Beschleunigung Tieftöner-Membran?

[raphael]

Hallo,

wie hoch sind eigentlich die Beschleunigungen, die auf die Membran z.bsp eines TIW250 wirken?
Sicher man könnte jetzt eine Sinusschwingung nehmen und vom maximalen Hub ausgehen., zweimal differenzieren und fertig. Aber ist die Annahme eines Sinussignals zulässig? Schließe sende ich Musiksignale zum Subwoofer, die eine Mischung aus mehreren Sinussignalen und Transienten sind.

Raphael

[walwal]

Das kommt auf die Frequenz an. Müsstest den geraden Anstieg der Kurve berechnen.

[raphael]

Das ist ja gerade der Punkt. Wenn man von einer Schwingung ausgeht, bräuchte man nur zweimal differenzieren und fertig, weil dann die Beschleunigung von der Frequenz abhängt.
Aber, für unseren Höreindruck ist der eingeschwungene Zustand eines Musikinstrumentes weniger wicht als das Einschwingen und hier gibt es viele Transienten, die nicht-stationär sind und daher auch keine Frequenz aufweisen, da es sich eher um impulsartige Signale handelt.

Raphael

[Calvin]

Hi,

die Beschleunigung ist eine Funktion des Hubs und der Frequenz.
Als Hub ließe sich der maximale Hub ansetzen, als Frequenz die obere-3dB-Frequenz.
Damit ergäbe sich ein Richtwert der maximalen Beschleunigung.
Die zeitabhängige Beschleunigung ergäbe sich dann zu a(t)=-s*(2pi*f)²*sin(2pi*f*t)
(a=Beschleunigung, s=maximaler Hub, f= Frequenz, t=Zeit).
Die maximale Beschleunigung wäre a=-s*4*pi²*f²

jauu
Calvin

[Timo]

Hallo Calvin,
ich kann deine Formel nicht auf Richtigkeit überprüfen, ich nehme an die hast richtig gerechnet.
für 30 Hz und 11 mm Hub wie beim TIW200 ergäbe das eine Max-Beschleunigung von 350 m/s2, wenn ich in Excel richtig gerechnet habe, das erscheint mir, alleine von der Sinnhaftigkeit her, etwas zu viel. Hast du irgendwo ein Rechenfehler oder habe Ich irgendwo einen Rechenfehler gemacht?

Gruß Timo

[walwal]

Das ist ja gerade der Punkt. Wenn man von einer Schwingung ausgeht, bräuchte man nur zweimal differenzieren und fertig, weil dann die Beschleunigung von der Frequenz abhängt.
Aber, für unseren Höreindruck ist der eingeschwungene Zustand eines Musikinstrumentes weniger wicht als das Einschwingen und hier gibt es viele Transienten, die nicht-stationär sind und daher auch keine Frequenz aufweisen, da es sich eher um impulsartige Signale handelt.

Raphael

Und weiter? Was willst du aus einem Beschleunigungswert ableiten? Die Impulse müssten doch durch die Weiche gefiltert werden, denn die haben ja eine hohe Frequenz, oder?

[raphael]

Calvin hat lediglich das ausgerechnet, was ich schon mehrfach erwähnte: Er hat die Ist-Position in zeitliche Abhängigkeit gebracht und zweimal differenziert.

Ich formuliere meine Frage mal anders:
Was ist die maximale Beschleunigung zu der ein TIW250 in der Lage ist?

Raphael

[walwal]

Das müsste man aus dem Frequenzgang erkennen. Das Problem ist nur: Schwingt die ganze Membran (Kolben) oder nur die Schwingspule?

http://www.wer-weiss-was.de/theme59/article3080726.html

Und wozu braucht man das?

[fabi]

raphael,

- kauf dir bei Kirchner Elektronik für ein paar Euro einen "Beschleunigungsaufnehmer."
- kalibriere ihn mit einem 50Hz Sinuston und bekannter Amplitude
- miß die Beschleunigung über die Zeit bei einem Musiksignal

[Fosti]

Aber ist die Annahme eines Sinussignals zulässig?

Ja.

Ich formuliere meine Frage mal anders:
Was ist die maximale Beschleunigung zu der ein TIW250 in der Lage ist?

F=m*a

F=BL*I

a_max=BL*I_max/m

BL: Kraftfaktor (Newton/Ampere) BL=wurzel(2*pi*fs*m*Rdc/Qes)

Aber beachte, durch die Tiefpassfunktion der Frequenzweiche und des Chassis selber, sind wir wieder bei:

Aber ist die Annahme eines Sinussignals zulässig?

Ja.

Edit:
P.S.: aber bei 500 Hz kannst Du nicht mehr seine max. lin. Auslenkung annehmen. Da glüht die Schwingspule wahrscheinlich besser als ein Flutlicht....(aber nicht sehr lange)

[Frank.Kuhl]

Hier gibts ein Java Applet zur Veranschaulichung

http://www.walter-fendt.de/ph14d/federpendel.htm

[helli]

Aber ist die Annahme eines Sinussignals zulässig?

Nein. Man koennte aber einen Impuls (maximale Beschleunigung) als Flanke einer Rechteckswelle ansehen und, ausgehend von einer imaginaeren Grundfrequenz, die Beschleunigung fuer jede enthaltene Teilschwingung berechnen. Die Auswirkung eines Tiefpass-Filters kann man direkt auf die jeweilige Amplitude anwenden.

[UweG]

Nehmen wir mal die Zahlen für den TIW250XS:

Bl = 13Tm = 13 N/A
Mms = 49g = 0,049kg
Rdc = 5,6 Ohm
Pmax = 300W entspr. 49Veff an 8 Ohm

Umax = Wurzel(2) * Ueff = 69,3 V
Imax = Umax / Rdc = 12,4 A

Amax = Fmax / Mms = Bl * Imax / Mms = 13 N/A * 12,4 A / 0,049 kg = 3283 N /kg = 3283 m / sec2 = 335g (g = Erdbeschleunigung)

Wenn der maximale Strom fließt und das Chassis gerade keine Kräfte durch Luftpolster, Einspannung etc. erfährt, dann wirkt die o.g. Beschleunigung, egal wie die genaue Signalform aussieht.

[Siegfried]

Hallo,

helft mir doch mal auf den Wagen, damit ich mitfahren kann.

Was kann ich mit dem Beschleunigungswert anfangen?
Ist es für den normal sterblichen Boxenbauer wichtig und wenn ja
wie ist es anzuwenden?

Klar ist dass eine "leichtere" Membrane z.B. AL200 eher für einen Tiefmitteltöner einzusetzten ist.
Eine "schwerere" Membrane muß eine tiefere Trennfrequenz bekommen.

Und sonst

[UweG]

Die maximale Beschleunigung ist z. B. interessant, wenn man auf der Membran etwas befestigen will.