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Wie man einen richtig schlechten Dipol baut:

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Autor
Beitrag
P.Krips
Inventar
#151 erstellt: 31. Mai 2011, 13:43
Hallo,
kleiner Einwurf zum Bündelungsmaß...
Einerseits zu den (ideal) 4,8 dB des Dipols gegenüber z.B. (ideal) 3 dB eines Halbraumstrahlers.
Irgendwie ist mir die Halbraumstrahler-Idee sympatischer, da man da mit geschickter Auslegung von Schallwandbreite zu Bafflestep zu Abstand zu Begrenzungsflächen über einen sehr weiten Bereich das Bündelungsmaß auch nahezu konstant halten kann, durch die hohe Rückwärtsdämpfung weniger Probleme mit Frontwandreflexionen hat und sich allerdings noch der ersten schalldruckstarken Reflexionen von Seitenwänden und ggf. Decke und Boden annehmen muß.

Beim Bündelungsmaß 4,8 dB kommt es sehr darauf an, WIE es zustande kommt.
Das kann z.B. mit Dipol funktionieren, aber kann genauso auch mit Monopolen mit entsprechenden Schallführungen realisiert werden.
Genau die Tatsache, daß der ideale Dipol 180 Grad phasenversetzt nach hinten das gleiche rausbläst wie nach vorne, macht doch offensichtlich durchaus Probleme und bedingt auf jeden Fall großzügigen Abstand zur Frontwand.
Und letzeres ist bei durchschnittlich großen Wohnzimmern dann kaum noch realisierbar.....

Gruß
Peter Krips
LineArray
Hat sich gelöscht
#152 erstellt: 31. Mai 2011, 14:29

P.Krips schrieb:

...
Genau die Tatsache, daß der ideale Dipol 180 Grad phasenversetzt nach hinten das gleiche rausbläst wie nach vorne, macht doch offensichtlich durchaus Probleme und bedingt auf jeden Fall großzügigen Abstand zur Frontwand.
...



Hallo,

die Notwendigkeit des Abstands zur Frontwand bestreitet
sicher niemand, und den Abstand einzuhalten, mag nicht in
jedem Raum und in jeder Wohnsituation möglich/gewünscht
sein.

Die klassische Box will jedoch auch nicht unbedingt in
der Ecke stehen, je nachdem wie sie aufgebaut ist ...

Den Abstand zu den Seitenwänden kann man mit einem
breitbandig als Dipol funktionierenden LS schon mal
etwas knapper halten als mit Monopolen, wenn der
vorhandene Platz dies diktiert: M.E. relativiert sich
dann der Platzbedarf zw. den Varianten.

(Gleiches gilt sicher auch für die von dir oben erwähnten
Systeme mit Waveguides im MHT Bereich !)

Allerdings ist dann eine breitbandige und möglichst
frequenzunabhängige "Einschnürung" der seitlichen
Abstrahlung im gesamten MHT Bereich nütztlich, und um
die Erreichung einer solchen ging es wohl Rudolf mit
diesem Thread.

Ein Lautsprecher mit Dipol-Charakteristik im Bass und
gleichzeitig schwankendem Bündelungsmaß
(und Nebenkeulen im Polardiagramm ) im MHT ist sicherlich
eine "Diva" in Bezug auf die Aufstellung, welche
potentiell die Nachteile aller Welten vereint ...
ein richtig schlechter Dipol eben oder besser
ein richtig schlechter Lautsprecher mit offener
Schallwand
, welcher oft zustande kommt, wenn die
Schallwand in Relation zur Membran zu breit ist.


Grüße

Oliver M.


[Beitrag von LineArray am 31. Mai 2011, 14:53 bearbeitet]
el`Ol
Inventar
#153 erstellt: 31. Mai 2011, 14:42

2eyes schrieb:
kannst Du auch bei geschlossener Box haben. Dann aber im Verlauf deutlich regelmäßiger - sprich besser.


Möge man mir die geschlossene Box zeigen, die das ohne jede Kompensation und unter Beibehaltung des vollen Wirkungsgrades des Chassis schafft (Anmerkung: die Messung war unkalibriert).
hreith
Inventar
#154 erstellt: 31. Mai 2011, 14:52
@Oliver,

also offen gestanden weis ich nicht so recht, wo dein Problem ist. Wenn eine Folie weich und wesentlich leichter als die Luftlast ist - dann hat sie doch gar keine andere Möglichkeit als den auf sie treffenden Schall hindurchzulassen.
Welche Begriffe du dafür verwendest ist unerheblich.
Wichtig ist hier doch nur, dass damit eine gewisse Analogie zu Rudolfs Ansatz gegeben ist und zwar eine, die seit Jahrzehnten angewendet wird.

@alle

Rudolf hat zwar (der Vollständigkeit und meiner Bitte wegen) auch eine Messung mit geschlossenem Aufbau gemacht, dies ist aber NICHT Thema des Beitrages !
Es geht überhaupt nicht darum ob man DiPole mag, es geht auch nicht darum dass Monopole das alles viel besser können (oder auch nicht). Es geht einzig darum, wie man einen DiPol auf gleichmäßige Richtwirkung auslegen kann. Wer dieses Wissen dann anwenden möchte der kann das tuen, wer weiterhin gerne Kisten bauen will der tut eben das. Dies ist aber kein Grund ständig wieder die alte Leier abzuspulen oder an der aus meiner Sicht sehr schönen Arbeit von Rudolf rumzumäkeln.
LineArray
Hat sich gelöscht
#155 erstellt: 31. Mai 2011, 15:43

hreith schrieb:
@Oliver,
...
also offen gestanden weis ich nicht so recht, wo dein Problem ist.

...


... macht nichts, ich auch nicht


hreith schrieb:


Wenn eine Folie weich und wesentlich leichter als die
Luftlast ist - dann hat sie doch gar keine andere Möglichkeit als den auf sie treffenden Schall hindurchzulassen.
Welche Begriffe du dafür verwendest ist unerheblich.
...


Vielleicht können wir uns darauf einigen, daß die Folie in
Schwingung versetzt wird und deshalb ihrerseits Schall
abstrahlt.

Ob es sich dabei um Betonwände, gespannte Zelte oder
eine 6um Folie handelt, das ist der dahinter stehenden
Physik erstmal gleichgültig.

Massebelegung / Biegesteifigkeit / Vorspannung / Eigendämpfung ...

solche Eigenschaften bestimmen das Schwingungsverhalten
einer (isotropen) Membran.

Daß eine in sich schwingfähige Membran (biegeweich oder
biegesteif) ab einer bestimmten Frequenz einen sehr
flachen Amplitudenfrequenzgang bei mechanischer Anregung
aufweisen kann und praktisch alles, was sie an
Schwingungsenergie über den Frequenzbereich verteilt
aufnimmt, auch mit äußerst ähnlicher spektraler Verteilung
wieder abstrahlt, trifft nicht nur auf dünne gespannte
Folien zu, sondern auf viele Membranformen.

Nur weil die Folie "leicht und dünn" ist, heißt das jedoch
nicht, daß das Schallfeld hinter einer aufgespannten Folie
genauso aussehen muss, als wäre sie nicht da.

Wenn ich eine auf einen Rahmen gespannte Folie in ein
Schallfeld bringe, dann kann die Folie nur mit ihren
Eigenmoden (mit)schwingen.

Wenn die Modendichte (und die modale Überlappung) der auf
den Rahmen gespannten Folie im betrachteten Frequenzbereich
sehr hoch sind, dann wirkt es sicher ähnlich, als sei die
Folie "gar nicht da". Ich kann sie aber durch Erhöhen der
Vorspannung jederzeit deutlich(er) in Erscheinung treten
lassen.

Vorspannung erhöht die Ausbreitungsgeschwindigkeit von
Wellen auf der Folie, senkt damit die Modendichte herab
und hebt die Güte der Moden an.

Nur eine ungespannte sehr leichte Folie "kann praktisch
nicht anders als unverändert hindurchlassen", eine auf
einen Rahmen gespannte Folie modifiziert das Schallfeld
in Abhängigkeit davon, in welchem Frequenzbereich die
Folienmembran angeregt wird und wie ihre modale Verteilung
in dem betreffenden Frequenzbereich aussieht.

Der Trick, eine gespannte Folie nur innerhalb einer
bestimmten Zone anzutreiben und dadurch eine
"virtuelle Membran" entstehen zu lassen, welche nur
so groß wie die Antriebszone sein soll, funktioniert
daher nur sehr eingeschränkt und bei Dimensionierung
der Membran ( Vorspannung, Masse, Gesamtfläche ,
Form der Antriebszone) für einen bestimmten Frequenzbereich.

Es greift die gleiche Physik wie bei allen
Biegewellenwandlern.


Gruß

Oliver


[Beitrag von LineArray am 31. Mai 2011, 18:10 bearbeitet]
hreith
Inventar
#156 erstellt: 31. Mai 2011, 15:53
Hi Oliver,

die Grundreso der Folie liegt bei ca 30..40Hz, wir betrachten hier aber den Beriech >> 40Hz.
LineArray
Hat sich gelöscht
#157 erstellt: 31. Mai 2011, 16:13
Hallo Hubert,

bei einer Grundreso (der auf einen Rahmen gespannten
Folienmembran) um 40 Hz ist die Modendichte
selbst im Mittelton noch nicht sehr berauschend ...
reine Statistik.

Irgendwo im Hochtonbereich kann man sicher einen Effekt
mit "verkleinerter Antriebszone" erreichen, der in die
gewünschte Richtung geht.

Die Eigendämpfung des Folienmaterials und der evt.
vorhandenen Beschichtung spielt dann im Hochton auch eine
nicht unerhebliche Rolle für die Wellenausbreitung auf der
Membran und damit für die Schallabstrahlung in die umgebende
Luft.


Gruß

Oliver


[Beitrag von LineArray am 31. Mai 2011, 18:06 bearbeitet]
LineArray
Hat sich gelöscht
#158 erstellt: 31. Mai 2011, 18:28

THWO schrieb:
.

...
Und wie kreise ich denn nach einer Entscheidung für die einzelnen Schallwandler anschließend das berühmte Thema Schallwandmaße ein? Wie geht es weiter?
...




Hallo Till,

ich finde deine Schallwände sehr schick ... interessant
auch der Hochtöner auf der Rückseite.

Wie betreibst du ihn, oder war das nur ein Experiment ?

Kannst Du den auditiven Effekt für dich beschreiben ?

---
Ich persönlich denke, es hilft für den Entwurf von OB-
Lautsprechern sehr, wenn man den Bassbereich
(<80 ... 100 Hz) auslagert, so daß die damit verbundenen
Sachzwänge nicht Design und Dimensionierung der Schallwände/
"Nude Dipoles" oder was auch immer Dir vorschwebt
überfrachten.

Von der Entscheidung, wie sich die Basswiedergabe im
Raum gestalten soll, hängt dann vieles ab.

- sollen die Schallwände "Satelliten" werden, welche mit
rel. großem Freiraum gegenüber den Basslautsprechern
(Subwoofern) verschoben werden können ?

- wird ein Mono- oder mehrere Subwoofer angestrebt ?

oder

- soll es doch ein intergrierter "Woofer" sein,
evt. dann mit etwas höherer Übernahmefrequenz ?

Aus diesen Überlegungen für den Bassbereich ergeben sich
dann mögliche Übernahmefrequenzen und Flankensteilheiten
(Frequenzweiche und "effektiv akustisch").

Daraus wiederum leiten sich Anforderungen an das
Verschiebevolumen der Dipol-Lautsprecher und der
dort verwendeten Chassis für den Grundtonbereich,
deren mögliche Resonanzfrequenz/Güte *) und
maximalen Membranhub sowie mögliche
Schallwandabmessungen ab ...

*) ist natürlich bei einem knallharten DSP Ansatz
alles egal ...


Ein solches Grobkonzept würde vom Raum ausgehen:

Was kann, will und darf ich darin unterbringen, wie möchte
ich in der gegebenen Wohnsituation eine ausgewogene
Basswiedergabe erreichen.

Mit dem Grobkonzept

z.B. (willkürlich, nicht unbedingt als Empfehlung gedacht)

"2 bedämpfte U-Frames in der Nähe der OBs,
jedoch nicht fest mit den OBs verbunden ...
Übernahmefrequenz um 150 Hz ..."

kann man dann in eine Verfeinerung/Überprüfung gehen.

Können die Subwoofer bis min. eine Oktave
(je nach Flankensteilheit) oberhalb der geplanten
Übernahmefrequenz resonanzfrei arbeiten ?

- Membranresonanzen
- Plattenresonanzen der Subwoofer Gehäuse/Frames
- Prinzipbedingte Längenresonanzen
(z.B. bei unbedämpften H- U-Frames )

Dann kann man mal schauen, ob es für die persönlichen
Ansprüche (Subwoofer und Grundtonbereich) Chassis auf
dem Markt gibt und sich ein paar Alternativen zurechtlegen
ohne den Zwang, sich gleich festlegen zu müssen.

Jetzt kommt das gewünschte Abstrahlverhalten ins Spiel,
wobei die Schallwandmaße sowohl dem gewünschten
Abstrahlverhalten als auch einer angestrebten
eff. Dipol Pfadlänge genügen müssen, welche gemeinsam mit
dem Verschiebevolumen und der unteren Grenzfrequenz der
OB Chassis den max. erreichbaren Schalldruck festlegt ...

Stehen Belastbarkeitsgrenzen mechanisch/thermisch
in einer gesunden Relation ?

Hat man hier hohe max. SPL Ansprüche wird es teuer,
gerade mit dem "nude" Ansatz. Sind die Ansprüche an den
max. Pegel geringer, so hat man mehr Luft zum
Experimentieren und kann mit weniger Geld auskommen.

Soll es ein "FAST" werden oder setze ich Hochtöner
ein (welche) ? Letzteres beschert evt. die größere
Auswahl an Bass-Mitteltönern, welche vom Aufbau und
den Parametern her passen könnten.

Wenn ich mich für Hochtöner entscheide, wie erreiche ich
eine ausgewogene Richtwirkung im Bereich der
Übernahmefrequenz zum Hochtöner (horizontal u. vertikal) ?

Wie interagiert das gesamte System mit nahen
Begrenzungsflächen, hier denke ich besonders an
den Fußboden, denn der ist eigentlich so etwas
wie eine Begrenzungsfläche, die an den LS angebaut ist:

Der Boden ist bei einem gegebenen Stand LS immer da
und dann eigentlich "unverückbar" ...

Ist das entsprechend berücksichtigt ?

- Bodenreflexionen
- Strahlungswiderstand

---
Und wenn es ein recht "abgefahrenes" Konzept werden soll,
warum keinen "explorativen" Prototypen mit billigen
Chassis vorweg ...


Grüße

Oliver M.


[Beitrag von LineArray am 02. Jun 2011, 13:25 bearbeitet]
tiki
Inventar
#159 erstellt: 31. Mai 2011, 23:12

LineArray schrieb:

Der Ionenhochtöner evakuiert letztendlich ein kleines Raumvolumen,

???

Dieses Raumvolumen selbst ist akustisch mitnichten "transparent".

Freilich ist es das, lediglich die Masse des "evakuierten" Volumens addiert sich.
LineArray
Hat sich gelöscht
#160 erstellt: 01. Jun 2011, 11:09
Hallo Timo,

ich bin kein Plasmaphysiker evt. ist der Ausdruck
"transparent" hier auch falsch gewählt.

Ausgangspunkt war die Diskussion (mit Hubert) darüber,
ob überhaupt Objekte/Begrenzungsflächen, welche als
schallabstrahlende oszilierende Verdränger fungieren
können, vorstellbar sind, welche sich selbst gegenüber
"Fremdschall" wie Wohnraumluft
( bei Zimmertemperatur und unter Normaldruck ...),
verhalten.

M.E. gibt es solche Objekte nicht, aber ich lerne
sehr gerne dazu.

In meiner Vorstellung wird auch ein mit Plasma
erfülltes Raumvolumen einen "objekthaften" Einfluss
auf hindurchtretende Schallwellen ausüben.

Ich kann mir schwer vorstellen, daß sich beispielsweise
die Schallgeschwindigkeit innerhalb des Plasmas nicht
gegenüber der Umgebung verändert und daß es keine
Grenzschicht *) geben soll.

Falls das so ist - was du uns bestimmt erläutern kannst -
sollte es m.E. auch Beugung und Reflexion an diesem
"Objekt" geben, die freilich anders aussieht als an einem
schallharten und feststehenden Körper.

Daß bei gedachtem Beugungsversuch das Plasma eine
mit der verwendeten Schallwellenlänge vergleichbare
Ausdehnung haben muss ist selbstverständlich ...
denn auch eine Erbse wird durch Beugung von Schallwellen
bei 200 Hz schwer im Raum nachweisbar sein.

Die Plasma"flamme" ist immer vorhanden, wenn der
Ionenhochtöner betriebsbereit ist, nicht nur wenn sie
im Hörfrequenzbereich moduliert wird.

*) Auch wenn diese Grenzschicht je nach Konstruktion nicht
immer und an allen Stellen feststehend ist und zufälligen
Schwankungen unterliegen kann.


---
Wo ich selbst jetzt dem Plasma HT soviel Raum eingeräumt
habe, möchte ich noch meine ganz persönliche und völlig
unsachliche Meinung anfügen, daß es sich dabei um
die nutzlosesten Objekte handelt, welche die Elektroakustik
hervorgebracht hat.

( Auch wenn ich sie mir gerne anschaue )

Grüße

Oliver M.


[Beitrag von LineArray am 01. Jun 2011, 11:33 bearbeitet]
hreith
Inventar
#161 erstellt: 01. Jun 2011, 11:34
Hi Oliver,

ich glaube du machst es dir viel zu schwer.
Nimm einen Lautsprecher (real oder gedanklich), setze ihn ein ein Rohr und verschließe das Rohr mit einer schweren, steifen Abdeckung. Als Ergebnis wirst du eine sehr deutliche Schalldämpfung erhalten da die Abdeckung den Schall des Lautsprechers nicht hindurchlässt.
Nun tauschst du die Abdeckung gegen etwas Lautsprecher-Bespannstoff aus.
Und dann tauschst du die Abdeckung gegen extrem dünne Klarsichtfolie aus dem Aldi aus.
In den beiden letzten Fällen findet praktisch keine Schalldampfung des Lautsprechers statt, der Schall kann diese Materialien also quasi ungehindert durchdringen.

Und nun nun tippst du mal mit dem Finger gegen die Klarsichtfolie - du hörst einen Ton. Die Folie hat als Schallerzeuger gearbeitet.

Und nun kannst du beides gleichzeitig machen. Der Schall des Lautsprechers wird die Folie durchwandern und über den Finger wird die Folie einen Ton erzeugen.

Solange die Folie halbwegs linear bleibt, werden sich beide Effekte nicht stören. Du kannst ja auch durch einen Widerstand 2 unterschiedliche Ströme fließen lassen ohne dass diese sich stören.

Man muss dazu nicht Physik studiert haben und man muss dazu keine großen wissenschaftlichen Abhaltungen wälzen. Man muss nur den Knoten aus dem Hirn entfernen.
georgy
Inventar
#162 erstellt: 01. Jun 2011, 11:42
Das heisst Dämmung.
LineArray
Hat sich gelöscht
#163 erstellt: 01. Jun 2011, 12:22

hreith schrieb:

...
Nun tauschst du die Abdeckung gegen etwas Lautsprecher-Bespannstoff aus.
Und dann tauschst du die Abdeckung gegen extrem dünne Klarsichtfolie aus dem Aldi aus.
In den beiden letzten Fällen findet praktisch keine Schalldampfung des Lautsprechers statt, der Schall kann diese Materialien also quasi ungehindert durchdringen.
...



Hi Hubert,

wie ich oben schon sagte: In Abhängigkeit von den
Abmessungen und der Vorspannung der Folie, sowie der
anregenden Frequenz. Daß ein (flächiges) Objekt "sehr
durchlässig" werden kann wurde von mir nie bestritten,
s.o.

Ich sagte nur, daß es für diese Durchlässigkeit
- besonders wenn keine Veränderung der räumlichen
Struktur des Schallfeldes durch das Objekt bemerkbar
sein soll - Bedingungen gibt.

"Dünn und leicht" reicht als Bedingung hierfür nicht aus.
Experimente in Kammern und Röhren (klein gegen die
Wellenlänge ?) gehen m.e. auch etwas an der
Ursprungsfrage vorbei.

Unter solchen Bedingungen ist auch ein starrer
Passivschwinger mit 300g Membranmasse "sehr durchlässig",
vorausgesetzt die Frequenz ist tief genug.

Weder bezweifle ich möglichen Schalldurchgang durch
Objekte jedweder Art noch das Superpositionsprinzip ...
Falls doch, sag mir bitte wo, damit ich es korrigieren
kann.

Es ist tatsächlich ganz einfach:
"Etwas" ist nicht "Nichts".

Wenn "Etwas" sich unter bestimmten Bedingungen effektiv
wie "Nichts" verhält, sollten diese Bedingungen beschrieben
werden.

Ich habe das oben relativ ausführlich getan, während du
außer "dünn und leicht" (Folie) keine neuen Bedingungen
genannt hast.

Ich habe gezeigt, daß dies nicht hinreichend ist und auch
einführende Literatur zur Betrachtung von Eigenmoden auf
verschiedenen Membranformen angeboten s.o.

Die gespannte Membran ohne Biegesteifigkeit (idealisiert)
ist übrigens auch dabei ...

Mehr kann ich leider wirklich nicht tun.


hreith schrieb:

...
Man muss dazu nicht Physik studiert haben und man muss dazu keine großen wissenschaftlichen Abhaltungen wälzen. Man muss nur den Knoten aus dem Hirn entfernen.
...


Das Gehirn besteht im Endeffekt aus vielen Knoten
(synaptischen Verbindungen) ... manche müssen mit
der Zeit (in ihrer Gewichtung) verändert oder aufgelöst
werden, um eine Anpassung an neue Umweltbedingungen
zu ermöglichen, da stimme ich dir zu.

Ich vermag durch die bisherige Diskussion für mich jedoch
keine veränderten Umweltbedingungen zu erkennen

Das könnte natürlich an charakterlicher Verbohrtheit
meinerseits liegen. Aus meiner derzeitigen Sicht liegt es
jedoch daran, daß du mich nicht überzeugen konntest.

Dies auch deshalb, weil mir dein Standpunkt weder klar
umrissen und abgrenzbar, noch im Einklang mit gesichertem
Wissen über das Schwingungsverhalten membranartiger
Strukturen erscheint.


hreith schrieb:


ich glaube du machst es dir viel zu schwer.



Ich empfinde die Diskussion bisher als sehr leicht
und unterhaltsam


Grüße

Oliver


[Beitrag von LineArray am 01. Jun 2011, 12:42 bearbeitet]
hreith
Inventar
#164 erstellt: 01. Jun 2011, 13:35
Hi georgy,

ja, darauf weist mich mein Mechanik-Kumpel auch immer hin.

Hi Oliver,

die Welt ist wie sie ist, egal wie wir sie beschreiben.
Mein Modell hat den Reiz, dass es mit der Anschauung übereinstimmt. Wenn das bei dir nicht funktioniert musst du dir ein anderes Modell aussuchen oder entwickeln.
THWO
Stammgast
#165 erstellt: 01. Jun 2011, 14:01
Hallo Oliver,

vielen Dank für Deine sehr ausführliche Antwort. Geren gehe ich auf Deine Rückfragen ein:

Zu der gezeigten Offenen Schallwand hatte ich einen kompletten Bauthread geführt unter:
http://www.hifi-forum.de/viewthread-104-21512.html Das Projekt / der Thread hatte mir große Freude bereitet, auch aufgrund der regen Beteiligung.

Begonnen hatte es als ein reines Experimentalprojekt, deshalb auch selbst angestrichen statt wie sonst fremdlackiert. Zum Einen wollte ich (für mich)handwerklich Neuland betreten, indem ich erstmals eine vertikal gewölbte Schallwand baute, auch wollte ich weitergehende Erfahrung mit Offenen Schallwänden zum Einen und Breitbändern in O.B. zum Anderen sammeln.

Als Breitbänder wurde der Ciare CH250 eingesetzt (war bereits vorhanden). Im Laufe der Zeit kamen durch Messungen unterlegte Versuche mit Modifikationen am Schwirrkonus hinzu (lackiert oder nicht, Stabilisierungsstäbchen, Auswirkungen von Kürzungen bis hin zur Totalrasur), denn hierzu gibt es ja auch die verschiedensten Meinungen und Ideen bis hin zu kaum nachvollziehbar hoch bepreisten Zubehörmittelchen. Also ein willkommenes Neben-Experiment.

Schließlich wurde ein gar nicht so übler, um seinen Schwirrkonus befreiter Mitteltöner daraus, der durch eine Hochtonkalotte zu einem (exzentrisch angeordneten) Koax mutierte. Konsequenterweise erhielt die Rückseite dann ebenfalls eine Kalotte, um weiterhin dipolnah ausgelegt zu bleiben.

Der Ciare läuft nach unten unbegrenzt durch und fällt von selber unterhalb von etwa 150 Hz ab. Er läuft nach kleiner Korrektur recht ausgewogenbis ca. 3000 Hz hoch und wird dann mit Filter 2. Ordnung ausgebremst. Der Hochtöner benötigt lediglich ein 6 dB-Filter. Durch Messungen unterlegt hat sich ein ausgewogenerere F-Gang bei Verpolung zum Mitteltöner herausgestellt. Die beiden Alphas werden durch zwei Hypex DS 2.0 angetrieben und blenden sie ab geschätzt 100 Hz aus (die Regler sind leider nur grob einzuschätzen). Die Kameraden gehen bis etwa 35 Hz ohne Entzerrung (!) hinunter, um dann kräftig abzufallen. Orgelkonzerte bis hin zum Fußtappen bei "Grandma´s hands - alles da.

Bezogen auf das insgesamt günstige Preisniveau der Chassis bin ich selber über das am Ende erreichte Ergebnis erstaunt, die Schallwände spielen auf einem sehr beachtlichen Niveau. So stehen sie im Moment noch immer im Wohnzimmer, obwohl sie meine "Hauptboxen" dennoch nicht ersetzen werden.

In meinem Hörbereich habe ich einige massive Baßüberhöhungen, die sich durch Eindrehen der Schallwände nach innen bisher am besten lösen ließen. Sicherlich würden hier Equalizer oder gar Aktivierung erheblich weiterhelfen, doch wollte ich hier angesichts des Experiment-Charakters und des überschaubaren finanziellen Gesamtaufwandes der Schallwände nicht überproportional investieren.

Letztlich sind die Schallwände durch viele Versuche mit unterlegenden Messungen sowie auch weiterführende Beiträge im Thread entstanden. Hat Riesenspaß gemacht. Weckt bereits Lust auf mehr... (Rudolf hat mich mal als einen unheilbar mit dem HiFi-DIY-Bazillus Infizierten bezeichnet; er konnte gar nicht "rechter" haben!!!)

Was mit gedanklich vorschwebt, wäre einmal ein richtig edles O.B.-Projekt. Mit einem oder zwei BG Neo 10 als Kernstück plus adäquatem Hochtöner (Neo 3? Beyma TPL 150 mit oder ohne "H"? Mundorf? Ein Raal 140 dürfte wohl dann doch deutlch zu teuer sein...) und einem oder zwei Tieftöner der 12"-15" - Klasse. Die Tieftöner aktiv, die MHT-Sektion möglichst passiv (ja ich weiß, vollaktiv wäre am edelsten), da ich eine wunderbare Anlage weiterbenutzen möchte, mir der Zukauf zusätzlicher Endstufen aber dann ebenfalls zu teuer würde.

Dann möchte ich es aber gleich so gut / richtig wie möglich angehen. In anderen, englischsprachigen Foren gibt es bereits einige solcher Threads, doch wird dort fast immer mit DSP etc gefahren. Aber ich habe ja keine Eile damit...

Hoffe, mich hier jetzt nicht zu sehr OT eingemischt zu haben, wollte aber Deine Fragen beantworten.

Ein tolles Thema. Merke gleichzeitig, daß ich hier angesichts der hohen Spezialisierung in den Beiträgen noch gar nicht richtig mitreden kann, offensichtlich fehlt mir doch noch Einiges an Grundlagen. Daher auch meine vielleicht etwas naiv anmutende Frage nach der Umsetzbarkeit / den Konsequenzen aus den hier geführten Beiträgen für eine Umsetzung in einem konkreten Projekt. Nochmals Dank für Deine grundsätzlichen Ausführungen.

Till
LineArray
Hat sich gelöscht
#166 erstellt: 01. Jun 2011, 15:16

hreith schrieb:

...
Hi Oliver,

die Welt ist wie sie ist, egal wie wir sie beschreiben.
Mein Modell hat den Reiz, dass es mit der Anschauung übereinstimmt. Wenn das bei dir nicht funktioniert musst du dir ein anderes Modell aussuchen oder entwickeln.



Hallo Hubert,

es ist eigentlich ganz einfach, wenn die Wellenlänge
der Transversalwellen auf der (leichten und dünnen)
Folie klein gegen die Wellenlänge in Luft ist, komme
ich oberhalb der Grundmode ohne allzu große Beeinflussung
des Schallfeldes weg.

Es ist dann eine relativ "schlaffe" Folienmembran mit
entsprechend langsamer Wellenausbreitung. Für die meisten
großflächigen ESL beispielsweise mag das annähernd
zutreffen, die Wellenlängen auf der Folie dürften kleiner
als 1/3 der Wellenlänge in Luft sein (?).

Da ohne Biegesteifigkeit der Membran m.e. auch keine
Dispersion eintritt, sollte die jeweilige Größenrelation
für eine gegebene Membran über den Hörfrequenzbereich in
etwa erhalten bleiben.

Wenn die durch Massebelegung und Spannkraft der Folie
gegebene Ausbreitungsgeschwindigkeit der Transversalwellen
auf der Membran eine solch eindeutige Größenrelation
der Wellenlängen im Vergleich zu Luftschall nicht
aufweist, dann beeinflusst auch eine leichte und dünne
Folie das Schallfeld merklich und ich muss mir das modale
Verhalten der Membran genauer ansehen, um beurteilen zu
können wie die Auswirkungen sind.

Anschauung ist relativ, für die meisten von uns sind
Eigenschwingungen auf Membranen nicht unbedingt
anschaulich, weil sie nicht ohne Hilfmittel beobachtet
werden können.



Grüße

Oliver


[Beitrag von LineArray am 02. Jun 2011, 12:34 bearbeitet]
LineArray
Hat sich gelöscht
#167 erstellt: 01. Jun 2011, 17:14

THWO schrieb:


...

Daher auch meine vielleicht etwas naiv anmutende Frage nach der Umsetzbarkeit / den Konsequenzen aus den hier geführten Beiträgen für eine Umsetzung in einem konkreten Projekt.
...

Till


Hallo Till,

wir sind wohl etwas abgedriftet, sorry ...

Sicher ist die großflächige Folienmembran mit
"frequenzadaptiver" Größe der Antriebszone immer noch im
Rennen, wenn es darum geht, das Verhalten einer Membran
anzunähern, welche ihre Größe in Relation zur abgestrahlten
Wellenlänge einigermaßen konstant halten kann.

Das frequenzunabhängige Rundstrahlverhalten
"Constant Directivity" - hier speziell ein echter
Vollbereichsdipol ohne extremen Anstieg des Bündelungsmaßes
oder Nebenkeulen zu hohen Frequenzen hin - ist das Ziel.

Um Nebenkeulen zu vermeiden, muss sich allerdings auch
die (offene) Schallwand auf der ein Strahler montiert
ist entsprechend mit verkleinern.

Ein üblicher Ansatz mit dynamischen Lautsprecherchassis
ist ein Mehrwegesystem mit unterschiedlich großen Membranen
und entsprechend abgestufter Schallwandbreite
(für die kleinen Membranen/kleineren Wellenlängen
dann proportional schmaler) oder eben ganz ohne Schallwand.

Bei einem Vollbereichselektrostaten kann man über
Tiefpass Filter die über die äußeren Statoren wirkenden
Antriebskräfte auf die Membran reduzieren oder mittels
einer segmentierten Membran Vergleichbares erreichen.

Deshalb ist die Frage interessant, ob und wann eine
Membran als akustisch "durchlässig" betrachtet
werden kann, denn damit wären auch solche Teilflächen der
Membran, welche man bei hohen Frequenzen nicht voll
anregt, nicht mehr als Schallwand (=schallhart) zu sehen.

Bei einem dynamischen Koax-Chassis (starrer Konus und
Kalotte) hingegen muss im Übernahmebereich des Hochtöners
die Tief-Mittelton Membran als "Schallwand"
(wenn nicht gar manchmal als Tricher) gesehen werden,
die allein durch ihr Vorhandensein das Rundstrahlverhalten
im Hochton beeinflusst, selbst wenn das Koax-Chassis völlig
frei montiert würde.

Die Durchlässigkeit einer Folienmembran selbst
(ungeachtet möglicher Statorkonstruktionen aus
Lochblech, Bespannungen, Bedämpfungsvliese,
Magnete/Flussleitstücke im Falle von Magnetostaten ...)
scheint bei üblichen Fullrange ESL gegeben zu sein.


Grüße

Oliver


[Beitrag von LineArray am 01. Jun 2011, 22:19 bearbeitet]
2eyes
Inventar
#168 erstellt: 01. Jun 2011, 23:28
Die Fähigkeit eines ESL, sowohl die Breite der anregenden Line als auch die effektive Schallwandbreite zu regulieren, müsste sich im Umkehrschluss auch aus dem Polardiagramm "ermessen" lassen. 3 dB weniger bei 45°, 6 dB weniger bei 60° und wenigstens 12 dB weniger bei 90° wären theoretisch zu fordern. Ich schaffe mit den passenden Schallwandgrößen 2,5 dB, 5 dB und 9 dB fast durchgehend.

Leider werden so gut wie keine gemessenen Polarplots von ESL publiziert (von Dipolen mit dynamischen Treibern schon gar nicht). Ob es - außer der technisch aufwendigen Umsetzung einer Messung - Gründe dafür gibt?
LineArray
Hat sich gelöscht
#169 erstellt: 02. Jun 2011, 00:19
Hallo Rudolf,

die "anregende Linie" oder "Fläche" lässt sich von der
auf die Membran einwirkenden Kraft her sicher gut
definieren.

Akustische Durchlässigkeit sehe ich auch als gegeben,
wenn nicht besonders ungewöhnliche und hinderliche Umstände
dazu kommen.

Was mir etwas Kopfzerbrechen macht, ist die
Definiertheit der "effektiv abstrahlenden Fläche",
wenn das elektrostatische Feld auf eine Teilfläche
der eingespannten Folie beschränkt ist.

Ich habe mich unter dieser Fragestellung mit Membranen,
welche keinerlei Biegesteifigkeit und lediglich mech.
Spannung aufweisen noch nicht so intensiv befasst.

Wie "umrissscharf" kann die effektiv abstrahlende Fläche,
welche kleiner als die Gesamtmembran sein soll, werden ?

Wovon hängen Unterschiede zur Verteilung der Feldstärke
ab ?


Grüße

Oliver


[Beitrag von LineArray am 02. Jun 2011, 02:37 bearbeitet]
hreith
Inventar
#170 erstellt: 02. Jun 2011, 10:48
Hi Rudolf,

es gibt ja sowieso nur extrem wenige ESL-Hersteller und die benutzen zum Teil auch unsegmentierte, gebogene Blechpanels. Die Anzahl der Drahtpanels ist sehr, sehr klein. Von daher ist auch die Warscheinlichkeit die von dir gewünschten Messungen zu finden sehr, sehr klein. Es sei denn, man macht sie selbst.

Hi Oliver,

Nach meinem Eindruck (ohne es wirklich näher untersucht zu haben) ist die "effektiv abstrahlende Fläche" keineswegs scharf umrissen und sie ist auch größer als der Teil, der wirklich angetrieben wird. Donnoch hat man über die Segmentierung einen Effekt der so wirkt als würde die Fläche (und die Schallwandbreit) kleiner. Es steckt viel Detailarbeit in der Optimierung.
Bei sehr hohen Frequenzen kommt hinzu, dass der Schall ja durch die Statoren muss, was gerade bei stark seitlicher Abstrahlung nicht ohne Folgen bleibt.
Im Endeffekt haben wir also unterschiedliche Einflüsse. Es reicht nicht einen zu optimieren. Gesucht ist der "Besste" Kompromiss über alle Einflußgrößen.
2eyes
Inventar
#171 erstellt: 02. Jun 2011, 17:40
Ich schreibe das folgende noch nüchtern. Muss ja an einem Tag wie heute dazu gesagt werden.

Mit Edge habe ich mir ganz überschlägig angesehen, wie so ein schmaler hoher Flächen-/Linienstrahler auf die seitliche Reduzierung dieser Flächen reagiert:
- Für die gesamte Schallabgabe über die Frequenz ist es schon sehr wichtig, dass die Breite der schallabstrahlenden Fläche mit der Frequenz ständig kleiner wird. Sonst geht es ab 1 kHz (oder früher) zügig in die Bündelung.
- Eine mit der Frequenz abnehmende Breite der Schallwand hat dagegen deutlich geringere Priorität. Ist auch klar, weil das Diffraktionsverhalten jenseits der ersten Dipolspitze wesentlich "verschwommener" ist als bei einer runden/ quadratischen Schallwand mit zentrierter Punktquelle. Während diese mit fettem Einbruch/Keulenbildung reagiert, wenn die Schallwandbreite die doppelte Wellenlänge erreicht, darf die wirksame Schallwand des ESL durchaus so breit sein wie die doppelte Wellenlänge (ganz ganz grob über den Daumen gepeilt). Die Dipolacht wird in sich wahrscheinlich etwas zappeliger als bei einem "idealen" Dipol, aber der grundsätzliche Charakter bleibt anscheinend erhalten.

Vielleicht hat Peter Walker mit der konzentrischen Anordung von Kreiselementen im QUAD ESL 63 nur die zweitbeste Lösung gefunden. "Konzentrische" Linienelemente wären vielleicht auch akustisch besser gewesen. Aber man war von der Idee der "Punkt"schallquelle besessen.
hreith
Inventar
#172 erstellt: 02. Jun 2011, 22:15
Hi Rudolf,

ich sehe offen gestanden keinen Grund, warum die Leute so von der vermeindlichen "Punkt"schallquelle begeistert sind und diese erreichen wollen.
Von mir aus betrachtet gibt es keinen Grund, warum das Abstrahlverhalten nach oben/unten genauso sein soll wie das nach rechts/links.
Frank.Kuhl
Inventar
#173 erstellt: 02. Jun 2011, 22:44
Und was ist wenn ich quer auf dem Sofa liege
tiki
Inventar
#174 erstellt: 02. Jun 2011, 23:17
Hallo Hubert,


hreith schrieb:
"Punkt"schallquelle...
Von mir aus betrachtet gibt es keinen Grund, warum das Abstrahlverhalten nach oben/unten genauso sein soll wie das nach rechts/links.

Muss man die Quelle wirklich so eng definieren? Betrachtet man ein Horn aus gebührender Entfernung nicht auch als solche, ungeachtet seiner Richtcharakteristik? Wenn ich erst an die Keeleschen Konstrukte denke...
2eyes
Inventar
#175 erstellt: 03. Jun 2011, 01:02

hreith schrieb:
ich sehe offen gestanden keinen Grund, warum die Leute so von der vermeindlichen "Punkt"schallquelle begeistert sind und diese erreichen wollen.

Ahhhh, eines meiner Lieblingsthemen
Das Verständnis vom Hören liegt immer dann besonders daneben, wenn man sich von dem leiten lässt, was man sieht. Das gilt für Diagramme genau so wie für Schallaufnahme- und Erzeugungsgeräte.

Weil das Mikrofon eine "Punkt"-Aufnahmequelle ist, die gewissermaßen den Raumklang in sich aufgesogen hat, muß dieser Raumklang zu Hause über eine ebensolche "Punkt"-Quelle wieder in den Raum versprüht werden, damit alle glücklich werden. So einfach ist das! Hattest Du nicht vor kurzem selbst gemahnt, nicht immer so kompliziert zu denken?

Genau genommen muss man ja auch alle Aufnahmen, die mit einem reinen Druckmikrofon aufgenommen wurden (Kugelcharakteristik), mit einem Monopol-Lautsprecher wiedergeben. Alle Aufnahmen mit Druckgradienten-Mikrofonen (Dipolcharakteristik) werden selbstverständlich nur mit einem D....-Lautsprecher richtig wiedergegeben. Damit löst sich ja auch das ganze Richtcharakteristik-Hickhack weiter oben im thread sofort in Luft auf.

Entscheidend bleibt aber: Weil Mikrofon=Punkt, deshalb Lautsprecher=Punkt. Ich glaube, dieser Ursprung des Unfugs ist sogar historisch richtig.

Von mir aus betrachtet gibt es keinen Grund, warum das Abstrahlverhalten nach oben/unten genauso sein soll wie das nach rechts/links.

Das vertikale Abstrahlverhalten braucht sich nur um die Kontrolle der richtigen Tonalität zu kümmern. Nur das horizontale Verhalten hat zusätzlich auch Einfluss auf die exakte Stereo-Reproduktion. In Bezug darauf ist die vertikale Linie dem Punkt bei der räumlichen Abbildung gleichwertig. Sehe ich auch so.
hreith
Inventar
#176 erstellt: 03. Jun 2011, 11:12
Hi Rudolf,

typischerweise ist ein Hörer im Konzert mehr als 2m vom Schallerzeuger entfernt. Je größer die Entfernung, desto eher nähert sich das Schallfeld einer ebenen Welle an.
Mit einer "Punktschallquelle" kann man so ein Schallfeld prinzipiell nicht erreichen - es sei denn, man nimmt sehr, sehr viele davon. Dann ist es aber kein Stereo mehr.

Im typischen HiFi-Umfeld ist die Reflexion am Fußboden und der Decke kaum kontrollierbar. Mit üblichen Lautsprechern hat man aufgrund der Fußbodenreflexion meist eine Senke im Grundton. Große vertikale Linien oder hohe (meist schlanke) Kisten mit weit außeinanderliegenden Tieftönern können dies verhindern.

Benötigt wird eine Abstrahlung die von sich aus typische Hörraumprobleme reduziert - und da sind "Punktschallquellen" eben nur bedingt tauglich.
Mit deinem Ansatz einer kontrollierten Richtwirkung möchtest du ja auch typische Hörraumprobleme reduzieren.
LineArray
Hat sich gelöscht
#177 erstellt: 03. Jun 2011, 11:45

2eyes schrieb:

hreith schrieb:
ich sehe offen gestanden keinen Grund, warum die Leute so von der vermeindlichen "Punkt"schallquelle begeistert sind und diese erreichen wollen.


...
Weil das Mikrofon eine "Punkt"-Aufnahmequelle ist, die gewissermaßen den Raumklang in sich aufgesogen hat, muß dieser Raumklang zu Hause über eine ebensolche "Punkt"-Quelle wieder in den Raum versprüht werden, damit alle glücklich werden. So einfach ist das!
...




Hallo Hubert, Hallo Rudolf,

die oben von Rudolf in karikierter Form wiedergegebene
Auffassung spielt sicher eine große Rolle in der
landläufigen Betrachtung des Themas "Stereoabbildung".

Außerdem lässt sich das so in der Marketing Sprache
schön verpacken. Ein Punkt wird auch
umgangssprachlich mit Genauigkeit auf räumlicher und
zeitlicher Ebene assoziiert:

"punktgenau", "auf den Punkt bringen", "pünktlich" ...

Da liegt es nicht fern, daß bestimmte
Lautsprecherkonstruktionen, welche (angeblich) eine
Punktschallquelle darstellen sollen, mit überlegener weil
"präziser" räumlicher Abbildung vermarktet werden.

Daß sowohl gute stereophone Abbildung wie auch deren
Beeinträchtigung auf der Wiedergabeseite
hauptsächlich etwas mit der frequenzabhängigen
Richtcharakteristik eines Lautsprechers und seiner
Interaktion mit dem Hörraum zu tun hat, fällt bei
dieser Form der Darstellung zunächst unter den Tisch.

Daß es sehr unterschiedliche Mikrofonanordnungen gibt,
mit denen stereophones Programm aufgenommen werden kann
- jede mit ihren eigenen Vorzügen und Nachteilen in der
räumlichen Abbildung - fällt dabei ebenso unter den Tisch
wie auch die Tatsache, daß Stereophonie mit prinzip-
bedingten Abbildungsanomalien behaftet ist, welche
bestimmte auf "Präzision" abzielende Argumente ohnehin ad
absurdum führen.

(Ebenso empfinde ich bestimmte schwelgerische Texte in sog.
Fachzeitschriften oftmals als absurd, welche über die
Abbildungseigenschaften eines bestimmten Lautsprechers
bei einer bestimmten Aufnahme eines bestimmten Musikstücks
in einem bestimmten Hörraum schwadronieren.)

Daß die Gestaltung von Richtcharakteristiken auch bei
Lautsprechern nur mit Strahlern oder Schallführungen
erreicht werden kann, welche eine bestimmte Proportion
zur abgestrahlten Wellenlänge haben, ist Menschen
mit akustischem Vorwissen natürlich bekannt.

Diese Form der Argumentation dauert aber in der Welt des
Marketing zu lange. Marketing zielt darauf ab, innerhalb
kürzester Zeit Aufmerksamkeit und emotionale "Zustimmung"
beim Adressaten zu erreichen, deshalb muss sich Marketing
grundsätzlich vorgeprägter Muster aus Alltagssprache,
Alltagserfahrung und verbreitetem Glauben bedienen.

Bestimmte Glaubenssätze werden dabei durch das Marketing
mitgestaltet und ersetzten dann im Lauf der Zeit
vorhandenes Wissen oder behindern zumindest seine
Verbreitung außerhalb der Fachwelt. Die so entstehenden
Dogmen sind - und das ist tröstlich - immer nur für
einen gewissen Marktzyklus gültig: Gerade die
"aktuelle Mode" in der Richtwirkung und Rauminteraktion
von Heimlautsprechern, hat sich in den letzten Jahrzehnten
immer wieder gewandelt.

Das Vermitteln von Wissen ist nicht Ziel von Marketing
und bei der "Verfälschung" von Sachverhalten ist lediglich
die harte juristische Grenze zu Irreführung/Betrug
relevant. Selbst das Überschreiten dieser Grenzen wird u.U.
vorher exakt nach Gradation kalkuliert, man nehme
Aufdrucke von Nahrungsmittelverpackungen als Beispiel ...

Kommt hinzu, daß bei Stereophonie m.E. tatsächlich niemand
ganz im Detail erklären kann, wie die Summenlokalisation
unter verschiedensten Bedingungen funktioniert ...

Freilich ist sie empirisch gut erforscht, so daß man in
der Praxis damit gut arbeiten kann, und es gibt recht
fundierte Theorien auf gehörphysiologischer Ebene.


Grüße

Oliver


[Beitrag von LineArray am 03. Jun 2011, 16:50 bearbeitet]
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#178 erstellt: 03. Jun 2011, 12:20
Moin,

man darf bei dieser Diskussion nicht die physikalische Punktschallquelle mit der empfundenen Punktschallquelle verwechseln.

Es geht darum, dass die Information "scheinbar" aus einem Punkt kommen soll. Das Gegenteil kann man bei weit auseinanderliegenden Quellen hören, z. B. Tieftöner weit unten läuft bis 500 Hz, Mitteltöner fast auf Ohrhöhe übernimmt dann. Tiefe Stimmen scheinen dann eher von den Füßen zu kommen, hohe Stimmen aus der richtigen Höhe. Daher auch diese seltsame Forderung, dass der Stimmbereich von einer einzigen Quelle wiedergegeben werden soll, bzw. der Erfolg von D'Appolito-Konstruktionen. Bei genügend großem Hörabstand ist das dann aber auch egal.

Natürlich lässt sich dieses Verhalten auch bei gleichzeitig hoher Bündelung erreichen.

Cpt.
LineArray
Hat sich gelöscht
#179 erstellt: 03. Jun 2011, 12:42

Cpt._Baseballbatboy schrieb:
Moin,

man darf bei dieser Diskussion nicht die physikalische Punktschallquelle mit der empfundenen Punktschallquelle verwechseln.

Es geht darum, dass die Information "scheinbar" aus einem Punkt kommen soll.
...



Hallo Cpt.,

mit dieser Differenzierung hätten wir die Welt der
Marketingsprache m.E. schon fast verlassen, die
funktioniert z.T. wirklich auf der groben Ebene,
wie ich sie oben versucht habe darzustellen.

Natürlich ist die von dir angeführte Differenzierung
wichtig.

Ich würde es als "wahrgenommene räumliche Koinzidenz
der Spektralanteile" bezeichnen.

Die sollte sicher gegeben sein ...


Grüße

Oliver


[Beitrag von LineArray am 03. Jun 2011, 12:43 bearbeitet]
THWO
Stammgast
#180 erstellt: 03. Jun 2011, 12:49
.
Vielleicht auch ein paar Cents von meiner Seite:

Zur Präzisierung hinsichtlich des "Durchdringens" von Schall durch eine (gasdichte!) Folie: Ist vielleicht nicht ganz korrekt. Die in einem Rohr auf eine gespannte Folie wirkende Luftdruckveränderung (Schall) durchdringt diese ja nicht physisch, sondern regt sie nur an. Die Außenseite der Folie gibt diese Schalldruckänderungen dann als "Passivstrahler" wieder ab. Je nach Einspannung und eigener dabei stattfindender Dehnung denn auch in evtl. (minimal) veränderter Form.

Ist die Folie nun selber Schallerzeugee (ESL) und werden auf einer durchgehenden Folie mit steigender Frequenz nur noch die inneren Flächenanteile angesteuert und zum Schwingen angeregt, geht meines Erachtens die Tendenz in Richtung Biegewellenwandler, solange nur die Ansteuerung, nicht aber auch die Folien(teil)bereiche voneinander getrennt sind. Aber selbst wenn es sich um physisch nebeneinander angeordnete Folienteilsegmente handeln würde, würden diese durch die Schwingungen der inneren Segmente passiv mit angeregt werden, sobald die Schallwellen auf sie treffen. Grad ind Intensität des Mitresonierens würde von der Eigenresonanz der Membrananteile (Fläche, Einspannungsgrad, Material etc) abhängen. Daher würde ich einen nicht-angetriebenen Teil einer segmentierten ESL-Membran weniger als passive Schallwand ansehen, sondern in abgeschwächter (da passiv angeregt)Form als Koax-ähnlich. In der Folge würde ich im F-Gang überhöhungen und Senken erwarten, je nachdem wie die gerade aktiven und die passiven Membranbewegungen mit- oder gegeneinander korrelieren.

Bei einem klassischen Koax habe ich das Problem grundsätzlich genauso, solange der den Hochtöner umgebende Konus von HT-Schallwellen "getroffen" wird, solange die "Anregbarkeit" des Trichters frequenzseitig nicht außerhalb der aufmodulierten HT-Frequenzen liegt (z.B. aufgrund der Beschaffenheit und Steifigkeit der Membran). Hinzu kommen unterschiedliche / variierende Teilauslöschungen im Übernahmebereich aufgrund von Versatz und (teil-)gegenläufigen Membranbewegungen.

Man kann das Thema immer weiter fortsetzen. In einem HiFi-Laden mit einer Wand von Lautsprechern schwingen alle im Moment nicht gezielt angesteuerten Lautsprecher (Membranen) irgendwie mit, angeregt durch den gerade spielenden Lautsprecher.

Zum Thema Punktschallquelle: Möglicherweise muß man auch hier differenzieren, je nachdem wie sie erreicht wird. Ein einzelnes Chassis (breitbänder) hätte den Vorteil, daß es im Gegensatz zu Mehrwegsystemen keine Übernahmeprobleme gibt. Gegenüber klassisch aübereinander angeordneten Mehrwegesystemen (Baß. Mitten, Höhen) "wandert" der Schall auch nicht rauf oder runter bei einem einzeln rauf oder runter spielendem Klavier. Wie deutlich solches hörbar würde, dürfte von Flankensteilheit in der Trennung und Hörabstand abhängen. Eine Punktschallquelle hingegen würde ein stabile Bühne sicherstellen. Ein Mehrwegesystem als Punktschallquelle (z.B. die großen Cabasse-Vierwegekugeln) böte ebenfalls eine unveränderte Abstrahlung, aber auch die Übernahmeproblematik, da ja gleichermaßen rund um das Zentrum stattfindend, wäre kein großes Thema (mehr). Natürlich handelt man sich mit einem Vielfach-Koax neue Probleme ein, wie auch ein Breitbänder seine Schwächen hat; das gehört aber nicht hierher.

Den Vorteil einer Punktschallquelle sehe ich grundsätzlich also in erste Linie in einer sich nicht mehr frequenzabhängig verändernden "Herkunftsrichtung" der Abstrahlung an. Im Sinne des eingangs Gesagten könnte also eine segmentierte, stets symmetrisch angeordnete Folie "punktgenauer" arbeiten als übereinander angeordnete Mehrwege-Folien. Andererseits hätten passiv mitangeregte Folienteile m.E. nachteiligere Wirkungen im Sinne von veränderlichen Auslöschungen und Überhöhungen als eine seitliche Schallwand, die als fest stehende Einheit begrenzter interagiert.

Könnte das für nicht-segmentierte Folien mit jeweils möglichst geringen Schallwandbreiten sprechen? Hier fällt mir eine frühere Infinity-Schallwand ein, die im Bereich der Mittel- und Hochtoneinheiten immer schmaler wurde und wohl aus optischen Gründen nur noch einen dünnen Außenrahmen stehen ließ, sodaß die sich nach oben treppenförmig verjüngende Schallwand wie mit Ausbrechungen versehen aussah. Hat mir immer schon gut gefallen. Im Sinne des Threads hier so aktuell wie nie, oder?


Till
LineArray
Hat sich gelöscht
#181 erstellt: 03. Jun 2011, 14:41

THWO schrieb:

...
Ist die Folie nun selber Schallerzeugee (ESL) und werden auf einer durchgehenden Folie mit steigender Frequenz nur noch die inneren Flächenanteile angesteuert und zum Schwingen angeregt, geht meines Erachtens die Tendenz in Richtung Biegewellenwandler, solange nur die Ansteuerung, nicht aber auch die Folien(teil)bereiche voneinander getrennt sind.
...



Hallo Till,

weiter oben habe ich auch schon die Nähe zum
Biegewellenwandler angeführt ... jedoch fehlt hier streng
genommen ein übergeordneter Begriff für beide Wandler- bzw.
Membranarten:

Biegewellen bezeichnen Wellen, welche sich auf Membranen
mit "innerer" Biegesteifigkeit ausbreiten.

Biegewellen sind dispersiv, d.h. die Phasengeschwindigkeit
von Biegewellen nimmt mit der Frequenz zu.

Auf einer idealisierten Folienmembran ganz ohne
Biegesteifigkeit wären es keine Biegewellen sondern
einfach Transversalwellen, welche keiner Dispersion
unterliegen.

Der Unterschied mag akademisch erscheinen, das
Vorhandensein von Dispersion beeinflusst aber die
entstehenden Schwingungsmoden und deren Abstrahlung
in die umgebende Luft.

Abgesehen von diesem Unterschied, sind Ausprägung und
Schallabstrahlung von Schwingungsmoden auf gespannten
Folien und ungespannten Membranen mit Biegesteifigkeit
ähnlich.

Es lassen sich natürlich auch beliebige Mischformen
von Membranen jenseits der in der Mechanik üblichen
Klassifizierung und Idealisierung vorstellen und
auch für sehr genaue Simulationen der Schwingungsmoden
von Folien muss ihre Biegesteifigkeit - je nach Dicke und
betrachtetem Frequenzbereich - berücksichtigt werden.

Wenn wir es mit einer Folienmembran (oder einem
Biegeschwinger ..) mit Wellenausbreitung wesentlich
langsamer als Luftschall zu tun haben, dann können
Schwingungsmoden höherer Ordnung nicht effizient
abgestrahlt werden.

Für eine rel. "schlaffe" Folienmembran heißt das,
daß auch für Betrag und Richtung des entstehenden
Schalls der Mittelwert der Membrangeschwindigkeit
über der Fläche dominant ist und die Wellenmuster
(Moden höherer Ordnung) auf der Membran keine allzu
große Rolle spielen.

Oft wird dann gesagt "es zählt der kolbenförmige
Bewegungsanteil", der ist freilich bei einer
auf einen Rahmen gespannten Folie nicht "kolbenförmig",
sondern es ist der Bewegungsanteil der Grundmode oder
anderer Moden niedriger Ordnung, welche bei manchen
Konstruktionen auch durch Anheften der Membran eines ESL
über Silikonpunkte u. dergl. erzeugt werden
(z.B. um Lücken der Verteilung von Eigenmoden im
Bassbereich auszugleichen ).

Diese Moden niedriger Ordnung lassen größere Zonen
der Membran schwingen, was durch Begrenzung der
Antriebsfläche allein kaum zu ändern ist.

Ein gradueller Einfluss ist sicherlich möglich, besonders
wenn die Membran von außen bedämpft und/oder
teilweise angeheftet ist.



THWO schrieb:

...
Könnte das für nicht-segmentierte Folien mit jeweils möglichst geringen Schallwandbreiten sprechen?
...


Das kann man unter dem Aspekt einer definierten räumlichen
Abstrahlung (z.B. Dipol) so sehen, mit dem Ansatz ist
aber ein "Fullrange" ESL oder "Magnetostat" - mit nur
einer Membran für den gesamten Hörfrequenzbereich -
kaum zu bewerkstelligen.

Bei beiden o.g. Antriebskonzepten lässt sich das für die
Basswiedergabe erforderliche Verschiebevolumen letztlich
nur über eine große Fläche aufbringen.

Bei tiefen Frequenzen müssen sowohl Verschiebevolumen
als auch wirksame Dipol-Pfadlänge irgendwo herkommen:

http://www.linkwitzlab.com/spl_max1.xls


Wie "schlimm" es nun wäre, mehrere Wege zu benötigen,
und welche Konsequenzen es nach sich zieht, mag jeder nach
seinen persönlichen Prioritäten bewerten.

Bei der Membranform "auf Rahmen gespannte Folie" gibt es
aber einen anderen Aspekt, der das Verwenden des jeweils
"kleinstmöglichen" Rahmens für einen bestimmten
Frequenzbereich als eher ungünstig erscheinen lässt:

Im Bereich der Eigenmoden niedriger Ordnung weist eine
Membran eine geringe Modendichte und eine geringe modale
Überlappung auf, das kann zu einem etwas ruppigen
Frequenzgang führen.

Deshalb muss bei ESL oft mit Tricks s.o gearbeitet werden,
um einen ausgewogenen Frequenzgang im Bass zu erreichen.

Im Mittelton hat die (große) Folienmembran dann ihren
potentiell "ruppigen" Teil des Übertragungsbereiches
hinter sich und die Eigenmoden zeigen eine bessere
Überlappung.

Jetzt möchtest du im Mittelton eine kleinere Folie
übernehmen lassen, welche eine höhere Grundresonanz hat:

Die kleine Membran hat dort den "ruppigen Teil" ihres
Übertragungsbereiches evt. noch nicht hinter sich ...

Welche Membran nehmen wir nun für den gehörmäßig
sicherlich etwas kritischeren Mitteltonbereich:

Die mit der besseren modalen Überlappung und damit
einer potentiell ausgewogeneren Feinstruktur des
Amplitudenfrequenzgangs oder die mit der potentiell
gleichmäßigeren räumlichen Abstrahlung ?

Wie so oft geht es hier um Kompromisse zwischen mehreren
Aspekten, die gegeneinander abgewogen werden wollen und
die am realen Objekt oft gar nicht so leicht voneinander
zu trennen sind.

Die Abwägungen für Membranen, welche in sich schwingfähig
sind, sehen anders aus als für Membranen, welche
(idealisiert) in sich starr sind.


Grüße

Oliver


[Beitrag von LineArray am 03. Jun 2011, 23:50 bearbeitet]
LineArray
Hat sich gelöscht
#182 erstellt: 03. Jun 2011, 19:09
Hallo,

das folgende Bildchen soll ein wenig Nahrung für's Auge zur
Veranschaulichung liefern.


Saitenschwingung

Es zeigt die Schwingung einer Saite, welche an beiden
Enden eingespannt ist und keinerlei Biegesteifigkeit
besitzt.

Dies ist nicht als Simulation einer 2-dimensionalen
Folienmembran zu sehen sondern bestenfalls als 1-dimensionale
Analogie ohne jeden Anspruch auf Korrektheit.

Link zum Spielzeug:

http://www.falstad.com/loadedstring/


Ein gedachter Schnitt durch eine Folienmembran könnte
jedoch in einem bestimmten momentanen Bewegungszustand
durchaus "ähnlich" aussehen.

Angeregt wird die Saite durch eine in der Mitte
(durch Pfeil dargestellte) und senkrecht zur Saite angreifende
Kraft, welche einen sinusförmigen zeitlichen Verlauf hat.

(In Analogie zu einer gedachten "anregenden Linie").

Die 3 Kästchen unterhalb der Saite stellen Eigenmoden dar,
welche simultan angeregt werden (aktiv sind) und sich zur
dargestellten momentanen Form der Saite überlagern.

Wenn wir uns vergleichbare Moden auf einer 2-dimensionalen
Folie vorstellen, dann müssen wir zur Abschätzung des Beitrags
der einzelnen Moden zur Schallabstrahlung wissen, wie schnell
die Ausbreitung der Wellen auf der Membran in Relation zur
Schallgeschwindigkeit im umgebenden Medium ist.

Ist die Wellenausbreitung auf der Membran in Relation zur
Umgebungsluft sehr langsam, so wird bevorzugt die links
dargestellte Mode einen Beitrag zur Schallabstrahlung
leisten. Ein merklicher Beitrag von Moden höherer Ordnung
ist vor allem für Moden mit ungeradzahliger Anzahl der
Wellenbäuche möglich, da sie im Mittel eher ein
Gesamtvolumen <> 0 verschieben können: Schwingungsformen
auf realen Membranen sind jedoch nicht immer so
symmetrisch wie in idealisierten Modellen.

Die Druckdifferenzen im umgebenden Medium über den Wellenbergen
und -Tälern der Membran gleichen sich lokal aus, es kommt zu
keiner Abstrahlung in die entferntere Umgebung. Lediglich das
verschobene Gesamtvolumen ist von Bedeutung für die
Schallabstrahlung.

Wenn die Phasengeschwindigkeit der Wellen auf der Membran
jedoch an die Schallgeschwindigkeit in Luft herankommt, ändern
sich die Verhältnisse und lokale Wellenberge- und Täler können
einen Beitrag zur Schallabstrahlung leisten, welcher zunächst
zur Seite in Ausbreitungsrichtung der Transversalwellen erfolgt.

Dies sollte jedoch bei reinen Folienmembranen ohne Biegesteifigkeit
nur mit extrem straffer Einspannung leichter Folien möglich sein,
oder mit Folien (Strukturen), denen gezielt Biegesteifigkeit
und dadurch auch Dispersion mitgegeben wird.


Ansonsten hilft gegen die mit der Frequenz zunehmende
Bündelung nur, die Breite der effektiv abstrahlenden
Fläche klein im Vergleich zur Schallwellenlänge in Luft
zu halten, bzw. für eine recht "konzentrierte" Verteilung
der im Mittel wirksamen Membrangeschwindigkeit zu sorgen,
wie immer man das bewerkstelligen mag ...



Grüße

Oliver


[Beitrag von LineArray am 03. Jun 2011, 21:12 bearbeitet]
ESELman
Stammgast
#183 erstellt: 04. Jun 2011, 07:50
Hi,

daß die Reduktion der aktiven Membranfläche beim ESL eigentlich sehr gut funktioniert, liegt auch zu einem Gutteil daran, daß die ´passive Fläche´ eine elektrische Bewegungsdämpfung erfährt. Wäre das nicht der Fall müssten die Segmente mechanisch vollkommen unabhängig voneinander sein.

DerESELman
LineArray
Hat sich gelöscht
#184 erstellt: 04. Jun 2011, 11:22
Hallo,

m.E. führt die Polarisationspannung zu einer effektiven
Absenkung der Federsteifigkeit der Membran.

Durch das von der Polarisationsspannung aufgebaute Feld
in einem ESL nach dem "Constant Charge" Prinzip wird
effektiv "negative Federsteifigkeit" erzeugt, welche
antagonistisch zur mechanischen Spannkraft der Folie
wirkt.

Damit sinken natürlich bei steigender Polarisationsspannung
auch Frequenz und Güte der Grundmoden.

Der Effekt ist zunächst ähnlich, als ob man die Folie
weniger stark gespannt hätte.

In diesem Thread wurde der Effekt vor einiger Zeit
diskutiert (mit Messungen und Recherche
der Zusammenhänge):

http://www.diyaudio....-change-hv-bias.html

Ein Absinken der Güte der Grundresonanz würde jedoch
zunächst auch bei schwächerer Einspannung allein eintreten.

Die von Member "Bolserst" in DiyAudio.com gemessenen
Beispielwerte

Polarisationsspannung / Eigenresonanz / Güte

HV Fs Q

3kV 55 1.8
4kV 52 1.7
5kV 50 1.6
6kV 46 1.5
7kV 42 1.4
8kV 38 1.2


Grüße

Oliver


[Beitrag von LineArray am 04. Jun 2011, 11:37 bearbeitet]
hreith
Inventar
#185 erstellt: 04. Jun 2011, 11:41
Hi Oliver,

der von dir aufgeführte Effekt ist gut reproduzierbar, jedoch ist es nicht das, worauf ESELman hinweisen wollte.
Sein Hinweis ziehlt eher darauf, dass bei einem segmentierten Panel die an den Statoren anliegende Spannung in der "Antriebszone" die Folie antreiben wärend sie außerhalb dieser Zone die Folie eher "festhalten". Dieses "festhalten" der "passiven Fläche" unterdrückt eben auch deren Eigenschwingung.
LineArray
Hat sich gelöscht
#186 erstellt: 04. Jun 2011, 12:49
Hallo Hubert,

ich habe noch mal das Verhältnis Fs/Q ergänzt:

Polarisationsspannung / Eigenresonanz / Güte / Fs/Q

HV Fs Q Fs/Q

3kV 55 1.8 30.55555556
4kV 52 1.7 30.58823529
5kV 50 1.6 31.25
6kV 46 1.5 30.66666667
7kV 42 1.4 30
8kV 38 1.2 31.66666667

Verhältnis Fs3kv/Fsf8kv = 55/38 = 1,447

(55/38)^2 = 2,095

Ich interpretiere diese Messreihe so, daß durch das
Erhöhen der Polarisationsspannung die effektiv wirksame
reziproke Federsteifigkeit (Nachgiebigkeit) der
Membran in etwa verdoppelt wurde (x 2,09).

Die Güte ist, wie man an der vierten von mir angefügten
Spalte sehen kann, in sehr guter Näherung proportional mit
der Eigenfrequenz gesunken.

Gesetzt den Fall, für das Absinken der Eigenresonanz ist
ist lediglich die effektive Erhöhung der Membran-
Nachgiebigkeit verantwortlich, ergibt sich hieraus
kein Hinweis auf einen veränderten wirksamen mech.
Verlustwiderstand im mechanischen Schwingkreis.

Das Absinken der Güte ist m.E. so, wie man es durch
alleinige Erhöhung der Nachgiebigkeit um etwa den Faktor
2,09 erwarten würde.

In Analogie zum el. Schwingkreis

http://de.wikipedia.org/wiki/Schwingkreis


Also m.E. kein zusätzlich "wirksamer" mech. Widerstand,
und auch kein "Festhalten". Die Membran verhält sich
so, als wäre sie mit geringerer Spannkraft eingespannt,
sonst nichts.

Die durch die Polarisationsspannung herabgesetzte
Federsteifigkeit (durch eine auf die Membran von
außen wirksame effektive "negative Federsteifigkeit")
ist zunächst einmal als das Gegenteil von Festhalten
zu sehen: Die Membran wirkt dadurch so, als ob sie
"weicher" wäre.

Der Effekt ist potentiell in der Lage, die
Phasengeschwindigkeit von Transversalwellen herabzusetzen
und die Güten von Eigenmoden sinken zu lassen. Alles keine
"schlechten" Effekte (oder?) - auch im Sinne der hier
diskutierten "Schwingungsbegrenzug" - aber "festhalten"
ist für mich nicht zu erkennen.

Dazu müsste ein zusätzlicher Effekt ins Spiel kommen,
der hier noch nicht genannt wurde oder den wir übersehen
haben.

Solange ein solcher Effekt "X" an realen ESL nicht
nachweisbar oder zumindest theoretisch naheliegend
erscheint, buche ich ihn ( vorläufig ) mal auf das
Konto "ESL Mystifizierung".

Ich fürchte, für ein echtes "Festhalten" kommt man um
mechanische Dämpfung nicht herum, ein akustischer
Fließwiderstand hinter der Membran hätte sicher einen
Effekt in dieser Richtung und so etwas wird ja bei
ESL z.T. auch eingesetzt oder ist in Form von Lochblechen
teils schon vorhanden.

Grüße

Oliver


[Beitrag von LineArray am 04. Jun 2011, 14:08 bearbeitet]
hreith
Inventar
#187 erstellt: 04. Jun 2011, 13:10
Hi Oliver,

löse dich mal von der Dämpfung und zeichne dir die Kraftvektoren auf.
Die an den Statoren liegende Spannung erzeugt eine Kraft, welche die Membran auslenkt.
Wird die Membran nun aufgrund anderer Kräfte ausgelengt, dann könnte man sagen, dass die Kraft durch die Statorspannung dieser entgegenwirkt, die Folie quasi "festhält"
LineArray
Hat sich gelöscht
#188 erstellt: 04. Jun 2011, 13:15
Hallo Hubert,

es tut mir leid, das verstehe ich wirklich nicht.

Ich möchte Dir nichts unterstellen, aber ich glaube
du hast meinen obigen Beitrag und den in DiyAudio.com
(Link zum Thread s.o.) diskutierten Effekt der
"negativen Federsteifigkeit", welche durch die
Polarisationsspannung auf die Membran wirkt, nicht
wirklich in deiner Antwort berücksichtigt.



hreith schrieb:

...
... und zeichne dir die Kraftvektoren auf.
...


... ist was ich Dir ebenfalls ans Herz legen würde.

Und zwar für den Auslenkungsfall von "außen", aber
vielleicht bin ich ja auch schief gewickelt ...
soll vorkommen.


Grüße

Oliver


[Beitrag von LineArray am 04. Jun 2011, 13:59 bearbeitet]
hreith
Inventar
#189 erstellt: 04. Jun 2011, 14:18
Hi Oliver,

ich habe lediglich (ähnlich wie du) versucht, den Beitrag von ESELman zu verstehen.
Oberhalb der Grundreso spielt die Federkraft eine untergeordnete Rolle - hier kommt es vor allem auf die Masseverhältnisse an. Darum hatte ich ja vor zig Beiträgen darauf hingewiesen, dass die Masse der Folie gegenüber der Luftlast klein ist. Nach meiner Auffassung ist das wichtiger als die Betrachtung der effektiven Federkonstante.

Die Dämpfung der Grundreso wird nach meiner Erfahrung vor allem durch das Umfeld bestimmt. So hat schon der Bespannstoff einen sehr merklichen Einfluß auf die Güte um die Grundreso herum.

Ich glaube aber, dass das hier zu sehr OT ist denn Thema ist ja eher die ausgewogene Richtwirkung.
LineArray
Hat sich gelöscht
#190 erstellt: 04. Jun 2011, 15:35

hreith schrieb:
Hi Oliver,

...
ich habe lediglich (ähnlich wie du) versucht, den Beitrag von ESELman zu verstehen.
...


Hallo Hubert,

richtig, das habe ich auch versucht ... und hatte
mich einem rel. nahen Thema s.o. rein zufällig
schon mal befasst.

Die Kräfte durch die Polarisationsspannung auf eine
von außen (nicht durch Signal) ausgelenkte ESL Membran
wirken genau entgegengesetzt, wie viele sich
das in ihrer Intuition vorstellen.

"Negative Federsteifigkeit" heißt, daß durch die
Polarisationsspannung Kräfte wirken, welche die Membran
bei einer Auslenkung von außen sogar "mitreißen", d.h.
die Auslenkung stärker werden lassen
(z.B. wenn man sie durch ein gedachtes Gebläse als
Ganzes auslenken würde) als dies durch ihre rein
mech. Federsteifigkeit der Fall wäre.

Das ist der Grund warum man eine ESL Folienmembran nicht
beliebig "schlaff" einspannen kann(!):

Es kommt dann beim Einschalten der Polarisationsspannung
zum Kollaps und sie klebt an einem der Statoren.

Es muss eine genügend große mech. Vorspannung vorhanden
sein, damit die durch die Statoren wirkende "negative
Federsteifigkeit" deutlich überschritten wird.

Im el. Feld wirkt die Folie dann, als wäre sie wesentlich
weicher eingespannt, als sie es rein mechanisch ist.

Diese Veränderung senkt die Ausbreitungsgeschwindigkeit
von Transversalwellen auf der Folie ab, und zwar m.E.
potentiell im gesamten Frequenzbereich.

Durch das Anlegen eines Feldes entsteht aber,
(um zum Thema zurückzukommen),

- kein "Festhalten" durch statische Kräfte
(sondern das Gegenteil)

- keine wirksame äußere Dämpfung (edit: (?) siehe unten, Post #191)

Sollte das Herabsetzen der wirksamen Federsteifigkeit
- welche das Schwingungsverhalten zusammen mit der
Massebelegung natürlich im gesamten Frequenzbereich
beeinflusst- auch bei Moden höherer Ordnung wirksam
sein (ich sehe keinen Grund warum nicht), dann ergibt
sich durch die Polarisationsspannung

- eine Absenkung der Güte von Eigenmoden
(denn bei herabgesetzter wirksamer Federsteifigkeit
würde sich bereits vorhandene Dämpfung jedweder Art
stärker Auswirken )

- eine Herabsetzung der Ausbreitungsgeschwindigkeit
von Transversalwellen.


Beide möglichen Effekte durch die Polarisationsspannung
wären für die Diskussion der Richtwirkung bei
"flächenbegrenzter Anregung" zwar relevant, aber
die "Umrissschärfe" der effektiv abstrahlenden
Membranfläche (bei Teilflächenantrieb) würde dadurch
niemals in anderer Weise verändert, als dies auch durch
geringere Spannkraft einer Folienmembran der Fall wäre.

Es treten also durch das Vorhandensein einer Polarisations-
spannung m.E. keine qualitativ neuen Effekte hinzu,
welche die Größe der effektiv abstrahlenden Fläche
bei Antrieb einer Teilfläche beeinflussen würden.

Die Membran eines ESL bleibt

auch im elektrischen Feld

im Endeffekt eine gewöhnliche Folienmembran, ganz ohne
Magie, mystische Intelligenz oder besondere
"Steuerbarkeit" des Schwingungsverhaltens von
Teilflächen ...

Lediglich die Anregung kann direkt beeinflusst
werden. Ansonsten bestimmen die üblichen Kandidaten
das Verhalten einer gespannten Membran aus Folie:

Abmessungen,
Massebelegung,
Federsteifigkeit (durch Spannkraft),
Dämpfung

das war's.


Grüße

Oliver


[Beitrag von LineArray am 04. Jun 2011, 17:27 bearbeitet]
ESELman
Stammgast
#191 erstellt: 04. Jun 2011, 16:43
Hi,

das Absinken der Resonanzfrequenz unter HV-Bias ist lange bekannt, gut dokumentiert und von Oliver korrekt beschrieben worden. Der HV-Bias führt eine negative Federsteife ein, deren Effekt eine Absenkung der Resonanzfrequenz ist.
Die Bewegungsdämfung von der ich sprach betrifft einen anderen, davon weitestgehend unabhängigen Effekt, der beim dynamischen LS in etwa dem Kurzschliessen der Anschlussklemmen entspräche.
Peter Walker hat das in seinen Schriften zum ESL63 genau beschrieben. Ohne die Nutzung dieses Effektes hätte der ESL63 Probleme, weil der zuerst angeregte innere Membranteil einerseits eine mechanische Welle in nach außen gekehrter Richtung über die Membran jagt und andererseits die Verzögerungsleitung eine verzögerte weitere Welle pro Segment auslöst. Hinzu kämen die von den Membrangrenzen reflektierten Anteile. Allein eine rigide mechanische Trennung der Segmente würde dann die Funktionalität (freqquenzabhängige aktive Membranfläche) erhalten.
So beschrieben in einem Patent der AEG aus dem Jahre 1930, das den ESL63 um viele Jahre vorwegnahm. Walker erkannte, daß es der rigiden mechanischen Trennung nicht bedurfte, weil jede von außen induzierte Bewegung eines ´inaktiven´ Segmentes elektrisch gedämpft wird. Daher finden sich zwischen den Segmenten des ESL63, sowie der meisten elektrisch segmentierten ESL überhaupt, keine mechanischen ´Sperren´. Das erleichtert und vergünstigt den Aufbau deutlich.

DerESELman
LineArray
Hat sich gelöscht
#192 erstellt: 04. Jun 2011, 17:19
Hallo ESELman,

das ist interessant ...

Diese Bewegungsdämpfung dürfte sich aber ebenfalls
auf der gesamten Membran auswirken, gleichgültig ob die
jeweilige Teilfläche angetrieben ist oder nicht ?

Vom Effekt her stelle ich mir das ähnlich vor wie
einen mech. Fließwiderstand z.B. hinter der Membran
(von dessen Effekt auf die Abstrahlung mal abgesehen).

Gibt es Bedingungen in der Beschaltung
(Schaltungsaufbau / Eigenschaften des Trafo / Verstärker ...)

welche die Größenordnung (Frequenzabhängigkeit ?) dieser
Bewegungsdämpfung beeinflussen ?

Es würde mich interessieren ... evt. hast Du noch irgendwo
einen einen Link oder Hinweis als Einstieg ?

---
Die oben aus diyAudio.com entnommenen Messwerte zeigen
in diesem konkreten Fall zumindest keine merkliche
Abhängigkeit der Bewegungsdämpfung von der Polarisationsspannung.

Die Änderung der Güte ist in diesem Fall allein durch das
Absinken der Federsteifigkeit in guter Übereinstimmung
erklärbar.

Wäre das zu erwarten ?

Müssen wir ja auch nicht unbedingt in diesem
Thread weiter durchkauen ...


Grüße

Oliver


[Beitrag von LineArray am 04. Jun 2011, 21:58 bearbeitet]
LineArray
Hat sich gelöscht
#193 erstellt: 05. Jun 2011, 20:14
Hallo,

das US Patent 3,773,984 vom 20. Nov. 1973 (s.u.), welches das auch dem
ESL 63 zugrundeliegende Basiskonzept beschreibt, macht nach meinem
Verständnis lediglich an einer einzigen Stelle eine Aussage über Art
und Umfang einer bereitzustellenden Dämpfung für die Membran
(Spalte 3, Zeilen 57 ...62):

"The low frequency limit is due to the lack of acoustic transparency.
This is associated with the fundamental resonance of the diaphragm 1
at say 40 c/s and this must be damped electrically and/or mechanically
as would be done with a conventional electrostatic loudspeaker."

Dies dient lediglich der Beschreibung einer unteren Grenzfrequenz,
unterhalb derer keine hinreichende "akustische Transparenz" mehr
gegeben ist.

In den Patentansprüchen erscheint das Verwenden einer einzelnen
zusammenhängenden Membran als eine Option (Claim 2), an welche
keine weiteren Bedingungen oder technische Maßnahmen im
Zusammenhang mit der Bedämpfung geknüpft werden.

Die von Peter Walker geforderte Basiseigenschaft der Membran ist
namentlich weitgehende akustische Transparenz, welche durch
geeignete Wahl von Federsteifigkeit und Masse der eingespannten
Folie gewährleistet werden soll (vgl. Spalte 1, Zeilen 45 ... 55).

Die von Peter Walker gezeigte Konstantstromschaltung, dient lt.
Patent - so wie ich es lese - lediglich dem Zweck, den
Amplitudenfrequenzgang des Lautsprechers unabhängig von der el.
Impedanz der parallel geschalteten Membran/Stator Segmente zu gestalten.

Sollte Peter Walker die Wichtigkeit einer bestimmten Art der
Membrandämpfung für die Beeinflussung der Richtwirkung einer
Folienmembran über konzentrische ringfömige Stator Elektroden an
anderer Stelle hervorgehoben haben, so wäre eine solche Aussage
m.E. zumindest nicht Teil des o.g. Patents.


http://www.google.de...qi=2&ved=0CCcQ6AEwAA



Grüße

Oliver


[Beitrag von LineArray am 05. Jun 2011, 20:16 bearbeitet]
ESELman
Stammgast
#194 erstellt: 06. Jun 2011, 13:44
Hi,

ebenso, wie der dynamische LS als Mikrofon wirkt, kann der ESL als Mikrofon arbeiten. Seine Membran folgt dabei den auftreffenden Wechseldrücken, begrenzt alleine durch die Steifigkeit der Membranaufhängung zu tiefen Frequenzen, bzw. der Membranmasse zu hohen Frequenzen. An den Anschlussklemmen lässt sich eine Signalspannung abgreifen.
Der niederohmige Verstärkerausgang, gekoppelt über den Übertrager, sorgt für Dämpfung. Beim Quad und fast allen elektrisch segmentierten ESL sind aber jene Segmente, die zu höheren Frequenzen hin inaktiviert werden sollen, durch relativ großwertige Widerstände (RC-Glieder, bzw. beim Quad zusätzlich Stromsteuerung) mit den ´aktiven´ Segmenten verbunden. Das reduziert das Maß an Dämpfung durch den Verstärker.

DerESELman
sladi24
Stammgast
#195 erstellt: 21. Jun 2011, 15:10
Als völliger Neuling möchte ich anknüpfen, ich plane einen Dipol schon lange, man lernt jedesmal dazu:

Die abgestrahlte Energie in den Raum eines Dipolbass nahe dem Boden ist verglichen zum Mitteltöner offenbar deutlich verschieden, da der Bass nur in den Halbraum strahlt:
http://www.musicanddesign.com/PowerMatching.html

Ich würde den woofer also ganz nach oben der Box tun. Bei 1,2m Abstand zum Boden würde der erst so unter 100Hz in den Halbraum strahlen.
Darunter sollten dann zwei geschlossene woofer mit gegensätzlicher Polarität genauso wenig Moden anregen, wie ein Dipol:
http://www.musicanddesign.com/DP_woofer_room.html
Ich hoffe, daß die zwei zusammengenommen in den Halbraum strahlen - im ersten link ist ersichtlich, daß das einen Energieunterschied von etwa +1,76dB zum Dipol in 4Pi zu erwarten wäre. Das ist aber besser als ein Dipolwoofer, der 3dB weniger Energie in den Halbraum abstrahlen würde (was ja sogar theoretisch mit zusätzlichen Dipolwoofern korrigierbar wäre).
Bin gespannt, was die Reflexionen daraus machen.

edit:
Man könnte auch die Dipol woofer verdreht aufstellen, aber da wäre ja je nauch Aufstellung der Vorteil der geringeren Raummodenanregung weg.


[Beitrag von sladi24 am 21. Jun 2011, 16:01 bearbeitet]
2eyes
Inventar
#196 erstellt: 21. Jun 2011, 15:49

sladi24 schrieb:
Die abgestrahlte Energie in den Raum eines Dipolbass nahe dem Boden ist verglichen zum Mitteltöner offenbar deutlich verschieden, da der Bass nur in den Halbraum strahlt:
http://www.musicanddesign.com/PowerMatching.html

Ich würde den woofer also ganz nach oben der Box tun. Bei 1,2m Abstand zum Boden würde der erst so unter 100Hz in den Halbraum strahlen.

Hallo sladi,
das ist alles gut und richtig, aber leider nur ein kleiner Teil der Wahrheit. Das größte Problem ist häufig, aus den verschiedenen Einflussfaktoren die wichtigen herauszufinden.

Ein Dipol-woofer in halber Raumhöhe würde zum Beispiel die niedrigste vertikale Raummode verstärkt anregen. Da geht es dann gern um mehr als 3 dB. Außerdem bestimmt unterhalb der Schröder-Frequenz vor allem der Raum, wieviel Energie sich an welcher Stelle in welche Richtung entfaltet. Ich bin mir nicht sicher, ob man im realen Leben die Wirkung des halbraumstrahlenden Basses als getrennten Effekt überhaupt findet.

Den Tiefbass mit räumlich verteilten Subwoofern statt mit Dipolen zu erzeugen ist aber immer eine gute Idee.
2eyes
Inventar
#197 erstellt: 21. Jun 2011, 17:46
Die zwischenzeitliche Diskussion über das Verhalten von ESL-Dipolen hat mich um einige Erkenntnisse bereichert. Auch dort sind die Dinge also nicht so einfach, wie es der Seh-Eindruck erscheinen lässt. Zwischen nur "offener Schallwand" und "echter Dipol-8" scheint im Prinzip alles möglich.

Hier möchte ich noch einmal ungefähr bei post #177 anknüpfen. Dort sprach zuletzt Oliver über die "Punktschallquelle" als Marketinginstrument.

Inzwischen habe ich ein zweites Exemplar eines "schallwandlosen" Dipols (zumindest im Mittel/Hochton) gebaut und konnte mir jetzt einen Stereo-Eindruck machen:

Swinger Club prototyp

Ein auffälliger Befund:
Der Klang löst sich NICHT mehr so umfassend von der Schallquelle wie mit den breiter strahlenden Dipol-Hochtonkalotten. Was ist passiert?

"Der Klang löst sich völlig von der Schallquelle" ist auch so ein Qualitätsmantra der Marketingabteilung. Gerechtfertigt ist dieses Mantra selbstverständlich bei den Phantomquellen zwischen den physischen Lautsprechern. Die MÜSSEN ja woanders sein als der eigentliche Lautsprecher. Aber was ist mit Signalen, die ausschließlich auf einen der beiden Stereokanäle geleitet sind?

Mit meinen Kalottendipolen ( vergl. #110) bewegten sich diese Quellen bei gutem Willen meinerseits und mit ein wenig Hörgeduld auf die Position der restlichen Bühne (bei meiner Aufstellung ist das die Wand hinter den Lautsprechern oder etwas davor). Beim jetzigen Stand der Technik (Konushochtöner als Dipol) "kleben" sie da, wo sie eigentlich hingehören, aber mental stören: an den Lautsprechern selbst. Der zu den hohen Frequenzen nach hinten und zur Seite reduzierte Schall verhindert (so meine Theorie) das Ablösen des Klangs von der Quelle.

Um falschem Verstehen vorzubeugen: Natürlich spielen alle "ordentlich" gemachten Aufnahmen, die stets beide Kanäle bedienen, völlig losgelöst. Es geht hier nur um Aufnahmen, die einzelne Klangerzeuger völlig ohne Rauminformation ausschließlich auf einen Stereokanal knallen. Die hören sich jetzt schlechter an als vorher.

Ansonsten bin ich außerordentlich erstaunt, wie das "Billigteil" Visaton FRS5X einen Klangeindruck verbessern kann.


[Beitrag von 2eyes am 21. Jun 2011, 17:48 bearbeitet]
sladi24
Stammgast
#198 erstellt: 21. Jun 2011, 18:41
Ich hab auch den Visaton bestellt. Wie im anderen Forum erwähnt, würde ich ihn durch eine Kallotte, hoch getrennt, ergänzen. Hoffentlich geht das.

Das mit dem Bass muss noch probieren. In Neubauten würde er nahe der Mitte sein, in Altbauten wäre es anders.
2eyes
Inventar
#199 erstellt: 14. Jul 2011, 23:41
Dipole verstehen: viele Bilder - wenig Text.

Einiges von dem, was ich zu diesem thread beigetragen habe, ist jetzt Bestandteil meines aktualisierten Dipol-PDF geworden. Bei Interesse hier die Datei "Dipol_Schallwand.pdf" runterladen.
sladi24
Stammgast
#200 erstellt: 27. Jul 2011, 21:50
Hi, danke für die Infos!

Schön ist die Darstellung der Dipollänge. Auch die gezeigten EQ-einstellungen sind hilfreich.
Ich werde gleich mal die EQs ändern, damit ich die in der Praxis stärkeren Dipolspitzen wegbekomme.

Sonst könntest Du evtl. auf http://www.sengpielaudio.com/Berechnungen.htm verlinken, die haben gute Berechnungsprogramme dort.

Auf Seite zehn zB. wären Verweise auf die Abbildungen auf der Seite hilfreicher, statt einem Doppelpunkt.

Ich hab auch meinen LS (Frs5X, Seas MCA12RC (H1304) wegen dem kleinen Magneten, Beyma 12LX60) aufgebaut mit dem MiniDSP, und es klingt schon gut! Ich betreibe die LS bis zu D/L=0.25.
Allerdings hab ich wie erwähnt den Bass oben, um den Energiefrequenzgang homogener zu gestalten. Unter 100Hz spielen gechlossene Subs, weil der Dipol-Bass erst ab da im Vollraum spielt.

Ein Kommentar, daß Bass auf "Kopfhöhe" gut klingen kann, kann ich voll bestätigen, die theoretische Auslöschung um ca 200Hz scheint nicht so schlimm zu sein.
Allerdings vergleiche ich den Aufbau mit "den Chassis am Boden liegend".

Eigentlich habe ich mit mechanischem Limit gerechnet, aber alle meine "Dipoltreiber" kommen laut Berechnungen zuerst an ihre thermischen Grenzen (Bass 1400W Musik und Mitte 400W/8Ohm).



[Beitrag von sladi24 am 27. Jul 2011, 22:04 bearbeitet]
sladi24
Stammgast
#201 erstellt: 09. Aug 2011, 19:31
Ich habe auf Filter erster Ordnung umgestellt und es klingt mehr wie aus einem Guß bzw. natürlicher. Objektiver kann ich es nicht beschreiben.

Die Übergänge sind bei 500 und 1200Hz, also eine Oktave unter der Dipol Spitze. Der Übergang zum Subwoofer ist wie beschrieben recht hoch bei 100Hz, da habe ich es bei achter Ordnung belassen. Im Moment verwende ich zwei Subwoofer verteilt, deshalb der steile Filter. Demnächst sollte ein großer die beiden testweise ersetzen. Da könnte auch eine flachere Flanke gut gehen.

Der Pegel ist natürlich moderat, meine Verstärker sind wohl auch überfordert mit etwa 20 Watt.


[Beitrag von sladi24 am 09. Aug 2011, 19:52 bearbeitet]
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