Smith-Horn, Nachbau Nr.2

Smith-Horn die Zweite

Im ersten Artikel zum Thema Smith-Horn (s. Smith-Horn als Nachbau) haben wir die "Interpretation" des Smith-Horns unseres Abonnenten derwastl gemessen.

Mittlerweile hat uns eine weitere "Interpretation" des Smith-Horns unseres Abonnenten vaues erreicht, welche er viele Jahre in seinem System im Mitteltonbereich betrieben hat. Der prinzipielle Aufbau entspricht dem im Lansing-Heritage-Forum 2010 veröffentlichten Plänen (s. Link):

Quelle: Lansing Heritage

Öffnungswinkel, Länge, Anzahl der Segmente, speziell geformte Trennelemente und "Verteilerstück" sind wie im Link ausgeführt - nur die Höhe des Horns beträgt 38 mm statt 25 mm (was am Anfang des Horns zu einem Querschnittssprung führt)

Als Treiber hat vaues den VISATON DR45N verwendet, der auch im VISATON-Horn M-300 aus der VISATON Monitor 890 Mk III zum Einsatz kommt. Zur Befestigung des Treibers am Horn musste vaues etwas "tricksen" und hat sich einen 19 mm dicken (sich nicht erweiternden) Adapter gebaut, den er mit 4 Schrauben an den Hornseiten befestigt:

Ziel der Messungen ist es zu erkunden:

• wie sich ein Smith-Horn mit 6 Segmenten verhält
• wie sich der Einfluss des Verteilerstücks zeigt

Hier zunächst der Impedanzverlauf des VISATON DR45N ohne und mit dem schwarzen Smith-Horn (kurz: SHB für Smith-Horn Black):

Im Folgenden wurden auf unserer Drehvorrichtung Schalldruckmessungen in horizontaler und vertikaler Richtung mit JustOct (0/15/30/45/60/75°) durchgeführt:

-> kein Constant-Directivity-Verhalten erkennbar; bis 3 kHz sehr breite Abstrahlung, oberhalb von 5 kHz ist der Schalldruckpegel außerhalb der Achse bis zu 25 dB höher!!!!

-> kein Constant-Directivity-Verhalten erkennbar; bis 20 kHz sehr breite Abstrahlung mit Einbrüchen unter großen Winkeln von 2.5 bis 5.5 kHz und von 13 bis 16 kHz

-> relativ geringe Bündelung (besonders vertikal < 2 kHz), ungleichmäßiger Verlauf des Bündelungsgrads

Zusätzlich wurden auf unserer Drehvorrichtung Schalldruckmessungen in horizontaler und vertikaler Richtung mit ARTA in 5°-Schritten von 0° bis 90° durchgeführt:

In horizontaler Richtung strahlt das schwarze Smith-Horn (kurz: SHB) bis 4 kHz extrem breit. Darüber wird der Schalldruck zu den Seiten des Horns (+/- 60°) abgedrängt - ein "Verdienst" des "Verteilerstücks" am Anfang des Horns, denn das Smith-Horn von derwastl zeigte dieses Verhalten nicht. Dafür fällt der Schalldruck auf Achse oberhalb von 4 kHz stark ab.
Vertikal ist die Abstrahlung bis 20 kHz sehr breit (bis +/-90° kein Abfall > -6 dB (außer bei 16 kHz)), oberhalb von 4 kHz fällt der winkelgewichtete Schalldruck in vertikaler Richtung aber stark ab.

Eine Auswirkung der sehr breiten Abstrahlung bei großen Winkeln ist der relativ geringe Wirkungsgrad bei kleinen Winkeln von im Mittel gerade mal 99.77 dB/2.83V/m (Mittelwert 700 Hz bis 4 kHz auf Achse). Der winkelgewichtete Schalldruck liegt fast gleichauf mit 96.25 dB/2.83V/m - üblicherweise differieren beide Werte deutlich mehr, da das Horn die Abstrahlung auf die kleinen Winkel konzentriert, während die großen Winkel maßgeblich zum winkelgewichteten Schalldruck beitragen.

ARTA gibt weitere Kennwerte für das Rundstrahlverhalten an, den Directivity Index (DI) und den Öffnungswinkel (Angle):

Die Welligkeit des Frequenzgangs auf Achse ist auch schon in 20 cm (rote Kurve) und 2 cm (grüne Kurve) erkennbar:

Auffällig ist auch das relativ lange Ausschwingen in 20 cm Messabstand:

Zusätzlich wurde das schwarze Smith-Horn (SHB) von vaues auch noch einmal mit dem CDX1-1747 gemessen (allerdings nur horizontal):

Betrachtet man den winkelgewichteten Schalldruck (horizontal) so zeigt sich, dass der CELESTION CDX1-1747 unten rum etwas leiser als der VISATON DR45N ist (ca. -3 dB), dafür liefert er oben rum mehr Schalldruck (ca. 5 dB):

Fazit:

Das schwarze Smith-Horn unseres Abonnenten vaues sieht sehr schick aus. Es strahlt bis 4 kHz sowohl horizontal als auch vertikal sehr breit, was bei der heutigen Wohnraumgestaltung mit fehlenden, schweren Vorhängen und fehlendem, ganzflächigem Teppichboden (wie es zur Zeit der Erfindung des Smith-Horns üblich war) eher problematisch als vorteilhaft ist. Der Frequenzgang auf Achse ist im Nutzbereich zwischen 700 Hz und 4 kHz recht wellig (horizontal 99.90 +/- 3.00 dB, vertikal 99.64 +/- 2.78 dB). Es wird auf jeden Fall ein zusätzliches Hochtonhorn ab 4 kHz benötigt.

Das "Verteilerstück" am Anfang des Horns lenkt die Schallenergie bei Frequenzen > 4 kHz bevorzugt nach außen und vermeidet so das "Fingering" (s. audioXpress Horn Theory: An Introduction, Part 2) - auf Achse ist dann aber tote Hose . . . Trotzdem muss die Steilheit des Tiefpassfilter groß genug sein, weil der Schalldruckpegel zur Seite bei 8 kHz (1 Oktave über der anzustrebenden Trennfrequenz) fast 20 dB höher ist als auf Achse.

Zum Abschluss unserer Smith-Horn-Trilogie reichen wir noch die Messergebnisse des VISATON M300 nach . . .