Wie funktioniert ein elektrisches Ersatzschaltbild eines LS

[vita]

arbeite gerade an meiner schulischen Präsentation zum Thema elektrodynamische Lautsprecher und bin gerade am überlegen ob und falls ja, wie ich ein elektrisches Ersatzschaubild für einen LS rein nehme.

leider konnte ich bisher keine ausreichend informative (muss auch noch billig, umsonst sein) literatur (websites) zu dem thema finden. Ich habe vom Vogel Verlag das Buch Technische Akustik, jedoch wird das thema dort sehr allgemein behandelt.

Die erste Frage ist das Thema für 13te Klasse allgemeines Gymnasium 4 stündig Physik verständlich??

das Ersatzschaubild wurde eingeführt um schlussendlich die thielle&small Parameter eines LS zu bestimmen!? das thema sollte daher einen gewissen Praxis-bezug haben, sonst frägt sich nachher jeder für was das ding gut ist. Die erkärung für das Ersatzschaltbild sollte daher auch praxisbezug haben.

[Tester]

Habe vor kurzem ABI gemacht, und denke, dass das auf jeden FAll verständlich ist, wie ein Chassis so funktioniert (wer einen E-Magnet kapiert, dem sollte ein LS kein Problem bereiten).

[broesel]

Kuckst du Google, schreibst du "Ersatzschaltbild Lautsprecher", dann scroll und kuckst du bei "Immo Wedekind" und zack.

[UweG]

Eine gewisse Problematik bei dem Thema besteht darin, dass es "das" Ersatzschaltbild so nicht gibt. Die meisten Autoren verwenden entweder unterschiedliche zur Impedanz- und Frequenzgangsimulation oder errechnen eines der beiden gleich gar nicht. Bei der Erstellung eines Ersatzschaltbildes muss man sich vorher gut überlegen, welche elektrische Größe welcher mechanischen entsprechen soll. Ich habe, als ich die verschiedenen Gehäusevarianten von Boxsim auf eine einheitliche Berechnungsgrundlage stellen wollte, in diversen Büchern dazu nachgelesen. U. a.:
- Michael Gaedke: Parametermessungen an Lautsprecherchassis
- Jörg Panzer: Die Konstruktion von Baßlautsprechergehäusen
- Vance Dickason: Lautsprecherbau
Leider ist die Darstellung dazu in der Regel so verkürzt, dass zumindest ich den Eindruck bekomme, der jeweilige Autor habe sich selbst auch nicht die Mühe gemacht, wirklich in die Tiefe vorzudringen. Ich bin inzwischen relativ sicher, dass sich bei Neville Thiele und auch bei Richard Small ein Menge dazu finden lassen würde. Leider habe auch ich mir nie die Mühe gemacht, die Originaltexte zu beschaffen bzw. zu lesen.
Bei Gaedke findet sich u. a. auch ein auf Small und Benson zurückgehendes Ersatzschlatbild, dass beim Baßreflexlautsprecher Strömungs- und Gehäuseverluste separat berücksichtigt. Ohne Angabe von Formeln für die Berechnung der Werte geht es auf der nächsten Seite dann weiter mit einem 4-Bauteile-Ersatzschaltbild bei dem die Masse durch eine Spule repräsentiert wird, also ein nicht Impedanzgetreues.

Ich denke mal, für die Schule sollte es ausreichen, ein Ersatzschaltbild zu präsentieren und schlage mal vor, das Impedanzersatzschaltbild mit einfacher Schwingspuleninduktivität.


Hierbei ist:
- Re der Gleichstromwiderstand der Schwingspule
- Le die Schwingspuleninduktivität (die in der Praxis blöderweise frequenzabhängig ist, deshalb ist die Genauigkeit bei diesem Ersatzschaltbild etwas eingeschränkt)
- Lms entspricht der Steifigkeit der Einspannung
- Cms entspricht der akustisch relevanten bewegten Masse
- Rms kommt aus der mechanischen Dämpfung
Strom entspricht hierbei Kraft und Spannung entspricht Geschwindigkeit.
Die Berechnung von Le und Re ist trivial, da es sich um elektrische Größen handelt.

Lms = Cmd * (Bl)^2
Cmd ist hierbei die Nachgiebigkeit in [m/N] und Bl der Kraftfaktor des Antrieb in [N/A]
Cms = Mmd / (Bl)^2
Mmd ist die akustisch bewegte Masse.
Rms = Re * Qms/Qes

Ein bißchen was findet sich auch bei Wikipedia (Super-Webseite übrigens): Wikipedia zu Lautsprecher

[vita]

oh gepennt, wollte auf broesels beitrag antworten:

" tjo da beginnt das problem, ich kann die formeln (3-7) von Immo Wedekind so nicht nachvollziehen. da fehlt text.

ohne zu übertreiben, aber wenn ich die formeln nicht verstehe, dann auch der rest meines physik-kurs nicht.

Ich denke ich lass das thema weg.. ist auch so schon genügend masse und schwierigkeit drin."

[broesel]

Original geschrieben von vita
...aber wenn ich die formeln nicht verstehe...

Nun ja, ich habe mehr an die Bildchen gedacht, damit du überhaupt mal siehst, wie so ein Ersatzschaltbild aussieht und zustande kommt. Von den Formeln habe ich natürlich auch nix verstanden.

[maha]

Hi!

UweG meint: Leider ist die Darstellung dazu in der Regel so verkürzt, dass zumindest ich den Eindruck bekomme, der jeweilige Autor habe sich selbst auch nicht die Mühe gemacht, wirklich in die Tiefe vorzudringen.

Korrekt.
Das elektrische EB erwartet sich lineare Parameter. Das ist ein Wunschtraum.
Simus müssen aber von linearen Gegebenheiten ausgehen. Sonst wird´s extrem kompliziert.

Fazit:
- Simus sind nützlich. Sofern man deren Grenzen kennt.
- Simus, deren Output auf gemessenen Daten beruht, die sind der Wahrheit ein Stück näher.

Gruß, maha

PS: alles IMHO....

[broesel]

Original geschrieben von maha
Simus sind nützlich. Sofern man deren Grenzen kennt.

Genau. Das Zauberwort heißt "Interpretation". Wer seine Simus ( und auch Messungen ) nicht zu interpretieren weiß, verpennt das wichtigste. Interpretation bis kurz vor's Marketing, und dann drei Gewindegänge zurück. So geht Technik.

[maha]

VIER Gewindegänge zurück. Und drei SiebenMeilenStiefelSchritte voraus.......

So geht´s!!!!

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Ist aba wurst!

maha

[broesel]

Das ist ja das Problem mit "Bose" oder wie diese Firma heißt. US - Amerikanische Schrauben funktionieren nur einmal ( max. ). Deshalb klappt das bei denen nicht mit dem Zurückdrehen.

[maha]

Verrostete Whitworth-Gewinde haben bezüglich verrosteter metrisch-Gewinde keinen Nachteil.

Gruß, GeWINDE- maha

[We-Ha]

MaHa, warum bist du nicht eigentlich Politiker geworden ?

Waren schon alle ausgestreckten Hände mit Gulden gefüllt ?

[jhohm]

Original geschrieben von We-Ha
MaHa, warum bist du nicht eigentlich Politiker geworden ?

Waren schon alle ausgestreckten Hände mit Gulden gefüllt ?

Schillinge, We-Ha, Schillinge....

Gruß Jörn

[maha]

Hi!

Ich tauge nicht zum Politiker. Dazu bin ich viel zu brutal.
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Der Rest des Postings fiel Eigenzensur zum Opfer.
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Gruß, Bolf Reuer *hihi*

[maha]

ABER:

Erst bricht man Fenster. Dann wird man selbst eines.
(Heimito v. Doderer)

http://www.kollegiumkalksburg.at/

Nach einem Konzert des Kollegiums versteht man das elektrische Ersatzschaltbild bestens. *lol*

maha