[Rumgucker]

Dieses Bild ist IMHO sehr interessant



Blau ist der Lautsprecher in offener Schallwand schwingend. Die beiden anderen Kurven sind in 6 und 3 Liter Volumen.

Man sieht schön, dass die Knickfrequenz bei Gehäuse-Luftgegendruck absinkt. Dass passt optimal zu unserem Kräftemodell, dass der erhöhte Luftgegendruck die verfügbare Antriebskraft zusätzlich "aufbraucht".

Trotzdem sieht man aber auch rechts einen Resonanzpeak auftauchen. Der wiederrum passt zu der Tatsache, dass ein kleineres Gehäuse die Resonanzfrequenz hochschiebt.

Es sieht fast so aus, als wenn in offener Wand Knick- und Resonanzfrequenz in einem Peak zusammenfallen. In einer geschlossenen Box dann aber in zwei Teile aufgesplittet werden. Es löst sich sozusagen die Resonanzfrequenz ab und wandert nach rechts. Und übrig bleibt die nackte Knickfrequenz.

[Rumgucker]

Gut... ich könnte mir vorstellen, dass es sich tatsächlich um zwei Resonanzen handelt. Einerseits die fest eingeprägte 40Hz des Lautsprechers. Und andererseits die Luftresonanz, die natürlich erst in einem schwingfähigen Körper sichtbar werden kann.

Dagegen spricht aber unser Kräftemodell und das stützende Experiment mit dem Vorwiderstand.

[Rumgucker]

Wobei ich mich allerdings gerade frage, warum ein Vorwiderstand etwas anderes bewirkt als ein Reduzierung der Antriebsspannung.

[Rumgucker]

Naja.. ein Vorwiderstand von 100 Ohm dämpft natürlich das System viel weniger als der unumgängliche 8 Ohm Lautsprecherwiderstand. Das könnte dazu führen, dass die tiefen 40Hz stärker sichtbar werden und mir vorgaukeln, die Knickfrequenz nach unten verschoben zu haben.

Das ist hochspannend.

Die Theorie wackelt gerade erheblich!

[Rumgucker]

Obwohl.. eigentlich wackelt sie nicht. Denn wir haben ja noch die konzentrischen Membraneinschnitte, also den mit der Frequenz zunehmenden Lastabwurf.

Andererseits bewirke ich dadurch natürlich auch eine variable Resonanzfrequenz.

Also würde es dann "die eine" Resonanzfrequenz im Lautsprecherbau gar nicht geben. Es würde dann zumindest zwei Resonanzen geben.

Eine beeinflussen wir mit dem Membrangewicht. Und die andere mit dem Luftvolumen.

Denkbar wäre das alles....

Ich glaub zur Zeit aber mehr an die Krafttheorie. Einfach, weil mir das aus der Sicht des Motorenbaus naheliegender ist.

[E_Tobi]

Dein Widerstand bewirkt deshalb was anderes, weil die Lautsprecherimpedanz auf der Reso stark ansteigt.

Da hat der LS dann nicht mehr 8, sondern zum Beispiel 80 Ohm. Wie hoch und breit der Impedanzanstieg ausgeprägt ist hängt zusammen mit dem Gehäuse und der Eigendämpfung der Aufhängung des Lautsprechers.
(Edit: Güte des Gesamtsystems, halt)

Das ist ein frequenzabhängiger Spannungsteiler der die Antriebsspannung variiert...

[Rumgucker]

Vielleicht sind die beiden Theorien aber ganz und gar identisch?

Wenn man statt Knickfrequenz "Lautsprecherresonanzfrequenz" einsetzt. Und statt Resonanzfrequenz "Luftresonanzfrequenz".

Und wenn man dann noch annimmt, dass die bewegten Lautsprechermassen sehr groß sind, und nahezu die gesamte Antriebskraft von diesen fixen Massen aufgebraucht wird.

Die Lautsprecherresonanzfrequenz ist dann sozusagen eine Gerätekonstante, die sich aus Antriebskraft und Membranmassen zusammensetzt.

Dann würde alles wieder zusammenpassen.

Nur eben mit dem Ergebnis, dass wir die Lautsprecherresonanzfrequenz bestenfalls etwas "ziehen" können. Keinesfalls aber signifikant verschieben.

[Rumgucker]

Trotzdem bleibt es dabei:

WENN wir die Antriebskraft verstärken KÖNNTEN, so würden die fixen Massen schneller hin- ind hergewuchtet werden können.

Wir "ziehen" dann die Lautsprecherresonanz mit brutaler Kraft auf höhere Werte.

[Rumgucker]

Oder wir vermindern den Gegendruck. Allerdings ist die dadurch zu erzielende Lautsprecherresonanzanhebung nur minimal, weil die Gegendruckkraft minimal im Vergleich zur Antriebskraft ist.

Unser Kräftediagramm ist also grundsätzlich weiterhin richtig.



Allerdings ist die Wirkung der Gegenkraft nur minimal. Wie minimal, kann man an dem Frequenzversatz zwischen offener und geschlossener Box erahnen:



Es geht gerade mal um 5 Hz!

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von E_Tobi
Wenn du recht hättest würde sich mit stärkerem Feld der Knick nach rechts verschieben. Der Knick liegt aber genau auf der Reso des Lautsprechers, und die wiederrum wird durch die Bewegte Masse und die Federkraft der Einspannung bestimmt. fr = 1/(2pi*(sqrt(Mms * Cms)), sagt die Physik. Keine Antriebskraft im Spiel....irgendwo muss sich ein Gedanklicher Fehler verstecken.

Es gibt in der Physik eine freie und eine erzwungene Schwingung.

Selbstverständlich kann ich auch eine Bassmembran 100.000-mal in der Sekunde hin- und herschwingen lassen. Mit Gewalt geht alles.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von E_Tobi
Dein Widerstand bewirkt deshalb was anderes, weil die Lautsprecherimpedanz auf der Reso stark ansteigt.
Da hat der LS dann nicht mehr 8, sondern zum Beispiel 80 Ohm. Wie hoch und breit der Impedanzanstieg ausgeprägt ist hängt zusammen mit dem Gehäuse und der Eigendämpfung der Aufhängung des Lautsprechers.
(Edit: Güte des Gesamtsystems, halt)
Das ist ein frequenzabhängiger Spannungsteiler der die Antriebsspannung variiert...

Jepp. Einverstanden.

[woody]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Ich bin sehr gespannt, ob Woody und Free auf unsere Rufe reagieren und uns zu Hilfe eilen

[Bild: WATP005Box.jpg]

Eigentlich hatte ich mir ja geschworen die Finger von der Forenbox zu lassen - aber nun bin ich hier

[E_Tobi]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker
Es gibt in der Physik eine freie und eine erzwungene Schwingung.

Selbstverständlich kann ich auch eine Bassmembran 100.000-mal in der Sekunde hin- und herschwingen lassen. Mit Gewalt geht alles.

Klar, da hast du recht.

Ich sehe die Diskrepanz im Urpsrung des Knicks. Alle Lautsprecher haben ihn genau auf der Eigenreso des mechanischen Systems, aber du sagst er kommt vom Antrieb der zu schwach ist.

Vielleicht ists am Ende auch ein und das selbe, aber irgendwie passts für mich im Moment nicht zusammen.

[woody]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Ich bleib mal beim Motor. Vielleicht kann man von dort was übertragen.

Ein Motor im Teillastbetrieb (also ein Lautsprecher unterhalb fres) dreht sich proportional zur angelegten Spannung. Auch seine EMK ist also proportional zur angelegten Spannung.

Aha. So und womit steuert man so eine Maschine an? Genau, mit einem Stromrichter, der stromeinprägend wirkt:

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Also doch ein Verstärker mit Stromausgang!

Und ein Lautsprecher mit möglichst großer Membran oder Horn (damit der Strahlungswiderstand schon bei tiefsten Frequenzen möglichst hoch wird).

Ich meine mich zu erinnern, dass ich mich von der Seite nähern wollte

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von woody
Eigentlich hatte ich mir ja geschworen die Finger von der Forenbox zu lassen

Wir habens angepackt. Und dann wirds auch - ruhmvoll - zu Ende gebracht.

Zitat:Original geschrieben von woody
Aha. So und womit steuert man so eine Maschine an? Genau, mit einem Stromrichter, der stromeinprägend wirkt:

Letztlich ist es der Strom, der ein Magnetfeld produziert. Klar. Aber ich fand das unnötig verwirrrend, weil unsere konventionellen Verstärker Spannungsquellen sind.

Zitat:Original geschrieben von woody
Ich meine mich zu erinnern, dass ich mich von der Seite nähern wollte

Da bin ich aber schon wieder weg von.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von E_Tobi
Ich sehe die Diskrepanz im Urpsrung des Knicks. Alle Lautsprecher haben ihn genau auf der Eigenreso des mechanischen Systems, aber du sagst er kommt vom Antrieb der zu schwach ist.

ich bin erstmal froh, dass wir erkannt haben, dass es zwei wichtige Resonanzen gibt. Die Lautsprecherresonanz (ehemals "Knickpunkt") und die Luftresonanz, die bei kleinerem Gehäuse hochfrequenter wird.

Nun können wir uns schon große Teile der Messungen im Detail erklären.

Zum Beispiel diese



Die (blaue) Lautsprecherresonanz in offener Schallwand resoniert heftig, weil es keinen Gegendruck gibt. Eine Luftresonanz gibt es jedoch nicht.

Bei geschlossenen Boxen (rot und schwarz) wird die Lautsprecherresonanz gedämpft. Und zusätzlich entsteht eine/mehrere Luftresonanz/en.

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Es bleibt dabei: wir müssen das Verhältnis zwischen Antriebskraft und den bewegten Massen vergrößern, wenn wir den glatten Kinderpopo-Bereich des Teillastbetriebs erweitern wollen. Das geht entweder mit einer Verminderung der bewegten Massen (konzentrische Schnitte in die Membran zum frequenzabhängigen Lastabwurf) oder durch eine Verstärkung der Antriebswirkung durch eine Regelung (z.B. Membranabtastung).

Wir müssen die Maßnahmen wohl einfach mal ausprobieren.

[woody]

Ich versuche das gerade noch zu verstehen.

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Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Wir habens angepackt. Und dann wirds auch - ruhmvoll - zu Ende gebracht.

Eines vorweg - ich habe nur dann wieder Lust mich zu beteiligen, wenn Messungen, die den deinen im Ergebnis entgegenstehen nicht einfach übergangen werden.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von woody
Eines vorweg - ich habe nur dann wieder Lust mich zu beteiligen, wenn Messungen, die den deinen im Ergebnis entgegenstehen nicht einfach übergangen werden.

Du stellst mir Bedingungen?

Sag mal... läufts Du noch ganz rund?

[woody]

Ich erkläre nur, dass meine Lust auf Mitarbeit mit von dir geschaffenen Randbedingungen korreliert.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von woody
Ich versuche das gerade noch zu verstehen.

Die Grundidee ist simpel, woody.

Ich hab mir überlegt, was für Kräfte in einem Lautsprecher wirken. Dabei entstand dieses Diagramm:



Wir nehmen eine frequenzunabhängige konstante Antriebskraft (also konstante Spannung eines Endverstärkers an konstanten 8 Ohm).

Diese wird von zwei Gegenkräften kompensiert.

Einer frequenzunabhängigen Gegendruckkraft des in einer Box eingeschlossen Luftvolumens.

Und - und zwar viel stärker in der Wirkung - einer frequenzabhängigen Gegenkraft durch die hin- und hergewuchteten Massen.

Es gibt einen "Knickpunkt", an dem die Antriebskraft genausogroß ist wie die Gegenkräfte. Diesen "Knickpunkt" bezeichnen wir mittlerweile als Lautsprecher(chassis)-Resonanz.

Unterhalb des Knickpunkts arbeitet der Linearmotor im Teillastbereich. Der Lautstärkeanstieg ist deshalb frequenzproportional (rund 10dB/Oktave), weil der Hub ja - frequenzunabhägig - konstant ist.

Oberhalb des Knickpunkts ist der Motor jedoch überlastet. Er "schlupft". Nun mindert sich der Motorhub mit der Frequenz, was dazu führt, dass wir eine frequenzunabhängige konstante Lautstärke erzielen.

Unsere feinen Hifi-Boxen sind also nichts mehr, als überlastete Linearmotoren.

Wenn ein Motor überlastet ist, so wird sein Hub von vielen Faktoren beeinflusst. Der Hub bestimmt sich aus dem labilen Gleichgewicht der Antriebs- und der Gegenkräfte. Kleinste Störungen der Kräfte bwirken überproportionale Änderungen des Hubs.

Daher die Kernidee ("Plan A"), den Teillastbereich nach rechts hochzuschieben.

Falls das scheitert, wollen wir aus der Not eine Tugend machen und im "Plan B" die Knickfrequenz nach unten schieben.

Soweit klar?