Ehhh, Wouter? Wat is nu je punt?
Wat Ronkel melde kan ik me goed in vinden. Het gaat om de sterkte van het membraan per gewicht. En hoe hoger de weer te geven frequentie hoe lager je het gewicht wilt zien te houden om transiënten goed weer te kunnen geven. En de energie zo snel mogelijk aan de lucht af te geven zonder lang natrillen (opgeslagen energie).
Demping van de conus vind ik eigenlijk helemaal niet zo'n goed idee en dat zal ik proberen uit te leggen. Wat je wilt dat een luidspreker doet is het elektrische signaal (energie) zo goed mogelijk omzetten in geluids-(luchttrillings- of kinetische-)energie. Wat je met demping doet is die bewegingsenergie van de conus omzetten in warmte-energie.
Maar waarom wil je dan die demping? Nou, het gaat tenslotte niet puur om de energie-omzetting, maar om het behoud van de informatie. Je wilt niet dat een toon van 420Hz die in de elektrische energie gemoduleerd is voor 10% omgezet wordt in een luchttrilling van 420 Hz (+of-5%) met een vertraging en naijlen en voor 2% in een frequentie van 840Hz, 1% in 1260Hz, 1680Hz etc. Oftewel vervorming. Je kunt dat aanpakken door die boventonen zo snel mogelijk uit te laten sterven. Je houdt dan minder vervorming over.
Maar dat kun je ook op andere manieren aanpakken:
- een ander materiaal gebruiken met een hogere elasticiteitsmodulus waardoor de rek/spanning lager is (lineaire vergelijking). Dit geeft een hogere opbreekfrequentie (obf).
-als de
massa lager is trilt de constructie minder lang na (minder opgeslagen energie) en met een hogere obf. (lin vgl)
-Als de
constructie stijver is is de uitwijking (doorbuiging, amplitude) kleiner en dus de vervorming lager. (kwadratische vgl)
spanning= Moment gedeeld door 1/6 bh² (traagheidsmoment voor een rechthoekige doorsnede) Dit heeft dus meer effect. (hogere obf). Stel je een dunne brede lat voor die je wilt laten zwabberen. Als je hem zo <|> wilt laten zwabberen gaat dat vrij makkelijk en met een lage frequentie. Als je hem op zijn kant houdt en zo <-> gaat bewegen gaat dit veel moeilijker en de frequentie is veel hoger. Je hebt veel meer energie nodig voordat hij gaat zwabberen. Dit is dus de slimmere aanpak eigenlijk.
Nog slimmer is "de massa naar buiten brengen". Dat is; het materiaal dat de meeste spanning opneemt uit elkaar trekken (de h uit de vgl) zoals bv. in een H-balk of een sandwich. De | en | nemen de trek en de druk op en de - bijna niet. In een sandwich nemen de boven en onderlaag alle spanning op en de zachte tussenlaag zorgt alleen dat ze niet ten opzichte van elkaar verschuiven (net als de - in de H).
Je kunt een constructie natuurlijk op verschillende manieren stijver maken. En je kunt een enkelvoudige of een samengestelde constructie maken van 1 enkel of meerdere materialen. Een sandwich. Of verstevigingsribben (hexacone). Of een harsgebonden (hout, carbon, kevlar, glas) of geperste vezel (hout), woven (kevlar, carbon,glas) of non-woven (papier).
Het punt met hoge en middentoners is alleen dat de grootte het productieproces steeds verder gaat bemoeilijken. En sommige exotische materialen idem. Beryllium is bv zeer giftig. Diamant opdampen... Ok. Duidelijk. Dit bepaalt de prijs van een driver natuurlijk.
Dus om de vraag "Conus materiaal wat is het beste" direct te beantwoorden: beryllium, diamant, keramiek, titanium, kunststof met toevoegingen, kevlar, carbon, papier, etc. Eigenlijk is de vraag niet zo goed. Want waarom een conus? Waarom een aandrijving van een kleine cirkel o op een grote O. Een koepel of geïnverteerde kan ook. Of een plat vlak (makkelijk voor een sandwich). En waarom enkel en alleen dat kleine cirkeltje heen en weer duwen? Waarom niet gelijk het hele oppervlak (elektrostaat, magnetostaat, ribbon)? Dan is er ook geen buigend moment en dus geen boventonen, Je kunt het membraan dan flinterdun houden en zo heb je minder last van opgeslagen energie. Waarom überhaupt een membraan gebruiken? Waarom de lucht niet direct (door bv opwarming) laten krimpen en uitzetten?
Er zijn zoveel manieren denkbaar met zo ontzettend veel variabelen dat het vinden van het mooiste compromis bijna eerder een kunst wordt dan kunde. Dan komt er een sprankje genialiteit om de hoek kijken om dat alles te combineren.