Kantendispersionen - was passiert?

[Uwe]

Was mich in diesem Zusammenhang auch interessiert:

Inwieweit wirken sich bei einem Lautsprecher die Abdeckung durch ein Metallgitter und einer Stoffbespannung auf die Wellenausbreitung aus?

Welcher Einfluss auf den Frequenzgang ist denn z. B. im Vergleich Metallgitter und "keine Abdeckung" zu erwarten, gibt es denn nähere Informationen zu diesem Thema?

[elchhome]

Hi Uwe,

schau mal hier

In den Bedienungsanleitungen aller unserer Boxen gibt es den kleinen Satz: "Mit abgenommenem Stoffrahmen (bzw. Gitter) klingt die Box etwas heller und klarer."
Der Bespannstoff und die Gitter sind von der Schall-Durchlässigkeit ähnlich.
Trotzdem sind die Gitter rein deshalb schon im Vorteil, weil sie keinen Rahmen haben, der bei Stoff-Abdeckung "kaum zu verhindern" ist.
Übliche Stoffrahmen fast aller Boxen (selbst High-End-Boxen für über 20.000 Euro), haben "glatt herausgefräste" Innenkanten an den Stoffrahmen. Schon der Rahmen allein (also ohne Stoff), wirkt ansatzweise so, wie jemand, der links und rechts neben dem Mund die Handfächen zu einem angedeuteten "Sprachrohr" ansetzt, wenn er schreiend große Entfernungen überbrücken will.
Die zwar kurze, aber "nicht abgestimmte" Hornöffnung eines solchen Stoffrahmens verbiegt den Frequenzgang einer ansonsten perfekt linearen Box auf etwa + 2 / - 5 bis - 8 dB im Frequenzbereich zwischen etwa 4 und 10 kHz!
"Aufmerksame Beobachter" stellen fest, dass alle Nubert-Stoffrahmen etwa in der Mitte (der Dicke des Rahmens) eine 2. Fräskante mit einem Winkel von etwa 45 Grad haben, um dem Rahmen eine "andeutungsweise exponentielle" Form für den durchlaufenden Schall zu geben. Dadurch werden die schädlichen Effekte etwa halbiert.
Das fällt bei den Gitter komplett weg.
Stoffrahmen und Gitter gemeinsam haben aber noch einen 2. Effekt: Beim Durchlaufen des Stoffes (oder Gitters) kommen über 95 % der Schallwellen ungehindert durch. (Eine Dämpfung um 5 % bedeutet einen Pegelverlust von lediglich 0.5 dB!) Knapp 5% werden am Stoff oder Gitter jedoch reflektiert, - dann an der Hochton-Kalotte noch einmal reflektiert und laufen nun ebenfalls (zeitversetzt um die vielleicht 1.5 bis 2 cm Zusatz-Weg) zusammen mit dem "Original-Schall durch den Stoff.
Diese "beiden Wellenzüge" addieren sich und können im Bereich von etwa 10 kHz eine Welligkeit von immerhin etwa 1.5 bis 2 dB erzeugen.
Vor allem deshalb bevorzuge ich leicht den Klang ohne Gitter.

Gruß, Andreas

[++Stefan++]

Allerdinst ist die Kante des Lautsprechers keine Kante auf die der Schall trifft, da er ja an der Lautsprecherkante entlangläuft. Er trifft nur auf die "Fläche" eines größeren Luftvolumens.

[elchhome]

Nein, die Lautsprecherkante ist sehr wohl eine "normale" Kante.

ps: siehe hier

[++Stefan++]

so genannte »Kantenbrechung«

Das Medium bleibt das gleiche (Luft) und es kommen auch keine Schallwellen von Vorne auf die Kante zu, da der Hochtöner eingelassen ist.

http://www.walter-fendt.de/ph14d/huygens.htm kann also nicht zutreffen, da kein zweites Medium durchlaufen wird.

[tiyuri]

Mathematisch sellt der Übergang von der Schallwand zum freien Raum eine sprunghafte Änderung in den
Randbedingungen des Systems da. Anschaulich werden die Luftmoleküle unmittelbar nach der Kante duch
die entlang der Front laufenden Schallwelle zum Schwingen angeregt und es breiten sich von dort Kugel-
wellen aus. Der Wellenanteil des Raumwinkel, in dem sich die Kante befindet, wird von dieser wiederum
in den Raum reflektiert.

[++Stefan++]

So ähnlich habe ich es auch in der Arbeit beschrieben, und zwar durch die plötzlich auftretenden 90° mehr Luftvolumen.