Tweet
Hornresp Help
Introductie
Hornresp is een hoornsimulatieprogramma, geschreven door David McBean en gebaseerd op Olsen’s hoornmodel. David schreef het originele programma in de vroege jaren zeventig van de vorige eeuw in Fortran IV en draaide het op een IBM mainframe computer ter grootte van een riante studentenkamer.
Hornresp kent, zoals de meeste simulatieprogramma’s, enige beperkingen in het hogere frequentiegebied (300 Hz +) en wordt mede daarom voornamelijk gebruikt voor de simulatie van bas/subhoorns. De “power” respons heet echter vrij accuraat te zijn en latere versies hebben de optie om de directiviteit te berekenen (daarover later meer).
Hoewel het een vrij eenvoudig programma betreft nam de complexiteit over de jaren toe. Ook bevat het een serie vaktermen en afkortingen die onduidelijk of mysterieus kunnen overkomen, zelfs na het lezen van de ingebouwde Helpfile. De Engelse taal maakt het er al niet makkelijker op, daarom een Nederlandstalige “kickstart” die je hopelijk snel op weg helpt.
Handleiding
ANG: Hier kun je aangeven hoe de hoorn het geluid in/naar de ruimte afstraalt.
4,0 Pi: Lage frequenties stralen omni-directioneel af. Dit betekent dat als de kast hoog in lucht wordt geplaatst het geluid in alle richtingen afstraalt. Op deze manier vormt het geluid als het ware een bol om de luidspreker/kast/bron heen, met de kast in het middelpunt. Deze bolvormige afstraling wordt 4,0 Pi genoemd (fullspace).
2,0 Pi: Zodra een kast in 2,0 Pi staat wordt de afstraling anders, het vormt nu een halve bol (beter bekend als halfspace). De grond vormt een akoestische spiegel: Het is alsof er onder de grond een hoorn staat die spiegelt met de eigenlijke hoorn. Doordat er twee hoorns aanwezig zijn is de effectieve mondoppervlakte verdubbeld. De laagweergave wordt vaak verbeterd en de efficiëntie van het systeem wordt verhoogd (harder met hetzelfde vermogen).
Hoe kleiner het getal voor Pi, hoe harder en dieper de hoorn zal gaan met dezelfde input. Elke halvering van het getal staat voor een effectieve verdubbeling van de mondoppervlakte.
1,0 Pi (1/4th space) gebruikelijkerwijs is dit als de hoorn op de grond en tegen 1 muur staat maar ook hoog boven de grond tegen twee muren. Dit geeft dezelfde frequentierespons als 2 kasten in halfspace.
0,5 Pi (1/8th space) in het Engels bekend als "corner loaded" (hoekgeladen), met de hoorn op de vloer en tegen twee muren. Dit geeft dezelfde frequentierespons als 4 kasten in halfspace.
0,0 Pi Dit staat voor een oneindige hoorn.
In de meeste gevallen, op zeer grote PA-installaties na, worden sub/baskasten op de grond gezet en worden dus gesimuleerd in halfspace (2,0 Pi). Topkasten worden doorgaans gevlogen of op statieven of subkasten geplaatst (zodat de hoornmond van de hoogdriver zich boven het publiek bevind). Naarmate de hoogte van plaatsing en/of de frequentie toeneemt zal de afstraling geleidelijk van halfspace naar fullspace gaan.
Dit wordt nog eens versneld door de toenemende directiviteit van de hoorn op hogere frequenties. Doordat deze frequenties zich niet meer omni-directioneel gedragen zijn ze minder ontvankelijk voor externe invloeden op de afstraling (muren, plafonds, vloeren, etc.) PA-topkasten worden om die reden het beste gesimuleerd in fullspace.
Halvering van het getal voor Pi (bijv. 4,0 Pi 2,0 Pi) geeft volgens Hornresp een maximale toename van ~5 dB in SPL (theoretisch max. 6 dB). Dit is echter gebaseerd op een zeer solide afbakening van de afstraling, bijvoorbeeld een dikke betonnen muur. Dunne muren en/of muren van hout, gipsplaten en dergelijke hebben doorgaans minder invloed en kunnen daarom in een lagere SPL resulteren dan voorspeld.
In het ergste geval (zoals lage frequenties of hoge SPL-niveau’s) kunnen ze zelfs als geluidsabsorptie werken, waarbij geluidsenergie in de vorm van beweging en warmte-ontwikkeling verloren gaat.
Een sub vliegen geeft bijna altijd meer nadelen dan voordelen. Voor PA worden veel hoorns zo ontworpen dat ze pas optimaal werken in een stack van 4 of meer in halfspace. Voor thuis/hifigebruik kun je ANG kiezen zoals dat het beste uitkomt. 0,5 Pi is hier het meest efficiënt en geeft de beste laagweergave in verhouding tot de grote van de kast. Niet iedereen is hier echter even enthousiast over, aangezien er ook geluidstechnische nadelen kleven aan het plaatsen van (bas)luidsprekers in een hoek.
VEL / DEN: In latere versies van Hornresp zijn deze parameters vervangen door EG en RG.
VEL: De snelheid van het geluid in de lucht op een gegeven temperatuur en luchtdruk (onder standaardomstandigheden; welke zijn vastgelegd volgens internationale afspraken). Tenzij je de juiste omstandigheden van de locatie weet, kun je deze op 'default' houden.
DEN: De dichtheid van de lucht op een gegeven temperatuur en luchtdruk. Zie ook VEL.
EG: Versterker RMS Voltage (in Volt) – Effectief gezien is dit het ingangsvermogen in het kwadraat, gedeeld door de impedantie.
In Hornresp werk je niet meer met het vermogen in Watt (zoals bij WinISD Pro) maar met het voltage. Deze parameter beïnvloed de SPL en de mechanische uitslag van de luidspreker.
Hornresp heeft een ingebouwde calculator (dubbelklik in het invoerveld) die het vermogen in Watt (W), bij een bepaalde impedantie naar het voltage vertaald.
2,83 volt vertaald zich in 1 W bij een impedantie van 8 Ohm. 2,83 Volt is echter ook 2 W bij een impedantie van 4 Ohm.
Stel je wilt een invoer van 200 W voor een 8 Ohmige luidspreker, Hornresp berekent dit als 40.00 Volt:
U = I x Z --> 40.00 / 8 = 5 A --> P = U x I --> 40 x 5 = 200 W (= U^2 / Z) {U = voltage, I = stroom/Ampèrage, Z = impedantie, P = vermogen}
RG: Interne weerstand versterker (ohm) – Dit is (eventueel) inclusief de weerstand van de kabels van de versterker naar de luidsprekers. Een zetje in de richting: Kabel van de versterker naar de luidsprekers (10 meter lang, 2,5 mm kwadraat) ~0,3 Ohm. Interne weerstand versterker ~0,04 Ohm.
CIR: De omtrek van de hoornmond gemeten in grensfrequentie golflengtes - CIR is alleen zichtbaar als het laatste hoornsegment exponentieel is of als het eerste en enige segment exponentieel of hyperbolisch-exponentieel is. Indien dit niet zo is wordt CIR vervangen door FTA (verderop).
Zoals je wellicht weet simuleert Hornresp de hoornoppervlakte (mond, keel en de diverse segmenten) alsof deze conisch/cirkelvormig zijn. Om een optimale efficiëntie te bereiken op de onderste grensfrequentie van de hoorn moet de omtrek van de ronde hoornmond gelijk zijn aan de golflengte van de onderste grensfrequentie (in 4,0 Pi). Aan deze voorwaarde wordt voldaan zodra CIR 1,0 is.
In 2,0 Pi is de optimale efficiëntie bij de onderste grensfrequentie met een kleinere hoornmond te behalen (zie ook ANG). In 1,0 Pi kan de hoornmond wederom kleiner worden gemaakt, etc.
In de meeste moderne hoornontwerpen is de hoornmond kleiner dan de optimale mondoppervlakte (een compromis tussen de grootte en de benodigde prestaties). Als je de Engelse taal machtig bent kun je er meer over teruglezen in de FAQ’s van Speakerplans en op het www. In het kort; Je kunt wegkomen met een CIR kleiner dan 1,0 mits correct ontworpen.
FTA: Flare tangent angle (in graden) – Alleen zichtbaar als CIR niet zichtbaar is. Een FTA van nul geeft een rechte buis. Het maximum van 90 is een bijna oneindig snelle expansie, bijvoorbeeld als S1 veel kleiner als S2 is en/of L12 zeer kort is. Zichtbaar in het schematische diagram.
Introductie
Hornresp is een hoornsimulatieprogramma, geschreven door David McBean en gebaseerd op Olsen’s hoornmodel. David schreef het originele programma in de vroege jaren zeventig van de vorige eeuw in Fortran IV en draaide het op een IBM mainframe computer ter grootte van een riante studentenkamer.
Hornresp kent, zoals de meeste simulatieprogramma’s, enige beperkingen in het hogere frequentiegebied (300 Hz +) en wordt mede daarom voornamelijk gebruikt voor de simulatie van bas/subhoorns. De “power” respons heet echter vrij accuraat te zijn en latere versies hebben de optie om de directiviteit te berekenen (daarover later meer).
Hoewel het een vrij eenvoudig programma betreft nam de complexiteit over de jaren toe. Ook bevat het een serie vaktermen en afkortingen die onduidelijk of mysterieus kunnen overkomen, zelfs na het lezen van de ingebouwde Helpfile. De Engelse taal maakt het er al niet makkelijker op, daarom een Nederlandstalige “kickstart” die je hopelijk snel op weg helpt.
Handleiding
ANG: Hier kun je aangeven hoe de hoorn het geluid in/naar de ruimte afstraalt.
4,0 Pi: Lage frequenties stralen omni-directioneel af. Dit betekent dat als de kast hoog in lucht wordt geplaatst het geluid in alle richtingen afstraalt. Op deze manier vormt het geluid als het ware een bol om de luidspreker/kast/bron heen, met de kast in het middelpunt. Deze bolvormige afstraling wordt 4,0 Pi genoemd (fullspace).
2,0 Pi: Zodra een kast in 2,0 Pi staat wordt de afstraling anders, het vormt nu een halve bol (beter bekend als halfspace). De grond vormt een akoestische spiegel: Het is alsof er onder de grond een hoorn staat die spiegelt met de eigenlijke hoorn. Doordat er twee hoorns aanwezig zijn is de effectieve mondoppervlakte verdubbeld. De laagweergave wordt vaak verbeterd en de efficiëntie van het systeem wordt verhoogd (harder met hetzelfde vermogen).
Hoe kleiner het getal voor Pi, hoe harder en dieper de hoorn zal gaan met dezelfde input. Elke halvering van het getal staat voor een effectieve verdubbeling van de mondoppervlakte.
1,0 Pi (1/4th space) gebruikelijkerwijs is dit als de hoorn op de grond en tegen 1 muur staat maar ook hoog boven de grond tegen twee muren. Dit geeft dezelfde frequentierespons als 2 kasten in halfspace.
0,5 Pi (1/8th space) in het Engels bekend als "corner loaded" (hoekgeladen), met de hoorn op de vloer en tegen twee muren. Dit geeft dezelfde frequentierespons als 4 kasten in halfspace.
0,0 Pi Dit staat voor een oneindige hoorn.
In de meeste gevallen, op zeer grote PA-installaties na, worden sub/baskasten op de grond gezet en worden dus gesimuleerd in halfspace (2,0 Pi). Topkasten worden doorgaans gevlogen of op statieven of subkasten geplaatst (zodat de hoornmond van de hoogdriver zich boven het publiek bevind). Naarmate de hoogte van plaatsing en/of de frequentie toeneemt zal de afstraling geleidelijk van halfspace naar fullspace gaan.
Dit wordt nog eens versneld door de toenemende directiviteit van de hoorn op hogere frequenties. Doordat deze frequenties zich niet meer omni-directioneel gedragen zijn ze minder ontvankelijk voor externe invloeden op de afstraling (muren, plafonds, vloeren, etc.) PA-topkasten worden om die reden het beste gesimuleerd in fullspace.
Halvering van het getal voor Pi (bijv. 4,0 Pi 2,0 Pi) geeft volgens Hornresp een maximale toename van ~5 dB in SPL (theoretisch max. 6 dB). Dit is echter gebaseerd op een zeer solide afbakening van de afstraling, bijvoorbeeld een dikke betonnen muur. Dunne muren en/of muren van hout, gipsplaten en dergelijke hebben doorgaans minder invloed en kunnen daarom in een lagere SPL resulteren dan voorspeld.
In het ergste geval (zoals lage frequenties of hoge SPL-niveau’s) kunnen ze zelfs als geluidsabsorptie werken, waarbij geluidsenergie in de vorm van beweging en warmte-ontwikkeling verloren gaat.
Een sub vliegen geeft bijna altijd meer nadelen dan voordelen. Voor PA worden veel hoorns zo ontworpen dat ze pas optimaal werken in een stack van 4 of meer in halfspace. Voor thuis/hifigebruik kun je ANG kiezen zoals dat het beste uitkomt. 0,5 Pi is hier het meest efficiënt en geeft de beste laagweergave in verhouding tot de grote van de kast. Niet iedereen is hier echter even enthousiast over, aangezien er ook geluidstechnische nadelen kleven aan het plaatsen van (bas)luidsprekers in een hoek.
VEL / DEN: In latere versies van Hornresp zijn deze parameters vervangen door EG en RG.
VEL: De snelheid van het geluid in de lucht op een gegeven temperatuur en luchtdruk (onder standaardomstandigheden; welke zijn vastgelegd volgens internationale afspraken). Tenzij je de juiste omstandigheden van de locatie weet, kun je deze op 'default' houden.
DEN: De dichtheid van de lucht op een gegeven temperatuur en luchtdruk. Zie ook VEL.
EG: Versterker RMS Voltage (in Volt) – Effectief gezien is dit het ingangsvermogen in het kwadraat, gedeeld door de impedantie.
In Hornresp werk je niet meer met het vermogen in Watt (zoals bij WinISD Pro) maar met het voltage. Deze parameter beïnvloed de SPL en de mechanische uitslag van de luidspreker.
Hornresp heeft een ingebouwde calculator (dubbelklik in het invoerveld) die het vermogen in Watt (W), bij een bepaalde impedantie naar het voltage vertaald.
2,83 volt vertaald zich in 1 W bij een impedantie van 8 Ohm. 2,83 Volt is echter ook 2 W bij een impedantie van 4 Ohm.
Stel je wilt een invoer van 200 W voor een 8 Ohmige luidspreker, Hornresp berekent dit als 40.00 Volt:
U = I x Z --> 40.00 / 8 = 5 A --> P = U x I --> 40 x 5 = 200 W (= U^2 / Z) {U = voltage, I = stroom/Ampèrage, Z = impedantie, P = vermogen}
RG: Interne weerstand versterker (ohm) – Dit is (eventueel) inclusief de weerstand van de kabels van de versterker naar de luidsprekers. Een zetje in de richting: Kabel van de versterker naar de luidsprekers (10 meter lang, 2,5 mm kwadraat) ~0,3 Ohm. Interne weerstand versterker ~0,04 Ohm.
CIR: De omtrek van de hoornmond gemeten in grensfrequentie golflengtes - CIR is alleen zichtbaar als het laatste hoornsegment exponentieel is of als het eerste en enige segment exponentieel of hyperbolisch-exponentieel is. Indien dit niet zo is wordt CIR vervangen door FTA (verderop).
Zoals je wellicht weet simuleert Hornresp de hoornoppervlakte (mond, keel en de diverse segmenten) alsof deze conisch/cirkelvormig zijn. Om een optimale efficiëntie te bereiken op de onderste grensfrequentie van de hoorn moet de omtrek van de ronde hoornmond gelijk zijn aan de golflengte van de onderste grensfrequentie (in 4,0 Pi). Aan deze voorwaarde wordt voldaan zodra CIR 1,0 is.
In 2,0 Pi is de optimale efficiëntie bij de onderste grensfrequentie met een kleinere hoornmond te behalen (zie ook ANG). In 1,0 Pi kan de hoornmond wederom kleiner worden gemaakt, etc.
In de meeste moderne hoornontwerpen is de hoornmond kleiner dan de optimale mondoppervlakte (een compromis tussen de grootte en de benodigde prestaties). Als je de Engelse taal machtig bent kun je er meer over teruglezen in de FAQ’s van Speakerplans en op het www. In het kort; Je kunt wegkomen met een CIR kleiner dan 1,0 mits correct ontworpen.
FTA: Flare tangent angle (in graden) – Alleen zichtbaar als CIR niet zichtbaar is. Een FTA van nul geeft een rechte buis. Het maximum van 90 is een bijna oneindig snelle expansie, bijvoorbeeld als S1 veel kleiner als S2 is en/of L12 zeer kort is. Zichtbaar in het schematische diagram.
), mede daardoor zijn er geen bindende regels. De sterkte van de conus is hier van belang, omdat een hogere compressiefactor een grotere belasting voor de conus vormt. Een te grote compressiefactor kan dan ook leiden tot de destructie van een conus.
Dit lijkt er wel een beetje op.
Comment