Intermodulationsverzerrungen messen

[Farad]

Hallo,

durch die interessanten Beiträge von Cpt. Baseballbatboy zu Intermodulationsverzerrungen und wiederholten Sticheleien tikis zum Thema habe ich zwei Messungen gemacht:





Die Chassis waren eingebaut in einem Testgehäuse mit 14l Volumen. Der Mikrofonabstand betrug etwa 5cm zur Dustcap. Die Anregungsspannung betrug genau 10V RMS (willkürlich gewählt). Angeregt wurde mit der Resonanzfrequenz 125Hz und dem 8,5-fachen im Verhältnis 4:1.

Für das erste Chassis sind das 125Hz und 1062Hz.
Für das zweite Chassis sind das 100Hz und 850Hz.

Die Diagramme sehen jeweils ähnlich furchbar aus, wo das Chassis doch einfach zwei Sinustöne wiedergeben soll. Die Zahlenwerte unterschieden sich jedoch erheblich!

Auf Grund dieses Ergebnisses würde man selbstverständlich Chassis No. 2 einsetzen. Wie kritisch sind diese Verzerrungen jetzt aber? Spielen sie überhaupt eine Rolle, wenn das Chassis später weder bei der Resonanzfrequenz, betrieben wird und ganz wenig Hub macht? Muß man auch den Pegel noch verändern? Könnte also sein, dass das zweite Chassis das erste "überholt", wenn man mal mit 100V statt mit 10V mißt?

gruß, farad

[ente]

IMD

Hallo Farad,

zeig die Charts bitte mal mit linearer Frequenzachse



Gruß
Heinrich

[20Hertz]

Hallo Farad,

ich würde darauf tippen, daß bei den Messunen irgendetwas übersteuert hat - derart schlimm darf der "Schwanz" nicht aussehen. Entweder der MicVorverstärker oder - wahrscheinlicher - der Eingang der Soundkarte ---> Eingangsempfindlichkeit reduzieren.

Da HD und IMD in erster Linie vom Hub abhängen, würde ich im nächsten Schritt versuchen, den Hub zu bestimmen, den die Chassis bei den Messungen gemacht haben (AJ-Horn).


Grüße
Matthias

[tiki]

Hallo,
ich tippe fröhlich auf das Mikro. Schafft das 120dB SPL, bei welchen Verzerrungen?
Ansonsten sieht die Dichte der Modulationsprodukte nicht ungewöhnlich für deutlich über 100dB SPL/1m aus.
Gruß, Timo

P.S.
Die lineare Frequenzachse zeigt zwar das Gebiet um f2 herum deutlicher, aber in der Anregung aller möglicher Sauereien im Mittel- und Hochton liegt doch gerade der Salat. Genau dies zeigt eben die schnöde Klirrmessung nicht, auch nicht, wenn sie bis HD9 reicht.

[eltipo]

Original geschrieben von tiki
Hallo,
ich tippe fröhlich auf das Mikro. Schafft das 120dB SPL, bei welchen Verzerrungen?

Das Entsetzen in meinem Gesicht war eben groß, als ich 10V RMS und 5cm Abstand zur Dustcap las...

ich weiß zwar jetzt nicht genau, wie viel dB das sind, aber imho auch zuviel fürs Mic...

gruessle

eltipo

[Farad]

Mikro ist kein Problem, der Monacor-Vorverstärker ist die Schwachstelle. Grmbl.

[Farad]

Hallo,

hier also nocheinmal die Messung. Die Anregung kann ja auch in der Nähe der Resonanzfrequenz sein, daher jetzt beide mit 110Hz als Grundfrequenz.

Die Tendenz der ersten Messung ist noch da, aber bei weitem nicht so schlimm.



Beide Chassis machen bei diesem Pegel nach Farina-Methode in etwa 10% THD. -> Mehr kommt nicht raus, es klirrt alles hörbar. Die Spannung betrug in etwa 25V. Ein Steigerung bis 100V bringt nichts mehr.

Sorry für die Messung oben, farad

[walwal]

Ich habe einen TIW 360 an einem Sub-Verstärker von Infiniy, der macht auch aüßerst merkwürdige Geräusche bei 30 Hz, das beruhigt mich jetzt.

[antiasina]

100V auf die Schwingspule eines MTs???
das wären 1,25kW bei 8 Ohm!!!

[Cpt.Baseballbatboy]

Moin,

jetzt kommen wir so langsam in anspruchsvolle Gebiete. Die Messung kannst Du auch ruhig erstmal weiter weg machen, um die Übersteuerung loszuwerden. Dann kommt zwar der Raum mit rein, aber für eine qualitative Diskussion reicht das erstmal.

Original geschrieben von 20Hertz
Da HD und IMD in erster Linie vom Hub abhängen, würde ich im nächsten Schritt versuchen

Öbend nich. Das gilt vielleicht für untenrum, aber schon im Grundton dominieren bei noch moderaten Pegeln die Verzerrungen durch stromabhängige Parameter, wie Magnetfeldmodulation (ganz besonders) und Le(i). Irgendwann, wenn die Auslenkung groß genug wird, übernimmt die das Kommando. Weil ich Farads Einwurf wegen einer neulichen Diskussion erwarte: +-0,5mm sind ne sicherlich gut geschätzte Hausnummer. Bei manchen Chassis weniger, bei manchen mehr.

Noch weiter oben hat die Auslenkung gar keinen Einfluss mehr, dann spielt nur noch die Stromabhängigkeit eine Rolle, und irgendwann nochmal später kommt das Verhalten der Membran hinzu. Die Stelle sieht man des öfteren in der Impedanzkurve, wenn die nen Buckel hat.

Das schlimme an Chassis ist, dass es wohl keines mit mehr oder weniger frequenzunabhängigem Klirr gibt. Und deswegen gibt es ganz wilde IMD-Spektren, während die von elektrischen Schaltkreisen meist sehr human (und wohlgeordnet) ausschauen.

Das Ergebnis einer Zehnton-Anregung sieht übrigens so aus:



Ist aber nichts gemittelt oder so, und kalibriert erst recht nicht. Das interessante an der ist der IMD-Buckel bei 4-5kHz. Der entsteht nämlich durch die Klirrspitzen bei ~1kHz (K5), 1,6kHz (K3) und 2,5kHz (K2). Die Trennung bei diesem Lautsprecher erfolgt schon bei 2kHz.

Und diesen hässlichen Bereich hört man.

Gruß
Cpt.

[tiki]

Ehmd,
diesen hässlichen Klang hatte auch Fabian schon im Ohr, er kann sich wohl nur nicht mehr recht erinnern:


Gruß, Timo

[Cpt.Baseballbatboy]

Moin,

ich hab da tatsächlich was wiedergefunden: zwei Messungen der Intermodulationsverzerrungen nach einer modifizierten Farina-Methode (also so weit modifiziert, dass man sie Cpt's Methode nennen könnte).





Die IMD-Kurven - das sind die unteren beiden, die rote ist der Frequenzgang - sind entstanden durch die Überlagerung eines linearen Sweeps mit einem festen Sinus, im oberen 100Hz, im unteren 200Hz.

Das muss man so lesen: die grüne Kurve ist Grundwelle+Sinus, die blaue ist Grundwelle+2*Sinus.

Wenn man das mit dem Multisinus vergleicht kann man eine Korrelation zwischen der blauen Kurve und dem Geraffel zwischen 4 und 5kHz erkennen.

So rein informativ gedacht sein, so kann man auch IMD messen. Theorie dazu werde ich beizeiten (heißt: wenn ich Zeit und Lust habe) offenlegen. Nebenbei ermöglicht diese Technik auch die Darstellung als Wasserfall, weil alle 3 Frequenzgänge aus Impulsantworten berechnet wurden - halt wie bei Farina.

Gruß
Cpt.

P.S.: natürlich ist das ein wenig Werbung in eigener Sache, irgendwas muss ich ARTA doch vurraushaben

[Ursel]

Original geschrieben von tiki
Hallo,
ich tippe fröhlich auf das Mikro. Schafft das 120dB SPL, bei welchen Verzerrungen?
Ansonsten sieht die Dichte der Modulationsprodukte nicht ungewöhnlich für deutlich über 100dB SPL/1m aus.
Gruß, Timo

P.S.
Die lineare Frequenzachse zeigt zwar das Gebiet um f2 herum deutlicher, aber in der Anregung aller möglicher Sauereien im Mittel- und Hochton liegt doch gerade der Salat. Genau dies zeigt eben die schnöde Klirrmessung nicht, auch nicht, wenn sie bis HD9 reicht.

Hi,

bei S.Linkwitz findet der Bastler eine Modifikation zum beliebten Panasonic-FET-µphon, die n/m/E die Linearität bei Pegel ganz erstaunlich von unbrauchbar(!) nach ausgezeichnet verbessert. Ich brauchte das für die akustische Ggk., die Verbesserung ist praktisch validiert und lohnt den ein/anderen Misserfolg beim Schnitzen (s/ebenda).

ciao

[tiki]

Hallo,
danke für den Hinweis. Die dortigen Beschreibungen sind schon vielversprechend, schön, von einem erfolgreichen Nachbau zu erfahren.
Gruß, Timo

[Ursel]

Original geschrieben von Cpt.Baseballbatboy
Moin,

ich hab da tatsächlich was wiedergefunden: zwei Messungen der Intermodulationsverzerrungen nach einer modifizierten Farina-Methode ... Darstellung als Wasserfall, weil alle 3 Frequenzgänge aus Impulsantworten berechnet wurden - halt wie bei Farina.

Gruß
Cpt.

P.S.: natürlich ist das ein wenig Werbung in eigener Sache, irgendwas muss ich ARTA doch vorraushaben

Hi,

Neue Methoden können das Verständnis heben, nur weiter so. Ich möchte gerne einen Vorschlag wiederholen, dessen Realisierung sich hier unmittelbar anbietet.

Das Verhalten von Lautsprechern ist bekanntlich sehr komplex. Das mindeste ist eine Beschreibung der Intermodulation. Klirrwerte allein sind nur wenig aussagekräftig. Aussagen wie die, dass ein hoher Klirr im Bass unschädlich sei beweisen die destruktive Wirkung übervereinfachter Methoden.

Um die IM darzustellen sollte jeder Ton mit jedem kombiniert werden. Man braucht also dazu schon eine Fläche, zwei Dimensionen, über der in der dritten Dimension die Gesamtamplitude der Störungen aufgetragen wird. Die Störungen sollten mit der Überdeckung durch das Nutzsignal gewichtet werden (s/u/a Geddes zur subjektiven Bewertung von Klirrstörungen).

Grüßchen