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Stromverstärker - ArLo62 - 12.02.2025

Das mit dem Rauschen kenne ich. Wir haben vor 40 Jahren den patametrischen EQ aus der Elektor gebaut. Heute aber kein Problem mehr.
Wenn ich da so sehe was sich da in den.letzten Jahren getan hat verstehe ich das nicht. Philips hat das vor fast 50 Jahren schon gemacht und es hat sich nicht durgesetzt. Irgendwann müsste doch jetzt mal der einschneidende Anstoß kommen. Vermutlich ist aber auf Grund besserer Chassis und Simulation der Aufwand im Vergleich zu "haben wir immer so gemacht" wieder zu groß. Statt dessen krude Sicken und feilen im Endbereich. Ich kann mir aber nicht vorstellen das Purify oder Kartesian die Fertigungstechnik neu erfunden haben und 800€ für ein 25er Chassis sind mir einfach zu viel.


Stromverstärker - capslock - 12.02.2025

ArLo62 schrieb:Moin!
Ich habe mir das KCS mal oberflächlich durchgelesen. Klippel schreibt da von "Steuerung" bzw. "Modellierung". So wie ich das verstehe, gibt es einen Anfangsdatensatz geklippelt der dann diese Wiedergabe"Kurve" modelliert. Die wird dann nach und nach, wie auch immer, optimiert. Geregelt wird da aktiv am Treiber nichts. Liege ich da falsch?
Da gab es irgendwo hier auch schon mal jemand der da ein Patent drauf halten wollte, meine ich. Find aber den Thread nicht mehr.

Das ist eine sogenannte Feedforward-Regelung. Man wartet nicht ab, was das kontrollierte Objekt macht und steuert gegen, sondern man antizipiert die Abweichung und addiert sie zum Signal.

JFA schrieb:Ja, klar. Was ich meinte: du schiebst mit dem Permanentmagneten den Arbeitspunkt im Eisen nach rechts oben und damit wird die Hysteresekurve deutlich kleiner, als wenn ein nicht vormagnetisierter Eisenringkern benutzt wird.
Aber mit den Ringen hast du recht, da habe ich mich vertan.

Entscheidend ist (aber wird leider nicht da drin behandelt): es braucht keine Hysterese, um Verzerrungen zu erklären. Da reicht die simple Flussmodulation. Selbst bei linearer Magnetisierungskennlinie macht die schon K2, wenn die Kennlinie krumm wird kommen noch höhere Ordnungen hinzu. Hysterese ist dann nur noch eine spezielle Form von "krumm". Wenn du das loswerden willst, inklusive der negativen Effekte von Le(i) und Le(x), dann muss die Induktivität runter und, wenn man noch besser werden will, linearer werden. Letzteres wird mMn aber erst bei 2-Wegern wichtig, deren Tieftöner ordentlich huben muss und gleichzeitig ca 2 Dekaden übertragen muss. Und selbst dann ist die Hörbarkeit, nach allen Studien und Modellen, eher mau bis gar nicht. Ein einfacher, billiger Weg um die Induktivität runter und linearer zu bekommen ist der Einsatz von Demodulationsringen.

Mit Stromsteuerung bekommst du das auch weggebügelt. Gleichzeitig auch noch die Power Compression, und die ist, ich erwähnte es die Tage, die einzige nichtlineare Verzerrung, die normalen, nicht pathologischen* Hifi-Lautsprechern relevant sein "könnte" weil sie in der Lage ist, schon bei moderaten Pegeln Hörschwellen zu überschreiten (insgesamt breitbandige Absenkung, Verformung des Frequenzgangs im Bereich der Resonanzfrequenz, etc.). Der Aufriss, den Klippel und Purifi und Kartesian et. al. da betreiben ist hochinteressant, wenn man in die Grenzbereiche von Chassis vorstößt - z.B. Mikrotreiber die nennenswert Bass produzieren sollen. Für den normalen Anwendungsfall ist das massives over-engineering.



Die 90° kommen daher, weil du die Schwingspuleninduktivität aus dem Spiel nimmst?



Ich denke, es gibt da ein ökonimisches Optimum Big Grin
Klippel versucht, sein KCS-System genau unter dem Aspekt zu verkaufen: "Chassis kannste billig machen, das KCS regelt das weg". Weiß jemand, ob das System irgendwo eingesetzt wird?

* Unter pathologisch fällt bei mir der Kamerad hier: https://seas.no/index.php?option=com_content&view=article&id=90:h1411-08-a26re4&catid=44:utv-prestige-woofers&Itemid=238
Winzmagnet, und damit da überhaupt ein Ton herauskommt muss die Schwingspule blödsinnig viel Windungen (4 Lagen) haben und der Luftspalt für gute Kopplung eng sein, daher die hohe Induktivität. Ich habe von dem noch keine Verzerrungsmessungen gesehen, denke aber, dass die ziemlich schauderhaft aussehen. Ich habe eber ebenso noch nie Beschwerden über hörbare Verzerrungen gehört (kann an der Zielgruppe liegen Big Grin ). Ich habe jahrelang mit Billig-Audaxen (auch 4-Lagen-Spule) gehört, es fällt einfach nicht bewusst auf.
Zum Vergleich eine moderne 10"-Konstruktion, (angeblich) auch ohne Demodulationsringe, dabei mehr Hub, mehr Wirkungsgrad, mehr alles: https://oberton.com/en/products/ferrite-loudspeakers/180-10b200.html
Weniger als 1/4 an Induktivität ist schon ein Wort. Wenn die anderen Parameter so stimmen wäre das ein super Kandidat für einen kompakten 3-Weger mit relativ hoher Trennung zwischen TT/MT, zB mit MT-Kalotte.

Klar, ohne Induktivität bist Du einen Pol los. Aber das geht noch tiefer, gab da mal einen Artikel oder ein Patent von den Herren Backes und Müller, müsste ich raussuchen. Ging darum, dass Schalldruck die Regelgröße ist, und die ist proportional zur Beschleunigung und über Kraft zum Strom.

Den Seas kenne ich noch nicht. Lange 38er-Spule ist doch hinsichtlich thermischer Masse nicht schlecht. Q_es von 0,43 ist auch keine Katastrophe. Induktivität von 3,8 mH ist natürlich viel, und Feldstärke von 0,72 T niedlich. Wobei das gewollt sein kann, denn da ist man im linearen Bereich vom Eisen und macht fast nur K2.


Stromverstärker - ThomasF - 12.02.2025

ArLo62 schrieb:In der CT "Maker" gab es vor einiger Zeit ein diy Projekt für einen kleinen Stromverstärker. Nur ein paar Watt mit Mordskühlkörper.
Lohnt es sich dafür ein Fass aufzumachen?
Ich habe noch keinen Plan wodurch sich die Verstärker grundsätzlich im Design unterscheiden. Was mich wundert ist dieser Artikel, sprich anpassen der Lautsprechekennlinie: https://www.lowbeats.de/konstantstrom-verstaerker/

@Arnim, wo finde ich das Maker Projekt?

Zu dem Thema Stromverstärker:
So etwas hat die Firma Audio Pro für ihre Subwoofer eingesetzt.
Dazu ein Link für die Funktionsweise:
http://cyrille.pinton.free.fr/electroac/lectures_utiles/asservissement/impedance-negative/SubACE/Products%20&%20Technology%20-%20ACE-BASS.htm

Die wenigsten (auch ich ) haben keinen Zugriff auf das AES-Papier.

Gruß
Thomas


Stromverstärker - JFA - 12.02.2025

capslock schrieb:Induktivität von 3,8 mH ist natürlich viel, und Feldstärke von 0,72 T niedlich. Wobei das gewollt sein kann, denn da ist man im linearen Bereich vom Eisen und macht fast nur K2.

Dann rechne mal aus, was die Schwingspule bei 1 A für einen Fluss erzeugt Big Grin

Von wegen AES-Paper: manchmal findet man mit Suche nach dem Thema, den Autoren und anderen Hinweisen das Paper selber oder davon abgeleitete Versionen (eingereicht bei irgendwelchen Veranstaltungen oder auf Hochschulservern).


Stromverstärker - ArLo62 - 12.02.2025

Der Artikel ist in der Maker 4/23.


Stromverstärker - capslock - 12.02.2025

JFA schrieb:Dann rechne mal aus, was die Schwingspule bei 1 A für einen Fluss erzeugt Big Grin

Von wegen AES-Paper: manchmal findet man mit Suche nach dem Thema, den Autoren und anderen Hinweisen das Paper selber oder davon abgeleitete Versionen (eingereicht bei irgendwelchen Veranstaltungen oder auf Hochschulservern).

Das habe ich tatsächlich nicht. Hast Du?

Hier noch eine Firma, die Stromsteuerung, MFB und Dopplerkompensation macht, Jan Didden hatte mich drauf hingewiesen. Ich habe noch nicht viel auf der etwas spärlich gepflegten Homepage gesucht.

https://audiochiemgau.com/nichtlinearitaeten-wirkung-loesungen

Das PDF ist ziemlich interessant. Seite 16 zeigt einen Seas L15 (hat T-Pole, aber keine Demodulation und auch keinen Jochen-konform designten Antrieb): ~ -70 dB Verzerrungen von 50 bis 700 Hz und -60 bis fast 2 kHz sind ein Wort!. Leider wird nicht geschrieben, bei welchem Pegel das ist und bis wohin zu welcher Frequenz das MFB aktiv ist, also welcher Bereich dann nur noch auf Konto der Stromsteuerung geht. Und sie verwenden ein integriertes Accelerometer als Sensor.

Außerdem haben wohl alle Module von ihnen, auch die ohne MFB, die Option zur elektronischen Dopplerkompensation. Ob der wirklich ein hörbares Problem ist, sei dahingestellt. Die Grundidee ist nicht schlecht: sie machen eine analoge Phasenmodulation, um eine virtuell stillstehende Membran zu erzeugen. Den Satz auf Folie 21 verstehe ich allerdings nicht: "Problem des Doppler-Effekts: Er ist entfernungs-unabhängig, bleibt also bei allen Hörentfernungen gleich stark".

Warum ist das ein Problem? Es ist doch eher super, ich muss nur die Geschwindigkeit der Membran kennen, und nicht, wo der Hörer sitzt. Ich sehe eher andere Probleme: Frequenzmodulation erfolgt vermutlich über einen analogen Mischer, der alles andere als linear ist. Und ich muss ein Modell haben, das die effektive Membrangröße als Funktion der Frequenz beschreibt.

Edit: ich entdecke die Seite gerade noch. Hier jetzt https://audiochiemgau.com/voltage-vs-current

Als Beispiel wurde ein Seas L22RNX ohne Demodulation in 18 l geschlossen genommen, was ein fB von ca. 45 Hz ergibt.

Im ersten Bild sieht man, dass K2 ab ca. 2,5x fB um 20 dB gegenüber Spannungssteuerung gesenkt, wird, K2 sogar um 25 dB. Mir war vorher nicht klar, dass mit Stromsteuerung die Verzerrungen bei und um fB ansteigen, und zwar nicht wenig: + 26 dB K2 und +12dB K3. Nun könnte man mutmaßen, dass das an den +15 dB mehr Auslenkung bei fB aufgrund der wegfallenden elektrischen Dämpfung liegt.

Das zweite Bild zeigt jedoch den Frequenzgang nach elektronischer Entzerrung auf flach bis runter nach 50 Hz. Wir haben nur noch ca. 3 dB mehr Pegel bei fB als bei Spannungsteuerung. Die Senkung des Pegels um ca. 12 dB führt aber nur zu 8 dB Senkung von K2.

Spekulation: wir haben es hier mit Nichtlinearitäten der mechanischen Teile (Sicke, Spinne, Luftfeder) zu tun, die nicht mehr von Qes bedämpft werden (insofern eine schwache Rechtfertigung für die Leute, die hohen Dämpfungsfaktor der Verstärkers für optimale Kontrolle fordern).

Fazit: Stromsteuerung mit elektronischer Kompensation der Resonanzgüte ist keine optimale Lösung (noch weniger, wenn man bedenkt, dass die Reso auch von Temperatur und Luftdruck abhängt). MFB hingegen scheint optimal. Wenn ich kein MFB will, dann ist ein passiver Schwingkreis vielleicht sogar besser als die elektronische Kompensation, denn sie sorgt wenigstens für etwas elektrische Dämpfung um die Resonanz. Oder halt ein Mischbetrieb mit Spannungssteuerung bis etwa 2x fB.



[Bild: grafik-13-1024x391.png]
[Bild: L22-PZC-1024x391.png]

Quelle:
https://audiochiemgau.com/wp-content/uploads/2021/11/L22-PZC-1536x586.png
https://audiochiemgau.com/wp-content/uploads/2021/11/grafik-14-1536x586.png


Stromverstärker - JFA - 12.02.2025

capslock schrieb:Das habe ich tatsächlich nicht. Hast Du?

Das AES Papier gesucht? Nein, warum, hab ja Zugang. Aber bevor hier jemand auf die Idee kommt, ich werd hier keine hochladen.

Zitat:Hier noch eine Firma, die Stromsteuerung, MFB und Dopplerkompensation macht, Jan Didden hatte mich drauf hingewiesen. Ich habe noch nicht viel auf der etwas spärlich gepflegten Homepage gesucht.

Das mit der Dopplerkompensation war auch die Tage bei AudioXpress: https://audioxpress.com/article/eliminating-speaker-doppler-distortion
Ich hab es mir allerdings noch nicht genau angeschaut.


Stromverstärker - capslock - 12.02.2025

ArLo62 schrieb:Ah, so hatte ich mir das vorgestellt. Fährst Du mit nach Amsterdam zu
https://piratelogic.nl/?p=en.drivers ?

Hi, fährst Du demnächst? Smile

Piratelogic habe ich schon länger im Blick. Die verwenden Accelerometer (Beschleunigungssensoren von Murata). Im Prinzip ist das wie die Piezo-Sensoren in den alten Philips-MFB. Die hatten so nen runden Piezowafer, wie er auch im Uhrendeckel von Quarzuhren als Lautsprecher war. Die Murata sind sowas in Vielschicht gestapelt. Vermutlich könnte man auch einen X7R oder Z5U-Vielschichtkondensator nehmen, die sind ja für Mikrofonie bekannt :p

Irgendjemand hatte mal geschrieben (auf diyaudio?), dass die Dinger ziemlich rauschen, ich finde es nur nicht mehr. Und ich vermute, dass sie wie die genannten Kondensatoren auch ganz gut nichtlinear sind. Ein ähnliches Modell ist das hier (ich meine, der Unterschied lag nur in der Achse, in der sie empfindlich sind):
https://www.pollin.de/media/9f/f7/80/1701702430/D180084-D.pdf

1% typische Nichtlinearität ist nicht doll.

Nächster Punkt ist die Beschaltung. Ein Schaltplan findet sich hier:
[Bild: starbass-circuit-jpg.755198]
Quelle: https://www.diyaudio.com/community/attachments/starbass-circuit-jpg.755198/

Er scheint auch noch zu stimmen, jedenfalls zeigen auf Bilder von den aktuellen StarBass-Platinen zwei Transistoren und drei Widerstände. Die Accelerometer scheinen keine Vorspannung zu benötigen (macht ja bei Piezos auch Sinn). Der Arbeitspunkt des J-Fets wird im EVE-Modul eingestellt, d.h. er kann mit 0 V Bias am Gate umgehen. Für das EVE-Modul gibt es einen aktuellen Schaltplan: https://piratelogic.nl/data/docs/products/eve/piratelogic.eve.2024.0.manual.en.pdf

Zurück zur Schaltung auf dem StarBass, die als Stromausgang bezeichnet wird. Das ist schon mal besser, als die normale Beschaltung eines Elektret-Mikros, wo der FET als Spannungsverstärker betrieben wird und selbst ganz gut verzerrt. Die Spannung über R1 ist konstant 0,65 V, das wird durch die Basis-Emitter-Spannung von T1 vorgegeben. Der Ausgang geht auf eine Kaskode im EVE-Modul, d.h. da gibt es auch eine konstante Spannung. Somit ist die Spannung am Drain von F1 konstant (alles modulo des Basisstroms von T1). R1 und T1 bilden eine Konstantstromquelle, d.h. eigentlich ist auch der Strom am Kollektor von T1 konstant und somit die Spannung über R3. Wenn nun F1 ein Signal am Gate bekommt, dann will er als Sourcefolger die Spannung an seiner Source und somit pber R3 anheben. T1 muss das irgendwie ausregeln und als Fehlerstrom zum Sensoreingang geben. Wie genau das geht, dazu müsste ich vermutlich mal rechnen.

Im EVE-Modul wird das Sensorsignal über einen Stromspiegel zu den nachfolgenden Stufen geschickt. Das war schon bei weiland Philips MFB so. Funktioniert, ist aber vermutlich auch nur auf -70 dB ohne zusätzliche Verzerrungen. Stromsteuerung gibt es nirgendwo. Ich habe irgendwo auch mal Verzerrungen gesehen, die waren jedenfalls nicht um 20+ dB reduziert.

An den StarBass ist gut, dass sie für verschiedene Einbausituationen schon eine fertige und ausgetestete Lösung anbieten. Befestigung des Sensors und Eigenschwingungen der Befestigung sind bei anderen MFB-Projekten immer wieder als Schwachstelle benannt.

Trotzdem, für 75 € kann man auch schon einen besseren Sensor wie den ACH-01 (vermutlich auch von Chiemgauaudio verwendet) kaufen, muss dann aber die Befestigung noch bauen. Beim ACH-01 soll laut Herstellerdatenblatt der FET gleich als Sourcefolger auf einen Op-Amp arbeiten. Hier ein Beispiel, das vor allem bezüglich der Befestigung interessant ist. Bei der Beschaltung wurde hier wieder ein Stromspiegel verwendet (der ist dort vielleicht ein Muss als Hommage an Philips?), aber hier wird der FET in Sourceschaltung betrieben, also worst of both worlds, wenn ich das richtig sehe.
https://www.by-rutgers.nl/PDFiles/Motional%20Feedback.pdf

Oder man nimmt ein Elektret wie Backes und Müller, nachdem sie sich mit kapazitiven und induktiven Sensoren ausgetobt hatten. Wenn man da den FET bootstrapt oder gleich eine FET-OP-Amp bootstrapt, dann kann man da bestimmt deutlich besser als typisch 0,1% Linearität vom ACH-01 werden.

PS: Hier auch nochmal jede Menge Theorie https://rmsacoustics.nl/papers/whitepaperMFBtheory.pdf

Und hier konkrete Lösungen, auch mit ACH-01 https://rmsacoustics.nl/papers/whitepaperMFBdesign.pdf

RMS war übrigens auch beim Sub von Grimm involviert.


Stromverstärker - capslock - 12.02.2025

JFA schrieb:Das AES Papier gesucht? Nein, warum, hab ja Zugang. Aber bevor hier jemand auf die Idee kommt, ich werd hier keine hochladen.



Das mit der Dopplerkompensation war auch die Tage bei AudioXpress: https://audioxpress.com/article/eliminating-speaker-doppler-distortion
Ich hab es mir allerdings noch nicht genau angeschaut.

Ich meinte, hast Du das Feld bei 1 A ausgerechnet?


Stromverstärker - JFA - 12.02.2025

Geht im Kopf: 3,8 mWb (unter der irrigen Annahme, dass die Induktivität bei dem Fluss noch konstant ist)
Die Flussdichte dann nicht mehr, dazu muss man durch die Querschnittsfläche der Spule teilen (unter der ebenfalls irrigen Annahme, dass die komplett vom Kern ausgefüllt wird)


Stromverstärker - ThomasF - 12.02.2025

Ich habe mir den Artikel in der Make noch einmal angesehen.
(Ich hatte mir damals den Schaltplan angesehen und dann weiter geblättert. Deswegen hatte ich den Verstärker auch nicht mehr in Erinnerung)
Das ist ein (Transistor-)Klirrerzeuger, was auch so in dem Artikel steht. Der Verstärker heißt auch Transistorklang.

Da ihr sicher wissen wollt, wie der Verstärker funktioniert hier eine kurze Beschreibung:
Zuerst 10fache Verstärkung über einen OP (invertierende Beschaltung).
Ein Widerstand ist dabei 560kOhm groß und voll im Signalweg, Widerstand ich hör dir rauschen.
Danach folgt eine 2te invertierende OP-Stufe, der Ausgang steuert die Basis eines PNP an, der Rückkopplungswiderstand liegt am Emitter. Dieser Punkt wird über einen Widerstand mit der Versorgungsspannung verbunden.
Der freie Kollektor steuert die Basis eines LeistungsNPN, Emitter dessen direkt mit Masse verbunden. Der Kollektor ist über eine "gewagte" Stromquelle mit der Versorgungsspannung verbunden. Der Kollektor ist außerdem über einen Elko mit dem Lautsprecher verbunden.
Das ganze Konstrukt hat sonst keine Gegenkopplung!
Die Kopplung(en) erfolgt nur durch die Stromverstärkungsfaktor(en). Der Stromverstärkungsfaktor wird im Artikel auch beschrieben (mit Bild) wie schon linear der LeistungsNPN über Basis / Emitter Variation ist. Was der Designer nur vergessen hat ist, das dieser Faktor temperaturabhängig ist. Ich habe mal bei einen anderem Hersteller, gleicher Transistor ein Kennlinie mit Temperatureinfluß gefunden. Schaut selbst:
[ATTACH=CONFIG]76976[/ATTACH]
Da hilft auch der Kühlkörper mit etwa 1K/Watt ( bei etwa 20Watt Verlustleistung eigentlich völlig überdimensioniert) nicht viel weiter.
Je wärmer das Ding wird, umso lauter spielt es. Aber es kommt was raus.

Stromverstärker mit ohne Spannungsverstärkeranteil ist ein interessantes Thema nur den Verstärker der Make sollte man dafür nicht nehmen.

In der Make stehen sonst viele gute Artikel drin.

Gruß
Thomas


Stromverstärker - capslock - 12.02.2025

JFA schrieb:Geht im Kopf: 3,8 mWb (unter der irrigen Annahme, dass die Induktivität bei dem Fluss noch konstant ist)
Die Flussdichte dann nicht mehr, dazu muss man durch die Querschnittsfläche der Spule teilen (unter der ebenfalls irrigen Annahme, dass die komplett vom Kern ausgefüllt wird)
Irgendwie hilft mir das nicht. Also

B = µ0 * N / l * I. l ist 0,014 m. I ist 1 A. N kennen wir nicht. Ich schätze mal 0,33 mm Drahtdurchmesser. Dann haben wir N = 14 *3 * 4 = 168. Somit B = 0,015 T. Das allein ist wenig gegen die 0,72 T im Spalt. Spannend ist eher, was die Permeabilität des Eisens daraus macht. Niedriglegiertes Eisen wird üblicherweise mit µR von 3000 bis 5000 angegeben. Ohne beginnende Sättigung und nur mit 3000 gerechnet, machen die 0,015 T Änderung dann 45 T Änderung. Kann ja nicht sein, weil das Eisen bei ca. 1,5 T sättigt. Da fehlt auf jeden Fall die Betrachtung, dass das Eisen des Magnetkreises die Feldlinien ablenkt und bündelt.

Vielleicht muss man eher daraus schließen, dass 1 A Strom in der Spule potentiell größeren Einfluss auf die Magnetisierung des Kerns haben als der Permanentmagnet.


Stromverstärker - JFA - 12.02.2025

capslock schrieb:B = µ0 * N / l * I. l ist 0,014 m. I ist 1 A. N kennen wir nicht.

Zu kompliziert. Du hast doch die Induktivität. L=Phi/I, also ist Phi=L*I. Und in L steckt alles drin, der ganze Magnetkreis, alle Streuflüsse, etc. Die Gleichung gilt für alle Leiterschleifen, egal ob aufgewickelt oder ausgerollt. Die Geometrie steckt da nur indirekt über die Induktivität drin. Nur über die Verteilung des Flusses aka Flussdichte sagt sie nichts aus, aber da wir es mit einer Zylinderspule zu tun haben ist das zumindest für den Polkern relativ einfach abzuschätzen.

Bei dem Kollegen hätte ich übrigens arge Zweifel, dass der Magnetkreis stabil ist wenn ich nicht wüsste, dass die Jungs bei Seas keine Idioten sind. Außerdem ist das Verhältnis von Höhe zu Querschnittsfläche des Magneten nicht so übel.


Stromverstärker - capslock - 12.02.2025

JFA schrieb:Zu kompliziert. Du hast doch die Induktivität. L=Phi/I, also ist Phi=L*I. Und in L steckt alles drin, der ganze Magnetkreis, alle Streuflüsse, etc. Die Gleichung gilt für alle Leiterschleifen, egal ob aufgewickelt oder ausgerollt. Die Geometrie steckt da nur indirekt über die Induktivität drin. Nur über die Verteilung des Flusses aka Flussdichte sagt sie nichts aus, aber da wir es mit einer Zylinderspule zu tun haben ist das zumindest für den Polkern relativ einfach abzuschätzen.

Bei dem Kollegen hätte ich übrigens arge Zweifel, dass der Magnetkreis stabil ist wenn ich nicht wüsste, dass die Jungs bei Seas keine Idioten sind. Außerdem ist das Verhältnis von Höhe zu Querschnittsfläche des Magneten nicht so übel.
Und was sagt dann Deine Abschätzung, was 1 A in der Spule an der Flußdichte im Spalt oder dem Eisenkern ändert?


Stromverstärker - JFA - 12.02.2025

Die Schwingspule ist mit 39 mm Durchmesser angegeben, der Polkern wird ein wenig kleiner sein, sagen wir 38 mm. Der magnetische Fluss wird größtenteils in dem konzentriert also ignorieren wir den Luftspalt. Wenn ich den Taschenrechner richtig bedient habe komme ich auf 3,8 mWb/(pi*(19 mm)²)=3,35 T.

Womit schonmal klar ist, dass das so niemals erreicht werden kann, weil sich im Verlauf die Permeabilität so dermaßen dramatisch ändert, dass die Induktivität irgendwo zwischen Luft- und Kernspule hin- und herwechselt. Um das herauszufinden müsste man ein wenig mehr rechnen (geht per Hand, dauert dann halt ein paar Tage, besser FEM).


Stromverstärker - capslock - 13.02.2025

Yupp, das war auch mein Gedanke gestern Abend, ohne FEM wird das nichts. KEF hat in den Whitepapers zur aktuellen R-Meta und Reference-Meta und deren Vorgängern Rechnungen drin, die die Modulation der Magnetisierung des Kerns durch den Strom der Spule mit und ohne Demodulation zeigen. Skala ist zwar meist nicht angegeben, kann man aber abschätzen, weil man ja die Sättigung kennt. Die Effekte sind doch eher überschaubar und auf die oberflächennahen Bereiche begrenzt.


Stromverstärker - capslock - 13.02.2025

ThomasF schrieb:Ich habe mir den Artikel in der Make noch einmal angesehen.
(Ich hatte mir damals den Schaltplan angesehen und dann weiter geblättert. Deswegen hatte ich den Verstärker auch nicht mehr in Erinnerung)
Das ist ein (Transistor-)Klirrerzeuger, was auch so in dem Artikel steht. Der Verstärker heißt auch Transistorklang.

Da ihr sicher wissen wollt, wie der Verstärker funktioniert hier eine kurze Beschreibung:
Zuerst 10fache Verstärkung über einen OP (invertierende Beschaltung).
Ein Widerstand ist dabei 560kOhm groß und voll im Signalweg, Widerstand ich hör dir rauschen.
Danach folgt eine 2te invertierende OP-Stufe, der Ausgang steuert die Basis eines PNP an, der Rückkopplungswiderstand liegt am Emitter. Dieser Punkt wird über einen Widerstand mit der Versorgungsspannung verbunden.
Der freie Kollektor steuert die Basis eines LeistungsNPN, Emitter dessen direkt mit Masse verbunden. Der Kollektor ist über eine "gewagte" Stromquelle mit der Versorgungsspannung verbunden. Der Kollektor ist außerdem über einen Elko mit dem Lautsprecher verbunden.
Das ganze Konstrukt hat sonst keine Gegenkopplung!
Die Kopplung(en) erfolgt nur durch die Stromverstärkungsfaktor(en). Der Stromverstärkungsfaktor wird im Artikel auch beschrieben (mit Bild) wie schon linear der LeistungsNPN über Basis / Emitter Variation ist. Was der Designer nur vergessen hat ist, das dieser Faktor temperaturabhängig ist. Ich habe mal bei einen anderem Hersteller, gleicher Transistor ein Kennlinie mit Temperatureinfluß gefunden. Schaut selbst:
[ATTACH=CONFIG]76976[/ATTACH]
Da hilft auch der Kühlkörper mit etwa 1K/Watt ( bei etwa 20Watt Verlustleistung eigentlich völlig überdimensioniert) nicht viel weiter.
Je wärmer das Ding wird, umso lauter spielt es. Aber es kommt was raus.

Stromverstärker mit ohne Spannungsverstärkeranteil ist ein interessantes Thema nur den Verstärker der Make sollte man dafür nicht nehmen.

In der Make stehen sonst viele gute Artikel drin.

Gruß
Thomas
Danke. Um zur Eingangsfrage zurückzukommen: meiner Meinung nach lohnt sich damit kein Fass.


Stromverstärker - JFA - 13.02.2025

capslock schrieb:Yupp, das war auch mein Gedanke gestern Abend, ohne FEM wird das nichts. KEF hat in den Whitepapers zur aktuellen R-Meta und Reference-Meta und deren Vorgängern Rechnungen drin

Moin,

die haben ja zumindest Kupfer drin. Dessen Position war mir erst nicht ganz einleuchtend, aber natürlich: das ist der kürzeste Weg für das von der Schwingspule erzeugte Feld, kurz sowohl geometrisch als auch magnetisch. Brilliant.

Der Effekt wird nachher allerdings wohl minimal sein: die Hörbarkeit der durch die Modulation verursachten Verzerrungen war eh schon kaum, eher gar nicht, hörbar, und das haben die jetzt verbessert zu etwas kaum, eher gar nicht Big Grin THD in der Blade von < 0,2% auf jetzt < 0,1%. Klirr halbiert, tolle Leistung! Was hat sich jetzt am Klang dadurch geändert?
Im Ernst: was soll der Mitteltöner denn da noch groß verzerren? Der spielt nicht einmal über 1 Dekade (Trennung 350-450 Hz und 2,1 kHz). Kaum Auslenkung (aber siehe gleich), geringe Bandbreite. Da so ein Fass aufmachen...
So sehen die Verzerrungen eines 4" Mitteltöners ohne Demodulation, nur ganz allgemein auf niedrige Induktivität getrimmt, aus:
[ATTACH=CONFIG]76980[/ATTACH]
Trennung auch irgendwo zwischen 300 und 350 Hz, der vibrierte nur ein weng vor sich hin. Der Buckel bei 600 Hz und 100 dB kam aus meiner Erinnerung relativ sprunghaft, könnte eine Ferritspule gewesen sein, ich weiß es nicht mehr, war mit auch egal. Bei 100 dB aber stabil unter 1%. Man kann ganz unten noch etwas von der blauen Kurve sehen, die guggt so gerade bei 50 dB heraus, also 45 dB unter der Grundwelle, das heißt knapp unter 0,6% Klirr. Bei 90 dB noch weniger, leider nicht zu erkennen. Was genau hätte ich daran verbessern sollen, was irgendwie praxisrelevant gewesen wäre?
Hier noch ein interessanter Beitrag, bzw. die abgebildete Messung da drin. Ein optimierter Antrieb ohne Demodulation schafft praktisch die gleichen Verzerrungen wie ein Antrieb mit Demodulation (wobei ich nicht weiß, wie, wo, ob überhaupt, der dann noch weiter optimiert ist). Der Superduperantrieb mit t-förmigem Polkern und doppelter Demodulation an den richtigen Stellen macht es nochmal besser, aber der eigentliche Sprung kommt durch ganz stinknormale Antriebsoptimierung. Die blaue Kurve, ein alter Seas, ist schon beeindruckend schlecht, oder?
Die Höreindrücke würde ich heutzutage allerdings deutlich vorsichtiger formulieren, man lernt halt dazu (meistens durch Frust und Schmerz).

Jetzt nochmal zur Auslenkung: Kef lässt sich zumindest in dem White Paper nicht dazu aus, was die vibrierende Fläche des Mitteltöners mit dem Hochtöner macht. Haben die das früher mal gemacht? Bei so etwas habe ich schon Graphen zum Kotzen gesehen, das wäre mal eine interessante Untersuchung (wenn die damit nicht hausieren gehen/gegangen sind habe ich natürlich einen Verdacht).


Stromverstärker - JFA - 13.02.2025

capslock schrieb:Und hier konkrete Lösungen, auch mit ACH-01 https://rmsacoustics.nl/papers/whitepaperMFBdesign.pdf

Ganz em Ende, Fig. 19, ohne Feedback. K3 knapp 10 dB unter der Grundwelle. Sieht dramatisch aus :eek:

Und so werden die 60 Hz dann vom 20 Hz ton maskiert:
[ATTACH=CONFIG]76981[/ATTACH]
Die punktgestrichelte Linie ist die Maske des 20 Hz Tons. Alles, was da drunter liegt, wird von dem verdeckt.


Stromverstärker - curryman - 13.02.2025

Hallo Zusammen,

ich habe mir mal ein paar der Beschleunigungsaufnehmer Senther 540A bestellt und versuche die zeitnah mal zu testen. Das Datenblatt klingt recht vielversprechend und mit unter 30€ sind die preislich ganz interessant.

Als ersten Test vergleiche ich die Sensoren auf einem elektrodynamischen Shaker mit industriellen Piezosensoren von PCB (356A32/NC). Mal sehen wie die sich so schlagen...

Gruß, Daniel