Lautsprecher Selbstbau: in welche qualitativen Regionen kommt man damit?

[Gast]

Wer nur kurz nachdenkt,

Ein Grundübel, das nur kurze Nachdenken ...

Hier ist der Erfindungsgeist des Selbstbauers gefordert, etwas neues zu erschaffen.

Wir sind gespannt wie ein Flitzebogen auf das revolutionär neue Prinzip des Schallwandlers.

[Gast]

PS: Mehrweger sind m. M. nach unnötig verkomplizierender Aufwand mit zweifelhaftem Nutzen, aber für ne Scheune ganz brauchbar (hab ja selbst welche gehabt und kann das beurteilen), so jetzt habe ich´s Dir aber gegeben, kannst du gut liegen, lach.

Du hast ja auch ein "Auto" und kannst trotzdem zeitgemäße Fahrzeuge nicht beurteilen, insofern

[schauki]

Wer nur kurz nachdenkt, wird feststellen, dass ein elektomagnetischer Antrieb als Wandler von elektrischen Signalen in Schall, nicht besonders gut funktionieren kann. Ein Zwischenmedium mit Alu, Kupfer, Gummi und Pappe ist im Verhältnis zu Luft viel zu schwehr, als dass es den Impulsen folgen könnte. Zudem ist die Auslenkung im Magnetfeld prinzipiell nicht linear zum Eingangssignal. Der partitionele Antrieb der Flächen erzeugt auch zusätzlich neue, im Eingangssignal nicht vorhandene Schallwellen durch deren Verformung. Dann gibt es noch Resonanzen durch das Feder-Masse System.

Prinzipiell ja, allerdings gibt es in der Praxis sowieso nie Dinge/Technik die "perfekt" funktioniert, es wird immer Abweichungen geben.

Es ist also dann nur eine Frage der Größenordnungen.
Und das es ja für einen bestimmten Anwendungsfall gemacht wird, darf/soll man sich daran orientieren.

D.h. wenn der Mensch die jew. Art der Verzerrung gar nicht mehr hören kann weil sie klein genug ist, dann ist ein weiteres optimieren zwar gut, aber schlägt sich eben nicht in einem praktischen Nutzen nieder.
Hier optimiert man dann der Technik wegen.


Was ist denn deine alternative? Hast du da eine Idee dazu?
Oder geht es ums Prinzip Hauptsache anders?

mfg

[respice finem]

Ein direktes Hirn-Interface wäre das Nonplusultra - keine Moden, kein "Raumklang", nicht einmal zu bewegende Luft, die Nachbarn zufrieden, etc. Ist vielleicht gar nicht so weit entfernt - nur DIY würde ich nicht riskieren.

[dipol-audio]

Wer nur kurz nachdenkt, wird feststellen, dass ein elektomagnetischer Antrieb als Wandler von elektrischen Signalen in Schall, nicht besonders gut funktionieren kann. Ein Zwischenmedium mit Alu, Kupfer, Gummi und Pappe ist im Verhältnis zu Luft viel zu schwehr, als dass es den Impulsen folgen könnte. Zudem ist die Auslenkung im Magnetfeld prinzipiell nicht linear zum Eingangssignal. Der partitionele Antrieb der Flächen erzeugt auch zusätzlich neue, im Eingangssignal nicht vorhandene Schallwellen durch deren Verformung. Dann gibt es noch Resonanzen durch das Feder-Masse System.

Die Industrie verkauft ihren über 100 Jahre alten Mumpitz (Patent Werner von Siemens 1878) solange wie möglich weiter und vor allem jedem Hörer, der keinen Vergleich zum akustischen Original hat. Tauchspulenmikrofone, die nach dem selben Prinzip funktionieren, werden absichtlich zur Veränderung des Schallereignisses verwendet.

Hier ist der Erfindungsgeist des Selbstbauers gefordert, etwas neues zu erschaffen.

Geschätzter Gast, ich möchte im Folgenden nur Anmerkungen zu einigen wenigen der oben angeführten Punkte machen.


- Technikhistorie

Als "grundlegend" für den Aufbau auch modernerer dynamischer Lautsprecherchassis wird allg. das Patent von Rice & Kellog
(Anmeldung 1925) angesehen https://patents.google.com/patent/US1707570


- "Massehemmung"

Bei einer sich kolbenförmig bewegenden Membran - auf Partialschwingungen bzw. deren mögliche Nutzung oder Vermeidung
bei Membranen von Schallwandlern gehe ich hier aufgrund der Vielfältigkeit und Komplexität des Themas nicht näher ein - stellt
die Massehemmung per se kein Problem bei der Übertragung von Signalformen dar.

Vielmehr gehört die Massehemmung oberhalb der Eigenresonanz eines dynamischen Lautsprechers mit zu dessen Wirkprinzip:

Vereinfacht nimmt der Membranhub oberhalb der Eigenfrequenz mit einem Faktor 1/4 oder -12dB/Oktave ab.

Bei einem Kolbenstrahler (eingebaut in ein geschlossenes Gehäuse), welcher als klein gegen die abzustrahlenden Schallwellen-
längen angenommen wird, wird dies jedoch ausgeglichen durch die Zunahme des Strahlungswiderstandes mit der Frequenz, so
daß für Frequenzen oberhalb der Eigenresonanz ein im Wesentlichen linearer (Edit: besser: "flacher") Schalldruckfrequenzgang
zustande kommt.

Ein "prinzipieller Schwachpunkt" im Wirkprinzip des dynamischen Lautsprechers ist hier also nicht zu erkennen.


- Linearität des Antriebs

Die Antriebskraft ist beim dynamischen Lautsprecher mit F= B x L x I

F : Eingangskraft der Schwingspule
B : Luftspaltinduktion des Magnetsystems
L : Im Luftspalt des Magneten befindliche Leiterlänge
I : Durch die Schwingspule fließender (Signal-) Strom

grundsätzlich proportional zum Strom durch die Schwingspule.

Nichtlinearitäten können baulich bedingt dadurch auftreten, dass bei größeren Membranhüben die Schwingspule den
homogenen Bereich des Magnetfeldes verlässt.

Geringe antriebsbedingte Verzerrungen zu garantieren ist daher eine Aufgabe beim Entwurf einer geeigneten Motortopologie
(Magnetanordnung und Schwingspulenform), für die es je nach Anwendung eines Lautsprecherchassis vielfältige
Optionen gibt.

Je nach Qualitätsanspruch und tolerierbaren Baukosten können nichtlineare Verzerrungen beim dynamischen Lautsprecher
innerhalb seiner jeweiligen Dynamikgrenzen nachweislich und deutlich unterhalb menschlicher Hörschwellen gehalten werden.


____________

Die oben angeführten Punkte sollen nicht bedeuten, daß eine bestehende Technik nicht verbessert werden kann.
Ebenso sollen sie nicht bedeuten, daß Schallwandler nach anderen Wirkprinzipien nicht existierten oder nicht denkbar wären.

Die Verbesserung - oder gar der Ersatz - einer bestehenden Technik sollte jedoch vorzugsweise an deren tatsächlich
vorhandenen Schwächen ansetzen, denn sonst ist eine Verbesserung nur schwer zu bewirken.

Daraus erklärt sich auch der international übliche Aufbau von Patentschriften, welcher sich stets mit dem aktuellen Stand
der Technik befassen sollte, bevor ein Entwickler/Erfinder seine konkrete Verbesserung oder Neuerung vorstellt.

Ist der aktuelle Stand der Technik dabei nicht hinreichend recherchiert worden und/oder werden "technische Probleme"
aufgeworfen, welche nicht existieren oder bereits gelöst sind, so kann allein dies zur Ablehnung einer Patentschrift führen
oder ein Patent angreifbar machen, falls es (dennoch) erteilt wurde.

Ich schreibe dies, weil es im oben zitierten Post m.E. wohl eher um "erfinderische Tätigkeit" im Bereich Elektroakustik gehen
soll, als um "Lautsprecherselbstbau" in einem hobbymäßigen Sinne.

Letzte Anmerkung: Dieser Thread handelt ja außerdem von "Lautspecher Selbstbau"

[longueval]

soll ja fälle gegeben haben, wo radiosender im zahnersatz eingefangen wurden ...
und die, die stimmen hören, waren immer schon der zeit voraus?
alexa .... gusch!

≡ gusch : geh weg, schleich dich | Das Österreichische Wörterbuch (ostarrichi.org)

[respice finem]

So einen "Radioempfänger" hatte ich mal erlebt, die gesamte Klinik dachte, der will uns verhohnepiepeln, dem war aber nicht so. Ist irgendwo im Forum beschrieben.

[respice finem]

Übrigens (freilaufender Gedanke zum Thema Membranen und Massen etc.p.p.): Selbst wenn die Wandler perfekt wären und die Luft ein verlustfreies Medium - trifft der Schall auf eine "zufällig" geformte Ohrmuschel, die ihn, mehr oder weniger "verbogen" weiterleiten in den (wiederum individuellen in Form und Größe) äußeren Gehörgang, an dessen Ende sich erst mal das Trommelfell befindet. Dahinter die Gehörknöchelchen des Mittelohrs, und die "Mimik" des Innenohrs, die Cochlea. Alles Biomechanik, fern von Perfektion, ungenormt und jeden Tag einen Tag älter. Das Hirn dahinter wird auch nicht jeden Tag besser...

https://www.nidcd.nih.gov/health/how-do-we-hear

Ceterum censeo: Nichts ist perfekt. Wir auch nicht, was wir (manchmal) dankbar annehmen sollten.
Würde man alles hören, wäre die Welt unerträglich.

[Gast]

Leider empfinde ich als Musikliebhaber stets bei konventionellen Lautsprechern ein leichtes Zerren, das bei akustischen Instrumenten auch im Konzert oder der Orgel in der Kirche in der Realität nicht auftritt. Das ist auch beim Abspielen der Schallplatte, wo nicht tangential abgetastet wird, ähnlich unangenehm (das hat jedoch andere Gründe). Daher kann ich das o.g. pers. gut nachvollziehen.

Die hier erwähnten Elektrostaten sind imho ein großer Schritt vorwärts und sehr einfach zu bauen. Im Bekanntenkreis gibt es mehrere, die solche Breitbänder seit Jahrzehnten haben, auch Selbstbau ist dabei und Kopfhörer. Das ist also eigentlich nichts Neues. Man vergleiche dabei aber auch das Gewicht s.o. von einen Kubikmeter Kunststoffblock mit Luft, das dabei immer noch zusätzlich bewegt werden muss. Es soll doch noch andere Wandlertypen geben, wo die Luftmoleküle direkt angetrieben werden.

Auch ich bin gespannt wie ein Regenschirm, was die Erfindungsgabe der Forianer hier an weiteren Alternativen ergibt.

[longueval]

zerren kann man messen
da wären jetzt beispiele gut.

weißt du, wie stark natürliche instrumente "zerren"? und um wie viel weniger chassis ab einer gewissen qualitätsstufe?
und
jetzt mal zum thema indirekter schall usw...
deine angaben sind mir zu kryptisch. kann es sein, dass ich mich da mit einem laien unterhalte?

[David]

Auch diese Aussage erzeugt bei mir leichtes Stirnrunzeln:

Das ist auch beim Abspielen der Schallplatte, wo nicht tangential abgetastet wird, ähnlich unangenehm (das hat jedoch andere Gründe).

So etwas "schreit" förmlich nach einem Blindtest!

[dipol-audio]

Leider empfinde ich als Musikliebhaber stets bei konventionellen Lautsprechern ein ..., das bei akustischen Instrumenten auch im Konzert oder der Orgel in der Kirche in der Realität nicht auftritt.

Für uns "Angemeldete" ist ja eine Schwierigkeit, dass wir nicht sehen können, ob es sich bei aufeinander folgenden Posts jeweils
um denselben Gast handelt, d.h. ob es noch um das gleiche (persönliche, subjektive) Thema geht.

Aber ich habe als Experiment im Zitat oben mal alles weggelassen, was ggf.

- begriffliche Konflikte mit bekannten messtechnisch erfassbaren Verzerrungsformen oder
- potentiell voreilige Schlussfolgerungen auf Ursachen (wie "Wandlerprinzip" etc.)

beinhalten könnte.

Was da für mich stehenbleibt (übrig bleibt) ist zunächst, dass jemand "Lautsprecherklang" (die Wiedergabe hat Eigenschaften ggf.
auch mit "unangenehmer" Konnotation) im weitesten Sinne beklagt, der so in einem Konzert mit akustischen Musikinstrumenten
typischerweise nicht aufzutreten scheint.

Wenn ich das (versuchsweise) so stehen lasse, kann ich mich da mit eigenen Erfahrungen durchaus wiederfinden.

D.h. ich könnte sagen, "ja das gibt es für mich auch" (!) ... jetzt kommt nur das Problem hinzu, dass es kaum nachweisbar ist, ob
zwei Menschen dasselbe meinen, wenn sie z.B. von einer Farbe sprechen, welche beide mit "grün" bezeichnen.

(Edit: Und wir haben hier nichteinmal eine "Farbskala", die für alle "einsehbar" und "verbindlich" wäre.)

Dieses Problem hat man eben auch bei der "sprachlichen Beschreibung" von empfundenen Klang- bzw. "Wiedergabequalitäten":

Da kann erstmal keiner was für, das IST eben so.

Nur: Man muss sich dessen m.E. bewusst sein. Die Gefahr, aneinander vorbeizureden, ist in diesem Themenkreis m.E. noch
höher, als bei manch anderen Themen ...

[longueval]

ich hab übrigens zu spät überrissen, dass der dipol audio schon was dazu geschrieben hat. hätte ich mir ob des hahnebüchenen unsinns von gast sparen können.

damits nicht heißt der dipol hätte keine ahnung
Konventionelle Flächenstrahler im Vergleich zu Biegewellen Lautsprechern (dipol-audio.de)

nicht damit es womöglich heißt, er schriebe wie der blinde von der farbe wie gewisse andere.

[dipol-audio]

longueval : Meine olle Webseite kann'ste weglassen, das ist mein persönlicher Stand von vor 14 Jahren, vieles würde ich nicht mehr so schreiben oder "meinen" ...

(Macht aber nix ich lasse sie ja selbst aus "Nostalgiegründen" noch stehen, d.h. ich "kenne" den Menschen von damals noch und weiß z.B. ,
wonach er auf der Suche war.)

[JoachimA]

...Mit einem Einweger dagegen kommt man überhaupt nicht weit. Da fehlt es sowohl unten als auch oben. Bei geringen Lautstärken kann so etwas vielleicht noch halbwegs befriedigen, aber bei größeren, wo richtig Hub notwendig wird, sicher nicht mehr, denn da kommt es zu gewaltigem Klirr im heiklen Mitteltonbereich. Das muss ich gar nicht erst ausprobieren, da sagen mir sowohl meine Logik als auch meine Erfahrungen auf diesem Gebiet.

Das pauschal zu sagen ist einfach falsch, auch der übermässige Klirr im Mittelton trifft eben nicht auf alle Konzepte zu. Gerade bei Fostex, Lowther u. a. bewirkt der ausschließliche Einsatz in einem Falthorn durch den hohen Strahlungswiderstand eine Minimal Amplitude, effektiver Membranhub bei solchen Systemen +- 1-2 mm, was auch den Klirrgrad erheblich nach unten senkt, so in geschlossenen Kisten nicht erreichbar. Außerdem bewirkt ein Exponentialhorn eine Vervielfachung der wirkenden Membranfläche des Treibers am Hornmund weshalb erheblich geringere Auslenkungen nötig sind um eine effektive Tieftonwiedergabe zu erzielen.

Gruß,
Joachim