Audio Panda: Geschlossene und offen Spulen und Chassis-Entwicklung

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Ich nutze das neue Hochtönerdesign nun seit drei Tagen und es ist an der Zeit, seine Parameter mit dem DATS V3 zu messen. Gleich vorweg: Es gibt einen Unterschied in den Widerstandswerten: Eine Messung ohne Magnet ergab R1 = 14,6 Ohm, mit Magnet hingegen R2 = 15,7 Ohm. Ich habe die Oszilloskopwerte überprüft und kann sie bei Interesse gerne reproduzieren. Hier sind meine Ergebnisse:
                       

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Also in einer Messung widersprechen sich die Werte (unter dem Impedanzverlauf steht 14,6 Ohm, das Diagramm zeigt und rechts steht 15,6 Ohm. Eine andere Messung erfolgt als Kapazitätsmessung (Software scheint nicht zu erkennen, dass es natürlich kein Kondensator ist, wieso auch immer), was gar keinen Sinn ergibt (Es ist definitiv keine Messung der Eigenkapazität der Spule, dazu bräuchte es ja auch einen Signalgenerator der viel höher geht).
Auch passt die Messung von 0,7 mH nicht zum Impedanzverlauf, ich komme da auf die 0,2 mH, die auch die obere Messung zeigt. Da stimmt was überhaupt nicht mit den Messungen, ich würde einmal eine bekannte Luftspule aus einer Frequenzweiche auf identische Art messen.

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Es ist durchaus möglich, dass ein leistungsstarker Generator benötigt wird. Ich habe einmal versucht, die Impedanz von Schmerling-Spulensystemen mit der klassischen Methode der Halbierung des Ausgangswiderstands des Verstärkers zu bestimmen. Laut den Empfehlungen dieser Methode sollte 1 Watt Verstärkerleistung für die Impedanzmessung ausreichen. Das funktionierte bei mir mit 1 Watt nicht, also erhöhte ich die Leistung und versuchte, wenigstens etwas zu sehen, aber es war alles vergebens. Ich werde daher nicht weiter spekulieren; ich habe genug ausprobiert. Wer daran zweifelt, soll es selbst hinterfragen, aber ich habe genug. Das Gerät zeigte diese Messwerte an, und darauf werden wir aufbauen – das ist alles. Was ich für diejenigen, die mit Akustik vertraut sind, wiederholen kann, ist bitte innerhalb der von mir genannten Grenzen.
Ah, ja, es stellt sich heraus, dass es kein einseitiges Signal gibt. Ein einseitiges Signal würde bei einem Wirbelstrom auftreten, aber dieser dreht sich nur in eine Richtung, und dieser Effekt ist verständlich. Aber wir haben doch alles, was wir von dem Signal erwarten sollten … oder etwa nicht?

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Ich würde sowas manuell messen. Man braucht natürlich das Equipment dazu, insbesondere auch ein Multimeter, was auch bis 20 kHz ordentlich mißt (und die kosten leider ordentlich).
Realistisch ist tatsächlich Equipment weit im vierstelligen Euro-Bereich notwendig, um solche Messungen wirklich präzise durchzuführen zu können, und vor allem auch das genaue Wissen wie man das macht und was zu falschen Messwerten führt.
Ich habe das Glück dass ich auf all solche Geräte zurückgreifen kann, aber auch da kommt es bei vielen Konstellationen zu falschen Messungen.
Generell ist es immer besser, mit höheren Spannungen zu messen, wenn möglich, da dies präziser wird.
Moderne Messtechnik liefert immer ganz einfach ganz viele Werte, nur oft totalen Blödsinn.
Wenn man mal alles "zu Fuß" gemessen hat, wie man das eben früher machen musste, dann versteht man auch, wo die Tücken liegen.
Ich empfehle daher jeden, einmal all solche Messungen auch ohne automatische Auswertung zu machen, so wie das -zumindest früher- auch im Studium gelehrt wurde.
Natürlich steht ganz vorne immer, dass man die theoretischen Grundlagen versteht, und auch weiß, was man unter welchen Voraussetzungen messen kann.
Ein LCR-Meter kann zum Beispiel niemals die Eigenkapazität einer Spule messen, dass muss man durch Resonanzmessungen machen.
Den DC-Widerstand würde ich mittels (ganz einfachen) Multimeter messen, indem ich ein Netzteil (bei 15 Ohm wäre ein 5 V Netzteil sinnvoll, die rund 2 W hält die Spule gut aus) anschließe und Strom/Spannung als Vierleiter-Messung messe.
Induktivität mittels Signalgenerator, Endstufe und ebenfalls Strom/Spannung (vorsicht, die Frequenz müssen die Multimeter können) messen. Aus der Impedanz und dem vorher gemessenen Realteil lässt sich dann die Induktivität bestimmen. Diese hängt, sofern keine Luftspule, von der Frequenz und dem Strom ab, es braucht also einige Messwerte für eine ordentliche Auswertung.

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Was Sie beschreiben, ist ja schön und gut, und ich besitze die meisten dieser Geräte. Denken Sie mal darüber nach und beantworten Sie diese Frage: Kann die Genauigkeit der Messungen den Klang beeinflussen? Das ist eine extrem schwierige Frage, nicht wahr? Es kommt nicht auf den exakten Parameter an, sondern auf den Prozess selbst. Ich habe festgestellt, dass alles, was die Frequenz misst, für diese Lautsprecher ungeeignet ist; sie beginnen, dieses niederfrequente Signal wiederzugeben. Kein modernes Multimeter kann die Methode der Gleichstrommessung im Messkreis des Geräts genauer übertreffen, und leider besitze ich keins mehr. Seit einiger Zeit verwende ich nun das LCR AUTO METER XJWO1 und habe mit seiner Hilfe gelernt, wie man induktionsfreie Drähte herstellt und wie die Drahtkapazität die Klangqualität beeinflusst. Ich hatte ja bereits erwähnt, dass ich jedem Pikoforade hinterherjage. All das habe ich praktisch studiert und wende es schon lange an, bisher allerdings nur ich. Mir geht es nicht um präzise Messungen; ich suche nach Mustern und nutze sie, wo immer es geht. So bekomme ich Klang, nicht um Tierquälerei. Sie sind also etwas spät dran mit dem Unterrichten.

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Wie gesagt, es gibt Methoden die funktionieren, und ich würde empfehlen eine ansässige Universität (mit Fachbereich Akustik) aufzusuchen und dort um Hilfe bei den Messungen zu bitten. Zu mir an die Uni kamen auch schon Hobbybastler, die Hochspannnngs-Spielereien bauen und ich helfe immer gerne, freue mich wenn jemand noch bastelt. Auch kann man da fragen, ob man nicht mehr benötige Technik haben kann.
In meiner nun rund 25 Jährigen Zeit als Wissenschaftler habe ich bei ungewöhnlichen Ergebnissen (die es sehr oft gibt) immer nach einem Fehler in der Messung gesucht, oder nach einer falschen Interpretation von mir gesucht. Und immer etwas gefunden, und plötzlich war da gar nichts mehr ungewöhnlich.
Wenn etwas nicht in das Bild der gängigen Praxis passt, gehe immer von einem eigenen Fehler aus, das war bei mir zu 100 % auch der Fall. Nur wenn wirklich nach etlichen Versuchen durch unterschiedliche Methoden und von jemandem, der unvoreingenommen neutral alles noch einmal völlig anders neu aufbaut, dann kann man langsam hoffen etwas besonderes entdeckt zu haben.

Und Klang hat nichts mit Physik zu tun, man kann keinen Klang messen, es gibt allgemein betrachtet keinen guten oder schlechten Klang. Es ist ein subjektiver Eindruck, ein Eindruck, der erst im Gehirn eines jeden Menschen individuell entsteht.
Freilich gibt es statistische Daten, welche Frequenzgänge eine Mehrheit der Menschen als guten Klang empfindet. Das wird dann bei der Auslegung eines Systems freilich als Grundlage genommen, will man es ja für eine breite Masse interessant machen.

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Ich weiß, was wissenschaftliche Forschung ist und was sie beinhaltet, besonders in einem neuen Gebiet. Ein ganzes Leben reicht dafür vielleicht nicht aus, und es ist auch nicht mein Hauptberuf. Ich weiß aber auch, wie und unter welchen Umständen wissenschaftliche Forschung abläuft; ich war vom ersten Studienjahr an fünf Jahre lang als studentische Hilfskraft im Fachbereich tätig. Ich habe den wissenschaftlichen Forschungsprozess von innen kennengelernt und er hat mir nicht gefallen. Nach meinem Studium beschloss ich, mich der Produktion zu widmen, und mir wurde eine Stelle im Fachbereich angeboten.

Im Grunde bin ich mit der Akustik fast fertig, und das Einzige, was noch fehlt, ist der Bau von Tieftonlautsprechern ohne TSP-Parameter. Der Tieftonlautsprecher wird vielleicht nicht perfekt sein, wie Sie andeuten. Ich kann nicht mit Sicherheit sagen, wie er am Ende klingen wird, aber ich denke, es lohnt sich. Man braucht nicht viele oder besonders präzise Messungen; selbst in einem Raum zeigen Messungen Frequenzen, die noch nie jemand persönlich wahrgenommen hat.

Übrigens, ich habe bereits einen Mitel-Bass gebaut, und das ist schon ein Erfolg! Es gibt noch einen weiteren interessanten Aspekt, den ich zufällig entdeckt habe, und ich bin nicht der Einzige. Nachdem ich den Tieftöner gebaut habe, beabsichtige ich, diesen besonderen, seltsamen Effekt genauer zu untersuchen.

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Gut, jeder Magnetostat hat in dem Sinne keine TSP, da diese eben nicht zur Beschreibung solcher Systeme geeignet sind. Und natürlich ist jeder Raum voll von akustischen (und vielen anderen sowieso) Wellen, die wir nicht wahrnehmen können. Bei mir reicht da Hochton über 15 kHz.
Ich weiß nicht, welcher Effekt besonders oder seltsam sein soll, aber genau dafür macht man ja Messungen, um herauszufinden wie gewisse, beobachtbare Phänomene zustande kommen.
Und da hilft es eben einmal, erfahrene Akustiker ohne vorher groß irgendetwas zu erläutern, das System untersuchen zu lassen.
Am Ende zählt ja beim Eigenbau nur, dass es einem gefällt, aber wenn man weiß, welcher physikalische Effekt oder eben im konkreten Fall welche Verzerrung einem so gefällt, kann man das meist auch mit sehr viel einfacheren Mitteln erreichen.
Denn eines ist klar, der für eine Person beste Klang wird so ziemlich immer einer Verzerrung des linearen Frequenzgangs bedürfen. Eine perfekt lineare Anlage wird kaum jemand ohne an irgendeiner Stelle an der Reglern zu drehen gut finden.
Röhrenverstärker für Audio (nicht so für HF, da passt die hohe Impedanz nämlich und die Halbleiter sind da eher im Nachteil) sind im Prinzip richtig schlecht, allein wegen des Übertragers. Aber genau die Defizite werden eben eher als angenehm empfunden.