[phase_accurate]

Sowohl im Bereich Home-Audio wie auch im PA Bereich kommt es immer wieder vor, dass man möglichst viel Bass aus möglichst kleinen Gehäusen herausholen will. Es kommen dann Equaliser verschiedenster Art zum Zuge um den Frequenzgang entsprechend geradezubiegen.
Dies kann zu Problemen mit dem maximal zulässigen Membranhub führen.

Mittels Limitern und gesteuerten Filtern kann der maximale Hub begrenzt werden. Dies wird klanglich zwar nicht ohne Folgen bleiben aber der klangliche (ganz abgesehen vom pekuniären !!!) Einfluss eines toten Speakers ist wahrscheinlich höher zu bewerten als ein temporär verbogener Frequezgang. Häufig wird die gleiche Filterschaltung zur Frequenzgangentzerrung und zur Hubbegrenzung verwendet.

Hersteller aus dem Homebereich die so etwas mach(t)en sind z.B.: KLH, B&O und BagEnd

Hersteller aus dem Profibereich z.B. Hitec Audio, Meyersound, Renkus Heinz und BagEnd.

Ein typisches Beispiel für eine solche dynamische Equaliser Schaltung ist die folgende (berühmte !) von KLH:

http://v3.espacenet.com/origdoc?DB=EPODO...=US4327250

Dies sollte im Moment genügen um die Neugierde zu wecken.
Ich muss mal noch meine alte Schaltung ausgraben, welche ähnlich funktioniert aber eine einfachere Filterschaltung benutzt und anstatt eines JFET einen OTA einsetzt.

Gruss

Charles

[phase_accurate]

Hier noch ein spezieller URPS, besser bekannt als ELF. Unter anderem kommerziell angeboten von BagEnd. Hier wäre auch noch eine weitere Methode aufgeführt, wie man Filter elektronisch steuern kann: LED + LDR.

http://v3.espacenet.com/origdoc?DB=EPODO...934bf2c269

Gruss

Charles

[Captain-Chaos]

Wie wärs mit einer mechanischen Lösung, wobei die Membran zur Begrenzung als Schalter arbeitet. Wenn ein Kontakt durch den Hub des Lautsprechers geschlossen wird, greift eine elektronische Begrenzung, die das Signal sanft Begrenzt.

[phase_accurate]

Als Elektroniker habe ich lieber elegante elektronische lösungen als unelegante (elektro-) mechanische.

Die elektronische Nachbildung des Membranhubes mit einem entsprechenden Tiefpass ist zumindest für geschlossene- und bassreflex- Gehäuse nicht allzu schwierig. Bei Hörnern wird es eventuell ein Bisschen trickier. Aber das müsste man einmal genauer anschauen. Ganz abgesehen davon können Programme wie "Hornresponse" den Membranhub in Funktion der Frequenz auch simulieren.

Eine mechanische Abtastung mittels Mikroschalter würde wahrscheinlich immer hörbare Geräusche erzeugen.

Gruss

Charles

[ChocoHolic]

Hm, soweit ich das sehe, sind diese Limiter ganz schlichte
U/f-Bremsen. Sollte fuer geschlossen Boxen OK sein, aber fuer
professionelle Bassreflexsysteme? Da muesste dann doch eine
Limterfunktion U/(f^ parametriert werden, die aber erst unterhalb der
Boxentuningfrequenz ansetzt, oder?

Captain Chaos:
Anstelle eines mech. Schalters wuerde ich ne Lichtschranke vorziehen.
Bei nem mech Schalter faengst du dir nur noch 'n voellig unnoetiges
Nebenschlachtfeld ein: Kontaktprellen.
Generell ist so ein System aber nicht ganz trivial, weil du
den Zusammenhang von Membranbewegung und Signalspannung im Zeitbereich
regelungstechnisch sauber in den Griff kriegen musst. Mit gemaechlich Verstaerkung zuruecknehmen wird bei ungluecklichen Signalen das Chassis doch oefter mal das Gesäß aufsetzen. Es sei denn, man laesst viel Abstand.
Andererseits ist Abstand lassen vermutlich kein Beinbruch. Wenn man
nur 75% des zulaessigen Hubes nutzt, so sieht das db-maessig nicht mal so schlimm aus.

[phase_accurate]

Zitat:Andererseits ist Abstand lassen vermutlich kein Beinbruch. Wenn man nur 75% des zulaessigen Hubes nutzt, so sieht das db-maessig nicht mal so schlimm aus.

Dann hat man 150% des einigermassen unverzerrten Arbeitsbereichs sowieso schon lange überschritten.

Die Nachbildung des Membranhubes ist übrigens ein simpler Tiefpass 2. Ordnung für geschlossene Boxen und ein Tefpass 2.Ordnung plus Notch für Reflexboxen.

Ich sehe keinen Grund, den Hub nur unterhalb der Tuningfrequenz zu überwachen, ansonstem man von Anfang an ein simples Hochpassfilter einsetzten kann.
Hier geht es aber um dynamisches Equalising.

Es ist nicht unbedingt sehr schwierig dies so zu bauen, dass es schützt. Schwieriger ist es die Reaktionszeiten etc so zu dimensionieren, dass es am wenigsten stört.

Gruss

Charles

[ChocoHolic]

Die Sadhara-Treiber sind absichtlich so konstruiert, dass
sie bis fast zum Bottoming linear sind. D.h. +/-27mm.
Nach meinen Messungen scheinen sie zumindest bis +/-20mm keinen
allzugroben Fehler zu machen. Darueber.. na ja... und Bottoming
tritt bei einem Exemplar schon 25mm auf.
Ab etwa +/-20mm hoert man die Drahtzufuehrung auf die Membran schlagen, das ist nicht so gut geloest, aber immerhin ist das ein akustisches Warnsignal bevor er ausetzt.

Die Filterfunktion 2-Ordnung fuer Hub,Spannung & Frequenz haette ich
auch erwartet. Aber meine Messungen passen da ueberhaupt nicht auf die
Theorie. Fuer 20mm Hub brauch ich bei 20Hz 142Vpp, bei 10Hz 125Vpp.


Oeh, wieso siehst du keinen Grund bei Reflexboxen unterhalb der Tuningfrequenz aufzupassen? Unterhalb der Tuningfrequenz machen Reflexboxen doch nur noch heisse Luft, keinen Schalldruck und voellig ungehemmten Hub... ! Gerade dort muss man aus meiner Sicht aufpassen.
Allerdings ist es IMHO ohnehin widersinning ne Reflexbox unterhalb der Tuningfrequenz elektronisch aufzupeppeln, eben weil sie dort nur noch
heisse Luft macht und der Schalldruck mit 24db/Oct abstuerzt...
Ein steiles Hochpassfilter kurz unterhalb der Tuningfrequenz ist aus meiner Sicht fuer Pro-Anwendungen Gold wert.

[Basstler]

Sehe da auch keinen Diskussionswert. Das Thema ansich ist schon interessant,
nur braucht es keiner im "real life".
Für Hörner oder Bassreflex reicht ein Hochpass, bei geschlossenem im Grunde auch, nur begrenzt das Volumen irgendwann. Gut PA-Chassis sind in der Lage "weiter" zu gehen -> entweder die Schwingspule reisst ab oder die Sicke platzt wegen Überdruck. Bevor das eintritt klingt die Box schon schade, also Anlage per Gehör einpegeln und Limiter entsprechend einstellen, gut ist.
Das wird im Profibereich mit LSManagement abgefangen, dynamischer EQ, Limiter etc. . Gibts billig von Behringer (DCX24/96, 230?) oder teuer von Nexo (NX242, 2700?).

Wirklich funktionieren würde die aktive Bremse beim ACE* Prinzip.
Zumal dort die Funktion quasi mitgeliefert wird, muss nur per Hochpass klar abgesteckt werden, wann Schluss ist.


*Verstärker mit negativer Impedanz, das wäre mal ein Projekt !

[alfsch]

Zitat:*Verstärker mit negativer Impedanz, das wäre mal ein Projekt !

jep, nettes spielchen
hab schon sowas gebaut

[ChocoHolic]

Die ACE bietet sehr viel mehr als nur negative Ausgangsimpedanzen.
Sie bietet generell jegliche komplexe Ausgangsimpedanzen.
Ich hab die ACE damals auch in meinem Pentagon Sub genutzt.
Insbesondere natuerlich wegen negativen Ausgangsimpedanz, weil bei dem
Minivolumen mit 11 Speakern drin sonst doch die Daempfung lau wird. Und es ist schon toll zu sehen, dass man wirklich jede gigantische Daempfung parametrieren kann (Aehem natuerlich sollte die neg Ausgangsimpedanz vom
Betrag her nicht die Schwindspulenimpedanz ueberschreiten...).
Aber seit ich die LT kenne, bin ich der Meinung, das LT erheblich
einfacher ist und bei geschlossenen Boxen gleichwertige Ergebnisse
liefert.
Bei Reflex und Hornloaded sehe ich schon sehr interessante Aspeke fuer ACE.

Alfsch,
auf welche Papers hast du dich gestuetzt?
Die Angaben in den Elektor-Buechern (Lautsprecher Dichtung und Wahrheit von Roemer & Schwamkrug , Lautsprecher Aufbau - Nachbau - Umbau von Schwamkrug) sind beim Thema ACE leider fehlerbehaftet.
Erheblich besser sind die Papers von Karl Erik Stahl (Synthesis of Loudspeaker Mechanical Parameters by Electrical Means: A New Method for Controlling Low-Frequency Loudspeaker Behavior, erschienen in J. Audio Eng. Soc., Vol.29, No. 9, 1981 September) und R. Normandin (Extended Low-Frequency Performance of Existing Loudspeaker Systems, erscchienen J. Audio Eng. Soc., Vol.32, No. 1/2, 1984 January/February).

P.S.
Charles, danke nochmals fuer deine damalige Unterstuetzung!

[Basstler]

Zitat:Original geschrieben von alfsch

Zitat:*Verstärker mit negativer Impedanz, das wäre mal ein Projekt !

jep, nettes spielchen
hab schon sowas gebaut

Weiß ich, darum hab ich das mal wieder angerissen

[phase_accurate]

Zitat:Sehe da auch keinen Diskussionswert. Das Thema ansich ist schon interessant,nur braucht es keiner im "real life".

???????

Wie Choco schon erwähnt hat sind die AES Artikel über den ACE bedeutend besser geschrieben als diejenigen im "Schwamkrug".
Und es ist tatsächlich auch so, dass ACE bei Reflexboxen mehr bringt als bei geschlossenen.

Zitat:Die Filterfunktion 2-Ordnung fuer Hub,Spannung & Frequenz haette ich auch erwartet. Aber meine Messungen passen da ueberhaupt nicht auf die Theorie. Fuer 20mm Hub brauch ich bei 20Hz 142Vpp, bei 10Hz 125Vpp.

Hast Du die Messung auch schon mal mit 5 mm Hub gemacht ? Was für ein Boxtuning benutzt Du. Kann es sein, dass die Einbauresonanz um die 20 Hz herum liegt. Wenn dann noch bei einem grossen Hub die Systemgüte ansteigt, dann hätten wir zumindest einen Verdächtigen !

Gruss

Charles

[ChocoHolic]

BoxenTuning:
Die 'natuerliche' Resonanzfrequenz der geschlossenen Box liegt kurz ueber 40Hz. Die Guete ist 0.75.
Im Bereich zwischen 20Hz und 10Hz sollte man also eigentlich schon weit genug von der Resonanz weg sein. Linearitaet habe ich nur bei 20Hz gemessen und da zeigte sich bis +/-20mm ein schoen proportionaler Zusammenhang zwischen Spannung und Hub.
Hm... meinst du, dass das Chassis bei niedrigeren Frequenzen komplett
andere Lineariaetseigenschaften aufweist? Welcher physikalische Effekt koennte denn so was verursachen?

[phase_accurate]

Nein ich meine, dass ein Chassis abhängig vom Hub andere Linearitätseigenschaften aufweist.

Es wäre allerdings interessant, wie der Frequenzgang in Funktion der Leistung aussieht.

Gruss

Charles

[ChocoHolic]

Nun gut, bis 20mm sah es sehr gut aus. Abweichungen vom Ideal lagen nahe meiner Messgenauigkeit von etwa 1mm.
Hm, vielleicht muss ich dem noch mal detailliert nachgehen... (oder doch eher meinen Class D Amp vom vogelwilden Breadboard zu nem halbwegs reifen Design weiterfuehren...?)
Vorerst liege ich eh lahm

[alfsch]

Zitat:auf welche Papers hast du dich gestuetzt?

afair

Zitat:Stahl (Synthesis of Loudspeaker Mechanical Parameters

und auch etwas einfacher, nur neg. impedanz + integrator, dämpft resonanz perfekt.

[phase_accurate]

Von wegen Integrator: Mit einer Stromgegenkopplung via Integrator kann man einen "kondensatorlosen GHP" basteln. Ist zwar nicht ganz ohne Kondensator aber ein Bisschen Marketing (-Bullshit) Terminologie sei auch mir einmal gegönnt.

GHP= Geschlossen mit Hochpass, zur Zeit das Lieblingsprinzip von Bernd Timmermans

Gruss

Charles

[phase_accurate]

Hat zwar direkt nichts mit Kontrolle des Hubs zu tun aber da ACE schon mal erwähnt wurde habe ich noch etwas Interessantes in diesem Zusammenhang.
Die klassische ACE Schaltung hat den Nachteil, dass sie durch den Lvc des Treibers behindert wird. Deshalb kann sie zum Beispiel bei Zweiwege boxen nicht so ohne weiteres eingesetzt werden. Deshalb wurde das Prinzip damals von Sonab weiterentwickelt und hier kann man sehen wie es geht:

http://v3.espacenet.com/origdoc?DB=EPODO...=US4797933

Gruss

Charles