King vs. Leach oder Wo bitte resonieren Sie?

Moin,

FF hat den Artikel zuerst verlinkt

Die erste Frage ist, was er mit einer Simulation, die wie Hornresponse auch "nur"ebene Flächen simuliert und nicht realistisch gebogene, bei einem "Fullrange" - Horn simulieren will . Vielleicht will er mit der "tiefgelegten" Treiber/Rückkammer Resonanz etwas mehr "Grundton" und eine sanfte Flanke zaubern?
Eine virtuelle Resonanz des Treibers in der Rückkammer, also ohne Horn davor, wird wohl nie sinnvoll auf der unteren Grenzfrequenz des zusammengebauten Horns liegen. Jedenfalls nicht bei Basshörnern, die ja noch seltener über Ihrer unteren Grenzfrequenz abgefiltert werden, als Mitteltonhörner.

Gruß

Hallo Sven,

ohne jetzt die Artikel rekapituliert zu haben, also aus dem Gedächntnis und anhand Deines Postings würde ich eher in Richtung King tendieren.

Zitat von "svenr"

Diese Aussage würde ich in Richtung Keele (?) interpretieren, Stichwort "impedance matching", also gleiche (akustische, mechanische) Belastungen, die der Treiber auf beiden Membranseiten sieht.
Hintergrund ist die Reduktion von Verzerrungen.
Demzufolge wird die Rückkammer an das Horn angepasst, eben so, dass beide Membranseiten gleich (kapazitiv) belastet werden.

Viele Grüße,
André

Edit: Sorry, ich habe eben nochmal gelesen, dass Du Keele, Leach's Aussage bestätigen lässt, was natürlich konträr zu meiner Darstellung ist.
An der prinzipiellen Richtigkeit des "Impedance matching" für die Auslegung der Rückkammer halte ich jedoch vorerst fest und bin mir nur noch unschlüssiger, wessen Postulat das ist.
Es scheint ich müsste mal wieder etwas Hornliteratur wälzen, bloß wo nehme ich die Zeit her ... ?

Ich bin auch der Meinung, daß die Membrane "auf beiden Seiten" die gleiche Belastung "sehen" soll. Um ein anderesBid zu benutzen: Rückkammer Treiber und Horn sind wie ein Hebel. Wenn einer der 3 Teile nicht richtig abgestimmt ist, hast Du keine Kraft oder der Hebelarm bricht...
Darum die Rückkammer an das Horn (und den Treiber) anpassen und darauf acht geben, daß der Treiber die Belastung auch aushält.
Die Simu Programme gehen immer davon aus, daß der Treiber jeden Wahnsinn mitmacht und sich immer wie ein Kolbenschwinger verhält.

Danke UKW,

für Deine Bestätigung.
Ein Vorschlag um's mal auf eine pragmatische Ebene herunterzubringen:
man nehme einen horngeeigneten Tieftontreiber mit eben niedrigem mechanischen Auslenkungsvermögen und verpasse diesem ein kurzes Horn, mit einer unteren Grenzfrequenz gerade eben so, dass der Hornmund akzeptable Ausmaße annimmt. Aber so, dass der Hornmund möglichst optimal abgeschlossen ist.
An diesem Horn werden nun bei hohen elektrischen Eingangsleistungen (große Auslenkung) verschiedene Rückkammern ausprobiert und Klirrmessungen durchgeführt. Achso, die Auslenkung betrachten wir natürlich auch.
Was werden wir sehen?

Viele Grüße,
André

Moin,

Zitat von "Ansch"

... und Klirrmessungen durchgeführt. Achso, die Auslenkung betrachten wir natürlich auch.
Was werden wir sehen?

DC-Displacement, mit Klirr als Folge.

Kolbenstrahler, die Membrane verhält sich als Kolbenstrahler, solange sie nicht bricht. Eigenresonanzen der Membrane sind zumindest ganz am unteren Frequenzende nicht zu erwarten.
Hier darf man mal über die Ursachen der Kräfte nachdenken. Ohne Horn werden Die Kräfte in der Schwingeinheit von der eigenen Masse bestimmt, solange die mechanische Auslenkung nicht an die Grenze gerät ist die kritischste Stelle der Übergang vom Spulenträger zur Membrane. Wenn die Auslenkung die mechanischen Vorgaben überschreitet werden weitere Teile der Schwingeinheit belastet. Hat Das Chassis eine progressive Spider wird diese selbst, und als Folge der starken Feder wieder der Übergang Spulenträger/Membrane überlastet, der die Kräfte aus der Massenträgheit abfängt . Wird die Schwingeinheit von einer progressiven Sicke "eingefangen" ist die Membrankante gefährdet. Es gibt natürlich auch immer noch Chassis wo die Schwingspule die Polplatte küsst oder diese aus dem Spalt geschleudert wird und den Rückweg nicht findet.

Jetzt kommt mit dem Horn Strahlungswiderstand, und mit der Rückkammer eine Luftfeder hinzu. was passiert? Solange die Antriebskraft nicht erhöht wird nichts, woher auch? Durch geminderten Hub nimmt die Massenbeschleunigung ab, und die Luftdruckkraft zu, die Summe bleibt gleich, der Angriffspunkt ähnlich.

Jetzt erhöht der Praktiker die Leistung um alte Klirrwerte wieder zu erreichen... äääh, mehr PAK für die Aufwände für Bau und Transport des riesigen Horns zu erhalten. Spätestens jetzt tritt DC-Displacement massiv auf, mit den beschriebenen Lastfällen die zwar nur einseitig auftreten, aber auch bei Frequenzen wo Auslenkungen theoretisch sehr klein sind, auch nach Leistungserhöhung noch keine Beachtung auf sich ziehen.

Hier kommt das Märchen her, ein Horn belaste die Membrane durch Strahlungswiderstand mehr als ein Direktstrahler kaputt geht die Schwingeinheit nach wie vor durch die selben Failure-Modes. Durch eine Belastung, auf die kein Hornguru und keine Simulation eingeht. Einseitige Hubüberschreitung als Folge von DC-Displacement.

Was werden wir also sehen? Nichts, denn der Treiber werkelt im Dunkeln?

Die Wirkung auf das Klirrverhalten...

Gruß

Zitat von "Bernd Häusler"

DC-Displacement...
DC-Displacement...
DC-Displacement...

War Hitler auch an allem schuld? :wink:

Naja, ich habs kuerzlich gesehen (Video). Beängstigend. Dass das gravierenden Einfluss auf den Klirr haben muss ist offensichtlich.

Wenn dir das mit nem Kurzhuber passiert dann gute Nacht.

cu
martin

Zitat von "Mechwerkandi"

War Hitler auch an allem schuld? :wink:

ich habe das gleiche empfinden ohne mich damit auseinander gesetzt zu haben, dieses wort las ich (nachdem ich eigentlich recht viel hier und nebenan lese) vor ca. nem jahr das erste mal und seitdem in einer abartigen penetranz dass es fasst schon lächerlich ist!

als habe man hier völlig neue physikalische gegebenheiten erkannt...

ist schon n bisschen albern!

Wieder ein wunderbarer "modebegriff" der vor allem von einer person immer wieder gern ins rennen geworfen wird

.... so mein empfinden ohne dass ich was zum thema beitragen kann will damit nur sagen: eventuell sollte man sich mal wieder der realität stellen...

sorry fürs off-topic...

gruß
Alex

Na sorry, aber du solltest dich eventuell doch mal damit auseinandersetzen.

Sehr aufschlussreich. Und realitaetsnah.
War mir vor nem jahr auch neu. Was nix heisst. Das Klippel Papier datiert mit 2003.

Wenn man jetzt ein paar jahre zurueckgeht, wurde das schon 2002 hier ausgiebig diskutiert (TBF hat das immer wieder gesagt). Naemlich dass von den TSP's - und mit denen rechnen und simulieren wir ja brav - und den zusammensimulierten kurven bei nennleistung nix mehr uebrig bleibt. Nur wussten wir nicht warum. Dann kamen die Klippelkurven wo man schoen sehen konnte was von BL, Cms etc ueber die Auslenkung bleibt und dass das Chassis klirrt wie Sau, wenn ich die membran nur mehr mit der Spinne bremse ist auch klar. Und dann macht der Bernd aufs DC Displacement aufmerksam und das is ja nicht seine Idee, sondern kann auch nachgelesen werden. Na und wenn die rest position schon um ein paar mm verschoben ist und ich geh da immer noch mit ordentlich leistung rein, dann beweg ich mich hubmaessig in einem eher ungesunden bereich. Da is nix albern.

Ich wurde gebeten den Link zum Video nicht publik zu machen, weil das noch anschaulicher werden soll. Mir wars beileibe anschaulich genug. Kann man aber eh leicht selber checken.

cu
martin

@ Alex:
"Albern" ist sicherlich nicht das richtige Wort.

Tatsache ist , das im Grenzbereich betriebene Lautsprecherchassis sich wohl eher unkalkulierbar verhalten, zumal es ja auch noch eine Vielfalt an unterschiedlichen Einbau- und Betriebsszenarios gibt.

Die anhaltende Veränderung der Nullage ist mehrfach beobachtet und wohl sogar gefilmt worden.

Sicher ist auch, das die geschilderte Veränderung allein aus mechanischen Gründen nur durch eine DC Komponente verursacht werden kann, denn der Lautsprecher alleine würde immer in eine Position zurückschwingen, in der sich die Kräfte an der Membranaufhängung aufheben.

Nur die Frage nach dem "Warum" fand ich bis dato noch nicht schlüssig dargestellt.

Ich weiss aus meiner Funktion als forschender Techniker, das Wahrnehmungen häufig Vorstellungen folgen und unzureichend verstandene Abläufe dazu neigen, den Verstand in die falsche Richtung zu lenken.

Diese DC Komponente muss sehr erheblich sein, ein paar Watt reichen da nicht aus, und sie kann nicht vom Verstärker herrühren, weil der üblicherweise kein DC verstärken kann.

Was passiert mit Chassis in einem passiven Netzwerk, wo die Kapazitäten gegen Gleichspannung einen ~ hohen Widerstand bilden?
Es muss möglich sein, durch ein passend ausgelegtes Filter DC Komponenten kurzzuschliessen.

Ist so etwas mal untersucht worden?

Sind u.U. vielleicht die Symptome richtig erkannt, aber die Ursachen falsch eingeschätzt worden?

Zu dem Thema hab ich nur das hier gefunden...

http://www.klippel.de/download/bin/A…isplacement.pdf

http://www.klippel.de/download/bin/AN21%20-%20Bl%20shift.pdf

http://www.klippel.de/pubs/Klippel%2…0Nonlinearities–Causes,Parameters,Symptoms_06.pdf

Die Ursachen duerften schon erkannt worden sein, zumindest hat laut SRAM offensichtlich JBL einen Weg gefunden um das zu umgehen.

cu
martin

Die Bezeichnung "DC-Displacement" ist sehr irreführend, weil sie nichts mit einem elektronischen DC-Offset zu tun hat. Es ist eher eine mechanische Analogie dazu. Es beschreibt eine Nulllagenverschiebung aufgrund von Antriebsnichtlinearitäten.
Nach meinem Verständnis kann man sich das folgendermaßen vereinfacht vorstellen: Die Schwingspule befindet sich im Luftspalt, in dem bis zu einem gewissen Grad eine lineare Antriebskraft zwischen Magnet und Spule aufgebaut wird. Mit zunehmender Auslenkung nimmt diese aber nichtlinear ab, und das nichtmal auf beiden Seiten gleich. Bei anhaltender Schwingung resultiert diese Nichtlinearität dazu, dass sich die Nulllage in eine Richtung verschiebt. Einzige Gegenmaßnahme ist die mechanische Einspannung, die bevorzugt progressiv wirken sollte, d.h. mit zunehmender Auslenkung überproportional stärker, um dem Versatz entgegenzuhalten. Dieser Nullagenversatz tritt aber frequenzabhängig auf (abhängig von der schwingenden (Luft-)Masse) und verstärkt sich bei anhaltender Schwingung. Bei kurzen Transienten sorgt die mechanische Einspannung wieder für eine rasche 'Nulllagenfindung'. Das Problem besteht also weniger bei kurzen Bassdrumschlägen, die kaum anhaltende Schwingungen großer Amplitude produzieren als vielmehr bei crestfaktorarmem Musikmaterial.

Meinem Verständnis nach sorgen die in letzter Zeit in Mode gekommenen Kurzschlussringe vor allem dafür, dass der Antrieb in Richtung Polplatte vergleichbar stark nachlässt wie in die andere Richtung, sodass dem 'DC-Displacement' etwas vorgebeugt wird.

Aber eigentlich steht das doch alles in besagten Klippel-Papern, wenn ich mich recht erinner.

Man möge mich gegebenenfalls berichtigen falls ich (irgendwo) falsch liege, habe das/die Klippel-Paper nur überflogen.

Greets,
Andy

Zitat von "Mechwerkandi"

@ Alex:
"Albern" ist sicherlich nicht das richtige Wort.

aber "Hitlers Schuld" trifft?

Zitat von "Mechwerkandi"

Die anhaltende Veränderung der Nullage ist mehrfach beobachtet und wohl sogar gefilmt worden.

kann jeder mit primitivsten Versuchsaufbauten selbst...

Zitat von "Mechwerkandi"

Sicher ist auch, das die geschilderte Veränderung allein aus mechanischen Gründen nur durch eine DC Komponente verursacht werden kann, denn der Lautsprecher alleine würde immer in eine Position zurückschwingen, in der sich die Kräfte an der Membranaufhängung aufheben.

dann ist jedoch nichts zu hören :wink:

Zitat von "Mechwerkandi"

Diese DC Komponente muss sehr erheblich sein, ein paar Watt reichen da nicht aus,

falsch, um das zu erkennen :roll: reicht ein 9V-Block, oder in Deinem Segment eine AA

Zitat von "Mechwerkandi"

und sie kann nicht vom Verstärker herrühren, weil der üblicherweise kein DC verstärken kann.

richtig

Zitat von "Mechwerkandi"

Was passiert mit Chassis in einem passiven Netzwerk, wo die Kapazitäten gegen Gleichspannung einen ~ hohen Widerstand bilden?
Es muss möglich sein, durch ein passend ausgelegtes Filter DC Komponenten kurzzuschliessen.

Ist so etwas mal untersucht worden?

Zitat von "Mechwerkandi"

...meiner Funktion als forschender Techniker...

Zitat von "Mechwerkandi"

Sind u.U. vielleicht die Symptome richtig erkannt, aber die Ursachen falsch eingeschätzt worden?

Die elektrodynamische Ursache ist trivial aber stringent

Gruß

Moin,

@ N-Dee: gute Zusammenfassung.

Zitat von "N-Dee"

Einzige Gegenmaßnahme ist die mechanische Einspannung, die bevorzugt progressiv wirken sollte, d.h. mit zunehmender Auslenkung überproportional stärker, um dem Versatz entgegenzuhalten.

Doch diese "Gegenmaßnahme" wirkt nicht dem Klirr entgegen, denn die Membrane schwingt dann mit verschobenem Nulldurchgang sowohl im Bereich des nichtlinearen Antriebs, als auch zusätzlich im Bereich einer stark nichtlinearen (progressiven) Feder.

Gruß

Ja, so hätte ich das auch verstanden. Man bringt mit einer progressiven Einspannung eine weitere Nichtlinearität ins Spiel, die sich natürlich ebenfalls als Abweichung vom Soll niederschlägt (=Klirr). Wie man die nun klanglich bewertet, bleibt mal offen. Wichtig ist zunächst, dass der Nulllagenversatz etwas begrenzt wird.
Für die Praxis heisst das wohl, dass man mit üblichen Werkzeugen nicht viel tun kann (sprich: wenn das Konstrukt gegeben ist, kann man auch mit Controllersettings nicht viel machen). Höchstens sehr restriktiv begrenzen (Lowcut entsprechend setzen, Peaklimiter früh greifen lassen usw., immer abhängig vom Konstrukt) oder sich auf sein Gehör verlassen und manuell eingreifen. Da das aber ganz von der Charakteristik vom Musikmaterial abhängt, gibt einem das kaum Sicherheit. Und immer maßlos zuviel Material aufzufahren ist auch unwirtschaftlich...

Greets,
Andy

Morgen,

Ja, bei gegebenem Konstrukt kann man wohl nicht viel ausrichten. Ausser eventuell mit Sense Leitungen und entsprechender Controlerreaktion??
Keine Ahnung.

Um mal wieder das eigentliche Thema anzukratzen - bei den CB Tops hab ich den Eindruck, dass das schon ne Menge hilft, der Widerstand durch die Luftfeder ist beachtlich. Eigentlich hatte ich jetzt bei den Bässen gehofft, dass ich durch die geschlossene Rückkammer beim Horn auch so hinkriege. Is aber scheinbar nicht so? Warum klappts hier nicht?

danke
martin

Zitat von "Bernd Häusler"

Die elektrodynamische Ursache ist trivial aber stringent

Na gut.
Dann bin ich eben doof.

Macht aber nix. Ich muss es ja nicht noch verbreiten...

PS:
Obwohl mir die Beschreibung der nicht-linearen Aufhängung/Antrieb im Kontext mit einem nahezu ungedämpft schwingenden System, das in der Nähe der Resonanzfrequenz angeregt wird, zumindest plausibel erscheint.
>> Summenfehler

Nur dann ist die Bezeichnung "DC-Displacement" tatsächlich irreführend, weil sie lediglich eine Beschreibung der Symptome liefert, ohne die Ursache darzustellen.

Na ja, als trivial würde ich das nicht bezeichnen.

Versuchen wir mal eine einfache Erklärung für unterhalb Resonanzfrequenz, die ohne Ableitungen auskommt:

Unterhalb der Reso geht die ganze Kraft in die Feder, Masse spielt keine Rolle, da Kraft zum Beschleunigen sehr viel kleiner als zum Auslenken der Feder ist.

Nun nehmen wir an daß BL um 5 mm nach außen verschoben von der Nullage der Spule abweicht, d.h. BL steigt bei einer Auslenkung aus der Nullage nach vorne an und nimmt nach hinten ab.

Jetzt beobachten wir die Auslenkung der Membran bei positiver und negativer Halbwelle (positiv sei nach vorne, negativ nach hinten). Bei einer Auslenkung nach vorne nimmt BL zu und damit die Kraft, mit der ausgelenkt wird. Nach hinten nimmt die Kraft ab. Dadurch ist die Auslenkung nach hinten geringer als die nach vorne. Also z.B. 6 mm nach vorne und nur 3 mm nach hinten. --> Gesamtauslenkung 9 mm, scheinbare Verschiebung der Nullage 1.5 mm nach vorne.

Das hat also nichts mit Gleichstrom zu tun. Nur die Auswirkung entspricht einer Gleichstromüberlagerung beim perfekt symmetrischen Chassis.

Noch leichter einzusehen ist, dass sich die scheinbare Nullage in das Minimum der Aufhängungssteife bewegt. Das tu ich auch bevorzugt beim Extremrelaxing in der Hängematte :wink: .

Die Umkehrung der Richtung des Effektes für BL oberhalb Reso versteht man, wenn man sich die Phasenverschiebung zwischen Kraft und Auslenkung unter- und oberhalb der Resonanzfrequenz betrachtet.

Die Gegenmaßnahmen sind klar:
- symmetrischer Aufbau (Aufhängung wie Magnetfeld)
- progressive Aufhängung (haben eigentlich alle Lautsprecher mit Gewebesicke zwangsweise, flache Schaumstoffsicken wie bei manchen hochklassigen Mitteltönern sind noch besser :wink: )
- Kurzschlussringe (beidseitig der Polplatte im Abstand x_max_gewollt über der Polplatte) --> diese wirken als Wirbelstrombremse
- gewollte "Delle" im BL-Verlauf ( jetzt klar, wieso manche Polplatten in der Mitte von HAG ausgedreht sind, also eine umlaufende Nut aufweisen )
- Spiegelbildlicher Aufbau zweier Antriebe (Differential drive)
- für Hochtontreiber: Kurzschlussring in der Mitte von HAG (oft mit ausgedrehter Polplatte kombiniert)

Und schließlich: alles halb so wild, wenn ordentliche Chassis verwendet werden und man diese nicht mutwillig in extremste Auslenkungen (da wirds nämlich so richtig nichtlinear) treibt.

Gruß SRAM

So sinngemäss hatte ich das auch verstanden, thx!

Zitat von "SRAM"

Das hat also nichts mit Gleichstrom zu tun. Nur die Auswirkung entspricht einer Gleichstromüberlagerung beim perfekt symmetrischen Chassis.

War das, was ich mit "irreführend" beschrieb.

Zitat von "SRAM"

Und schließlich: alles halb so wild, wenn ordentliche Chassis verwendet werden und man diese nicht mutwillig in extremste Auslenkungen (da wirds nämlich so richtig nichtlinear) treibt.

Auch hier gibt es Analogien:

Zitat von "Mechwerkandi"

Tatsache ist , das im Grenzbereich betriebene Lautsprecherchassis sich wohl eher unkalkulierbar verhalten,...