! Big Flame Thread: Lochbox, Doppelspider... ;-)

Hi,

kleine Klarstellung zum "sauberen Begrenzen", damit meine ich, daß der AMP NIE in einen Bereich kommt, den er nicht kann. Natürlich hat das ggf ein Kappen der Signale zur Folge (Klirr...), aber der AMP muß unter allen Umständen im linearen geregelten Bereich verbleiben. Clippt der AMP geht z.B. die elektrische Dämpfung flöten, grad bei PA-Systemen, bei denen diese den dicksten Batzen an "Kontrolle" darstellt, riskant.

Um nicht mißverstanden zu werden, der Antrieb eines elektrodynamischen Lautsprechers besitzt den Hang zum instabilen System, ohne Frage, nur die Ursachen für den LS-Tod sind sicher auch mal ganz simpel. Bernd hat hier einen wesentlichen Punkt, nämlich das Ausreizen von Grenzen unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten schon erwähnt. Sprich viel AMP-Reserve unter Verwendung von Limiter und Compressor (mehr oder weniger intelligente Geräte). Hat sich schon mal jemand überlegt, was bei einem hochpassgesicherten Weg eigentlich passiert, wenn dort ein Limiter oder Compressor stark ran muß? Ich fürchte kaum. Hab mit Hifi-Gerödel (Dynaudio D54 Mitteltonkalotte) für Geld die Erfahrung gemacht, das war zwar noch krasser als bei nem Sub, aber mal der Reihe nach:

Der Mitteltöner war in ner Aktivkombi mit nur 12dB/Okt/Bessel verbaut. Tja, den Tieftonbereich habe ich teilweise massiv in einen Diodenbegrenzer gefahren (> 20dB), das bedeutete, daß in dem Fall bei einem Viertel der fgu des Mitteltöners selbiger diese zu niedrige Frequenz mit voller Leistung sah. In ner Passiv-Box passiert das so nicht. Folge: Schleichender Exitus der Spulenzuleitung, 350DM ärmer aber viel schlauer danach. Bei mir kam damals der Tip von Dynaudio, das mit der Aktiv-Weiche was nicht stimme könne, DC machte die nicht, die 12dB Bessel waren das und hätten mit dem nachgeschalteten AMP allemal ok sein müssen, also war Nachdenken angesagt.

Nun ein Beispeil für nen Sub:
Nehmen wir mal nen Sub und der hätte 35Hz Tuningfrequenz, 1kW, fetter AMP, Limiter auf 1kW, Subsonicschutz mit 35Hz/24dB (was sicher selten der Fall ist). Ferner die Annahme, daß vorm Subsonicfilter 20Hz mit gleicher Amplitude wie 35Hz anliegen. In diesem Fall alles in Butter, bei 20Hz werden nur ca 10-20W in die Box gehen, Hub mag da noch iO sein. Nun gehts zur Sache, der Limiter muß ran, sagen wir mal der hat 10dB zurückzunehmen, weil die 35Hz zu viel Pegel haben. Kein Problem, die 20Hz werden ja auch um die 10dB zurückgenommen. So und nun passierts, das 35Hz Signal laß ich abfallen (die 20Hz nicht), der Limiter macht wieder alles auf und schwups sind da mal eben 100-200W (20Hz) da. Da wirds wahrscheinlich schon "knallen". Nagelt mich jetzt bitte nicht auf diese Zahlen fest, ich fands nur mit Werten einfacher darstellbar.

Je mehr ich einen Limiter zur gewünschten Lautstärkeerhöhung einsetze umso vorsichtiger muß ich sein, was Signale und deren Pegel im Außernutzband (bei BR also unter der Tuningfrequenz) anbelangt. Ich bin mir sicher, daß sich das nur sehr wenige vergegenwärtigen. Nur intelligente Limiter/Compressoren, die ein frequenzabhängiges Begrenzen erlauben, bringen da gewisse Sicherheit.

Zum Motorbeispiel: Das hinkt etwas, weil ein Motor in sich (ggf. anhängede) große träge Massen besitzt und einen massiv besseren Wirkungsgrad hat. Ein Chassis macht überwiegend heiße Luft sonst nix, da kann es nicht umgekehrt extreme Ströme generieren. Abgesehen davon, der von Bernd angedachte Fall, der passiert auch bei normalem Signal. Rechteck anlegen, die Membran kommt auf "Fahrt" und "plötzlich" wird, wegen des Rechecks, umgepolt. Nun hat die "Gegenseite" die Bewegungsenergie aufzunehmen, das ist richtig, aber diese Energie ist aufgrund der geringen Massen recht gering (dabei schlechten Wirkungsgrad nicht vergessen), der, im Vergleich zum Motor, hohe ohmsche Anteil begrenzt zusätzlich, da bricht kein Netzteil zusammen (außer billiger Krams).

So, bis denne, Grüße
Mattias

kurze frage eines leider nicht so bewanderten
was würden die kurzschlussringen bei den meisten modernen chassis bringen gegen DC ? die sollten doch den antrieb etwas bremsen wenn die spule zu weid raus "will" oder hat das in dem fall keine auswirkungen ?

Zitat von "Bernd Häusler"

Ich war viel mit Bands der ganz harten Gangart unterwegs in Clubs, deren Betreiber mächtige Pegel erwarteten, jedoch nicht willens waren dafür die entsprechend leistungsfähige PA zu stellen.

IMHO ist das der Punkt, um den sich die ganze Betrachtung dreht.

Wenn ich ein mechanisches System, gleich welcher Art, permanent am Rand seiner vorgegebenen Belastbarkeit oder darüber hinaus betreibe, muss ich damit rechnen, das es früher als üblich ausfällt, resp. Verschleisserscheinungen an Rande zum Ausfall zeigt.

Ob das ein überlasteter Akku-Schrauber oder ein PA ist, tut zunächst mal nichts zur Sache.
Der Schaden an sich, ob als Total-Ausfall oder finaler Verschleiss, entsteht durch eine Reihe von Ereignissen/Umständen, die als Summenfehler wirken.

Ein DC Displacement kann am Ausfall eines Lautsprechers beteiligt sein, muss es aber nicht, und wenn es daran beteiligt war, wäre zu klären, welchen Anteil es an der Fehlerkette hat.
Und weil man für diese Bewertung keine allgemein verbindliche Norm darstellen kann, lässt sich die Diskussion darüber quasi bis ins Unendliche fortsetzen.

PS:
Es war Blei, nach Augenschein cal .22, durchschlug die Pappe und eine Strebe vom Gusskorb, blieb dann in der Rückwand stecken. Zum Glück ein Einzelfall nach einem Dorffest, ist auch schon lange her...

Hi,

Zitat

Mattias Bost hat Folgendes geschrieben:
Der Mitteltöner war in ner Aktivkombi mit nur 12dB/Okt/Bessel verbaut.
Bernd dann:
eine 12dB-Flanke erreicht zwar in vielen Fällen eine akustisch brauchbare Trennung. Doch der Hub nimmt nach unten nicht ab. Das führte in Deinem Fall zu einem recht großen Hub der Mitteltonmembrane auf der Resonanzfrequenz des Mitteltöners. wegen der kleinen Membranfläche und der damit verbundenen geringen Schallabgabe hört man das nicht, und übersieht es leicht in Messungen. Es war der große Hub bei der Resonanz, der die Zuleitung ermüdet hat.
http://www.clarisonus.com/blog/?p=106#more-106
Lynn Olson macht zwar nicht PA, hat jedoch Ahnung zwischen den Ohren.

Alles anzeigen

Man gut, daß andere so gut informiert sind. Komisch nur, daß Dynaudio eine genaue Beschreibung meines Aufbaus hatte (Weiche, AMPS), darin keine Probleme für den Mitteltöner sah und mir nahelegte, DIE WEICHE AUF FUNKTION zu testen, weil es ein klassischer Hubschaden infolge mechanischer Dauerüberanspruchung war! Da die Weiche an sich sauber tat, mußte das mit der Art des Einsatzes zu tun haben. Der D54 wurde von Dynaudio als Fillerdriver mit nur 6dB Trennung (in Passivboxen) eingesetzt / empfohlen, so auch meine erste Passikombi, nen 300W Amp davor. Nen Spezi von mir setzt den D54 seid 25Jahren ein, seit 18 Jahren in der Aktivkombi, geht immer noch obwohl der seinen Kram tritt. Weiche ist meine Alte(!!!, um Begrenzer befreite), wie ich seit grade eben nun weiß, nicht funktionierde weil zu flache 12dB-Bessel, man gut daß der D54 hier nicht mitliest (sein Mittenamp haut dem D54 übrigens bis 180W/Sinus auf die Mütze, meiner hatte "nur" 100W).

Zitat

Mattias Bost hat Folgendes geschrieben:
Abgesehen davon, der von Bernd angedachte Fall, der passiert auch bei normalem Signal. Rechteck anlegen, die Membran kommt auf "Fahrt" und "plötzlich" wird, wegen des Rechecks, umgepolt.
Bernd darauf:
Rechteck liegt an einem Basschassis nur dann an wenn es ohne Tiefpass betrieben wird, also nie

Ich meinte damit deine Theorie, daß extreme Ströme durch plötzliches "Umpolen" enstehen. Das könnte man mit Rechteck auf ein Chassis auch generieren, wirst sehen, daß da keine "Wunderströme" entstehen, immer begrenzt durch den ohmschen Widerstand der Spule. Wenn mans genau wissen will, müßte man man über die gespeicherten Energien gehen und sich die bewegte Masse mit der Schnelle schnappen die darin enthaltenen mJ ausrechnen und die in der Feder gespeicherte Energie prüfen, ob relevant für die Betrachtung. Was im Netzteil steckt ist über die Cs gegeben, damit wäre eine näherungsweise Berechnung des Spannungsabfalls an den Elkos machbar. Mal schaun, es juckt mich ein wenig, diese Abschätzung zu machen. Muß etwas Zeit dafür finden. Vielleicht ist jemand anderes schneller damit (oder rechne du doch mal). Was als Masse anzunehmen ist, hmm, klar, minimal die mms, bei BR müßte aber wohl ein Aufschlag wegen der "mitwabbelnden" Luft erfolgen.

Grüße
Mattias

Zitat von "Bernd Häusler"

z.B. ein Industrie-Hallenlüfter dreht sehr lange nach, der Wendeschalter ist in jedem Fall schneller ...

... dir ist klar, das der Vergleich mit LS ein wenig hanebüchen ist ? :wink:

Zitat von "Bernd Häusler"

... doch gerät der Lautsprecher DC-bedingt in Schwierigkeiten sind die Kräfte weit größer als der ohnehin schon im normalbetrieb vernachlässigbare Energieabzug durch Schall.

... bei kleinen CBs mag das bei tiefen Frequenzen schon hinkommen ... bei einer BR-Abstimmung ist der zusätzliche Energieentzug (Impedanzminimum !!) bei der Abstimmfrequenz (hier wird mehr Wechseldruck generiert) schon merklich.

Zitat von "Bernd Häusler"

... wenn ich mir meine letzten Posts so durchlese scheine ich eher Werbung für BR-Bässe mit Doppelspider zu machen

Das ist in der Tat verwunderlich bei dir. Ich denke aber, daß du den Fokus hier mehr auf Doppelspider gelegt hast.

Zitat von "Bernd Häusler"

Meine Kritik an BR ist nicht primär das in verschiedenen Ausprägungen schlimme Groupdelay des Resonators in Verbindung mit dem Groupdelay des Lowcutfilters, das ist hörbar schlimm. Viel unerträglicher ist, daß der obere Bassbereich, sagen wir 70-120Hz absolut garnicht funktioniert.

Viele CBs (d.h. mit ausreichend Strahlerfläche) - erst recht im Unterresonanzbetrieb - funktionieren in dem Bereich doch auch nicht unbedingt besser (was vielfach und gleich in zahlreichen Foren dokumentiert ist). :wink:

@all
vielleicht ist es ja generell schwierig, ein Bass-System zu konstruieren, welches kompromisslos (auch mit im PA-Sektor üblichen Pegeln und akzeptabler Effizienz) drei oder mehr Oktaven überträgt.

Hi,

konnte es nicht lassen und mußte ein wenig rechnen. Erstmal geschaut, wieviel mJ so in der gespannten Feder eines Chassis sitzen.

Ich habe dabei um extreme Werte zu bekommen, mal meinen 22"er als Datenbasis geschnappt, der hat eine mms = 300gr, Nachgiebigkeit = 0,161mm/N => Federkonstante = 6211N/m, Auslenkung +-10mm

Federenergie = 1/2 * D * s^2 (D = Federkonstante, s = Auslenkung aus nullage)

einsetzen:
Federenergie = 1/2 * 6211N/m * (0,01m)^2 = 310mJ (immerhin)

Kinetische Energie = 1/2 * m * v^2 (m = masse, v = Geschwindigkeit)

Problem: Wie schnell fliegt eine Membran im unkontrollierten Zustand durch den Magneten? Nehme eine sehr hohe Geschwindigkeit an von 10m/s (Annahme, daß die 20mm Hub in 2,5ms durchlaufen werden, mehr wird wohl bei einer so großen und schweren Membran nicht auftreten)

Also:

Kin. Energie = 1/2 * 0,3kg * (10m/s)^2 = 15J (!!!) NE GANZE MENGE, jedenfalls mehr als "gefühlt erwartet"! Respekt an Bernd, ich hatte nur was im ordentlichen mJ-Bereich erwartet.

Was steckt in einem Netzeil(-elko) drin?

Elektr. Energie im Kondensator = 1/2 * C * U^2 (C=Kapazität)

Nehmen wir mal nen normales Netzteil so ner ordentlichen 500W-Hifi Endstufe (da weiß ich was in meiner steckt!), 10000µF (0,1F) bei 80V.

Elektr. Energie = 1/2 * 0,1F * (80V)^2 = 320J (na ja, da ist glücklicherweise doch einiges drin).

Jetzt müßte man das mal mit "leichteren", professionellen PA-Lautsprechern "prüfen", deren obere Grenzfrequenz erheblich höher als meiner Kartoonpappe ist. Da die Geschwindigkeiten merklich steigen könnten, könnte es wegen des quadratischen Anstiegs der Energie mit der Geschwindigkeit und der höheren Anzahl von Pappen schon übler für ne Endstufe werden, allerdings haben diese auch einges über 80V Railspannung (und die Spannung hält glücklicherweise auch quadratisch dagegen).

Z.Zt. würde ich meinen, daß da kein Problem bei den Endstufen ensteht, aber über die Größenordnung der kinetischen Energie bin ich denn doch ernsthaft erstaunt.

Soweit, Grüße
Mattias

Zitat von "Mattias Bost"

Nehme eine sehr hohe Geschwindigkeit an von 10m/s (Annahme, daß die 20mm Hub in 2,5ms durchlaufen werden, mehr wird wohl bei einer so großen und schweren Membran nicht auftreten)

Also:

Kin. Energie = 1/2 * 0,3kg * (10m/s)^2 = 15J (!!!) NE GANZE MENGE, jedenfalls mehr als "gefühlt erwartet"! Respekt an Bernd, ich hatte nur was im ordentlichen mJ-Bereich erwartet.

Kurze Gegen"rechnung" 2,5ms für ne halbe Periode entspricht ner Frequenz von (5ms)^-1=200Hz , das ganze bei 20mm dx ist einfach praxisfremd. Entspricht einem Schalldruck von knapp unter 150dB. Da ist es dann auch nicht verwunderlich das du Riesenenergien raus bekommst, bedenke, der Wert entspricht einem LOGARITHMIERTEN Verhältnis, bei meiner überschlägigen Rechnung komme ich auf eine kinetische Energie von ca 0,7J...

Ich denke das Problem, liegt ja wie von Bernd ja schon angesprochen oberhalb der Tuning Frequenz. Sagen wir mal 70 Hz bei einer Abstimmung auf ca 45Hz. Bei den gängigen Abstimmgüten sollte man sich dann doch die Frage stellen was der Antrieb jetzt sieht. Zum einen eine mechanische Induktivität, bestehend aus der schwingenden Masse der Membran und der mitbewegten Luft. Dann sieht er ein bisschen Reibwiderstand, klassifiziert über die mechanischen Verluste des Systems und ein bisserl Schallleistung die er abgibt. Und was bleibt noch über, die akustische Kapazität, die Federwirkung die sich irgendwie lustig aus einem großen Teil der Aufhängung und der Rückkammer-Luft-Verdichtung zusammensetzt.
Aber, langsam mal. Federt die Rückkammer oberhalb der Tuningfrequenz so wie sie sollte? Wo kommt der 2te Impendanzpeak oberhalb von fb her? Und eben hier sehe ich den kritischen Bereich bei jedem einfach ventilierten System, hier können ganz schnell Hubprobleme angesagt sein... Und das mitten im "Nutzbass"...

man würde ja nur wegnehmen, was der Lautsprecher in diesem Bereich eh nicht kann, also quasi nichts lediglich der Verschleiss wird verringert, der Klirr reduziert und die Wiedergabe natürlicher.

ich glaube der tiefere Konsenz von Bernd liegt darin, dass man von den Br Kisten im Grunde kaum Vorteile zieht. Lediglich im Tuningbereich wird es lauter unter Verlust der akustischen Qualität

Hi,

Zitat

Kurze Gegen"rechnung" 2,5ms für ne halbe Periode entspricht ner Frequenz von (5ms)^-1=200Hz , das ganze bei 20mm dx ist einfach praxisfremd.

Beruhigt mich ja, daß meine Annahme als weit übers Ziel hinausgeschossen gesehen wird, da das nur bestätigt, daß die Rückwirkung auf einen AMP im Bereich der Instabilität des Chassis NICHT zum von Bernd befürchteten Verschlimmern der Situation führt (selbst die 15J hätten ein Netzteil nicht aus dem Tritt gebracht). Mehr Masse als mms (mitschwingde Luft) wird den Kohl also auch nicht fett machen.

Frage: Kennt jemand ne Simu, die die Phasenlage von Strom zur mechanischen Auslenkung darstellen kann? Das wäre doch ein elemtarer Aspekt in Anbetracht der, durchaus realen Probleme mit der Instabilität des Chassis. Im Grunde müßte diese Information aus den Übertragungsfunktionen extrahierbar sein und sich neue Optimierungsansätze finden lassen. (klar, dann kommen die Probleme mit sich ändernden Güten, BR-Asymmetrien...). Aber besser als gar nix.

Grüße
Mattias

p.s.: beim Drüberlesen über den thread ist mir aufgefallen, daß ich, obwohl ich das immer "anmecker", selbst (sehr) ungenau formuliert habe. Das extreme DC-Auswandern bei Phasenlagen Strom/mech. Auslenkung muß korrekterweise als Folge der nicht konstanten Antriebskraft, sprich Bl(x) nicht konstant, sondern als Folge des Abfalls von Bl(x) zu den äußeren Auslenkungen hin bezeichnet werden. Ich sprach von Asymmetrien, das ist nicht nur ungenau, sondern falsch. Selbst eine perfekt symmetrische Ausbildung von Bl(x) um die Mittenlage führt bei Phasen >90° Strom zur Auslenkung zum krassen Auswandern (Kollaps).

Zitat von "Jonnytrance"

Mal gegengedanke: Membrangrösse und Hub machen SPL aus. Möchte ich im Nutzbereich laut werden, soll Chassi bei diesen Frequenz gut auslenken. Nehme ich die Auslenkung raus, sinkt SPL.
Vielleicht auch ein denkfehler von mir.

Du hast zwei abstrahlende Flächen, einmal das Chassis, und zum anderen den Port. Wenn sie auf fb in Phase sind, wer sagt denn das sie das bei 1,5 fb immer noch sind?

Morgen,

Mattias, wenn das Problem der Abfall von BL uebern Hub ist, dann waere ein underhang Chassis (oder laut hersteller noch besser XBL²) die ideale Lösung?

danke
martin

hat ein underhang Chassis nicht aber wieder eine kürzere Schwinspule die weniger Leistung verträgt ? Würde sich doch dann Marketingtechnisch nicht so gut machen....

Zitat von "unknown_artist"

Du hast zwei abstrahlende Flächen, einmal das Chassis, und zum anderen den Port. Wenn sie auf fb in Phase sind, wer sagt denn das sie das bei 1,5 fb immer noch sind?

Wie groß die Phasenverschiebung bei 1,5 fB ist, hängt auch von der Abstimmgüte ab ... auch unterhalb von fB. Mit zunehmenden Verlusten (Vent !!!) mutiert die BR dann schleichend zur "nicht ganz dichten" CB.

Und genaugenommen ist die Phasenverschiebung ja nur "von außen" betrachtet !!!) etwa 0° ... bezüglich antreibendem Chassis und Masse im Vent (also was die Kopplung angeht ...) sind es 180°, die dann mit fallender Frequenz irgendwann gegen 0° geht (akustischer Kurzschluß).

Eine BR-Kiste in im Resonanzfall also eine "Phasenumkehrbox" (mit der Folge: das antreibendes Chassis "sieht" akustisch eine größere Last).

Hallo Martin,

jaein. Ich hab seinerzeit etwas gebraucht, bis ich die "Integrationsproblematik" des sich einstellenden Kraftgleichanteils bei Phasenversatz >90° geblickt habe. Mein Klärungsansatz war schlicht der, daß ich mir einen periodischen Bl(x)-Verlauf auf ein Stück Papier malte (so wie es ein hin- und herschwinger Lautsprecher sieht) und darunter einen Sinusstrom. Multipliziert man für jeden Punkt die beiden Kurven (also bildet die erzeugte Kraft), so ist bis 90° alles in Butter, geht man drüber raus, sieht man sehr schnell an den Umkehrpunkten (mech. Posistion und Stromumkehr), daß sich da Kraftgleichanteile bilden. Erst da hab ich das richtig geschnallt. Sorry daß ich das hier nochmal so bringe, die meisten Mitleser HIER werdens eh verstanden haben.

Es gäbe nur zwei Wege dies Problem bei der Wurzel zu packen, entweder Phasenlagen nicht über 90° zuzulassen oder einen höchst konstanten Kraftfaktor über den gesamten erreichbaren Auslenkungbereich zu erzielen. Ob letzteres mit einem langen Magnetspalt und sehr kurzer Spule ausreichend machbar wäre (ich nehme an, das meinst du mit underhang), hmm, mag sein, mag nicht. Wenn die sich ergebenden Gleichanteile deutlich unter der Federrückstellkraft halten ließen, eine "intelligente" Hubbegrenzung zum Einsatz kommt (ich denk da an sowas wie "motion feedback", aber nur zur Grenzkontrolle), also mehr als eine Einzelmaßnahme gemacht wird (sprich AMP und Box als "echtes" System), da wäre ein Ansatz drin.

Ein underhang-Chassis pur wirds kaum retten, da würden wieder fast alle das Teil in die mechanische Grenze drücken (weil die ja höher ist als die durch DC-Collapse gesetzte und erstmal mehr Schalldruck rauskäme).

Aber dein "ketzerirscher" (*1) Ansatz gepaart mit etwas mehr elektronischer Intelligenz, z.Zt. sehe ich das zumindest als verfolgungswürdigen Weg.

Grüße, ich mach nun ins WE
Mattias

(*1) Waren nicht ganz alte Lautsprecher mit kurzer Spule, langem Spalt aufgebaut? => ketzerisch, weil man dann auf asbachuralte Konstrukte zurückginge.