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Mitteltöner arbeitet mit?

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Goisbart
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Beitrag von Goisbart »

schabbeskugel hat geschrieben:Haste 'mal ein Diagramm vorrätig? Möglichst zu den NuLine100ern?
Würd' mich als interessierter Selbstbauer scho interessieren.
Schön wär's...
Ich habe mein Nubert Halbwissen auch nur hauptsächlich aus Infos die man sich hier und im Netz so zusammenstückeln kann.

Ich kann Dir aber ein Beispiel nennen, ich hatte mal für etwa 5 Jahre ein Paar T+A TB160, ein klasse Lautsprecher. 140cm hoch, für meinen Geschmack im Mittelhochtonbereich super (d'Appolito Anordnung) und im Bass 2 x 26cm TT im Gehäuse in einer Transmissionline-Bassreflex-Kombination.

Aber der "Spaßfaktor", die Lust zum lauter hören hat irgendwie gefehlt.
Auf der Weiche waren für den Bassbereich Glockenkernspulen mit relativ hoher Eigeninduktivität. Die waren einfach zu klein dimensioniert. --> frühe Sättigung --> kein Spaß beim Lauthören. Was nutzen mir da doppelseitig mit Kupfer beschichtete Frequenzweichenplatinen?
Und das bei einem Lautsprecher, den es lange für 7000 Mack/Paar gegeben hat (ein paar Jahre später dann für die Hälfte).

Liest man ein wenig in den Nubert Datenblättern, findet man dass sich über soetwas wirklich ernsthaft Gedanken gemacht werden. Und das Ohr bestätigt dies für mich.
Sorry, leider keine allzu technische Antwort...

Gruß
AH
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Beitrag von AH »

"ist es bei euch auch so, dass optisch der obere Tiefmitteltöner sogar mehr arbeitet als ein
unterer?
Oder anders gesagt, wenn ich richtig laut basslastige Musik höre, sieht es für mich so aus,
als ob das oberste Chassis am meisten Hub hat."

Wie sieht die das "arbeiten" denn aus? Ist die Membrane einfach als etwas unscharf sichtbar, oder sieht man Bewegungen, die das Auge auflösen kann (im einstelligen Hz-Bereich).
Im letzteren Fall handelt es sich um Taumelbewegungen, die nichts mit Musikwiedergabe zu tun haben. Selbst der Tieftonbereich ist nicht mit bloßem Auge aufgelöst sichtbar.
Im Takt der Musik hüpfende Membranen oder sich im einstelligen Hz-Bereich bewegende Membranen sind ein Zeichen für Nullagenprobleme, d.h. der Arbeitspunkt (!!!) des Lautsprechers verschiebt sich aufgrund Asymmetrien im Antrieb und der Aufhängung. Die Auswirkungen bezüglich des verbleibenden linearen Hubes sind schwerwiegend, es resultieren Klirr- und Intermodulationsverzerrungen, die mit einer bloßen Sinusmessung nicht erfaßt werden.
Diese Achillesferse des elektrodynamischen Schallwandlers hat ihre größten Auswirkungen bei etwa der zweifachen Resonanzfrequenz des Systems.

Ihr könnt sicher sein, daß Hr. Nubert um diese Problematik weiß und eine Lösung hat, wahrscheinlich in Form einer progressiven Federkennlinie der Aufhängung.

Ich tendiere zu bei höheren Eckfrequenzen und mit hoher Filterordnung getrennten "echten" Mitteltönern. Bei 500Hz kann man z.B. 4. Ordnung (passiv oder analog aktiv, ohne linearphasige Entzerrung) trennen, ohne das das resultierende schlechtere Impulsverhalten signifikant hörbar in Erscheinung träte.
Bei Nubert-typischen niederen Eckfrequenzen geht das leider nicht.

Gruß

AH
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Thias
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Beitrag von Thias »

AH hat geschrieben:"Im Takt der Musik hüpfende Membranen oder sich im einstelligen Hz-Bereich bewegende Membranen sind ein Zeichen für Nullagenprobleme, d.h. der Arbeitspunkt (!!!) des Lautsprechers verschiebt sich aufgrund Asymmetrien im Antrieb und der Aufhängung. Die Auswirkungen bezüglich des verbleibenden linearen Hubes sind schwerwiegend, ...
das können aber auch "Gleichspannungsüberlagerungen" aus dem Verstärker sein. Rumpelgeräusche des Plattenspielers, schlechte CD-Aufnahmen ohne subsonic-Filter, Atemgeräusche an Mikrofonen, Tonabnehmern usw. Ein ABL-Modul könnte Aufschluß bringen, da unter 20 Hz alles steilflankig abgeschitten wird.
Gruß Thias
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Frank Klemm
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Beitrag von Frank Klemm »

AH hat geschrieben:"ist es bei euch auch so, dass optisch der obere Tiefmitteltöner sogar mehr arbeitet als ein
unterer?
Oder anders gesagt, wenn ich richtig laut basslastige Musik höre, sieht es für mich so aus,
als ob das oberste Chassis am meisten Hub hat."

Wie sieht die das "arbeiten" denn aus? Ist die Membrane einfach als etwas unscharf sichtbar, oder sieht man Bewegungen, die das Auge auflösen kann (im einstelligen Hz-Bereich).
Im letzteren Fall handelt es sich um Taumelbewegungen, die nichts mit Musikwiedergabe zu tun haben. Selbst der Tieftonbereich ist nicht mit bloßem Auge aufgelöst sichtbar.
Im Takt der Musik hüpfende Membranen oder sich im einstelligen Hz-Bereich bewegende Membranen sind ein Zeichen für Nullagenprobleme, d.h. der Arbeitspunkt (!!!) des Lautsprechers verschiebt sich aufgrund Asymmetrien im Antrieb und der Aufhängung. Die Auswirkungen bezüglich des verbleibenden linearen Hubes sind schwerwiegend, es resultieren Klirr- und Intermodulationsverzerrungen, die mit einer bloßen Sinusmessung nicht erfaßt werden.
Diese Achillesferse des elektrodynamischen Schallwandlers hat ihre größten Auswirkungen bei etwa der zweifachen Resonanzfrequenz des Systems.

Ihr könnt sicher sein, daß Hr. Nubert um diese Problematik weiß und eine Lösung hat, wahrscheinlich in Form einer progressiven Federkennlinie der Aufhängung.

Ich tendiere zu bei höheren Eckfrequenzen und mit hoher Filterordnung getrennten "echten" Mitteltönern. Bei 500Hz kann man z.B. 4. Ordnung (passiv oder analog aktiv, ohne linearphasige Entzerrung) trennen, ohne das das resultierende schlechtere Impulsverhalten signifikant hörbar in Erscheinung träte.
Bei Nubert-typischen niederen Eckfrequenzen geht das leider nicht.
Bei 2 1/2-Wege-Systemen ist es verständlich,
warum der sogenannte Mitteltöner eine sehr große
Membranfläche hat. Das ist einfach effektive Membranfläche im Baßbereich.

Beispiele:
- Nubert Nuwave 8
- Canton Ergo 700 DC
- B&W DM 603 S3

Um bei diesen Boxen den Richtfaktor im Bereich zwischen 250 Hz und 4 kHz nicht zu stark schwanken zu lassen, muß der Hochtöner tief angekoppelt werden und/oder der "Mitteltöner" muß die Außenbereiche der membran im oberen Frequenzbereich sanft abkoppeln.

Bei 3-Wege-Systemen hat man diese Problem nicht mehr. Warum die Mitteltöner trotzdem noch so groß sind, verstehe ich nicht.

Beispiele:
- Nubert NuWave 10
- Canton Ergo 900 DC
- B&W DM 605 S2

Wobei ich zugeben muß, daß der Richtfaktor noch verhältnismäßig glimpflich verläuft (zwischen 300 Hz und 3 kHz):

- Nubert: 2 dB
- Canton: 2,5 dB
- B&W: 9 dB

Außer bei B&W, vergaß ich zu sagen.
IMHO sollten die Mitteltöner etwas kleiner sein
(z.B. 10 bis 14 cm), sie sollten mittels
Besselfilter 2. Ordnung bei 200 bis 300 Hz abgekoppelt werden. Die dabei auftretenden Laufzeitfehler liegen nach ITU deutlich unter der Wahrnehmungsschwelle.

Bei einer Sonus Faber Amati Hommage wird
der 18 cm Mitteltöner mit einem Hochpaß 1.
Ordnung abgetrennt. Beim Abspielen von
Keith Jarretts "The Cure" (ordentliches Schlagzeug
bei 60 ... 70 Hz) war bei mittleren Lautstärken
(man konnte sich direkt vor den Boxen stehend
noch problemlos unterhalten) die Auslenkungen
des Mitteltöners schon beängstigend. Trotz
100 Watt-Verstärker an einem Lautsprecher,
der etwas mehr verträgt, habe ich mir nicht getraut, weiter aufzudrehen, um den Mitteltöner nicht zu beschädigen.
pinglord
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Beitrag von pinglord »

studiosus hat geschrieben:Die NuLine100 ist kein "reiner" drei-Wege-Lautsprecher, bei dem der Mitteltonbereich per Hochpass vom Tieftönbereich getrennt wäre. Laut Herrn Nubert würde der Hochpass zur Verschlechterung des Impulsverhaltens führen.
und des Phasenverhaltens der Weiche.
Goisbart hat geschrieben:wobei ich mir nicht vorstellen kann, dass dieser Eindruck von Signalen oberhalb von 200Hz kommen kann.
Ich mir auch nicht, da das Auge bereits eine 100 Hz Frequenz nicht mehr sehen - bzw. von "ruhend" unterscheiden - kann.
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g.vogt
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Beitrag von g.vogt »

Hi,
pinglord hat geschrieben:Ich mir auch nicht, da das Auge bereits eine 100 Hz Frequenz nicht mehr sehen - bzw. von "ruhend" unterscheiden - kann.
diese Aussage kann ich nicht nachvollziehen. Ich kann doch auch einen ruhenden von einem rotierenden Ventilator unterscheiden. Der Rotor ist dann nicht mehr klar erkennbar, letztlich entsteht eher der Eindruck einer drehenden Scheibe.

Ebenso sehe ich doch die Auslenkungen einer Bassmembran, sie kriegt dann so unscharfe Konturen (wie es ja auch AH beschrieb).

Mit internetten Grüßen
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Frank Klemm
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Beitrag von Frank Klemm »

g.vogt hat geschrieben:Hi,
pinglord hat geschrieben:Ich mir auch nicht, da das Auge bereits eine 100 Hz Frequenz nicht mehr sehen - bzw. von "ruhend" unterscheiden - kann.
diese Aussage kann ich nicht nachvollziehen. Ich kann doch auch einen ruhenden von einem rotierenden Ventilator unterscheiden. Der Rotor ist dann nicht mehr klar erkennbar, letztlich entsteht eher der Eindruck einer drehenden Scheibe.

Ebenso sehe ich doch die Auslenkungen einer Bassmembran, sie kriegt dann so unscharfe Konturen (wie es ja auch AH beschrieb).

Mit internetten Grüßen
Beispiel Baßmembran:

m = 20 g
Bl = 10 N/A
P = 100 Watt
R = 4 Ohm
I_eff = sqrt (P/R) = 5 A
F_eff = Bl * I = 50 N
a_eff = F / m = 2500 m/s²
v_eff = a_eff / (2 pi f)
x_eff = a_eff / (2 pi f)² = 63 m*Hz² / f²
x_pp = 2 sqrt(2) x_eff = 179 m*Hz² / f²

Rechnung gilt näherungsweise zwischen Resonanzfrequenz und Aufbruchfrequenz.

Für f = 50 Hz => 72 mm
Für f = 200 Hz => 4,5 mm
Für f = 1 kHz => 0,18 mm
Für f = 2 kHz => 0,04 mm

Mit steigender Frequenz nimmt die Ampliude der
Membranauslenkungen dramatisch ab. Bei
"Füttern" mit 100 Watt ist bei 50 Hz die
Membranaufhängung überlastet, bei 200 Hz
führt der Lautsprecher noch deutlich sichtbare Hübe aus, bei 1 kHz muß man schon sehr genau hinsehen und bei 2 kHz ist nichts mehr zu sehen.

Bei hohen Frequenzen sieht man nichts, weil die membran sich kaum noch bewegt.
Zuletzt geändert von Frank Klemm am Fr 7. Nov 2003, 02:30, insgesamt 1-mal geändert.
pinglord
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Beitrag von pinglord »

g.vogt hat geschrieben:Hi,
pinglord hat geschrieben:Ich mir auch nicht, da das Auge bereits eine 100 Hz Frequenz nicht mehr sehen - bzw. von "ruhend" unterscheiden - kann.
diese Aussage kann ich nicht nachvollziehen. Ich kann doch auch einen ruhenden von einem rotierenden Ventilator unterscheiden. Der Rotor ist dann nicht mehr klar erkennbar, letztlich entsteht eher der Eindruck einer drehenden Scheibe.

Ebenso sehe ich doch die Auslenkungen einer Bassmembran, sie kriegt dann so unscharfe Konturen (wie es ja auch AH beschrieb).

Mit internetten Grüßen
Ich bezweifle dass ein Ventilator sich mit 100 U/sek. dreht. (aber ich gebe zu, dass ich nix mit den Dingern weiter am Hut habe). Wenn der Ventilator sich langsamer dreht, sieht man noch "was sich drehen". Aber bei 100 Hz (das wären beim Ventilator 6000 U/min.) bestimmt nicht. Es stellt sich ein ruhendes Bild ein.

Was Frank dir sagen will, weiss ich nicht.

@AH: jau! Dieses Pulsieren setzte unter 30 Hz ein, als ich meine Nubox 400 mit Sinustönen fütterte. Gabs auch mal n Thread zu bzgl. ABL Module und "akustischer Kurzschluss"
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studiosus
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Beitrag von studiosus »

Frank Klemm hat geschrieben:
...

Bei 2 1/2-Wege-Systemen ...

Beispiele:
- Nubert Nuwave 8

...

Bei 3-Wege-Systemen ...

Beispiele:
- Nubert NuWave 10

...
Meines Wissens unterscheidet sich die NuWave 10 von der NuWave 8 im Wesentlichen durch einen weiteres Subbass-Chassis, ein größeres Gehäuse und einer wahrscheinlich etwas anderen Abstimmung. Wieso bezeichnest Du dann die eine als 2 1/2 Wege- und die andere als 3 Wege-System? Habe ich etwas übersehen?
AH
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Beitrag von AH »

allgemein:

Wenn ein Chassis "unscharf" oder "verschwommen" aussieht, liegt kein Problem bezüglich eines weggewanderten Arbeitspunktes vor.
Wenn man dagegen Bewegungen mit dem Auge aufgelöst sieht (oft: Chassis bewegt sich im Takt der Bassdrum in Richtung aus dem Korb heraus), sind es Nullagenprobleme.
Der Tonfilm hat 24 Bilder / Sekunde, das sind 24Hz (entspricht einem ganz schön tiefen Baß *g*). Kinogänger dürften bestätigen, daß man dies nicht mit dem Auge aufgelöst sehen kann.


Wie Frank Klemm schon geschrieben hat, nimmt der erforderliche Hub bei konstanter Chassisgröße mit zunehmender Frequenz stark ab. Oder umgekehrt: Der erzeugte Pegel steigt im genannten Bereich bei konstantem Hub mit 12dB/8ve.

Ein 4,5" Konuslautsprecher mit 9cm Membrandurchmesser erzeugt unter der Annahme von konstant +/-3mm Hub und kolbenförmiger Bewegung in einer unendlichen Schallwand (die dafür erforderliche elektrische Leistung ist unter einer Annahme einer Kennempfindlichkeit von 85dB/SPL/W @ 1m gemacht):

30Hz: 76dB/SPL @ 1m mit 0,125W
60Hz: 88dB (2W)
120Hz: 100dB (32W)
---------------------------------- ca. elektrische Belastbarkeitsgrenze
240Hz: 112dB (512W)
480Hz: 124dB (8,2 kW)
960Hz: 136dB (131kW)

Hier sieht man den zweiten Grund, weshalb höhere Trennfrequenzen günstig sind. Die Kennempfindlichkeit eines Mitteltöners kann bei geringerer Bandbreite höher gewählt werden (zwischen Empfindlichkeit und Bandbreite besteht physikbedingt ein starrer Zusammenhang), womit sich der erzielbare Maximalpegel erhöht.
Zudem sind bei geringeren Bandbreiten des Mitteltöners die (nicht-harmonischen) Intermodulationsverzerrungen geringer, was sich subjektiv in einer "sauberen" Wiedergabe äußert.
Leistung vs. Bandbreite, ein altes, wohlbekanntes Spiel.

Zum Schluß noch eine Bemerkung: Das Abstrahlverhalten von großen Mitteltönern ist durch "Abkopplung" der äußeren Bereiche tatsächlich gut zu gestalten. Mein Gehör mag dies eigenartigerweise nicht so recht, vielleicht aufgrund von Reflektionen im Konus oder ähnlichem. Ich habe solche Lautsprecher mit durchgestimmten Schmalbandrauschen abgehört, mit dem Ergebnis, das sie oberhalb ka = 1 beginnen, "phasig" zu klingen. D.h. es treten anscheinend interaurale Laufzeitdifferenzen auf (die Hörschwellen für solche Differenzen zwischen den Ohren sind extrem niedrig), das Chassis wird nicht mehr von beiden Ohren "gleich gehört". Es wird dabei möglich, die Ausdehung des Schallquelle abzuschätzen.
Der letzte Absatz ist bitte als spekulativ aufzufassen, ich bin nicht sicher, ob meine Interpretation richtig ist.

Gruß

Andreas
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