ein Trichterlautsprecher fürs Audion

Hallo,

nach welchem Gesichtspunkt die Trichterlautsprecherbauer in den 20er die 
Lautsprecher gebaut haben, weiß ich nicht.
Sicher ist, das es erstmal Kombinationen von Grammophon-Trichtern und 
magnetischen Kopfhörern waren. Es sollten eben mehrere Personen was 
hören können.
Frequenzgang möchte ich jetzt mal nicht einschätzen, ich denke, gute 
Grammophonbauer haben da auch nur experimentiert, so laut wie möglich 
und subjektiv angenehm klingend dürfte das Ziel gewesen sein.

Berechnet wurde da vermutlich noch sehr wenig, es gab einfach noch keine 
Grundlagen dazu, auf die man aufbauen konnte, nur Erfahrung.

Im Netz sollte da aber durchaus was zu finden sein.

http://www.jogis-roehrenbude.de/Leserbriefe/Selbstbautrichter.htm

Sowas z.B.

Gruß aus Berlin
Michael

Also so ein Trichter wird wohl in der Praxis immer nicht ideal sein, 
aber sei's drum.

Im Prinzip bräuchtest Du einen unendlich langen Exponentialtrichter, 
welcher unendlich langsam exponentiell dicker wird. Die Idee dahinter 
ist, dass Du Deinen Lautsprecher an den Freiraum anpasst. Der 
Lautsprecher möchte eigentlich am liebsten den Wellenwiderstand eines 
dünnen Rohres haben, der freie Raum ist aber eher so wie ein dickes 
Rohr. Somit machst Du ein Rohr, welches dünn anfängt, und dann immer 
dicker wird.

Die Fläche am Ausgang sollte die Direktivität bestimmen, zumindest ist 
das bei Kolbenlautsprechern so. Da gilt als Faustformel, dass Schall mit 
Wellenlängen unterhalb des Umfangs ungerichtet abgestrahlt werden.
Je schneller Du den Trichter dick machst, um so ungünstiger sollte die 
Anpassung sein.
Da Du am Anfang und am Ende immer leichte Fehlanpassungen haben wirst, 
wirst Du bei n*Trichterlänge Resonanzen bekommen.

Das Material sollte halt schallhart sein. Ob das jetzt Plastik oder 
Blech ist sollte relativ egal sein.

Musikinstrumente sind eigentlich nicht geeignet, bei denen geht es ja um 
die gewollte Klangbeeinflussung.
Schultüte ist ungünstig, da das ja kein Exponentialtrichter ist.

Mach das Teil einfach so lang und groß wie es Dir möglich ist, und Du 
solltest damit so nahe wie möglich an das Optimum kommen.


Falls Dir die Lautstärke nicht reicht, kannst Du ja auch ein Auxetophone 
bauen:

http://www.youtube.com/watch?v=J7SV65DFNy8

Hallo,

nimm das Ganze nicht zu ernst, opfere die Schultüte und teste es.
Es gab auch Grammophone mit ziemlich graden Trchtern.
Auch Koffergramophone, wo Tonarm mit Schalldose einfach auf den 
rechteckigen Tasten geschraubt war und an der Vordeseite eben ein 
Austrittsgitter.
Gab es als Untermahlung zu Knistern und Rauschen eben nioch surren vom 
Federantrieb.

Als Ersatz für die HiFi-Anlage wirst Du es nicht nutzen wollen, 
Vorstellungen, wie es in den 20ern wirklich klang, dürfte es aber 
vermitteln.

Ich kenne Volksempfänger (VE301) und Goebbelsschnauze (DKE38) noch als 
kleiner Stippi vor der Einschulung von meinem Opa.

Vor Jahren habe ich mal einen DKE38 für einen Bekannten repariert.

Irgendwie faszinierend; die Puhdys aus der Goebbelsschnauze. :-)

Gruß aus Berlin
Michael

Andreas schrieb:

> zum Auxetophone: was es nicht alles gab... wasum nicht gleich
> funkempfang per pressluft, man braucht nur einen geeigneten wandler von
> elektromagnetisch nach mechanisch

Mit solchen Umwandlern hat man ganz am Anfang Funk betrieben. Man hatte 
da Späne, die sich im Feld mechanisch ausrichteten. War nicht wirklich 
gut, aber damals hatte man ja sonst nichts.

Als 'alter' Boxenentwickler kann ich folgendes dazu sagen:
Die untere Grenzfrequenz eines Horns ergibt sich aus dem Umfang (und 
nicht wie sich 'spess53' auch noch falsch verbessert hat, aus der Fläche 
- seine erste Angabe war schon richtig) des Hornmundes. Der wiederrum 
kann durch den geschickten Aufstellungsort verbessert, d.h 'virtuell' 
vergrößert, werden. Dies gilt aber nur bei Boden-, Wand- oder 
Eckaufstellung. Bei z.B. Grammophonen strahlt der Trichter direkt in den 
freien Raum - also ist hier leider keine 'Verbesserung' möglich - die 
Größe des Trichters entscheidet schlichtweg über die untere 
Grnezfrequenz.
Prinzipiell sollte man für Hornlautsprecher Treiber einsetzen, die einen 
(extrem) starken elektrischen Antrieb haben. Zu erkennen an einem 
Qes-Wert (Stichpunkt: Thiele-Small-Parameter) der sehr klein ist. Ein 
Wert unter 0,3 wäre erstrebenswert. Er bestimmt vorrangig, neben der 
Horngeometrie, wie breitbandig der Lautsprecher voraussichtlich arbeiten 
wird.
Der Hornverlauf selbst kann nach diversen mathematischen Regeln 
berechnet werden, dabei sind Reinstformen wie konisch (also die bereits 
erwähnte Schultüte), exponentiell, usw. als auch alle nur erdenklichen 
Mischformen und Sonderformen, wie z.B. die Traktrix-Funktion, denkbar. 
Dabei hat jede ihre ganz spezifischen Vor- und Nachteile. Grundsätzlich 
ist nur die sich vergrößernde Fläche mit steigender Entfernung zum 
Hornhals ausschlaggebend. Dies sorgt letztendlich für eine Transfomation 
der 'Impedanz' der Luft (die auch noch frequenzabhängig ist) an die 
Membran des Treibers. Während andere Lautsprecherkonzepte mit einem 
lächelichen Wirkungsgrad von selten mehr als 5% erreichen, sind mit 
einem ideal ausgelegten Horn bis zu 50% drin. Nicht von ungefähr haben 
in den Anfangszeiten der Kinos 8 Watt mit einer Röhrenendstufe 
ausgereicht, um den ganzen Saal mit einem profunden Bass zu versorgen. 
Heute sind nicht selten Kilowatts mit konventionellen Lautsprechern 
erforderlich um den Saal zum beben zu bringen.

ALso, meine Empfehlung wäre für einen Selbstbautrichter eine 
Traktrixfunktion (http://de.wikipedia.org/wiki/Traktrix) zu wählen. Für 
eine untere Grenzfrequenz von 300Hz wäre ein Umfang von etwa 1,13 Meter 
(oder ein Durchmesser von 36cm) nötig. Die Länge des Trichters ergibt 
sich automatisch aus der Konstruktion der Traktrix-Kurve (z.B. 
zeichnerisch) indem man den Trichter genau dort abschneidet, an der sie 
den gleichen Durchmesser wie die Membranfläche des Treibers hat.
Den Trichter kann man nun z.B. mit gut biegbarem (und damit vmtl. auch 
dünnem) Holz segmentweise aufbauen. Hier würde ich nicht weniger als 12 
Segmente wählen, besser ab 16 und mehr. Wer noch fit in Geometrie ist, 
dem sollte es nicht schwer fallen aus den Durchmessern und den 
Horntiefenabmessungen die entsprechenden Segmente, aus dem 3- ins 
2-dimensionale umgezeichnet, zu konstruieren. Ein bißchen 
Pattex-Konstruktionskleber aus der Kartusche und mit einer zuvor 
angefertigtem Traktrix-Lehre sollte der Zusammenbau dann eigentlich 
(problemlos) möglich sein. Wer will kann es auch aus, im Extremfall aus 
dem Vollen Fräsen oder Drehen, oder, weil weniger Abfall anfallen würde, 
aus zusammengeklebten Ringen grob vorkonstruieren und dann 
Abfräsen/-drehen, bis man die gewünschte Wandungsdicke hat. Zuviel 
Wanddicke macht die Sache nur schwer und zu dünne Wände machen das ganze 
möglicherweise zu instabil bzw. zu stoßempfindlich. Hier gilt es ahlt 
abzuwägen, bzw. zu entscheiden welche 'Optik' dem Auge besser 
schmeichelt. Auch spricht nichts dagegen einen GFK-Bauer zu animieren 
den Trichter in Karbonmatten-Look zu bauen.

Have fun.

Ein paar kleine Korrekturen:
a) Auch eine Traktrixfunktion ist nicht 'ideal', hat aber einen 
vergleichsweise mehr oder weniger ausgeprägten kürzeren Hornverlauf 
gegenüber anderen - wie z.B. exponential, hyperbolisch, konisch und 
deren möglichen Mischformen.
b) Bei jedem Hornverlauf gibt's Reflexionen von der Mundöffnung zum 
Hornhals, allerdings mal mehr mal weniger, je nach 'mathematischem' 
Verlauf.

@ Andreas:
An Deiner Stelle würde ich mir ein gefaltetes Mittel-/Hochtonhorn (mit 
einer evtl. angepeilten unteren Grenzfrequenz von 300Hz) verkneifen. Bei 
Basshörner mag das noch okay sein. Mit jedem 'Knick' wird nur noch mehr 
akustische Energie zum Hornhals zurückreflektiert - etwas, was man in 
diesen Frequenzbereichen auf jeden Fall vermeiden sollte!
Aber hast Du mal nach der Traktrixfunktion überhaupt die Länge des Horns 
konstruiert? Denn dann würdest Du feststellen, daß die Länge gar nicht 
mal so groß sein wird - natürlich stark abhängig von der Hornhalsfläche, 
d.h. dem Membrandurchmesser des Treibers. Natürlich wäre dafür auch die 
mickrige Membranfläche eines kleinen Kopfhörers (mit einer Impedanz von 
z.B. 32 Ohm) denkbar, aber empfehlenswert wäre das nicht, weil so 
unpraktisch für den mechanischen Aufbau.

Andreas schrieb:
> @raimund
>
> hallo, danke für die tipps! das mit dem falten kommt schon hin, es soll
> schließlich auch altertümlich aussehen.

Die 'altertümlichen' sind aber auch nicht gefaltet sondern sehr schön 
und vor allem kunstvoll gebogen/geschwungen. Nichts für Grobmotoriker 
sondern eher was für Feinschlosser/-mechaniker.

> du gehst wahrscheinlich von einer hifi-anwendung aus... der lautsprecher
> soll aber an einem audion für kurzwellenempfang angeschlossen sein, das
> rauscht und knistert ohnehin, von linearen frequenzgängen will ich da
> gar nicht reden.

Natürlich hat auch ein eigenes Design mit einer ganz speziellen und 
einmaligen "Sound-Coloration" so seinen Reiz. ;-)

> eine wichtige frage:
> welchen durchmesser sollte denn der trichter an der dünnsten stelle,
> also am anfang haben?

Habe ich schon mehr als einmal erwähnt: Die 'dünnste' Stelle ist der 
Hornhals (English: horn throat) und der sollte bei 
Mittel-/Hochtonhörnern ohne Konmpressionskammer der Fläche der 
Treibermembran entsprechen.
Bei Konuslautsprechern ist das der Durchmesser der Membran + eine 
Sickenbreite.
Wem z.B. ein FE103 zu teuer ist, kann auch einen FRS8 von Visaton nehmen 
(31cm² Membranfläche entsprechen ca. 63mm eff. Membrandurchmesser) - ist 
ein gutes Breitband-Chassis und mit nur 78mm Korbdurchmesser auch noch 
ausgesprochen klein.
Andere preisgünstige Alternativen wären noch die (Mini-)Chassis von Tang 
Band, die ein fast unschlagbares Preis-Leistungsverhältnis bieten. Meine 
Empfehlung für was 'Kleines' wäre z.B. der W2-1625SA mit nur 15cm² 
Membranfläche (also ein kleiner 2-Zöller mit nur noch sage und schreibe 
58mm x 58mm Korbabmessungen), der seine Stärken auch im Mitteltonbereich 
hat.

Hecht schrieb:
> Solange es nur um ein Nostalgieprojekt geht kann man den Trichter
> vielleicht auch aus wachsgetränktem Papier herstellen. Sowas gab es
> schonmal. Man kann auch Leinöl verwenden was nach Aushärten in der Form
> einigermassen stabil wird.

Hmmm, interessant. Allerdings mit Leinöl das aushärten soll? Naja, mit 
Leinöl gearbeitet habe ich schon öfter, aber es härtet nicht so gut aus 
wie ein Lack. Deshalb bin ich etwas skeptisch was die Haltbarkeit einer 
solchen Konstruktion anbelangt. Hast Du da gute Erfahrungen mit gemacht?

> ...
> Ein Horn bringt einen Teleskopeffekt. In Cinemaxx-Kinos kann man sowas
> erleben: Grosser Raum und der Schall scheint aus unmittelbarer Nähe zu
> kommen.

Das liegt aber definitiv nicht an den Hörnern, sondern der aufwendigen 
Technik mit multiplen Lautsprechern, die versucht an jedem Platz im Kino 
ein einigermaßen gutes Sound-Erlebnis hinzubekommen. Wer Zuhause eine 
5.1 oder gar 7.1 Surround-Anlage stehen hat, dürfte bemerken, daß der 
Sound nur an einer Stelle innerhalb der Lautsprecher-Anordnung am 
'geilsten' klingt und die Effekte dort so richtig gut rüber kommen. 
Sobald man z.B. etwas zu weit daneben sitzt wirds schon wesentlich 
miserabler.

Hecht schrieb:
>>Hmmm, interessant. Allerdings mit Leinöl das aushärten soll? Naja, mit
>>Leinöl gearbeitet habe ich schon öfter, aber es härtet nicht so gut aus
>>wie ein Lack. Deshalb bin ich etwas skeptisch was die Haltbarkeit einer
>>solchen Konstruktion anbelangt. Hast Du da gute Erfahrungen mit gemacht?
>
> Ich habe das von Lampenschirmen aus der Gastronomie abgeguckt, erinnerte
> mich zunächst an Leder. Papier muss man notfalls doppelt nehmen. Entwurf
> habe ich aus dem Tintendrucker mit dem Zirkel angeritzt und mit
> Fugenleim verklebt.

Aha! Also erst mit Fugenleim verklebt und dann erst mit Leinöl auf 
'nostalgisch' getrimmt. Hatte es zunächst so verstanden, daß 
ausschließlich Leinöl (ein hervorragendes Naturprodukt übrigens) auch 
als 'Kleber' miß- bzw. gebraucht wurde. Aber jetzt ist ja alles klar.

> Es gibt ein Arbeitsplattenöl von der Firma "BioFa", das kann ich sehr
> empfehlen. Die Oberflächen sind an Belastbarkeit den gewöhnlichen
> Produkten um einiges voraus. Die Produkte sind auch preislich attraktiv.
> Es riecht kaum und ist ungiftig.

Na dann werde ich mich mal danach umschauen, denn von "BioFa" war mir 
bisher noch nichts bekannt. Danke für den Hinweis.