Positiv diffraktion sprider beamande ljud?

[JM]

Kan diffraktion med frekvens anpassade spalter framför en "beamande" högtalare användas för att bredda "sweetspot". Om så är fallet - till vilket pris? Distorsion?

JM

[RogerGustavsson]

Är diffraktion verkligen rätt benämning på detta? Denna princip används på ett antal planarelement. Själva membranet är mindre än öppningen i fronten. Ett exempel är Strathern's långa element som bl.a. Infinity använde. Senare gjordes liknande varianter av bl.a. Carver och Bohlender&Graebner.

[Eri]

Har sett äldre lådhögtalare ( engelska? ) med spalt framför högt. elementen, kanske var det framför baselementet, mins inte riktigt. Vilken funktion det hade vet jag inte.

[petersteindl]

[ Bild ]

Kan diffraktion med frekvens anpassade spalter framför en "beamande" högtalare användas för att bredda "sweetspot". Om så är fallet - till vilket pris? Distorsion?

JM

Det är en intressant bild. Tänk dig att ljudvågen skulle gå från höger sida och propagerar åt vänster. Man kan t.ex. ha ett inverterat membran i hårt material som ger en konkav ljudvåg. Sedan upprätthåller man ljudvågens konkavitet genom en fasplugg fram till en lins. Då uppnås en plan ljudvåg efter linsen. Då har man åstadkommit en kompression drive som man kan ansluta till ett horn om det är en plan ljudvåg i hornets hals man vill ha.

Den bild du visar med propagerande ljudvåg från vänster till höger är exempel på diffraktion av en ljudvåg på grund av en enkelspalt. Införs ytterligare en spalt med visst avstånd till den första spalten, d v s två spalter totalt uppstår dessutom interferens dem emellan som ger ett interferensmönster. Det kan även åstadkommas genom att använda två punktkällor på behörigt avstånd från varandra. Ta t.ex. 2 högtalare med ett inbördes avstånd på 3 meter och ljudobjektet är en sångare fantomprojicerad i "mitten" mellan högtalarna. Då påminner det om vanlig stereofoni. Du nämner ju sweet spot och då ligger det nära till hands att diskutera stereofoni med 2 kanaler och 2 högtalare, en för respektive kanal.

Vad gäller sweet spot så är det flera saker som kommer in i bilden. Det ena är tonkurvan på direktljud och det andra är fasläget mellan de interfererande ljudvågorna samt tidsdifferensen. Man bör särskilja på fas och tid. Sitter man off sweet spot så blir det en konstant tidsförskjutning mellan de båda högtalarnas ljudvågor till lyssnaren men beroende på våglängd/frekvens så blir fasen olika och summering ger interferensmönster som varierar beroende på hur mycket off sweet spot man är, tonkurvan får ett karakteristiskt utseende som kallas kamfiltereffekt. Sedan kommer hörseln in, och för den upplevda ljudbilden d v s för fantomprojiceringen blir tidsdifferensen mellan kanalerna dominant.

Vill man undvika interferens så breddas ingen sweetspot. Vill man ha noll tidsdifferens mellan kanalerna om tidsdifferensen på insignalen är noll så breddas ingen sweet spot. Vill man att höger och vänster kanal skall ha rak tonkurva var och en för sig så breddas sweet spot gällande den parametern.

Med vänlig hälsning
Peter

[JM]

Med fler spalter med frekvensavstämda avstånd förenliga med en linjekälla torde interferenserna inte vara hörbara. Eller?

JM

[petersteindl]

Om interferenserna inte är hörbara, varför vill man då ha dem?

[Johan_Lindroos]

[ Bild ]

Kan diffraktion med frekvens anpassade spalter framför en "beamande" högtalare användas för att bredda "sweetspot". Om så är fallet - till vilket pris? Distorsion?

JM

Jepp, självklart och nytt är det inte heller!

Vad avser du med "frekvensanpassade"?

[JM]

Om interferenserna inte är hörbara, varför vill man då ha dem?

Över ca 5000 Hz är vi dåliga på att höra fasfel och små dippar i frekvenskurvan. Med listigt placerade spalter där spaltbredden är optimerad efter våglängden på beamande frekvenser går det att sprida högre frekvenser över en större lyssningsarea. Att det går är inte svårt att förstå. Sannolikt uppstår någon form av kamfilter effekter med destruktiva och konstruktiva interferenser likt med en linjekälla men här med mer som en böjd linjekälla om jag har förstått rätt. Går det att undvika hörbara effekter?
Olika linstyper för ljud använder principen?

JM

[JM]

[ Bild ]

Kan diffraktion med frekvens anpassade spalter framför en "beamande" högtalare användas för att bredda "sweetspot". Om så är fallet - till vilket pris? Distorsion?

JM

Jepp, självklart och nytt är det inte heller!

Vad avser du med "frekvensanpassade"?

Frekvensanpassade spalter innebär att bredden på spalten måste relateras till våglängden på ljudet.

JM

[Nattlorden]

[ Bild ]

Kan diffraktion med frekvens anpassade spalter framför en "beamande" högtalare användas för att bredda "sweetspot". Om så är fallet - till vilket pris? Distorsion?

JM

Jepp, självklart och nytt är det inte heller!

Vad avser du med "frekvensanpassade"?

Frekvensanpassade spalter innebär att bredden på spalten måste relateras till våglängden på ljudet.

JM

Så man måste modulera spaltens bredd i takt med musiken då?

[Johan_Lindroos]

[ Bild ]

Kan diffraktion med frekvens anpassade spalter framför en "beamande" högtalare användas för att bredda "sweetspot". Om så är fallet - till vilket pris? Distorsion?

JM

Jepp, självklart och nytt är det inte heller!

Vad avser du med "frekvensanpassade"?

Frekvensanpassade spalter innebär att bredden på spalten måste relateras till våglängden på ljudet.

JM

Ok, men sedan då? Hur tänker du dig exempelvis ett diskantelement ska få likartad spridning mellan 3 kHz - 20 kHz? Ser du inga praktiska problem med detta? Alltså, hur tänker du dig lösa det hela med olika stora hål med en ljudkälla som jag hoppas att du tänker dig kunna spela över ett visst antal oktaver?

En ganska avsevärd nackdel som jag ser det är om man tutar ljud genom ett mindre hål får man resonanta effekter av nödvändig inneslutande kavitet mellan ljudkälla och hålet. Man förlorar väldigt mycket verkningsgrad i samband med detta.

[petersteindl]

Om interferenserna inte är hörbara, varför vill man då ha dem?

Över ca 5000 Hz är vi dåliga på att höra fasfel och små dippar i frekvenskurvan. Med listigt placerade spalter där spaltbredden är optimerad efter våglängden på beamande frekvenser går det att sprida högre frekvenser över en större lyssningsarea. Att det går är inte svårt att förstå. Sannolikt uppstår någon form av kamfilter effekter med destruktiva och konstruktiva interferenser likt med en linjekälla men här med mer som en böjd linjekälla om jag har förstått rätt. Går det att undvika hörbara effekter?
Olika linstyper för ljud använder principen?

JM

Jo, jag vet. Men min frågeställning är ur en annan aspekt.

Grundfrågan är, vad vill du uppnå?

Om den frågan är svår att svara på i brist på exakt kunskap i ämnet, så kan jag ställa frågan så här istället:
Vad tror du att du önskar uppnå, d v s vad tror du vore bra att uppnå?

Är det att du vill sprida högre frekvenser över en större lyssningsarea?

Du har någon form av fundering och trevar dig fram för att ringa in den problematik som du anser dig vilja lösa. Det är alltså något du om möjligt vill förbättra och helst utan att försämra något annat.

Jag vet dock inte vad det skulle kunna tänkas vara, men det borde vara något som ger hörbar förbättring genom att införa diffraktion eller möjligtvis genom införande av interferens. Därför ställer jag min fråga. Att införa diffraktion eller interferens utan att det skulle ge hörbar förbättring är väl knappast aktuellt, eller?
Nu har jag formulerat om frågeställningen och går istället på din intention. Vet man din intention och om möjligt vad du vill uppnå så är det lättare att ge ett bättre svar.

Med vänlig hälsning
Peter

[JM]

[ Bild ]

Kan diffraktion med frekvens anpassade spalter framför en "beamande" högtalare användas för att bredda "sweetspot". Om så är fallet - till vilket pris? Distorsion?

JM

Jepp, självklart.

Hos ett 3,5" högtalarelement kommer med stigande frekvens ljudspridningsvinkeln, klassisk lobering, att minska.
Kan då ett antal listigt frekvensanpassade cirkulära spalter, smalare spalt mot centrum, centralt framför högtalaren sprida ljudet utan ge större olinjäritet map tonkurvan i lyssningspositionen och inom närområdet?

JM

[I-or]

Tyvärr inte. Den kavitet som uppstår framför konen kommer i kombination med spalterna att ge upphov till en Helmholtzresonans runt kanske 5 kHz (framförallt beroende på spalternas bredd).