Lautsprecherstrippen, simuliert ... ("Mono"- und "Biwiring", Dämpfung, Frequenzv

[Susie Q]

Hi!

Ich dachte mal so bei mir, dass das doch ganz interessant wäre ... desalb ohne lange Vorrede,

ein ultraeinfaches Ersatzschaltbild von Verstärker, impedanzdefinierter Strippe und Zweiwegebox:
http://img450.imageshack.us/img450/9...ringsch0qs.gif

Der Verstärker: soll Frequenzen von 300Hz und 10kHz abgeben, wechselweise oder zusammen,
sein Innenwiderstand betrage gängige 10 Milli-Ohm

Das Kabel: simuliert werden 10 serielle Einheiten von schätzungsweise einigen Milliarden mal Milliarden mal Millionen Einheiten, die lt. kleinstem Quantum das elektromagnetische Feld in natura um sich herum aufbauen;
die 10 Einheiten sind jeweils auf einen Gesamt-RDC von 0.4 Ohm (hin- und zurück), eine Kapaztität von ~ 500pF und eine Induktivität von ~10µH, entsprechend ca. 2x5 Meter dünnen, eng beieinanderliegenden Einzeldrähten, hochgerechnet

Die Box: "typische" 8 Ohm, 2-Wege,
mit -12dB-TP-Weiche für den per ESB simulierten TMT,
dto. -12dB-HP-Weiche plus Spannungsteiler für den HT
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Als erste Simu die Impedanz aus Box und Strippe, die der Verstärker "sieht":
http://img132.imageshack.us/img132/5...wiringz1nt.gif

Irgendwie ein normales Bild von einem Zweiwegerich, oder? - ein mäßig bedämpfter TMT in geschlossener Box mit fc=33Hz und einer Trennfrequenz zum HT von ca. 2kHz

Würde ein theoretisches, "0-Ohm-Kabel" angeschlossen sein, sähe die Impedanz mit einem durchgängigen Minus von ca. 0.4 Ohm nur unwesentlich anders aus:
http://img342.imageshack.us/img342/6...wiringz0px.gif

Als nächstes ein einzelnes 300Hz-Basssinussignal in der oszilloskopischen (= zeitlichen) Darstellung:
http://img420.imageshack.us/img420/4...iringtp4dd.gif

- U,Generator (grün) = 5Vs (= 5 * 2 /WZ2 = 7.07Veff)
- U,Kabelausgang (blau) = 4.81Vs --> 4.81/5 = 0.962 --> 0.962log*20 = -0.34dB Kabeldämpfung


Ich bin so frei .... und ziehe ein 1. Fazit:

- Das dürre 0.4 Ohm 5m Kabel dämpft den Bass-Spannungspegel mal eben um unhörbare -0.34dB ...
(Am Hochtöner kommen von der simulierten 300Hz Bassfrequenz als Foge der endlichen Steilheit der HP-Weiche noch 0.13V = -31.7dB an)

Interessant zu bemerken vielleicht dazu:
- Die Spannung hinter der TP-Bass-Weiche (rot) hat nach dem Einschwingvorgang ungefähr den gleichen Pegel, wie am Verstärkerausgang, obwohl die Spule nochmals den gleichen RDC-Wert beiträgt, wie das Kabel selbst. Die faktische Pegelanhebung wird also eine Folge der wechselseitigen Beeinflussung von Weiche und Chassis bedeuten (Stichwort: Energiespeicherung). Geht man in der Frequenz etwas höher, fällt der Pegel natürlich entsprechend der TP-Funktion ab
- gut zu sehen: der Bass-TP verschiebt bereits merklich Bassfrequenzen in der Phase und die Hochtönerweiche plus Hochtonchassis produziert mit dem Basssignal ein nettes kleines Einschwingverhalten ...
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Als nächstes kommt der Hochtonzweig dran, sofern niemand Einspruch erhebt ..., später die Interaktion usw.
bis denne

[Susie Q]

Jetzt der HT, wie gehabt in der zeitlichen Darstellung:
http://img525.imageshack.us/img525/8...iringhp7hb.gif

Der Basszweig bleibt wegen Monowiring parallel dabei, die Darstellung ist von 5ms auf 0.7ms reduziert, sonst gäbe es zu viele Kurvenzüge zu sehen, also

- U,Generator (grün) = 5Vs
- U,Kabelausgang (blau) = 4.92Vs --> 4.92/5 = 0.984 --> 0.984log*20 = -0.14dB Kabeldämpfung
- U,TMT (rot) = 0.17Vs, ergo bekommt der von den 10kHz nichts Nennenswertes mehr mit (knapp -30dB)
- U,HT (violett) = 2.11Vs --> 2.11/5 = 0.422log*20 = -7.5dB durch den Spannungsteiler + Kabeldämpfung - davon ausgehend, dass in natura der HT gleichlaut spielte, wie der TMT, so hätte der HT ein Wirkungsgrad-Plus von eben 7.5dB - 0.14dB ~7.4dB ggü. dem TMT

Denn ein 2. Fazit:
Die 0.4R-Strippe dämpft die Eingangsspannung zum HT-Weicheneingang um ...
einen vernachlässigbaren Wert.
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Bei der nächsten Simu soll über die gleiche Strippe der vorherige Bassstrom fliessen,
- ob der HT dadurch pegelmäßig "zuckt"?

[Susie Q]

Zum interessanteren Teil, beide Signale zusammen:
http://img516.imageshack.us/img516/1...ingtphp0nb.gif

Was gibt's da zu sehen?

- Der Generator startet mit dem 5Vs/10kHz-Hochtönersinus, nach 1ms bekommt der TMT sein 5Vs/300Hz-Futter - das Delay deckt auf, ob und wie sich die beiden Signale aufsummieren.
Dass TMT und HT den gleichen Pegel verabreicht bekommen, ist zwar ungewöhnlich, kommt aber in der Praxis millisekundenweise vor (deshalb sollten bei einem "Biamping" mit Aktivweichen die Amp's auch immer die gleiche Spannung abgeben können - nicht die gleiche Dauerleistung - der HT begnügt sich mit einem Bruchteil etwa vom Bass).
Außerdem soll man ja Unterschiede erkennen können ...

- der HT "schwankt" etwas im Basstakt und der TMT gibt etwas vom Hochtonbereich wieder, wie gesagt eine Folge der endlichen Weichendämpfung, mit Biamping mit oder ohne Aktivweiche oder Monoamping-Biwiring sähe das genauso aus, denn in beiden Kanälen liegt jeweils das abgeschwächte Signal des anderen Zweigs vor, ob aktiv oder passiv gefiltert


Ob sich nun der an der Hochtönerweiche anliegende Spannungspegel ändert, wenn gleichzeitig der Basszweig über die gleiche Leitung Strom zieht, dazu meint die Simu (vergrößerte Darstellung):
http://img516.imageshack.us/img516/3...ingtphp7bl.gif

Die ss (Spitze-Spitze)-Spannung am HT (rot) beträgt 4.2V, geteilt durch 2 macht 2.1Vs,
also - als 3. Fazit - der exakt gleiche Wert wie vorher, als sich der HT die Leitung noch nicht mit der Basspower teilen musste.
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Preisfrage: Würde eine Fourieranalyse aufdecken, dass beide Signale über das Kabel Summen- und Differenztöne bilden, die sich nicht bereits im Verstärker gebildet hätten?

Grüße

[UweG]

Tja, überraschend sind die Ergebnisse für mich zwar nicht, interessant aber schon. Nett mal zu sehen, was so ein Signal so tut.
Antwort auf deine Preisfrage: Da bildet sich nichts.

Ich versuche aber trotzdem mal gegen zu argumentieren:
Du findest hier natürlich keine gegenseitige Beeinflussung und wirst auch in der Fourier nichts finden, weil dein Ersatzschaltbild keine nichtlinearen Glieder beinhaltet.
Von einem puren Stück Kabel kann man sicher mit hinreichender Genauigkeit behaupten, es sei linear. Nicht gültig ist diese Annahme für Kontaktübergangswiderstände und für den Ausgangswiderstand des Verstärkers. Wenn einer dieser Widerstände eine pegelrelevante Rolle spielt, dann finden wir tatsächlich verzerrte Baßsignale im HT und umgekehrt.
Ich weiß nicht, wie es euch geht, aber ich baue preiswerte Boxen immer mit angelöteten Kabeln, wie früher bei Fertigboxen üblich. Dann ist zumindest eine Übergangsstelle schon mal außer Diskussion. Lötverbindungen sind elektrisch fast unendlich gut.

[Susie Q]

> Antwort auf deine Preisfrage: Da bildet sich nichts.

Ich versuche aber trotzdem mal gegen zu argumentieren:
Du findest hier natürlich keine gegenseitige Beeinflussung ...

Ach ...
Die Frage ("Skineffekt" in Lautsprecherstrippen inclusive) kann sich eigentlich nur an Biwiring- und Freunde ehemals britischer ... - wie nannte man das? - richten?

[VENTILIERT]

Guten Morgen!

[broesel]

Original geschrieben von Susie Q
...ehemals britischer ... - wie nannte man das?...

Ömmm... "Teatime"?