Akustische Linsen - olle Kamellen?

[pcmurx]

Moin zusammen,

in letzter Zeit plane ich einen Studiomonitor alter Schule. JBL 2235H im Bass, der Rest dann als Horn ausgeführt. Dabei gibt es Hörner ja wie Sand am Meer. Ich wollte gern den JBL2405 Schlitzstrahler als Hochtöner verwenden und einen 2425 oder 2420 als Mitteltöner. Soweit, so gut.

Das Problem:

Es gibt nur wenige 1" Hörner, die tief genug laden, um Kompressionstreiber sinnvoll bei 800Hz an einen Bass ankoppeln zu können. Der Grund ist einfach: Niemand trennt einen 1" Treiber mehr so tief. Im PA-Bereich geht das bei 1,5kHz los.

Hinzu kommt noch, dass der 2405 ziemlich breit strahlt und erst ziemlich hoch angekoppelt werden kann. Unter 7kHz geht da gar nichts.

Hier das Abstrahlverhalten des Hochtöners ( Achtung! auf die Skalierung achten ! ) :

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1447&pictureid=25496


Ich habe mir daher mal ein Paar Hörner besorgt, die tief genug laden, und auch sonst sehr gut funktionieren. Die Monacor MRH-200, welche offiziell 100x60° Hörner sind:

Frequenzgang horizontal ( wohlgemerkt, ohne Schallwand ):

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1447&pictureid=25489

Sonogramm:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1447&pictureid=25110

Sieht soweit erst einmal gut aus. Damit kann man doch leben. Passt zwar nicht perfekt zusammen, aber stellt eine sehr "gangbare" Lösung dar, zumindest in meinen Augen.

Damals waren in den JBL Monitoren ja sogenannte Akustische Linsen verbaut. Diese sollten das relativ enge Abstrahlverhalten der Hörner künstlich mittels Diffraktion aufweiten.

Nun, ob das funktioniert, wollen wir doch mal schauen. Ich habe mir dafür ein Paar Beyma TD140 Hörner ( Kopie der JBL 2307 ) besorgt und ein Paar Beyma LA-50. Diese sind der JBL 2308 Linse recht ähnlich, bloß sehr viel breiter und aus Metall.

Ich habe angefangen zu Messen und bin zu folgendem Ergebnis gekommen:

-> Die Hörner funktionieren nicht ohne Schallwand. Ich habe das Horn ohne Linse und ohne Schallwand mal gemessen, jeweils in 10-Grad-Schritten:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1447&pictureid=25494

Das funktioniert soweit bis 40° im Hochton. Mehr ist absolut nicht drin. Untenrum extrem wellig, war aber auch zu erwarten. Das Horn hat knappe 11cm Durchmesser am Mund.

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1447&pictureid=25493


Schrauben wir also nun das Horn in eine Schallwand mit 52cm Breite und knappe 1,20m Höhe und montieren die Linse davor:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1447&pictureid=25490

Sieht schon besser aus.

Sonogramm dazu:


http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1447&pictureid=25491

Bis 5kHz funktioniert das Aufweiten also prinzipiell ganz gut, darüber wird es dann wieder enger.

Das Verhalten ist jetzt erst mal besser, als ich erwartet habe. Klar, man ist hier sehr weit weg von irgendwelchen Idealen, aber da ist der Weg mit Hörnern eh der falsche.

Schauen wir mal, ob die Kombi übermässigen Klirr verursacht ( ich weiß jetzt nicht, bei welchem Pegel ich gemessen habe, aber im selben Raum war ich da ganz schnell nicht mehr. Es waren auf jeden Fall >100dB ) :

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1447&pictureid=25492


Was mir generell aufgefallen ist:

-> Die Linse ist extrem zickig, was die Montage angeht. Sie muss wirklich genau mittig sitzen und der Hornmund darf nicht zuviel Abstand zur Linse selbst haben.

-> Die Linse braucht eine breite Schallwand. Ich habe Experimente mit einer Pappe mit 30x50cm gemacht, das war weit entfernt von den Ergebnissen oben.

->Die Linse lässt in der Wirkung nach, sobald die Wellenlänge die Höhe der Linse selbst überschreitet. 10cm -> 3,4kHz.

-> Eine Linse stellt keine Alternative zu modernen Hörnern dar. Sie ist und bleibt eine kompromissbehaftete Lösung. Der gewünschte Effekt wird zwar ganz gut erreicht, aber die Linsen sind vor allem schwer, empfindlich, teuer und aufwändig in der Produktion. Ich würde hier aber keinen DIYler direkt dafür erschlagen.

-> Es wurde hier zwar nicht untersucht, aber das vertikale Bündelungsverhalten ist nicht besonders toll. Dort sind eigentlich nur 30 Grad nutzbar.

Was meint ihr zu dem Thema? Bisher gibt es da relativ wenig im Netz zu.... Ich würde mich freuen, wenn ihr hier mal alle euren Senf dazu gebt!

Ich selbst weiß nun noch nicht, welche Kombi ich für das Projekt verwenden werde, ich finde die Linsen halt optisch sehr reizvoll, allerdings gibts für das Geld auch schon "richtige" Hörner :denk:

Hier noch ein Paar Bilder vom Aufbau:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1447&pictureid=25500

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1447&pictureid=25499

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1447&pictureid=25498



Gruß, Stefan

[Kaspie]

Hallo Stefan,
danke für den Bericht.

Das 2307 ist ein 1200Hz Horn. Die Hornmundfrequenz liegt bei 1028 Hz, die Hornkonstante bei 361 Hz. Diese gibt schon fast einen konischen Hornverlauf.
Warum schreibe ich das?

Es gibt nur wenige 1" Hörner, die tief genug laden, um Kompressionstreiber sinnvoll bei 800Hz an einen Bass ankoppeln zu können

Diese Horn ist nicht ab 800 Hz einzusetzen, selbst die angegebenen 1200 Hz wären mir zu wenig.
JBL hat bei der 4343B noch 50 Hz drauf gelegt ( 1250HZ).
Hier wurde das Luftleitblech beim "Heimhören" gerne abgenommen.

Allerdings sollte man die Funktion der Linse nicht alleine betrachten, sondern mit der gesamten Konstruktion als geschlossene Einheit.
Aber schön ist es, das Funktionsprinzip mal zu durchleuchten.
Danke hierfür:thumbup:

LG
Kay

[pcmurx]

Moin Kay,

ich denke das Horn kann man ruhig tiefer trennen als bei 1,2kHz. Der Treiber schafft das ja problemlos und das Horn kriegt untenrum gut Unterstützung durch die Schallwand. Ich würde die Trennung allerdings steiler machen. Muss man ausprobieren.

Du hast natürlich recht. Das 2312 wäre für eine tiefere Trennung noch besser geeignet. In der 4333b haben sie das bei 800Hz getrennt.

Ich würde übrigens verhement davon abraten, die Linsen im Heimbetrieb nicht zu benutzen. Du hast dann einen breit strahlenden Bass ( 15er Bass strahlt ungefähr 100° bei 800Hz ) und dann ein Horn, dass untenrum ca 50° konisch abstrahlt. Obenrum wird es deutlich schlimmer. Wenn du noch einen Superhochtöner wie den 2405 bei 7-10kHz ankoppeln würdest, hättest du einen Sprung von 10-15° des Horns auf 45° des Schlitzstrahlers. Das wirst du heraushören, weil oberhalb der Trennfrequenz plötzlich mehr Energie in den Raum abgestrahlt wird.

Das ist auch der Grund, warum JBL das 2344 Horn entwickelt hat. Die 4430 kriegt die Ankopplung an den Bass nämlich sehr gut hin ( 100x100° auf ca. 100x100° ) und verzichtet auf einen Superhochtöner. Das geht bei so einem Horn dann auch nicht mehr, die akustischen Zentren sind zu weit auseinander.

Du hast natürlich auch recht mit der Aussage, dass man Linse und Horn als eine Einheit betrachten sollte. Ich wollte aber vor allem wissen, was die Linse genau tut, und welchen Einfluss sie auf das Horn nimmt.

Es gibt dazu halt nirgends im Netz irgendwelche Aussagen. Die einen verteufeln Linsen, die anderen halten sie für besser als andere Hörner. Ich wollte der Sache halt mal auf den Grund gehen. Das liegt vor allem daran, dass ich Linsen optisch total gerne mag und auch gern etwas damit gebaut hätte. Ich habe da nur leider einen kleinen Faktor vergessen, der mir da mit rein spielt......Freundin mag keine Linsen :doh:

[Kaspie]

Hallo Stefan,

ich denke das Horn kann man ruhig tiefer trennen als bei 1,2kHz. Der Treiber schafft das ja problemlos und das Horn kriegt untenrum gut Unterstützung durch die Schallwand. Ich würde die Trennung allerdings steiler machen. Muss man ausprobieren.
Ich vergleiche das mal mit einem Auto.
300 PS und immer Vollgas, immer am Limit. Das Auto kriegt das hin und die Reifen sind auch gut:denk::D

Mein Horn ( H511B ) ist ein 500 Hz Horn mit folgenden Daten.
Hornmundfrequenz: 240 Hz
Hornkonstante: 326 Hz
Es ist kein James B. Lansing, sondern ein Altec-Lansing
Es läuft nie an den Grenzendes machbaren und die Töne fallen da ohne Stress raus;)

Zurück zur Schalllinse.
Warum interessiert mich das Thema?

Dewegen

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1387&pictureid=25540
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1387&pictureid=25541

Meine Frau mag Linsen, aber nur als Eintopf ( ha ha ha :D )

LG
Kay

[Dietmar]

[QUOTE=pcmurx;171906]Moin Kay,

ich denke das Horn kann man ruhig tiefer trennen als bei 1,2kHz. Der Treiber schafft das ja problemlos und das Horn kriegt untenrum gut Unterstützung durch die Schallwand. Ich würde die Trennung allerdings steiler machen. Muss man ausprobieren.

Hallo Stefan
Feiner Bericht den du da zusammengestellt hast.
Genau die gleiche "Phase " habe ich vor Jahren auch durchgemacht.
Meine damaligen Messungen decken sich weitestgehend mit deinen Diagrammen.
Allerdings sehe ich, dass das Diffraktionverhaltenverhalten des Beyma HT oberhalb von 7kHz gegenüber dem JBL2305 deutlich nachlässt .
Die Linse ist 'ne feine Sache wenn man mit der doch ziemlich starken vertikalen Bündelung leben kann.
Die Physik sorgt eben dafür, dass die vorher runde Abstrahlung
des Horns durch die Linse zu einem Oval "gequetscht" wird: was zuvor vertikal und horizontal gebündelt abstrahlen wollte, wird gleich am Hornmund nochmals durch die horizontalen Lamellen kanalisiert, und durch steigende Mehrfachreflexion zu den äusseren Enden der Linse gegenüber der Mitte immer mehr phasenverschoben austreten.
Ich halte Im Nahfeldbetrieb einen relativ grosses Abstrahlverhalten (Heimbetrieb) für natürlichen, stressfreien Klang für sinnvoll.
Daher habe ich mich für den (leicht modifizierten)100x100Grad Hochtöner 2344 von JBL entschieden (Bilder in meiner Gallerie im AAA-Forum), der zwischen 1100 und 20000Hz ! wirklich mit über 90Grad Öffnungswinkel den Hörraum beleuchtet.http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/images/icons/icon7.gif
Grüsse Dietmar

[pcmurx]

Hallo Stefan,
Zurück zur Schalllinse.
Warum interessiert mich das Thema?

Dewegen

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1387&pictureid=25540



Interessant. Einen alten Rolladen finde ich bestimmt auch noch irgendwo bei Oppa in der Garage :devil:

Spaß beiseite....ich würde sowas gern mal hören! Das ist ja wirklich die Ur-Variante einer Linse....




Allerdings sehe ich, dass das Diffraktionverhaltenverhalten des Beyma HT oberhalb von 7kHz gegenüber dem JBL2305 deutlich nachlässt .
Die Linse ist 'ne feine Sache wenn man mit der doch ziemlich starken vertikalen Bündelung leben kann.
Die Physik sorgt eben dafür, dass die vorher runde Abstrahlung
des Horns durch die Linse zu einem Oval "gequetscht" wird: was zuvor vertikal und horizontal gebündelt abstrahlen wollte, wird gleich am Hornmund nochmals durch die horizontalen Lamellen kanalisiert, und durch steigende Mehrfachreflexion zu den äusseren Enden der Linse gegenüber der Mitte immer mehr phasenverschoben austreten.
Ich halte Im Nahfeldbetrieb einen relativ grosses Abstrahlverhalten (Heimbetrieb) für natürlichen, stressfreien Klang für sinnvoll.



Die 2305 ist doch der Kartoffelstampfer, richtig? Sowas ähnliches hab ich doch neulich noch mal irgendwo gesehen....

http://www.paradigm.com/concept/index.php

Waveformer und so ein Zeug sind ja momentan wieder angesagt.....

Zum Verhalten der Beyma-Linse: Finde ich vollkommen in Ordnung, nur bündelt sie eben ab ca 3,5kHz doch wieder etwas mehr. Das ist halt genau die Höhe der Linse selbst. Erklären kann ich das jedoch noch nicht.

Ich kann dir da nur zustimmen, was das 2344 angeht: Die 4430 ist nicht umsonst ein legendärer Studiomonitor. In einem anderen Thread wurde das Thema auch schon etwas beleuchtet. Nicht jedes CD-Horn schafft es wirklich, eine konstante Abstrahlung über der gesamten Frequenzbereich hinzubekommen. Das JBL 2344 stellt da eine kleine Ausnahme dar. Gehört habe ich das leider noch nicht.

Hier ist der Thread von Fosti zu dem Thema:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?t=12411

Gruß, Stefan

[Dietmar]

[QUOTE=pcmurx;171919]Interessant. Einen alten Rolladen finde ich bestimmt auch noch irgendwo bei Oppa in der Garage :devil:



Die 2305 ist doch der Kartoffelstampfer, richtig?

.. also: 2402 ist der Beamer(Bullit),
2404 ist die "Mini Arschbacke" ,
2405 ist der Schlitzstrahler.
Grüsse Dietmar