Da der er nogen som ikke rigtigt forstår hvordan en waveguide virker, her i blandt også folk som anser dem selv som autoriteter, med revselsesret, på området, vil jeg prøve at forklare formålet og virkemåden af en waveguide, på så enkel vis som muligt.

 

Waveguides er beslægtet med horn, men geometrien i en waveguide er optimeret til helt andre parametre end konventionelle horn.

 

Man skal tænke på at horn blev opfundet i en tid hvor det var ondt om forstærkerkraft, derfor blev disse optimeret til så stor og bredbåndet forstærkning som fysisk muligt. Da der var fokus på effektivitet blev der anvendt meget høje kompressionsforhold hvilket gør at der arbejdes i et område hvor luften ikke opfører sig som et lineært medie længere, dette giver den typiske ”hornlyd/forvrængning”

Med transistorernes indtog steg den opnåelige forstærkerkraft og hornteknologien blev af de fleste anset for overflødig og stort set kun anvendt til PA brug.

 

Waveguides er heller ikke konstrueret til at opnå en en højere følsomhed over et bredt område, de tilføjer kun hornladning i området typisk 2-3 kHz og nedefter. Over waveguidens forstærkningsområde vil diskanten stort set opføre sig som var den monteret på en plan baffel.

Da den forstærkning waveguiden tilfører stiger nedefter med 6 dB per oktav er det let at kompensere for denne akustiske forstærkning med et simpelt 1. ordensfilter. Dette er meget lig det som gøres i en RIAA kompensering, bare med modsat fortegn.

 

På grund af denne akustiske forstærkning, skal der ved 1 kHz kun anvendes ca. 1/100 del af den effekt som den samme enhed, monteret på en plan baffel, skal have for at opnå det samme lydtryk.

I og med at det er ekstremt små effekter der håndteres i diskantens lave arbejdsområde, er det muligt at udvide dennes håndtering af frekvenser nedefter til at omfatte et område som ellers ikke er realistisk.

 

Efter denne indledning vil jeg lige kommentere nogle udsagn omkring waveguides som er dukket op i offentligheden her for nyligt.

 

Udsagn:

1. En waveguide er teknisk set blot et ganske kort og langtfra optimeret horn.

 

Svar:

Dette er en sandhed med modifikationer, waveguides og horn er to forskellige ting, selvom den grundlæggende fysik bagved er nært beslægtet. Horn er designet til at give en bredbåndet akustisk forstærkning med generel højere følsomhed til følge. Waveguides giver ikke en generel højere følsomhed men anvender elektrisk kompenseret akustisk forstærkning i det lave område.

 

Udsagn: 

2. Ja, naturligvis vil jeg fastholde, at horn/waveguides udelukkende kan bruges til at modificere udstrålingsmønstret og i samme sammenhæng naturligvis også øge lydtrykket et par dB. De kan ikke selv på trods af producentens anprisninger øge båndbredden med mere end den nu let forøgede følsomhed muliggør.

 

Svar:

Dette er et udtryk for manglende baggrundsviden indenfor området, og en antagelse af at waveguiden er et ”ikke optimeret horn” som giver en let men bredbåndet forstærkning. Det kan dog fint lade sig gøre at optimere waveguide-geometrien til at stort set udelukkende adressere udstrålingsmønstret. Dette gøres typisk med de meget små waveguides som efterhånden er dukket op i mange konstruktioner.

 

Udsagn: 

3. Mht den kompensation, som skulle være indbygget i systemet er der jo det både reelle og ikke mindst teoretiske problem, at et horn/waveguide kun er nogenlunde lineært over et par oktaver. Derefter stiger forvrængningen dramatisk og der er ingen matematisk mulige hornprofiler, som giver mulighed for blot at gå fra 1000 hz til 20.000

 

Svar:

Dette er igen udtryk for manglende forståelse for forskellen mellem horn og waveguides. En waveguide-ladet diskant er kun lineær fordi der elektrisk kompenseres for den akustiske forstærkning i det lave område. I det høje område er der absolut ingen hornladning.

 

Udsagn:

4. Iøvrigt har den forøgede computerkraft i de nyere beregninger af horn jo overhovedet ikke givet større forstærkning, kun jævnere summering og mere ensartet dækning med lyd.

 

Svar:

Dette er igen en antagelse af at horn og waveguides er det samme, waveguides er, modsat horn, ikke designet til at give generel højere virkningsgrad.

 

Udsagn: 

5. Det forekommer nu osse som en syg ide at lade en waveguide/hornladning arbejde over så mange oktaver hvor den umuligt kan være lineær og så ser vi endda bort fra diskantens opførsel langt under anbefalet grænsefrekvens.

 

Svar:

Som det er anskueliggjort nu, så arbejder waveguiden ikke over 2500-3000 Hz og den giver kun en lineær respons fordi der elektrisk er kompenseret for den akustiske forstærkning i det lave område. Denne elektriske kompensering mindsker effektbehov og membranvandring med en så høj faktor at båndbredden kan udvides nedefter.

 

Udsagn:

6. Lige atter en gang for afdøde arveprins Knud, en waveguide er et horn og intet andet.

 

Svar:

Det er nok ikke nøvendigt at svare på dette, men det anses for påvist at der er en klar definitionsforskel på horn og waveguides.

 

Hilsner,

Karsten

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

__________________
www.studiosound.dk

Genialt.............. Ja der er jo en enkelt person der tror at et horn er det samme som en waveguide................ Samme person som anbefaler at man kortslutter signal til stel i et output.

Ganske svært at se det seriøse i disse personer, selvom de meget gerne vil være "konger"

Fedt indlæg Karsten

Tak for et fremragende indlæg. Vil det være kværulantisk, hvis man påstår, at både horn og waveguides er akustiske impedanstransformere, der væsentligst adskiller sig i den båndbredde, de er designet til at dække?

jazzman skrev: Tak for et fremragende indlæg. Vil det være kværulantisk, hvis man påstår, at både horn og waveguides er akustiske impedanstransformere, der væsentligst adskiller sig i den båndbredde, de er designet til at dække?

Det er skam på ingen måde kværulantisk, og faktisk i fin overensstemmelse med fysikken bag.

Hilsner,

Karsten

__________________
www.studiosound.dk

På diyaudio.com er der en tråd om emnet på nu 37 sider.Der skulle nok være lidt information om emnet.

http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?s=&threadi d=103872

Om det er det samme eller ej er vel ligegyldigt.Det må i sidste ende handle om hvordan det spiller.Jeg kan bare stadigt ikke kan forstå, hvorfor det bedste sted at dele, er lige midt i diskantens resonansfrekvens.Og ikke eksempelvis en oktav højere omkring de 1000hz.Som jeg ser det må det skyldes, at der må vælges mellem to onder. Hvad for størst problemmer alubasserne ved højere deling, eller diskanten ved lavere deling.Det her er ikke skrevet for at spille kloge Åge.Jeg forstår det ganske simpelt ikke helt.

MVH  

André, med et lukket baskabinet spiller du også midt i resonansfrekvensen. Problemet er, at der ikke er nogen mekanisk dæmpning på og under denne frekvens.  Det er årsagerne til, at diskanter ikke tåler megen effekt når man nærmer sig resonansfrekvensen. Mht. diskanten yder waveguides og horn en mekanisk dæmpning, der øger belastbarheden. Og som Karsten skrev, så skal der kun tilføres en brøkdel af effekten ved de lave frekvenser, hvor waveguiden forstærker.

Hej André,

Midt i diskantens egenresonans er ikke det bedste sted at dele, men det er det laveste sted det med rimelighed kan lade sig gøre. Du vil også typisk se at der deles over egenresonansen, selvom det ikke er langt fra. I SP regi er der desuden anvendt et "kneb" til at tæmme egenresonansen.

Det primære formål med at dele lavt, igen i forbindelse med SP, er at anvende basenhederne i deres rene stempelområde og få dem til at rulle af før de begynder at gå i mindre flatterende opbrydninger.

Der er så også det forhold at for at få et elektrisk 2. ordens filter til at opføre sig som et akustisk 4. ordens filter, så skal enhedens naturlige afrulning tages med i betragtning.

Hilsner,

Karsten

__________________
www.studiosound.dk

jazzman skrev: André, med et lukket baskabinet spiller du også midt i resonansfrekvensen. Problemet er, at der ikke er nogen mekanisk dæmpning på og under denne frekvens.  Det er årsagerne til, at diskanter ikke tåler megen effekt når man nærmer sig resonansfrekvensen. Mht. diskanten yder waveguides og horn en mekanisk dæmpning, der øger belastbarheden. Og som Karsten skrev, så skal der kun tilføres en brøkdel af effekten ved de lave frekvenser, hvor waveguiden forstærker.

Sandt nok, men det gøres vel igen kun som et nødvendigt onde.Det eneste anden mulighed ved basser er at vælge nogen med relativt høj resonansfrekvens, og så dele under denne.Det giver så bare problemmet med 12db afrulning.Denne løsning bliver nok lidt svær med en diskant.Og en mekanisk dæmpning kan det vel aldrig blive, da der ikke er noget mekanik i en waveguide.Jo det var regne stykket, der viser effekt afsættelsen ved eks. en normal deling ved 2500hz, og med waveguide ved 500hz, jeg efterlyste.

MVH

StudioSound skrev: Hej André, Midt i diskantens egenresonans er ikke det bedste sted at dele, men det er det laveste sted det med rimelighed kan lade sig gøre. Du vil også typisk se at der deles over egenresonansen, selvom det ikke er langt fra. I SP regi er der desuden anvendt et "kneb" til at tæmme egenresonansen. Det primære formål med at dele lavt, igen i forbindelse med SP, er at anvende basenhederne i deres rene stempelområde og få dem til at rulle af før de begynder at gå i mindre flatterende opbrydninger. Der er så også det forhold at for at få et elektrisk 2. ordens filter til at opføre sig som et akustisk 4. ordens filter, så skal enhedens naturlige afrulning tages med i betragtning. Hilsner, Karsten

Jeg kan så forstå at du ikke vil fortælle hvad dette kneb gør ud på, det gør det jo ikke nemmere at forstå  .

MVH

Tak for en fin forklaring Karsten. Nu må vi så håbe at der er flere som forstår det.

Men en forstærkning på 100 (20 dB) ved 1 kHz? Så hopper min kæde af, eller er der noget sort magi med i spillet?

Geddes skriver selv således på hans side om "DIY practical waveguide"  - ", theory suggests up to +6dbm. output can be obtained by waveguide loading thus allowing a lower crossover frequency for the same diaphragm excursion"  Altså 6 dB forstærkning! Med en større waveguide kan jeg gå med til 10 dB, men 20?

http://sound.westhost.com/articles/waveguides3.htm#s9

__________________
Jan Nielsen
Music is all about the groove, and you don't find grooves on a cd......

Hej André,

Knebet går i al sin enkelthed ud på at lave en sugekreds som napper energien i resonansområdet.

Mht mekanisk dæmpning i en waveguide, så har du via den impedanstransformering waveguiden giver en "luftsøjle" foran diskanten som tilføjer en inertimasse.

Hilsner,

Karsten

__________________
www.studiosound.dk

StudioSound skrev: Hej André, Knebet går i al sin enkelthed ud på at lave en sugekreds som napper energien i resonansområdet. Mht mekanisk dæmpning i en waveguide, så har du via den impedanstransformering waveguiden giver en "luftsøjle" foran diskanten som tilføjer en inertimasse. Hilsner, Karsten

Øh nu er jeg igen stået af .Men giver det ikke et dyk i frekvensgangen ?.

Den forstod jeg godt, det var bare lidt hyggeligt ordkløverig.Det er ikke mekanisk men akustiskdæmpning.

MVH

Hej Jan,

De 10" waveguides som SP pt. anvender giver en 12-14 dB ved 1kHz. Der er dog en noget større eliptisk waveguide på vej til den nye Revelation Grand Master. Det er muligt at den ikke helt når de 20 dB men vi er i det område.

Hilsner,

Karsten

__________________
www.studiosound.dk

Hej André,

Nu skal du tænke på at enhver form for resonans, i et højttalersystem, er energi som er svær at tæmme, dermed er den per definition ikke ønskelig. I og med denne resonans ligger under den egentlige delefrekvens, er det ikke noget problem at bortlede denne uønskede energi.

Hilsner,

Karsten

__________________
www.studiosound.dk

StudioSound skrev: Hej André, Nu skal du tænke på at enhver form for resonans, i et højttalersystem, er energi som er svær at tæmme, dermed er den per definition ikke ønskelig. I og med denne resonans ligger under den egentlige delefrekvens, er det ikke noget problem at bortlede denne uønskede energi. Hilsner, Karsten

Hvad er den egentlige delefrekvens ?.

MVH

André Jensen skrev: Hvad er den egentlige delefrekvens ?. MVH

I den nuværende Millennium serie er det 700 Hz. I og med at vi befinder os ved delefrekvensen er outputtet fra diskanten 3 dB nede her, da responsen ved skæringspunktet er en summering af bassens og diskantens output.

Hilsner,

Karsten

__________________
www.studiosound.dk

StudioSound skrev: André Jensen skrev: Hvad er den egentlige delefrekvens ?. MVH I den nuværende Millennium serie er det 700 Hz. I og med at vi befinder os ved delefrekvensen er outputtet fra diskanten 3 dB nede her, da responsen ved skæringspunktet er en summering af bassens og diskantens output. Hilsner, Karsten

Jep - men for at skære det ud i pap, så er diskanten jo faktisk 14 + 3 dB nede (hvis du trækker den akustiske forstærkning i waveguiden fra). Således svarer det rent elektrisk til noget der ligner et 2. ordens højpas filter ved  ca. 2 kHz, og her er der jo ingen som brokker sig over at diskanten siger noget ved dens egenresonans.  

__________________
Jan Nielsen
Music is all about the groove, and you don't find grooves on a cd......

Men en resonans er jo ikke i sig selv en energi. Energien kommer fra forstærkeren.Så at skrive at denne energi skal bortledes, mener jeg er vrøvl. I et basreflekskabinnet bruges en port, til at dæmpe denne.Men at energien kommer fra forstærkeren kan ses på impedanskurven.Energien skal ikke bortledes, den skal ikke tilføres enheden.Man kan ikke mig bekendt fjerne en resonans elektrisk.

MVH

janils skrev: StudioSound skrev: André Jensen skrev: Hvad er den egentlige delefrekvens ?. MVH I den nuværende Millennium serie er det 700 Hz. I og med at vi befinder os ved delefrekvensen er outputtet fra diskanten 3 dB nede her, da responsen ved skæringspunktet er en summering af bassens og diskantens output. Hilsner, Karsten Jep - men for at skære det ud i pap, så er diskanten jo faktisk 14 + 3 dB nede (hvis du trækker den akustiske forstærkning i waveguiden fra). Således svarer det rent elektrisk til noget der ligner et 2. ordens højpas filter ved  ca. 2 kHz, og her er der jo ingen som brokker sig over at diskanten siger noget ved dens egenresonans.

Så vil jeg da også skære det ud i pap.Jeg vil da meget gerne se dokumentation på, at påstanden om de 14-20db er sand.Især når teorien siger +6db.Og husk det her er teknik, og ikke et politisk debatforum .

MVH

André Jensen skrev: Så vil jeg da også skære det ud i pap.Jeg vil da meget gerne se dokumentation på, at påstanden om de 14-20db er sand.Især når teorien siger +6db.Og husk det her er teknik, og ikke et politisk debatforum . MVH

Hej André,

Du kan da kigge forbi en dag, så kan vi lave et sweep på en ukompenseret waveguide. Jeg har tidligere målinger liggende et sted, men jeg har ikke lige tid til at rode efter dem nu.

Hilsner,

Karsten

__________________
www.studiosound.dk