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Magnetostatischer Dipol-Subwoofer

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  • Mad-Man
    Registrierter Benutzer
    • 20.01.2003
    • 139

    Magnetostatischer Dipol-Subwoofer

    Hallo,
    Möglicherweise ist das ein Griff ins Klo. Aber will es einfach mal ausprobieren. Es geht um einen Dipol-Subwoofer bei dem mehrere Elektrostaten bzw. Magnetostaten übereinandergestapelt sind. Der Clou: Es gibt keine Statoren !

    Die normale Bauform ist ja das z.b. eine Metallfolie zwischen zwei feststehenden Metallgittern schwingt. Bei mir ziehen sich die Membranen gegenseitig an, bzw. stossen sich ab. Hier erfolgt dann z.b. von der darüberliegenden eine abstossende Kraft. Gleichzeitig erfolgt jedoch von der darunterliegenden eine anziehende Kraft - bzw. andersrum

    Die Hälfte der Folien ist von Gleichtrom durchflossen. Sie erzeugen also ein Induktives Magnetfeld. Die andere Hälfte ist vom Musiksignal (Wechselstrom) durchflossen. Beide Folien schlängeln sich im Zickzack durch das Gehäuse wobei der Stromfluss natürlich dann jedesmal seine Richtung ändert (das ist schon so gewollt)

    Das ganze baut natürlich extrem Kompakt. Man bringt hier sehr grosse Memmbranflächen unter. Habe das Ganze gestern mal in kleiner Version gebaut. Ungefähr so gross wie zwei Schuhkartons. Darin sind schon ca. 9.000qcm Membranfläche untergebracht (!) Zum Vergleich: ein 30cm Tieftöner kommt auf 550qcm.

    Das heisst die Folien müssen nur minimalen Hub machen. In einer grösseren Version würde ein zehntel oder hundertstel Millimeter Hub locker ausreichen.

    Mir ist zwar nicht ganz klar wie der Strom durch eine Folie fliessen wird. Ich meine er wird ja wohl kaum wie mit dem Lineal gezogen den kürzesten Weg einschlagen. Möglicherweise gleicht das dann eher einem Irrgarten. Dennoch glaube ich das es nicht so sehr ins Gewicht fällt - ganz einfach weil es zumindest eine grobe Marschrichtung geben dürfte - es also nicht zu chaotisch sein wird. In diesem Fall kann man die Folie dann getrost als Kabel ansehen welches sich durch das Gehäuse schlängelt.

    Falls der Stromfluss doch zu Chaotisch ist müsste ich das Ganze halt mit Polypropylen- oder Mylar-Folie machen und darauf Leiterbahnen aus Kupfer aufbringen (entweder als Linien / oder als Spirale) So ist dann die Richtung genau vorgegeben. Aber: ist dann halt etwas aufwendiger.

    Aber die Alu-Folien-Version liesse sich theoretisch sogar als Elektrostat laufen lassen (mit Übertrager) falls alles andere fehlschlägt.

    Als Magnetostat braucht er eigentlich nur einen Lastwiderstand (z.b. 8 Ohm) in Reihe. Der Stromfluss ist ja überall der selbe.

    So jetzt brauch ich nur noch ein Netzteil (mal sehen wieviel Ampere da fliessen müssen damit es funzt)

    Gut möglich das es sich schlimmer anhört als ein altes Grammophon (aber von nem Versuch kann man ja schliesslich nicht mehr erwarten) Hauptsache es gibt nen Ton von sich. Wenn nicht ists kein Weltuntergang - Waren ja nur 4std. Arbeit und ein par Euronen fürs Material.
    Grüsse,
    Christian


  • Frank S
    Registrierter Benutzer
    • 26.04.2002
    • 4741

    #2
    Das Verhalten ist dann aber stark nichtlinear, im Gegensatz zum echten Elektrostaten.

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    • Ollie
      Registrierter Benutzer
      • 26.11.2002
      • 563

      #3
      Die Hälfte der Folien ist von Gleichtrom durchflossen. Sie erzeugen also ein Induktives Magnetfeld.
      Soso, tun sie das. Gleichstrom. Induziert. Magnetfeld.

      EDIT: Ja, sie tun.
      Zuletzt geändert von Ollie; 07.08.2005, 23:53.
      The patent was abandoned when it was discovered that the problem it fixed was inexistent.

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      • SDJungle
        Registrierter Benutzer
        • 09.12.2001
        • 1126

        #4
        Das wird schon allein durch die Wechseldrücke innerhalb dieser Konstruktion nicht funktionieren. Die Folie ist viel zu leicht, um dem standzuhalten - sie wird sich sicher bewegen aber ganz sicher nicht dem Musiksignal folgen...

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        • Basstler
          Registrierter Benutzer
          • 16.10.2002
          • 1630

          #5
          Original geschrieben von Ollie
          Soso, tun sie das. Gleichstrom. Induziert. Magnetfeld.
          Natürlich nicht...
          Straight-forward!

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          • Mad-Man
            Registrierter Benutzer
            • 20.01.2003
            • 139

            #6
            O.k.
            "induziert ein Magnetfeld" ist vielleicht der falsche Ausdruck. Aber: zwei nah nebeneinander liegende Kabel durch die Gleichstrom fliesst ziehen sich an bzw. stossen sich ab. Das geschieht jedenfalls nicht nach dem Elektrostatischen Prinzip sondern durch Elektromagnetismus.




            Guckst Du hier: Grundlagen Elektromagnetismus

            -Wechseldrücke ? Was für Wechseldrücke ? Mit Bewegungen weit unter 1mm ist das vernachlässigbar. Auch Strömungsgeräusche sind vernachlässigbar weil die verschobene Luftmasse (pro Membran) minimal ist im Vergleich zum Öffnungsquerschnitt.

            Die Bewegung geschiet ja in dieser Konstruktion sowieso dadurch das sich die Folie verformt. Sie hat keine elastische Aufhängung - arbeitet also als Biegewellenwandler.

            Wenn das problematisch ist so kann man genauso gut auch Alu-BLECHE verwenden z.b. in 1mm Stärke und diese elastisch aufhängen. Die Konstruktion baut dann trotzdem nicht weniger Kompakt. Und die Resonanzfrequenz dürfte dann erfreulich tief liegen.

            Das Ding soll ja kein Hifi und schon gar kein High-End sein ! Es soll erstmal nur funktionieren. Mehr kann man von so einer simplen Konstruktion erstmal wirklich nicht erwarten. Wenns vom Prinzip her funzt kann man immer noch schauen was man alles verbessern kann.
            Grüsse,
            Christian

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            • SDJungle
              Registrierter Benutzer
              • 09.12.2001
              • 1126

              #7
              Nochmal Schritt für Schritt - für eine Baßwiedergabe muß eine Folie eine sehr große Fläche haben UND Hub können. Eine solche folie ist aber prinzipbedingt sehr leicht und hält eben solchen Wechseldrücken bedingt durch den zu übertragenden Frequenzbereich nicht stand. Das Problem habe ich nicht erfunden, es existiert, seitdem es solche Treiber gibt - eben aus diesem Grund arbeiten Folien-LS im Baßbereich NIE in geschlossen Gehäusen oder in Schallführungen, deren Querschnitt deutlich kleiner ist wie die Abstrahlfläche. Daß es diese Wechseldrücke gibt, ist unwiderlegbar Fakt - das kann Dir jeder Besitzer eines Dipolsubs mit herkämmlichen Treibern bestätigen.
              Zurück zu Deinem Folien-Dipolsub - damit er überhaupt ansatzweise 'richtig funktioniert, müßte die Folie bzw. müßten die Foliensegmente IMMER kolbenförmige Bewegungen ausführen, damit es keine Auslöschungen gibt. Ich wage jetzt nicht zu vermuten, daß Du nicht weißt, daß genau diese kolbenförmige Bewegung genau das ist, was Folienwandler nur schwerlich beherrschen:

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              • Mad-Man
                Registrierter Benutzer
                • 20.01.2003
                • 139

                #8
                Man kann es ja genauso gut auch mit Blechen bauen. Ja diese Bleche könnten sogar eine stabile Form haben z.b. Halbkugel oder Konus (diese lassen sich dann fast genausogut übereinanderstapeln)
                Grüsse,
                Christian

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                • SDJungle
                  Registrierter Benutzer
                  • 09.12.2001
                  • 1126

                  #9
                  Bleche sind viel zu schwer, dann hast Du noch das Problem daß die eine weiche Randeinspannung in Form einer Sicke benötigen - wie soll das bitteschön funktionieren? Du hast anscheinend nichtmal genaue Vorstellungen darüber, wie schwer bzw. leicht die Membran eines solchen Wandlers sein muß, damit es funktioniert. Auch über die maximal möglichen Abstände zwischen Folie und Stator scheint eher Unkenntnis zu herrschen wenn ich sehe wie es nach Deiner Beschreibung angeblich funktionieren soll/kann...

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                  • Mad-Man
                    Registrierter Benutzer
                    • 20.01.2003
                    • 139

                    #10
                    Ergänzung: O.k. Das mit Halbkugeln überanderstapeln dürfte schwierig werden. Aber mit Konussen geht das ohne weiteres.

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                    • SDJungle
                      Registrierter Benutzer
                      • 09.12.2001
                      • 1126

                      #11
                      Konusse lassen sich allerdings massebedingt besser elektrodynamisch antreiben - wo sind wir da nun wieder gelandet, hm?


                      -> http://www.tymphany.com/pr/LAT_DataSheet.pdf

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                      • Mad-Man
                        Registrierter Benutzer
                        • 20.01.2003
                        • 139

                        #12
                        1mm dürfte natürlich sehr schwer werden vor allem im Vergleich zu den kleinen Kräften. Aber wie gesagt aufgrund der grossen Fläche ist grosser Membranhub nicht gefragt. Grössere Konstrukte kommen ohne weiteres auf 100.000qcm.

                        Aber auch ein Blech von 1/10mm wäre denkbar und ist schon recht Biegesteif wie ich finde.
                        Wie dick sind denn Alu-Membranen herkömmlicher Treiber ?

                        Als Abstand hab ich einfach mal 1cm gewählt. Das reicht immer noch locker damit eine abstossende / anziehende Kraft einwirkt. Ich kann mich noch an einen Versuch im Physik-Unterricht erinnern bei dem zwei Leitungen ca. 15cm lang und ca. 5cm voneinander entfernt deutlich sichtbare Bewegungen ausführten (naja, da ist auch ein Strom so in der Grössenordnug von 10Ampere geflossen)
                        Grüsse,
                        Christian

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                        • Ollie
                          Registrierter Benutzer
                          • 26.11.2002
                          • 563

                          #13
                          @ Mad-Man: Du hast natuerlich Recht. Ich hab voll falsch gedacht. Insofern: disregard my post.

                          Zu deinem Heil-AMT (mit Blechstatoren sollte das gehen) stellt sich dann lediglich die Frage: was ist guenstiger umzusetzen, Elektromagnetostat (Strom) oder Elektrostat (Spannung)?
                          The patent was abandoned when it was discovered that the problem it fixed was inexistent.

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                          • Mad-Man
                            Registrierter Benutzer
                            • 20.01.2003
                            • 139

                            #14
                            Danke für den Link das Bild hab ich neulich beim Timmermanns gesehen. Schade das er so gut wie nichts darüber geschrieben hat.


                            Aber die Funktionsweise dürfte wohl "so ähnlich" sein. Also ein Dipol mit mehreren übereinandergestapelten Membranen.
                            Grüsse,
                            Christian

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                            • harry_m
                              Registrierter Benutzer
                              • 16.08.2002
                              • 6421

                              #15
                              Nur als Bemerkung am Rande: beim AMT sind segmente der Membran nicht parallel sonder in einem Winkel zueinander angeordnet. Ich kann mir vorstellen, dass es hier auch sinnvoll wäre: denn sonst entsteht beim zusammenklappen der Membranen das Problem, dass die Luft aus der Mitte zwar in beide Richtungen gedrückt aber nur in eine Richtung entweichen kann.
                              Zwei Tragödien gibt es im Leben: nicht zu bekommen, was das Herz wünscht, und die andere - es doch zu bekommen. (Oscar Wilde)
                              Harry's kleine Leidenschaften

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