Was heißt eigentlich "linearer Hub"?

[VISATON]

Im Thread "Eine Null-Stelle für nette Lautsprecher" wird nicht mehr über Nullstellen gesprochen sondern man ist zum Thema "Linearer Hub" abgedriftet. Weil ich das so interessant finde, mache ich hiermit ein neues Thema auf mit der Frage, was eigentlich unter "linear" beim Tieftöner zu verstehen ist. Wenn man die Grenze bei 1 % festlegen würde, wäre wohl kaum eine Basswiedergabe mit etwas gehobener Lautstärke möglich. Um mal das Problem aus der Sicht der Praxis zu beleuchten, führe ich folgendes Beispiel an:

Die tiefste Saite eines 4-saitigen Kontrabasses ist ein E mit 40 Hz. Wenn man eine Frequenzanalyse dieses Klangs durchführt, bekommt man heraus, dass die Amplidute der 1. Oberwelle (Oktave 80 Hz) je nach Instrument ca. doppelt so groß ist wie die Grundwelle (40 Hz). Die weiteren Oberwellen (Quinte 120 Hz usw.) fallen im Pegel nur langsam ab. Dieser 40 Hz-Ton hat also einen Klirrfaktor von weit über 200 %. Es wäre lächerlich, einen Tieftöner zu verdammen, der noch einige Prozente genau der schon vorhandenen harmonischen Oberwellen niedriger Ordnung hinzufügt. Jetzt noch mal die Frage: Wo ist denn die Grenz zu ziehen? Gibt es dafür eine Vorschrift?

[maha]

Hi!

Visaton meint: ...... Dieser 40 Hz-Ton hat also einen Klirrfaktor von weit über 200 %. Es wäre lächerlich, einen Tieftöner zu verdammen, der noch einige Prozente genau der schon vorhandenen harmonischen Oberwellen niedriger Ordnung hinzufügt.

Exakt! Daher unterliegt der "Klirr" im Tiefbass anderen BeurteilungsKriterien.
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Jetzt noch mal die Frage: Wo ist denn die Grenz zu ziehen? Gibt es dafür eine Vorschrift?

Mir, dem Outsider, ist keine bekannt.
Höre ich aber via Ipod-Zusatzlautsprecher, dann stelle ich entsetzt fest:
- die Miniatur"Basse" erzeugen erstaunlichen Tiefgang.
- ABER WIE! (Ich mag´s nicht)

Maha

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PS: Ich bin Techniker. IMHO, viele StandartBässe sind mit 10 Watt@40Hz überfordert. Sie knallen dann schon in die progressiven Federn. Kein Hersteller darf das zugeben, denn die Konkurrenz wirbt ja mit "200Watt".

[VISATON]

Wahrscheinlich meinst Du das Phänomen des Residualklangs oder Residuen-Hörens. Damit meint man die Fähigkeit des Gehirns, aus der Lage der Oberwellen die Grundwelle zu berechnen.

[jhohm]

Hallo,

ich hatte immer angenommen; der lineare Hub wäre der Bereich des maximal möglichen Hubes; in dem die Auslenkung der Schwingeinheit proportional zum Eingangssignal ist; symetrisch zu beiden Seiten...
Ohne jetzt auf den klirr zu achten; der ja auch durch die Membran, das Gehäuse und lt.Timmi auch durch in die Sättigung gehende Kerne der Spulen erzeugt wird...

Gruß Jörn

[maha]

@ Visaton!
Natürlich meine ich Residuumhören. Das funktioniert sogar.

Wehe aber, zum "Klirr" kommt noch echte KickbassAnregung dazu. Die geht dann unter.

IMHO.

Gruß, maha

[AH]

Es wäre lächerlich, einen Tieftöner zu verdammen, der noch einige Prozente genau der schon vorhandenen harmonischen Oberwellen niedriger Ordnung hinzufügt. Jetzt noch mal die Frage: Wo ist denn die Grenz zu ziehen? Gibt es dafür eine Vorschrift?

Hallo Admin,

das ist doch eigentlich selbsterklärend. Die Grenze ist die (auch pegelabhängige) Hörschwelle, d.h. die Grenze liegt dort, wo die nichtlinearen Verzerrungen des Lautsprechers das Eingangssignal hörbar verändern - unabhängig davon, wie diese Veränderung vom Hörer bewertet wird.
Untersuchungen zur Hörschwelle nichtlinearer Verzerrungen im Tieftonbereich sind ja durchaus nicht selten.

Eine Argumentation mit akustischen Musikinstrumenten und deren Oberwellen scheint mir im Zeitalter der elektronischen Musik nicht mehr zeitgemäß.

Gruß

Andreas

[jhohm]

Original geschrieben von AH
Hallo Admin,

...

Eine Argumentation mit akustischen Musikinstrumenten und deren Oberwellen scheint mir zudem im Zeitalter der elektronischen Musik nicht mehr zeitgemäß.

Gruß

Andreas

Hallo Andreas,

ich denke, es gibt noch viele leute, die vorwiegend Musik mit natürlichen Instrumenten hört...
Auch wenn elektronische Musik eine größere Herausforderung an die Lautsprecher darstellt...
Und auch eletronisch erzeugte Musik bzw Schwingungen enthalten Oberwellen...in welchem Maße und wie die Verteilung ist, ist etwas anders...
Ich kenn kaum ein Stück, in dem nur reine Sinüsse vorkommen....

Gruß Jörn

[Kingping]

... aber wo ist jetzt der zusammenhang zwischen diesem 4-saitigen kontrabass und einem lautsprecher?

oder ist das so ne art autovergleich?

[PeterG]

Original geschrieben von Kingping
der zusammenhang zwischen diesem 4-saitigen kontrabass und einem lautsprecher?

????

Der Lautsprecher sollte so die Mucke reproduzieren, daß Du meinst der Kontrabass stehe in Deinem Raum!

MfG
Peter

PS: nur die Kontrabassistin wird nie reproduziert

[FoLLgoTT]

Der Hinweis zu dem Kontrabass hinkt. Es ist ja nicht so, daß der Lautsprecher nur zu den 40 Hz Klirr hinzufügt, sondern auch zu den Oberwellen der Aufnahme. Zu den 80 Hz (K2 des Kontrabasses) kommen beispielsweise verstärkt 160 Hz, 240 Hz usw. dazu, je nachdem, wie viel Klirr der Tieftöner bei 80 Hz produziert. Dadurch werden die Oberwellen des Kontrabasses im Spektrum nach oben erweitert und möglicherweise ungleichmäßig verstärkt, da der Klirr eines Tieftöners normalerweise nicht konstant über der Frequenz ist.

[VISATON]

@ jhohm: Beim Tieftöner (ohne Weiche) wird im Bassbrereich der Klirrfaktor fast ausschließlich durch die Schwingspule/Polplatte und die Aufhängung bestimmt. Die Membran kann da noch als starr angenommen werden. die kann erst im Mitteltonbereich aufbrechen und Ärger machen.

@ AH: Richtig, die Hörbarkeit von Verzerrungen ist stark vom anregenden Signal abhängig. Untersuchungen darüber gibt es sicher auch eine ganze Menge. Ich habe leider keine Zeit, mich damit ausgiebig zu beschäftigen. Ich habe diese Diskussion deshalb angeregt, weil ich nicht weiß, wie man den linearen Hub definieren sollte. Wenn ich ihn bei 1 % Klirr angebe, kauft kein Mensch das Chassis, weil der Wert so niedrig ist. Gebe ich ihn bei 10 % an, höre ich schon die Kommentare:

"Mein Gott, 10 %! Das ist kein Partner für meinen geliebten Verstärker, der nur 0,0001 % Klirr hat".

Das ist das Dilemma. Deswegen sagen wir bis jetzt nur was über die Wickelhöhe und die Polplatte aus, obwohl die Aufhängung sehr viel zum Ergebnis beiträgt.

Ich habe heute mal den AL 130 bei 40 Hz und 10 % THD+N gemessen. Er macht dabei einen Hub von +/- 4 mm. Selbst der Sinuston klingt damit noch ganz ordentlich. Wenn ich mir dann vorstelle, dass noch andere Instrumente mitspielen, hätte ich dabei keine Bedenken.

[GabbaGandalf]

ich denke, man kann den linearen hub durchaus bei 10% klirr festlegen. ob man das dann aber so ins datenblatt schreibt?
lieber nicht.
die angabe der 10% kann man doch auf einer anderen seite unter "messbedingungen" aufführen.
damit dürften dann alle zufrieden sein, auch die "prozentfanatiker", weil sie sich nicht beim anblick der "schlimmen" zahlen zu tode erschrecken müssen.

[Farad]

@Admin,

die Angaben für linearen Hub haben sich in den vergangenen Jahren schwer gewandelt. Bis vor wenige Jahre wurde direkt der Hub gemessen und etwa 5...10% Abweichung von der theretischen Auslenkung (bei dieser Spannung) die Grenze gezogen. Das passt in aller Regel wohl recht gut zur rechnerischen Größen.

Die großen Hersteller von Beschallungslautsprecher, allen voran 18sound (der Rest mußte dann nachziehen) messen nichtmehr, sondern geben praktisch Phantasiewerte an. Man rechnet ganz klassisch...

Wickelhöhe minus Polplattendicke bzw Luftspalthöhe geteilt durch zwei und rechnet dann 25% Luftspalthöhe dazu. (pro Seite, also als +- Angabe)

Der Hintergedanke ist folgender: Bei guten Lautsprecherchassis reißt das Magnetfeld nicht schlagartig ab, sondern man versucht mit allen Mitteln das Streufeld noch so linear wie möglich zu halten. Versuche haben wohl gezeigt (das Behaupten die Hersteller zumindest) dass etwa ein Viertel Aufschlag drin ist. Das ist bei 18" Chassis teilweise eine ganze Menge.

Man kommt somit zu insgesamt recht großen Werten. In der Praxis werden diese aber ja auch problemlos erreicht. 10% Klirr sind im Bassbereich sehr, sehr schnell erreicht. Der tatsächliche "superlineare" Hub hat für die Praxis ohnehin kaum Bedeutung. Interessanter ist die (auch von 18sound eingeführte) Größe Xdamage. Sie gibt an, bei welchem Hub die Schwingspule an der Polplatte anschlägt. In aller Regel ist dieser Wert bei guten Beschallungslautsprecherchassis aber derart hoch, dass die progressive Einspannung das elektrisch ungedämpfte Chassis zurückreißt. Es kommt zu einer Art mechanischem "soft clipping". Ein Anschlagen darf in der Praxis auch bei miesen Endstufen eigentlich nicht vorkommen.

Gruß, farad

[AH]

Hallo Admin,

bei harmonischen Verzerrungen halte ich 5% oberhalb 50Hz bis 80Hz und 10% unterhalb 50Hz für eine praxisgerechte Grenze.

Klippel weist allerdings zu Recht darauf hin, daß harmonische Verzerrungen nicht alleinig zur Charakterisierung der linearen Amplitude geeignet sind:

http://www.klippel.de/pubs/assessdis...splacement.pdf

Auch wenn wenig Zeit vorhanden ist, die kleine Präsentation lohnt, da verschiedene Ansätze zur Bestimmung von xmax kritisch diskutiert werden.
Auf die Bedeutung nicht-harmonischer Verzerrungen wird hingewiesen. Dies bedeutet u.a., daß man bei reinen Subtieftönern geringere Anforderungen an die nichtlinearen Verzerrungen stellen kann, als beispielsweise bei Tiefmitteltönern.

Gruß

Andreas

[maha]

AH meint: Dies bedeutet u.a., daß man bei reinen Subtieftönern geringere Anforderungen an die nichtlinearen Verzerrungen stellen kann, als beispielsweise bei Tiefmitteltönern.

WARUM??
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Und WARUM begrenzt man den TiefbassHub von breitbandig ausgelegten TMTs besser mittels progressiver Chassisfeder?

Gruß, maha