Hochtöner für Vollbereichsdipole mit Controlled Directivity

[Tou]

Hallo Kawumm,

also so wie ich das sehe haben wir es hier mit unterschiedlichen SetUps zu tun. Manchmal zieht man Rückschlüsse, weil man merkt, dass da etwas nicht stimmt. Allerdings kann es oft unterschiedliche Erklärungsansätze (Rückschluss-Möglichkeiten) geben.

So wie ich davon ausgehe, haben alle Treiber welche du bisher im Hochton gehört hast eine Schallwand "gesehen" die sich im Bereich b=3a bis ca. b=10a bewegt (siehe dipolplus http://www.dipolplus.de/thema4.html)
Das bedeutet es gibt viele Probleme in der Abstrahlcharakteristik (ob b=4a oder b=8a ist egal) im oberen Mitteltonbereich. Diese werden im Hochton etwas weniger und verschwinden möglicherweise bei ca. 10khz. Du stzt die HT wohl auch nicht im Mitteltonbereich ein sondern erst ab 6khz oder so? Zumindest so wird es ja für den Fostex empfohlen.... Dann hast du deswegen auch nicht mehr ganz so extreme Fehler in der Abstrahlcharakteristik.

Der "ungerechte" Vergleich: Man nimmt nun einen Konus HT (bzw. kleinen MT) und setzt den normalerweise ja nicht ab 6khz ein sondern ab 2khz oder noch früher. Dadurch hat man auch noch viel extremer die obigen Auswirkungen...

Außerdem: Die Erklärung nach vorne und hinten gleicher Frequenzgang kann auch nicht stimmen, sonst würde ein Lautsprecher im U-Profil versagen und ein Horn HT hinten offen auch.

Ich sehe es so dass du also den Horn HT, den AMT etc. in einer ab einer ähnlichen Trennfq laufen lässt. Dann testest du dabei natürlich die eigenheiten des Treibers. Außerdem hast du möglichweise duch eine unterschiedliche Dipolpfadlänge die Minima/Maxima des Dipols derart verschoben, dass es für deine Musik/Ohren/Raum passender wirkt. Das die verlinkten HT sich an sich dynamischer anhören, habe ich allerdings keinen Zweifel.


Ansich ist aber auch interessant, dass deine Ausührung mich zur nächsten Möglichkeit gebracht hat : Eine Treiber nehmen und ihn erst ab der Frequenz einsetzen, wo er anfängt zu bündeln.(Wenn man sich die obige Seite von Dipolplus anschaut, dann ist das genau die Frequenz wo die Probleme in der Abstrahlung geringer werden).

[Tou]

Ich fasse mal kurz zusammen, welche Möglichkeiten bisher genannt wurden und ob/wie diese umsetzbar sind:

Ziel: Controlled Directivity im HT (Im Dipol)

1) 2 Kalotten in die gleiche Richtung abstrahlend hintereinander gebaut, davon einer invertiert angeschlossen. Dadurch bekommt man beim OS16SC00 eine Dipolpfadlänge von ca. 3-4cm (je nach dem wie nah die beiden HT aneinander sind).
Solange "Wellenlänge >> Ausmaße des vorderen HT" sollte sich der die Welle problemlos herumbeugen.
Bei spätestens "Wellenlänge = Ausmaße des vorderen HT" wird es unangenehme Diffraktionen etc. geben. Da dies ja vom Effekt her in der Praxis ein leicht fließender Übergang ist. Gehe ich davon aus das bei obigem HT ab ca. 8khz sehr unangenehme Diffraktionen entstehen.

Erfahrungswerte wären hier aber willkommen.

2) Ein 2 Zoll Konus HT wie ihn Rudolf Finke mit dem frs5x in seinem Paper getestet hat. Wie man im Paper sieht, müsste das Abstrahlverhalten ganz gut sein. Edge zeigt das Minimum zwischen 10-12khz, wobei Fehler hier durch die nicht vorhandene Schallwand klein ausfallen. Hier gibt es den Sica 2 oder den Eminence Alpha 2. Zumindest unkomplizierte/günstige Lösung....

Hat das jemand mal klanglich getestet?

3) Der tolle Vorschlag von Matty: Mundorf AMT 25D1.1 . Hier geht es um einen AMT der durch die geschickt gewählten Schlitzgrößen das Abstrahlverhalten als Dipol ausbessert (genial gelöst). Ich denke dies ist wie eine art Line Array im HT mit unterschiedlichen Abstrahlcharackteristikka. Leider etwas zu teuer für mein kleines Projekt. ABER: Kann man das per DIY auf jeden AMT (möglicherweise sogar konus/kalotte anwenden)?

@Matty kannst du das Gitter abnehmen und mal an einen anderen AMT dranhalten und testen?

4) Einen HT den man erst ab seiner Bündelungsfrequenz betreibt oder in beide Richtungen mit einem Waveguide sollte auch möglich sein. Die werden in der Dappolito-Anordnung relativ groß. Da sie in meiner Anordnung schon ab 2khz wie ein Dipol bündeln müssten ist man da bei Treibern die einen Durchmesser von mindestens 8,5-9cm haben. Entsprechend Beamen die nachher im HT. Da ist die Frage ob man das will...
Was meint ihr? Oder gibt es u Punkt 4 noch andere Ideen?

Bisher würde ich bevorzugen: 3>2>4,1
Das ist aber nur theoretisch betrachtet....

Beste Grüße, Tomas

[Matty]

Hi Tomas,

Du hast uns noch nicht verraten, ab welcher Frequenz Du planst, den Hochtöner einzusetzen.

Bei einem 3-Wege-Dipol vermute ich mal ab 2-2,5kHz?
Welchen Mitteltöner wirst Du denn verwenden?



VG
Matthias

[Tou]

Hi Matthias

Ja, vermutest du richtig.

Offensichtlich hast du Erfahrung beim Bau von Vollbereichsdipolen. Was hast du für Erfahrungen dabei gemacht? Was hat sich bewährt?

Gruß, Tomas

[Jens]

Nur mal als Info- falls unbekannt:

https://www.linkwitzlab.com/orion-rev4.htm

Bei Linkwitz gibt es sehr viel zum Thema Dipol, neben dem erfolgreichen Konzept Orion auch etliches an Theorie. Vielleicht interessant...ist ja nur einer der bekanntesten Dipole so in der LS- Welt. Könnte man sich orientieren dran. Ist ja auch ein nicht ganz unbekannter Erbauer...

LG

[Tou]

@Jens: Ja Linkwitz und seine Dipole sind soweit bekannt.... Allerdings geht es mir vor allem darum wie sich controlled directivity bei einem Dipol anhört. Horizontal und nach auch möglichst vertikal....

@Matthias: Als Ergänzung... Mitteltöner stehen noch nicht 100% fest. Ursprünglich waren aber auch 2 kleine BB geplant um die Abstrahlcharakteristik im der Vertikalen gut zu kontrollieren. Da kann ich dann also 2 mal 2-2,5 Zoll Lautsprecher nutzen.

Erfahrungen Ideen Wertigkeiten in diesem Bereich?

[Matty]

Hallo Tomas,

meine eigenen Erfahrungen sind vergleichsweise begrenzt.

Nachdem ich über längere Zeit die allgemein bekannten Dipol-Seiten (natürlich auch die von Jens erwähnte) gelesen hatte und mich das Thema Dipole sehr gereizt hatte, hatte ich mich vor ca. 1,5 Jahren entschieden, es auch mal mit einem Vollbereichsdipol zu probieren. Sie sollten meine Neumann KH420 ablösen, also schon auf sehr hohem Niveau spielen. Das sehr homogene Abstrahlverhalten der Neumänner wollte ich beibehalten (zumindest in der horizontalen Ebene). Deswegen habe ich mich genau wie Du an den von Rudolf Finke genannten Kriterien orientiert. Gelandet bin ich im Endeffekt bei einem 5-Wege-System, wobei die Bass-Chassis als Dipolsubwoofer-Array angesteuert werden. Bis dahin hatte ich einige unterschiedliche Konfigurationen ausprobiert.

Ich denke, so langsam sollte ich meine Konstruktion mal in meine Vorstellungsthread vorstellen.
Inzwischen haben wir im Forum ja einen kleinen, aber feinen Dipol-Fanclub

Viele Grüße
Matthias

[Matty]

@Matthias: Als Ergänzung... Mitteltöner stehen noch nicht 100% fest. Ursprünglich waren aber auch 2 kleine BB geplant um die Abstrahlcharakteristik im der Vertikalen gut zu kontrollieren. Da kann ich dann also 2 mal 2-2,5 Zoll Lautsprecher nutzen.

Erfahrungen Ideen Wertigkeiten in diesem Bereich?

Hi Tomas,

da ich mehr als 3 Wege verwende (und das auch von Anfang an geplant war), sind meine Erfahrungen für Dein Konzept wohl nicht übertragbar.

Für mich ist der Mitteltöner in dem Konzept auch gewissermaßen ein neuralgischer Punkt, da er den Wirkungsgrad der anderen Chassis nicht halten kann.
Gelandet bin ich bei einem Scan Speak 12mu/4731t00.
Der ist kein genug, um ihn an den Hochtöner noch bei 2400Hz sauber anzukoppeln, hat einen vergleichweise großen Hub und vor allem auch einen strömungsgünstigen Magneten, was besonders bei der kleinen Membran in Sinne eines noch akzeptablen rückwertigen Abstrahlverhalten sehr wertvoll ist.
In einem 3-Wege-System wirst Du aber vermutlich einen größeren Mitteltöner brauchen, oder eben 2 davon.
Da Du Breitbänder erwähnst - interessant fand ich die Visaton-Breitbänder B80 und B100, probiert habe ich sie aber noch nicht.

Viele Grüße
Matthias

[Tou]

Hi Matthias,

Respekt! Der Hochtöner , dann der Mitteltöner.... Da hast du dir ja wirklich Klasse Treiber ausgesucht.

Von der Treibergröße gehe ich davon aus, das du ihn einmal nimmt.

Wie siehst du das mit dem Vertikalen Abstrahlverhalten?
Ich versuche extra eine dappolito-ähnliche aufbau. Dadurch das ich die Treiber leicht nach innen versetzt kann ich im Rahmen von +-2db alle Abstrahlkurven für sich genommen bis 60 Grad vertikal und horizontal im Griff halten. Weiß natürlich nicht ob, sich der Aufwand lohnt, denn:

Dadurch muss ich im Mittelton 2 kleine Breitbänder nehmen die natürlich nicht an die Eigenschaften deines 4 Zöllers rankommen.

Gruß, Tomas

[Kawumm]

Hallo Kawumm,

also so wie ich das sehe haben wir es hier mit unterschiedlichen SetUps zu tun. Manchmal zieht man Rückschlüsse, weil man merkt, dass da etwas nicht stimmt. Allerdings kann es oft unterschiedliche Erklärungsansätze (Rückschluss-Möglichkeiten) geben.

So wie ich davon ausgehe, haben alle Treiber welche du bisher im Hochton gehört hast eine Schallwand "gesehen" die sich im Bereich b=3a bis ca. b=10a bewegt (siehe dipolplus http://www.dipolplus.de/thema4.html)
Das bedeutet es gibt viele Probleme in der Abstrahlcharakteristik (ob b=4a oder b=8a ist egal) im oberen Mitteltonbereich. Diese werden im Hochton etwas weniger und verschwinden möglicherweise bei ca. 10khz. Du stzt die HT wohl auch nicht im Mitteltonbereich ein sondern erst ab 6khz oder so? Zumindest so wird es ja für den Fostex empfohlen.... Dann hast du deswegen auch nicht mehr ganz so extreme Fehler in der Abstrahlcharakteristik.

Hallo Tou

Minimal Schallwand bedeutet minimal , ein Haltering um die Chassis selbst vom 15" Treiber bis hin zu den 1" HT Treiber mit /ohne Deckel bzw. Kalotten HT .

Als Gegenpol wurde mit denselben Treiber Schallwände aufgestellt und in Parallel Situation gehört , alle dieselben Amp und im Accu Betrieb , dafür wurde damals ein Hörwochende in meinen Geschäftsräumen initiiert .

Mein Freund hatte die minimalst Schallwände und ich die Großschallwand Version , gleichzeitig gab es über den Tischler von Hr. Bastanis diverse andere Schallwand Formen zur Verfügung gestellt , mit denen ich über 1 Jahr Hörtests machen konnte.

Eine interessante Schallwand Version für 1 x 15" Treiber und dem AMT1 , war die Möglichkeit -on the fly - den AMT1 auf der horizontal Ebene zu variiren .Oder AMT1 gegen Phio Horn inkl. Dipol Version der Kompressionstreiber ...auch -on the fly -

habe nie behauptet das der Frequenzgang bei offenen Trieber identisch wäre , sondern besser als mit Korb/Magnet !!!!!

Sehr früh setzte ich auf 2x12" im TMT pro Seite

von 2006 -2015 wurde mein Dipol Setup inkl. Bassarray`s quer durch Deutschland transportiert um Vergleiche zu hören (u.a. auch bei Personen die vor Jahren mir mit www.dipoplus.de . argumentiert hatten . Der Letzte VS war Geithain 901 inkl. Basis 14K , war okay . Das kleinste Raumvolumen betrug 90 m3 , das größte 936 m3.

alles Gute bei deinem Projekt

[Tou]

@Kawumm: Wo liegt denn deine Trennfq zwischen den TMT und dem HT?

Das mit der Schallwand glaube ich schon. Was ich meine ist das der Treiber eine andere Schallwand als Dipol "sieht". Beispiel: So ein HT-Horn hat ja (wenn hinten offen) eine Tiefe von ca. 8-10 cm. Meistens hat er auch mindestens eine eigene Breite (ohne dranmontierte Schallwand) von ca. 6 cm.
Das heißt das der Schallumweg der hinteren Seite zu vorederen Seite ungefähr die Hälfe der Breite + einmal die Tiefe = ca. 11 cm beträgt. Die Membran selbst mag aber nur eine größe von 2-3 cm haben. Man hat also eine Schallquelle von 2-3 cm Größe die eine Dipolpfadlänge von 11 cm sieht.
Also auch ohne dranmontierte Schallwand kommt hat man bei diesen HT sofort Probleme in der Abstrahlcharakteristik (zumindest im hohen Mitteltonbereich).

Deshalb sage ich ja das du wahrscheinlich nicht bei 2khz trennst sondern eher irgendwo ab ca. 7khz, und somit die Abstrahlfehler nichtmehr allzusehr ins gewicht fallen. Oder wo trennst du?

Kannst du eine Messung oder Simulation über das Abstrahlverhalten deines Lautsprechers hochladen?

Und dann stellt sich die Frage welchen Konus HT du in welcher Schallwand ab welcher Trennfrequenz gehört hast... Insbesondere zur obigen Situation im Vergleich.

habe nie behauptet das der Frequenzgang bei offenen Trieber identisch wäre , sondern besser als mit Korb/Magnet !!!!!

Das stimmt, aber du hattest gesagt, dass sich das mit dem Korb/Magnet wohl nicht gut anhört weil der Frequenzgang nach vorne und hinten unterschiedlich ist. Darauf spiele meine Aussage an, dass dies wahrscheinlich alleine als Erklärung nicht reicht...

@Matthias: Kannst du auch eine Simulation oder das tatsächliche Abstrahlverhalten deinse Lautsprechers hochladen? Das wäre äußerst interessant...

Gruß, Tomas

[Matty]

Wie siehst du das mit dem Vertikalen Abstrahlverhalten?
Ich versuche extra eine dappolito-ähnliche aufbau. Dadurch das ich die Treiber leicht nach innen versetzt kann ich im Rahmen von +-2db alle Abstrahlkurven für sich genommen bis 60 Grad vertikal und horizontal im Griff halten. Weiß natürlich nicht ob, sich der Aufwand lohnt, denn:

Dadurch muss ich im Mittelton 2 kleine Breitbänder nehmen die natürlich nicht an die Eigenschaften deines 4 Zöllers rankommen.

Gruß, Tomas

Hallo Tomas,

das vertikale Abstrahlverhalten habe ich bislang eher nur am Rande bzw. in der Theorie berücksichtigt.
Bei 5-Wegen liegen die einzelnen Chassis ziemlich weit auseinander. Ich wüsste ehrlich gesagt nicht, wie ich das vernünftig im Hörraum messen sollte.
Generell habe ich aber dafür gesorgt, dass zwei vom Frequenzgang benachbarte Chassis nicht zu weit auseinander liegen, damit es nicht zu den bekannten Effekten kommt (siehe Simulation mit XDIR).
Insbesondere eine Pseudo-d'Appolito-Anordnung für Mittel- und Hochtöner kommt für mich deswegen auch nicht in Frage, weil die Bedingungen bei meinem Hochtöner nicht eingehalten werden können und eine deratiger Konstellation ungewünschte Interferenzen erzeugen würde.

Wie gesagt aber alles graue Theorie bei mir und noch nicht nachgemessen (aber sehr wohl 'gehört' ).

Viele Grüße
Matthias

[Jens]

>>Dadurch das ich die Treiber leicht nach innen versetzt kann ich im Rahmen von +-2db alle Abstrahlkurven für sich genommen bis 60 Grad vertikal und horizontal im Griff halten.

60 Grad ist zu wenig wenns um eine Optimierung des Energiefrequenzganges geht. Wenn schon dann bitte rauf auf 75 und fast 90Grad. Ich kann dir zum Thema Dipol nicht viel helfen, aber baue schon immer mit großem Augenmerkt auf den Energiefrequenzgang und da wiegesagt trennt sich Spreu vom Weizen wenn man über die 60 Grad geht. Da fallen dann viele Chassiskombinationen automatisch raus...

[Tou]

@Matty: Du könntest versuchen die Ht nach innen zu versetzen. Habe - bisher nur simuliert - herausgefunden, dass sich so eine relativ gute abstrahlung erreichen lässt. Also zum Beispiel:
..........W
......Mt
Ht
......Mt
..........W

Die zwei Mt kannst du dann ganz zusammenschieben. Das problem bei dappolito ist nämlich frühzeitig nicht durch intererenzen zwischen ht und mt gegeben sondern zwischen den beiden MT.
Gleichzeitig erhällst du eine FLOW-ähnliche integration in deine Lautsprecherkonstellation. Das Abstrahlverhalten ist nach oben und unten ziemlich gut und nach links und rechts bei schmalen Treibern und entsprchenden Übergangsfrequenzen auch fast identisch.
İnsbesondere dein HT ist ja nicht allzubreit und somit wäre es ein Versuch wert solange du bis ca 2,5khz trennst.

@Jens: Da dipole ja unter 90 Grad quasi fast lautlos sind, ist auch die Überprüfung der Abstahlung unter 80-90 Grad (fast) irrelevant. Bei 70 Grad schaue ich mir nochmal an, wie weit der Schallpegel grundsätzlich da schon abgesunken ist.... Und falls dann noch nötig die Abstrahlcharakteristik.


Gruß, Tomas

[Tou]

NEUE ERKENNTNISSE:

1) 2 Kalotten in die gleiche Richtung abstrahlend hintereinander gebaut, davon einer invertiert angeschlossen.

Ein grundsätzliches Besipiel wie sich so eine Konstellation auf die Abstrahlung auswirkt kann man sich möglicherweise an der rückwertigen Abtrahlung eines Konuslautsprechers anssehen. Den der rückwärtige Schall sieht auch hier einen Gegenstand im Weg. Bis zu 0,5*c/d (wobei d der durchmesser des Gegenstandes ist = hier der Magnet +Korb), gibt es noch keine Probleme. Erst danach geht es langsam mit Schwierigkeiten in der Abstrahlung los. Insbesondere gibt es Diffraktionen an den Schallaustritten des Korbes und der Schallleistung Richtung Magnet nimmt zunehmends ab. Beim frs 5x fängt dies bei ca. 4,5 khz an. Dies würde als bei den OC16SC bei ca. 8khc anfangen (möglicherweise insbesondere bei 50-70 Grad) und wäre deswegen nicht zielführend.

1.1) 2 Kalotten Rücken an Rücken: Nur der Vollständigkeit halber... Selbst beim winzigen OC16SC00 wahrscheinlich 3db Einbruch und Fehler in der Abstrahlcharakteristik bei 8khz.

2) Ein Konus als HT. Wenn keine Schallwand genutzt wird, dann ist man noch nicht einmal auf 2 Zoll Chassis festgelegt.(Bei Dipollpus wurde der bekannte TC9FD8 getestet).
Beschränkungen gibt es aber doch:
a:
Ab einer gewissen Größe des Chassis gibt es doch Fehler in der Abstrahlcharakteristik. (Beispielsweise beim TC9FD8 bei 8-20khz). Optimalerweise bedient man sich bis zu 2,5 Zoll, was bei einem HT sowieso Sinn macht um den Sweet Pot nicht zu eng werden zu lassen.
b:
Der rückwärtige Korb+Magnet sorgt für diffusen Klang auf der Rückseite ab einer Frequenz von Bis zu 0,5*c/d (wobei d der durchmesser des Gegenstandes ist = hier der Magnet +Korb). Diese haben dann Auswirkungen auf den Frequenzbereich zwischen ca. -130....180.....130 Grad.

Ist das hörbar? Manche versuchen extra diffusen Klang beim rückwärtigen Schall zu erzwingen....

3) Der Vorschlag Mundorf AMT 25D1.1 zu nutzen.... Schaut man sich das Datenblatt genau an, erkennt man das es doch möglicherweise leiche Probleme in der Abstrahlung bei 7-khz geben könnte. Leider ist im Datenblatt nur bis 30 Grad horizontal vermerkt.
@Matty hast du dazu Messungen? Ich glaube fas das der auch seine Problemchen bei 60 Grad haben wird...


4) Einen HT den man erst ab seiner Bündelungsfrequenz betreiben hat fast keinen Sinn, denn ich kann diesen ja als Dipol mit seiner Dipol-8 schon Problemlos früher einsetzen. Außer ich bin darauf festgelegt dass ich den Treiber auf eine große Schallwand montieren will. Dies ist für mich hier allerdings nicht gesucht.

RESULTAT:
Alle Kombinationen bis auf den Konus haben wahrscheinlich Probleme bei der Abstrahlcharakteristik (nach vorne) bei spätestens 8khz.
Der Konus 2-2,5 Zoll hat seine Abstrahlfehler nach hinten. Je nach Wahl des Korbes und Magneten beginnen diese manchmal bei ungefähr bei 120.... 180.....-120 Grad und zwischen 3-8khz. (Habe einen Magneten gefunden der nur 2,6cm durchmesser hatte, sodass hier die Abstrahlfehler bei ca. 8khz beginnen würden). Ich bezweifele aber, dass dass diese stark hörbar sind.

Beste Grüße, Tomas