Wie erreicht man eine cardioide Abstrahlung?

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bvk
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Wie erreicht man eine cardioide Abstrahlung?

Beitrag von bvk »

Hallo miteinander,

Es würde mich interessieren wie bei diesen Konzepten die Beeinflussung funktioniert. Werden die rückseitigen Chassis phasenverschoben betrieben um die Bassüberhöhung zB. Bei wandnaher Aufstellung zu dämpfen ? Andererseits sollten diese dann phasengleich bei wandferner Position abstrahlen ? Funktionieren kann das doch nur, wenn erstens das Delay zu den Fronttreibern ausgeglichen ist und zweitens auch nur im Bereich der zu den Gehäusemaßen passenden Wellenlängen. Habe ich das so richtig beschrieben?

Grüße Bernd
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Lauthörer
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Beitrag von Lauthörer »

Hier findest du das Prinzip der cardioiden Abstrahlung nochmal.

https://www.soundandrecording.de/equipm ... r-im-test/

Im PA ist das mittlerweile Standard. Nichts für DIY.

Gruß Andreas
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bvk
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Beitrag von bvk »

Hallo Andreas,

Nun ja, danke. Im verlinkten Artikel wird beschrieben was implementiert ist, aber nicht wie. Das hätte mich interessiert. Kurz wie wird die cardioide Abstrahlung erreicht. Dass dabei mehrere DSP Kanäle und und mehrere Endstufen notwendig und beteiligt sind ist mir klar.

Gruß Bernd
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ronfruehling
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Beitrag von ronfruehling »

Guten Abend Bernd,
eigentlich gibt’s jede Menge an Informationen zu cardioide + kii in der Gogggel-Bildersuche, hier ein englischsprachiger Text, spannend :wink: wird’s ab S. 44: https://audioxpress.com/files/attachment/2609
Grüßle aus Grafenau
Ronny
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Bernd,
kombinierst du einen TT im geschlossenen Gehäuse mit einem nach vorn phasengleichen wirkungsgradgleichen Dipol, ergibt sich in der Summe nach vorn ein Pegel +3dB, während nach hinten eine anteilige Abschwächung geschieht. In den Raummoden verursacht dieses Verhalten Störungen. Es ist weder kugelförmiges noch Dipol-Abstrahlung.
Geithain erreicht dieses Verhalten mit rückwärtigen Öffnungen, bei denen Strömungswiderstände das gegenphasige Signal abschwächen.
Eine Forumssuche führt zu dem entsprechenden Thread, wo im Detail das Grundprinzip erklärt wird.
Grüße
Hans-Martin
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Matty
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Beitrag von Matty »

Hallo Bernd,

es gibt viele unterschiedliche Methoden eine kardioide Abstrahlung zu erreichen, zumindest für einen begrenzten Frequenzbereich.

DSP-gestützte Konzepte wie in der KII Three ist nur eine davon.

Die vielleicht am einfachsten zu realisierende Methode für den Tiefton ist ein gedämpfter U-Frame. Also eigentlich ein Dipol, der durch die Dämpfung nach hinten zu einem (Quasi-)Cardioid wird. Am einfachsten deswegen, weil das Prinzip nur einen Treiber benötigt.
Mehr dazu findet man auf den (archivierten) Seiten von John Kreskovsky.
http://musicanddesign.speakerdesign.net ... frame.html

Eine weitere Methode ist die Kombination eines Treibers im geschlossenen Gehäuse und eines weiteren Treibers in einer offenen Schallwand oder Vergleichbares.
Der Treiber im geschlossenen Gehäuse muss dabei als Monopol funktionieren und in dem Bereich, in dem er eingesetzt wird, rundstrahlen (darf also nicht bündeln), der Treiber in der offenen Schallwand als Dipol.
Nach vorne addiert sich hier der Schall, wenn beide phasengleich laufen, nach hinten löscht sich der Schall beider Treiber durch die 180° Phasenverschiebung aus.

Beides funktioniert entsprechend auch immer nur in einem bestimmten Frequenzbereich, abhängig von Treibergröße, Schallwand etc.

Geithain verwendet in ihren Cardioid-Subwoofern und Tieftönern einen FLießwiderstand, der genau abgestimmt sein muss, um den gewünschten Frequenzbereich abzudecken.

Ich vermute aber mal, dass Konzepte wie bei der KII Three in der Lage sind, einen größeren Frequenzbereich abzudecken als die oben genannten Methoden.

Viele Grüße
Matthias

P.S. Hans-Martin war schneller ;-)
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Matty hat geschrieben: 20.08.2022, 21:59P.S. Hans-Martin war schneller ;-)
Hallo Matthias,
...aber nur, weil ich nicht so ausführlich wurde wie du :cheers:
Ich hatte darauf verzichtet, die optimale Position in den Raummoden zu diskutieren.
Grüße
Hans-Martin
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bvk
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Beitrag von bvk »

Vielen Dank soweit,
Gerade versuche ich mich durch die verschiedenen Erklärgen durchzuackern. Bei weiteren Fragen würde ich mich nochmals melden. Insbesondere der Artikel hier scheint sich mit den Verweisen auf die Dipole vs Kii 3nicht so ganz zu decken? Forumsuche Stichwort cardioids Abstrahlung ?

Schönen Sonntag
Bernd
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bvk
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Beitrag von bvk »

Melde mich nochmal weil ich kurz und knackig diese Beschreibung zu cardioiden Bassabstrahlung gefunden habe:

Mit passendem räumlichem Versatz aufgestellte Quellen, die zusätzlich über Filter und Delays angesteuert werden und zueinander verpolt sind, können sog. CS Cardioid Subwoofer gebildet werden. Das Cardioid Prinzip basiert auf zwei in einem definierten Abstand hintereinander angeordneten Quellen, von denen die nach hinten gerichtete verpolt und mit einem Delay belegt ist (vgl. Abb. 1). Die Delayzeit entspricht dabei der Laufzeit für den Abstand zwischen den beiden Quellen.“

Das bedeutet in meinem Verständnis im Gegensatz zu meiner Eingangsinterpretation:
1. wird das rückwärtige Chassis gegenüber dem vorderen nicht phasenverschoben sondern invertiert. Bei gleichen Pegeln vorne und hinten entsteht ein Dipol.
2. wird jetzt durch ein Delay das hintere Chassis zeitlich mit dem vorderen synchronisiert, wird der hintere Schallanteil des vorderen Chassis(der aus der kugelförmigen Abstrahlung des vorderen Chassis resultiert) ausgelöscht, der hintere Abstrahlungsanteil des Dipols verschwindet.
3. durch den Pegel des hinteren Chassis lässt sich die rückwärtige Dämpfung des Systems beeinflussen.

Noch Einsprüche Eure Ehren?

Grüße, Bernd

PS: das würde auch dem von Matty beschriebenen System entsprechen, wenn ich das richtig verstanden habe.
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Lauthörer
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Beitrag von Lauthörer »

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bvk
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Beitrag von bvk »

Danke Andreas,
den Artikel habe ich auch gerade gelesen, habe ihn aber nicht richtig verstehen können. Wahrscheinlich liegt es daran dass er wohl selbstverständliches Fachwissen voraussetzt. Auch wird wird zB aus der Zeichnung nicht klar wo vordere und hintere Lautsprecher angeordnet sind, weil die Chassis nicht dargestellt sind. Die von mir zitierte Quelle findet sich hier

http://education.karstenpoggel.de/wp-co ... rray-1.pdf
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Lauthörer
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Beitrag von Lauthörer »

Hallo Bernd,

der Autor hat (nicht im Beitrag) erklärt, dass ein kardioider Subwoofer nicht funktioniert, wenn er direkt an der Rückwand steht. Dann macht das Ganze auch keinen Sinn, da der rückwärtige Schall ohnehin unmittelbar nach vorne reflektiert wird. Das Kardioidprinzip wurde für PA eigentlich aus zwei Gründen entwickelt. Erstens um eine Basskeule in den Zuhörerraum zu projizieren und zweitens um die Musiker auf der Bühne vom Bassschalldruck zu entlasten.

Zumindest habe ich das Thema so verstanden.

Grüße Andreas
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bvk
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Beitrag von bvk »

Hi Anrdreas,
betreffend den Wandabstand habe ich noch einmal nachgedacht. Da das Signal der Front vom Back ja bereits getilgt wird bevor es die Wand erreicht, können Reflektionen m.E. gar nicht erst entstehen. Der Wandabstand müsste so bemessen sein dass die Laufzeit vom Front- zum Backchassis kürzer bleibt als die vom Frontchassis zur Wand. In der Gebrauchsanleitung zur Kii3 steht dass die Tilgung der rückseitigen Abstrahlung auch bei Eckaufstellung funktioniert und die dadurch bedingte Bassüberhöhung vermeidet. Auch das kann nur funktionieren wenn vermieden wird dass an den Eckwänden überhaupt noch etwas ankommt.
Grüße, Bernd
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