Voice Coil DC displacement followed collapse

Moin Mattias,

ich spiele mal Fährmann, wie Du durch den Kontinent kommst, nun... . Es ist sicher eine lohnende Überlegung einen Teilbereich einer Spule in einem ferromagnetischen Kurzschlußring, zusammen mit dem Rest derselben außerhalb zu betrachten. Wenn man zu weit aus der Mitte geht wirds marginal spannender. Doch wenn man irgendwohin"geht", was passiert bis man dort ist Du bist doch an einer Uni, frage doch mal rum, ob jemand ein Simuprogramm für elektrische Maschinen hat, schraube zwei davon an der Welle zusammen und "betreibe" sie in elektrischer Reihenschaltung. Wenn Du das gut beherrschst, hast Du schonmal zwei Teile der Voicecoil simuliert, denjenigen im Spalt, und die Summe der Teile außerhalb. Theoretisch jedenfalls, denn in der Praxis verändern beide Maschinen dynamisch ihre Eigenschaften. Ich denke wenn Du "n" unveränderliche mechanisch gekoppelte und elektrisch in Reihe geschaltete Maschinen beherrschst bist Du auch weiter. Wenn Du beides beherrschst hast Du schnell eine vollständige Beschreibung eines Lautsprecherantriebs. - und zwei Klemmen ;-). Über akustisch zulässige Vereinfachungen diskutieren wir dann, über Latenzzeiten zum Beispiel

Wirf doch einfach mal eine Latenz in den Raum, und ich sage Dir was man mit dem Lautsprecher dann nicht machen kann.

Grüße, Bernd

PS: Google mal nach: "Simulation elektrischer Maschinen", da kannst Du Dir noch ne goldene Brombeere draus backen.

A.I.C. - eine elektrische Maschine mehr

Hi,

SRAM: Mir ist nicht klar, welche Wirkung der Kurzschlußring auf dem Spalt (AIC) hinsichtlich der systembedingt möglichen Instabilität des Antriebs haben soll?

Mechwerkandi: Tja, bei instabilen Systemen ist nun mal schwer vorhersabar was IN DER Instabilität passiert, aber warum ist schon "vorhersehbar".

Bernd: Die Motorreihenschaltung ist ja ein "unkonventioneller" Ansatz als "Spulenantriebsmodell"! Da werd ich etwas mehr drüber nachdenken dürfen, das einzige was mich im ersten Augenblick dran stört, sind die gravierend anderen Größenverhältnisse (Massen, Induktivität, ...) und das Eingehen transformatorischer Einflüsse, welchen Motoren unterliegen. Ein LS-Antrieb ist ja ein massiv "vorgespannter" elektromagnetischer Kreis, ein Motor (z.B. Asynchronmaschine) einer, der seine Feldwirkung aus sich selbst generiert und infolge dessen sehr starke transformatorische Rückwirkungen hat. Die Motormodelle sind in der Antriebtechnik im Grunde erstmal nix anderes als (in sich) verkoppelte Trafomodelle. Schalte ich deren "Ausgänge" (sprich die Wellen) zusammen und dann die Teilgruppen in Reihe, das wird richtig übel (das ist dein angesprochene Praxisproblem)! Ansonsten werd ich unserem E-Maschinenlabor meine Kenntnisse aus nem halben Jahr Tätigkeit beim ehemaligen AEG-Mototenwerken OL aufrischen und nen Blick auf "Antriebstechnik" werfen müssen. Das dauert aber etwas...

Latenzzeiten: Hmm, denkt man schlicht an FIR, so erhält man sehr große Latenzen, die niedrigste zu bearbeitende Frequenz muß "im Ganzen" ins Filter passen. Je tiefer umso problematischer also, 20Hz würden 50ms bedeuten (oder 17m!). Alternativ sind dann IIR-Filter zu betrachten, deren Ordnung müßte dann dem System entsprechen, die Phasendrehungen bringen hier die Laufzeiten (wobei die Box selbst natürlich auch schon Laufzeit mit sich bringt). Natürlich ist auch an Kombinationen aus beiden zu denken, inwieweit über lookup-tables was zu gewinnen ist, wäre ebenfalls zu klären.

Ach ja, nochmals die Nachfrage, wo es denn die "seit gefühlten 100 Jahren käufliche Überwachung auf Hubüberschreitung" zu kaufen gibt? Oder meinst du diese "Demodulationsringe" einiger Chassis?

Grüße
Mattias

Moin,

Zitat von "mattias bost"

Bernd: Die Motorreihenschaltung ist ja ein "unkonventioneller" Ansatz als "Spulenantriebsmodell"! Da werd ich etwas mehr drüber nachdenken dürfen, das einzige was mich im ersten Augenblick dran stört, sind die gravierend anderen Größenverhältnisse (Massen, Induktivität, ...) und das Eingehen transformatorischer Einflüsse, welchen Motoren unterliegen. Ein LS-Antrieb ist ja ein massiv "vorgespannter" elektromagnetischer Kreis, ein Motor (z.B. Asynchronmaschine) einer, der seine Feldwirkung aus sich selbst generiert und infolge dessen sehr starke transformatorische Rückwirkungen hat. Die Motormodelle sind in der Antriebtechnik im Grunde erstmal nix anderes als (in sich) verkoppelte Trafomodelle. Schalte ich deren "Ausgänge" (sprich die Wellen) zusammen und dann die Teilgruppen in Reihe, das wird richtig übel (das ist dein angesprochene Praxisproblem)! Ansonsten werd ich unserem E-Maschinenlabor meine Kenntnisse aus nem halben Jahr Tätigkeit beim ehemaligen AEG-Mototenwerken OL aufrischen und nen Blick auf "Antriebstechnik" werfen müssen. Das dauert aber etwas...

Wir haben hier ja nichts anders vor uns, als einen isoliert zu betrachtenden Pol einer permanenterregten Gleichstrommaschine mit Eisenkreis im Stator, und eisenloser Wicklung im "Rotor" (vgl. Scheibenläufer). Verrückterweise schicken wir da "zufällige" Wechselsstrom-Frequenzgemische von einer stabilen Spannungsquelle rein, und stellen leider fest, daß das nicht stabil läuft, sondern der Pol weghüpft. Deswegen hat Tom Danley schlicht die Polzahl, eben durch Nutzung eines Scheibenläufers erhöht und benutzt zusätzlich alle Pole mehrfach. Solche elektrischen Maschinen sind gut beschrieben. Wir wollen aber mit dem einen Pol klarkommen weil das mechanisch viel einfacher ist. Also müssen wir den Pol vollständig beschreiben, und leider auch irgendwie stabilisieren, weil der Pol definitionsgemäß endlich ist. Ob das jemals durch äußere elektrische Beschaltung besser gelingt, als durch mechanischen Eingriff mittels einer gestalteten Feder?

Zitat von "mattias bost"

Latenzzeiten: Hmm, denkt man schlicht an FIR, so erhält man sehr große Latenzen, die niedrigste zu bearbeitende Frequenz muß "im Ganzen" ins Filter passen. Je tiefer umso problematischer also, 20Hz würden 50ms bedeuten (oder 17m!). Alternativ sind dann IIR-Filter zu betrachten, deren Ordnung müßte dann dem System entsprechen, die Phasendrehungen bringen hier die Laufzeiten (wobei die Box selbst natürlich auch schon Laufzeit mit sich bringt). Natürlich ist auch an Kombinationen aus beiden zu denken, inwieweit über lookup-tables was zu gewinnen ist, wäre ebenfalls zu klären.

Dazu noch die Wandlerlatenzen... wo sitzt der Schlagzeuger? OK, die Silent Stage ist ja möglich, und das Kamerabild auf der LED-Wand kommt ja auch "sehr spät".

Zitat von "mattias bost"

Ach ja, nochmals die Nachfrage, wo es denn die "seit gefühlten 100 Jahren käufliche Überwachung auf Hubüberschreitung" zu kaufen gibt? Oder meinst du diese "Demodulationsringe" einiger Chassis?

Kritische Hübe bekommt man schon länger mit Limitern in den Griff. Wenn nicht die Chassis mit zunehmender Ausleierung verstärkt zu DC-Collapse neigen würden, wäre die Lebensdauer dann unendlich. Derzeit entscheidet halt die (zugelassene) Betriebsbelastung über das Ausleiern und so über den Zeitpunkt des Endes, und den Klirr bis dahin.

Grüße

Zitat von "Mechwerkandi"

Abgesehen von Materialentwicklungen und Herstellungsverfahren hat sich in der Chassisentwicklung seit den letzten 30 Jahren eigendlich wenig getan.

Ich finde es hat sich viel getan.
Man bedenke wie klein heutzutage Gehäuse geworden sind.
Bei mächtigem Bums, durch ordentlich Leistung.

Bernd wird uns sicher Bald den Doppelachtzehnzoller im PushPull-Betrieb vorstellen, der jeden
Akkordeonkoffer als übermächtig erscheinen läßt.

Bei den Hochtontreibern ist es sogar sehr gewaltig, was da in punkto Klang und Pegel geliefert wird.

Grüße Holger

Hi,

ah, Synchronmaschinen meinst du (permanent erregte...). Schit, da haste mich voll auf dem falschen Fuß erwischt, hatte bisher etwas tiefergehend nur mit den Asynchronmaschienen zu tun (Lautsprecher außen vor gelassen). Obwohl die "Syncmots" im Grunde ja einfacher sein sollen!

Meinst du mit "Tom Danley" den von "Danleysounds Lab"? Hab auf der Site etwas geschnüstert, aber nix in Richtung deiner Andeutung (Motorbox???) gefunden. Helf mir bitte mal auf die Sprünge, nicht daß ich dich fehlinterpretiere.

Limiter, ne, meiner Ansicht nach keine Versicherung gegen X-Damage möglich. Der Limiter kann zwar die "theortischen" Hübe abfangen, aber nicht erfassen, ob beim Chassis die Phase "Lage zu Strom" kritisch wird. Alterung kann ein zuvor "stabiles" System instabil werden lassen, Aufstellungsfehler/Probleme dito (z.B. plattes Verpolen von Boxen/AMPS)... Klar, ein Limiter mit frequenzselektivem Threshold (boxenangepaßt) ist schon gut, aber eben nicht "schußsicher" (Hab grad mit Hörnern zu tun, scheint ein Alterungsproblem zu sein, sterben nach langem sicherem Betrieb nun weg).

Grüße
Mattias

Der Typ mit dem Motorbass ist in der Tat Tom Danley. danleysoundlabs ist seine inwzischen eigene Firma, früher war er für Servodrive (Sound Physics Lab) tätig und hat da einen Bass namens Bass Tech 7 ersonnen, ich glaube mich zu erinnern dass Servodrive da auch das Patent zu angemeldet hat... Die Membranen in der Kiste sind eigentlich "normale" Konusmembranen wie sonst auch, nur wurde der Antrieb eben ersetzt.. Die Seite scheint grad offline zu sein, im webarchiv findet man sie aber

http://web.archive.org/web/200…ttp://www.servodrive.com/

Hi,

ah! Servodrive, die Kiste ist bekannt, drum stutze ich etwas wegen "Danleysounds Lab". Danke!

und wieder...

http://www.paforum.de/phpBB/viewtopic.php?f=27&t=77128&p=638036#p638036

Zitat von dort:

Zitat

bei den meisten hat sich kreisförmich am oberen rand die sicke umgefalted ,einen hats die pappe von der spule gerissen

Das Einzige, was man sicher sagen kann ist: dass die Speaker mechanisch überbelastet wurden. Die Ursache dafür ist damit nicht eindeutig geklärt.

Moin!

Bisher liest man ja nur über Opfer aus Bassystemen...

Ich habe hier auch so einen Kandidaten, einen 10"er aus einem Top eines bekannten Importeurs aus Waldbüttelbrunn.

Man sieht deutlich eine plastische Verformung nach aussen:

Wie der Vorbesitzer mit den Boxen umgegangen ist kann ich allerdings nicht sagen.

Gruß, Ralle

Moin Ralle,

endlich mal auch: Vielen Dank für das Video!

Dieses Beispiel ist einen "Basslautsprecher" noch recht ähnlich, es ist auch ein dynamisches Konuschassis mit dem gerne ignorierten Problem: Verschleiß durch DC-Displacement. Ja, so sieht das aus wenn die Ruhelage weit weg vom optimalen BL-Mittelpunkt gerät. Ein solches Chassis klirrt natürlich erheblich, viele Nutzer stört jedoch nur der endgültige Ausfall. Der ist recht nah, denn in dieser Lage ist die DC-Kraft weit größer als beim produktionsfrischen, hoffentlich wenigstens dann zentrierten Chassis.
Der Besitzer muß nichts ungewöhnliches damit gemacht haben, außer damit Musik zu spielen, OK vielleicht lauter als beim Küchenradio. Derzeit streben noch alle Chassis diesem Endpunkt zu, es gibt lediglich Verbesserungen bei der Lagestabilität der Einspannung. Das verzögert den Ausfall, zusammen mit Maßnahmen beim Gehäuse hoffentlich lang genug. Ich hatte gerade eine VA mit einer repräsentativen Sammlung des aktuellen technisch-kulturellen Standes der Basseffekte :shock: , das hält kein Lautsprecher ewig aus, aber geil wars.
Wenn mein Freund mit seinen Altecs diese Sammlung gespielt hätte wären die noch in der ersten Stunde ausgefallen, auch mit angemessen geringer Ampleistung. Ich trage nicht immer einen Fotoapparat mit mir rum, so kann ich jetzt keine Bilder von EV/Altec 15" Basschassis vorzeigen, die eine dauerhafte Verformung der Sicke (und Spinne) nach innen zeigen. Der 9V Batterietest an diesen Chassis war lustig, nach innen ca. 2mm, nach außen ca. 12mm. Sie laufen auch noch...

Viele Grüße, Bernd

Hallo,

das optische Bild hatte ich an meinen Uralt-Becker (USA-Produkt, ca 1980) 18ern auch. Bin da aber nem anderem Effekt aufgelaufen, die Teile mochten es absolut nicht, wenn man die Chassis mit der Korbrückseite ans Holz schraubte. Nach einiger Zeit löste sich die Verklebung und die "Montagepappe" zog sich genau so wie hier dargestellt hoch, die Sickenverklebung wanderte nach innen. Daß die Einbauweise, also Korb rückseitig auf die Lochbohrung, ein Problem darstellt, weil die Verklebung ungleichmäßg belastet wird, war nicht gleich klar, ich habe dazu mechanisch etwas experimentiert, und zwar:

Eine Membran 10mm nach hinten über Gewicht "eingedrückt", eine Membran 10mm nach vorn, indem diese am Trichterfuß nach vorn verklemmt wurde. Nach einiger Zeit (> 0,5 Stunden) konnte man beoachten, daß sich die vordere Sicke der nach vorn gespannten Membran am inneren Korbrand zu lösen begann (die hintere paradoxerweise nicht, hmm), bei der nach hinten gespannten Membran war keine Veränderung zu erkennen. Nun ist diese statische Belastung natürlich ganz übel, ihr fehlt das "Zurückziehen" und "Wiederankleben", was im dynamischen Betrieb passiert. Aber auf Dauer scheint das im dynamischen Betrieb nicht ganz 100%ig zu klappen, wiesen meine Becker ja ein Ablösen auf. Zähneknrischend kamen dann Schutzgitter drauf, weil die Chassis von hinten nicht paßten und selbst wenn, das auch nicht ausgesehen hätte. Bis zum Wechsel vor ein paar Jahren keine "Ablösung".

Nun, das soll keinesfalls heißen, daß die DC-Disp.-Probleme nicht vorliegen (können). Es gibt aber noch diese Schwachstelle, in Verbindung mit DC-Disp. dann eine weitere unnötige Problemstelle, wenn Chassis mit der Korbrückeite befestig verbaut werden. Die Verklebung hat dabei schlechtere Karten die Membranauslenkungen einzufangen, was ein noch früheres Aus der Chassis zur Folge haben kann.

Grüße
Mattias

Moin,

Zitat von "mattias bost"

"Wiederankleben"

da gabs dann sicher auch selbstklebende Reconekits? Litzen abkneifen, alte Schwingeinheit ablösen, Reconekit einfädeln, Zentrierstreifen positionieren, Schutzfolie abziehen, Sicke und Spider gut andrücken, Litzen anlöten ...falls die Litzen an der falschen Stelle sind nochmal ablösen, drehen und wieder guuut andrücken . Es ist schon der Hammer was so produziert wurde - und wird.

DC-Kräfte gibts immer, und auch den daraus folgenden Klirr. Natürlich hält ein Chassis ohne solch offensichtliche Schwachstellen länger, und klirrt länger weniger.

Viele Grüße, Bernd

Hallo Bernd,

ne, das mit dem "Wiederankleben" war anders gemeint. Die von mir (zwecks Test) gewählte statische Belastung zieht ja dauerhaft (nach vorn) an der Sickenverklebung. Schwingt die Membran, wie nun mal im Betrieb üblich, hin und her, so wird das minimale Ablösen der Sicke am Korb beim nächsten Zurückschwingen wieder angedrückt. Das meinte ich mit "Wiederankleben".

Die Verklebungsproblematik war halt nur bei diesen Beckerchassis augenfällig, ist aber grundsätzlich gegeben. Wird die Membrang nach vorn ausgelenkt, so tritt an der Verklebungsstelle eine Kraftkomponente auf, die die Sicke nach vorn vom Korb wegzieht. Die Verklebung wird quasi "aufgehebelt". Bei Membranauslenkung nach hinten gibt es diese Kraftkomponente ebenfalls, nur kann die Verklebung dabei nicht aufgehebelt werden, es liegt in der Sickenverklebung nur eine längswirkende Kraftkomponente vor.

Um dies Verhalten auch für Auslenkungen nach vorn zu erreichen, muß man zwingend das Chassis mit dem "Montagepappenrand" gegen die Lochbohrung verschrauben.

Grüße
Mattias

p.s.: Meine brauchte ich nicht "reconen", hatte deren Problem rechtzeitig erkannt, waren meine Wohnzimmerchassis. Da schaute man natürlich oft drauf, rettbar und liefen in den BR weitere 25Jahre (!), zwar nicht täglich verhauen, aber schon oft ausgeknautscht. Habe die Teile übrigens noch, sind nicht ausgewandert.

Das nenne ich mal eine zeitnahe Antwort … aber lieber spät als nie…

Einer der Autoren, Andrew D Unruh, hat das Paper über die Paywall herausgehoben:

https://www.researchgate.net/publication/267836914_Jump_Resonance_in_Audio_Transducers/download

Text in Post #22

Text in Post #20