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Biegewellen Wandler?

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Beitrag
DJ-Spacelab
Inventar
#1 erstellt: 17. Jun 2004, 11:54
Hallo leutz!

Ich hab neulich von "Biegewellenwandlern" gehört. Ich hab auch schon ein Bild gesehen davon, aber irgendwie kann ich mir nicht vorstellen das die sooo gut sein sollen. Ich gebe ja zu, ich klebe an den alten Vorurteilen fest. Das heist, man brauch mindestens(!) 2 Lautsprecher pro Box um einen vernünftigen, runden Klang zu haben. Ausserdem muss ein Lautsprecher, vor allem wenns mal lauter wird, richtig die Membran zum schwingen bringen. Sonst kann da ja garkein "Volumen" rüberkommen. Das liest sich zwar jetzt wie das "who is who" der dümmsten Lautsprechervorurteile, aber mich hat bis jetzt noch KEINER vom gegenteil überzeugt! Ausserdem kann ich mir mit meiner begrenzten Physikalischen Fantasie beim besten willen nicht vorstellen das ein Lautsprecher, der nicht wie ein Kopfhörer direkt an den Ohren sitzt, absolut verzerrungs- oder verfärbungsfrei den kompletten Frequenzbereich von, sagen wir 80 - 20 000Hz, wiedergeben kann. Wie funktioniert so ein Lautsprecher das er trotzdem solche "Wunder" vollbrigen kann? Oder kommen jetzt wieder solche sachen wie "ja aber", oder "nur wenn"?
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#2 erstellt: 17. Jun 2004, 11:58
wolfi
Inventar
#3 erstellt: 17. Jun 2004, 12:18
Hallo,
als klassische Biegewellenlautsprecher gilt der Transmissionlinelautsprecher nach Walsh. Das System wird seit über 30 Jahren verwendet, u.a. eingesetzt von Infinity ,Ohm oder German Pysics. Insbesondere die Ohm F und A waren schon vor über 30 Jahren u.a. für ihre volle Basswiedergabe bekannt.
Wurde aber vor einiger Zeit hier schon besprochen.
LineArray
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 23. Apr 2009, 10:42
Es soll sogar Leute geben die so etwas selbst entwickeln
und bauen ...

httpThread über Biegewellenwandler in DIYAudio://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?s=&postid=1807471#post1807471



Grüße Oliver
MusikGurke
Hat sich gelöscht
#5 erstellt: 24. Apr 2009, 18:02
Bei höheren Frequenzen (Wellenlänge Schall ähnlich groß wie der Lautsprecher) schwingt nur noch ein Teil der Membran kolbemförming, die Membran zerfällt in Partialschwingungen (Biegeschwingungen). Im Normalfall wird die Membran nicht in diesem Bereich betrieben (darum Mehrwegeboxen).

Bei Biegewellenbandlern versucht man mit den Partialschwingungen nur noch bestimmte Bereiche der Membran anzuregen, welche dann quasi als Hochtöner arbeiten (quasi eine Bigeschwingungs-Frequenzweiche). Teilweise sind in der Mitte der Membran sogar Hochtöner aufgeklebt, die Ansätze sind jedoch recht unterschiedlich.

Einige Lautsprecherhersteller wollen Lautsprecher bauen, die auch im Bass Bündeln. Daher "vergewaltigt" man dies Bass-Lautsprecher bis in einen Bereich, wo er auch auch als Biegeschwinger arbeitet. Die negativen Effekte halten sich je nach Konstruktion noch in Grenzen. Sogar bei 3-Wege-Boxen können daher (bis zu drei )Biegewellenwandler zu finden sein.

Von reinen Vollbereichs-Biegeschwingungswandlern (Breitbändern) halte ich persönlich ziemlich wenig.

Nachteile:
-Starke, teils ungleichmäßige Bündelung bei hohen Frequenzen, daraus resultierender scharfer, verfärbter Klang, aufstellungskritisch
-Der äußere Membran arbeitet als bewegte Schallführung, daraus resultieren Dopplerverzerrungen.

Vorteile
-Teils preiswert
-Punktschallquelle
-Keine Frequenzweiche (außer zur Entzerrung des Frequenzgangs) nötig.
-Bündelung, bei höheren Frequenzen unkritisch bei schlecht bedämpften Räumen

Auch einige Vollbereichselektrostaten arbeiten als Biegewellenwandler, einige bestehen aus kleinen Teilstücken Aluminium um das abstrahlende Element klein gegenüber der Wellenlänge zu halten, einige,... das ist ebenfalls ein weites Gebiet.


[Beitrag von MusikGurke am 24. Apr 2009, 18:05 bearbeitet]
Giustolisi
Inventar
#6 erstellt: 24. Apr 2009, 23:55
Es kommt immer darauf an, wie gut das Aufbrechen der membran kontrolliert ist. Es gibt mittlerweile sogar 13cm Breitbänder mit Alumembran, die kontrolliert aufbrechen und deinen ebenen Frequenzgang vorweisen können.
Biegewellenwandler der etwas anderen Art gibt es von MBL. NXT Panele sind übrigens auch Biegewellenwandler.
MusikGurke
Hat sich gelöscht
#7 erstellt: 25. Apr 2009, 08:31
Das Aufbrechen der Membran ist nicht das einzige Problem bei Biegewellenwandlern.
Giustolisi
Inventar
#8 erstellt: 25. Apr 2009, 09:17
Das Aufbrechen sehe ich nicht als Problem, sondern eher das unontrollierte Aufbrechen mit all seinen resonamzspitzen und ungleichmäßiger Bündelung. Das Aufbrechen der membran gehört zum Prinzip des Biegewellenwandlers. Es geht nur darum, es so zu gestalten, dass sich ein ebener Frequenzgang und ein gleichmäßiges Bündelungsmaß ergibt.
MusikGurke
Hat sich gelöscht
#9 erstellt: 25. Apr 2009, 17:54
Mit der Formulierung könnte ich mich schon eher anfreunden.
LineArray
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 02. Jul 2009, 13:42

MusikGurke schrieb:

Von reinen Vollbereichs-Biegeschwingungswandlern (Breitbändern) halte ich persönlich ziemlich wenig.

Nachteile:
-Starke, teils ungleichmäßige Bündelung bei hohen Frequenzen, daraus resultierender scharfer, verfärbter Klang, aufstellungskritisch
-Der äußere Membran arbeitet als bewegte Schallführung, daraus resultieren Dopplerverzerrungen.


------

Wandler welche die Ausbreitung von Biegewellen
auf einer dünnen Platte/Folie nutzen gibt es in
verschiedenen Geschmacksrichtungen.

Nicht alle Wandler welche die Formänderung einer
Membran zur Schallabstrahlung nutzen, beruhen
auch auf Wellenausbreitung.

Ich nehme beispielsweise an, dass die Ausbreitung
von Wellen bei der MBL Konstruktion eher unerwünscht
ist, falls sie bei höheren Frequenzen auftritt.
Daher sind die Lautsprechersysteme von MBL, welche
diese Biegewandler nutzen, auch als Mehrwege Systeme
aufgebaut.

Diese Wandler scheinen eine "atmende Kugel"
als Konstruktionsziel anzunähern.

Ich würde MBL als "Biegewandler" und nicht als
"Biegewellenwandler" bezeichnen.

Bei solchen Konstruktionen, welche auf Wellenausbreitung
beruhen, kommt es für eine Einordnung darauf an,
wo die sog. Koinzidenzfrequenz der angeregten Membran liegt.

Die Koinzidenzfrequenz ist diejenige Frequenz, bei der die
Ausbreitungsgeschwindigkeit der Biegewelle gleich der
Schallgeschwindigkeit in Luft ist.

Da die Ausbreitung von Biegewellen dispersiv ist - die

Ausbreitungsgeschwindigkeit also mit der Frequenz zunimmt -
findet oberhalb der Koinzidenzfrequenz eine besonders effiziente
Schallabstrahlung durch die Membran statt.

Der Manger Wandler beispielsweise arbeitet im gesamten
Frequenzbereich unterhalb seiner Koinzidenzfrequenz.

Dies ist beim Manger gewünscht. Die Konstruktion zielt
insbesondere auf ein gutes Verhalten im Zeitbereich ab.

Amplitudenfrequenzgang und Abstrahlverhalten
(Bündelung zu höheren Frequenzen) sind jedoch keineswegs perfekt.

Insbesondere sinkt die abgestrahlte akustische Leistung mit
der Frequenz, was in einem Raum mit reflektierenden Wänden zum
tragen kommen kann.


"Distributed Mode Loudspeaker" (DML) wie sie von Göbel, NXT
und anderen vorgestellt wurden, arbeiten i.d.R zumindest
teilweise oberhalb der Koinzidenzfrequenz.

Ein paar Eigenschaften von DML werden z.B. hier diskutiert:

http://www.wvier.de/texte/NXT_Tonmeistertagung.pdf

Beim DML ergeben sich die oben zitierten Nachteile gerade
nicht:

- Die Membran kann selbst solche Frequenzen, deren
Schallwellenlängen in Luft klein gegen die
Membranausdehnung sind, ohne Bündelung abstrahlen.

- Durch die diffuse und weitgehend frequenzunagbhängige
Abstrahlung des Schalls werden Kammfiltereffekte im
Vergleich zu konventionellen Lautsprechern weitgehend
vermieden, wie sie sonst durch reflektierende Wände in
Lautsprechernähe entstehen.

- Durch diese Eigenschaft und die Tatsache, dass sich nicht
nur ein ausgewogener Schalldruckfrequenzgang auf Achse
erreichen lässt, sondern auch eine relativ
frequenzunabhängige Abgabe der akustischen Leistung
in den Gesamtraum, ist ein qualitativ hochwertiger DML
wesentlich gutmütiger in der Aufstellung als es ein
konventionelles (dynamisches Mehrwege) System ist.

Durch eigene Versuche kann ich bestätigen, dass mit DML
gerade durch diese Eigenschaften eine hochwertige und
verfärbungsarme Wiedergabe möglich ist.

Die Herausforderung bei einem DML ist immer auch die
hinreichende Bedämpfung der Biegeschwingungen.
Wenn diese nicht - oder zumindest in einem hörkritischen
Frequenzbereich nicht - gegeben ist, kann ein DML
"schwammig", "verhangen" oder "hallig" klingen.

Viele existierende DML haben nicht hochwertige Wiedergabe
zum Ziel, sondern lediglich unauffällige Beschallung.

Ich bin überzeugt davon, dass DML sehr bald auch in
größerer Zahl die Bühne hochwertiger Wiedergabe betreten
werden.

Grüße Oliver
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