Diffraktionschlitz vor einem 3 Wege Lautsprecher

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Killerspring
Stammgast
#1 erstellt: 18. Nov 2013, 00:27

An Lautsprechertechnik finden sich hier ein 11cm großer Airmotiontransformer aus dem professionellen Bereich, zwei 13cm Papierkonusmitteltöner und ein stattlicher 25cm Papierkonusbass.
Alle arbeiten auf den frontseitigen Diffraktionschlitz, der eine definierte breitwinklige horizontale Abstrahlung garantiert.



Quelle: http://dynamikks.de/Columns.html


- Hat schon einmal jemand was vergleichbares ausprobiert? Gemessen?
- Bedingt das Volumen zwischen dem Lautsprecher und dem Diffraktionschlitz nicht die Charakteristik eines Bandpass? Bzw. in welcher Ausprägung?
- Wie sieht wohl die "definierte breitwinklige horizontale Abstrahlung" tatsächlich aus?

Irgendwie zweifele ich ein wenig dran. Interessiere mich dafür, da ich die Optik (natürlich leicht modifiziert) recht ansprechend finde.


Gruß
PokerXXL
Inventar
#2 erstellt: 18. Nov 2013, 02:25
Moin Killerspring

Interressante Geschichte
Irgendwie erinnert mich das an eines der Klinger Bücher,dort wurde aber meines Wissens nach nur mit einem solchen Schlitz für einen Treiber gearbeitet.
Müßte ich im Laufe des Tages mal nachschauen,in welchem der Klingerbücher das genau war.

Greets aus dem Valley

Stefan
SRAM
Inventar
#3 erstellt: 18. Nov 2013, 11:15

- Hat schon einmal jemand was vergleichbares ausprobiert? Gemessen?


für einen 8" RCF Mitteltöner, Schlitz 2", Holzdicke 18mm, Treiber flat montiert --> kleinstmögliche Kammer, das Ganze von den BBC Studiomonitoren kopiert


- Bedingt das Volumen zwischen dem Lautsprecher und dem Diffraktionschlitz nicht die Charakteristik eines Bandpass? Bzw. in welcher Ausprägung?


Ja. Hat aber den Vorteil, je nach Abstimmung, am oberen Ende des Üertragungsbereiches des Treibers noch einige dB dazuzulegen


- Wie sieht wohl die "definierte breitwinklige horizontale Abstrahlung" tatsächlich aus?


Wie aus dem Lehrbuch. Allerdings sind die Kammerresonanzen nicht jedermanns Sache. Im vorliegenden Falle gings allerdings um PA und der 8" hat ebenso wie der darüberliegende 2"-er auf ein 120° Konushorn (horizontal) gearbeitet. Die Reso kann man übrigens auch dann nutzen, wenn man den Treiber ohne Schlitz von hinten auf eine entsprechend dicke Schallwand montiert.

Gruß SRAM
MosiN
Stammgast
#4 erstellt: 18. Nov 2013, 20:13
Eine sehr interessante Thematik. Möchte zur Diskussion anregen und habe dazu ein paar Fragen.

Wie verhält sich die Abstrahlung bei verschiedenen Frequenzen?

Kann man dadurch ein Mehrwegesystem zur "Strichschallquelle" mutieren lassen? Ergibt sich dadurch eine bessere Räumlichkeit?

Wie gross bzw kritisch ist der Sweetspot im Vergleich zu MHM (d'Appolito), Breitbänder oder Mehrwegsystemen. Auch was Phasenverschiebungen und zeitrichtiges Ankommen der jeweiligen Frequenzen betrifft?

Die Fachleute können hier sicherlich mehr darüber sagen.

Gruss david
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#5 erstellt: 19. Nov 2013, 23:32
Das Abstrahlverhalten ist ja größtenteils rein geometrisch* bestimmt. Solche Konstrukte verhalten sich allerdings zusätzlich als ein akustischer Tiefpass 2. Ordnung, und das sorgt - man mag es kaum glauben - für Verringerung der Verzerrungen schon _unterhalb_ des Tiefpasses.

* natürlich muss man die Schnelle-/Schalldruckverteilung über die Fläche betrachten
thewas
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 21. Nov 2013, 16:29
Haben doch auch manche großen aktuellen B&M Modelle http://www.backesmueller.de/bm/en/line.htm
Gibt es dazu irgendwo Messungen wie z.B. Sonogramme? Warum wird sowas nicht öfter benutzt um ein gleichmäßiges Abstrahlverhalten zu ermöglichen? Wegen der Kammerresonanzen?
Schöne Grüße,
Theo


[Beitrag von thewas am 21. Nov 2013, 16:31 bearbeitet]
Big_Määääc
Inventar
#7 erstellt: 21. Nov 2013, 21:26

thewas (Beitrag #6) schrieb:
Warum wird sowas nicht öfter benutzt ....


vll weil es einfach nicht nach Lautsprecher aussieht !

im PA-Bereicht stolpert man doch hi und da mal über sowas ähnliches.
WeisserRabe
Inventar
#8 erstellt: 22. Nov 2013, 00:28
also ich finde das optisch durchaus ansprechend
MosiN
Stammgast
#9 erstellt: 22. Nov 2013, 00:54
Grundsätzlich finde ich es interessant, auch optisch. Natürlich darf sich es sich mit der Gestaltung des restlichen Gehäuses nicht beissen. Die "Line" von Backes&Müller find ich gelungen, leider sind die deutlich über meine preislichen Vorstellung.

Wie sehr sind dermassen konstruierte Boxen vom Raum abhängig? Damit mein ich nicht nur die Bedämpfung vom Raum, sondern vor allem auch die Geometrie desselben. Weil, die lässt sich am schwierigsten ändern. Demzufolge müsste gerade hier ein erheblicher Vorteil vorhandensein um dem Konzept etwas mehr Gewicht verleihen zu können. Von Massentauglichkeit will ich nicht reden aber vielleicht ergeben sich Vorteile innerhalb einer kleinen Gemeinde von "HiFi-Narren"?

Gruss david
puffreis
Inventar
#10 erstellt: 23. Nov 2013, 12:21
Ich schrieb hier:

http://www.hifi-forum.de/viewthread-8-6933-12.html

"...Zum Thema Blenden:
Diese Technik wurde bei früheren BBC-Monitoren (in den 60ern) angewandt. Meines Wissens wurde dies wieder später verworfen, weil die Kanteneffekte, IM-Produkte oder d. Klirr in die Höhe geschnellt ist. Genau weiss ich das nicht mehr. Das alte Fachbuch ist in der Bücherei nicht mehr verfügbar. Also ein alter Hut...."

Ist irgendwie verdächtig, dass es so wenig Messungen gibt.

Paar Links:
http://www.bbc.co.uk...s_images/revision/4/
http://www.pinkfishmedia.net/forum/showthread.php?t=119301
http://fullrangedriver.com/forum/viewtopic.php?pid=27117
thewas
Hat sich gelöscht
#11 erstellt: 23. Nov 2013, 13:50
Danke , wirklich seltsam und verdächtig dass es so wenig Messungen dazu gibt. Eigentilich müssten an den Diffraktionsblenden ja auch neue virtuelle Schallquellen entstehen die mit den von der Membran intermodulieren, oder?
PokerXXL
Inventar
#12 erstellt: 23. Nov 2013, 14:55
Moin,moin

Das Klingerbuch war übrigens das RPB 105.
Auch dort wurde das Beispiel mit dem BBC Monitor gebracht,allerdings leider auch ohne Meßbezug.

Greets aus dem Valley

Stefan
2eyes
Inventar
#13 erstellt: 23. Nov 2013, 18:58
Man sieht nicht exakt, wie breit und tief der Schlitz ist und wie weit die einzelnen Chassis dahinter liegen. Dennoch lässt sich sagen, dass uns hier die Lösung eines Problems eingeredet wird, das so gar nicht existiert.
Der 25 cm-Tieftöner strahlt bis 800-900 kHz rund genug. In einem 3-Weg-System wird ihn auch niemand höher laufen lassen. Die 13 cm-Papier-Mitteltöner lassen sich so konstruieren, dass sie bis 2 kHz "rund" laufen. Bleibt der Hochtöner, dem ein so fetter Schlitz sicher nicht zu mehr Rundstrahlen verhilft, sonden höchstens zu weniger.

Die gleichmäßige Abstrahlung kann und sollte also von Hause aus schon vorhanden sein. Als Schaden bleiben dann die Bandpässe zwischen Schlitz und Mittel-/Hochton-Membranen.
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#14 erstellt: 23. Nov 2013, 21:39

thewas (Beitrag #11) schrieb:
Danke , wirklich seltsam und verdächtig dass es so wenig Messungen dazu gibt. Eigentilich müssten an den Diffraktionsblenden ja auch neue virtuelle Schallquellen entstehen die mit den von der Membran intermodulieren, oder?


Intermodulieren ist das falsche Wort, Du meinst wohl interferieren.

Sicherlich sind die Kanten eine Störstelle, aber in erster Linie handelt es sich um eine Druckkammer vor der Membran, zumindest solange die Wellenlänge groß gegenüber der Kammer und Tiefe des Schlitzes ist. Ein Druckkammer-Hochtöner ist nicht viel anders.
SRAM
Inventar
#15 erstellt: 23. Nov 2013, 22:50
Hier mal was mit einem Diffraktionsschlitz möglich ist:

untitled55

Und das verwenden alle namhaften Hersteller von ernstzunehmenden akustischen Wandlern.

Vom slotty Superhochtöner bis zum midbasshorn wird immer wieder der Diffraktionsschlitz verwendet

Das ist einfach ein grundlegendes Prinzip, an dem keiner vorbeikommt.


Gruß SRAM
thewas
Hat sich gelöscht
#16 erstellt: 23. Nov 2013, 23:11

Cpt._Baseballbatboy (Beitrag #14) schrieb:
Intermodulieren ist das falsche Wort, Du meinst wohl interferieren.
Natürlich, danke für den Hinweis.


Sicherlich sind die Kanten eine Störstelle, aber in erster Linie handelt es sich um eine Druckkammer vor der Membran, zumindest solange die Wellenlänge groß gegenüber der Kammer und Tiefe des Schlitzes ist. Ein Druckkammer-Hochtöner ist nicht viel anders.

Ist die Wellenlänge Bedingung gerade beim Hochtöner aber nicht erfüllt?
Besten Dank und Grüße,
Theo
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#17 erstellt: 24. Nov 2013, 11:26

thewas (Beitrag #16) schrieb:
Ist die Wellenlänge Bedingung gerade beim Hochtöner aber nicht erfüllt?


Kommt darauf, wie der Hochtöner montiert ist. Aber sicherlich wird es sich ab einer bestimmten Frequenz in sowas wie in den von SRAM gezeigten Horn verwandeln. Dann muss man allerdings, wie auch bei diesen Hörnern, mit internen Stehwellen rechnen.
SRAM
Inventar
#18 erstellt: 24. Nov 2013, 14:02
.....weshalb man dann die Druckkammer und den Hals mit n dünnen Stegen / Wänden in kleinere Kammern unterteilt, bis man nach oben aus dem Übertragungsbereich raus ist (EV, JBL, Visaton, Vitavox, Altec, ......)


Gruß SRAM
Big_Määääc
Inventar
#19 erstellt: 24. Nov 2013, 15:41
unterteilt ??
die Stehle da im ersten Post sieht aber nem Multicell Horn nicht wirklich ähnlich.
aber der Carlson Coupler funzt ja auch *g*
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#20 erstellt: 24. Nov 2013, 17:14

SRAM (Beitrag #18) schrieb:
.....weshalb man dann die Druckkammer und den Hals mit n dünnen Stegen / Wänden in kleinere Kammern unterteilt, bis man nach oben aus dem Übertragungsbereich raus ist (EV, JBL, Visaton, Vitavox, Altec, ......)


Meinst Du jetzt die Druckkammertreiber oder Hörner? Bei Treibern ist das klar, bei Hörnern wusste ich nicht dass das viel eingesetzt wird.
Fosti
Inventar
#21 erstellt: 24. Nov 2013, 21:27
bzgl. Diffraktionsschlitz:


SRAM (Beitrag #15) schrieb:
...
Das ist einfach ein grundlegendes Prinzip, an dem keiner vorbeikommt.


Gruß SRAM


Auch JBL hat sich davon verabschiedet....


[Beitrag von Fosti am 24. Nov 2013, 21:28 bearbeitet]
SRAM
Inventar
#22 erstellt: 25. Nov 2013, 00:06


[Beitrag von SRAM am 25. Nov 2013, 00:22 bearbeitet]
jogi59
Inventar
#23 erstellt: 25. Nov 2013, 00:30

SRAM (Beitrag #22) schrieb:
Nö:

http://www2.jblpro.com/pub/components/2370a.pdf

http://www2.jblpro.com/pub/components/2382a.pdf

Doch

JBL benutzt diese Hörner in ihren neuen eigenen Boxen schon seit vielen Jahren nicht mehr.
dommii
Hat sich gelöscht
#24 erstellt: 25. Nov 2013, 14:06
Diffraktionsschlitze in der üblichen Ausführung haben massive Verzerrungsprobleme. Nicht ohne Grund geht man in aktuellen Entwicklungen dank BEM/FEM die Sache anders an.
SRAM
Inventar
#25 erstellt: 25. Nov 2013, 15:21

Diffraktionsschlitze in der üblichen Ausführung haben massive Verzerrungsprobleme.


Warum ?

Gruß SRAM

P.S.: ich frag so blöd, weil das physikalisch nicht begründbar ist. Kammerresonanzen können Probleme verursachen, allerdings kann man diese auch nutzen. Falls diese gemeint sind --> Gegenmaßnahmen sind bekannt und werden bei Druckkammer-Treibern in vielfältiger Ausprägung angewandt.
nailhead
Stammgast
#26 erstellt: 25. Nov 2013, 19:16
Hallo,

ich zitiere mal Geddes aus seinem Buch 'Audio Transducers'; im Kapitel über Diffraktionshörner steht unter anderem:

"The problem with a diffraction horn is the large amount of energy reflected
from the diffraction slot. There is (must be) a large impedance mismatch at this
slot in order for the device to work, i.e. in order for there to be sufficient diffraction
to work with. This impedance mismatch will reflect a great deal of the incident
wavefront back down the device. A standing wave results, which is evident in
both the electrical impedance of the driver as well as the frequency response of
the system.
A second problem with the diffraction device is the ambiguity of its acoustic
center. That is because there are actually two. One is at the throat of the device
and the other at the diffraction slot. The plane in which the sound wave has been
diffracted will have the diffraction slot as its acoustic center and the other planewill have the acoustic center at the throat. At angles not in one of these planes the
acoustic center is ambiguous. This causes problems with arraying these devices,
because, as we shall see, the location of the acoustic center is the crucial point in
array performance.
While diffraction horns have served the market well, they are now basically
obsolete. The wavefronts in these devices are complex and can only be analyzed
with complex numerical codes like FEA. At their best, their performance can be
as good as a well designed waveguide and at their worst, they can be a disaster.
This, of course, is only our opinion, but we hope that the reader will recognize
that the results shown in this chapter support such an opinion."


Grüße
Andreas
dommii
Hat sich gelöscht
#27 erstellt: 25. Nov 2013, 19:47
Deshalb schrub ich in der üblichen Ausführung, sprich harte Kante wie z.B. bei den verlinkten JBL. Die Probleme die durch die Sprungstelle entstehen hat Andreas ja schon zitiert.


[Beitrag von dommii am 25. Nov 2013, 19:49 bearbeitet]
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#28 erstellt: 25. Nov 2013, 20:29

dommii (Beitrag #27) schrieb:
Deshalb schrub ich in der üblichen Ausführung, sprich harte Kante wie z.B. bei den verlinkten JBL. Die Probleme die durch die Sprungstelle entstehen hat Andreas ja schon zitiert.


Lineare Verzerrungen ja, nicht-lineare Verzerrungen nein. Möglicherweise liegt da ein Mistverständnis vor?
dommii
Hat sich gelöscht
#29 erstellt: 25. Nov 2013, 20:50
Wenn eine nichtlineare Verzerrungskomponente auf einer Kammerresonanz liegt hat man auch da Stress.

EDIT: Desweiteren habe ich mal ein oder zwei Papers gelesen in denen es um die Reduktion von nichtlinearen Verzerrungen durch Moden im Horn per FIR ging. Müsste ich suchen ob ich das irgendwo noch finde, war von der AES, die Datenbank spuckt mehrere Ergebnisse aus, kann ich nur leider nicht raussuchen da kein Zugang.


[Beitrag von dommii am 25. Nov 2013, 20:56 bearbeitet]
Fosti
Inventar
#30 erstellt: 25. Nov 2013, 21:30
Die von SRAM verlinkten JBL-Hörner (und ich zähle auch noch die A....backen der 44xx Studiomonitore hinzu, die ja auch einen Difffraktionsschlitz haben) gehören ja schon zu den wirklich besten Hörnern ihrer Generation. Aber das Bessere ist ja bekanntlich des Guten Feind....
SRAM
Inventar
#31 erstellt: 25. Nov 2013, 21:58
Also doch die Kammerresonanz.

Wie man diese nutzt hab ich ja schon geschrieben.

Die Energiedichte selber wird nur bei seeehr hohen Schalldrücken zum Problem, von denen man, setzt man nicht gerade sowas wie den M4 ein, i.d.R. meilenweit weg ist.


Gruß SRAM
Fosti
Inventar
#32 erstellt: 26. Nov 2013, 00:04

Earlier designs consider the throat, the diffractionslot,
and the bell of the horn to be separate. This
produces a discontinuity at the diffraction slot,

where a roughly exponential loading suddenly
becomes a rapid final flare (or bell) intended to
provide constant beamwidth. While this approach
yields uniform beamwidth and DI, the downside is
high distortion, rough electrical and acoustical
impedance, and often irregular frequency response.
These factors may combine to produce
the typical “horn sound”.

Quelle: http://www.jblpro.com/BackOffice/ProductAttachments/tn_v1n31.pdf
Fosti
Inventar
#33 erstellt: 26. Nov 2013, 01:55
Auch hier von den JBL Mannen nachzulesen:

How to improve the 4430/35

The only real negative of the biradial horn designs was that the concentration on great polar response sometimes was at odds with the ideal of exponential area growth. This resulted in some ripple to the first couple of octaves of the horn’s response.

The bottom end of a horn/compression driver combo is largely determined by the rate at which the horn’s area grows. Back in the acoustical gramophone days mathematicians had figured out that Exponential area growth gave the most extended acoustical load to the transducer. Exponential growth simply means that the cross sectional area grows a constant percentage for a fixed unit of length along the horn. The slower the area grows the lower the cutoff frequency. For example a 500 cycle cutoff would dictate that horn area should double every 38 millimeters. A 250 cycle horn would grow half as fast with area doubling every 76 mm. For a horn to work well to a certain frequency it will need appropriate exponential growth and also a certain minimum mouth area. You must have both. Having a low flare rate but with inadequate mouth area will lead to choppy response in the horns first octaves.

In the original biradial horns the only truly exponential part was the short section from the exit of the compression driver to the gap that fed the horizontal flare. Making the gap narrow gave great horizontal polars up to a high frequency but pushed the exponential cutoff frequency down to the point that the area didn’t support it. The consequence was a periodic ripple in frequency response. It wasn’t real bad…about 2 dB total ripple.

If you look at the impedance curve you see impedance peaks that correspond to the response peaks. This gave a challenge in the network design. You needed to keep the networks driving impedance low otherwise the voltage at the compression driver would start to follow the ripple of the impedance curve and make the response worse.

With the 4430 network the driving voltage had a ripple of about 1 dB and so the horn’s total ripple was about 3 dB. The consequence of the ripple was a slight coarsening of the sound of the midrange, most noticeable on pink noise. I always thought that biamping would help a little here (directly coupling the amplifiers low output impedance to the compression driver) but what would be really neat would be to drive it with and amplifier with a slightly negative output impedance. This is can be achieved with various amplifier feedback schemes. Then for every frequency where the impedance bumps up the amplifier output voltage would actually drop. A negative output impedance amplifier would act to equalize the first couple of octaves of the horn’s response to something really smooth. Any experimenters out there up to the task??

Quelle: http://www.audioheritage.org/html/profiles/jbl/4430-35.htm
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#34 erstellt: 26. Nov 2013, 01:59
Das ist ja alles richtig, aber ich glaube gerade im ersten verlinkten Paper von JBL beziehen sich die Verzerrungen weniger auf den Diffraktionsschlitz als auf allgemeine Probleme der Designs - als da wären hohe Verzerrungen durch zu hohe Drücke.
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