Warum sind PA-Chassis hart aufgehängt?

[horr]

Es heißt immer wieder mal, dass ein HiFi-Lautsprecher mit den Impulsen nicht klar kommt und er in letzter Konsequenz dahinscheiden würde. Bei einem geslappten Bass kann ich mir das durchaus vorstellen. Da könnte die mechanische Hubminderung durchaus eine Lebensversicherung für das Chassis sein.

Diese Hubminderung ist letztlich eine Komprimierung. Als E-Gitarrist weiß ich diese Kompression als klangformendes Element durchaus zu schätzen. Zusammen mit einer total übersteuerten Röhre in der Vorstufe und in die Sättigung gefahrenen Endstufenröhre(n), bin ich auf dem Weg in den Soundhimmel

Etwas lauter und die Hifi-Chassis sind hinüber.
Wir hatten im Musikzimmer eine ganze Galerie davon.
Für Instrumente geht nur harte Aufhängung.

Aus bitterer Erfahrung.

[Frank]

@Frank
Heißt es das? (mit dem Impulsen bei HiFi Lautsprechern).
Hab ich jetzt so nicht gehört.

Du darfst gerne mal mit Lautsprechern vorbeikommen. Dann schließen wir nur meine 5W Lunchbox mit Tube Screamer davor an. Ich wette, der überlebt das Intro zu Master of Puppets nicht.

Vorallem glaube ich nicht, dass es ein guter Kompromis ist, dafür einfach generell den Hub zu minimieren, damit verschenkt man doch einfach zuviel Tiefgang.

Mechanische Hubkontrolle ist ein guter Kompromiss, um das Leben der Chassis zu sichern. Kommt man nicht tief genug, dann muss man halt mehr Chassis nehmen und entsprechend entzerren.

[ubix]

@ubix
Ich muss gestehen, ich verstehe deine Argumentation nicht ganz.
Warum sollte ein HiFi-Speaker kaputt werden durch deine Bass-Gitarre?
Die Sache mit dem Sound verstehe ich, aber objektiv beurteilt soll auch ein PA-Speaker keinen Sound "machen" sondern primär laut, oder?
Und die Prgressive Steifigkeitssteigerung ist mWn alles andere als erwünscht,
immerhin ist das DER Hauptgrund für Klirr.
LG
Jakob

Komme ich unkontrolliert an einer Saite, entstehen gerade bei der Bassgitarre sehr tieffrequente Impulse. Ähnlich wie beim Plattenspieler das Rumpeln, nur sehr impulsiv. Aber auch beim spielen entstehen oft sehr laute Impulse, die durch heftigen Anschlag, durch Saitenbewegungen auf dem Griffbrett, oder sogar anschlagen auf dem Tonabnehmer passieren können. Zumindestens früher hatten Verstärker keinerlei Unterdrückung dieser Pulse,zum Beispiel die ganzen Röhrenverstärker.
Ich denke, das macht kein Standard Hifi-Tieftöner mit seiner relativ weichen Aufhängung mit. Ev. würde eine geschloßene Box noch etwas nützen, aber unter Dauerlast über mehrere Stunden bei Livebedingungen sehe ich diesbezüglich keine Möglichkeit.
Habe früher selber Bass gespielt, von daher weiß ich in etwa, was man Tieftönern zumuten kann.

Eine Gesangsanlage sollte im Gegensatz zu Instrumentenlautsprecher nicht zuviel eigenen Sound entwickeln, tut sie aber doch etwas. Insgesamt ergibt das den typischen Live-Sound einer Gruppe.

Es gibt natürlich Lautsprecher , die irgendwo dazwischen hängen, zum Beispiel die Visaton Monitor.

[aurelian]

Wieso aber ein Filter mit zB Einsatzpunkt 35 Hz und 24dB/Oct. nicht dasselbe bewirkt, erschließt sich mir nicht ganz....

sowie: dass Tieftöner beim Plattenspielen wegen des Rumpelns oder Tonabnehmeraufsetzens zerstört wurden, dürfte auch eher selten vorgekommen sein. Vorausgesetzt der Verstärker ist nicht extrem überdimensioniert und man dreht volle auf...

aber früher waren Boxen auch eher geschlossen .........

[Peter K]

Hallo,
konnte man auch beim Schwamkrug nachlesen:

Die harte, meist progressive Aufhängung hat zwei Funktionen:
1. PA-Chassis haben meist wegen Wirkungsgrad relativ kurze Spulen.
Ist die Spule nicht mehr komplett im Luftspalt, nimmt die Antriebskraft zu, das kompensiert bei guten PA-Chassis die progressive Einspannung, erweitert also den linearen Arbeitsbereich.

2. Sind PA Chassis (für den Frequenzbereich weiter "oben") elektrisch hoch belastbar, das würde "untenrum" aber zu zerstörerischen Hüben führen.
Dort limitiert die harte Einspannung dann den Hub bzw. begrenzt ihn dann aus Betriebssicherheitsgründen.

Soweit mein Informationsstand...

Gruß
Peter Krips

[UweG]

Ich habe mal ein wenig rumsimuliert und bin auf ein überraschendes Ergebnis gestoßen. Bisher dachte ich eigentlich auch, die eher feste Einspannung von PA-Chassis käme im Wesentlichen der Belastbarkeit unterhalb fb zugute.

Basis des Vergleichs sind zwei Chassis:
1. Der originale WSP21S, simuliert nur mit TS-Parametern, ohne Frequenzgangmessdaten. Ihn habe ich ausgewählt, weil er noch ein wenig weicher aufgeängt ist als die modernen VISATON 20er.
2. Das gleiche Chassis mit gleicher bewegter Masse, gleichem Antrieb, aber 4-facher Steifigkeit der Einspannung, also doppeltes fs, Qes, Qms und 1/4 des Vas.
Der Referenzwirkungsgrad der beiden Chassis ist absolut identisch.

In Hifi-mäßiger Abstimmung (40L, 35 Hz) zeigt die weiche Einspannung (blauer Kurve) klar den ebenmäßigeren Frequenzgang.


In einer weniger auf Tiefgang sondern mehr auf Schalldruck getrimmten Abstimmung (25L, 55Hz) sieht das ganz anders aus.


Der erhoffte Belastbarkeitsvorteil ist übrigens auchin der Abstimmung auf 55Hz erst unter 30Hz vorhanden.

[aurelian]

Ergibt sich die harte Einspannung nicht zwangsläufig durch die üblichen 2- oder 3-fach Zentierspinnen, um ein Taumeln der Spule zu unterbinden?

[Peter K]

Hallo Uwe,
das kann Boxsim wohl nicht darstellen, was der Trick bei PA-Chassis ist.
Die Simu im Kleinsignalbereich (anhand der TSP) stellt die tatsächlichen Verhältnisse im Großsignalbereich nun mal nicht dar.
Wie oben beschrieben, kann das Prog die Veränderungen der Antriebskraft an der Schwingspule (durch sich veränderndes B/L, Qe und die Auswirkungen des progressiven Verlaufes von Cms über Hub) NICHT simulieren. Genausowenig, dass die Einspannung bei (guten) PA-Chassis irgendwann weiteren Hubanstieg "abwürgt".

Gruß
Peter Krips

[UweG]

Hallo Peter,

grundsätzlich stimme ich Deinen Ausführungen zu, bis auf einen Punkt:
Es gibt nicht DEN Trick bei PA-Chasis, sondern eher viele und einen Teil davon kann Boxsim simulieren.

Mich hat in der Tat erstaunt, dass eine härtere Einspannung unter bestimmten Umständen Peaks im Bass vermeinden kann. Das simuliert Boxsim schon richtig. In der 25L, 55Hz-Abstimmung hat das härter eingespannte Chassis eindeutig den ausgeglicheneren Frequenzgang.

[Jakob]

Danke für eure Beteiligung!

Du darfst gerne mal mit Lautsprechern vorbeikommen. Dann schließen wir nur meine 5W Lunchbox mit Tube Screamer davor an. Ich wette, der überlebt das Intro zu Master of Puppets nicht.

Naja bei 5W kommen auf 4Ohm grob 4,5V zusammen.. das hält wohl jede normale Hifi Box aus.. egal ob Impuls oder Sinus. etwa nicht?

In jedem Fall ging es mir ja auch nicht um E-Gitarren Boxen,
weil diese sind ja wohl überhaupt der größte Scheiß aus technischen Gesichtspunkten.
Aber Kunst darf ja alles und die Gewohnheit tut den Rest dazu.
Da will man ja das das Ding zerrt und einen "Sound" hat, Frequenzgang ist ja auch irgendwie.

Die harte, meist progressive Aufhängung hat zwei Funktionen:
1. PA-Chassis haben meist wegen Wirkungsgrad relativ kurze Spulen.
Ist die Spule nicht mehr komplett im Luftspalt, nimmt die Antriebskraft zu, das kompensiert bei guten PA-Chassis die progressive Einspannung, erweitert also den linearen Arbeitsbereich.

Sorry bei mir herrscht nun verwirung, ich bitte um Erklärung:
- Wenn sich die Spule aus dem Magnetfeld bewegt wir das Megnetfeld ja schwächer und nicht stärker. Damit nimmt das Bxl ab. Woher kommt dann die höhrere Antriebskraft?
- Wieso bringt eine kurze Spule mehr Wirkungsgrad? Meinst du "kurz" im Sinn von "eng gewickelt" oder "kurz" im Sinn von "kurzer Draht"?

2. Sind PA Chassis (für den Frequenzbereich weiter "oben") elektrisch hoch belastbar, das würde "untenrum" aber zu zerstörerischen Hüben führen.
Dort limitiert die harte Einspannung dann den Hub bzw. begrenzt ihn dann aus Betriebssicherheitsgründen.

Das glaub ich, hab ich inzwischen endlich verstanden, Danke!

@UweG
Du bringt mich auf etwas, das ich bisher gar nicht bedacht hab,
Bassreflex. Ich habe meine ganzen Überlegungen bisher nur auf geschlossenen Boxen aufgebaut; aber dies ist ja im PA-Bereich eher unüblich.
Nun ergibt das mit der Hubgerenzung noch mehr Sinn.. immerhin hilft ja da die Luftfeder nix (muss also mit Aufhängung gemacht werden).

Eine Frage bleibt für mich noch über:
Wie bekommt man den hohen Wirkungsgrad hin? und warum schafft man das nicht einfach auch im HiFi bereich? bzw. was sind die Abstriche?

LG
Jakob

[aurelian]

Die Frage mit dem Wirkungsgrad beantwortet sich eigentlich aus meiner Grafik

http://www.visaton.de/vb/showpost.php?p=418389&postcount=15

Die Parameter zu den Chassis befinden sich im Eck der Grafik

Warum der hohe Wirkungsgrad bei passiven Boxen unerwünscht ist, sieht man auch in der Grafik (die ich nicht nur aus Jux eingestellt habe). Man braucht einen Frequenzgang des TT, der möglichst wenig nach unten abfällt. Das erfüllt zB der schwere Dayton-Lautsprecher, der dafür nicht mal 90dB bringt.
Die mit hohem Wirkungsgrad fallen im Bass stärker ab (Beyma), auch wenn sie absolut unten denselben Pegel pro Watt bringen. Wie willst du das nun passiv linearisieren, wenn du ihn ab rund 100 Hz beginnend um bis zu 8db leiser haben willst? 2/3 der Leistung in einer aufwendigen Frequenzweiche verbraten?

FAZIT: Bei passiven Boxen will man einen Tieftöner, der möglichst wenig nach unten abfällt (wie zB der TiW300), und das geht eben zu Lasten des Wirkungsgrades im oberen Bereich.

[Azrael]

DSorry bei mir herrscht nun verwirung, ich bitte um Erklärung:
- Wenn sich die Spule aus dem Magnetfeld bewegt wir das Megnetfeld ja schwächer und nicht stärker. Damit nimmt das Bxl ab. Woher kommt dann die höhrere Antriebskraft?

Die beste Erklärung hierfür habe ich hier bekommen, jedenfalls kommt sie mir recht schlüssig vor.

Was die Sache mit der Spule und dem Wirkungsgrad angeht: damit ist die Länge der ganzen Spule gemeint. Eine kürzere Spule ist leichter, daher der höhere Wirkungsgrad, vermute ich mal.

Viele Grüße,
Azrael

[albondiga]

Interessanter Ansatz, nur: Ist denn direkt neben dem Magnetspalt das magnetische Feld komplett weg? Meines Erachtes ist es schwächer, und vor allem nicht mehr linear. Aber da ist es noch. Man errinnere sich an die gebogenen Magnetfeldlinien im Physikunterricht

[walwal]

Jakob, mit einer kürzeren Spule ist die Höhe des Spulenwickels gemeint.

Vorteil: Ist immer im ganzen Magnetfeld, daher hoher Wirkungsgrad.
Nachteil: Schon bei mittleren Hüben verläßt sie teilweise das Magnetfeld.

Lange Spulen sind immer nur teilweise im Magnetfeld. Wenig Wirkungsgrad, aber lange Hübe möglich.

[Peter K]

Hallo Jakob,

Sorry bei mir herrscht nun verwirung, ich bitte um Erklärung:
- Wenn sich die Spule aus dem Magnetfeld bewegt wir das Megnetfeld ja schwächer und nicht stärker. Damit nimmt das Bxl ab. Woher kommt dann die höhrere Antriebskraft?

Da hätte ich noch dazuschreiben müssen, dass das ein Effekt ist, der um fs (fc) passiert.
Nehmen wir mal an, die Schwingspule wäre so weit ausgelenkt, dass die Wicklungen nur noch den halben Luftspalt ausfüllen. Dann sinkt BL, da ja nur noch die Hälfte von L im Luftspalt ist.
Damit ändert sich die Gegen-EMK und Qe steigt an, mit der Folge, dass die Impedanz bei fs (fc) sinkt. Das ergibt aber bei gleicher Eingangsspannung denn Effekt, dass mehr Strom fließt, also mehr Leistung "gezogen" wird.

Habe das mal mit Hornresponse simuliert, indem ich bei einem Treiber mal BL halbiert habe. Die schwarzen Linien sind vom halbierten BL, die graue vom Original BL, jeweils ein Marker auf fs (fc) gesetzt:
Impedanz


Membranhub


Schallleistung


Das hat nun auch den Effekt, dass Qts (Qtc) abhängig von der Position der Schwingspule im Luftspalt wird.
Daher sind PA-BR-Boxen meist anders abgestimmt, als die üblichen TSP (die ja in der Regel Kleinsignalparameter sind) - Abstimmungen.

- Wieso bringt eine kurze Spule mehr Wirkungsgrad? Meinst du "kurz" im Sinn von "eng gewickelt" oder "kurz" im Sinn von "kurzer Draht"?

Kurz=weniger Schwingspulenüberhang, das bedeutet, dass bei gleicher Drahtlänge für Re mehr L im Luftspalt ist, was höheres BL und somit Wirkungsgrad bringt.

Gruß
Peter Krips