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Alt 29.10.2017, 15:36   #121
ZwackHKH
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Registriert seit: 01.09.2012
Ort: Breitenbrunn
Beiträge: 110
Standard

Servus Christian,
Ich vermute wie bei der Reihenschaltungen üblich, entsteht ein Spannungsabfall an jedem Verbraucher. Dadurch glaube ich wird beim zweiten Treiber die Auslenkung niedriger. Aus diesem Grund beeinflussen sich die beiden Treiber gegeneinander. Anstatt miteinander verkoppelt zu sein.

Bitte erschlägt mich nicht meine Grundlagen liegen schon 30 Jahre zurück, und würden nie richtig gebraucht.

Gruß Heinz
ZwackHKH ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.11.2017, 18:29   #122
Gaga
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Registriert seit: 27.02.2011
Beiträge: 1.326
Standard Die isobarische Anordnung, das Koppelvolumen und was da passiert...

Moin zusammen, hallo Heinz,

Zitat:
Ich vermute wie bei der Reihenschaltungen üblich, entsteht ein Spannungsabfall an jedem Verbraucher.
Ich komme nachher darauf zurück...

Mich hat genervt, dass ich ein paar Punkte...
Zitat:
Wo seht ihr die Ursache für das unterschiedliche Verhalten bei Parallel- und serieller Schaltung der beiden Treiber? Wieso verschlechtert die serielle Schaltung das Verhalten des Systems? Oder auch: was macht die serielle Schaltung wechselseitig mit den Schwingspulen des jeweils anderen Treibers? Treibt der resonierende CP-104 den anderen über dessen Schwingspule an? Und könnte ich das durch pfiffige Beschaltung verhindern?
...nicht verstanden habe.

Daher habe ich ein wenig nachgedacht und versuche das '201Hz-Phänomen' nochmals systematisch anzugehen. Dann ist aber auch gut.

Also. Zunächst schaue ich die beiden Extreme der isobarischen Anordung an,
(i) nur ein Treiber (von mir aus mit Doppelschwingspule) am Anfang der Röhre und
(ii) jeweils ein Treiber an beiden Enden der Röhre.

Ich fange mit der einfachsten Variante an. Nur 1 CP-104 steckt vorne in der 27cm langen Röhre:


Der SPL in 1 m Entfernung (in unendlicher Schallwand):


Was ist da los? Die 27cm Länge der Röhre passen zu einer Längsresonanz von 636Hz. So weit so gut.

Was passiert, wenn zwei CP104 an den Enden der Röhre betrieben werden?


Da wir zwei Chassis ansteuern , können wir die parallele Ansteuerung betrachten...


...und die serielle Ansteuerung:


Was passiert hier? Die eben schon beobachtete Längsresonanz bei 636Hz ist ebenso zu sehen. Allerdings stärker, da diese ja jetzt von beiden Seiten her von 2 Treibern angeregt wird.

Zudem ist die Parallelschaltung 6dB lauter als die serielle Beschaltung der Treiber.

Wirklich beachtenswert ist aber, dass bei beiden Varianten kein Peak bei/um 200 Hz zu sehen ist.

Wie verhalten sich die Treiber, wenn jeweils nur ein Treiber angesteuert wird und der zweite Treiber als Passivmembran betrieben wird?
Zunächst die Variante mit aktivem, vorderem Treiber und passivem, hinterem Treiber:


Bei ca 640Hz wieder die Längsreso und ein Einbruch bei ca 100Hz durch die Passivmemebran (die will ja auch angeregt werden).

Andersrum, mit aktivem, hinterem Treiber (wir sehen, was durch den vorderen, passiven CP-104 abgestrahlt wird):


Etwas über 100Hz bewegt sich die Passivmembran also kräftig bzw. strahlt ordentlich ab. Darüber die Längsreso(s), beginnend mit der Reso zwischen 600 und 700Hz.

Da in der Simu ein CP-104 eingebaut ist, können wir auch schauen, was an der (offenen) Schwingspule des jeweils pasiven CP-104 passiert (das sieht für beide Schaltungsvarianten identisch aus, da die Anordung ja vollkommen symmetrisch ist):


Schön zu sehen, wie die Spannung an der Schwingspule um 100 Hz anfällt. Hier bewegt sich der passive CP-104 ja auch am stärksten. Ich vermute, das hattest Du mit 'Spannungsabfall' am Verbraucher' gemeint?

So weit so gut. Passt alles prima zusammen. Spannend wird's jetzt natürlich, wie die entsprechenden Simulationen für die isobarische Anordnung aussieht! Und warum da die 200Hz-Reso auftaucht. Und was die isobarische Anordung dann überhaupt bringt...

Im nächsten Beitrag.

Bis dahin,
Christoph
Gaga ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.11.2017, 23:28   #123
Gaga
Erfahrener Benutzer
 
Registriert seit: 27.02.2011
Beiträge: 1.326
Standard Die isobarische Anordnung, das Koppelvolumen und was da passiert...

Na denn. Was also passiert - im Vergleich zu (i) nur einem Treiber oder (ii) zwei Treibern an den beiden Enden in der 27cm-Röhre, wenn der zweite Treiber 7cm hinter dem ersten CP-104, mit dem entsprechenden Koppelvolumen tCab1, montiert wird?

Nix Gutes. So viel kann ich schon mal sagen.

Schauen wir genauer hin:


Worin unterscheidet sich dieser Aufbau prinzipiell von den beiden im letzten Beitrag gezeigten Anordnungen? Es passieren mehrere Sachen, die problematisch sind:
- Es entsteht das Koppelvolumen tCab1 zwischen den beiden Treibern. Na und?
Ein Vergleich zur Variante mit einem Treiber: Wäre im einfachen Fall (ein Treiber am Anfang der Röhre) ein Treiber mit Doppelschwingspule eingebaut (und diese seriell verschaltet) gewesen, dann würden die beiden Spulen jetzt nicht mehr auf eine Membran arbeiten (und über diese mechanisch direkt gekoppelt sein), sondern über das Koppelvolumen tCab1.
- Die beiden Treiber werden mit ihren Membran Vorder- und Rückseiten unterschiedlich stark belastet. Das ist ungünstig, weil eine Quelle für Klirr, den man ja mit der isobarischen Anordnung gerade gerninger bekommen will.

Wie sieht nur der SPL bei paralleler bzw. serieller Schaltung der beiden CP-104 aus?

Parallel beschaltet:

Die 7cm Abstand der Treiber passen zu einer Resonanz bei ca 2450Hz. Das passt, sonst alles gut.

Seriell beschaltet:

Die Resonanz der 7cm-Zwischenkammer ist noch da - und bei etwas über 200Hz hat sich die bekannte Resonanz daz gesellt, um die es sich in den letzten, gefühlten 200 Beiträgen geht.

Die Ursache liegt zweifellos im Koppelvolumen begründet. Also schnell angeschaut, was passiert bei der Variation des Koppelvolumens (Abstand der Treiber 3.5cm, 7cm, 14cm und 20cm)?


Das:

Die rote Kurve zeigt den SPL-Verlauf für den 7cm-Abstand (wie oben). Bei Verkleinerung des Abstands (=Koppelvolumens) auf 3.5cm verbessert sich die Situation entsprechend: Die Resonanz schiebt sich zu höheren Frequenzen hin (knapp unter 300Hz) und wird schwächer. (Was Bizarre schon in Beitrag #104 vermutet - ich brauch' halt manchmal etwas länger...) . Sobald die Membranen aufeinander liegen würden, wäre die Reso dann vollends weg.
In die andere Richtung? Bei 14cm und 20cm Abstand liegt die Reso noch tiefer, bei unter 200Hz. Dass die Reso von 14cm auf 20cm nicht mehr weiter nach unten wandert, liegt vermutlich daran, dass die Membran der hinteren CP-104 mit kleiner werdendem rückseitigen Volumen stärker gedämpft wird. Die Längsreso des Gehäuses wandert aber entsprechend weiter nach unten (hier von ca 1300Hz auf etwas unter 900Hz). Klar ist also, dass ich das Koppelvolumen so weit wie möglich verkleinern muss. Das wussten wir allerdings schon vorher...

AUch wenn's ganz schön ist, dass ich langsam verstehe, was eine solche isobarische Anordnung so alles anstellt - wie war das noch mit den offenen Fragen?
Zitat:
Wo seht ihr die Ursache für das unterschiedliche Verhalten bei Parallel- und serieller Schaltung der beiden Treiber? Wieso verschlechtert die serielle Schaltung das Verhalten des Systems? Oder auch: was macht die serielle Schaltung wechselseitig mit den Schwingspulen des jeweils anderen Treibers? Treibt der resonierende CP-104 den anderen über dessen Schwingspule an? Und könnte ich das durch pfiffige Beschaltung verhindern?
Warum das unterschiedliche Verhalten bei serieller und paralleler Schaltung? Die Treiber sind durch das Koppelvolumen miteinander verbunden (und gleichzeitig getrennt). Beide Membranen werden mechanisch unterschiedlich stark belastet (bedämpft). Sie regen sich also über das Koppelvolumen gegenseitig unterschiedlich stark an. Dabei induzieren sie durch de Bewegung eine Spannung in die jeweilige Schwingspule, die bei Parallelschaltung unmittelbar 'kurzgeschlossen' ist, bei serieller Beschaltung jedoch nicht. Offenbar schwingt das System 'Membran1-Koppelvolumen-Membran2-Schwingspule2-Schwingspule1' (frequenzabhängig) munter vor sich hin. Leider krige ich das entsprechende Erstatzschaltbild noch nicht auf die Reihe - was aber nützlich wäre, um die möglichen sinnvollen Maßnahmen zur Korrektur zielgerichtet zu versuchen.

Ich fange aber mal Schritt für Schritt an das obe beschriebene System der beiden Membranen und seriell verschalteten Schwingspulen besser zu verstehen.

Dazu (und als kleine Motivation für Euch) zunächst der SPL, die Impedanz und die Spannung an den beiden Schwingspulen für die isobarische, serielle Anordnung mit 7cm Abstand der Treiber.
SPL:

Impedanz:

Spannung an CP-104 vorn (rot) und hinten (blau):


Dazu im Vergleich die entsprechenden Simulationen, bei denen nur der vordere CP.104 angesteuert wird und der Hintere als 'Passivmembran arbeitet (Schwingspule offen).
SPL:

Impedanz:

Spannung an den beiden CP-104-Schwingspulen (rot = vorne, aktiv; blau = hinten, passiv, offen):


Wie würdet ihr das Problem (neben der Verkleinerung des Koppelvolumens) schaltungstechnisch angehen?

Mehr dazu so oder so im nächsten Beitrag.

Grüße,
Christoph

Geändert von Gaga (15.11.2017 um 21:20 Uhr).
Gaga ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.11.2017, 00:02   #124
Bizarre
HSG Franken
 
Registriert seit: 03.12.2013
Ort: Hammelburg
Beiträge: 677
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Keine Ahnung was man da (praktikabel) schaltungstechnisch ändern könnte , außer die CP-104 durch WAL416 ersetzen...

OK, also andere Schallgeschwindigkeit im Koppelvolumen,, d.h. H2 oder SF6 statt Luft ( mit letzterem oder wars irgendein FKW hat doch Elektor vor zig Jahren schon mal rumgesponnen...)

Ois a schmarrn, völlig gaga
__________________
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akabak simulation , isobaric , lage br-port , pc-lautsprecher , schreibtisch

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