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Lautsprecher ohne Zukunft: Ein Biegewellenwandler aus geprägtem Alu Blech ...

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    Lautsprecher ohne Zukunft: Ein Biegewellenwandler aus geprägtem Alu Blech ...

    Zur Unterhaltung zeige ich mal ein paar Fotos von einem etwas wilderen Prototyp eines Breitband Lautsprechers als "Machbarkeitsstudie". Diese Konzept wurde nicht weiterverfolgt, lieferte aber einige Erfahrung. Auch weil in einem Nachbarthread geprägtes Alu als Membranmaterial erwähnt wurde, grabe ich dies mal aus ...

    Geprägtes Alu-Blech wirkt zunächst eher "kontraintuitiv" als Membranmaterial ...


    "Wickeltischlein" um spezielle flache (nur eine Drahtstärke hohe) "halbovale" Spulen zu wickeln ...


    Membran mit montierten Spulen, links Magnetsystem komplett, rechts Magnet mit Flussleitstücken abgenommen ...


    Wandler montiert noch ohne rückseitige Filzauflage als Dämpfer ... Die Membran selbst erhielt noch einige Dämpfungselemente und kleine "Kompensationsmassen", die hier nicht zu sehen sind ...


    Mit Filztuch ...


    Wir sind uns einig: "Schön" ist anders, aufgrund hoher Nachgiebigkeit der Membranaufhängung und nicht zu vernachlässigender Membranfläche wurde aber ein recht großes Gehäuse benötigt. Und es musste schnell gehen ... ich wollte ja Bass haben ...


    Wandler ohne Gehäuse freistehend auf Sockel in ca. 50cm Entfernung, damals noch mit HBX gemessen ...


    Wandler im Gehäuse wie oben auf Sockel in ca. 90cm Entfernung, damals noch mit HBX gemessen ...



    Die Membran schwingt bis zu mehreren hundert Hz in ihrer "erzwungenen Grundmode" oder "quasi kolbenförmig". Der Wandler hatte im Gehäuse einen sehr ordentlichen Bass- und Grundtonbereich: Sauber und "knackig". Der Hochton war durchwachsen, weil sich die Abstrahlung zu sehr mit dem Winkel veränderte. Erst später habe ich gelernt zu sagen:

    "Die modale Überlappung der Membran war im beginnenden Hochton nicht groß genug", was sich in relativ ausgeprägten schmalbandigen Abstrahlkeulen mit geringer räumlicher Überlappung äußerte: Unter bestimmten Winkeln ganz angenehm zu hören aber keineswegs unter allen - und eine nur kleine Veränderung des Hörplatzes konnte diese Veränderung ausmachen. Das würde auf Dauer nicht glücklich machen. Ich habe den Effekt mit einem speziellen "Beugungskörper" - einer Art akustischen Linse - zwar noch abmildern können - sehr deutlich sogar - aber es ist dann doch ein "solitäres Dachbodenobjekt" geworden: Das war insgesamt auch besser so.

    Ich hoffe, dies konnte zu Eurer Unterhaltung beitragen ...

    In absehbarer Zeit habe ich aber vor, hier auch ernstzunehmendere Entwicklungen vorzustellen, die ich in den darauf folgenden Jahren weitergeführt habe, oder die noch laufen.
    Zuletzt geändert von dipol-audio; 10.07.2014, 20:21.
    Grüße aus Reinheim, Oliver Mertineit

    #2
    Hallo!

    Na da bin ich gespannt was noch kommt!
    Mein nächster Versuchs Lautpsrecher (kann noch laaaaang dauern) wird eine Fläche aus einzeln bzw. in kleinen Gruppen ansteuerbaren Kalotten.
    Ich erhoffe mir durch die (digitalen Filtermöglichkeiten) ein nahezu beliebig einstellbares Abstrahlverhalten erreichen zu können.
    Schön wäre natürlich wenn man das mit Wohnraumintegration verbinden kann, also so flach wie möglich und als "Bild" an die Wand.

    mfg

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      #3
      Servus Schauki,

      hab Dir 'ne PM geschickt ...
      Zuletzt geändert von dipol-audio; 11.07.2014, 17:13.
      Grüße aus Reinheim, Oliver Mertineit

      Kommentar


        #4
        Interessant!
        Hat das nicht eine Ähnlichkeit mit dem damaligen HT-Treiber von Linaeum?

        Gruß
        David


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          #5
          Hallo David,

          Ähnlichkeiten vom Antriebskonzept her lassen sich z.B. bei

          - Linaeum
          - Airfoil / "Aero"

          aber auch bei MBL sehen, obgleich dort eine Spule auf zylindrischem Wickelkörper und ein konventioneller Topfmagnet verwendet wird.

          Andere Ähnlichkeiten finden sich evt. bei einigen Konzepten aus der Gruppe von Henry Azima (NXT), die auch über (Biegewellen-) Flachmembranen nachgedacht hat, welche "entlang einer Kante" angetrieben werden können. Diese Ansätze sind aber weniger bekannt und ich kenne auch keine kommerziell verbreiteten Umsetzungen dazu.

          Der Unterschied zum Linaeum ist bei meinem Ansatz vor allem, daß es sich hier um ein tieftontaugliches System handelt, dessen Membran sich bei tiefen Frequenzen innerhalb einer recht großen Bandbreite (ja nach Auslegung) auch "quasi kolbenförmig" (in seiner erzwungenen Grundmode) bewegen kann. Die Membran ist auch (form-) stabil genug, um Systeme realisieren zu können, bei denen ein erheblicher oder überwiegender Teil der Rückstellkräfte durch das Gehäusevolumen bereitgestellt wird, was der heute üblichen Auslegung von Tieftonsystemen entspricht.

          Dabei muss an den nicht angetriebenen Rändern der Membran entweder eine gewisse Leckage toleriert werden - das geht bei geschickter Auslegung problemlos - oder es können geeignete Sicken angebracht werden, die gleichzeitg dämpfende Funktion haben können.

          Was an dem System m.E. interessant ist: Man kann im Zentrum der Membran recht große Auslenkungen erreichen mit relativ kleinen Hüben an der Antriebszone. Das gilt besonders bei beidseitigem Antrieb (auch einseitiger Antrieb ist möglich).

          Das Antriebssystem kann recht effizient und verzerrungsarm realisiert werden - mit engem Luftspalt und ohne übermäßige Luftspalttiefe - und trotzdem lässt sich der Antrieb auch als "Underhung Design" (unterhängige Schwingspule) auslegen: Beim Prototyp war das so realisiert.

          Bei entsprechender Dimensionierung können sehr große Flächen angetrieben werden, besonders für den Bass- und Grundtonbereich ist das m.E. nicht uninteressant.

          Es ist aber auch ein einseitiger Antrieb mit passivem oder sogar einem "aktiven reflexionsfreien Abschluss" *1) auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Membranseite denkbar ... das sind weitere Optionen für einen Fullrange Betrieb als Biegewellenwandler ab dem Mittel- Hochton.

          Das realisierte System war beidseitig angetrieben mit passiver Bedämpfung, aber auch ein einseitiger Antrieb mit unterstützender elektromagnetischer Dämpfung durch das gegenüberliegende Antriebssystem wurde als vielversprechend getestet.

          Die großflächigen Fullrange Biegewellenwandler, die ich in den darauf folgenden 5 Jahren realisiert habe, funktionierten dann jedoch anders. Das betrifft sowohl den Antrieb als auch die Art der Membranbewegung und den Membranaufbau.

          _____________

          *1) Dazu würde eine Seite mit einem Geschwindigkeits- bzw. Beschleunigungssensor ausgestattet, der über ein Netzwerk mit Verstärker einen Gegenkopplungskreis "füttert". Der Gegenkopplungskreis nutzt die 2te Schwingspule auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite, um die Schwingungen der Membran aktiv zu dämpfen.

          Auf diese Art wäre Biegewellenausbreitung mit einem "elektromechanisch aktiven reflexionsfreien Abschluss" möglich. Mögliche Motivation dazu: Rein "passiv mechanisch" sind reflexionsfreie Abschlüsse nur schwer über größere Bandbreiten zu realisieren. Reale Biegewellenlautsprecher von ernstzunehmender Qualität müssen daher auch weitere Dämpfungsmaßnahmen z.B. direkt auf der Membran einsetzen, was bei einem breitbandigen - und über den gesamten Hörbereich "perfekten" - reflexionsfreien Abschluss an der Membranaufhängung nicht notwendig wäre.

          Beispiel:
          Auch der Manger MSW verwendet einen zusätzlichen "Hochtondämpfer" neben dem optisch auffälligen "Sterndämpfer" auf der äußeren Zone der kreisscheibenförmigen Membran. Beide Konstrukte werden hier nebeneinander eingesetzt, obwohl das Grundmaterial der Membran bereits eine recht hohe inhärente Eigendämpfung aufweist ...
          Zuletzt geändert von dipol-audio; 12.07.2014, 12:31.
          Grüße aus Reinheim, Oliver Mertineit

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            #6
            AW: Lautsprecher ohne Zukunft: Ein Biegewellenwandler aus geprägtem Alu Blech ...

            Ein formaler Hinweis:

            Ich schließe das Mitglied @Holger Kaletha von der Diskussion in diesem Thread aus.
            Grüße aus Reinheim, Oliver Mertineit

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