Schaltung für aktive Lautsprecher-Gegenkopplung

[micha b]

Es gab da vor vielleicht 15 Jahren mal einen Artikel im Elektor in welcher eine Schaltung mit aktiver Lautsprecher-Gegenkopplung vorgestellt wurde.

Das Prinzip war einfach aber genial:
Bei einem aktiven Sub wurde ein Widerstand zwischen Chassis und Masse geschaltet und der Spannungsabfall an diesem Widerstand gegenphasig über eine kleine Schaltung wieder an den Eingang des Aktivmoduls zurück geleitet und dort mit dem Originalsignal verglichen.

Die Folge:
Der Fehlbewegung des Chassis (z.B. Trägheit, Überschwinger, Nachschwingen etc.) wurde elektrisch gegengesteuert, da das Chassis über seine Spule bei "Falschbewegung" eine Spannung induzierte. Diese war dann am Messwiderstand abgreifbar.

Vorteil: das Chassis machte nur genau das was es sollte (knochentrockenen Bass bis ganz runter)

Nachteil: Die Endstufe lief die ganze Zeit auf "Vollgas" da sie mit aller elektrisch zur Verfügung stehenden Energie versuchte die Membran das tun zu lassen was sie sollte.

Ich hatte damals meinen WS40NG im geschlossenen Gehäuse zusammen mit ner BGW-Endstufe (300 W RMS) Leider hatte ich damals kein Subsonic vorgeschaltet, so daß bei entsprechendem Musikmaterial der Bass erst so richtig in der zwei Stockwerke tiefer liegenden Wäschekammer spürbar wurde. Ich hab's damals also wieder ausgebaut und entsorgt...


Kennt noch jemand diese Schaltung? Und hat vielleicht auch noch den damaligen Artikel und dessen dazugehörige Schaltung?

[MFB]

erinnere mich dunkel, daß wir schon mal darüber diskutiert hatten.
Vielleicht findest Du da was
http://www.visaton.de/vb/showthread....threadid=10658

[walwal]

Das Ergebnis steht in keinem Verhältnis zum Aufwand!

Deswegen ist es (außer bei B&M) in der Versenkung verschwunden.

[J.Ollig]

Das müsste eigentlich prima mit dem GF200 zu machen sein. Ich habe darüber auch schon nachgedacht. Die erste Spule treibt die Membran, die zweite nimmt man als Referenz. Deren Signal müsste sich dann über eine kleine OP-Schaltung wunderbar als Gegenkopplungssignal verwenden lassen. Der Aufwand dürfte sich in Grenzen halten.

Jürgen

[SvenT]

Original geschrieben von J.Ollig
Der Aufwand dürfte sich in Grenzen halten.

immer wenn man sowas denkt, bekommt man meist erst mal eine schöne oszillator-schaltung,
bevor es denn irgendwann mal hinhaut

[micha b]

Original geschrieben von SvenT
immer wenn man sowas denkt, bekommt man meist erst mal eine schöne oszillator-schaltung,
bevor es denn irgendwann mal hinhaut

Naja, man konnte den Regelfaktor ja einstellen, kurz bis ins Oszilieren gedreht, dann wieder etwas zurück und es hat >>grob<< gepasst.

Ich denke mal, das Problem war nicht daß das Prinzip schlecht war (hatte es ja selbst am Laufen) sondern daß...

1. jedes Chassis-Verstärkereinheit dann von Hand abgeglichen werden musste

2. in der Praxis Faktoren wie Temperaturschwankungen, Störgeräusche wie Trittschall etc das Ganze schwierig einzustellen machte, und somit für Otto-Normal-Hörer einfach nicht machbar war

3. in Bezug auf Energiekosten (Verstärker läuft immer auf 50-100% Vollast) das Ganze nicht an den Mann zu bringen war

4. Der Amp wirklich Dauerleistungsfest sein musste --->>> Kosten

Im Netz findet man ja einiges in Bezug auf "Bewegungsmessung" über Piezos etc, was mich nur wundert, ist daß nirgends ausser bei Elektor das Widerstands-Gegenkoppeln gemacht wurde... etwa wieder wegen Leistungsverlusten???
Streng genommen hat man ja "überhaupt keine" Nichtlinearitäten durch den Messwiederstand. Auch Impedanzprobleme Piezo -> Leitung zum Amp usw.

Was zu prüfen wäre ist ob sich der Widerstand nicht anders aufheizt als die Spule, und sich deshalb mit der Zeit ( steigende Temperatur) der Spannungsabfall daran verändern würde. Ich hatte damals jedenfalls keine Probleme damit.

Leider sind die Links zu diesem Thema hier im Forum nicht mehr funktionsfähig...

Hat denn niemand mehr den Artikel / das Heft von damals? Das war 1986 wie ich inzwischen herausgefunden habe...

[PeterG]

Hallo,

die oben angesprochene Schaltung ist ein Stromverstärker, anstelle üblicher Spannungsverstärker.

Trockener bass: ? weil an der Reso geht natürlich der Ausgangshub entsprechend der Impedanzspitze hoch. Kann ne kleine Endstufe schon überlasten.

Ein Vorteil: wenn die Impedanz nach unten abfällt, fällt die Ausgangsamplitude auch schnell ab, ein Schutz vor zu tiefen F's.

Interessant wäre es ev. für den HT-Bereich: wenn die Impedanz steigt, wird auch der Schallpegel steigen. [ hab so nen TT bis 1okHz beinahe linear gemessen]

Hier: http://www.national.com/ds/LM/LM12CL.pdf gibt es auf Seite 8 einen Schaltungsvorschlag für nen Currentdrive , der funzt! Hab das in meinem Messverstärker und kann zwischen Strom- und Spannungsquelle umschalten.


MfG
Peter

[micha b]

@PeterG:

So ganz verstehe ich die Argumentation noch nicht (bin ja auch kein Profi), vielleicht kannst du mir da noch etwas helfen....

Also, du siehst die Schaltung als Stromquelle, was bedeutet, impedanzunabhängig wird immer gleich viel Strom durchgepumpt, das heist, bei hoher Impedanz muß die Endstufe (Spannungsquelle) ganz schön "ackern" um den ganzen Strom durchzupumpen. Aber das sorgt ja dafür, daß der Freqeunzgang nachher genau so aussieht wie der Impedanzverlauf, oder?

Ich dachte eigentlich, die Schaltung aus Elektor überlagert nur Eingangssignal und Spannung am Messwiderstand gegenphasig und sorgt so dafür, daß immer nur die Differenzen zwischen den beiden Signalen entsprechend verstärkt am LS ankommen.
Kommt ein z.B. Impuls, ist dann das Eingangssignal höher als das am Widerstand gemessene, der Amp gibt volle Leistung an den Lautsprecher ab, und zwar so lange bis eine entsprechende Spannung am Widerstand anliegt. Dann macht der Amp erstmal kurz Pause, solange bis die stark beschleunigte Membran ihrerseits durch Überschwingen mit ihrer Spule eine Spannung induziert, diese verursacht dann am Messwiderstand einen Spannungsabfall.
Die Schaltung sorgt dann wieder für "Vollgas" zurück und so geht das ewig hin und her...

Die Schaltung (die aus Elektor) stellt IMHO also eher einen Differenzverstärker dar als eine Stromquelle.

Korrigier mich wenn ich da falsch liege...

Auch der Gedanke, daß das bis 10 kHz gehen könnte (Trägheit der Membran / Spule) scheint etwas hoch gegriffen, denke, nach oben wird der Klirrfaktor ganz übel ansteigen.
Hingegen im Bassbereich scheint das System ausreichend schnell.

[PeterG]

Hi Micha,

eine analoge Schaltung macht keine Pause !!!!! Es sei denn wir bewegen uns im Bereich um 1MHz, da kommen die NF-OPVs dann bald nicht mehr hinter her.

überlagert nur Eingangssignal und Spannung am Messwiderstand gegenphasig und sorgt so dafür, daß immer nur die Differenzen zwischen den beiden Signalen entsprechend verstärkt am LS ankommen

Das ist richtig! Wenn die Impedanz hoch ist, muß der Ausgangsspannungshub des Verstärkers entsprechend größer sein => die Spannung am Speaker folgt dem Impedanzverlauf desselben.
Klirr bei 10kHz konnte ich damals nicht messen.

Mit so einem "Stromverstärker" kann man also ohne große Hilfsmittel den Impedanzverlauf an nem Speaker mit Sinusgenerator und Voltmeter messen. Ist dann aber nicht gewichtet.

Dh. an der Resonanfrequenz gibt es eine Schalldrucküberhöhung! Kann ev. einen knackigeren Bass vortäuschen, muß aber nicht.

MfG
Peter

PS: wenn Du aus Berlins Nähe kommst, könnten wir deine Box mal an meinem Messverstärker testen.

[micha b]

Original geschrieben von PeterG
Hi Micha,

eine analoge Schaltung macht keine Pause !!!!!

Das ist mir schon klar War auch bewusst umgangssprachlich formuliert, da hier wahrscheinlich nicht jeder etwas mit diesen elektrotechnischen Begriffen anfangen kann. Es ging mir ja lediglich um die "Regelfunktion" welche in der Tat bei Idealposition der Membran / Spule "Pause" macht... Die Regelschleife an sich macht natürlich keine Pause.. sie regelt nur einfach in diesem Moment nix.

Original geschrieben von PeterG
Mit so einem "Stromverstärker" .... ... gibt es eine Schalldrucküberhöhung!

Das ist ja das Problem, deshalb dachte ich eher an die Funktionsweise eines Spannungsverstärkers und die nicht eines Stromverstärkers. Oder missverstehen wir uns gerade? Wahrscheinlich meinen wir beide das Gleiche...

Ich glaube ich muß mal ein paar OPs, Widerstände und Kondensatoren ausgraben und selber basteln :-)
Wäre eben praktisch gewesen die fertige Schaltung als Vorlage benutzen zu können...

Komme aus Stuttgart.... is a bissi weit weg von Berlin :-( Trotzdem danke für das Angebot.

[BN]

Wenn ein Widerstand zwischen Masse und Chassis geschaltet wird und der Spannungabfall wieder in den Verstärkeingang eingespeist wird, dann verändert das den Ausgangswiderstand des Verstärkers und zwar folgendermaßen:

a) wenn das Signal am Meßwiderstand gleichphasig zum Eingangssignal eingespeist wird (Strom-Rückkopplung) wird der Ausgangswiderstand der Endstufe negativ.

b) wenn das Signal am Meßwiderstand gegenphasig zum Eingangssignal eingespeist wird (Strom-Gegenkopplung) wird der Ausgangswiderstand der Endstufe positiv.

Im Idealfall ist der Ausgangswiderstand einer Endstufe 0. Fall b) ist das Gleiche als wenn ein Widerstand in die Lautsprecherleitung geschaltet wird. Ist also uninteressant. Interessant ist Fall a). Er bewirkt aber im wesentlichen nichts anderes, als daß scheinbar der Q-Faktor eines Chassis gesenkt wird. Das kann(!) manchmal ganz nützlich sein, muß aber nicht. Aber mit echter Membran-Gegenkopplung wie bei den B&M- oder Philips MFB-Boxen hat das Ganze nichts zu tun.

Den Trick mit dem Widerstand und der Stromrückkoplung ist relativ alt. Der wurde schon von Hr. Thiele (der mit den Thiele / Small-Parametern) vor knapp 50 Jahren veröffentlicht. Elektor hat meines Wissens auch schon vor 1986 mal eine Schaltung dazu herausgebracht.

Grüße
Bernhard