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Membrangegenkopplung von Lautsprechern - BDE - 03.01.2013
3eepoint schrieb:Ich kann ja mal schauen ob ich ne 2. Version mit Piezo mache wenn da alle so scharf drauf sind ô.0
Also gegen einen nachbausichere Beschreibung hätte wohl niemand etwas!
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - 3eepoint - 03.01.2013
Die wirds in jedem Fall geben
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - Dosenfutter - 04.01.2013
Ich habe da etwas interessantes gefunden.
Mir ist aber grade eine sehr viel einfachere und sehr effektive Methode eingefallen, wie man die Position der Membran feststellen kann, speziell von Tieftönern oder Subwooferchassis. Man nimmt ein Chassis mit einer stabilen Dustcap und einer Polkernbohrung. Das Gitter der Polkernbohrung und vorhandenes Filtermaterial in der Öffnung muß man entfernen und kann dann ein keilförmiges Stück Pappe oder Plastik einkleben, von hinten auf die Dustcap. An der Oberfläche des Magneten (hinten) befestigt man eine Lichtschranke, z.B. mit langlebigen LEDs und einem Sensor (Phototransistor o.Ä.). Der keilförmige Plastikstreifen wird an der Stelle des Sensors durch die Form konstant 'schmaler', wenn der TT ein positives Signal bekommt, es fällt mehr Licht auf den Sensor. Umgekehrt natürlich genau das Gegenteil, wenn ein negatives Signal kommt, es wird in der Lichtschranke dunkler, da der Keil an der Stelle des Sensors durch die Auslenkung 'dicker' wird - man hat also ein analoges Signal der Lichtstärke, das genau der Position der Membran entspricht. für eine genaue Messung sollte die Lichtschranke wahrscheinlich eine Schlitzblende bekommen, damit der Sensor kein Streulicht einfängt. Man kann an die Schlitzblende (auf der Seite der LED, außerhalb der Öffnung der Blende) noch einen weiteren Sensor einbauen, der die Lichtstärke der LED mißt und ggf. den Strom erhöht, falls die LED(s?) durch die Alterung an Leuchtkraft verlieren sollte. Das ganze kann man selbstkalibrierend machen, indem man beim Einschalten die Membran langsam auf eine bekannte Position fährt, z.B. eine weitere Lichtschranke und eine Zusatzöffnung für die Kalibrierung oder einfach maximale Auslenkung usw.
Vorteile: Man hat gleich ein analoges Signal und eine stets exakte Membranposition. Keine auszugleichende Induktion, Kapazität, Induktivität oder Masseträgheit stört, es ist kontaktlos und kann selbstkalibrierend aufgebaut werden. Selbst wenn die absolute Position falsch sein sollte, folgt die Membran immernoch exakt dem Signal (wenn auch mit einem Offset).
Nachteile: Der Sensor muß ein Phototransistor mit Basisanschluß sein und es muß eine Arbeitspunktregelung vorhanden sein, da sonst die Ladungslöschung B-E zu lange dauert. Es ist wahrscheinlich auch die obere Frequenzgrenze nicht sehr hoch bzw. man müßte wohl eine Testreihe machen für die 'schnellsten' Transistoren. Für einen geregelten Sub müßte es aber ausreichen und die 'gröbsten' & wichtigsten Fehler, vor allem im Tiefbaßbereich - also da, wo die stärksten Abweichungen zu erwarten sind - werden ausgeregelt. Dazu muß der Sensor wirklich in Dunkelheit arbeiten, das sollte aber nicht allzuschwer zu schaffen sein. Ein weiterer Nachteil ist, daß man das Verhalten von ventilierten Gehäusen vermutlich nicht kompensieren kann, das ist aber bei den meisten mir bekannten Regelungen der Fall.
Das Verhalten von Photothyristoren kenne ich nicht genügend, um die Verwendbarkeit einzuschätzen. Gibt sicher auch noch andere Lösungsansätze für die Lichtschranke (Laserdiode usw.)
Ich habe vermutlich auch noch weitere - möglicherweise entscheidende - Nachteile nicht bedacht, vielleicht ist es doch nicht so einfach möglich. Das möge man mir aber bitte verzeihen, ich bin jetzt seit ~20h wach und es fällt mir schwer, mich zu konzentrieren.
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - 3eepoint - 04.01.2013
Damit ich das richtig verstanden habe, du willst über die beleuchtungsstärke der LED einen Fototransistor aufsteuern. Oder meinst du über die Fokossierung des Lichtstrahls ?
Grundsätzlich hast du recht, eine sehr viel "angenehmere" lösung von den Sensoreigenschaften und deren Kontrollierbarkeit wird es kaum geben.
Das Problem ist das Licht genauso wie ein Magnetfeld einen nicht linearen Zusammenhang zwischen Leuchtkraft und Distanz hatt. Daher wäre auch hier das implementieren einer Fehlerstrecke von nöten wie beim Hallsensor.
Ein Problem wäre das anbringen der Mechanik. Den Keil muss man erstmal in die Dustcap bekomen und so stabil machen das der nciht wegknickt, wibei ic mir das noch gut vorstellen kann.
Kannst du wenn du etwas geschlafen hast mal ne Zeichnung machen ?
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - Dosenfutter - 05.01.2013
3eepoint schrieb:Damit ich das richtig verstanden habe, du willst über die beleuchtungsstärke der LED einen Fototransistor aufsteuern. Oder meinst du über die Fokossierung des Lichtstrahls ?
Ich meinte die Leuchtstärke der Lichtschranke. Das soll die Leuchtstärke der z.B. LED kompensieren, die ja mit zunehmender Betriebszeit nachläßt. Das muß man aber nicht von Anfang an machen, man kann für den Aufbau und Testphase auch gut drauf verzichten, das ist nur dafür da um die Langzeitstabilität zu garantieren.
3eepoint schrieb:Grundsätzlich hast du recht, eine sehr viel "angenehmere" lösung von den Sensoreigenschaften und deren Kontrollierbarkeit wird es kaum geben.
Das Problem ist das Licht genauso wie ein Magnetfeld einen nicht linearen Zusammenhang zwischen Leuchtkraft und Distanz hatt. Daher wäre auch hier das implementieren einer Fehlerstrecke von nöten wie beim Hallsensor.
Das verstehe ich nicht. Die Distanz ändert sich doch nicht?!
3eepoint schrieb:Ein Problem wäre das anbringen der Mechanik. Den Keil muss man erstmal in die Dustcap bekomen und so stabil machen das der nciht wegknickt, wibei ic mir das noch gut vorstellen kann.
Der Keil steht senkrecht zur Bewegungsrichtung und bei einem dünnen Material gibt es für die Luft praktisch keine Angriffsfläche. Es muß der Keil also quasi nur die eigene Masse bei der Bewegung 'tragen'.
3eepoint schrieb:Kannst du wenn du etwas geschlafen hast mal ne Zeichnung machen ?
Ja, ich stelle morgen mal eine Zeichnung ein.
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - 3eepoint - 05.01.2013
Ich glaube wir reden aneinander vorbei, mach mal die Zeichnung und dan werden wir denke ich auf nen grünen Zweig kommen
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - JFA - 05.01.2013
Hallo Dosenfutter,
die Abtastung mit dem Keil wie Du sie beschreibst hatten wir bei T+A schon in den 80ern. Gibt es auch ein Patent zu, was ich jetzt leider nicht wiederfinde.
Gruß
JFA
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - Dosenfutter - 05.01.2013
Ah, danke! Das zeigt dann wenigstens, daß es funktioniert.
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - BDE - 05.01.2013
DE000003237262C1: Membrangegenkopplung mit Hilfe eines Hall-Elementes
http://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?window=1&space=menu&content=download_doc_verify&action=download_doc_verify&docid=DE000003237262C1&Cl=2&Bi=1&Ab=1&De=2&Dr=5&Pts=&Pa=&We=&Sr=1&Eam=&Cor=&Aa=&so=asc&sf=vn&firstdoc=3&NrFaxPages=5&pdfpage=1
EP000000107777A1: Membrangegenkopplung mit Hilfe eines Hall-Elementes (VISATON)
http://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?window=1&space=menu&content=download_doc_verify&action=download_doc_verify&docid=EP000000107777A1&Cl=15&Bi=1&Ab=1&De=2&Dr=18&Pts=&Pa=&We=&Sr=19&Eam=&Cor=&Aa=&so=asc&sf=vn&firstdoc=7&NrFaxPages=19&pdfpage=1
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - 3eepoint - 05.01.2013
Ok, da hat sich also schonmal jemand Gedanken drüber gemacht. Wundert mich das da von Visaton nicht mehr kam ô.0 Danke für die Links, sehr interessant !
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - loki - 06.01.2013
3eepoint schrieb:Die Kopplung via Piezo funktioniert wunderbar ! Nur leider haben Piezos wie schon im Anfangspost beschrieben einige Nachteile. Allein schon deren capazitives Verhalten ist für eine Regelschleife die möglichst wenig Polstellen aufweisen solte nicht grade ideal.
Ich kann ja mal schauen ob ich ne 2. Version mit Piezo mache wenn da alle so scharf drauf sind ô.0
Der Artikel in Elektor stammt von mir, das Thema gegengekoppelte Bass-Lautsprecher war Teil meiner Diplomarbeit. Das Ganze ist schon knapp 30 Jahre her und ich hatte damals einige Probleme das System zum laufen zu bringen. Eigentlich ist es ganz einfach. In die Gegenkopplungsschleife kommt ein so genannter PI Regler (C9, R10, R11 im Artikel). Die Werte kann man ausrechnen aus den T/S Parametern des Lautsprechers und den gewünschten Parametern. Leider schwang das ganze System im Kilohertz Bereich und damals fiel mir nichts besseres ein als im Übertragungsweg ein Tiefpass (R16, C11, R17, C12, sollte entfernt werden) anzuordnen. Dadurch wurde die Gegenkopplung verringert und auch die berechneten Werte des PI Regler stimmten nicht mehr. Ich habe damals nach Gefühl abgestimmt, d.h. ich habe die beste Sprungantwort genommen.
Der Grund des Schwingen war, das die Staubschutzkalotte in Partialschwingungen ausbrach und im Kilohertz Bereich einen Peak von über 20 dB erzeugte. Das Einstreichen mit Epoxydharz verbesserte zwar das Signal etwas, aber löste nicht das Problem wirklich.
Eine Befestigung durch die Staubschutzkalotte in der Nähe der Schwingspule wäre wohl besser gewesen. Die Geometrie des verwendeten Piezos hat das aber verhindert.
Heute würde ich keinen Piezo mehr nehmen, sondern einen Beschleunigungaufnehmer z.B. von Analog Device (ADXL103).Ob das aber wirklich funktioniert weiß ich nicht.
Ziel meiner Diplomarbeit war, einen Bass-Lautsprecher zu bauen, der kompakt war, ein optimales Einschwingen hatte und dessen Nichtlinearitäten verringert wurden. Dies ist einigermaßen gelungen. Später hat dann Linkwitz sein linkwitz transformation filter veröffentlicht. Auch damit kann man ein optimales Ein-/ Ausschwingen (Qtc=0,5) des Basslautsprechers erreichen. Es wäre sehr interessant, einen direkten Vergleich beider Möglichkeiten zu hören. Lohnt sich der Aufwand einer Gegenkopplung überhaupt?
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - sonicfury - 12.01.2013
Ähm.... Einwurf:
-Leistung ist heute sehr billig (siehe Digiamps aller Coleur).
-Chassis sind, dank neuer Mess- und verbesserter Konstruktion (Simulationsproggis+ Klippel) deutlich linearer.
--------------->
Es ist ungefähr 2 mal billiger und 10 mal einfacher und 100 Mal effektiver, 4 aktiv betriebene Woofer, die kaum 1 mm Hub machen müssen aufzubauen als einen geregelten Woofer. Die grosse (und durch billige leistung) betriebene Fläche hubt wenig, kommt gar nicht mal in die Nähe des Bereiches in dem Parametershift und Nichtlinearität losgehen.
Deswegen ist Regelung unterm Strich gestorben.
Einwände?
Nebenbei ziehe ich den Hut vor eurem Knoff- Hoff. Ich hätte mich durch mehrere Formelsammlungen kämpfen müssen, um festzustellen, welche Ableitung/ Funktion ich dürchführen müsste, wenn der oder der Sensortyp eingesetzt wird um den jeweiligen Wert umzurechnen. Sollte ich jemals eine Regelung wollen, weiss ich wen ich Frage! Als Machbarkeitsuntersuchung und aus Neugierde und Spass ist das Thema - unbenommen- absolut interessant und toll!
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - 3eepoint - 12.01.2013
Ob sich die Sache lohnt oder nicht (sprich ob es im direkten Vergleich mit viel Fläche und eigentlich linearem Bereich) lässt sich ja testen.
Allein aus Gründen der Machbarkeit ist es schon recht interessant und deswegen wird das auch durchgezogen, auch wenns scheitern sollte :rtfm:
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - BDE - 12.01.2013
sonicfury schrieb:... Die grosse (und durch billige leistung) betriebene Fläche hubt wenig, kommt gar nicht mal in die Nähe des Bereiches in dem Parametershift und Nichtlinearität losgehen...
Technisch sicherlich richtig aber vor dem Hintergrund immer kleiner LS (WAF) sehe ich es als nahezu unmöglich an solche Riesen zu verwenden..
Sicherlich gibt es Ausnahmen z.B. die keinen Wert auf das Aussehen ihrer Wohnung legen/ legen müsse oder "Glückliche" die in ihrem Eigenheim es in die Wände integrien können.
Ist die Linkwitz-Transformation wirklich eine Alternative zu einer Regelung?
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - loki - 13.01.2013
BDE schrieb:Ist die Linkwitz-Transformation wirklich eine Alternative zu einer Regelung?Ich denke ja. Im Gegensatz zu einfachen Filter, die den Frequenzgang gerade biegen, wird wirklich die Güte Q "transformiert".
Und das was man hört ist eher die Verringerung der Güte in Richtung Q=0,5 und weniger den Unterschied ob dies mit Linkwitz Transformation oder Gegenkopplung erreicht wurde.
Eine Güte von 0,5 nennt man auch kritische (optimale) Dämpfung und dies ist ideal, da der LS weder überschwingt noch zu lange braucht um in die Ruheposition zu kommen. Bassreflex, Transmissionline etc. haben, da Filter >= 4. Ordnung und Güte>=0,5, alle ein schlechteres Einschwingen. Andererseits sind die meisten LS eben BR und es scheint den Leuten zu gefallen...
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - BDE - 13.01.2013
loki schrieb:.... Bassreflex, Transmissionline etc. haben, da Filter >= 4. Ordnung und Güte>=0,5, alle ein schlechteres Einschwingen. Andererseits sind die meisten LS eben BR und es scheint den Leuten zu gefallen...
Naja da habe ich auch noch grundsätzliche Fragen ob BR oder CB.
Wenn man BR baut hat man einen geringeren Hub, dadurch ist das Chassis mechanisch entlastet und kann im tieffrequenten bereich lauter. Die Gruppenlaufzeit hat einen Peak.
In CB (gleicher Frequenzgang entzerrt), entfällt die Entlastung duch den Port und der Hub ist über ein größeren Frequenzbereich höher.
Die Gruppenlaufzeit ist identisch, nur ohne den zusätzlichen Peak. Wenn man per Linkwitz entzerrt steigt die GLZ immer weiter an, wohingegen bei einem EQ-Eingriff die GLZ ein Plateau bekommt.
Wenn man nun beides Vergleicht (z.B. Peerless SLS8) und an die xmax-Grenze betreibt hat der CB (20Watt bei 23Hz; 97dB @ 57Hz) und BR (15Watt bei 33Hz; 100dB @ 57Hz).
In CB ist der Hub zwischen 22-50Hz größer (da kein Port zur Entlastung) und in BR gibt es einen Peak in der Gruppenlaufzeit, der 18ms über der des CB liegt.
Provokant gesagt ein BR-System brauch weniger Leistung, kann lauter und klirrt dabei weniger, da Hubentlastung. Warum dann CB?
Wie passt das Ausschwingen (Phasenlaufzeit) dazu? Müsste doch die Inegration der GLZ sein?..
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - dommii - 13.01.2013
Problem an BR sind Portresonanzen und Verwirbelungen und damit verbundenes verzögertes Ausschwingen, Störungen abseits der Abstimmfrequenz, Nichtlinearitäten und Kompression.
Gruß,
Dominic
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - loki - 13.01.2013
BDE schrieb:Wenn man per Linkwitz entzerrt steigt die GLZ immer weiter an, wohingegen bei einem EQ-Eingriff die GLZ ein Plateau bekommt...
Provokant gesagt ein BR-System brauch weniger Leistung, kann lauter und klirrt dabei weniger, da Hubentlastung. Warum dann CB?
Sehe ich auch so, deshalb wird es gerne von den Herstellen und Konsumenten eingesetzt.
LS Systeme verhalten sich mit guter Genauigkeit wie Hochpass-Filter, CB wie 2.Ordnung, BR wie 4.Ordnung. Und Filter 4. Ordnung haben nun mal ein schlechteres Einschwingen.
BDE schrieb:Wenn man per Linkwitz entzerrt steigt die GLZ immer weiter an, wohingegen bei einem EQ-Eingriff die GLZ ein Plateau bekommt...
Woher hast du das, ist falsch? Guck mal hier: http://www.linkwitzlab.com/filters.htm#9
Das LS-System verhält sich genau so wie ein HP 2. Ordung, also eine CB. Nur die untere Grenzfrequenz ist jetzt tiefer.
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - BDE - 20.01.2013
loki schrieb:...Woher hast du das, ist falsch? Guck mal hier: http://www.linkwitzlab.com/filters.htm#9
Das LS-System verhält sich genau so wie ein HP 2. Ordung, also eine CB. Nur die untere Grenzfrequenz ist jetzt tiefer.
Ich habe es einfach mit WinISD simuliert... :denk:
Membrangegenkopplung von Lautsprechern - 3eepoint - 20.01.2013
Ich hab nun übrigens alles da was ich zum betreiben des Sensors brauche, werd die Tage mal aubauen :rtfm: