Prototyp: Linienstrahler mit Waveguide (und Shading)

[FoLLgoTT]

Wie versprochen habe ich in den letzten Wochen einen Waveguide für einen Linienstrahler entwickelt und einen Prototypen aufgebaut. Die Ergebnisse habe ich in folgendem Dokument zusammengefasst. :)

Dokumentation Prototyp Linienstrahler (http://hannover-hardcore.de/infinity_classics/!!!/Dokumentation%20Linienstrahler%20Prototyp.pdf)

Ein paar kleine Anmerkungen noch:

- die Sonogramme sind mit 1/6 Oktave geglättet.
- das CBT-Shading war symmetrisch. Also im Gegensatz zu Keele liegt der unverzögerte bzw. nicht abgeschwächte Treiber in der Mitte von den 7 aktiven.
- ich musste die Messungen leider im Raum machen, weshalb die Fensterung alles unterhalb von ca. 300 Hz ausblendet.

Wie es weitergeht, weiß ich noch nicht genau. Im Moment bin ich noch am evaluieren, welche Konzepte sinnvoll sein könnten. Möglich wäre z.B. eine begrenzte Linie plus Tieftöner oben/unten zur Weiterführung der vertikalen Bündelung nach unten hin.


Bitte keine Fragen zur Entwicklung des Waveguides. Darauf werde ich nicht eingehen. Ich bitte euch, das so hinzunehmen. Über alles andere können wir sehr gerne diskutieren. :)

[naumi]

Hallo FoLLgoTT,

danke, danke, danke,

Das ist cool. Sehr schöne Arbeit. Habe es jetzt nur überflogen. Freue mich richtig auf heute Abend, da kann ich es in aller Ruhe studieren.
Das ist soooo interessant!

[micheli]

du bist ja hardcore ;-)

ich versteh zwar die hälfte nicht, trotzdem dake fürs tun und teilen

[JFA]

Nett.

Ein Tipp zum Shading: ich nehme an, Du hast wie DBK eine einfache frequenzneutrale Abschwächung benutzt. Dann muss die Bündelung zu höheren Frequenzen immer mehr zunehmen, das lässt sich nicht vermeiden. Analytisch kann man das mit Hilfe der Fourier-Transformation berechnen.

DBK umgeht das Problem durch delay bzw. curving. Alternativ kann man frequenzabhängiges Shading machen: statt Widerständen nimmt man Serienspulen, die äußeren Treiber werden so zunehmend stärker ausgeblendet.

Ganz allgemein kann ich vor so kurzen Arrays nur warnen (und habe das bestimmt auch schon mal). Ohne shading, delay oder curving gehen die ganz gewaltig in die Hose. Auf den ersten Blick mag es toll erscheinen, dass man so eine gewaltige vertikale Bündelung hat, in der Praxis bedeutet es aber, dass man sich einen Besenstiel auf den Rücken binden muss, um immer gerade zu sitzen.

Außerdem finde ich die Darstellung als Polarmap bei einem Linearray fragwürdig. Richtig wäre, ein zylindrisches Koordinatensystem zu wählen. Ich selber benutze z. B. bei der Simulation von Linearrays Distanz und Höhe und kann mir so eine komplette Raumkarte anzeigen lassen. Das ist viel aufschlussreicher.

[FoLLgoTT]

Ein Tipp zum Shading: ich nehme an, Du hast wie DBK eine einfache frequenzneutrale Abschwächung benutzt.
...
DBK umgeht das Problem durch delay bzw. curving.

Wie in dem Dokument geschrieben, habe ich Delays eingesetzt. Der Prototyp entspricht also einer "Delayed Straight Line" mit Shading. Daher habe ich auch explizit "CBT-Shading" geschrieben. :)


Alternativ kann man frequenzabhängiges Shading machen: statt Widerständen nimmt man Serienspulen, die äußeren Treiber werden so zunehmend stärker ausgeblendet.

Ja, das habe ich mir auch überlegt. Ich werde demnächst Messungen mit Tiefpässen in den äußeren Kanälen machen.


Ganz allgemein kann ich vor so kurzen Arrays nur warnen (und habe das bestimmt auch schon mal). Ohne shading, delay oder curving gehen die ganz gewaltig in die Hose.

Ja, das sehe ich auch so. Die Bündelung ist ohne Shading/Delay in den hohen Frequenzen dermaßen eng, dass man bereits unter sehr geringen Winkeln starke Verfärbungen hat.


Außerdem finde ich die Darstellung als Polarmap bei einem Linearray fragwürdig. Richtig wäre, ein zylindrisches Koordinatensystem zu wählen. Ich selber benutze z. B. bei der Simulation von Linearrays Distanz und Höhe und kann mir so eine komplette Raumkarte anzeigen lassen. Das ist viel aufschlussreicher.

Bei einer langen Linie sehe ich das auch so. Ich habe das auch schon in dieser Darstellung mit einfachen Modellen durchsimuliert und es sieht geradezu schrecklich aus. Es gibt ohne Shading/Delay eigentlich nur eine Höhe, bei der der Amplitudengang linear ist, darüber und darunter fallen die Höhen zunehmend ab.

Ich bin aber inzwischen von der Approximation einer echten Linienquelle ab. Die vertikale Anordnung soll nur noch dazu dienen, das vertikale Abstrahlverhalten zu kontrollieren. Also immer mit Shading/Delay. Das heißt natürlich auch, dass der Abfall pro Entfernungsverdopplung wieder 6 dB beträgt. Mit einer echten Linienquelle hat das dann nicht mehr viel gemein.

Daher halte ich die übliche Winkeldarstellung für so kleine Linien für geeigneter. Somit ist immerhin eine Vergleichbarkeit zu herkömmlichen Treibern/Hörnern gegeben.

Das Prinzip, das ich momentan verfolge ist recht einfach: Bündelung horizontal mit Waveguide einstellen und vertikal über Interferenz. Wie sinnvoll das ist, darüber lässt sich sicherlich diskutieren.
Ich werde als nächstes auf jeden Fall das frequenzabhängige Shading ausprobieren. Vielleicht bringt mir das neue Erkenntnisse. :)

[JFA]

Wie in dem Dokument geschrieben, habe ich Delays eingesetzt. Der Prototyp entspricht also einer "Delayed Straight Line" mit Shading. Daher habe ich auch explizit "CBT-Shading" geschrieben. :)

Uije, das habe ich tatsächlich überlesen. Mea culpa.


Ja, das sehe ich auch so. Die Bündelung ist ohne Shading/Delay in den hohen Frequenzen dermaßen eng, dass man bereits unter sehr geringen Winkeln starke Verfärbungen hat.

Als Ergänzung dazu: ich selber betreibe zu Hause ein vertikales Array ohne Shading oder Delay aus 4 Kalotten, Gesamtlänge 17 cm (kürzer geht mechanisch nicht). Das ist grenzwertig, länger darf es nicht sein. Da drüber geht es nur mit Shading.


Ich bin aber inzwischen von der Approximation einer echten Linienquelle ab. Die vertikale Anordnung soll nur noch dazu dienen, das vertikale Abstrahlverhalten zu kontrollieren.[...]Daher halte ich die übliche Winkeldarstellung für so kleine Linien für geeigneter. Somit ist immerhin eine Vergleichbarkeit zu herkömmlichen Treibern/Hörnern gegeben.

Zugegeben, wir haben es mit einem Hybriden zu tun. Aber lass Dir aus nun mehreren Jahren aktiver Linearray-Entwicklung, mit und ohne Shading/Delay/Curving gesagt sein: die zylindrische Darstellung ist besser. Man sieht einfach schneller, ab welchem Abstand die Anordnung Sinn macht - kurze Arrays sind in kurzen Abständen eine Totalkatastrophe.


Das Prinzip, das ich momentan verfolge ist recht einfach: Bündelung horizontal mit Waveguide einstellen und vertikal über Interferenz. Wie sinnvoll das ist, darüber lässt sich sicherlich diskutieren.

Da braucht man nicht drüber zu diskutieren: sehr sinnvoll.

[FoLLgoTT]

Zugegeben, wir haben es mit einem Hybriden zu tun. Aber lass Dir aus nun mehreren Jahren aktiver Linearray-Entwicklung, mit und ohne Shading/Delay/Curving gesagt sein: die zylindrische Darstellung ist besser. Man sieht einfach schneller, ab welchem Abstand die Anordnung Sinn macht - kurze Arrays sind in kurzen Abständen eine Totalkatastrophe.

Ich habe mal eine Messung mit vertikaler Paralleverschiebung gemacht. Dabei habe ich das Mikrofon in 1 cm großen Schritten verschoben und einen Bereich von 20 cm abgedeckt. Die Einheit an dem Diagramm stimmt also. Der Abstand war 1 m.

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=6741&stc=1&d=1416752244

Und zum Vergleich die Winkeldarstellung ebenfalls in 1 m Entfernung:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=6740&stc=1&d=1416752244

Das war übrigens mit Shading für eine CBT mit 9 Treibern, von denen die äußeren beiden Treiberpaare einfach weggelassen wurden. Das Abstrahlverhalten sieht insgesamt konstanter aus als mit Shading für 7 Treiber. :)

Die Stege sind momentan nicht dran, daher die dicken Nebenkeulen.

[Kripston]

Hallo Nils,
mich würde brennend interessieren, wie sich das vertikale Abstrahlverhalten darstellt, wenn man die Treiber als 5er oder 7er (da nur 6 aktive Treiber) -Besselarray verschaltet.
Dafür habe ich dir ja die Dokus zugesandt...;)
Theoretisch bräuchte es dann keine Entzerrung mehr...
Laut Simus sieht das mit freistrahlenden Treibern gut aus, was das horizontal wirkende WG daraus macht, fände ich spannend....
Ist ja "nur" eine Verkabelungssache.....
Bütte.....

Gruß
Peter Krips

[FoLLgoTT]

Laut Simus sieht das mit freistrahlenden Treibern gut aus, was das horizontal wirkende WG daraus macht, fände ich spannend....
Ist ja "nur" eine Verkabelungssache.....
Bütte.....

Hallo Peter,
kann ich mal machen, ich muss dafür auhc nur zwei Treiber umlöten. Ich weiß nur noch nicht, wann ich dazu komme.

Ich habe das eben mal schnell mit Punktquellen simuliert. Wenn ich keinen Fehler gemacht habe, erzeugt man mit dem Bessel-Array ein extrem breites Abstrahlverhalten. Dafür aber gleichmäßig und auch der Amplitudengang sieht konstant aus.

Aber ehrlich gesagt, möchte ich ja gerade eine starke vertikale Bündelung....

[FoLLgoTT]

So, wie versprochen hier die Bessel-Verschaltung mit 6 Treibern. Ich habe dafür auf einer Seite jeweils den 1. und den 3. Treiber invertiert und die Äußere Gruppe um 6 dB abgesenkt. Hier ist das Ergebnis:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=6786&stc=1&d=1417201933

Wie erwartet ist die Abstrahlung sehr breit, schnürt aber über 10 kHz auch deutlich zu. Für meinen Anwendungszweck ist das nicht das Richtige. Da war ich beim Legendre-Shading schon genau richtig. :)

[FoLLgoTT]

Und weiter geht's!

Ich habe mir Holzkeile besorgt, zusammengeleimt und zurechtgesägt. Damit habe ich Stege erzeugt, die eine linear zulaufende Kontur besitzen. Shading war gekapptes Legendre für 9 Treiber.

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=6830&stc=1&d=1417881513

Die vertikale Messung ist diesmal übrigens von -90° bis 90° und nicht einfach symmetriert, daher die Asymmetrien. Die Stege sind durch meine begrenzten handwerklichen Fähigkeiten leider nicht optimal angepasst und gerade.

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=6831&stc=1&d=1417881513

Na wenn das mal nicht vielversprechend aussieht! :cool:

[loki]

Bitte keine Fragen zur Entwicklung des Waveguides. Darauf werde ich nicht eingehen. Ich bitte euch, das so hinzunehmen. Über alles andere können wir sehr gerne diskutieren. :)

Wirklich genau das gleiche Konzept habe ich mir auch überlegt, ohne es allerdings aufzubauen. Nun überlege ich, wie ich weiter vorgehe und habe noch einige Fragen.

Zuerst mal, wie klingt es? Ist natürlich sehr subjektiv. Ich will diese LS rechts und linke neben einem Fernseher an der Wand plazieren und erhoffe mir eine sehr gute Sprachverständlichkeit.

Ich habe deine Bitte oben gelesen. Kannst du denn Hinweise geben wie man Waveguides einfach simuliert. Dein Horn wäre mir etwas zu groß, ich habe nur 45cm Platz und möchte mit 3cm beginnen. In einem anderen Threat schrieb jemand er habe einfach ein expontielles Horn mit der Länge 38mm berechnet (2xMDF Platten). Ist es so einfach?

[naumi]

Hallo loki,


beachte auf jeden Fall die Hinweise von JFA:


Ganz allgemein kann ich vor so kurzen Arrays nur warnen (und habe das bestimmt auch schon mal). Ohne shading, delay oder curving gehen die ganz gewaltig in die Hose. Auf den ersten Blick mag es toll erscheinen, dass man so eine gewaltige vertikale Bündelung hat, in der Praxis bedeutet es aber, dass man sich einen Besenstiel auf den Rücken binden muss, um immer gerade zu sitzen. und hier (http://forum.poisonnuke.de/index.php?action=ViewThread&TID=7989)gibt es ein sehr schönes Beispiel für ein fertiges LA.