rearloaded hörner vs. frontloaded hörner

    Gerade im Reggae-Dub Bereich trifft man ja immer wieder auf Rutschen, i möchte gerne mal den "kult-aspekt" ausser acht lassen und dies auf technische hinsicht beziehen.

    Mal eine kurze Zusammenfassung über rearloader:

    Sie wurden ursprünglich entworfen um vom tiefen Bassbereich bis hin zu 1000hz zu spielen ( meisten waren das dann 15"er JBL z.B. )

    Die direkt strahlende Membran gibt hier den Schall, sagen wir mal 150hz nach oben hin, ab. Alles darunter machte das Horn und es kommt zu einem Einbruch im Frequenzgang in diesem Bereich, da die beiden Flächen ja eine Zeitverzögerung mit sich bringen und nicht mehr in phase sind.

    Die Verzerrungen sind bauart bedingt auch höher als bei frontloaded hörnern, der Frequenzgang ist welliger.

    Da die meisten rearloader ja heutzutage in 4-wege system spielen, quasi entgegen ihrem eigentlichen sinn und bei 80hz getrennt werden frage ich mich, warum man dann einen backloader überhaupt einsetzt ?!

    DENN, jedes mal wenn ich welche ( meistens 18"er mit bestückung der neuesten Generation an Treibern ) höre, muss ich sagen, dass ich noch keinen frontloaded infra gehört habe der da mithalten kann. Sie sind einfach lauter, drücken mehr.

    Warum ?

    Die sensivity kann doch höchstens genau so hoch, wenn nicht sogar nicht mal so hoch wie bei einem frontloaded horn mit gleicher hornlänge sein .. ?!

    Machen die Verzerrungen denn soviel aus, dass es soviel lauter klingt ?

    Wäre es dann nicht von Vorteil, den Treiber anders herum, also mit der Vorderseite in das horn strahlend einzubauen ?

    Zitat von "Inity"


    Da die meisten rearloader ja heutzutage in 4-wege system spielen, quasi entgegen ihrem eigentlichen sinn und bei 80hz getrennt werden frage ich mich, warum man dann einen backloader überhaupt einsetzt ?!


    Weil sie gerade mal da sind, und niemand mehr die ursprüngliche Intention dieser Konstrukte nachvollziehen kann.

    Zitat von "Inity"


    Machen die Verzerrungen denn soviel aus, dass es soviel lauter klingt ?


    Yepp...
    Auch ein kleines Transistor-Radio kann einen ohrenbetäubenden Krach verursachen.

    Zitat von "Inity"


    Wäre es dann nicht von Vorteil, den Treiber anders herum, also mit der Vorderseite in das horn strahlend einzubauen ?


    Tut sich nix. Ist in dem Umfeld wohl eher eine mechanische Überlegung...

    HI,

    gehe davon aus dass es dann wohl an den Verzerrungen liegt... aber warum klingen sie dann nicht verzerrt ? Die meisten Rutschen die ich gehört habe ( z.B. mit 18s, Volt, Void bestückt ) haben eine gehörmäßig sehr saubere und mächtige Partie abgeliefert. Ok Bassverzerrungen hört man eh nicht sonderlich gut, deswegen stören sie auch nicht ?!

    Wie schaut es denn mit dem Wirkungsgrad aus ?! Würde gerne mehr darüber erfahren wie sich dieser verhält in Anlehnung an selbige hornlänge bei frontloadern.

    Um es nochmal deutlich zu machen, ich rede hier nur von KONSERVE

    Es gibt tatsächlich Leute, die sich dieses Konstrukte bauen und von frontloadern darauf umsteigen .. ! Bestimmt sehr oft auch einfach weil sie "grad da sind" !

    Wegen dem drehen des Treibers.... wäre es nicht sinnvoll, den Treiber anders herum einzubauen, eine Kammer dahinter und ihm eine BR Abstimmung zu verpassen ?! Was ändert sich dann alles genau ? Dann hat man ja ein BR-frontloaded horn, dies sollte doch eigentlich noch besser gehen ... ?! Die Verzerrungen sollten Aufgrund des selben Horns und der Vorkammer ja die gleichen bleiben ?!

    Moin Inity,

    Der Entwurf eines rueckwaertsgeladenen Horns aus Trennfrequenzzeiten um 1500 ist ein voellig anderer als der eines Horns heutzutage. Der Treiber braucht eben keine hoeherfrequenten Anteile abstrahlen, darf hoehere Membranmasse und hoehere Induktivitaet haben.

    Wenn ein rueckgeladenes Horn bei 80..100Hz zu trennen ist, liegt die erste destruktive Interferenz fest (logischerweise oberhalb der Trennfrequenz). Zur Steigerung des Wirkungsgrades sind Treiber, Rueckkammer, Hornhals und Hornkontur so zu waehlen, dass sich innerhalb des Passbandes eine konstruktive Interferenz ergibt. Deine Behauptung, der Wirkungsgrad eines rueckgeladenen Horns liege niedriger als der eines frontgeladenen Systems gleicher Hornkontur ist nicht richtig. Bei geeignetem Entwurf eines rueckgeladenen Horns addiert sich die Arbeit, welche im Fall des frontgeladenen Horns an der Federsteife des geschlossenen Rueckkammervolumens verrichtet wuerde, konstruktiv zur abgestrahlten Schalleistung des Hornmundes.

    Deinen Einwurf, rueckgeladene Hoerner wiesen hoehere Verzerrungen auf, kann ich nicht nachvollziehen. Auf welche Quelle beziehst du dich hier?

    Rog Mogale's Anmerkungen zu rueckgeladenen Hoernern http://www.speakerplans.com/index.php?id=faq12 kann ich nicht nachvollziehen. Er verallgemeinert, dass die destruktive Interferenz innerhalb des Passbandes liegt, und leitet daraus die praktische Unbrauchbarkeit des Konstruktionsprinzips hinsichtlich des resultierenden Zeitverhaltens ab. Bei genauer Betrachtung des 21"SuperScooper ergibt sich eine effektive Laenge der Schalleitung von rund 2.6m. Soll die erste destruktive Interferenz aber oberhalb 100Hz liegen, muss die Schalleitung kuerzer als 1.8m sein. Ein weiteres "Problem" ist die Verlaengerung der Schalleitung durch die Rueckkammer. Hornresponse beruecksichtigt die Geometrie der Rueckkammer lediglich um Resonanzen zu ermitteln; die Verlaengerung der Schalleitung wird nicht mit kalkuliert.
    Ganz davon abgesehen, dass die unter dem 21"SuperScooper abgebildete Simulation aber rein gar nichts mit dem realen Verhalten dieses Konstruktes gemein hat. Ich tippe hier auf einen groben Fehler in der Bedienung von Hornresponse.

    Hi

    danke für die Erklärung, jetzt komm ich dem Prinzip langsam näher, allerdings muss ich noch mal nachfragen:

    Konstruktive Inteferenz bedeutet eine Welle trifft auf eine andere die sich somit addiert und lauter/grösser wird. Richtig ?

    was dann wiederum den Wirkungsgrad steigert ? !

    Destruktiv logischerweise genau umgekehrt, aber das passiert doch in jedem Frequenzgang so oder nicht ?!

    Die Simulation sieht in der Tat nicht sonderlich sinnvoll aus !! Der typische einbruch fehlt ja total ...

    AJ Horn arbeitet ja mit Strahlungswiderstand, wäre damit eine genauere Simu möglich ?

    Möchte nochmal explizit auf Vor- und vor allem die Nachteile ( jetzt nur mal technisch gesehen, nicht Gewicht, grösse etc. )
    eingehen. Wo liegt der Knackpunkt zwischen Front-backloaded, wo gibt es die deutlichsten Stärken/ Schwächen ?

    Bei den Verzerrungen beziehe ich mich auf auf eine Messung, die ich auf einer Bauplanseite gefunden habe. Habe dies dadurch in Frage gestellt, da dort explizit auf die hohen Verzerrungen eingegangen wird. Liegt warscheinlich dann am Lautsprecher und ist so wie es aussieht nicht allgemeingültig. Wenn ich es mir genau überlege macht es für mich auch keinen Sinn, habe aber kein fundiertes Wissen diesbezüglich, deswegen die Frage in den Raum geworfen.

    Vielleicht hast dus ja schon gesagt svenr und ich habs nicht kapiert :oops:

    Danke !

    Einmal editiert, zuletzt von Inity (7. Oktober 2008 um 21:52)

    Zitat von "Inity"

    Konstruktive Inteferenz bedeutet eine Welle trifft auf eine andere die sich somit addiert und lauter/grösser wird. Richtig ?

    was dann wiederum den Wirkungsgrad steigert ? !


    Nur wenn beide Phasenstimmig sind.

    Einbrüche sind vorhanden, da wirkt die Phase entgegen, aber auch nicht ganz schlimm.

    hehe, geht ja schnell hier !

    Spiegeln diese Phaseneinbrüche dann die direkte/ Horn abstrahlung bei nem backloader wieder ?! Die Einbrüche sind dann quasi die destruktiven Iterferenzen oder ?!

    Ok, das ist jetzt nehm ich an allgemeingültige Horntheorie, egal ob Back oder frontloaded... auch nicht schlecht ! Kann man das wirklich per hand ausrechnen ? Ich mein, es geht ja bei dem Vergleich um relativ frei schwingend VS. geschlossene Kammer

    Tach nochmal,

    Hornresponse arbeitet natuerlich auch mit einem recht einfachen, aber altbewaehrten Modell des Strahlungswiderstandes. Die haeufigste Ursache fuer Unstimmigkeiten in Simulationen ist die fehlerhafte Anwendung des zugrundeliegenden Modells.

    Zu den Verzerrungen - um welche Seite / Messung handelt es sich denn? Ohne irgendeinen blassen Schimmer von irgendwas zu haben, sehe ich keinen Grund fuer generell hohe Verzerrungen rueckgeladener Hoerner.

    Ich sag's nochmal - ich hab keine Ahnung, darum darf ich den Mist auch schreiben. Vor- und Nachteile beider Prinzipien sehe ich folgendermaszen:
    - fuer den gleichen Treiber und einer Schallfuehrung gleicher Hornkonstante m und Mundflaeche Sm ist durch ein rueckgeladenes Horn ein hoeherer Schalldruckpegel bei gleicher Auslenkung zu erreichen
    - die Passbandbreite wird durch die destruktive Interferenz des rueckgeladenen Horns deutlich eingeschraenkt

    Mit einem rueckgeladenen Horn als Tieftonsystem wird ein Tiefmitteltonsystem zwingend erforderlich, wenn die untere Grenzfrequenz des Tieftonsystems in praxistauglichen Bereichen liegen soll. Ein frontgeladenes Horn als Tieftonsystem kann hingegen bei Einsatz geeigneter Treiber niedriger Membranmasse ein Tiefmitteltonsystem ueberfluessig machen (wobei die mechanischen Anforderungen an die Membran, die notwendige hohe Einbaufrequenz und das Verzerrungsverhalten im Groszsignalbereich hier wieder deutliche Grenzen aufzeigen).

    Hervorragende (und verstaendliche) Fakten zu Hornsystemen finden sich in Olson, Harry F. (1957); "Acoustical Engineering".

    Hallo,

    super, Erklärung verstehe ich !!

    wollte das ganze nun Anhand von Hornresponse mal ungefähr ( die Verlängerung der Schallführung die Hornresponse nicht mit einrechnet kann ja sooo viel nicht ausmachen ?! Warscheinlich kommen dann marginal niedrigere SPL Kurven raus ? ) simulieren.

    Weiteres Problem von mir: Nach 2 Stunden Simulationsversuchen in dem Programm ist es mir noch nicht ganz gelungen eine saubere Simu herzuleiten.

    Weiss jemand eine Einführungsdokument oder ein deutsches pdf etc. ?

    Geht es irgendwie, die Hornfunktion automatisch ausrechnen zu lassen ?

    Aus den Daten "Hornhals" und "Hornmund"

    dann müsste die Eingabe ja auch mit nur 2 "S-parametern, also S1 und S2 richtig sein oder ?

    Danke für die sehr hilfreichen Kommentare !


    Und ja, der grösste Nachteil ist wohl der 4te benötigte Weg, oder eben Tops die bis 80hz können. Sind meiner Meinung nach Frontloader dann doch vorne, da sie universeller einsetzbar sind !

    Dass die Backloader einen rechnerisch höheren output haben bestätigt dann meine Auffassung und die Erkenntnis, die ich in der letzten Zeit gemacht habe.

    wie geasagt, dass zu klären war mein Anliegen den Thread aufzumachen. Nach doch so einigem an Vergleich-hören zwischen gängigen frontloaded hörnern und backloadern besteht für mich kein Zweifel dass backloader eindeutig besser gehen. ( sagen wir mal 40-80hz, selbes Chassis und amping ).

    Die Nachteile für einen professionellen Einsatz überwiegen jedoch !!

    Würde eben gerne Simulationen beider bei gleicher Hornlänge hier posten, brauche aber oben angesprochene Tipps

    Hi Inity,

    Zitat

    Die Nachteile [rueckgeladener Hoerner] für einen professionellen Einsatz überwiegen jedoch !!

    Ich kann Deine Ansicht leider nicht teilen. Soweit ich Dich verstehe, wiegt Dir die Erfordernis eines Tiefmitteltonweges als schwerer Nachteil. Allerdings vernachlaessigst Du die Anforderungen an jenen Systemteil, welcher den Tieftonweg komplementieren muss. In folgendem Beitrag versuche ich gerade erfolglos, ein wenig genretypisches Wissen ueber diese Anforderungen zu sammeln (hochinteressant finde ich das Beispiel; leider teilt niemand meine Faszination):

    http://www.paforum.de/phpBB/viewtopic.php?t=72405

    Nehmen wir den Fall, dass Du ein Horn (Prinzip egal) entwirfst, welches mit n Einzelkabinetten die Anforderungen an Schalldruckpegel, Verzerrungen, Wirkungsgrad, Phasenverzerrung und Membranauslenkung bis zur Trennfrequenz von 100Hz erfuellt. In einem 3-Weg-System muessen die Mitteltoener nun den Bereich von 100Hz bis ~ 1.0kHz abdecken. Das bedeutet aber auch, dass die Mitteltoener bei ~ 120Hz annaehernd den gleichen maximalen Schalldruckpegel wie das Tieftonsystem produzieren muessen. Das erfordert entweder grosse Membranflaeche (Probleme mit Abstrahlverhalten), hohe Auslenkung (Probleme mit Intermodulations- und Dopplerverzerrung) oder Ignoranz (Betrieb der Schwingspule ausserhalb des quasi-linearen Bereichs aka. "Mut zur Luecke").

    Jetzt kommt oft der Einwurf: "Sooo viel Schalldruckpegel will man ja nicht. Das geht schon." Dann bedarf es aber keiner n Einzelkabinette des Horns. Weniger Kabinette verringern die Mundflaeche, aendern die Hornkontur und verschlechtern den Wirkungsgrad tiefer Frequenzen. Fuer niedrigere Schalldruckpegel werden ploetzlich u.a. geschlossene Systeme mit grossem Verschiebevolumen wirtschaftlich. Diese lassen sich gegebenenfalls auch hoeher als 100Hz trennen, wodurch der Mitteltonweg entlastet wuerde.

    Um es kurz zu machen - ich sehe keinen Unterschied darin, ein frontgeladenes Horn bis 140Hz oder ein rueckgeladenes bis 100Hz einsetzen zu koennen: Sind hohe Schalldruckpegel gefordert, ist ein Tiefmitteltonweg zwingend erforderlich, welcher konsequent entworfen werden kann, um eine Trennfrequenz von 100Hz zu ermoeglichen. Ein Blick in die Kataloge der Systemanbieter scheint das zu bestaetigen.

    Eine Anleitung fuer Hornresponse kenne ich nicht, aber sehr hilfreich sind Vance Dickason "Lautsprecherbau" (Impedanzverhalten, Ersatzschaltbild, geschlossene Gehaeuse), "Lautsprecher-Jahrbuch 1989" (Grundlagen des Hornentwurfs) und Marshall W. Leach's AES Beitraege und Heimatseite. Richtig interessant wird es um Fundus von Don Keele, Leo Beranek, Harry Olson und Paul Klipsch.

    Wenn L12 den Wert Null besitzt, oeffnet ein Doppelklick in das ein Auswahlfenster der Hornfunktion. Ist der Wert ungleich null, fuehrt der Doppelklick in eine Berechnungsroutine der Hornfunktion. Der optimale Hornmundumfang fuer tiefe Frequenzen ist Cir~0.97 (siehe Keele, D.B.; "Optimum Horn Mouth Size"). Der entscheidene Parameter ist die untere Grenzfrequenz; Laenge und Mundflaeche koennen (in Grenzen) je nach Erfordernis veraendert werden. Du musst beachten, dass du mehrere Treiber (Multiple Drivers) auf ein Horn arbeiten laesst, um die korrekte Funktion eines Stacks zu simulieren. Weiterhin ist ein rueckgeladenes Horn mittels ventilierter Rueckkammer zu simulieren (Sd=Ap, Lp~0, siehe Hilfe). Der Schalldruckpegel des Horns und des "rueckwaertigen Reflextunnels" muessen dann addiert werden (siehe Hilfe).

    Hi Sven,

    danke für die nochmalige Ereweiterung meines Horizontes

    mit den Hornresponse tipps kann ich auf jeden Fall einiges Anfangen und werde die simulationen in kürze hier einstellen.

    Ich habe die aktuelle Version von hornresp., muss ich da noch auf "combined response" gehen oder reicht die simu einer ventillierten Rückkammer ?

    Im Prinzip sehe ich es ja genau so wie du, im "overall" aspekt allerdings, wo wir wieder bei grösse und gewicht ankommen glaube ich sind sie für die Anforderungen vieler im Nachteil ( live einsatz ).

    Verstehe allerdings nicht, warum es keine Festinstallationen mit Backloadern gibt !!

    Hier mal ein Bild einer Anlage, die ich letztens gehört habe und die sehr gut war. Es waren natürlich mehr Tops aufgebaut.

    http://www.dandelionsound.de/dandelionspeakers.html

    Wenn man nun die Grösse vergleicht mit einem Stack von doppel 18" BR-Hörnern bringt man auf dem Raum schon einige davon unter...

    Dennoch, ich glaube dass es an Präzision fehlen würde, ein 3-weg system könnte klanglich nicht mithalten, es wäre eben ein Kompromiss.

    Moin Inity,

    du musst in jedem Fall die Combined Response errechnen lassen. Was du unmittelbar nach der Simulation siehst, ist nur der Amplitudenfrequenzgang des Horns. Addiert man den Anteil der ventilierten Rueckkammer wird ploetzlich auch der Einbruch sichtbar.

    Ich habe ein paar Vergleiche zwischen den beiden Bauweisen angestellt, einmal fuer den BMS 15S430v2, weiterhin den 18S 18LW1000. Die Ergebnisse sind sehr interessant. Es egeben sich recht beachtliche Unterschiede zwischen rueck- und frontgeladenem Einsatz - speziell was das umbaute Volumen des Horns, die Impedanzen, den Wirkungsgrad und die Auslenkung angeht. Ich werde die Simulationen posten, sobald ich alles beisammen habe.

    sven...

    bin echt begeistert und SEHR gespannt !!

    werde selbiges mit meinen simulationen tun. Bin heute leider nicht dazu gekommen, werde es morgen warscheinlich auch nicht mehr schaffen. Habe am Wochenende Zeit eingeplant.

    Danke für die Weiterbildung !

    Hut ab !