gehäuse für den Treiber vorne und denjenigen hinten plus separate Verstärkerkanäle für beide Treiber sollten bei entsprechender Ansteuerung eine Niere geben.

Gleichphasige Ansteuerung beider Chassis gibt eine Kugel, gegenphasige Ansteuerung (plus Entzerrung) gibt Dipol, die Ueberlagerung beider Funktionen (d.h. Signaladdition) gibt eine Niere. In etwa so ähnlich wurde es jedenfalls in einem AES Paper gemacht.

Und ich gehe davon aus, dass z.B. Meyersound das auch so macht.

Gruss

Charles
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Fortepianus
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Beitrag von Fortepianus »

Hallo Charles,
phase_accurate hat geschrieben:Gleichphasige Ansteuerung beider Chassis gibt eine Kugel, gegenphasige Ansteuerung (plus Entzerrung) gibt Dipol, die Ueberlagerung beider Funktionen (d.h. Signaladdition) gibt eine Niere. In etwa so ähnlich wurde es jedenfalls in einem AES Paper gemacht.
hast Du evtl. einen Link auf das Paper?

Viele Grüße
Gert
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phase_accurate
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Beitrag von phase_accurate »

Hallo Gert

Muss es wieder suchen. Aber das hier sieht auch interessant aus:

http://www.essex.ac.uk/csee/research/au ... cement.pdf

dito das hier:

http://www.dasaudio.com/documentos_D/ar ... em_V11.pdf


Gruss
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Spatz
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Beitrag von Spatz »

phase_accurate hat geschrieben:Separate geschlossene Gehäuse für den Treiber vorne und denjenigen hinten plus separate Verstärkerkanäle für beide Treiber sollten bei entsprechender Ansteuerung eine Niere geben.
Jop, das ist die übliche Vorgehensweise, wenn man aktiv einen Unipol bauen will!
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