@Gegentakt & all: Widerstand vor low-Q-Chassis

[Schlimm]

erst mal grundsätzlich:

Ich vergleiche nicht das modifizierte Chassis mit stärkerem Antrieb und Rv mit dem unmodifizierten ohne stärkeren Antrieb und ohne Rv, sondern das Chassis mit stärkerem Antrieb und Rv mit dem gleichen Chassis ohne Vorwiderrstand!

Desweiteren geht es mir um die Frage, ob dieses Chassis sinnvoller mit Rv entzerrt wird (also passiv) oder aktiv durch einen Amp.

Imho ist die zweite Variante die bessere, weil sie nichts an dem DF des Systems ändert.
Und das ist im Hinblick auf die Gegeninduktion in Punkto Verzerrung von Vorteil.
Warum der Wirkungsrad des Chassis mit Vorwiderstand besser ausfallen sollte, als ohne (ich spreche von ein und demselben Chassis und beziehe mich nicht nur auf den Bereich um fs) ist mir nicht ganz klar.
Aber ich denke Ggtkt meint hierbei den Bereich um fs.

Meiner Erfahrung nach sind gerade diese Chassis für aktiven Entzerrungen besonders gut geeignet, da sie durch einen hohen Wirkungsgrad im Gesamtpegel laut ausfallen, weswegen die aktive Entzerrung relativ gesehen natürlich stark ausfallen muß (wegen dem niedrigen QTC), absolut die Leistung sich aber in Grenzen hält, weil der Wirkungsgrad hoch liegt (also eher Dämpfung der Mitten, als Anhebung der Tiefen).

Eine Pegelabsenkung der Mitten und Höhen verschlechtert in der Tat den DF. Nur das es hier nicht so auffällt, die Gegeninduktion ist nicht so hoch wie bei den TT (man vergleiche nur mal die Hübe!).

Das Ersatzschaltbild eines LS beschreibt diesen leider nur als passives Netzwerk. Die Gegeninduktion wird hierbei nicht berücksichtigt.

Grüße

Schlimm

[Dieser Beitrag wurde von Schlimm am 13. April 2003 editiert.]

[Bernhard]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">Zitat:</font><HR>Und zum 100'sten Mal: dabei (mit niedrigem Qts/hohem B*L und steuerndem Rv) wird der Wirkungsgrad des Gesamtsystems drastisch erhöht[/quote]

Aber nur bei fc.

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">Zitat:</font><HR>Tipp, allgemein: sich mal mit den Grundlagen von Thiele und Small bzw. allgemeiner Elektrotechnik und dem Ersatzschaltbild beschäftigen![/quote]

Und verstehen !
Verstehen - das ist das wichtigste...

Höhere Ausgangsleistung durch niedrigere Eingangsleistung mit Vorwiderstand, das muss man sich patentieren lassen

[Krips]

Hallo Gegentakt,

ums noch mal zu wiederholen:

ich hab Dein ursprüngliches AL-Beispiel mit Audiocad simuliert, wie bereits gepostet.
Der Bass ist durch den nun resultierenden QTc von 0,7 zwar linearisiert, insgesamt liegt die Frequenzkurve aber ca. 3 dB unter dem Original-Chassis, ohne Vorwiderstand warens ca. 3 dB mehr als beim Original-AL.
Um auf den gleichen SPL wie das Original-Chassis zu kommen, benötigst Du ca. die doppelte Leistung, so dass bei vergleichbarem SPL im Chassis dann ca. 0,8 Watt anliegen. Das ist zwar immer noch weniger, als das Original Chassis verbrät, aber nicht mehr so gewaltig besser, wie bei Deiner Rechnung.
Ausserdem hat sich der Wirkungsgrad der Vorwiderstands-Kombination gegenüber der Originalversion um 3 dB verschlechtert und nicht, wie Du schreibst, verbessert.
Fazit: bei vergleichbarem Schalldruck und Wirkungsgrad ist bei Deinem Beispiel die Schwingspule nur mit ca. 60 % der Leistung belastet, wie bei der Original-Version, durchaus ein Vorteil, wenn auch nicht soooo gewaltig.
Nachteile: Unütz am Widerstand verbratene Verstärkerleistung, verschlechteter Dämpfungsfaktor, und in einer Lautsprecherkombination muss ich die anderen Treiber kräftig absenken, was ja auch nicht unbedingt Sinn macht.
Untern Strich muss jeder selbst Vor- und Nachteile abwägen, ich für mein Teil finds nicht so tolle.

mfg
Peter Krips

[Torsten]

Hallo Schlimm...

damit sprichst du genau das an was ich in diesem Thread ( viel weiter oben) auch schon gesagt habe. Entweder habe ich mich dabei (auch?) so undeutlich ausgedrückt, oder es wurde nicht richtig gelesen.
Was nun besser ist (aktiv oder passiv) habe ich noch nicht geblickt. Es dürfte (mir) auch schwer fallen das theoretisch nachzuvollziehen was nun welche Auswirkungen und wie stark auf Verzerrungen hat...

Torsten

[Torsten]

Und nochmal Hallo Schlimm...

Ich habe auch mit Audiocad simuliert. TIW360
und bei mir waren keine Unterschiede im Schalldruck bei fc zu erkennen. Der Schalldruck oben rum hat abgenommen, aber den muss ich ja sonst eh mit ner Spule filtern...
Ich habe aber nicht das Chassis verändert sondern nur vor das orginale nen Widerstand gemacht und dafür das Gehäuse grösser.


Torsten

[gegentakt*]

Ich habe auch mit Audiocad simuliert. TIW360
und bei mir waren keine Unterschiede im Schalldruck bei fc zu erkennen. Der Schalldruck oben rum hat abgenommen...

Hallo Torsten,

das war ja auch zu erwarten. Lasip meint das auch, die implementierten Gleichungen dürften wohl in beiden Programmen nicht jeweils aus einer anderen Welt stammen...

Hallo Peter Krips,

schon erstaunlich, daß sich deine Ergebnisse und Schlußfolgerungen („Fazit“) mit dem selben Programm so langsam der Wirklichkeit annähern. Du siehst aber immer noch nicht den Zusammenhang mit der am Vorwiderstand „verbratenen“ Leistung im Verhältnis zur wesentlich höheren, klangschädlich an der Schwingspule verbratenen Leistung und der Geschichte mit dem Pegel, der tatsächlich höher ist und zufolge >B*L höher sein muß, sowohl im Baß als auch im Mitteltonbereich. Irgendwo muß das erhöhte Energiefeld des starken Antriebs ja verbleiben/sich kräftemäßig ausdrücken. Dein (vorläufiges) Endergebnis nehme ich dir nicht ab, meine Simus mit Lasip decken sich mit den Messungen am vorab-simulierten Objekt (siehe gemessene Beispiele) zwar niemals 100%-ig, bewegen sich aber immerhin erkennbar in dem beschriebenen Rahmen - sonst hätte ich die Proggis schon lange weggeworfen und wieder zu Fuß rechnend vorausgeplant...
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Und verstehen !
Verstehen - das ist das wichtigste...
Höhere Ausgangsleistung durch niedrigere Eingangsleistung mit Vorwiderstand, das muss man sich patentieren lassen

Ich schrieb: „...dabei (mit niedrigem Qts/hohem B*L und steuerndem Rv) wird der Wirkungsgrad des Gesamtsystems drastisch erhöht.“

Und das meine ich auch! (das ein höherer Wirkungsgrad den Schallpegel erhöht, und zwar mit gleicher oder sogar niedrigerer Verstärkerleistung... bla...bla...)

Verstehen wollen und können – in der Tat! - das wäre für alle und ganz allgemein schon eine feine Sache, in jeder Beziehung...

Gruß, ggtkt

[gegentakt*]

@Schlimm

Warum der Wirkungsrad des Chassis mit Vorwiderstand besser ausfallen sollte, als ohne (ich spreche von ein und demselben Chassis und beziehe mich nicht nur auf den Bereich um fs) ist mir nicht ganz klar.
Aber ich denke Ggtkt meint hierbei den Bereich um fs.

Richtig. Oberhalb von fs(c) wirkt ein Rv (plus Re im Falle von weiteren Vorwiderständen, wie Tiefpaßspulen und – gering – Kabelwiderstände) ganz normal als Spannungsteiler, bei Rv = Re um 3dB absenkend. Jedoch ist der Schalldruck trotz Rv höher, als bei einem Chassis mit schwachem Antrieb, um den Gegenstand low-Qts-Chassis mal wieder zu erwähnen.

Meiner Erfahrung nach sind gerade diese Chassis für aktiven Entzerrungen besonders gut geeignet, da sie durch einen hohen Wirkungsgrad im Gesamtpegel laut ausfallen, weswegen die aktive Entzerrung relativ gesehen natürlich stark ausfallen muß (wegen dem niedrigen QTC), absolut die Leistung sich aber in Grenzen hält, weil der Wirkungsgrad hoch liegt (also eher Dämpfung der Mitten, als Anhebung der Tiefen).

Grundsätzlich ja, aber, wie schon bemerkt, bevor man eine Zweiwegebox speziell und aufwändig mit Aktivelektronik ausstattet, sollte man sich erst einmal mit einer 2 1/2-Wege-Lösung beschäftigen, die auf einfachste Weise zugleich den Pegelabfall durch die niedrige Güte und den Bafflestep korrigiert und dringend benötigte Membranfläche im Baß zur Verfügung stellt. Dabei kann man sich je nach geforderter unterer Grenzfrequenz für einen relativ (!) großen, einen mittleren oder überhaupt keinen Vorwiderstand entscheiden. Mit dem Impulsverhalten bleibt man mit den diskutierten Werten für Qts und Rv immer auf der sicheren Seite.

Eine Pegelabsenkung der Mitten und Höhen verschlechtert in der Tat den DF. Nur das es hier nicht so auffällt, die Gegeninduktion ist nicht so hoch wie bei den TT (man vergleiche nur mal die Hübe!).

Erinnere dich an mein posting ganz zu Anfang, mit dem nicht-gegengekoppelten Parallelschlußläufer: der nichtlineare Rms „ruckelt“ (verzerrt) bei der Resonanzfrequenz besonders stark am Drehmoment des Rotors (Schwingeinheit), oberhalb fs(c) nimmt dessen Einfluß durch den geringeren Hub und den zunehmenden Masseeinfluß ab, die Beeinflussung durch die nichtlinearen und progressiven Federkräfte, Luftverwirbelungen etc. werden geringer und der Strahlungswiderstand bleibt konstant. Daß diese Kräfte hinter einem Spannungsteiler geringer bedämpft werden, ist vollkommen klar, schließlich wirkt Re (+Rv) als Konststantstromquelle zusammen mit Rms Slewrate-begrenzend/verfälschend – nur: Klirr- und Intermodulationsmessunen zeigen hier in der Tat keine messbare Auswirkung (jedenfalls sind sie um Welten geringer einzuschätzen, als Verzerrungen durch komprimierte Dynamik auf Grund zu schwacher Antriebe bzw. heißer Schwingspulen). Deshalb wirken sich Rms-senkende Maßnahmen mit irgendwelchen Entlüftungen auch hörbar nur im Bereich größerer Hübe aus, meistens eben im Baß-Grundtonbereich. Letztlich ergibt sich daraus m.E. kein signifikanter Vorteil einer hohen elektrischen Dämpfung oberhalb fs(c) durch direkte Ansteuerung mit aktiver Elektronik. Ich kenne keine oberhalb fs(c) betriebenen Chassis, die mit einem Spannungsteiler schlechter klingen (bzw. zu messen sind), als direkt angesteuert. Und im Bereich fs kontrolliert eben die vorausbestimmbare elektrische Dämpfung aus Antrieb plus Vorwiderstand den Frequenzgang bzw. das Impulsverhalten. Ein ganz entscheidender Faktor für Verzerrungsarmut ist das „stabile Rückgrat“ des Stators (Magnetsystem): Befinden sich Eisenkerne im gesättigten Zustand und ist der Magnet entsprechend groß dimensioniert, bewirkt die auf das Magnetsystem einwirkende Kraft der Schwingspule eine geringere Flußmodulation und damit natürlich mehr Verzerrungsarmut bei der Signalreproduktion.

Gruß, ggtkt

Hallo Gegentakt,

...oder bei Gradient...

...oder auch nicht mehr...

Hab' noch mal etwas zum Thema Nokia-Lautsprecher recherchiert und bin darauf gestossen, daß zumindest einige der älteren Gradienten mit den Nokias identisch sind, mein bei IT erstandener TPC175 (der mit der Schwingeinheit des Visaton WS17BF) trägt auf seiner Rückseite z.B. einen Aufkleber mit der Typenbezeichnung unter der genau dieser LS auch unter Nokia-Label angeboten wurde. Auch der 13er im Stahlblechkorb scheint mehr als nur oberflächliche Ähnlichkeit zu einem der Nokia-Typen zu haben. Leider scheinen sowohl die guten Gradienten als auch die Nokias ausgelaufen zu sein. An welche Gradienten hattest du denn gedacht?

Gruß, Peter

...der hofft, irgendwann mal noch die Zeit und die Geduld zu finden, ein paar Simus zum Thema hier reinzustellen...


[Dieser Beitrag wurde von Blaubart am 15. April 2003 editiert.]

[gegentakt*]

Hallo Blaubart Peter,

was meinst du mit „aber auch nicht mehr“?
Bei IT (siehe im neuesten 2003‘er Katalog) gibt es ja nach wie vor eine breite Palette von Gradient-Chasssis, sogar Neuentwicklungen, wie den W160AL bzw. den W130AL. Letzterer erscheint mir sogar besonders interessant zu sein, da seine Membranresonanzen erst bei 12kHz (!) ihren Maximalwert haben. Kostenpunkt: 28,50 Eu...
Ob der Hersteller tatsächlich Gradient heißt oder eher Alcone... – keine Ahnung!

Ansonsten dachte ich an den TPC 152 (39 Eu) und den TPC 182 (37 Eu) – beide laufen unter dem Gradient-Label (gehört das jetzt IT?), stammen jedoch von Peerless und wurden in der Vergangenheit schon beide mit sehr guten Meßwerten „getestet“. „Low-Qts-Chassis“ sind sie aber alle vier nicht, eher „Durchschnitts-Kuh“...

Gruß, ggtkt

Mal gucken, wenn IT seine Webseiten updatet... momentan sind nur die beiden Pseudo-Peerlesse drauf ("reflektierende Spezialmembran"? Kinderk*cke...). Da ich schon seit 6 Jahren keins der einschlägigen Heftchen mehr gekauft habe (bei dem Preis-Leistungs-Verhältnis kann ich mich da einfach nicht überwinden), bin ich nicht mehr so auf dem Laufenden... den Katalog könnte man ja trotzdem mal bestellen...

Die alten Gradienten mit der Pappmembran machen jedenfalls einen guten Eindruck, demnächst werde ich die im Ausverkauf erstandenen TPC175 mal verbauen... wahrscheinlich mit 2,2 Ohm Vorwiderstand...

Gruß, Peter

[gegentakt*]

Die „reflektierende Spezialmembran“ ist ein furchtbar alberner Gimmick, aber bei der Preiskalkulation für die angepeilte breite Käuferschaft offenbar ein schwerwiegendes Verkaufsargument (klingt wichtig!) – den guten Eigenschaften der aufwändigen 5-Lagen-Mebran tut’s aber kein Abbruch.

Wenn du noch einen Kompensationsmagnet draufsattelst, kannst du dir noch ein gutes Ohm zum Rv mehr leisten

Gruß, ggtkt

Ob ein Kompensationsmagnet einem linearen Feldlinienfluß im Spalt nicht eher abträglich ist? So rein nach Gefühl schon...

Gruß, Peter

[gegentakt*]

Die Magnetfelder des Antriebsmagneten streuen aus der rückwärtigen Polplatte des geschlossenen Magnetkreises frei in den Raum außerhalb des Chassis, diese Feldlinien gehen dem Kreis verloren und treiben nette Ablenkungsmanöver mit den Kathodenstrahlen einer Bildröhre. Der „Kompensationsmagnet“ zwingt durch abstoßende Feldlinien die Vagabunden wieder in den Magnetkreis zurück was der Antriebskraft zu Gute kommt. Und darauf kommt es im Beispiel von Oben an (siehe die Güteverringerung beim AL 130), an der Linearität im Magnetspalt ändert das nichts, hier bestimmt einzig Ausführung und Geometrie der Polplatte- bzw. des Kerns das nichtlineare Verhalten über einen bestimmten Hub der Schwingspule. Im Gegenteil, durch die etwas höhere Sättigung der Eisenteile wird – wie schon geschrieben – deren Auswirkung auf das Verzerrungsverhalten im Magnetkreis verbessert.

Übrigens streut der Kompensationsmagnet jetzt seinerseits Feldlinien in den Raum, für eine nahezu vollkommene Abschirmung müssen diese Feldlinien auf die obere Polplatte zurückgeleitet werden (mit einer geschlossenen Eisenkappe), was jedoch das Feld des Antriebsmagneten wieder schwächt. B*L und Qts haben dann wieder den Ursprungswert ohne Kompensationsmagnet. Aber hier geht es ja nicht um komplette Streufeldunterdrückung, sondern um die Verstärkung des Antriebs. Besonders gravierend ist der Effekt natürlich nicht, aber immerhin kann der komplette elektrische Dämpfungsverlust des DC-Widerstands einer Tiefpaßdrossel einschließlich Zuleitungskabel wett gemacht werden, und das ist in Anbetracht der m.E etwas mickrigen Güte von Qts=0,42 des AL doch schon etwas wert...

Gruß, ggtkt

[capslock]

Original geschrieben von gegentakt*
Die sinnvolle Magnetgröße endet lediglich etwas oberhalb der Sättigungsgrenze der Eisenkerne, die über einen bestimmten Wert hinaus keine Feldlinien mehr transportieren können. Sind diese aber gesättigt, können sie schon mal nicht zusätzlich aufmoduliert werden und verzerren damit auch nicht! Um diese hohe Feldliniendichte im Magnetspalt überhaupt realisieren zu können, braucht es natürlich entsprechend große Kerndurchmesser/geeignete Eisenlegierungen. Die sicherlich zielführendste Konstruktion bestünde in der Wahl eines großen Schwingspulendurchmessers mit innenliegenden Magneten hoher Feldstärke, der kritische Polkern würde damit wegfallen.

Es ist sicher sinnvoll, das Eisen deutlich in die Sättigung zu treiben, denn
a) kann es dann nicht mehr moduliert werden und auch keine Modulation an den Magneten weitergeben
b) wirkt es mangels der Fähigkeit, seine Magnetisierung als Funktion des Spulenfelds zu ändern, auch nicht mehr als Spulenkern, d.h. die Induktivität der Spule sinkt deutlich und ist nicht mehr positionsabhängig.

Ich habe nun verschiedentlich (u.a. bei Schwamkrug) gelesen, daß ein Ferritmagnet gar nicht die Energiedichte bzw. Flußdichte aufbringen kann, um Eisen in die Sättigung zu treiben. Für ein Eisensystem mit konstantem Querschnitt mag das stimmen, wenn der Magnet selbst nicht mehr als ca. 1,3 T bringt.

Was ist eigentlich, wenn das Magnetsystem an den Magnetpolen den gleichen Querschnitt wie der Magnet hat, sich aber zum Luftspalt hin im Querschnitt deutlich verjüngt. Wäre dann nicht zumindest der Bereich um den Spalt gesättigt?

[gegentakt*]

Punkt b) ist eine anschauliche Feststellung!
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Götz Schwamkrug schreibt ja:

Ein Ausweg wäre, die Polplatte und den Polkern in der magnetischen Sättigung zu betreiben, was bei Eisen bei ca. 1,5 Tesla der Fall ist. Der magnetische Fluß kann sich in den Eisenteilen dann nicht mehr nennenswert ändern. Mit Ferritmagneten, deren Flußdichte im Magnetmaterial auf etwa 1 Tesla begrenzt ist, bringt das allerdings einige Schwierigkeiten mit sich (in erster Linie durch den Rotstift der Kalkulationsabteilung bedingt). Früher bekamen die Konstrukteure diesen Effekt mit den Alnico.Magneten (Anm.: die kosten mehr <-- Rotstift der Kalkulationsabteilung! ) praktisch frei Haus geliefert. Es gibt also schon Gründe, die für die Alnico-Chassis sprechen (Anm.: oder andere hochenegetische Magnetwerkstoffe, wie Neodym etc.)

Mittlerweile ist es ja so, daß bestimmte Eisenlegierungen mehr als 1,5 Tesla magnetische Energie zu leiten in der Lage sind bzw. durch voll aufgesättigte Ferritmagnete auch die 1-Tesla-Grenze überschritten wurde. Das geht dann besonders gut, wenn man das Magnetsystem schließt und erst dann den Magneten aufläd. Leider markiert das nicht die Grenze der Möglichkeiten guter Eisenkerne, deshalb schrieb ich in meinem posting ja auch von „innenliegenden Magneten hoher Feldstärke“, wobei es nicht Alnico sein muß, es gibt ja mittlerweile eine ganze Reihe anderer Materialien, die preislich im Rahmen bleiben.

Sich verjüngenden Formen von Magnetmaterialien findet man in keinem Herstellerkatalog, was nicht heißt, daß sie nicht herstellbar wären. Ich könnte mir aber vorstellen, daß die magnetische Kraft eingeschränkt über das verringerte Volumen geleitet werden kann, da hier das Magnetmaterial seinerseits nicht über genügend Fluß seiner an dieser Stelle sich befindlichen Elementarmagnete verfügt. Sinnvoller stelle ich mir hierbei einen kräftigen Seltenerd-Magneten außerhalb der Schwingspule vor, deren Fluß zusätzlich über einen innenliegenden Magnetkäfig aus Neodymstäben geschlossen wird, und nicht über einen Eisenkern. Innerhalb des Käfigs läßt sich dann bequem eine Luftaustauschöffnung bis zur hinteren Polplatte führen.