Baßsimulationen künftig lieber auf TSP-Basis?

[Ollie]

Du meinst mit linearen Bereich den Bereich bis Xmax? Ich meine extrem kleine Auslenkungen um den Nullpunkt der (sehr wilden) BL-Kurve. Daher sage ich "Auslenkung gleich 10% der Luftspalttiefe" (nicht der VC-Laenge, nicht von Xmax).

Du kannst ja mal in deinen Code eine brute-force-Methode einbauen: variiere alle Parameter um 10% und schau dir die Auswirkungen auf die Abstimmung an. Welche Parameter beeinflussen empfindlich das Ergebnis, gegen welche ist die Abstimmung relativ robust? Setze das ins Verhaeltnis mit den Messfehlern (stochastisch und systematisch) und den Parametervarianzen (Serienkonstanz, Gueltigkeitsbereich des T/S-Modells - vgl. Klippel), und sieh weiter.

Cheers,
Ollie

[UweG]

@Ollie: Mit linearen Bereich meine ich den Bereich in dem die Schwingspule noch den gesamten Luftspalt ausfüllt. Wenn da herauskommt, dass 1000W und mehr nötig wären um das anders zu machen (wie beim AL200 oberhalb 170Hz) , dann ist da bei 2,83V doch kein Einfluss von "wilden" BL-Kurven.
Was soll diese "brute-force-Methode" bringen? Ich kann natürlich leicht ermitteln, welche Messfehler ich den TSPs unterstellen müsste um an den gemessenen Schalldruck-Frequenzgang heranzukommen. Und dann? Was ist denn nun genauer?

[Der_Axel]

TSP & Pegel

Hallo Alle,
=======

Die TSPs sind schließlich eine Verdichtung von
Eigenschaften und beschreiben ein Elektro-Mechanisch-
Akustisches Modell.

Das ist mir schon klar.

Man kann mit dem Thiele-Small-Modell schon einen
kompletten Frequenzgang errechnen und in Erweiterung des
Modells auch noch Effekte ergänzen, die die Schwingspuleninduktivität
abbilden.

Das mathematische Konzept, das einer extraktion des SPL aus
den TSP zugrunde liegt kenne ich allerdings nicht, denkbar ist das
aber schon. Allerdings (für mich) nur wieder als Schätzung oder
Annäherung an die Wirklichkeit - gewissermaßen als Ersatz für eine
nicht durchführbare Pegelmessung.
Der Schallpegel selber hängt doch von vielen zusätzlichen Eigenschaften
wie konstruktiven Details ab. Diese können doch garnicht per TSP
erfasst werden.

[UweG]

Der Schallpegel selber hängt doch von vielen zusätzlichen Eigenschaften wie konstruktiven Details ab. Diese können doch gar nicht per TSP erfasst werden.

Wir haben jetzt Nichtlinearitäten des Antriebs oder der Aufhängung diskutiert, ine einem Leistungsbereich Faktor 1000 unterhalb des Hublimits meiner Meinung nach nicht relevant. Was st denn bis ca. 300 Hz relevant und nicht in den TSPs enthalten?
- Schallwand ==> Verhalten halbwegs bekannt, muss sowieso simuiliert werden.
- Nichtlinearitäten ==> Manchmal relevant, sonst s. o.
Was noch?

Die Referenz ist die Wirklichkeit, nicht die Schalldruckmessung.

[Ollie]

@ UweG

Ich wette mit dir, dass der Treiber bereits bei sehr viel kleineren Auslenkungen als von dir angenommen stark nichtlinear wird, jedenfalls genug, um die TSP zu beeinflussen (bzw. das Modell aus dem Gueltigkeitsbereich zu fahren).

Wie simulierst du denn die Schallwand - die Frage habe ich dir schon ein paar Mal erfolglos gestellt ? Was sind die Genauigkeiten der SPL-Messung bei so tiefen Frequenzen?


Cheers,
Ollie

[Elektrolurch]

Hallo

Um die Fehlerquelle zu finden, benötigt man die genaue Beschreibung der Messverfahren (Messung im 1000L Gehäuse oder Freiluft) und die Berrechnungsverfahren (wird mit Korrekturfaktor fs berechnet, oder ...) der TSP-Werte.

Aus dem Gedächnis heraus, aus den Anfängen des Internetauftritts von Visaton, berichtete FH, dass die TSP-Werte mit "erhöhtem" Strom ermittelt werden.
Dies ist auch ein Ansatzpunkt, den man weiter verfolgen sollte, denn die ermittelten Schalldruckkurven werden bestimmt nicht mit dem gleichen Pegel ermittelt.

Weiteres, die TSP-Werte, die man aus der Impedanzkurve ermittelt kann, stimmen nicht mit den angegebenen TSP-Werte überein.
Dies habe ich mal vor Jahren ermittelt. Ich schätze das es heute noch so ist.

Gruß

Lurchi

[UweG]

Wie simulierst du denn die Schallwand - die Frage habe ich dir schon ein paar Mal erfolglos gestellt ?

Wirklich? Nagut, dann werde ich es diesmal nicht überlesen:
Bei "normalen" rechteckigen Schallwänden, das sind alle außer dieser fürchterlich komplizierten Visaton-Meßbox. wir d davon ausgegangen, dass dem Schallfeld, das durch den Treiber in unendlicher Schallwand erzeugt wird, ein zweites überlagert wird, da aus Sekundärwellen besteht, die bei der Beugung am Rand der Schallwand entstehen.Z. Zt sind ddort, glaube ich, etwa 400 Schallentstehungspunkte definiert. Die Sekündärwellen werden angeregt durch Schall der vom Chassis im 90°-Winkel emitiert wird, zu diesem proportional verhält sich auch die Amplitude, sie verschwindet also wenn das Chassis seitlich nicht mehr abstrahlt. Zu tiefen Frequenzen hin ist die Amplitudensumme aller Sekundärschallquellen -0,5 x Amplitude des Chassis - sonst gäbe es keine 6dB Bafflestep und die sind nun mal Physik.
Die Phase der Sekundärschallquellen errechnet sich durch die Phasenlage der Chassisabstrahlung im 90°-Winkel und die Laufzeit bis zum Beugungspunkt. Aufteilung der Gesamtamplitude auf die 400 Sekundärschallquellen und Lage der Sekundärschallquellen ist dann ein bißchen willkürlich, z. Zt. arbeite ich mit einem Modell gleicher Gewichtung und entsprechend unterschiedlicher geometrischer Verteilung, das war auch mal anders, ich bilde mir ein, so rechnets für gleiche Genauigkeit schneller.
Die Visaton-Meßbox hat nur fiktive Sekundärschallquellen, die numerisch so iteriert werden, dass zwei Messungen die FH mit dem TI100 mal gemacht hat zueinander plausibel werden.

Genau da liegt vielleicht auch ein Grund für Abweichung: FH wird das nochmal mit einem größeren Chassis machen, mal sehen, ob die Meßbox dann noch plausibel ist.


Mal gesetzt den Fall, es gäbe nur noch marginale Abwechungen zwischen TS-Simu und Simu mit akustischer Messung: Dann würdet ihr auf jeden Fall auch weiterhin, die Simu auf der akustischen Messung haben wollen - hab ich jetzt verstanden.



@Lurch: Die Messung mit erhöhtem Strom (auch noch nicht wirklich viel Strom) ist schon eine der Maßnahmen gewesen, um die Plausibilität zu verbessern. Die Ergebnisse sehen in Zahlen aber unterschiedlicher aus als sie sind.
Folgende TSPs sind z. B. fast identisch:
1. fs=40, Qes=0,4, Vas=20
2. fs=32, Qes=0,32, Vas=29
Der nächste ist schon deutlich anders:
3. fs=32, Qes=0,4, Vas=20

[Der_Axel]

Mess- und Simu . . . ..

Hallo Uwe / Alle,
============

Mal gesetzt den Fall, es gäbe nur noch marginale Abwechungen zwischen TS-Simu und Simu mit akustischer Messung: Dann würdet ihr auf jeden Fall auch weiterhin, die Simu auf der akustischen Messung haben wollen - hab ich jetzt verstanden.

Da bin ich spontan zu einem deutlichen 'Ja, auf jeden Fall!' bereit -

Aber tatsächlich würde mich mal interessieren, wie eine reine TSP-
basierte Simu gegenüber einer (fast) reinen SPL- basierten Messung
aussieht. Wenn man das tatsächlich so weit erfassen könnte dass
die Unterschiede marginal wären gibts auch von mir hierzu ein OK.

Da ich gelegentlich auch mit AKABAK simuliere, weiß ich dass man
schon sehr weit mit Simus kommen kann, aber um auch z.B: Membran-
resonanzerscheinungen (Patialschwingungen) u. ä. zu erfassen muß
man doch erst wieder aufwändig messen.

Wie gesagt, ich würde gerne mal einen Vergleich sehen, falls es sowas
schon gibt.

[UweG]

@Axel: Starte Boxsiom mit dem Default-Projekt. Dann Dateimenü "Projekt als Referenz merken". Dann Chassiseditor für AL200 aufmachen und alle (4) Häkchen für die Benutzung von Frequenzgängen abschalten. Dann siehst du ein Beispiel, wo es ziemlich daneben liegt - andere sind nicht so schlimm.

[Ollie]

@ UweG: OK, danke fuer die Info!

[jhohm]

Hallo,

nachdem der Thread nun schon 2 Jahre friedlich schlummerte, habe ich ihn mal aus den Tiefen emporgehoben

Grund ist, daß ich gerade an einem Schallwandprojekt rumsimuliere und ein Problem habe :

Wenn ich den B200 in der Solo20 simuliere - mit den Daten von Visaton - dann sieht der F-Gang so aus wie auf dem unteren Bild ( durchgezogen mit TSP simuliert, gestrichelt mit den Meßwerten)
Nehme ich die Daten, die Hifi-Selbstbau ermittelt hat, sie es aus wie auf dem oberen Bild.
Gut zu sehen, das die Abweichungen deutlich geringer sind.



Da ich nun nicht glaube, das Visaton oder HSB Mist messen, frage ich mich, ob es nicht doch an der Meßmethode liegen könnte - Meßbox bei Visaton; Unendliche Schallwand bei HSB...

Wenn ich beide Simulationen mit den TSP übereinanderlege - also die von HSB und die von Visaton; dann sind fast keine Unterschiede zu sehen, auch wenn sich die TSP unterscheiden...
(durchgezogen Visatondaten; gestrichelt die von HSB)



Jetzt stellt sich mir die Frage, ob es nicht doch besser wäre, mit den TSP zu simulieren, da hierbei scheinbar bessere Übereinstimmungen zwischen den verschieden Datensätzen vorhanden sind als beim Verwenden der Meßdaten - wobei es auch da einen Unterschied gibt zwischen Visatonmesswerten aus der meßbox und den HSB-Messwerten von der unendlichen Schallwand...

Jedenfalls weiß ich nicht so recht, was ich davon halten soll und habe das Projekt erstmal etwas herausgezögert...

Gruß Jörn

[poor but loud]

Original geschrieben von jhohm
Jetzt stellt sich mir die Frage, ob es nicht doch besser wäre, mit den TSP zu simulieren, da hierbei scheinbar bessere Übereinstimmungen zwischen den verschieden Datensätzen vorhanden sind als beim Verwenden der Meßdaten...

Jedenfalls weiß ich nicht so recht, was ich davon halten soll und habe das Projekt erstmal etwas herausgezögert...

Da sprichst Du mir aus der Seele. Lass dasselbe Chassis von 3 Leuten messen und Du bekommst 3 Kurven mit unterschiedlicher Form und mindestens 3 dB Abweichung.

Ich stehe vor dem Problem, dass ich auch Chassis habe, über deren Frequenzgänge ich nur mutmaßen kann. Am besten weiß ich noch über die Elac-17er Bescheid, die offenbar eine Frühform des WS17E darstellen und die ich als "Grundtöner" einsetzen möchte. Nur habe ich von letzterem inzwischen 2 verschiedene Frequenzgänge vorliegen, die jeder eine andere Tendenz zeigen. Und nun will ich prüfen, wie schmal die Schallwand werden darf, ohne dass das Bandpassfilter am unteren Ende überschwingen muss.

Das wird aber schwierig, wenn die Messkurven schon viel krummer sind als eigentlich nötig (da die Unterschiede zwischen diesen Chassismodellen sicher weit geringer sind als die Messergebnisse für einunddasselbe Chassis und da sich im Mittel ein praktisch linealglatter, nur von den TSP diktierter Frequenzgang ergibt). Wenn die Kombination hinterher denselben Frequenzgang hat wie ungefiltert in unendlicher Schallwand, dann kann man doch zufrieden sein. Also wäre es doch besser, wenn ich in der Simulation auf ein ideales Chassis zugreifen könnte, dessen Frequenzgang nur von den TSP bestimmt wird und weit oberhalb der Einbauresonanzfrequenz einer Waagrechten gleicht. Zumal ja, wenn man die 3 gemessenen Frequenzgänge von Raumeinflüssen befreit und dann einen Mittelwert bildet, sowieso nichts anderes herauskommt.

Original geschrieben von jhohm
Hallo Uwe,

da fällt mir auf : ich habe einen Konkurenzchassis per Hand eingegeben - F- und IMP- Gang

Genial! Wie macht man das?

[UweG]

Also wäre es doch besser, wenn ich in der Simulation auf ein ideales Chassis zugreifen könnte, dessen Frequenzgang nur von den TSP bestimmt wird und weit oberhalb der Einbauresonanzfrequenz einer Waagrechten gleicht.

Lösche einfach die Häkchen, die die Berücksichtigung der Messdaten einschalten, dann geht das.

Thema hier ist, um das nochmal zu rekapitulieren, ob Boxsim bei hinten offenen Chassis (also nicht bei Kalottenhochtönern ... ) für den Bereich um die Einbauresonanz bis ca. 2 Oktaven darüber standardmäßig die TSP-Simulation benutzen soll und die Schalldruck-Messdaten ignorieren soll oder ob die TSP-Simulation nur benutzt wird um die Differenz zwischen Messung und Simultionsergebnis zu berechnen.
Derzeit läuft einen Standardsimu im Tieftonbereich so:
- Pegel nach TSP-Modell in der Messumgebung berechnen (=a)
- Pegel nach TSP-Modell in der zu simulierenden Umgebung berechnen (=b)
- Schallwandeinfluss der Messbox berechnen (=c)
- Schallwandeinfluss der zu simulierenden Box berechnen (=d)
- Schalldruckmessergebnisse aus Messung lesen (=e)
Derzeit liefert Boxsim e+d-c+b-a.
Wäre b+d im Tieftonbereich richtiger? Ich bin auch 2 Jahre später immer noch geneigt, die Frage mit ja zu beantworten.

[Cpt.Baseballbatboy]

Moin,

meine Meinung zum Nutzen der TSP habe ich beizeiten schonmal kund getan: gering. Um ein Gehäuse grob abzuschätzen geeignet, aber danach hört es auch schon auf. Eine linearisierte Annäherung eines nicht-linearen Systems, mit wenigstens einem Schätzwert in der Berechnung (Membranfläche). Das kann nichts gutes werden, schon gar nicht wenn man sich sklavisch daran hält.

Und nun zum eigentlich Problem, was man im Bass simulieren soll. Am besten so wenig wie möglich, weil am Ende eh was völlig anderes herauskommt.

Warum?

- auf Basis der TSPs zu simulieren ist unsinnig, siehe oben.

- die Messungen als Grundlage zu nehmen ebenso. Was misst man unter 100Hz? Irgendetwas relevantes für die Gehäuseabstimmung? Höchstens in einer Nahfeld- oder Impedanzmessung, und die ist in der Simulation überflüssig (die Nahfeld-, nicht die Impedanzmessung natürlich).

IMHO (soll heißen jeder so wie es ihm beliebt, ich mache es so) muss man so vorgehen:

- Gehäusesimulation allein auf Basis der TSP um zu schauen ob es einigermaßen hinhaut (mit ein wenig Erfahrung kann man sich diesen Punkt auch schenken, weil man weiß, dass das nicht klappt)

- einbauen der Chassis und Frequenz-/Impedanzgang messen, und zwar in der vorgesehenen (oder einer ähnlichen) Umgebung. Oberhalb des Grundtonbereichs (~200Hz) getrennt Direktschall und Direkt- plus Diffusschall (also Energiefrequenzgang), wer will kann auch noch die Frequenzgänge unter Winkeln nehmen, im Heimbereich ist besonders das horizontale Abstrahlverhalten interessant. Anhand der Messwerte die Trennfrequenzen bestimmen. Dazu könnten auch Klirrmessungen von Vorteil sein, für die Simulation braucht es die aber nicht.

Bis zu diesem Punkt ist man mit Boxsim bestens bedient und kann sich das aufwändige Einbauen und Messen (und evtl. weiterer Iterationen) sparen, weil Boxsim dort hinreichend genau ist.

- unterhalb des Grundtons keine Trennung mehr zwischen Direkt- und Diffusschall, sondern in der Messung die kompletten Raumeinflüsse mitnehmen

Diese Daten müssten dann die Basis für die Simulation im Bass sein, das heißt: sämtliche Umgebungssimulationen (Gehäuse, Grenzflächen) abschalten. Einfach nur die Weichensimulation.

Wenn das nicht mit den Zielen von Boxsim übereinstimmt, dann bitte bei den Messwerten als Grundlage bleiben.

Gruß
Cpt.

[UweG]

@Cpt.: Bitte Schwarzweiß-Modus wieder ausschalten und Graustufen wieder zulassen.
Natürlich funktioniert die von dir vorgeschlagene Vorgehensweise, wenn man Messdaten der zu simulierenden Box im Hörraum hat. Dann simiuliert Boxsim (den Bass) jedoch nicht im Freifeld sondern im Hörraum, weil die Messdaten Diffusschall, Raummoden etc. mit beinhalten.
Das dürfte für die wenigsten durchführbar sein.


@Alle: Ich habe nochmal nachgesehen, auf welchem Stand sich Boxsim eigentlich genau befindet. Ursprünglich wurden die Schallwandrückrechnungen auf Basis von Messungen mit TI100 und KE25SC in einer kleinen Testbox und in den VISATON-Messboxen gemacht. Im Frühjahr 2005 gab es eine Messung mit dem GF200, anhand der der Bassbereich nochmal korrigiert wurde. Der TI100 ist für 20 Hz wohl doch nicht ganz der richtige Treiber, auch mit VISATON-Messmitteln nicht. Wenig später gab es eine Verifikation mit dem AL200 im Gehäuse der Classic 200, CB und BR. Die habe ich eben nochmal nachvollzogen. Danach stimmt die Simu anhand der Messdaten in der Messbox auf ca. 1 dB mit der Messung in 3m Abstand im Classic-Gehäuse überein. Was nicht übereinstimmt ist die TS-Simulation. Sie unterstellt dem AL200 in der Classic etwa 3dB mehr bei 30..40 und zwischen 150 und 500 Hz. Bei 70 Hz passt es.
Damals haben wir entschieden, die Frequenzgangmessungen weiterhin als Standard zu verwenden, weil es dann mit den RAR-Messungen passt.

Im Tiefbassbereich könnte ich mir noch vorstellen, dass die Messungen im RAR nicht korrekt sind, dann wäre die TSP-Simu die richtigere. Eine Erklärung für die Abweichungen im Bereich um 200 Hz habe ich bis heute nicht. Hier gehe ich aber auch davon aus, dass die Simu auf Basis der Schalldruck-Messdaten die richtigere ist.