Kantendiffraktion

Lautsprecherbau und -tuning

Beitragvon Jake52 » 17.12.2017, 20:08

Hallo,

vielleicht habe ich hier ein Beispiel für eine Kantendiffaktion:

Bild

Grün ist der Pulse vom Horn in 10 cm Entfernung, Rot in 100cm.
Bei 550 Hz ist eine Auslöschung. Das sind 62cm und damit genau die Breite des Horns.
Dazu kann ich mal eine Vergleichsmessung mit Dämpfungsmaßnahmen an den Kanten
machen. Könnte aber etwas dauern.

Schöne Grüße
Jakob
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Beitragvon FoLLgoTT » 17.12.2017, 20:51

Hallo Jakob,
Jake52 hat geschrieben:vielleicht habe ich hier ein Beispiel für eine Kantendiffaktion:


Ich habe da meine Zweifel. Du hast im Raum gemessen, oder? Da sind Kantenreflexionen durch die vielen anderen Reflexionen in der Regel kaum erkennbar. Außerdem sorgt die Bündelung des Horns dafür, dass die Sekundärschallquellen stark abgeschwächt sind. Dafür reicht sogar ein Waveguide, wie man in meinem Dokument sehen kann.

Eine so starke Senke wie in deiner Messung hat sicherlich andere Gründe.

Gruß
Nils
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Omega Messung

Beitragvon wgh52 » 17.12.2017, 21:00

Hallo Dieter und Nils,

danke für die Anleitungen. Im Garten ist jetzt Schnee... :roll: :cheers:

Ich hab' noch eine ältere Messung gefunden.
Schallwandbreite 230 mm, 50mm KMT 200mm von Oberkante, 25mm KHT 95 mm von Oberkante
Radius der Rundung(en) 35mm
Box auf dem Boden "mitten" im Wohnzimmer
Mic-Entfernung 1m, Mic-Höhe 91cm (mittig zwischen KalottenMT 880-4000 Hz und KalottenHT ab 4000 Hz)
Messung gefenstert 3 ms ab erster Impulsflanke.

Impulse (die Fensterangabe im Diagramm beinhaltet Systemlatenz und Schalllaufzeit...):

Bild

Messungen ab 500 Hz, ungeglättet, Fenster 3ms:

Bild
( Den Einbruch bei 5-7kHz bitte nicht berücksichtigen, das scheint ein Weichenproblem zu sein, das anderweitig behandelt wird)

Ich bin unsicher was man aus diesen Messungen ableiten kann, also begrüße ich diffraktionsbezogene Analysen 8)

Grüße,
Winfried

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Beitragvon FoLLgoTT » 17.12.2017, 21:33

Hallo Winfried,
wgh52 hat geschrieben:Ich bin unsicher was man aus diesen Messungen ableiten kann, also begrüße ich diffraktionsbezogene Analysen 8)


Die erste Reflexion ist schon bei ca. 1,6 ms (passt auch rechnerisch). Damit ist die Auswertung so unbrauchbar (viel zu wellig). Das Fenster noch kleiner zu machen, verringert aber auch weiter die Frequenzauflösung. Stell den Lautsprecher am besten mal etwas höher, so dass der Abstand zwischen Boden und Decke identisch ist. Versuche also, das mögliche Fenster zu maximieren.

Gruß
Nils
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Beitragvon FoLLgoTT » 17.12.2017, 21:43

Nachtrag: ich habe mich verrechnet. 3 ms sind korrekt für die Bodenreflexion. Woher die Reflexion bei 1,6 ms (54 cm) stammt, müsste man jetzt herausfinden...
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Beitragvon wgh52 » 17.12.2017, 21:52

OK Nils,

danke für die Hinweise! :cheers:

Ja, der "Hackser" war mir auch schon aufgefallen und ich hatte ihn im Verdacht, meinte aber er wäre "zu klein" um zu stören. Also wieder was gelernt :wink: . Neue Messungen mach' ich sobald es geht, aber das wird ein paar Tage dauern.

Grüße,
Winfried

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Beitragvon FoLLgoTT » 17.12.2017, 21:55

Hallo Winfried,
wgh52 hat geschrieben:Ja, der "Hackser" war mir auch schon aufgefallen und ich hatte ihn im Verdacht, meinte aber er wäre "zu klein" um zu stören.


Auch die Kleinen stören manchmal ganz erheblich. Ich hatte bei einem bestimmten Mikrofonhalter immer Gezappel im Hochton. Obwohl er nur 2 cm Durchmesser hat, gab es Reflexionen. Mit einer Basotectkrause wurde es nur verschlimmbessert, denn das Basotect hat teilweise reflektiert (!). Erst mit Iso Bond umwickelt waren die Effekte verschwunden. :)

Gruß
Nils
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Beitragvon Hornguru » 17.12.2017, 21:58

Jake52 hat geschrieben:vielleicht habe ich hier ein Beispiel für eine Kantendiffaktion:


Hallo Jakob, schon mal 12tel Glättung statt FDW gemacht?
Manchmal knallt das FDW ne Senke rein weil der Bereich noch nicht eingeschwungen ist.

Gruß
Josh
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Beitragvon Jake52 » 17.12.2017, 22:13

Hi Josh,

mach ich gerne, aber das ist wieder ein Fall, bei dem ich mich outen muss.
Welche Funktion dafür?

Gruß Jakob
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Beitragvon Daihedz » 17.12.2017, 22:37

Hallo in die Runde

Vor Jahren habe ich mal eine Kontur ersonnen, welche 3/4 der Energie der Kantendiffraktion (=270°/360°) eines HT über einen Laufzeit- resp. Frequenzbereich (LFB) von 1:2.8 verteilen sollte. Und für den HMT 1/2 der Energie (=180°/360°) entsprechend über einen LFB von 1:2 (das Bild ist uralt und ich habe es schon mal anderswo eingestellt):

Bild

Die Krux:
- Wenn man die Treiber symmetrisch auf einer schmalen Schallwand übereinander stellt, dann erreicht man eine Verteilung von 1/2 der Energie über einen LFB von ca. 1:1.4. Hat den Vorteil der horizontalen Symmetrie.
- Wenn man die horizontale Symmetrie aufgibt und die Treiber wie auf dem Bild bei 1/1.4 auf der Schallwand montiert, dann erreicht man ein LFB-Verhältnis von ca. 1:2 für die 1/2 Energie. Besser, aber asymmetrisch.

Was ist nun zu bevorzugen?

Nota Bene: Die Angaben der Energie, resp. deren Verteilung sind approximativ.

Laufzeitverteilende Grüsse
Simon
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Beitragvon FoLLgoTT » 18.12.2017, 11:37

Hallo Simon,
Daihedz hat geschrieben:Was ist nun zu bevorzugen?


Im Grunde kann man mit einer anderen Platzierung der Treiber das Problem nicht beheben, sondern im Frequenzbereich nur anders verteilen. Um Kantendiffraktionen effektiv zu eliminieren bzw. nicht anzuregen gibt es zwei Möglichkeiten:

1. Kanten großzügig abrunden
2. Schallführung benutzen, die eine Bündelung erzeugt

Gruß
Nils
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Beitragvon Daihedz » 18.12.2017, 17:24

FoLLgoTT hat geschrieben:... Im Grunde kann man mit einer anderen Platzierung der Treiber das Problem nicht beheben, sondern im Frequenzbereich nur anders verteilen. Um Kantendiffraktionen effektiv zu eliminieren bzw. nicht anzuregen gibt es zwei Möglichkeiten:

1. Kanten großzügig abrunden...


1. Eine Verständnisfrage zur von Dir postulierten, "effektiven Elimination": Wird denn wirklich die Kantendiffraktionen mit einer 3D-Verrundung, resp. mittels eines sukzessiven Übergangs vom 2-pi zum 4-pi- Raum tatsächlich eliminiert? Denn ich sehe keinen prinzipiellen Wirkungs-Unterschied zu einer 2D-Schallwandkontur: In beiden Fällen wird doch eine variable Energie der n Sekundärschallquellen über eine Laufzeit hinweg verteilt? Ich könnte mir allerdingst einen wesentlichen Unterschied vorstellen: Beide Prinzipien verhalten sich off-axis sicherlich unterschiedlich.

2. In Deiner Arbeit erwähnst Du die Teriärschallquellen an der zweiten Kante der Fase. Um diese zu minimieren, wäre es doch möglich, die Fase abschliessend nach hinten in ein geeignetes Bogenprofil auslaufen zu lassen?

Beste Grüsse
Simon
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Beitragvon FoLLgoTT » 18.12.2017, 18:38

Hallo Simon,
Daihedz hat geschrieben:1. Eine Verständnisfrage zur von Dir postulierten, "effektiven Elimination": Wird denn wirklich die Kantendiffraktionen mit einer 3D-Verrundung, resp. mittels eines sukzessiven Übergangs vom 2-pi zum 4-pi- Raum tatsächlich eliminiert?


Das kommt auf den Radius der Rundung an. Eine Kugel z.B. besitzt keine Kantendiffraktion. Siehe auch hier auf Seite 12.

Wenn die Wellenlänge groß gegen die Rundung ist, entstehen natürlich trotzdem noch Sekundärschallquellen. Ich schaue mal, ob ich dazu was simulieren kann.

Denn ich sehe keinen prinzipiellen Wirkungs-Unterschied zu einer 2D-Schallwandkontur: In beiden Fällen wird doch eine variable Energie der n Sekundärschallquellen über eine Laufzeit hinweg verteilt? Ich könnte mir allerdingst einen wesentlichen Unterschied vorstellen: Beide Prinzipien verhalten sich off-axis sicherlich unterschiedlich.


Ich verstehe nicht ganz, was du meinst. Eine (ausreichend große) Rundung besitzt ja keine Kante, daher entsteht auch keine Sekundärschallquelle.

2. In Deiner Arbeit erwähnst Du die Teriärschallquellen an der zweiten Kante der Fase. Um diese zu minimieren, wäre es doch möglich, die Fase abschliessend nach hinten in ein geeignetes Bogenprofil auslaufen zu lassen?


Ich hatte damals einige Versuche gemacht, das Verhalten der Fase durch weitere Fasen und Rundungen noch weiter zu verbessern, habe es aber nicht geschafft. Eventuell gibt es da noch was, aber mir ist (bisher) nichts bekannt.

Gruß
Nils
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Beitragvon Daihedz » 18.12.2017, 22:52

Hallo Nils
FoLLgoTT hat geschrieben: ... Eine (ausreichend große) Rundung besitzt ja keine Kante, daher entsteht auch keine Sekundärschallquelle. ...

Das ist völlig richtig.

Ich habe meine Vorstellung bislang jedoch dergestalt anders herum theoretisiert: Eine Kugel weist unendlich viele, kleinste Winkelveränderungen auf, welche mit einer mikroschrittchen-weisen, steten Veränderung der wirksamen Raumgeometrie einhergehen. Und an jeder dieser theoretischen Veränderung findet eine dementsprechend mikrokleine Diffraktion mit mikrokleiner Sekundärschallquelle statt. Keine harten Kantendiffrationen also im eigentlichen Sinne, aber insgesamt eine sich mit dem Kugelwinkel verändernde "Kontinuitätsdiffraktion".

Diese "Kontinuitätsdiffraktion" könnte dann doch auch mit einer geeigneten Kontur einer 2-D-Schallwand nachgebildet werden? Der Verlauf dieser Kontinuität wäre in einem solchen 2-D-Modell winkelabhängig (Driver im Kreiszentrum) durch Mikro-Sektorweise entsprechend veränderte Laufzeiten bis zur Schallwandkante zu bewerkstelligen, wo dann selbstverständlich eine per Mikro-Winkelinkrement mikrokleine "harte" Kantendiffrakion entsteht. Welche sich zu einem Integral summieren, die dem "Kontinuitäts-Diffraktionsverhalten" einer Kugel entsprechen könnte ???

Vielleicht ist es so ausgedrückt verständlicher, was ich meine ...

Beste Grüsse
Simon
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Beitragvon Tinitus » 18.12.2017, 23:33

Hallo,

mich treibt gerade eine Frage um, das Abstrahlverhalten soll ja über den gesamten Frequenzbereich möglichst gleichmäßig sein, gerade im HiFi-Bereich sind dazu selten Messungen zu finden. Nun gibt es ja unterschiedliche Treiberkategorien (Kalotte, Konus, AMT, Magnetostat, Elektrostat, Biegewellenwandler, etc) die haben doch sicherlich unterschiedliche Abstrahlcharakteristika? Meine Orkane zum Beispiel kombinieren ein Bändchen Hochtöner mit einem 17 cm Mitteltöner. Erstere, so habe ich gelesen, streuen horizontal eher breit ab, während ein 17er Mitteltöner doch eher bündelt also schmal abstrahlt, wobei gerade AMT Tweeter zur Zeit ja in Mode sind. Wirkt sich die Verwendung einer Mitteltonkalotte gegen über einem MT-Konus inVerbindung mit einer HT-Kalotte auch günstig auf ein stetiges Abstrahlverhalten aus? Wenn ja erzielt man die Wirkung nur über den Effekt, dass Kalotten-MT meist kleiner ausfallen als MT-Konusse oder bringt die unterschiedliche Geometrie auch noch einen Beitrag?

Gruß

Uwe
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