Warum Bündeln Lautsprechermembranen?

das Grundprinzip kannst du dir recht einfach selber überlegen.
denke dir einfach eine Membran mit sagen wir mal 17cm Durchmesser, die ohne Verwindungen schwingt. Jetzt nehmen wir zwei Punkte am Rand jeweils gegenüber, das sind dann 17cm. Die nehmen wir mal exemplarisch als zwei einzelne Schallquellen (die Membran ist quasi übersät von ganz vielen kleinen Quellen).

wenn 100Hz (knapp 3,5m Wellenlänge) wiedergegeben werden, dann macht der Abstand von 17cm keinen Unterschied relativ zur Wellenlänge.
jetzt nehmen wir aber mal 1kHz und liegen bei 34cm Wellenlänge. Befinden wir uns direkt in der Mitte (Strahlrichtung) dann ist der Abstand zu unseren beiden Schallquellen exakt gleich weit, die Wellen kommen gleichzeitig und ohne Phasenversatz bei uns an. Also auch hier ist der Abstand der beiden Punkte auf der Membran egal.
Aber wie sieht das 90° seitlich aus? Da haben wir zwischen den beiden Schallquellen einen Versatz von 17cm, bei 1kHz entspricht das genau der halben Wellenlänge -> totale Auslöschung!

Das war jetzt mal vereinfacht für einen 17cm LS bei 1kHz gerechnet. Je größer die Membran und je höher die Frequenz, desto mehr Punkte findet man, die sich gegenseitig auslöschen.

Für einen Sinus mit 1khz kann ich mir das gut vorstellen, die Erklärung war super! Vielen dank

edit: gedankenfehler, unsinn gelöscht.

edit2: Wenn man mittig vor einer Flachen Lautsprechermembran misst, dann ist doch schon ein Phasenfehler vorhanden, weil einzelne Schallquellen einen unterschiedlich Langen weg haben. Um dies auszugleichen müsste die Membran doch Konkav sein. Warum gibt es Kallotenförmige?

Bildet sich vor der Membran keine Ebene Schallwelle?

Grüße

Trifft das eigentlich auch auf größere BreitBänder zu?

die Audio Nirvana Super 10/12/15" sollen da angeblich nicht so extrem Bündeln.
Kenne mich mit BB Chassis überhaupt nicht aus

Grüßle

Hallo,

ab einer gewissen Frequenz brechen die Membranen dann auf und machen dann keine Kolbenförmigen Bewegungen mehr sonder Partial- / Biegeschwinkungen. Wenn dann ein Schwirrkonus zusätzlich drinnen ist werden hohe Töne dann vermehrt von diesem wiedergegeben.

Bündelt aber trotzdem.

P@Freak

@ Faceless: Kalotten schwingen an der Spitze auch gerne mal gegenphasig zur Einspannung / Schwingspulenträger.
Um das zu verhindern bauen einige Hersteller Ringradiatoren.
Oder die Spitze wird gleich nach innen gezogen und in der Mitte festgeklebt.
(Macht SB Acoustics so) Sieht vielleicht komisch aus scheint aber gut zu funktionieren.
http://www.sbacousti...dome/sb29rdc-c000-4/

Ringradiatoren betrachte ich eher als eine Art doppelte Sicke ohne Bembran. Das ändert aber nichts daran, dass die Dinger gut zu funktionieren scheinen.
Bei den Breitbändern gehört das Aufbrechen zum Prinzip. Eine recht große Membran könnte durch ihre hohe Masse dem Signal nicht mehr folgen.
Das muss sie auch gar nicht, denn sie ist so konstruiert, dass sie bei hohen Frequenzen nicht mehr als Ganzes schwingt. Deswegen haben gerade große Breitbänder oft mit Resonanzen zu kämpfen, was der Neutralität abträglich ist. Ein paar Hersteller haben das aber ganz gut im Griff.
Warum manche gleich große Breitbänder mehr und Andere weniger bündeln hat in erster Linie damit zu tun, wie die Membran aufbricht, also ob noch große Teile davon mit schwingen oder nur noch ein schmaler Rand um die Schwingspule herum, was das Optimum wäre, aber nicht erreicht werden kann, da die Membran ja auch steif genug sein muss.

mein grober Gedankengang "warum Lautsprechermembranen bündeln"

weil der Schall halt nur die 34300cm/sec schaft,
die Schallausbreitung in einer stabielen Membran ist aber wesentlich höher,
und so ist der Schall halt bei Frequenzen, die kleinere Wellenlängen haben als die Membrandimension,
noch nicht vor der Membran weg.

nun läuft also der in der Membranmitte erzeugter Luft-Schall nach außen,
und trift dort sozusagen auf den Schall, der am Rande der Membran abgestrahlt wird,
kann seitlich nicht weg,
staut sich auf,
kann nur nach vorne.

so ähnlich kann man das jedenfall interpretieren wenn man große Bass-Stacks (Zahnlücke und Co) im PA Bereich auf Simulationen sieht

würde nun die Schallgeschwindigkeit in der Membran ähnlich "lansam" wie in der Luft sein,
dann würde durch den Randbereich weniger Bündelung entstehen,
so als würde man bei diesen Bass-Stacks die äußeren Subs zeitlich verzögern.

(Messungen/Simus zum Tehma Bass Stacks gibts zB im Jobst Audio Forum zu finden)

und wenn die Membran labberig genug ist,
je nach Frequenzbereich,
dann bündelt sie weniger.

man merkt ich bin kein Physiker

Hi,

aus meiner privaten Formelsammlung



zur Visualisierung dann noch Ideal und Realität




Detlef

ich sage mal, dass die Formelsammlung von detegg versucht mathematisch zu verallgemeinern, was ich in meinem Beitrag #2 versucht habe bildlich zu beschreiben.

Ich halte in diesem Zusammenhang den Begriff: "DIE Bündelungsfrequenz" für verwirrend, das ist in der Praxis ein fließender Übergang vom "Kugelstrahler" zu immer stärkerer Bündelung.

Die Bilder passen irgendwie gar nicht dazu?!?

fließender Übergang ist klar,
bunte Bilder immer nett,
Mathematik verwirrt mich

trifft aber wieder nicht für Breitbänder zu...?

Ich denke mal nicht für solche mit Schwirrkonus, da hier ja wieder eine andere (kleinere) Membran am Werke ist.