AMT versus Kalottenhochtöner

RS.schanksaudio
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Beitrag von RS.schanksaudio »

Salvador hat geschrieben: Geringe bewegte Membranmasse bei gleichzeitig großer Membranfläche. Dies bewirkt ein schnelles zeitliches Anspringverhalten, der Hochton klingt natürlicher als viele trägere Kalotten (es mag auch schnelle Kalotten geben, noch natürlicher weil noch schneller ist z.B. ein Ionenhochtöner).
Das ist ein typisches Unverständnis der hier wirkenden Physik: Es ist nur sowenig Masse und soviel Antrieb nötig wie es braucht um einen Treiber bei vollem Pegel beispielsweise bis 20 Khz laufen zu lassen. Das kann man am Pegel über Frequenz ablesen. Reduziert man das Membrangewicht weiter, bringt es erst einmal gar nichts, allenfalls mehr Pegel (wenn er denn gebraucht und abgerufen wird). Ein schnelleres Anspringen gibt es in dem Sinne nicht, allenfalls ein Ausschwingen (siehe Wasserfalldiagram), was aber wiederum nichts mit dem Membrangewicht zu tun hat. Daher hören sich Kalotten und Folientöner jeglicher Art (AMT, Bändchen, Magnostaten, etc) absolut gleich an, wenn man sie auf Achse gleich entzerrt (Abstahlverhalten spielt im schalltoten Raum keine Rolle), das wurde hinreichend untersucht.

Diese Mär, dass leichte Membranen "leicht" und "schnell" klingen hält sich nach wie vor und ich kann mir das nur mit Psychologie erklären.
Salvador hat geschrieben: Die große Fläche bewirkt außerdem einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Maximallautstärke. Ein AMT brennt bei pfeifendem Messsignal nicht so leicht durch wie manche Kalotte.
Das muss man in Relation sehen zu den konkreten Treibern. Die meisten Kalottenhochtöner haben 1"/25mm Schwingspulen und sind elektrisch höher belastbar als das Durchschnittsohr an Pegel verträgt. Geht man auf 28 oder gar 30mm und/oder baut das Ganze in eine Schallführung/Waveguide dann hat sich die Pegeldiskussion ohnehin meist erübrigt. Die Belastbarkeit steigt weiter mit FF im Luftspalt und den in jüngster zeit immer mehr verbauten langen Schwingspulen, die mehr Hub bei niedrigen Trennfrequenzen zulassen.

Ich kann genausogut AMT mit niedrigem Wirkungsgrad und hohem Klirr bei niedriger Trennfrequenz finden. Somit sind die Vor- und Nachteile nicht an die Technologie gebunden sondern eher an die handwerkliche Umsetzung.
Salvador hat geschrieben: Vertikale Bündelung wurde schon angesprochen. Ist für Highend-Hören im Sweetspot zuträglich, da Ausblendung der Deckenreflektion und Bodenreflektion (so hier kein Teppich), schränkt den Sweetspot aber vertikal ein und kann für Lifestyle-Gesamtraumbeschallung dann abträglich sein.
Das sehe ich in der Praxis eher als Nachteil. Warum? Weil die Ankopplung an den Mittelttöner meist nicht optimal klappt, da dieser eben nicht in dem Maße vertikal bündelt. Das bedeutet man hat oftmals eine Sprungstelle im Bereich des Übergangs – oder stell es Dir bildlich vor: Die schallabstrahlende Fläche wechselt von rund auf eckig ;-) Diese Probleme hat man mit Kalotten bei niedriger Trennung weniger bis gar nicht (Schallführung).

Viele Grüße
Roland
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O.Mertineit
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Breitbandsysteme: "Klangliche Homogenität", Energiefrequenzg

Beitrag von O.Mertineit »

khonfused hat geschrieben:
FoLLgoTT hat geschrieben: Naja, viele Leute lieben Breitbänder, obwohl die extrem frequenzselektiv bündeln. Aber diese Bündelung ist praktisch der einzige Grund, warum sich Breitbänder anders anhören als herkömmliche, breit abstrahlende Lautsprecher. Von daher würde ich schon sagen, dass für die meisten Leute eine Bündelung im Mittel- und Hochton schon ausreicht, um den Klang als "besser" wahrzunehmen.

Das soll natürlich nicht heißen, dass eine frequenzselektive Bündelung anzustreben ist. ;)
Hallo Nils,

vielleicht hat es aber auch mit dem Fehlen von Frequenzweichen und dem kohärenteren Klangbild in einem breiten Mitteltonbereich zu tun?
Hallo Christian,

ich glaube ebenso, viele "Breitbandhörer" suchen zumindest "Homogenität" bzw. "Kohärenz" (der Begriff ist hier vom Klangeindruck her und nicht technisch gemeint).

Daher habe ich mich ebenfalls längere Zeit mit Breitbandsystemen unterschiedlicher Bauart und auch mit "FAST" (Fullrange and Subwoofer) Konzepten befasst.

Aus meiner Beschäftigung habe ich viele Anregungen für die Zukunft mitgenommen, bin aber unter dem Strich zu dem Ergebnis gekommen, daß mit üblichen "quasi Kolbenmembranen" mit dynamischem Antrieb die Vorteile gegenüber einem klug aufgebauten Mehrwege System stets fragwürdig bleiben werden ...

D.h. aber durchaus, daß manche Mehrwegesysteme sich von guten Breitbandsystemen "eine Scheibe" abschneiden könnten, ohne dabei die häufigen Nachteile übernehmen zu müssen.

Trotzdem bleibt aufgrund der o.g. Zielsetzung bei mir eine gewisse Sympathie für Breitbandkonzepte. Man muss jedoch genau hinschauen:

Die meisten realen Breitbandsysteme haben natürlich "mechanische" Frequenzweichen, wenn man z.B. an Breitbandchassis mit Schwirrkonus denkt oder auch an viele Konzepte mit nachgiebiger Verbindung zwischen Schwingspule und Hauptmembran, wo dann etwa eine mit der Schwingspule inniger verbundene Dustcap die Rolle eines Hochtöners übernimmt ...

Diese mechanischen Frequenzweichen haben ebenfalls "Übernahmefrequenzen", Phasendrehungen etc. und führen potentiell auch zu Schwankungen im Rundstrahlverhalten.

Sie verhalten sich de Facto auch niemals so "Lehrbuchkonform", wie es eine gut aufgebaute elektronische Weiche kann (gute passive Elektronik hier eingeschlossen ...)

Der "Breitband Eindruck" beim konventionellen dynamischen Breitbandchassis ist daher für den Konsumenten vor allem ein visueller:

"Aller Klang kommt aus einer Quelle" (scheinbar ...) aber diese Chassis sind vom technisch-/akustischen Verhalten eben meist alles andere, als ein "homogenes Ganzes".

Wirklich breitbandig arbeitende Membranen, die sowohl einen ausgewogenen Schalldruck-Frequenzgang "auf Achse" als auch einen ausgewogenen Energiefrequenzgang über das gesamte Hörspektrum aufweisen können, sind bei punktueller Krafteinleitung (typischerweise über eine Schwingspule ...) nur mit bestimmten Klassen und Auslegungen von Biegewellenwandlern möglich.

Mit dem Ansatz "Kolbenmembran" geht das prinzipiell nicht, deshalb sind auch konventionelle dynamische Breitbandsysteme bei genauerem Hinsehen meist Mischungen aus "mechanischen gefilterten Mehrwegesystemen" (s.o.) bzw. "Biegewellenwandlern".

Das war übrigens bereits seit Anbeginn des dynamischen Lautsprechers vor einem Jahrhundert so ... diese waren in vielen Ausführungen "Breitbandlautsprecher" mit größeren Membranen und tolerierten eine Ausbreitung von Biegewellen auf der Membran.

Grüße Oliver
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

RS.schanksaudio hat geschrieben:
Salvador hat geschrieben: Geringe bewegte Membranmasse bei gleichzeitig großer Membranfläche. Dies bewirkt ein schnelles zeitliches Anspringverhalten, der Hochton klingt natürlicher als viele trägere Kalotten (es mag auch schnelle Kalotten geben, noch natürlicher weil noch schneller ist z.B. ein Ionenhochtöner).
Das ist ein typisches Unverständnis der hier wirkenden Physik: Es ist nur sowenig Masse und soviel Antrieb nötig wie es braucht um einen Treiber bei vollem Pegel beispielsweise bis 20 Khz laufen zu lassen. Das kann man am Pegel über Frequenz ablesen. Reduziert man das Membrangewicht weiter, bringt es erst einmal gar nichts, allenfalls mehr Pegel (wenn er denn gebraucht und abgerufen wird). Ein schnelleres Anspringen gibt es in dem Sinne nicht ...
Hallo Roland,

hier möchte ich Dich unterstützen: Alle dynamischen Lautsprecher nach dem "Kolbenmembran Paradigma" sind "massegehemmt". Dazu zählen nicht nur Kalotten, sondern auch isodynamische Konzepte wie Bändchen und AMTs ...

Haben solche Systeme (mit Kolbenmembran oder erzwungener Schwingung auf einer Grundmode) gleiche Resonanzfrequenz und Systemgüte, dann haben sie auch gleiches Einschwingverhalten (von möglichen Partialschwingungen hier mal abgesehen ...) unabhängig von der absoluten (eff. bewegten) Masse der Membran.

Im Bereich unterhalb einer Bündelung (Membran klein gegen Wellenlänge) wird die Massehemmung beim dynamischen LS sogar "gebraucht", denn der Hub geht um einen Faktor 4 (-12dB/Oktave) mit der Frequenz zurück, während der Strahlungswiderstand um Faktor 4 anwächst: Der flache Frequenzgang des dynamischen LS beruht also auf einer Balance zw. anwachsendem Strahlungswiderstand und Hubreduktion durch Massehemmung.

Sobald Bündelung einsetzt (der Strahlungswiderstand steigt dann nicht mehr in gleicher Weise an), kann der dynamische LS den Freqenzgang auf Achse nur noch dadurch aufrecht erhalten, daß weniger Energie außerhalb der Achse abgestrahlt wird.

Die Membranmasse an sich hat jedoch z.B. bei einer Hochtonkalotte nichts mit der oberen Grenzfrequenz zu tun, sondern mit dem erreichbaren Wirkungsgrad.

Anschaulich:
20Khz sind z.B. auch mit einer aus Bleiblech geprägten Hochtonkalotte erreichbar: Für eine brauchbare Resonanzfrequenz müsste man die Membran nur recht steif aufhängen und man bräuchte einen brutalen Magneten, um Wirkungsgrad und Systemgüte ebenfalls auf brauchbare Werte zu bekommen ...

Das System würde sich prinzipiell vom Einschwingverhalten nicht von einem solchen mit leichterer Membran unterscheiden.


Grüße Oliver
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

Viele AMTs haben ein leicht chaotisches Schwingungsverhalten aufgrund schlechter mechanischer Definiertheit. Die Aufhängung/Dämpfung ändert sich quasi ständig. Stromantrieb hilft etwas, beseitigt aber nicht das mech. Problem. Das ist mE der Grund, warum AMTs so 'luftig' klingen, aber auch gern eine diffusere Monomitte haben.
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O.Mertineit
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Kalotte, Bändchen, AMT, ...

Beitrag von O.Mertineit »

RS.schanksaudio hat geschrieben: ...
Salvador hat geschrieben: Vertikale Bündelung wurde schon angesprochen. Ist für Highend-Hören im Sweetspot zuträglich, da Ausblendung der Deckenreflektion und Bodenreflektion (so hier kein Teppich), schränkt den Sweetspot aber vertikal ein und kann für Lifestyle-Gesamtraumbeschallung dann abträglich sein.
Das sehe ich in der Praxis eher als Nachteil. Warum? Weil die Ankopplung an den Mittelttöner meist nicht optimal klappt, da dieser eben nicht in dem Maße vertikal bündelt. Das bedeutet man hat oftmals eine Sprungstelle im Bereich des Übergangs – oder stell es Dir bildlich vor: Die schallabstrahlende Fläche wechselt von rund auf eckig ;-) Diese Probleme hat man mit Kalotten bei niedriger Trennung weniger bis gar nicht (Schallführung).
Hallo Roland, Hallo Salvador,

hier erntet Salvador's Standpunkt - wenn ich ihn richtig auffasse - von meiner Seite etwas mehr Zustimmung (es wäre sonst ja langweilig :wink: ), aber es gibt Einschränkungen:

"Rund vs. eckig" ist beim Übergang von einem Konus-Mitteltöner z.B. auf ein Hochtonbändchen dann kein echtes Problem, wenn an der Übernahmefrequenz das Bändchen (der AMT, die Kalottenzeile , etc...) vertikal noch nicht sehr deutlich bündelt und der Mitteltöner ebenfalls nicht. Es ist auch dann ersatzweise noch OK, wenn die Bündelung in der Vertikalen zw. MT und TT noch gut passt:

Oft ist ein Bändchen in der Bauform nicht wesentlich "höher" als der Durchmesser eines Mitteltöners. Deshalb ist in der Vertikalen oft eine gute Anpassung an das Rundstrahlverhalten des Mitteltöners möglich.
Der "Sprung" im Bündelungsmaß kann - über alles gesehen - oft sogar geringer gehalten werden, als es mit einer Kalotte der Fall wäre, vorausgesetzt man spricht über jeweils vergleichbare Mitteltöner und Übernahmefrequenzen (*).

Eine einzelne Kalotte verträgt sich ohne Schallführung grundsätzlich nicht gut mit einem Mitteltöner, der bereits merklich bündelt (wenn sein Bündelungsmaß deutlich größer als 3dB bei Schallwandmontage ist ...).

Dabei wird es sowohl vertikal als auch horizontal zu einem merklichen "Blooming" ("Aufweiten, Aufblühen") im Rundstrahlverhalten kommen, wenn die Kalotte übernimmt. Das kann je nach Raum einen "aufdringlichen" Hochton an der Übernahme erzeugen oder auch den Eindruck "unterbelichteter" oberer Mitten noch verstärken ...

Wenn ein (passendes) Bändchen hingegen erst oberhalb der Übernahmefrequenz merklich mit einer Einengung der vertikalen Abstrahlung beginnt, dann ist das für viele Räume durchaus noch verträglich.


Allerdings können nur relativ schmale Bändchen genug "Glanz" bis in den obersten Hochton erzeugen:

Je großflächiger Hochtonmenbranen (Biegewellenwandler oberhalb der Koinzidenzfrequenz ausgenommen) insgesamt werden, desto mehr geht es tendenziell im obersten Hochton zum typischen "Sweetspot-Hören" über mit wenig "Luftigkeit" und "Glanz" im Raum, an dem es dann oft sogar am Haupt-Hörplatz selbst mangelt.

Eine Mehrheit der Hörer will das so nicht, und das hat m.E. auch gute Gründe. Bei den allermeisten Systemen ist die Zunahme der Bündelung (= relativer Abfall des Energiefrequenzgangs) zum obersten Hochton hin zu drastisch. D.h. wiederum umgekehrt, das dazu in Relation die Abstrahung im Mittenbereich und im unteren Hochton in Relation zu breit ist ...

Es geht beim Rundstrahlverhalten immer um Relationen und die Raumsituation:
Sowohl LS mit geringerem als auch LS mit höherem Bündelungsmaß können für sich genommen "gut" klingen, wenn die Abhörbedingungen jeweils passen.


Grüße Oliver

____________
(*) Der unmittelbare "Überlappungsbereich" der Wandler mit erhöhter vertikaler Bündelung tritt auch bei anderen Kombinatonen auf, ich lasse ihn hier deshalb mal aus ...
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Hallo Freunde,

was ist im Sinne der vorausgegangenen Diskussion von der Doppelhochtonanordungen wie der Dynaudio Confidence zu halten?

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Gruß,
Winfried

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chriss0212

Beitrag von chriss0212 »

alternativ dazu, die bösendorfer vc7

grüssle

christian
RS.schanksaudio
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Beitrag von RS.schanksaudio »

Das kommt darauf an wie die beiden HT beschaltet sind. Ich kenne besagte Dynaudio nicht, aber falls beide HT ungefiltert nach oben offen parallel abstrahlen, dann wird es zu starken Interferenzen/Schallauslöschungen kommen. Wahrscheinlich wird aber einer der beiden Treiber >5 KHz ausgeblendet um genau dies zu verhindern (ließe sich anhand des Abstandes der beiden Schallzentren berechnen).

Viele Grüße
Roland
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cinematic
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Beitrag von cinematic »

es gab ja auch schon bekannte Aktive mit zwei Hochtönern

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und schlecht klingen die wirklich nicht.

Grüße
tom
RS.schanksaudio
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Beitrag von RS.schanksaudio »

Das sind keine zwei Hochtöner, sondern nur zwei Kalotten als "fillerdriver" zwischen Hoch- und Mitteltöner – der eigentliche Hochtöner (im Sinne der Verarbeitung der höchsten Oktave) ist in der Mitte und einfach verbaut.

Viele Grüße
Roland
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cinematic
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Beitrag von cinematic »

Einspruch! :wink:
In der Mitte ist der sogenannte Superhochtöner, der deckt nur einen recht hohen Frequenzbereich ab.

hier Daten von einer BM18 mit SHT:
Hochtöner 37mm, Alu-Kalotte, Kapazitiv-Sensor, 1.2kHz - 7kHz
Superhochtöner 19mm, Supronyl-Kalotte, 7kHz - 30kHz

Grüße
tom
Thomas K.
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Beitrag von Thomas K. »

Hallo Winfried,

Malte Ruhnke hat als diese Box erschien, im damaligen Audio Markt Forum ebenfalls schon geäußert, daß bei Paralellbetrieb der Hochtöner, das ganze nicht funktionieren könnte. In der Praxis funktionierte es aber doch. Deshalb denke ich, daß Roland mit seiner Vermutung richtig liegt.

Dynaudio hat meines Wissens keine Details zur Frequenzweiche veröffentlicht.

Viele Grüße
Thomas
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Roland, Thomas,

der Bericht von stereophile bestätigt das am Beispiel der C4:
stereophile hat geschrieben:Referred to by the manufacturer as Dynaudio Directivity Control (DDC) and reminiscent of the similar arrays used by John Dunlavy in his designs for Duntech and DAL, this will make the speaker's sound less dependent than usual on individual room acoustics.

Usually, having spaced tweeters covering identical frequency ranges will result in some top-octave vertical lobing as the drivers' outputs interfere away from the central axis. However, in the DDC array, the upper tweeter is used only between 3kHz and 8kHz, to narrow the vertical dispersion in the region where the radiating diameter would otherwise be smaller than the wavelengths of sound being emitted, reducing the presence-region "flare" in the speaker's reverberant soundfield.
stereophile hat geschrieben:The Confidence's midrange output in fig.4 can be seen to be slightly laid-back, but the response in the decade between 500Hz and 5kHz is otherwise superbly flat. There is a slight lift in the octave above 6kHz, with then an earlier-than-usual top-octave rolloff, due to the fact that the relatively large-diameter tweeters start beaming lower in frequency than with sammler domes.

This can be seen in fig.5, which shows the Dynaudio's lateral dispersion, referenced to the lower-tweeter axis. The HF output starts to roll off above 10kHz even 10 degrees to the side of the main axis, and there is a slight presence-region flare apparent. However, it should be noted how evenly spaced the contour lines are in this graph, which correlates with the stable, accurate stereo imaging I mentioned in my listening notes. In the vertical plane (fig.6), the Confidence's radiation pattern is free from the severe interference effects that can afflict speakers with an asymmetrical driver array and first-order crossover filters. However, the upper midrange does shelve down if the listener sits below the lower-midrange unit, which is 36" from the floor.
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The C4's step response (fig.8) indicates that the upper-frequency drivers are all connected with positive acoustic polarity. The woofers, however, appear to be connected in inverted polarity with respect to the midrange units, which is presumably to optimize both the frequency-domain integration between the drivers and the speaker's vertical dispersion. The cumulative spectral-decay plot on the lower tweeter axis (fig.9) in general reveals superbly clean die-away, disturbed only by a residual mode at 5kHz. It's no wonder the C4's treble sounded so grain-free.—
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Demnach arbeiten beide 200mm Bässe bis 730Hz invertiert mit 6dB Weichen, bei Dynaudio sind serielle Weichen üblich. Invertierte Bässe, die fast den gesamten Grundtonbereich abdecken - was Dynaudio sich dabei wohl gedacht hat? Diese Frage finde ich viel interessanter als die Doppel-Hochtöner. :wink: Konvention ist, den Tieftöner so zu polen, dass eine Batterie mit Plus an Rote Klemme die Membran aus der Box herausbewegt. Dynaudio geht hier offenbar einen eigenen Weg.

Grüße Hans-Martin
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

Ich finde diese Spekulationen zu Weichen usw. der Stereophile haarsträubend. Warum messen sie das nicht einfach, statt zu schätzen und zu vermuten?

Aber OK, die wollen ja auch nicht wirklich eine Fachzeitschrift sein.
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Klaus,

solche Angaben sind auf der Seite
Specifications hat geschrieben:Description: Three-way, reflex-loaded, floorstanding loudspeaker. Drive-units: two 1.1" (28mm) soft-dome tweeters, two 6" (150mm) Magnesium Silicate Polymer (MSP) cone midrange units, two 8" (200mm) MSP-cone woofers. Crossover frequencies: 730Hz, 2kHz (8kHz from two to one tweeters). Crossover slopes: 6dB/octave, first-order. Frequency response: 27Hz-25kHz ±2dB. Sensitivity: 90dB/2.83V/m. Nominal impedance: 4 ohms, 3.3 ohms minimum. Impedance phase shift: -57 degrees to +21 degrees (20-200Hz), -4 degrees to +24 degrees (200Hz-20kHz). Long-term power handling (IEC): 400W (4 ohm)...
Grüße Hans-Martin
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