DIE SPULE, FÜR ANFÄNGER

[Anselmo]

Es gibt viele Gerüchte, Wahrheiten und Lügen über Spulen.
Kaum ein anderes Weichenbauteil vermag die Sebstbaugemeinde dermassen zu zerklüften, wenn man mal von den Kondensatoren und Widerständen absieht.
Spulen werden als L bezeichnet,
Kondensatoren findet man als C,
und Widerstände haben das Zeichen R.
Jede Weiche besteht also aus L,C,R.

Hier dreht sich nun alles nur um die Spule L.

Spulen verhalten sich in einer Frequenzweiche elektrisch genau umgekehrt zum Kondensator. Die Spule baut in sich ein magnetisches Feld auf und lässt tiefe Frequenzen hindurch, während sie für hohe Frequenzen eine Barriere darstellt.
Die Kenngrösse der Spule wird in Induktivität angegeben.
Dazu steht im Visaton-Lexikon:

Die Induktivität, gemessen in H (Henry), ist die kennzeichnende Größe einer Spule, Sie hängt von der Spulengeometrie, der Windungszahl und davon ab, ob ein magnetisch leitender Kern in der Spule verwendet wird.

Das Physikzeichen für Induktivität ist L.
Induktivität und Induktion ist NICHT das Selbe !
Eine Induktivität wird in der Messgrösse Henry angegebn. Henry hat das Kurzzeichen H. Die induktive Wirkung wird praxisgerecht auf Frequenzweichen-Spulen in tausendstel angegeben, darum findet man auf allen Visaton Spulen die Angabe mh für Millihenry, also 10-³ H.
So weiss auch ein Laie ohne Messgerät, welche Induktivität eine Spule hat, weil Visaton dies als Aufkleber auf jeder einzelenen Spule aufdruckt.
In der Übersicht hat Visaton alle wichtigen Daten aufgelistet, mit den Angaben der Induktivität in Millihenry mH, Durchmesser des Kupferdrahtes sowie dem Innenwiderstand R Ohm.
http://www.visaton.de/de/chassis_zub...len/index.html

Zum Aufbau:

Eine Spule besteht normalerweise aus einem mit Lack isolierten Kupferdraht.
Dieser Draht wird einfach straff um einen Wickelkörper aufgespult.
Eine solche Anordnung bezeichnet man als induktives, passives Weichenbauteil.

Kupfer ist nach Silber unter normalen Bedingungen der zweitbeste elektrische Leiter.
Gold leitet elektrischen Strom schlechter als Kupfer.

Dieser Kupferdraht hat einen Widerstand R, dessen Grösse als Ohm angegeben wird; der mit seiner Länge und Durchmesser variiert. Je dünner und länger umso grösser wird R. Kurze, dicke Drähte haben einen geringen R.
Dieser als Innenwiderstand einer Spule bezeichnete Wert ist unkritisch, solange er unter 0,5 Ohm bleibt, weil dies bei weitem im Rahmen aller möglichen Toleranzen der Elektrik einer Lautsprecherbox bleibt.

Bei Spulen mit grosser Wirkung wird die benötigte Drahtlänge sehr gross, was den Innewiderstnad erhöht.
Dann spielt der Innewiderstand eine erhebliche Rolle, weil dieser Widerstand den Lautsprecher in seiner Wirkung verändert.
Dazu später mehr.

[Anselmo]

Erste Links für Neugierige die noch mehr Wissen wollen:
Spule http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29
Induktivität http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t
Kupfer http://de.wikipedia.org/wiki/Kupfer

[Anselmo]

Schrauben in Spulen

Wenn man zum Ziel hat, eine hochwertige Lautsprecherbox zu bauen,
verwendet man für gewöhnlich auch hochwertige Luftspulen.
Hochwertig sind sie deshalb, weil sie keine weiteren Zutaten als Kupferdraht, Lack und Plastik benötigen - und daher unerwünschte Zutaten wie Eisenpulver oder Eisenkern umgehen, weil solche Zutaten unter (später erklärten) Umständen das Ergebnis angeblich negativ beeinflussen.
Das ist ein heikles Thema, denn viele Spitzenbauvorschläge entahlten eine Menge Ferrit...

Nun stellt sich die Frage, mit was für Schrauben macht man die Spule fest ?

Als Ideal gilt eine Messingschraube, oder eine Gweindeschraube aus Messing mit Messingscheibe und Messingmutter, die man mit etwas Holzleim sichern kann.
Die Schrauben dürfen nur sanft angezogen werden, weil sonst die Spule beschädigt wird.

Kunststoffschrauben sind ebenfalls Super.

Edelstahl: Ich war erst der Annahme, dass Edelstahlschrauben auch in Ordnung gehen, tun Sie aber nicht.
Dank dem Hinweis von Yoogie, ist nun klar, dass es bei Edelstahl auf die Legierung ankommt und die meisten Schrauben nur sogenannt 18/10 sind. Diese Legierung ist immer noch schwach magnetisch.

Wenn man sich unsicher ist, was für eien Metallschraube man in der Hand hält, hilft ein Magnettest. Wird eine Schraube von einem Magnet gehalten, ist sie für die Befestigung einer Frequenzweichenspule ungeeignet. Bei schwachmagnetischen Edelstahlschrauben funktioniert dieser Trick leider nicht.

Hier ein paar Versuche zur Änderung der Induktion durch Schrauben.
Gemessen wurde mit einem Einsteigermessgerät, Standarmessleitung und Kleps.
Das Testobjekt ist eine SP-Spule von Visaton mit den Werten 1,5 Millihenry, Darhtstärke 0,6, Artikel Nummer 4889

1 Versuch.
Referenz: Das Messgerät wird überprüft. Es zeigt 1,5 mH. Somit ist klar dass das Gerät mit hoher Wahrscheinlichkeit glaubwürdige Ergebnisse liefert. Siehe erstes Foto.

2 Versuch.
In die Spule wurde eine Markenschraube von Spax hineingelegt.
Es handelt sich um eine Spanplattenschraube mit Bohrspitze und Selbstsenker der Grösse 4x50.
Aber als Beefstigung einer Spule sind sie nicht geeignet.
Die Induktion hat sich auf 1,9 erhöht. Siehe zweites Foto.

3. Versuch.
In die Spule wurde eine M4 Schraube gelegt. Es ist eine Standardschraube mit 30 mm Länge.
Die induktive Wirkung liegt nun bei über 2,1, wie auf dem dritten Foto zu sehen.
Für Leute die es nicht glauben wollen, bitte, es gibt keine Tricks, der Messaufbau und die Umgebung zum Messobjekt wurde nicht verändert.

4. Versuch.
Eine Messingschraube liegt in der Spule.
Die Induktion hat sich zur Refernz nicht verändert.
Viertes Foto.

5. Versuch.
Es handelt sich um eine schwarz brünierte Schnellbauschraube aus einer Grosspackung von ALDI. Über 1,8 seht Ihr auf dem fünften Foto.

OKay da herrscht nun Klarheit, hoffe ich.
Aber wie ist es eigentlich, wenn die Schraube nicht IN sondern ein Stück NEBEN der Spule eingedreht wird ? Man muss das Weichenbrett auch irgendwie fest schrauben ! Hier das Ergebnis:

6. Versuch.
Die Schraube aus Versuch Nr. 2 wurde NEBEN die Spule gelegt, um die Befestigung eines Weichenbrettchen durch eine Schnellbauschraube vorzutäuschen.
Die Induktion hat sich nicht messbar verändert, auf dem sechsten Foto seht Ihr eine klare 1,5.


Auch wenn bei einer realen Montage evtl nur der Schraubenkopf in die Spule ragt, ist es bestimmt sinnvoll auf geignete Schrauben zu achten. Im nächsten Abschnitt wird eine weitere Möglichkeit, der Kabelbinder, vorgestellt.

[Anselmo]

Kabelbinder und Heissleim

Ebenfalls Super sind Kabelbinder aus Kunststoff. Die sind in einer Spule kein Problem !
Man bohrt dort, wo der Mittelpunkt der Spule auf dem Weichenbrettchen sein soll, ein Loch mit einem etwas grösseren Durchmesser wie die Breite des Kabelbinders. Dann wird ein zweites Loch ein Stück neben dem äusseren Rand der Spule durch das Brett gebohrt. Nun kann ein Binder durch gefädelt werden und damit die Spule fest gezurrt werden.
Bei der Wahl der Binder sollte darauf geachtet werden, dass das Schloss vom Binder keine Metallzunge enthält, die möglicherweise IN der Spule liegen könnte. Das klingt jetzt vielleicht übertrieben, aber erstens sind solche Binder teurer und zweitens kann man's vermeiden, wenn man's vorher weiss.

Ganzmetallbinder sind wie Eisenschrauben, ungeeignet.

Gut ist auch Heissleim. Der Nachteil ist aber eine schwierige Demontierbarkeit, falls man das Ding je wieder ausbauen möchte.
Für eine endgültige Lösung dürfte die Kombination aus Heissleim und Messingschraube das beste Ergebniss liefern.

Eine Kombination aus Heissleim und Kabelbinder ist ebenfalls eine hochwertige, endgültige Lösung.

Müsste man Heissleim je wieder entfernen, kommt man mit einer kleinen Zange und einem Schlitzschraubendreher schon recht weit. Letzte schwierige Stellen lassen sich mit einem (billigen) Lötkolben aufschmelzen und zerteilen.

[walwal]

Eine Ergänzung zu den Stahlschrauben: Nicht nur die Induktivität wird erhöht, es entstehen auch Verzerrungen, weil die geringe Menge Stahl rasch gesättigt wird.

[Anselmo]

Spule und Magnet

Lautsprecher haben normalerweise kräftige Magnete.
Oft sorgt ein solcher Magnet für Unsicherheit, weil man meistens die Weiche hinter dem Tieftöner-Auschnitt wegen der guten Erreichbarkeit platziert. Unsicherheit deshalb, weil doch so eine Spule durch ein Magnetfeld erst funktioniert und so ein Lautsprechermagnet ein Magnetfeld hat, was vielleicht die Frequenzweichenspule beeinflussen könnte.
Gerade wenn der Magnet sehr nah an den feinen Visaton SP-Spulen grenzt stellt sich folgende Frage:

Hat der Magnet eine deutliche Wirkung auf eine Weichenspule ?


1.Versuch.
Der Messaufbau ist identisch mit Beitrag #3.
Zuerst wurde wieder eine Visaton Sp-Spule Nummer 4889 mit 1,5 mH an das Messgerät angestöpselt. Im ersten Foto seht Ihr die Bestätigung des Aufdrucks, kalibrierung für Arme.

2. Versuch.
Ein kräftiger Magnet wurde seitlich an die Spule gelegt.
Foto 2 zeigt keine messbare Wirkung.

3. Versuch.
Der selbe Magnet wurde seitlich aufgestellt und direkt an die Spule gelehnt. Der Sptzenwert meherer Messungen hat sich um 0,01 mH erhöht. Das sieht man auf dem dritten Foto.

4. Versuch.
Der Magnet wurde an der Spule schnell hin und her bewegt.
Die Spitzenwertspeicherung vom Messgerät zeigt 1,68 mH auf dem letzten Foto.
Dieser Wert ist aber für Lautsprecherbau völlig unerheblich,
denn in der Praxis des Lautsprecherbaus gibt es keine bewegte Magnete,
mit der einzigen Ausnahme von schweren Körperschallwandlern, das sind sogenannte Bass-Shaker wie der Visaton BS-130.
http://www.visaton.de/de/chassis_zub...l/bs130_4.html
Dort schwingt tatsächlich der Magnet was durch hohe bewegte Masse einen eindruckvollen Effekt erzeugt.

Also: wenn eine Weichenspule nahe an einem Lautsprechermagnet montiert wird, gibt es keine von mir beweisbaren Probleme.

[Anselmo]

Zwei Spulen nebeneinander

Dieses Experiment hat Spass gemacht.
Ich durfte dafür mal doll laut Musik hören, mit wummerneden Bass und übelstem Klirr und schlimmster Verzerrung. Die Box stammt von einer fernöstlichen Marke, es ist keine Visaton. - Plastikhochtöner der kreischt und 13 cm Bass in einer geschätzt 5 liter Bassreflexkiste. Der Verstärker ist so ein schrottiger 1000 Watt PMPO Amp, na wahrscheinlich schafft er in Echt so 15 watt. Oh, doch nich so Spassig.

Aufbau:
Ich habe eine Visaton Sp-Spule mit 1,0 mh, 1,0 Durchmesser, Nr. 5014 in Reihe zu meiner billigen Schrottbox mit 4 Ohm angeschlossen. Dann habe ich die Box so laut wie Möglich -und das war echt nicht viel- aufgedreht, während die Spule in Reihe angeschlossen war.
Daneben habe ich wieder die Sp-Spule 4889 mit dem bekannten Messzeug hin gelegt. Die 4889 ist nur an das Messgerät angestöpselt und hat sonst keine weiteren Verbindungen. Alle Versuche hatten die gleichen Rahmenbedingungen !

1. Versuch.
Die vom Musikstrom durchflossene grosse Spule liegt seitlich neben der Messspule: Bekannt aus vorherigen Messungen hat die hier als Messspule dienliche Sp-Spule Nr. 4889 eine Induktivität von 1,5 mH.
Während die seitlich liegende Spule von bassstaken Musikströmen durchflossen wird, erhöht sich der Spitzenwert der Messspule auf über 1,7 mH. Spannend ist auch der Umstand, dass der Wert teilweise drastisch gesunken ist. Im Rhytmus der Musik war das Display teilweise unter 1,3.
Das zweite Foto hat immerhin einen Wert von unter 1,5 eingefangen, bei gleichen Voraussetzungen.
Um Werte unter 1,3 einzufangen hatte ich keine Geduld, das Messgerät kann nur Höchstwerte und nicht Mindestwerte speichern, da müst Ihr mir jetzt einfach glauben. Danke.
Die Frage, warum das so ist, kann ich nicht beantworten.

2. Versuch, drittes Foto
Die Messspule wurde seitlich aufgestellt. 1,8. Wow, unerwartet.

3. Versuch.
Die Messpule wurde AUF die durchflossene Spule gelegt. Letztes Foto, ohne Worte.

Daraus ergibt sich folgendes Ergebnis:
Es macht Sinn Tieftönerspulen und Hochtönerspulen ein paar cm weit auseinander zu legen. Es kommt aber auch klar auf die Lautstärke an um eine deutliche Änderung in den kleinen Spulen zu bewirken. Die Ausrichtung der Spulen zueienader ist ebenfalls nicht unerheblich.
Ein Übereinanderstapeln, auch auf Brettchen, muss unbedingt vermieden werden.

Ich weiss, die ganzen Versuche sind nicht sonderlich wissenschaftlich und auch nicht perfekt, aber es ist jetzt mal ein Anhaltspunkt in welche Richtung man gehen sollte.
Ich hoffe es hat ein paar Vorurteile oder Märchen aus der Welt geschafft.

[Anselmo]

Ferrit Spulen

Um grosse Induktivitäten verzerrungsarm und widerstandsarm zu gestalten, müssen hohe Windungszahlen aus dicken Drähten in Luftspulen angewendet werden. Dadurch werden Luftspulen für Tieftonzweige dick, schwer und sehr teuer.
In #3 habe ich es schon angeschnitten, da steht was von unerwünschten Zutaten wie Eisenpulver, weil unter Umständen das Ergebnis negativ beeinflusst wird. Also:

In den bisherigen Experimenten haben wir entdeckt, dass ein Metallteil in der Spule die Induktion erhöht. Besonders Eisenwerkstoffe haben da Ihren Reiz.
Man könnte also eine Spule mit geringer Induktion ganz einfach in eine Spule mit hoher Induktion verwandeln, was man dann zB als Tieftöner-Reihenspule nutzen könnte, indem man einfach den Wickelkörper aus Eisen macht. So spart man Kupfer, Durchmesser und Gewicht. Und vor allem Geld.
Um das industriell so einfach wie möglich herzustellen, wird Eisen pulverisiert, mit Klebstoff verrührt und in Form gepresst. Schon haben wir massgeschneiderte Wickelkörper aus Metall, die niedrige Fertigungstoleranzen haben, gut funktionieren und je nach Ausführung zum Ziel führen.
Das Pulver hat noch einen zweiten Vorteil: Es brummt nicht, weil durch das wechselnde Magnetfeld in der Spule keine mechanische Wirkung in dem verklebten Pulver hervorgeht. Stichwort brummender Trafo, das ist hier aber OT.
Diese als Ferrite bezeichneten Körper gibt es in hochwertiger Ausführung von Visaton.
Vergleicht mal die Grössen zu SP-Spulen und das Verhältniss von Induktion und Preis.
Hier gehts zu den KN Spulen:
http://www.visaton.de/de/chassis_zub...len/index.html
Auch eine Art Rollenferrite: http://www.visaton.de/de/chassis_zub...len/index.html
Dort findet Ihr ergänzend gegenüber den SP/KN-Spulen noch eine weitere Grösse,
nämlich den Sättigungsstrom.

Sättigungsstrom, der was mit elementaren Magnetismus und der Ausrichtung im Ferrit zu tun hat, wird weiter oben von Visaton höchst persönlich erklärt.

Soweit sind nun die Vorteile von Ferritspulen erklärt. In so ziemlich allen Blödmarkt Boxen mit passiven Weichen findet man meist die nochmals deutlich billigere Glockenferritspule, die noch weniger Kupfer-Draht enthält. Bei den Spulen für Hochtöner hingegen sind es immer Luftspulen, weil der Draht dünn und kurz ist, die Spulen also immer klein und damit billig sind, so dass sich Ferrit bei den preisbewussten Industrieherstellern einfach nicht lohnt - und das wird dann auch noch als hohe Qualität angepriesen, aber da komm ich OT.
Bei relativ teuren Boxen kommen dann allmälich schönere Rollenferrite oder Spulen mit ferritkern.
Grosse Sp-Spulen sind in Industrieboxen meiner Einschätzung nach gar nicht zu finden, da wird man schon ins Boxenfachgeschäft gehen müssen und für so eine Fertigbox ein paar Scheinchen mehr hinlegen müssen.

Visaton hat an seinen Ferriten lange geforscht und verbessert und insbesondere die Luftstrecke optimiert. Man darf also behaupten, das die Visaton'schen Ferrite generell besser sind als Jene von geizigen Industrieproduzenten.

Ja dann spricht doch alles dafür,
aber warum haben diese Ferritspulen in der Selbstbaugemeinde so einen schlechten Ruf ???
Und warum soll das Negativ für den KLang sein ?
Denn es gibt soviele Schreckensbotschaften von High-End-Profis die von bizarren ohrenbetäubenden Klangverformungen durch Ferritspulen berichen !

Eine gut mögliche Antwort wäre:
Es hängt davbn ab WIE LAUT man hört.
Denn der Nachteil von Ferritspulen besteht darin, dass durch das Ferrit bei wirklich sehr grosser Lautstärke parallel zur Induktivität ja auch der Strom in der Spule -dumm gesagt- verstärkt wird und dadurch die Elementarmagnete im Ferrit das Musiksignal unerwünscht verformen.
Da spricht man von Verzerrung durch Sättigungsstrom.

Wann und wie stark diese Verzerrung also auftritt hängt massgeblich von den beiden Faktoren Lautstärke und Musiksignal ab. Wenn also Jemand auf einer Visaton Pentaton mit 5 Watt Röhre klassische Musik hört, werden sich die ganzen Ferritteile in Zxlimited's vorzüglicher Weiche keinesfalls störend auswirken: http://www.visaton.de/de/bauvorschla...nbb/index.html
Und weil die Sättigungsströme bei Visaton ferriten erst spät eintritt, geht auch ein vielfaches von 5 Watt.

Bei einer Atlas, voll aufgdreht an einer kräftigen Endstufe, wird die LR 6,8mH im Tieftonsignal ein Schwachpunkt sein, wenn man heutige moderne (junge) "Musik" hört, wo der Bassanteil deutlich agressiver und lauter und vor allem niederfrequenter ist als noch vor zehn Jahren, zum Beispiel heftigen Dubstep mit fiesen Bassdrops.
Aber eben NUR wenn man wirklich VOLLGAS gibt.
http://www.visaton.de/de/bauvorschla...anleitung.html
Ich habe keine Pentaton, ich habe keine Atlas, das sind Mutmasungen im letzten Abschnitt, aber vielleicht kann Visaton ja mal mit einer Messung an einer Atlas beisteuern.
Das wäre interessant, wann der exotische Sättigungsstrom tatsächlich zuschlägt.

[Anselmo]

Ferrit Spulen und Schrauben

Weil so eine Ferritspule ja schon aus Eisen ist, sollte die Verschraubung dann nicht einfacher sein ?
Nein, es ist genauso kompliziert wie bei den Luftspulen.
Weiteres Eisen in der Spule erhöht die Induktion.

Es wurde eine Visaton KN spule, Artikel Nummer 3810, 6,8 mH mit 0,6 mmm Draht direkt über Kleps und Standardmesskabel an ein Einsteigermessgerät angschlossen.

1. Versuch.
Das Messgerät wurde überprüft - in der Spule befindet sich nichts.
Es zeigt auf dem ersten Foto 6,84 mH an, das ist etwa 0,04 mH zu viel.

2. Versuch.
Es wurde eine Spanplattenschraube 50x4 in die Spule gestellt.
Das zweite Foto zeigt dies mit 7,1 mH an.
Auf dem dritten Foto sieht man eine M4 Schraube in der Spule, da ist der Wert nun bei fast 7,3 mH.

Ohne lang reden, es macht Sinn, die Spule mit Messing zu verschrauben, oder auf Kabelbinder oder Heissleim auszuweichen.

[Anselmo]

Ferrit Spule und weitere Spule

Wie schlimm ist die Einstreuung einer benachbarten SP-Spule in eine KN-Spule ?
Die KN-Spule mit 6,8 mH wurde wieder direkt ans Messgerät angeschlossen.
Daneben wurde eine Visaton Sp-Spule mit 1,0 mh, 1,0 mm Durchmesser, Nr. 5014 in Reihe zu einer Box mit 4 Ohm angeschlossen. Dann habe ich die Box so laut wie Möglich -und das war echt nicht viel- aufgedreht, während diese Spule in Reihe angeschlossen war und dabei die Änderungen der Induktivität in der separaten KN Spule mit Spitzenwertspeicherung gemessen.
Das Musikmaterial war Disco-Tiefbass.

1. Versuch.
Die mit Musik bespielte Visaton Sp-Spule wurde neben die KN mit 6,8 mH gestellt. Auf den ersten beiden Fotos erkennt man die Anordnung und den Spitzenwert während bassstarke Musik läuft. Es sind deutlich Abweichungen auf dem Display aböesbar.

2. Versuch.
Die mit Musik bespielte Spule wurde AUF die KN-Spule gestellt.
Heftig, ich musste deutlich LEISER drehen um überhaupt wieder Messwerte auf's Display zu bekommen:
Ja richtig, das sind 175 mH !

Bleibt zu sagen, dass man bei KN-Spulen bei der Anordnung ebenso umsichtig sein sollte, wie bei Sp-spulen.

Ich weiss, die ganzen Versuche sind nicht sonderlich wissenschaftlich und auch nicht perfekt, aber es ist doch mal ein Anhaltspunkt in welche Richtung man gehen sollte.
Ich hoffe es hat ein paar Vorurteile oder Märchen aus der Welt geschafft.

[Anselmo]

Verzerrung in Spulen

Teil 1.

Von Verzerrung in Spulen, insbesondere in Ferritspulen, aber auch in Trafospulen, wird ja oft sehr, sehr negativ berichtet:
Sie sind ein wahrer Grund für viele Lautsprecherbauer, auf teure, grosse, teils exotisch konstruierte Superspulen auszuweichen. Da wird man im Internet schnell fündig: Überall ist agressive Werbung, wenn man nach den Wunderspulen sucht. Die Anbieter wollen kräftig Geld verdienen, und so schürt man Legenden und Märchen mit haarsträubende Berichten kräftig an.
Es mündet stets in die Angabe, dass nur sehr speziell konstruiuerte Spulen eine Heilung versprechen.

Aber wäre die Gefahr so gross wie viele solche Quellen behaupten, dann würde sich die Firma Visaton doch die Gelegenheit, so richtig fett Kohle zu scheffeln mit dem Angebot von High-End-Super-Spulen, nicht entgehen lassen.
Oder ?

Eins vorneweg: Verzerrung ist real. Sie ist messbar und man kann sie mit einem Gerät bildlich anzeigen und fotografieren. Das werde ich hier zeigen.
Und trotzdem kann man sie getrost vergessen, denn so schlimm auch die Fotos aussehen mögen, bei der Lautstärke, die nötig war, um diese Verzerrungen auf den Fotos darzustellen, war von Musikgenuss längst keine Rede mehr, was mir da ins Gesicht schallte. Ich bin froh dass ich die Sammlung der Ereignisse nicht nochmal wiederholen werde, denn um klare Ergebnisse zu erzeielen, wurden reine Sinustöne abgespielt - und das ziept in den Ohren.
Ich weise darauf hin dass ich hier keine Megawattanlage betreibe und auch nicht Trommelfellzerfetzende Pegel produzieren kann. Die Messgeräte sind alt, gebraucht und haben Ihre besten tage hinter sich.
Es ist mit einfachen Hausmitteln versucht worden, eine möglichst einfache, für Laien und Anfänger nachvollziehbare Testreihe zu schaffen, die aber auch sicher für die Profis interessant sein wird, weil hier nun endlich das mystische Verzerrung-Schreckgespenst gebustet wird.
Also los gehts:

Messaufbau:
Ein billiger Übertrager dient als miese, verzerrungsfreudige Ramschspule.
Die hab ich aus dem Car-Hifi-Bereich; und wird an einen Verstärker angeschlossen. Parallel dazu läuft eine kleine, billige Zweiwegebox die grauenhaft klingt, aber zum testen gut ist.
Das Signal, welches dem Verstärker zugeführt wird, wird als Referenz auf ein altes Oszilloskop gegeben. Das ist ein Gerät, welches -einfach gesagt- das Musiksignal als Bild darstellen kann. So kann man also sehen, was durch den Übertrager geht.

Zwischen dem Eingangssignal in der Primärwicklung des Übertrager-Trafos und dem Ausgangssignal in der Sekundärwicklung von dem Trafo besteht absolut keine elektrische Verbindung.
Man spricht von galvanischer Trennung, so wie bei Netztrafos. Die Umtransformierung von Spule 1 zu Spule 2 nennt man Übersetzungsverhältniss und geschieht alleine durch ein Magnetfeld welches dem Tonsignal entsprechend schwingt und alleine durch Induktion in die zweite Spule einstreut.
Also die Induktivität macht hier eine Indukltion.
Das was aus Spule 2 heraus kommt, wird ebenfalls auf das Oszilloskop geleitet, um das Eingangsbild mit dem Ausgangsbild vergleichen zu können.
Ich weise darauf hin, dass das Eingangssignal VOR dem Verstärker gezeigt wird und dass das Ausgangssignal nicht nur die Verzerrung der beiden Trafospulen zeigt, sondern auch die ganzen Sünden von Verstärker, Kabel und schlechten Billigsteckern.
Dass Ihr mal wisst von was ich hier schreib nun mal 2 Fotos von dem Übertager, Spulentrafoding.
Messungsfotos kommen im Anschluss in Teil 2.

[Anselmo]

Verzerrung in Spulen

Teil 2.
Nachdem ich in Teil 1 den Messaufbau beschrieben habe, folgen hier nun Fotos vom Bild für Eingang und Ausgang:
Das Signal sieht man als grüne Schnörkel.
Der OBERE ist immer das Eingangssignal.
Der UNTERE ist immer das Ausgangssignal.
Es ist zwar höchst unwissenschaftlich, aber ich benutze einfache Worte wie gering, mittel, stark, um kein falsches Gefühl für die Anlage aufkommen zu lassen, denn die ist wie bereits erwähnt, mit einfachsten Mitteln gehalten.
Um ein "stehendes" Bild im Display hinzubekommen, musste das Gerät stets nachjustiert werden.

Foto 1:
20 Hertz. Lautstärke gering. Leicht verbogen.
Foto 2:
30 Hertz. Lautstärke mittel. Deutliche Biegungen.
Foto 3:
50 Hertz. Lautstärke mittel. Sieht schlimm aus, gell.
Foto 4:
200 Hertz. Lautstärke mittel.
Foto 5:
200 Hertz. Lautstärke volle Pulle aufgedreht. Stark. Ich habe 200 Hertz gewählt, dass mir nicht gleich der Übertrager abbrennt oder die Widerstände auf der Platine vom übertrager durch brennen. Bei 20 oder 30 Hertz würde das winzige Trafo-Spulchen sicher gleich durchbrennen, deshalb die unterschiedliche Lautstärke.

Also, man SIEHT deutlich die Verzerrungen, würd ich behaupten, ausser ich hab was Grundlegendes misachtet oder bin hier einem anderen Phänomen auf der Spur.

Bei wirklich kranker Lautstärke ist die Verzerrung ganz sicher hörbar, weil aber der Verstärker mit stinken anfängt und das als deutliches Zeichen nahestehenden Ablebens verstanden wird, will ich behaupten dass dieser Test nicht praktikabel ist und es Zeit für einen Schlussstrich wird:

Denn erstens haben wir kein reines sauberes Sinus als Musik und zweitens ist jede Spule im HiFi-Bereich hochwertiger als dieser Car-Hifi-Übertrager.

So der Myth, bustet, fürs Erste.

Wie es nun um Visaton-Spulen bestellt ist, wird noch ein 3. Teil erklären müssen.

[Anselmo]

Verzerrung in Spulen

Teil 3.
Endlich kommen die Visaton Spulen zum Einsatz.
Damit arbeiten wir Boxenbauer. Jeder von uns hat ein paar Davon rum liegen und es wird Zeit, dass mal ein Amateur mit einfachsten Mitteln drüber schaut.

Aufbau:
Nun wurde durch eine 1 mH Spule, Visaton Nummer 5014, mit einem kleinen Verstärker ein lautes, rhytmisches Basssignal durch geleitet. Ich sollte mal anmerken, dass der Verstärker so 15 Watt haben könnte.
Neben diese erste durchflossene Spule wurde eine zweite kleine Spule hingelegt, dessen Signal vor und nach der Spule bildlich dargestellt wird:
Die kleine Spule - eine Sp-Spule 0,33/0,6 - ist an einen zweiten, also separaten Verstärker angeschlossen, der mit dem ersten Signal in keiner Verbindung steht.
Dort ist ein Sinus mit 1kHz, also 1000 Hertz. Parallel dazu ist ein Leistungswiderstand, dass der Verstärker nicht kurz geschlossen wird. Bald zeiget sich:
Der Verstärker für Spule 1 hatte nicht ausreichend Leistung um das Signal in Spule 2 nennenswert zu verzerren, obwohl ich die Spulen sehr nah aneinander gelegt habe. Man braucht also mehr Leistung als ich zu Verfügung habe, um deutlich sichtbare Ergebnisse zu zeigen. Wieweit es schon hörbar ist vermag ich mit meiner ramschigen Testbox nicht zu sagen.

Auffällig ist, dass die Antwort des Siganls Spitzen bekommen hat und nicht mehr die Rundungen des Sinus am Eingang zu erkennen sind. Woran das liegt ist mir nicht klar, es könnte auch am Verstärker oder falsch gemachten Messaufbau liegen. Eine Möglichkeit wäre auch schlechter Kontakt durch billige Prüfmittel. Ich will es aber nicht komplett darauf abwälzen, denn die ersten Tests erfolgten mit den selben Prüfmitteln und da waren solche Störungen (noch) nicht zu sehen. Das seht Ihr auf den ersten drei Fotos.

Zum Schluss erschuf ich einen Spulen-GAU: Ich habe die beiden Spulen aufeiander gelegt und eine Spanplatten-Schraube hindurch gesteckt.
Die Anordnung der Spulen mit Schraube und das zugehörige Bild von Eingangssignal und Ausgangssignal der kleinen Spule sieht man auf den letzten beiden Fotos. Für Profis mag das albern sein, aber ein Anfänger könnte ja durchaus mal mit dem Gedanken spielen, ob es nicht sogar von Vorteil wäre, Spulen aufeinander zu packen. Ideen gibt's doch haufenweise, also: Es ist KEINE gute Idee.

So, was ist das Ergebnis dieser Verulkung von Spulen ?

Mutmaslich ist wohl so, dass das mit den Verzerrungen wahrscheinlich erst bei ganz grossen Leistungen wirklich eine Rolle spielt; und auch nur dann, wenn die Spulen sehr Nahe beieinander stehen.
Für mich als Anfängerbastler konnte ich keine praktischen Beweise liefern, ausser bei maximaler Falschanordnung.

Wenn sich aber noch das zu Beginn des Themas beschriebene Fehlerbild der Induktionserhöhung dazu gesellt, sowie falsche Schrauben, sind Verbiegungen im Frequenzgang und Verklirrung des Klanges gut möglich.
Also spielt der Aufbbau der Weiche eine erhebliche Rolle und sollte nicht unterschätzt werden.

[Anselmo]

Innenwiderstand von Spulen und QTS

Besonders bei grösseren, dünndrahtigen Spulen, steht man sowohl als Anfänger wie auch als Profi vor dem Problem, dass der Widerstand des Spulendrahtes erheblich mit einwirkt.
- Und das unabhängig von extra eingebauten Widerständen in einer weichenschaltung.

Der Spulen-Innenwiderstand auf der Frequenzweiche wird zum Widerstand der Schwingspule im Tiefton-Lautsprecher wegen seiner Reihenschaltung als RDC addiert.
Das macht nicht nur ein bisschen leiser sondern auch der QTS Wert des Tieftöners wird beeinflusst. Das bedeutet:
Wenn man einem Bauvorschlag von Visaton folgt, und meint die Spulen durch niederohmigere Superspulen von anderen Herstellern ersetzen zu müssen, um eine niedrigere elektrische Güte QES zu ereichen, tut man sich meistens keinen Gefallen, weil es gut sein kann, dass ein weiser Ingenieur von Visaton den veränedrten gesamten Gütewert QTS in seine Konstruktion mit einfliessen lies und bei der Abstimmung der Box berücksichtigt hat.

Solange man also kein absoluter Vollprofi ist und überhaupt ansatzweise begriffen hat, was QTS / QES überhaupt ist, sollte man besser keine anderen Spulen als Vorgeschlagen verwenden, es sei denn, sie sind elektrisch identisch.
Hier geht es zu den Q Faktoren.
http://www.visaton.de/de/techn_grund...neu/Q/103.html
Also ist so ein QTS wohl nicht unerehblich. Es wird noch besser: Besonders bei Lautsprecher, wo so ein QTS von vorneherein, also Konstruktionsbedingt am Chassis sehr niedrig ausfällt, kann der dann gewollt zu grosse Innenwiedrstand der Reihenspule sehr positiv als QTS-Erhöhung wirken.
Das muss aber schon in früher Simulation mit dem Visaton Boxsim Werkzeug erkannt und berücksichtigt werden.
Also alles gar nicht so einfach, und ich hab gerade nur an der Spitze gekratzt...
Das mit dem QTS lass ich nun so stehen, denn für einen Amatuer sind solche Werte ohne Weiteres nicht einfangbar.
Es gibt hier im Forum haufenweise Lektüre zum QTS, wer sich also damit beschäftigen will wird schnell fündig.

Nun zurück zum Innenwiderstand; ohne weitere Theorie habe ich wieder ein kleines beispiel zusammen gestellt:
Es wurden zwei Visaton Spulen auf Innenwiderstand gemessen.
Ein günstiges Einsteigermultimeter mit Standardmessleitung und Kleps diente als recht ungenaues Ohmmeter.

1. Messung.
Eine Visaton Sp-Spule, Nr. 5014, wird mit einem Innenwiderstand von 0,5 Ohm ausgewiesen.
http://www.visaton.de/de/chassis_zub...len/index.html
Mein Messgerät zeigt 0,1 zu viel an, was aber bei einer hohen Ungenauigkeit und Toleranz als Messfehler des Gerätes einher geht.
Wäre die Spule an ein präzises Messgerät angelötet, würde sich der Wert von 0,5 Ohm exakt anzeigen lassen.

2.Messung.
Einer Visaton KN-Spule, Nr. 3810, wird ein Innenwiderstand von 2,8 Ohm bescheinigt.
http://www.visaton.de/de/chassis_zub...len/index.html
Bei der Messung ergab sich ein leicht zu geringer Wert. Aber auch hier gilt wieder, dass das Messgarät eine hohe Toleranz und Ungenauigkeit besitzt: 2,6 Ohm.

Einfach zum Spass habe ich eine cool aussehende Eisenblechkernspule mit etwas dickerem Draht gemessen. Eine Referenz gibt es nicht und der Hersteller ist mir unbekannt:
1 Ohm, das hatte ich nicht erwartet.
danach folgt noch ein Foto einer Induktionsherdspule.
Bei dem niedriegen Innenwiderstand geht da aber ganz schön Strom durch, erstaunlich.

[walwal]