Konisches Fronthorn

http://homepage.mac....ale-Horns-3parts.pdf

In Fig. 1 hast du einen Vergleich der Strahlungsimpedanzen verschiedener Hornkonturen
in Abhängigkeit von der Frequenz.

Ein konisches Horn hat bei gleicher Länge und Mundfläche eine wesentlich höhere untere
Grenzfrequenz als z.B. ein Exponential- oder Tractrix Horn.

Für den Bassbereich wird so ein Horn also riesig, wenn es für tiefe Frequenzen noch wirklich
wirksam sein soll. Trotzdem hat auch diese Kontur ihre spezifischen Vorzüge, die Welligkeit im
Frequenzgang ist relativ gering im Bereich der Grenzfrequenz und der Blindanteil der Impedanz
hält sich in Grenzen.

Außerdem ist das konische Horn für hinreichend hohe Frequenzen
(immer relativ zu den Abmessungen zu sehen) ein CD (Constant Directivity) Horn, deshalb kann diese
Kontur im Mittel- Hochtonbereich als Ausgangspunkt für verschiedene CD Wave Guides dienen, die
dann aber meist noch Modifikationen der Kontur enthalten.

Es gibt aber auch Beispiele für den Einsatz im Bassbereich, schau vielleicht mal das
konische "Volvotreter" Horn an.

Um Simulationen mit geeigneter Software und evt. eine geeignete Frequenzgangentzerrung
wirst Du bei einem konischen Basshorn wahrscheinlich nicht herum kommen.

Eine geschickte Integration in den Raum (Grenzflächen des Raums nutzen ...) ist im Bassbereich
sicherlich auch ein spannendes Thema ...


Grüße

Oliver

Das Problem an einem konischen Horn ist neben der großen Länge die Sprungstelle am Übergang in den Raum. Sich öffnende Honrfuktionen haben an deren Ende ja schon eine Art Fase, welche diese entschärft. Wenn man einfach nur einen Trichter als Horn benutzt wird am Mund viel Schall reflektiert.

Geschützter Hinweis (zum Lesen markieren): Das das Volvotreter-"Horn" ein Horn ist habe ich jetzt aber mal überhört!

Hallo,

das Problem mit vermehrten Reflexionen vom Trichtermund*
auch noch im im Bereich oberhalb der Grenzfrequenz ist bei
Exponentialhörnern ausgeprägter, wenn die Mundfläche kleiner gemacht
wird als sie für einen optimalen Strahlungswiderstand sein sollte.

Das ist aber praktisch bei allen real existierenden (Bass) Hörnern für den
Heimbereich der Fall.

* verursacht durch den von Dir genannten Sprung

Das konische Horn reagiert hier bei gleichem Querschnitt und gleicher
Länge sogar gutmütiger, das wird aber mit einer geringeren Effizienz
bezahlt.

Auch wenn dies zunächst kontraintuitiv erscheint, ist es möglich sich
das über den von oben geposteten Link anzusehen oder ein paar
Vergleichsrechnungen mit gängiger Software anzustellen.

Deine Intuition trifft jedenfalls in dieser pauschalen Form nicht zu, und
der konkrete Entwurf muss in Bezug auf Welligkeit bei tiefen Frequenzen
überprüft werden.

Grüße

Oliver M.

Wenn man ein konisches Frontloaded mit gleicher Länge und Mundgröße wie Exponentialhorn baut, hat man, da keine breitbandige Mode vorliegt, kein Horn mehr, sondern abhängig von der Größe der Druckkammer entweder eine TML oder einen Bandpass. Das ganze unter der Annahme, das man es beim Exponentialhorn mit einer im Wirkbereich als Horn wirkenden Konstruktion zu tun hat. Grob über den Daumen gepeilte 90% der verbreiteten Hornkonstruktionen sind bei Frontloaded entweder eine TML oder ein Bandpass und bei Backloaded entweder auch eine TML oder ein Bassreflex.

@dommii:

Das hier ist gemeint:




Gruß SRAM

Ich weiß, aber entweder das läuft mit nem Sub noch drunter oder man hat einen Bandpass gebaut.

Hi Dominic,

(dies hauptsächlich bezogen auf Post #5)

dommii schrieb:

... hat man, da keine breitbandige Mode vorliegt, kein Horn mehr ...

man kommt hier ziemlich schnell in Wortklaubereien, wenn man festlegen will, was
noch "ein Horn" ist und was nicht.

Wenn Du es am Vorhandensein einer "breitbandigen Mode" im Bereich der unteren
Grenzfrequenz festmachen willst, dann könnte man ein BR Gehäuse ebenfalls als
(Backloaded) Horn bezeichnen ... bei entsprechender Auslegung wäre es dann nach
diesem Definitionsansatz vielleicht sogar eines der besseren ...

Irgendwie wird es jetzt komisch ( anstatt konisch ), stimmt's ?

Die Begrifflichkeiten gehen ziemlich durcheinander, denn man geht oft ein wenig von
der Bauform und dann doch ein wenig von der Funktion aus, solange bis keiner mehr
auch nur ansatzweise durchblickt - und das zieht sich auch durch alle möglichen
HiFi / HighEnd Publikationen, nicht zuletzt auch in der Selbstbauszene.

Ich habe Dir ja - quasi oben schon vorweggenommen - zugestimmt, dass das meiste
was unter (Bass) Horn im Heimbereich läuft, eigentlich keines ist. Das war von mir nicht
ganz so drastisch formuliert wie bei Dir, aber grundsätzlich gebe ich dir Recht.

Für mich ist dabei auch bei den sich stärker als konisch erweiternden Konturen
entscheidend, dass in der Regel die Mundflächen (wohl aus Platzgründen) zu klein
dimensioniert werden, und auch aus diesem Grund ein ausgeprägtes modales Verhalten
entsteht. *

In dem Moment wo ich ein ausgeprägtes modales Verhalten** habe (insbesondere auch
oberhalb der Grundresonanz), kann ich aber ähnliche Tricks zur Zähmung anwenden
wie auch in TMLs z.B.:

- Bedämpfung an "strategischen" Stellen
- Versatz des Treibers vom Anfang der Schallführung weg
usw.
...

Ein Lautsprecher mit ausgeprägt modalem Verhalten (insbesondere wenn es
schmalbandig und unterbedämpft ist) kann jedenfalls kein "guter" LS mehr sein.

Um den Wortklaubereien aus dem Weg zu gehen hat man den Begriff
"quarterwave speaker" gefunden, der ein schöner Sammelbegriff für alles ist,
bei dem Moden mit einer Viertelwellenlänge (und meist auch ungeradzahlig
Vielfachen davon) innerhalb der Schallführung eine Rolle spielen, ohne dass
man sich über Bauformen streiten muss
(oder darüber welche Bauform das - scheinbare - Qualitätsprädikat "Horn"
tragen darf) ... ich finde das persönlich sehr entspannend.

Ob ein konischer Trichter mit rel. großem Öffnungswinkel, welcher im Bereich seiner
unteren Grenzfrequenz oder sogar noch darunter betrieben wird "ein Horn" ist oder
nicht ... ausgeprägtes modales Verhalten wäre für mich eher ein Kriterium dagegen
und das hat die konische Kontur unter diesen Bedingungen im geringeren Maß.

Solange noch eine "nennenswerte" Erhöhung des Realteils der Strahlungsimpedanz
(jeweils verglichen mit dem Zustand ohne die fragliche Schallführung) gegeben ist, wäre
das für mich ein Kriterium "dafür". ( ... was ist z.B. noch eine - evt. konturierte - Schallwand
und was ist schon ein Horn (?), besonders bei eher "schallwandartigen" Konstrukten
kann man auch über einen asymmetrischen Einbau des Treibers nachdenken. ...)

Für mich wäre es daher schwer zu rechtfertigen, warum die konische Schallführung
"weniger Horn sein dürfen" soll als andere, die eben auch "keine richtigen" sind, wenn
unterdimensioniert ... ich glaube Du verstehst, was ich meine.

Dass eine konische Schallführung, welche unterhalb ihrer Grenzfrequenz betrieben wird,
nicht sehr viel bewirkt, darüber sind wir uns einig. Der Abfall des Strahlungswiderstands
ist allerdings im Bereich der Grenzfrequenz und darunter bei vernünftiger Auslegung
relativ sanft.

Ein konischer Trichter richtet - selbst so betrieben - auch vergleichsweise wenig
Schaden an, was nicht alle Konstruktionen von sich behaupten können.

Aber da muss jeder zu einer eigenen Einschätzung kommen und immer den
Anwendungszweck bei der Auswahl von Konturen und deren Dimensionierung
berücksichtigen ... vom TE war ein Einsatz ab 150 ... 200Hz gefragt.

Wenn man bereit ist, den Frequenzgang entsprechend zu entzerren, kann man
sich einige "Schandtaten" erlauben.


_____________

* Sicher auch deshalb setzen selbst einige leidenschaftliche Vertreter unter den
Herstellern von Horn-LS nicht selten bis in den mittleren oder sogar oberen Bassbereich
bei ihren eher wohnraumtauglich dimensionierten Modellen plötzlich andere
Gehäusebauformen ein ... obwohl der primäre Sinn und Zweck eines (wirklichen)
Horns - Anpassung des Strahlungswiderstands - sich doch am deutlichsten im
Bassbereich erschließt, wo ohne entsprechenden Strahlungswiderstand große
Verschiebevolumina benötigt werden, die verzerrungsarm aufzubringen nicht immer
ganz einfach ist.

** Eine interessante Form des Umgangs mit Moden ist auch der Einsatz zweier
(z.B. Exponential-) Trichter, deren Eigenmoden gegeneinander verschränkt sind

z.B.
http://www.hm-moreart.de/86.htm

Hier werden allerdings auch zwei Treiber eingesetzt.


Viele Grüße

Oliver M.

Interessant,danke für die Antworten.

Bleibt die Hornlänge beim Konischen etwa genauso lang wie bei einem Tractrixfronthorn ?

Z.b 80cmx80cm Mundfläche das dann eine Grenzfrequenz von 150-200Hz ergibt.Als Treiber würd ich dann z.b Fostex FE208Sigma oder Visaton B200 nehmen.Dann ergibt sich die Halslänge aus der Membranfläche des 20cm Lautsprechers oder ?wie bei einem Tractrix oder?

Bei einem 6 Zoll Treiber wäre dann die Halslänge länger zu wählen oder ?

Ich glaube da stimmt was nicht,die Länge bestimmt ja auch die untere Grenzfrequenz ...ne Simu wär wohl
am besten....