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Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - Christoph Gebhard - 25.12.2020
Und genau dahinter dürfte sich die Klangsignatur eines Hochtöners verstecken. Wenn alle anderen Messwerte unter der Hörschwelle liegen (was sie auch nicht immer tun, denn in 99% der Fälle entstehen Klangunterschiede alleine durch die Tonalität) prägt das Abstrahlen zu 80-90% den Sound. Die restlichen 10-20% fallen auf das Abklingen des Klirr- und IMD-Komponenten.
Ich habe bei IMD-Messungen mit Multitone im Bereich von lange nachklingenden Resonanzen immer wieder viele Störungen in benachbarten Freqienzregionen festgestellt. So strahlen Membranresonanzen, die außerhalb des Hörspektrums liegen, in den wahrnehmbaren Bereich hinein. Solange die Resonanzen schnell abklingen ist das unproblematisch. Wenn sie lange stehen bleiben, könnte ich mir vorstellen, dass sie den Klangcharakter minimal prägen. Das würde auch den Erfolg von Beryllium oder den Accutons mit den Dämpfungsohren erklären. Deren Membranmaterial ist zwar sehr steif, die Membranresonanzen klingen aber schnell ab.
Gruß, Christoph
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - xyz25 - 25.12.2020
Wenn ich das richtig verstehe meinst du, dass eine bspw. 22khz Membranreso, angeregt durch bspw K2 bei 11khz wiederum auch andere tieferfrequente höhere Klirrfaktoren anregt?
Sehr interessante Diskussion insgesamt hier und @JFA sehr verständlich
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - fosti - 25.12.2020
FoLLgoTT schrieb:Wir meinen damit, dass wir das CSD nur für den Amplitudengang von z.B. K2 oder K3 eigenständig auswerten. Im Moment können wir das nur für die Grundfrequenz. Die Harmonischen können wir nur als Amplitudengang darstellen, dabei handelt es sich ja im Grunde auch nur um eigenständige komplexe Frequenzgänge, für die man alle gängigen Auswertungen fahren könnte. Sie sind ja in der Impulsantwort sogar zeitlich vor dem eigentlichen Impuls platziert (bzw. extrahiert).moin Nils,
Dann könnte man z.B. sehen, wie lange die stark eine üble Membranresonanz von einer Harmonischen einer tiefer liegenden Grundfrequenz angeregt wird bzw. wie lange sie dann abklingt.
erst mal frohe Weihnachten!
Wenn ich mit der Impulsantwort ein Faltungsintegral durchführe und das wie auch immer darstelle (CSD, Amplituden- etc.) ist doch alles enthalten. Hinterher auf die Klirrkomponenten zu filtern OK aber zunächst ist doch alles da!
Viele Grüße,
Christoph
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - fosti - 25.12.2020
fosti schrieb:moin Nils,EDIT: und ein "davor" gibt es doch nur bei nicht kausalen Filtern, oder?! "pre-ringing"....aber das liegt doch nicht am Chassis! ein "davor" gibt es doch auch nur wegen der Latenz nicht kausaler Filter, nicht wahr?
erst mal frohe Weihnachten!
Wenn ich mit der Impulsantwort ein Faltungsintegral durchführe und das wie auch immer darstelle (CSD, Amplituden- etc.) ist doch alles enthalten. Hinterher auf die Klirrkomponenten zu filtern OK aber zunächst ist doch alles da!
Viele Grüße,
Christoph
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - hoschibill - 25.12.2020
Moinsen
Ich bin immer wieder erstaunt, wie viel Fachwissen, Kompetenz und Forschergeist hier versammelt ist. Respekt!
Als einer, der von dem Level ganz weit weg ist frage ich mal doof. Wenn ich meine Entscheidung darauf gründe, dass ich ein Chassis wähle, das vom Abstrahlverhalten passt und dabei im angedachten Einsatzbereich möglichst geringen Klirr und niedrige Nachschwingzeiten hat, komme ich doch genau da hin, wo ich hin will. Das bestmögliche Chassis für den angedachten Einsatzbereich. Oder?
Gruß Olli
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - ArLo62 - 25.12.2020
xyz25 schrieb:Wenn ich das richtig verstehe meinst du, dass eine bspw. 22khz Membranreso, angeregt durch bspw K2 bei 11khz wiederum auch andere tieferfrequente höhere Klirrfaktoren anregt?
Sehr interessante Diskussion insgesamt hier und @JFA sehr verständlich
Sorry das ich mich noch dazwischen werfe.
Gerade gegoogelt. Es gibt Subharmonische wohl als Problem bei Turbinen.
So wie ich das verstanden habe sind die selbsterregt/ nichtlinear. Das dürfte bei einem Hochtöner nicht vorkommen. Wäre eine totaleFehlkonstruktion.
Gruß
Arnim
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - Azrael - 25.12.2020
hoschibill schrieb:Wenn ich meine Entscheidung darauf gründe, dass ich ein Chassis wähle, das vom Abstrahlverhalten passt und dabei im angedachten Einsatzbereich möglichst geringen Klirr und niedrige Nachschwingzeiten hat, komme ich doch genau da hin, wo ich hin will. Das bestmögliche Chassis für den angedachten Einsatzbereich. Oder?Ich würde sagen: ja.
Viele Grüße,
Michael
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - Slaughthammer - 25.12.2020
hoschibill schrieb:Wenn ich meine Entscheidung darauf gründe, dass ich ein Chassis wähle, das vom Abstrahlverhalten passt und dabei im angedachten Einsatzbereich möglichst geringen Klirr und niedrige Nachschwingzeiten hat, komme ich doch genau da hin, wo ich hin will. Das bestmögliche Chassis für den angedachten Einsatzbereich. Oder?
Moin Olli,
dann hast du auf jeden Fall 95-99% erreicht. Das Problem was JFA noch festgestellt hat bezieht sich auf verzögertes ausschwingen außerhalb (in der Regel oberhalb) des Übertragungsbereichs, was passiert wenn die dort verorteten Resonanzen durch Klirrkomponenten aus dem Motor angeregt werden. Aber je geringer der Klirr im Übertragungsbereich, desto weniger werden die auch angeregt, also hilft das schon mal doppelt. Wenn man dazu noch über ganze Frequenzspektrum ein gutmütiges Abklingspektrum hat, sollte dieses Problem nicht auftreten.
xyz25 schrieb:Wenn ich das richtig verstehe meinst du, dass eine bspw. 22khz Membranreso, angeregt durch bspw K2 bei 11khz wiederum auch andere tieferfrequente höhere Klirrfaktoren anregt?Fast. Wenn ich das richtig verstehe, die angenommene Reso bei 22 kHz mit tiefer liegenden Frequenzen intermodulieren, wodurch dann IMD-Verzerrungen im hörbaren Bereich entstehen können. Man sollte sich aber bewusst sein, dass es hier wirklich um die letzten 1-2% geht, also wirklich feinste Nuancen. Könnte aber mit ein Grund sein, warum Druckkammertreiber mit Phenol oder Kunststoffmembran für HiFi häufig lieber eingesetzt werden als solche mit Metallmembran.
xyz25 schrieb:Sehr interessante Diskussion insgesamt hier und @JFA sehr verständlich+1 :thumbup:
ArLo62 schrieb:Es gibt Subharmonische wohl als Problem bei Turbinen.
So wie ich das verstanden habe sind die selbsterregt/ nichtlinear. Das dürfte bei einem Hochtöner nicht vorkommen. Wäre eine totaleFehlkonstruktion.
Soweit ich weiß, wurde die Existenz von Subharmonischen lange Zeit sogar angezweifelt, bis jemand mal drauf gekommen ist ein Blatt Papier an eine Stimmgabel zu halten. Und ja, sowas sollte in einem Lautsprecher nicht vorkommen. Höchstens wenn die Anschlusslitzen an der Membran klappern oder ähnlich gelagerte Fälle. Das würde dann aber zusätzlich auch massiv Oberschwingungen erzeugen.
Gruß, Onno
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - FoLLgoTT - 25.12.2020
fosti schrieb:Wenn ich mit der Impulsantwort ein Faltungsintegral durchführe und das wie auch immer darstelle (CSD, Amplituden- etc.) ist doch alles enthalten. Hinterher auf die Klirrkomponenten zu filtern OK aber zunächst ist doch alles da!
Euch allen natürlich auch frohe Weihnachten! :prost:
Du hast völlig Recht, in der Impulsantwort ist alles enthalten. Aber durch die Farinamethode werden die Harmonischen Anteile ja extrahiert und als eigene Impulsantworten der eigentlichen Impulsantwort vorangestellt. Die sieht man sogar in ARTA, wenn man ordentlich zoomt. Das heißt, der Wunsch ist, auf diesen extrahierten Impulsantworten dieselben Auswertungen fahren zu können wie auf der Gesamtimpulsantwort, eben auch das CSD.
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - ctrl - 25.12.2020
Zitat:Wir meinen damit, dass wir das CSD nur für den Amplitudengang von z.B. K2 oder K3 eigenständig auswerten.Warum soll denn K2 oder K3 anders ausschwingen als wenn die betreffende Frequenz durch den Grundton angeregt wird?
Wenn bei der normalen CSD Auswertung die Frequenz f2 nach einer Schwingungsperiode unter -30dB bedämpft ist, dann sollte auch K2 zur Grundfrequenz f1 mit 2 * f1 = f2 ebenso schnell ausschwingen - oder nicht?
Warum soll das Ausschwingverhalten bei einer bestimmten Frequenz x anders sein wenn über K2, K3,... angeregt wird - das verstehe ich nicht.
Gruß Armin
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - JFA - 25.12.2020
xyz25 schrieb:Wenn ich das richtig verstehe meinst du, dass eine bspw. 22khz Membranreso, angeregt durch bspw K2 bei 11khz
Bis hierhin richtig. Die Membranresonanz bei 22 kHz wird von den Klirrkomponenten aus dem Antrieb bei 11, 7.3, 5.5 usw. kHz angeregt. Besser sieht man das allerdings bei Mitteltönern, die ihre Resonanzen dann z. B. bei 6 kHz haben und dementsprechend von den Klirrkomponenten bei 3, 2, 1.5 usw. kHz angeregt werden. Das ist im Klirrschrieb auch gut sichtbar und ein Zeichen dafür, wie sauber der Antrieb arbeitet. Beispielsweise haben vernünftig demodulierte Chassis das Problem nicht (so ausgeprägt).
Und natürlich haben diese Klirrkomponenten dann das gleiche zeitliche Verhalten wie die Membranresonanzen, welche sie anregen. Und das wurde meines Wissens nie genauer betrachtet, und soweit ich weiß bin ich bisher auch der einzige, der das überhaupt mal dargestellt hat.
Zitat:wiederum auch andere tieferfrequente höhere Klirrfaktoren anregt?
Das dann nicht. Aber das Problem besteht natürlich auch bei Intermodulation, also z. B.:
- Resonanz bei 6 kHz
- Zweitonanregung bei 3 und 3.3 kHz
- Dann sind die Modulationsprodukte
-- Ordnung (1,1) bei 300 Hz und 6.3 kHz
-- Ordnung (1,2) bei 3.6 kHz und 9.6 kHz
-- Ordnung (2,1) bei 2.7 kHz und 9.3 kHz
-- Ordnung (2,2) bei 600 Hz und 12.6 kHz
-- usw.
Dabei sind die beiden letztgenannten noch durch die Membranresonanz beeinflusst, weil die erste Oberwelle der Anregung bei 3 khz genau drauf liegt.
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - JFA - 25.12.2020
@Armin:
nimm ein Chassis als einen mehrstufigen Verstärker an. Der Klirr, den jede Stufe erzeugt, wird durch die darauffolgenden Stufen entsprechend ihres Frequenzgangs verstärkt. Deshalb sieht man gelegentlich im Klirrschrieb ein Abbild des Membranfrequenzgangs.
Weil der Frequenzgang mit dem zeitlichen Verhalten direkt verknüpft ist, wird auch der Klirr entsprechend zeitlich verzerrt. Daher kann ein K2 oder K3 oder Kx deutlich langsamer Ausschwingen als die Grundwelle.
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - FoLLgoTT - 25.12.2020
ctrl schrieb:Warum soll das Ausschwingverhalten bei einer bestimmten Frequenz x anders sein wenn über K2, K3,... angeregt wird - das verstehe ich nicht.
Das hat auch keiner behauptet. Den Beweis für deine (logische) These haben wir aber auch nicht, weil wir es ja nicht auswerten können.
Wir vermuten sicherlich alle, dass die Anregung der Frequenz egal ist und dass es dann immer gleich lange ausschwingt. Das aber wirklich mal zu sehen und vielleicht auch daraus Klangcharakterisiken abzuleiten, ist noch mal etwas anderes.
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - xyz25 - 25.12.2020
Bis zu JFA's Multitonbeispiel war alles in Ordnung
Könntest du das evtl nochmal ausführen?Ich verstehe dass die Modulationsprodukte verschiedener Ordnung durch Überlagerung der Anregungstöne und wiederum durch Überlagerung derer Produkte mit den Anregungstönen ergibt. Aber warum hat die Membranreso nur bei den beiden letzten Beispielen einen Einfluss? Die Anregung bei 3khz liegt doch (K2) immer auf der Reso?
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - Uli_Bel - 25.12.2020
Das ist ja hier eine muntere Weihnachtsdiskussion.... sozusagen ein 'theoretisches Frickelfest'.... auch wenn ich wegen des Abstandes noch nie dort sein konnte...
Aber interessant und teilweise sogar amuesant zu folgen ...
Sorry fuer die Unterbrechung...
Weitermachen...
Ulli
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - ctrl - 25.12.2020
Zitat:Ich verstehe dass die Modulationsprodukte verschiedener Ordnung durch Überlagerung der Anregungstöne und wiederum durch Überlagerung derer Produkte mit den Anregungstönen ergibt. Aber warum hat die Membranreso nur bei den beiden letzten Beispielen einen Einfluss? Die Anregung bei 3khz liegt doch (K2) immer auf der Reso?
f2 > f1
Für die Modulationsverzerrungen zweiter Ordnung MD2 gilt: f2-f1 ,f2+f1
Für die Modulationsverzerrungen dritter Ordnung MD3 gilt: 2*f1 - f2 , 2*f1+f2, 2*f2 - f1, 2*f2 + f1
usw.
Diese MD führt JFA hier auf:
Zitat:Aber das Problem besteht natürlich auch bei Intermodulation, also z. B.:
- Resonanz bei 6 kHz
- Zweitonanregung bei 3 und 3.3 kHz
- Dann sind die Modulationsprodukte
-- Ordnung (1,1) bei 300 Hz und 6.3 kHz
-- Ordnung (1,2) bei 3.6 kHz und 9.6 kHz
-- Ordnung (2,1) bei 2.7 kHz und 9.3 kHz
-- Ordnung (2,2) bei 600 Hz und 12.6 kHz
-- usw.
Dabei sind die beiden letztgenannten noch durch die Membranresonanz beeinflusst, weil die erste Oberwelle der Anregung bei 3 khz genau drauf liegt.
Beim Fall "Ordnung (2,1) bei 2.7 kHz und 9.3 kHz" ist die Berechnung für MD3 wie folgt:
2*f1-f2=2.7kHz und 2*f1+f2=9.3kHz
Dabei liegt aber 2*f1 immer genau auf der Membranreso und beeinflusst damit die Modulationsverzerrungen. Genauso verhält es sich für MD4.
Gruß Armin
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - spendormania - 25.12.2020
Zum Thema "Abklingen" hat man bei Focal einen kleinen Versuchsaufbau gemacht, hier im Video zu sehen.
https://youtu.be/184crGkXsKM?t=2432
Vielleicht eine kleine Erklärung für die Vorteile des Materials.
VG
Ludger
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - JFA - 25.12.2020
Ja, genau. Ein anderes interessantes Beispiel wäre Anregung mit 2.7 und 3.3 kHz, wo dann die Summe 6 kHz auf der Resonanz liegen würde.
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - xyz25 - 25.12.2020
Danke für die Erklärung.
Muss mich da mal tiefer einlesen, spannendes Thema.
Was macht einen "guten" Hochtöner aus? - ctrl - 25.12.2020
Zitat:Zitat:wiederum auch andere tieferfrequente höhere Klirrfaktoren anregt?Das dann nicht
Vielleicht sollte man auf diesen Punkt nochmal näher eingehen. Die heftige "Aufbrech-Resonanz" bei vielen Metall-Hochtöner und der damit einhergehende erhöhte K2, K3,... erzeugt keine zusätzlichen Intermodulationsverzerrungen (im hörbaren Bereich).
Einer der am übelsten aufbrechenden Hochtöner die ich kenne, ist der Seas-DXT. Die Resonanz bei rund 27kHz liegt gut 15dB über dem durchschnittlichen Schalldruck des Hochtöner. Wie zu erwarten ist K2 bei ~13kHz und K3 bei ~9kHz deutlich überhöht.
Bei einem Tiefmitteltöner würde man nun entsprechend tief trennen um die harmonischen Verzerrungen nicht anzuregen, was bei einem Hochtöner offensichtlich nicht möglich ist.
Die Argumentation die jetzt aufgemacht wird ist, dass der Grundton zusammen mit dem kräftigen K2, K3,... des Metall-HT für zusätzliche IMD im hörbaren Frequenzbereich sorgt. Zumindest habe ich früher schon mal so ähnlich argumentiert :o
Aber auch in diesem Fall gilt für die möglichen MD von Grundton zusammen mit z.B. K3:
f2 > f1
Für die Modulationsverzerrungen zweiter Ordnung MD2: f2-f1 ,f2+f1
usw.
Wenn also bei 9kHz wegen der Reso K3 bei 27kHz stark angeregt wird ergibt sich für MD2 18kHz was K2 bei einem 9kHz Grundton entspricht.
Es gibt also wegen der starken Reso keine zusätzlichen MD im hörbaren Bereich. Was eine Messung so auch wiedergibt, wenn ein Sinus mit ~9kHz auf den Hochtöner gegeben wird.
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Gruß Armin