Skurril: Horngehäuse als Kleinsche Flasche aus dem 3D-Drucker

Sieht auf alle Fälle cool aus und ist eine coole Idee!

Wird aber auch mit DSP-Technik wohl nicht gut-klingend sein.
Aber es wäre ein Hin-Gucker in einem Ambiente, wo Platz für solche Kunst ist.

Grüße von
Thomas

Kekskopf (Beitrag #1) schrieb:

......Von der Hornlänge und Resonanzfrequenz hat er daher wohl nichts geschrieben. .....Wenn ihr mir einen geeigneten 100mm oder 120mm Treiber vorschlagt......

das wird akustisch schwierig bis aussichtslos sein, da eine sauber parametrierte Hornkonstruktion zu entwickeln. Die Hornlänge ist mMn viel zu kurz.

Also:
Mut zur Lücke! Nimm bsp. die Treiber der bekannten, kleinen Schreibtischhörnchen -deren tatsächliche Funktion mMn auch in Praxi auch das eine oder andere Mal zwischen Horn und BR hin- und her oszilliert...- und versuche es.

die idee gefällt mir gut. und man könnte vorab durchaus ein wenig in hornresponse (freeware) simulieren, was hier passieren wird

kompetente ansprechperson für breitbänder und derer einsatz ist nach wie vor hr. vollstädt

Sowas könnte evtl funktionieren, wenn man Breite/Höhe x2 und Länge x3 skaliert, und einen 2,5" Treiber verwendet...

Ist auf jeden Fall ein Blickfang...

Also mich hat das Thema nicht losgelassen und ich werde so ein Teil mal bauen! Ich kenne mich aber leider überhaupt nicht mit Hornberechnung aus und brauche etwas Unterstützung.

Wenn ich untere Grenzfrequenz vom originalen Design ausrechne, komme ich mit der klassischen Exponentialhorngleichung auf 280Hz - Ist also eher ein Megaphon. (Hornhals: 1,3cm²; Hornmund: 47,5cm²; Hornlänge: 0,35m)
Kritisch ist das extreme Verhältnis von Mund- zu Halsfläche von Faktor 35 (!) Das hebt die Grenzfrequenz nach oben.

Ich brauche also ein neues Design. Mein größter Drucker hat ein Druckvolumen von 300x300x400 mm. Um die Grenzfrequenz vom Horn zu niedrig wie möglich zu bekommen könnte ich mit folgenden Daten ans Äußerste gehen:
- Fläche Hornhals Ah: 4-12 cm²
- Fläche Hornmund Am: 35-200cm²
- Hornlänge x max 0,8m (eventuell lässt sich das durch "eindrehen" der Konstruktion noch etwas verlängern)
Bei Ah = 12cm²; Am = 90cm²; x = 0,8m komme ich auf eine untere Grenzfrequenz von 67Hz

Als Treiber würde ich wie vorgeschlagen wurde den Dayton PS95-8 nehmen. (wäre der RS100-4 mit geringerer Fs und geringerer Qts besser geeignet? Andere Vorschläge?). miniDSP ist vorhanden.

Könnte das mal jemand mit geeigneter Software nachrechnen? Hab ich grobe Denkfehler gemacht?

Ich versuche jetzt mal sowas im CAD zu bauen, was sichlerlich nicht ganz einfach wird

Kekskopf (Beitrag #6) schrieb:

.... - Hornlänge x max 0,8m (eventuell lässt sich das durch "eindrehen" der Konstruktion noch etwas verlängern) Bei Ah = 12cm²; Am = 90cm²; x = 0,8m komme ich auf eine untere Grenzfrequenz von 67Hz.....

das ist mMn völlig unwahrscheinlich.

So ein Horn wird so gut wie niemals auch nur annähernd Bassfrequenzen wiedergeben.

Ich hab mit das mir der Software Hornresp mal kurz angeschaut und empfehle dir diese Software auch zu verwenden. Die ist sehr gut und kostenlos.
MIt einem reinen Exponential"horn" wenn man das so nennen will erzeugst Du bei diesen Parametern nur im Mitteltonbereich Druck wo Du ihn eigentlich nicht benötigst.
Ich empfehle die eine Bauweise Exporeflex siehe Bilder, kann man wahrscheinlich noch optimieren, oder aber gleich auf kleine Transmissionline gehen.

Ok vielen Dank. Kannst du noch etwas ins Detail geben bezüglich dieser Gehäusekonstruktion "Exporeflex"?
Der Screenshot von den ganzen Parametern ohne Erklärung macht es für mich schwierig daraus eine Gehäusekonstruktion abzuleiten

Die Bauform Expo-Reflex wurde glaube ich von Isophon vor Jahrzehnten vorgeschlagen. Ich glaube in Hobby-Hifi gibt es auf in einer älteren Ausgabe Formeln zur Auslegung. Im Prinzip eine Baßreflexbox bei der der Kanal kontinuierlich erweiternd ausgelegt wird konisch oder exponentiell. Er hat auch mehr Fläche.

Hier mal eine schemtische Darstellumg.

Warum 0.5 x pi?

Wird das ein Eckhorn?

Nein, dann sind es halt ein paar dB weniger

Michael_Burger (Beitrag #12) schrieb:

Nein, dann sind es halt ein paar dB weniger

Gut +9bB rechnet Hornresp dazu im Vergleich zum halbraum(2.0xpi). 🤷

Michael_Burger (Beitrag #10) schrieb:

Im Prinzip eine Baßreflexbox bei der der Kanal kontinuierlich erweiternd ausgelegt wird konisch oder exponentiell.

Ah Ok, ich dachte das ist eine normale Bassreflexbox, die ein kürzeres Mitteltonhorn vorne aufgesetzt hat.

Das wäre ja im Grunde sowas wie die Schreibtischhörnchen.
Bin gerade dabei das aus den spärlichen Angaben zu reverse-engineeren und einfach mal zu drucken. Motto: Versuch macht kluch. Die Dimensionen kriege ich sehr gut unter.

Ich komme auf
Kammervolumen vor dem Horn: ~2,4l
Hornhals: 9cm²
Hornmund: 122cm²
Hornlänge: 60cm

Zu dem Vorschlag oben aus Hornrsp: Ist 50cm² Hornmund nicht etwas wenig? Bedeutet Vtc das Kammervolumen vor dem Horn?

Werde gleich mal 2x Dayton PS95-8 bestellen

ja genau das "Schreibtischhörnchen" ist so etwas.
Ja Vtc ist das volumen hinter dem Lautsprecher, bzw vor dem Kanal.

Ich empfehle Dir, hornresp herunterzuladen und ein wenig zu spiilen. Meine Paramter sind sicher nicht perfekt. Größe muß aber auch beachtet werden.

Ok, es geht voran.

Habe mal die Parameter aus dem verbesserten Schreibtischhörnchen konstruiert und mit hornresp berechnet.




Leider hat dieses Design den fiesen Peak bei 300Hz, da haut das Horn dann rein.
Daher hab ich weiter probiert und habe mich dann entschieden diese Parameter umzusetzten:
Ist letztlich eine größere Kammer bei kürzerem Horn und kleinerem Verhältnis von Hornhals zu Mund. Dürfte auf jeden Fall eher BR als Horn sein.



Das ist zwar von "optimal" weit entfernt, aber einen Versuch ist es wert. Soll ja eher ein Hingucker werden. Die Treiber habe ich auch bestellt.

Sehr zu meiner Freude ist es garnicht so schwierig sowas zu designen. Man muss letztlich nur einen Pfad definieren und dann die Hornquerschnitte bei Länge x aus Excel ziehen und als Stützen eintragen und am Ende verbinden.

wenn ich mich nicht sehr täusche ist der Peak bei meiner Parameterwahl erkennbar kleiner. Welches Programm nutzt Du zu designen?

Michael_Burger (Beitrag #17) schrieb:

wenn ich mich nicht sehr täusche ist der Peak bei meiner Parameterwahl erkennbar kleiner.

Ist richtig. Leider passen die Parameter nicht in das "Fenster", das ich brauche um daraus eine Kleinsche Flasche zu machen. Zu viel Kammervolumen, zu wenig Hornlänge, zu kleine Hornhals / Mund Ratio.
Meine Parameter sind mit 0,5m Hornlänge auch schon etwas zu kurz und ich muss evtl. noch was drauflegen. Geht hier eher um ein Designobjekt, als das was man sinnvoll aus dem Treiber holen kann - läuft wohl auf einen Kompromiss heraus.

Michael_Burger (Beitrag #17) schrieb:

Welches Programm nutzt Du zu designen?

Fusion 360 von Autodesk. Ist für nichtkommerzielle Nutzung kostenlos. Kinderleichte Benutzung bei vielen Features.

Du kannst später noch mit Dämmmaterial in der Kammer vielleicht spgar ein wenig im Kanal experimentieren, den Treiber also nicht verkleben

ich würde sogar hergehen und versuchen, den kanal mit eher "rauher" oberfläche zu drucken, um eine verwirbelung des luftstroms und damit eine art geringer bedämpfungseffekt zu erzielen.

Sieht richtig geil aus...

Als PC LS...

Gruß Skorpi1211

Jo, sieht doch schon ganz gut aus Ich finde aber die Abstimmung etwas zu tief ( die "Vorkammer" muß ja relativ stark bedämpft werden, das schiebt die Abstimmung noch tiefer...Und dabei sinkt natürlich auch der Pegel im Baß noch weiter ) Kürzer geht wohl nicht, bliebe nur , den Halsquerschnitt zu vergrößern....

Manfred

Also ich hab jetzt endlich mal einen druckbaren Stand fertig.
Horn nochmal 5cm länger auf insgesamt 55cm und den Hornmund auf 100cm² vergrößert, wobei die letzen 3 cm überproportional aufgehen - sieht schicker aus.

Als Ergänzung werde ich ganz hinten noch ein Stück ausschneiden, was ich seperat drucke. Da kommen dann vernünftige Screw Terminals rein und es dient gleichzeitig als prima Serviceklappe für die Dämmwolle - da kann ich dann experimentieren.

bizarre (Beitrag #22) schrieb:

Ich finde aber die Abstimmung etwas zu tief ( die "Vorkammer" muß ja relativ stark bedämpft werden, das schiebt die Abstimmung noch tiefer...Und dabei sinkt natürlich auch der Pegel im Baß noch weiter ) Kürzer geht wohl nicht, bliebe nur , den Halsquerschnitt zu vergrößern....

Jo, das ist gut möglich. Falls das nicht taugt eben nochmal von vorn Ist bei so einer Konstruktion eh fragwürdig wie akurat die Simulation ist
Als nächstes heißt es 2 Tage Druckzeit. Der Apparat ist ca. 35cm lang bei ca. 650g

Mit nem DSP kann das trotz nicht optimaler Ausgangsbasis richtig gut werden... Da kann man so Einiges hinbiegen....

Das interessante wird hier der Vergleich Simulation zu Realität. Ich bin gespannt. Mit geeigneter Fügetechnik ließen sich sicher auch größere Projekte bzw. Objekte realisieren. Das ist bei Prototypen für Bauteile diverser Art ja üblich.

Kanalinnenfläche als Golfballmuster?

Ich hatte mal was ähnliches simuliert mit nem FE58EX in 1Liter , "normal" rot und "Hornreflex" schwarz...



Hornreflex bringt etwas mehr Baßpegel, zeigt aber deutlich stärkere Resonanzen bei tieferen Frequenzen. Klar, das Horn muß deutlich länger als ein BR Rohr sein,,, ...

Hmm, ich würde bei der Kleinschen Flasche etwas tricksen... An der Unterseite ( dort wo der "Endtrichter") anfängt, ein paar 8mm Löcher...
Damit steigt die Abstimmfrequenz, und gleichzeitig wird die Rohrresonanz ausgeschaltet....Kann man ja einfach nachträglich mal ausprobieren..

Hier ist der Druck nach ca. 10 Stunden: (der erste Teil dauert länger, weil die Durchmesser am größten sind)



An die "Frontplatte" habe ich noch ein paar Versteifungsrippen angebracht, damit diese weniger stark schwingt.
Innen sind Taschen für M4 Muttern eingebracht, so kann ich den Treiber mit metrischen Schrauben reinmachen.

herr_der_ringe (Beitrag #20) schrieb:

den kanal mit eher "rauher" oberfläche zu drucken, um eine verwirbelung des luftstroms und damit eine art geringer bedämpfungseffekt zu erzielen.

Michael_Burger (Beitrag #26) schrieb:

Kanalinnenfläche als Golfballmuster?

Soetwas wäre bei deiser Fertigungstechnologie natürlich möglich. Der Druck hat aber ohnehin eine raue Oberfläche, aufgrund der Schichtaufbaustruktur. Das könnte man noch mit Noppen etc versehen, aber dadurch steigt die Druckdauer und der Materialeinsatz stark an. Ob es sich dann besser verhält als Dämmwolle ist fraglich. Mit der Dämmwolle bin ich erstmal flexibler. Um einen akustische Absorption im Mitteltonbereich zu erreichen müssten die Noppen sehr lange sein.

Michael_Burger (Beitrag #25) schrieb:

Mit geeigneter Fügetechnik ließen sich sicher auch größere Projekte bzw. Objekte realisieren. Das ist bei Prototypen für Bauteile diverser Art ja üblich.

Jawoll. Wäre relativ einfach das mit Überdeckung zu fügen. Es gibt aber auch Drucker mit größeren Druckvolumen für unter 1000€. Die Druckdauer und Materialkosten steigen dann natürlich entsprechend an
Ich bin noch von der Idee fasziniert den Horntricher so zu gestalten, dass er sich um sich selbst schlängelt. So ließen sich im kleinen Volumen echte Basshörner mit über ~1,5m+ Länge machen. Gibt ja andere Leute, die sowas als klassiches gefaltetes Horn mit 2D Profil drucken. Leider ist es nicht so einfach soetwas zu konstruieren...

Der Golfball hat Vertiefungen, es ginge hier nicht um die Dämpfung, sonder eher das Gegenteil, Verminderung der Reibung der Luft an der Kanalwand

51 Stunden Druckzeit später steht das Teil auf dem Tisch.

Erstmal bin ich froh, dass der Druck nicht fehlgeschlagen ist. Mehr noch, er ist sogar richtig gut geworden.
Der Postbote hat noch im richtigen Moment die Schraubterminals gebracht. Der Treiber passt wie angegossen.

So was kann der Apparat nun? Überschwängliche Klangbeschreibungen gibs in diesem Forum schon zu viel, daher nur das wesentliche:
Ist das ein bezogen auf den Aufwand ein besonders guter Lautsprecher? Sicherlich nicht. Bestimmt gibt es für weniger Geld bessere und kompaktere Lautsprecher.
Taugt es als Hingucker? Auf jeden Fall. Ich kann mich daran garnicht satt sehen. Solche Formen sieht man wirklich selten.
Die "Serviceklappe" hinten ist derzeit noch provisorisch mit Isolierband befestigt, damit ich nochmal ran komme bezüglich Dämmmaterial. Später wird die fest eingeklebt.

Zum Klang: (bisher ohne DSP aber mit Loudness und zweiband EQ)

• von der Mitte vom Raum zum Hörplatz an der Wand (Sofa) kommt quasi garkein Bass
  
• Rutscht man den LS aber näher zur Wand (Foto LS auf dem Sofa) und lässt den Hörraum etwas arbeiten kommt er plötzlich zum Vorschein
  
• Auch auf dem Tisch in Wandnähe macht er eine bessere Figur als ich erwartet habe (ich habe einen Reinfall erwartet) Als PC Lautsprecher hat man damit sicherlich Freude
  
• Eine 50€ Bluetoothbox im direkten Vergleich (Foto) schlägt er in allen Disziplinen (Interessant wäre eine teurere)
  
• Der Treiber PS95-8 hat mich positiv überrascht. Klingt echt angenehm im oberen Mittelton und Hochton, auch ohne DSP. Damit kann man bestimmt tolle LS bauen
  
• Ein EQ ist zwingend notwendig um Spaß zu haben
  
• Der Peak bei der Hornresonanzfrequenz fällt beim normalen Hören überraschenderweise nicht weiter auf. Nur bei wenigen Songs, die wirklich mal auf genau der Frequenz hängen bleiben, geht die Tröte entsprechend los
  

Die Schwächen:

• Das Gehäuse schwingt mehr als ich dachte und schluckt sicher viel Schallenergie im tiefen bereich. Um das in den Griff zu kriegen müssten man neu konstruieren mit erhöhter Wandstärke. Dann wirds mit dem Drucken aber entgültig zu absurd. Da würde man pro LS mal locker ein Kilo Plastik verheizen und das ist fragwürdig
  
• Als Tischlautsprecher fast schon zu groß
  
• Weitere Versuche in der Konstruktion bringen sicher noch mehr Verbesserung. Gerade im Bezug auf Abstimmfrequenz. Leider geht mir da aktuell zu viel Zeit und Geld ins Land
  

Warum gelb? Was ist eigenlich los mit dir?
Eine der wenigen Farben die ich ausreichend auf Lager hatte. Wollte was Helles, um den Kontrast der Form zu betonen. Passst zum Schwarz vom Treiber. Günstig.

Wie es jetzt weiter geht:

• Ich besorge mir mehr Filament und drucke einen zweiten LS mit minimal mehr Versteifung
  
• Ich besorge mir ein UMIK-1 und mache eine aktive Entzerrung
  
• Mehr Experimente mit Dämmmaterial. Derzeit ist nur die Vorkammer mit Watte voll
  

Wer will kann sich das Teil gerne mal in Unterfranken anhören

Super Klasse Knorke und Fetzig.
Man müsste mal einen Industriedrucker bemühen.

Beeindruckend,
Hier eine Idee zu den Gehäuseschwingungen.
man könnte statt erhöhen der Wandstärke ein engmaschiges Rippenmuster in Strömungsrichtung setzen, daß die Außenwand der Kammer mit der Innenwand des Kanals verbindet. Da geht dann ein wenig Querschnitt verloren,müsstest Du eben konstruktiv kompensieren. Das ist meiner Einschätzung nach wirkungsvoller als Wandstärke erhöhen und entspricht mehr dem Verfahren 3D,weil man das anders sicher nicht herstellen könnte. Evtl. gibt es auch Kunststoffe mit höherem E-Modul (härter)?

Fortschritte:
Hab mehr Versteifungen reinkonstruiert (ohne das Horn neu zu berechnen). Zwischen Vorkammer und Horn, sowie an der Stirnseite innen:


So habe ich dann das zweite Gehäuse gedruckt, nachdem Filamentnachschub kam. Das hat das Ganze schon deutlich verbessert! Das zweite Gehäuse schwingt deutlich weniger als das erste!

Zwischenzeitlich ist auch in nur 4 Tagen mein UMIK-1 Messmikrofon aus den USA eingetroffen.
Hier darf ich die erste Messung präsentieren.
In dieser Messung wurden beide Lautsprecher von der Hörposition aus abgenommen, das bedeutet: Lautsprecher stehen links und rechts außen auf meinem Schreibtisch und ich sitze 1m davor. Die Kurve ist der Durchschnitt aus 7 Messungen mit leichten Variationen der Mikrofonposition.


Wo dieser extreme Abfall zwischen 70 und 90Hz herkommt kann ich nicht genau sagen. Vermutlich eine Kombination aus Raum und Gehäuse.
Ich habe dann mal eine aktive Entzerrung vorgenommen und das mit Equalizer APO auf dem Rechner laufen lassen. Hinterher noch die Loudness von meinem Verstärker dazu.
Und was soll ich sagen, wie durch Zauberei klingt das auf einmal richtig gut Wurde mir auch direkt von einem Gast bescheinigt.
Die Stereobühne ist bei Nahfeldlautsprechern natürlich klasse - besonders bei Breitbandlautsprechern, die weitestgehend als Punktschallquelle durchgehen.
Der Pegel ist dadurch begrenzt, dass die erste Box, mit weniger Versteifungen, irgendwann anfängt zu rumpeln. Die sollte ich eigentlich auch nochmal neu drucken, aber da sind Kosten/Nutzen fraglich. Evtl. klebe ich mit zweikomponenten Harz noch ein paar Winkel an die Stirnseite innen.

Muss jetzt noch die Entzerrung auf den miniDSP (mit nur 6 Filtern) umbauen... Dann gibs auch nochmal eine entzerrte Messung

Ist der Raum ca. 3m hoch? Das würde die 55 und 110 Peaks schon mal erklären.... Ein paar mehr "Versteifungen" wären sicher noch ohne anderweitige Probleme machbar...

Hi Kekskopf,

Schön, dass dich dein Ehrgeiz gepackt hat.

Sieht doch gar nicht schlecht aus...
Als ich meine LS geplant habe, habe ich verdammt viel Gegenwind bekommen.
Schlechtes Chassis., was willst du als Gehäuse nehmen.... .. Mein Entwickler hat die Arme über den Kopf verschlagen..
Als ich es aber durchgeboxt habe, und wir einen Prototypen hatten, naja passt doch.
Und nun stehen Sie bei mir und beeindrucken die Leute die mich besuchen.

Und ich finde das Projekt super toll. Die LS sehen einfach geil aus.
Hatte ich die Möglichkeit, würde ich mir zwei machen.

Also, weiter so... denn so ein Projekt, macht DIY einfach aus. Ne Kiste zusammen leimen mit dem Chassis drin, ist ja leicht.

Gruß Skorpi1211

So langsam nimmt das Ganze Form an! Für das erste Gehäuse habe ich nochmal drei Winkel als Versteifung innen aus dem CAD gelassen und gestern reingeklebt. Das hat viel geholfen und jetzt sind beide Lautsprecher "gleich auf", das Erste Gehäuse poltert nicht mehr.
Mit der Entzerrung habe ich auch noch etwas gespielt und händisch justiert. Die läuft mittlerweile auf dem miniDSP und nicht mehr als Software EQ im Laptop. Dabei ist mir aufgefallen, dass die erste automatische Entzerrung die 55Hz Spitze mit -8db weggebügelt hat. Wenn ich den 55Hz Filter weglasse klingt es aber allerdings zu "boomy". Nach etwas probieren habe ich mich auf einen Sweet Spot bei -5db geeinigt

Ich will euch jetzt nichts vom Storch erzählen, aber was so eine aktive Entzerrung hinzaubert ist wirklich sensationell. Ich ärgere mich, dass ich nicht schon früher damit angefangen hab. Ein Game-Changer, keine Frage. Mal den Downloading Nancy Soundtrack laufen lassen... ohne Worte Weitere Gäste waren sehr angetan. Wurde gleich dazu verdonnert nächste Woche mal bei nem Bekannten zu schauen was mit Entzerrung noch aus seiner Anlage zu holen ist
Als nächstes werde ich mal meine Vento 890 Standlautsprecher entzerren, so viel steht fest. An denen gefällt mir mittlerweile nur noch der Tiefbass besser.

Hab mal bei meinem Verstärker für die Druckhörnchen (Akai AM U-22) die Vor- und Endstufe aufgetrennt, um den miniDSP direkt einzuschleifen.
Bzw. hab ichs versucht. tut nämlicht nichts Hab wohl irgendwas mit dem 8 poligen Poti versemmelt. Muss ich noch debuggen

bizarre (Beitrag #34) schrieb:

Ist der Raum ca. 3m hoch? Das würde die 55 und 110 Peaks schon mal erklären.... Ein paar mehr "Versteifungen" wären sicher noch ohne anderweitige Probleme machbar...

Raum hat 2,4m. Ja, die Versteifungen haben es in der Tat gebracht

Sehr schönes, innovatives Projekt. Da überlegt man sich glatt Desktop-Lautsprecher zu bauen, für die man eigentlich keine Verwendung und Platz hat ;-)

Macht es finanziell nicht Sinn, eine funktionierende Revision extern drucken zu lassen und davon gleich mehrere Paare, um den Preis zu drücken. Voraussetzung wäre natürlich, dass mehrer Leute mitbestellen würde, also quasi ne Sammelbestellung.
Je nach Auswahl des Breitbänders gibt es da sicher Nachfrage.