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Diffuse Strahlung

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hallo
Stammgast
#1 erstellt: 19. Feb 2003, 19:30
Hallo,

wovon haengt eigentlich das Abstrahlverhalten eines LS ab?

Ich habe bisher von dem Zusammenhang zwischen Membrangroesse und Wellenlaenge gehoert, d.h. ist die Wellenlaenge kleiner als der Membrandurchmesser gehts gerichtet nach vorne ab, ist sie groesser auch nach vorne aber nicht gerichtet.

Welche Rolle spielt das Gehaeuse, wie kann man das Abstrahlverhalten beeinflussen?
Patrick
Stammgast
#2 erstellt: 19. Feb 2003, 20:51
Das ist ein interessantes Thema. Aber auch ein recht komplexes.

Zuerst einmal kann man 2 Mechanismen unterscheiden: Abstrahlverhalten durch die Eigenschaften der Quelle und Abstrahlverhalten durch das Zusammenwirken mehrerer Quellen.
Beispiele für das 1.: Chassisgröße, Horn, Gehäuseform...
Beispiele für das 2.: D'Appolito, Dipol, Line-Array...

Die Mechanismen, die auf den Eigenschaften der Quelle beruhen, sind alle mathematisch recht schwierig zu erfassen. Fast alle sind mehrdimensional und werden über Integrale bestimmt. Daher bleibe ich mal bei einfachen Beschreibungen.
Die Chassisgröße ist der wichtigste Einflussfaktor, weil er in fast allen Lautsprechern zum Tragen kommt und auch den größten Einfluss hat. Wichtig ist hierbei das Verhältnis zwischen Wellenlänge und Umfang des Chassis. Bei Frequenzen, deren Wellenlänge kleiner als der Umfang des Chassis ist, gibt es keine Bündelung, der Lautsprecher gibt in jeder Richtung den gleichen Schalldruck ab. Das Verhalten darüber lässt sich nur beim Bündelungsmaß (Schalldruck auf Achse - Mittelwert des Schalldruck über alle Winkel) einfach beschreiben, dass steigt nämlich mit BM=20*lg(ka)dB. ka = Umfang/Wellenlänge.
Mit einem Horn kann man die vom Chassis abgegebene Schallwelle so leiten, dass sie sich (nur) in eine gewünschten Abstrahlwinkel ausbreitet.
Das Gehäuse hat auch Einfluss auf das Abstrahlverhalten und zwar durch Diffraktion. Ist aber eher ein kleiner Effekt bei normalen Gehäuseformen und auch nur in einem engen Frequenzbereich. Außerdem ist er mit am schwierigsten zu beschreiben, deshalb lass ich das jetzt

Dass mehrere Quellen das Abstrahlverhalten beeinflussen, ist zum Glück viel einfacher zu erklären: Schalladdition und -Auslöschung. Je nach Entfernung zu den verschiedenen Quellen gibt es unterschiedliche Lautzeiten und damit auch unterschiedliche Phasenlagen...

Gruß,
Patrick
hallo
Stammgast
#3 erstellt: 20. Feb 2003, 08:55
@Patrick:

Du schreibst: 'Bei Frequenzen, deren Wellenlänge kleiner als der Umfang des Chassis ist, gibt es keine Bündelung'. Ich dachte es waere genau umgedreht. Das impliziert auch deine Formel, wird das BM steigt mit zunehmenden Umfang.

Welcher Umfang ist gemeint? Ich nur der bewegliche Teil des Chassis, also bei einem 17cm Chassis nur ca. 13cm Durchmesser.

Was sagt mir das BM? Unter einem Winkel koennte ich mir eher was vorstellen, so erhalte ich fuer ein 17cm Chassis mit angenommenen 13cm beweglichen Teil lg(0.13*3.14/340)*20 ein BM von -578dB??

Wenn ich mal davon ausgehe, dass doch grosser Umfang bessere Buendelung bedeutet, dann waeren ja fuer grossen Direktschallanteil auch grosse Chassis gut. Weiterhin sind dann steile Frequenzweichen wegen weniger Ueberschneidungen der Abstrahlfrequenzen gut.

Monitore gewinnen ihren Vorteil dann aus der Schallfuehrung und Aktivitaet.

Mir scheints das ist ein echt komplexes Thema, kann mir da jemand Literatur empfehlen?

Gruss Hallo
Patrick
Stammgast
#4 erstellt: 20. Feb 2003, 11:06
Ups,stimmt der Satz ist falschrum, sorry. Das Bündelungsmaß gibt an wie gerichtet eine Schallquelle abstrahlt und zwar als Differenz zwischen dem Schalldruck auf Achse und dem durchschnittlichen Schalldruck in alle Richtungen.
Das Bündelungsmaß geht direkt in die Gleichung ein, die angibt bei welcher Entfernung in einem Raum der Direktschall genauso laut wie der Diffusschall ist (auch genannt Hallradius).

Die Formel für das Bündelungsmaß gilt nur bei ka>=1. Drunter ist Rundstrahlen angesagt
Wellenlänge(lamda) ist dabei lambda=c/f, c=Schallgeschwindigkeit, f=Frequenz
Den Umfang kann man aus Sd berechnen: Umfang=2*PI*Wurzel(Sd/PI)

Literatur dazu ist auf deutsch nicht allzu viel vorhanden, es gibt ein paar Lautsprecherbaubücher, die gehen aber eher am Rande darauf ein und es gibt wissenschaftliche Bücher (z.B. Zwicker, Elektroakustik), die sind aber stark auf Formeln basierend.
Auf Englisch gibt es mehr, vor allem bei der AES (www.aes.org). Bei www.exdreamforum.de gibt es auch ein paar AES-Texte zum Downloaden (die von Earl Geddes mein ich). Von Earl Geddes gibts auch ein Buch: http://www.gedlee.com/
Die beiden oberen Texte auf http://www.jblpro.com/pages/tech_lib.htm sind auch gut.

Gruß,
Patrick
hallo
Stammgast
#5 erstellt: 20. Feb 2003, 15:38
Oh ich habe die Schallgeschwindigkeit statt der Wellenlaenge eingesetzt :(.

Aber wer ist Sd und welcher Umfang? Ich dachte es ist der Umfang der beweglichen Membran und der berechnet sich aus PI * d? :?.

Dank fuer die Literaturangabe, ich
Patrick
Stammgast
#6 erstellt: 20. Feb 2003, 20:38
Sd ist der Name der akustisch wirksamen Membranfläche nach Thiele/Small. Sd wird von fast allen Chassisherstellern angegeben, daher ist es einfacher und genauer damit zu rechnen, als den Durchmesser selbst zu messen/schätzen.

Ich hab noch ne interessante Seite vergessen: www.linkwitzlab.com
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