Theoretisches Idealkonzept

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stoske
Inventar
#1 erstellt: 22. Jul 2006, 23:21
Hallo,

ich hätte mal eine rein theoretische, und hoffentlich nicht allzu dumme Frage
an die Spezialisten hier:

Wir stellen uns vor, es gäbe ein Gerät mit dem man beliebige Gegenstände duplizieren
und dabei frei in der Größe verändern könnte.

Wäre es dann, zumindest theoretisch möglich, einen Lautsprecher zu bauen, der die
Frequenzbereiche Hoch/Mittel/Tief alleine durch Skalierung erreicht? Also einen
Mitteltöner der exakt verkleinert einen Hochtöner darstellt und stark vergrößert
einen Tieftöner?

Was wäre das dann idealerweise für ein Lautsprecher?
Ein elektrodynamischer Wandler mit Horn nach vorn?
Und - wäre die Körperskalierung dann linear oder exponentiell?

Grüße, Stephan Stoske
SRAM
Inventar
#2 erstellt: 23. Jul 2006, 02:20
Diese Frage wird in der allgemeinen Technik oft gestellt, nicht nur für Lautsprecher.

Klare Antwort: nein !

Warum ?

Vereinfacht ausgedrückt: weil nicht alle Eigenschaften, Funktionen und Materialgrenzen mit demselben Potenzgesetz up- und downscalefähig sind. Beispiel: vergrößere ich eine Membran einfach geometrisch in allen Dimensionen, dann nimmt die Fläche quadratisch zu, die Masse aber kubisch. Ähnlich für Widerstandsmoment und Durchbiegung.

Abweichende Größe erfordert also auch andere konstruktive Lösungen.

Gruß SRAM
sakly
Hat sich gelöscht
#3 erstellt: 23. Jul 2006, 08:32

SRAM schrieb:
Abweichende Größe erfordert also auch andere konstruktive Lösungen.


Was man in der Lautsprecherchassis-Bautechnik wohl auch sehr gut erkennen kann
stoske
Inventar
#4 erstellt: 23. Jul 2006, 12:08
Hi,

ich kann mir denken, dass dies nicht linear abläuft, aber wenn ich eine simple Tröte vergrößere, dann klingt sie doch in jedem Falle tiefer, oder nicht?
Eine Membran die 500 Hz produziert, kann ich nicht solange verkleinern bis es 5000 Hz sind?
Ein exponentieller Anstieg hat doch in jeder Größe die gleiche Form. Also sollte ein kleines Horn doch prinzipiell genauso funktionieren wie ein großes, nur in einem anderen Bereich, oder?

Grüße, Stephan
stoske
Inventar
#5 erstellt: 23. Jul 2006, 12:22
Hi sakly,

> Was man in der Lautsprecherchassis-Bautechnik wohl auch sehr gut erkennen kann.

Die Flugunfähigkeit von Autos kann man nicht damit begründen, das sie Räder haben. Da es kein Gerät gibt, mit dem man Objekte duplizieren und skalieren kann, ist die Frage natürlich theoretisch.

Läge der hörbare Frequenzbereich des Menschen um Faktor 10 höher, wären die Lautsprecher dann nicht kleiner, aber prinzipiell immer noch vom selben Aufbau?

Grüße, Stephan
Robert_K._
Inventar
#6 erstellt: 23. Jul 2006, 12:46
Hallo,


Läge der hörbare Frequenzbereich des Menschen um Faktor 10 höher, wären die Lautsprecher dann nicht kleiner, aber prinzipiell immer noch vom selben Aufbau?


Nein!
Weshalb werden Magnetostaten/Bändchen und Co. wohl nicht für die Tieftonübertragung genutzt?

Um das Beispiel des Autos aufzugreifen. Um den CW-Wert zu verbessern werden riesige Windkanäle gebaut. Warum sollten deiner Theorie nach nicht kleinere reichen? Dann könnte man das gewonnene Wissen vom Modell auf das große Exemplar übertragen. Leider funktioniert es nicht, da sich die Aerodynamik keinen Wunschgesetzmäßigkeiten fügt.

Grüße

Robert
stoske
Inventar
#7 erstellt: 23. Jul 2006, 14:02
Hallo Robert,

> Weshalb werden Magnetostaten/Bändchen und Co. wohl nicht für die Tieftonübertragung genutzt?

Weil der praktische(!) Aufwand über dem Nutzen steht?
Magnepan stellt schrankgroße Magnetostaten her, die bei 140 Hz anfangen. Theoretisch also auch skalierbar.

> ... werden riesige Windkanäle gebaut.

Ganz schlechtes Beispiel, weil sehr gut skalierbar. Fast alles in diesem Bereich wird heute simuliert und zwar multiskaliert. Selbst bei der Aeroakustik(!) ist das nur noch nötig wenn z.B. die Quellmechanismen fehlen.

Gegenfrage: Wieso kann ich mit demselben elektrodynamischen Prinzip 20 Hz, aber auch 20 kHz erzeugen? Ein Hoch-, Mittel- und Tieftöner, funktional identisch, maßstäblich unterschiedlich, das ist doch schon eine praktisch existente Skalierung. Warum sollte das in Verbindung mit einem Gehäuse bzw. Schalltrichter nicht mehr so sein?

Grüße, Stephan
Granuba
Inventar
#8 erstellt: 23. Jul 2006, 14:30

Magnepan stellt schrankgroße Magnetostaten her, die bei 140 Hz anfangen. Theoretisch also auch skalierbar.


Siehste... Sicherlich skalierbar, aber wer kann schon zwei solche dinger stellen? Ordentlich Platz zur Rückwand muss zudem auch vorhanden sein, da Dipolbetrieb. Die Teile klingen beeindruckend, aber wie immer gilt, daß ein guter Spezialist es alles noch ein wenig besser kann...


Ganz schlechtes Beispiel, weil sehr gut skalierbar. Fast alles in diesem Bereich wird heute simuliert und zwar multiskaliert. Selbst bei der Aeroakustik(!) ist das nur noch nötig wenn z.B. die Quellmechanismen fehlen.


Finde ich jetzt nicht, daß das ein schlechtes Beispiel war, ein Freund ist Schiffsbauheini ( ), was die simulieren mit immenser Rechenzeit etc., sieht im Rechner gut aus, kommt aber in der Realität beim Modellversuch aber gleich in die Prototypentonnen, da manche Sachen sich einfach nicht vom Computer auf die Realität übertragen lassen, zudem sind einige Strömungsdinge am kleinen Modell einwandfrei, am teuer gebauten 1:1 Modell funktionierts dann aber doch nicht wie erwartet...

Harry
büropupser
Neuling
#9 erstellt: 08. Okt 2006, 20:53

stoske schrieb:

Magnepan stellt schrankgroße Magnetostaten her, die bei 140 Hz anfangen.
Grüße, Stephan


Äähm, Hallo?

Mit Verlaub, aber das ist schlicht Blödsinn. Ich halte zwar nichts von der Nennung von Messdaten, aber schau doch unter anderem mal unter www.magnepanstudio.de die -3db Punkte an.

140Hz wäre der oberste Bassbereich. Du behauptest also, dass z.B. eine MG 20.1 oder 3.6 quasi Mitteltonlautsprecher sind?

Ich denke, du hast Magnepan wahrscheinlich nie gehört. Sonst würdest du nicht solch einen *** erzählen. Ich besitze die MG 3.6. Angegeben sind diese mit 34Hz -3dB.

Ich gehe davon aus, dass dies stimmt. Im Übrigen, kannst ja mal über die Suchefunktion schauen wie groß ein Raum sein muss, um eine komplette Welle eines 34Hz Tones "abbilden" zu können.

Ich höre z.B. auch Peter Gabriel über meine Maggies. Von wegen keinen Bass. Aber...ich will jetzt nicht zuviel schreiben, aber es fehlt z.B. die resonierende Kiste, man nennt es, glaube ich, Box. Im Übrigen, was meinst du auf wie veilen Aufnahmen echte Bässe unter z.B. 30Hz enthalten sind? Hörst du nur Orgelmusik?

Tststs...sorry, aber über solche Aussagen kann ich nicht nur den Kopf schütteln, da rege ich mich auf.

Matthias
Perrier
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 08. Okt 2006, 21:28

Ich denke, du hast Magnepan wahrscheinlich nie gehört. Sonst würdest du nicht solch einen *** erzählen. Ich besitze die MG 3.6. Angegeben sind diese mit 34Hz -3dB.


das stimmt schon, aber was regst Du Dich so auf? Da wollte Dir doch bestimmt keiner auf den Pimmel treten. War vielleicht einfach nur ein Irrtum? Ist Dir noch nie ein Irrtum passiert?


ufg
tiki
Inventar
#11 erstellt: 08. Okt 2006, 22:50
Hallo,
unabhängig von der Raumgröße kann man theoretisch jede Frequenz mit jeder Amplitude dort erzeugen, das hat nichts mit "Wellenabbildung" zu tun. Siehe als Extrembeispiel Mikrofonkalibratoren 124dB SPL bei 250Hz in ein paar cm³ und eben nur da.
stoske
Inventar
#12 erstellt: 08. Okt 2006, 23:24
Hi,

büropupser hat wahrscheinlich nur diesen einen Satz gelesen und dann mehr automatisch reagiert.

Es ging weder um den Lautsprecher, noch um das Prinzip oder dessen Leistungsfähigkeit. Das war nur ein Beispiel für real angewendete Skalierung. Ich hätte genausogut ein völlig anderes Beispiel wählen können.

Grüße, Stephan Stoske
büropupser
Neuling
#13 erstellt: 09. Okt 2006, 22:58

Perrier schrieb:

Ich denke, du hast Magnepan wahrscheinlich nie gehört. Sonst würdest du nicht solch einen *** erzählen. Ich besitze die MG 3.6. Angegeben sind diese mit 34Hz -3dB.


das stimmt schon, aber was regst Du Dich so auf? Da wollte Dir doch bestimmt keiner auf den Pimmel treten. War vielleicht einfach nur ein Irrtum? Ist Dir noch nie ein Irrtum passiert?


ufg


Irrtum? Na ja, ich denke bevor man solche Behauptungen aufstellt sollte man doch mal deren Wahrheitsgehalt zumindest ansatzweise prüfen. Gerade der Bezug mit "schrankgroß" zeigt mir, dass hie jemand in der Tat ohne jeglichen Zusammenhang einfach mal ne Behauptung aufstellt.

Wie gesagt, schrankgroße Boxen als Mitteltöner? Hier wird einfach viel Unsinn geschrieben. Und das regt mich schon auf.

Mir reicht es schon wenn Politiker behaupten, dass sie der "brutals mögliche Aufklärer" wären, aber gelichzeitig schon wieder lügen und verheimlichen. Oder Politiker die Namen angeblicher anonymer Spender nicht nennen und als "Ehrenmann" bezeichnet werden. Man kann es eher Beihilfe zum Steuerbetrug und Deckung Solcher nennen!

Okay, jetzt kommt der Frust durch. Aber es ist und bleibt vom Inhalt dennoch Unsinn was da erzählt wurde. Und es muss erlaubt sein dies auch so zu benennen. Ansonsten benutze ich nicht solche Worte und Formulierungen wie der Kollege mit dem Pimmel.

Zum Thema Ausbreitung von Wellen in einem Raum. Ich möchte dies jetzt nicht wissenschaftlich erklären, aber eher bildlich. Pack mal ein aus Papier gefaltetes Flugzeug in einen zu kleinen Karton. Schönes Bild. Bild!)lich)!

?

So, und jetzt mal zum Bild einer Basswelle in einem Raum. Hier müsste man jetzt eine Diskussion über Psychoakustik anfangen.

Matthias
Gelscht
Gelöscht
#14 erstellt: 10. Okt 2006, 08:42

büropupser schrieb:
Zum Thema Ausbreitung von Wellen in einem Raum. Ich möchte dies jetzt nicht wissenschaftlich erklären, aber eher bildlich. Pack mal ein aus Papier gefaltetes Flugzeug in einen zu kleinen Karton. Schönes Bild. Bild!)lich)!

?

So, und jetzt mal zum Bild einer Basswelle in einem Raum. Hier müsste man jetzt eine Diskussion über Psychoakustik anfangen.


das hat nichts mit psychoakustik zu tun, sondern mit physik. wellenlängen grösser als die raumabmessung "passen" zwar nicht in den raum, können aber trotzdem wahrgenommen werden. das ohr ist ein druckempfänger und interpretiert druckschwankungen.
nailhead
Stammgast
#15 erstellt: 10. Okt 2006, 12:10

Im Übrigen, kannst ja mal über die Suchefunktion schauen wie groß ein Raum sein muss, um eine komplette Welle eines 34Hz Tones "abbilden" zu können.


Oh je, jetzt hast du Millionen von car-hifi-Jüngern gerade klar gemacht, dass sie im Auto nur Mittelton hören können...


Hier wird einfach viel Unsinn geschrieben. Und das regt mich schon auf.


Immer auch an die eigene Nase greifen!!!


Gruß Andy
nailhead
Stammgast
#16 erstellt: 10. Okt 2006, 12:20
Ups, dabei wollte ich noch was zum eigentlichen Thema sagen.

Wie SRAM schon sagte funktioniert dies nicht.

Man kann nicht einfach alles proportional skalieren.

Beispiele?
- eine Brücke über einen 10m Fluß kann man nicht einfach hochskalieren, dass sie über einen 100m Fluß passt.
- eine Ameise würde in sich zusammenbrechen, wenn sie so groß wie ein elefant wäre

Im Allgemeinen gilt das kleinere Strukturen steifer sind als Größere bei gleichen Proportionen.

Also ein Konushochtöner würde vergrößert unter anderem nicht genug Steifigkeit der Membran besitzen.
chilman
Inventar
#17 erstellt: 10. Okt 2006, 18:40
was ist mit elektrostaten?
gibts in ganz gross für fullrange, aber auch in ganz klein in einigen alten röhrenradios oder in diesem t+a lautsprecher...
natürlich kann man jetzt diskutieren, obs elektrostaten bringen, aber prinzipiell kann man die ja ganz gut skalieren...
stoske
Inventar
#18 erstellt: 11. Okt 2006, 10:58
Hi,

schön dass noch ein paar Antworten zum Thema kommen. Mittlerweile habe ich aber die Beispiele gefunden die ich suchte und auch praktische Anwendungen einer Skalierung wie ich sie meinte, wenn auch nur in kleinem Maßstab.

Natürlich meine ich keine Skalierung über eine Größenordnung hinweg, bei der schon Masse und Schwerkraft entsprechende Grenzen setzen, wie beim Elefanten und der Ameise. Obwohl auch dort die rein mechanische Muskelkraft und Hebelwirkung ziemlich weit skalierbar ist.

Tatsächlich ist die Bandbreite im Vergleich zu anderen Systemen oder gemessen an den Gegenbeispielen ziemlich klein. Von 17.2 Meter (20 Hz) bis 1.72 Zentimeter (20 kHz) ist nicht gerade riesig, Faktor 1000 eben. Und innerhalb dieses Rahmens gibt es durchaus eine Menge skalierbarer Faktoren, theoretisch wie praktisch. Darauf kam es mir an, das wollte ich vergleichen, und das mache ich auch schon einige Zeit.

Grüße, Stephan Stoske
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