Hallo Susie,
Mich interessiert der Sättigungsstrom "Strom für X% Induktivitätsabfall" bzw. noch besser eine Sättigungskurve "Induktivität über Strom", weil diese Größen zur Bestimmung von auftretenden Nichtlinearitäten beim Lautsprecher hinreichend sind. Man kann damit ermitteln, ab wann für eine gegebene Lautsprecher/Weichen-Konstellation problematisch hohe Verzerrungen zu erwarten bzw. wie hoch die jeweiligen Verzerrungen für beliebige Signale sind. Für ersteres, was mir schon genügt, reicht Boxsim aus, für letzteres müsste man ein Programm schreiben, das die Übertragungsfunktion für ein beliebiges Signal unter Einbeziehung der Sättigungskurve simuliert.
Generell halte ich die üblichen Klirrmessungen (Verstärker+Spule+Lastwiderstand in Serie, konstante Spannung, eine einzelne Sinusfrequenz als Messsignal) nicht für aufschlussreich. Das Hauptproblem ist, dass sie über die zu erwartenden Intermodulationsverzerrungen keine Auskunft geben. Um einen Geschmack von diesen Verzerrungen zu bekommen, muss man den Strom konstant halten (manuell nachregeln, keine Konstantstromquelle im Sinne von sehr großer Verstäkerausgangswiderstand!), während man mit der Frequenz immer höher geht. Irgendwann wird der Wert des gemessenen Klirrs gegen einen Grenzwert konvergieren. Dieser Wert gibt in etwa wieder, in welcher Größenordnung die IM-Verzerrungen liegen, die hohe Frequenzen erleiden, wenn die Spule gesättigt ist. Bei dieser Vorgehensweise wird die begrenzte Ausgangsspannung aber rasch zum Problem.
Natürlich treten beim Musikbetrieb keine Riesenspannungen bei hohen Frequenzen auf. Die hohen Spannungen brauchen wir hier nur in der Messung, um den Sättigungsstrom zu erreichen. Im Musikbetrieb erledigen das tiefere Frequenzen, die gleichzeitig wiedergegeben werden.
Also, bessere Alternativen sind gesucht. Ich sehe nur die zwei Möglichkeiten:
1. Intermodulationsverzerrungen messen mit tiefer Frequenz zum Sättigen (Stromstärke variabel, als "pump") und hoher Frequenz (variabel oder sehr hoch, als "probe").
2. Den Wert der Induktivität über dem Strom messen und die Sättigungsstromdefinition darauf aufbauen.
Noch zwei Bemerkungen:
Ob man nun Kurven vermisst für verschiedene Ströme oder für verschiedene Leistungen und ob man das alles in einem 3D-Diagramm unterbringt, ist nur eine Frage der Darstellung und ändert nichts am Problem.
In der Praxis, also mit einem Tiefpass i.d.R. zweiter oder höherer Ordnung, the case is worse than that, siehe Boxsim-Grafik oben.
@maha: Es gibt schon deutliche Abweichungen bei den TSP-Messungen, je nachdem ob man mit konstantem Strom oder konstanter Spannung misst. Vergleiche z.B. Messungen von Hobby Hifi und K&T. Die Konstantspannungsmethode ist auf Grund der Pegelabhängigkeit der TSP besser. Zum einen wird in der Regel mit höheren Spannungen gearbeitet (entspricht eher den Pegeln im Musikbetrieb), zum andern wird bei der Konstantstrommethode das Chassis in der Spitze der Treiberresonanz mit einem viel höheren Pegel gefahren als in den Flanken, wodurch der Impedanzverlauf deformiert wird.
Mit freundlichem Gruß
Peter
Der Sättigungsstrom selbst interessiert mich überhaupt nicht.
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...Verzerrungen. Wie/wo/wann/bei was die welchen Wert haben, möchte ich wissen, um sagen zu können: bis hierhin und nicht weiter.
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...Verzerrungen. Wie/wo/wann/bei was die welchen Wert haben, möchte ich wissen, um sagen zu können: bis hierhin und nicht weiter.
"Das Problem in einer Messung mit konstantem Strom liegt in der dafür erforderlichen Verstärkerausgangsspannung; viel mehr als 40 V sind auch bei kräftigen Verstärkern nicht drin."
... und wenn ein gebräuchlicher HiFi-AMP diese Spannung niemals liefert, ist der damit einhergehende Strom auch völlig irrelevant - logisch, oder?
... und wenn ein gebräuchlicher HiFi-AMP diese Spannung niemals liefert, ist der damit einhergehende Strom auch völlig irrelevant - logisch, oder?
Natürlich treten beim Musikbetrieb keine Riesenspannungen bei hohen Frequenzen auf. Die hohen Spannungen brauchen wir hier nur in der Messung, um den Sättigungsstrom zu erreichen. Im Musikbetrieb erledigen das tiefere Frequenzen, die gleichzeitig wiedergegeben werden.
Also, bessere Alternativen sind gesucht. Ich sehe nur die zwei Möglichkeiten:
1. Intermodulationsverzerrungen messen mit tiefer Frequenz zum Sättigen (Stromstärke variabel, als "pump") und hoher Frequenz (variabel oder sehr hoch, als "probe").
2. Den Wert der Induktivität über dem Strom messen und die Sättigungsstromdefinition darauf aufbauen.
Noch zwei Bemerkungen:
Ob man nun Kurven vermisst für verschiedene Ströme oder für verschiedene Leistungen und ob man das alles in einem 3D-Diagramm unterbringt, ist nur eine Frage der Darstellung und ändert nichts am Problem.
Mich interessiert praxisrelevant zuerst einmal eine Rahmenbedingung, nämlich eine untere Impedanz des die Spule belastenden Chassis einschließlich ev. weiterer Leistungsverbraucher (wie Spannungsteiler) als worst case Fall für den Strom
@maha: Es gibt schon deutliche Abweichungen bei den TSP-Messungen, je nachdem ob man mit konstantem Strom oder konstanter Spannung misst. Vergleiche z.B. Messungen von Hobby Hifi und K&T. Die Konstantspannungsmethode ist auf Grund der Pegelabhängigkeit der TSP besser. Zum einen wird in der Regel mit höheren Spannungen gearbeitet (entspricht eher den Pegeln im Musikbetrieb), zum andern wird bei der Konstantstrommethode das Chassis in der Spitze der Treiberresonanz mit einem viel höheren Pegel gefahren als in den Flanken, wodurch der Impedanzverlauf deformiert wird.
Mit freundlichem Gruß
Peter
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