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  1. #101
    Erfahrener Benutzer Benutzerbild von Gaga
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    Standard Der Wald vor lauter Bäumen...

    ...oder das Wort zum Sonntag.

    Moin zusammen,

    nochmal die hartnäckige 1.8 kHz Reso. Die sich bislang nur schwer erklären ließ, also doppelt nervt.

    Natürlich kann ich den W2-803SM ein ganzes Stück unter 1.8 kHz trennen. Aber ich möchte unabhängig davon verstehen, woher die Reso kommt - und wie ich sie ggf. weg bekommen kann.

    Warum der Wald vor lauter Bäumen? Ich hatte mich zwischendurch an einen Beitrag von JFA im ABEC-Thread erinnert - und dann blöder Weise wieder aus den Augen verloren.

    Worum ging's?
    wir verwenden für Mitteltöner aus Kosteneffizienz bzw. auch aus konstruktiven Gründen manchmal Plastikkammern. Bisher war das (scheinbar) nie ein Problem, aber bei einem neuem Mitteltöner mit "etwas" größerem Magnet hatte ich plötzlich eine Riesenmacke im Frequenzgang, die auch nicht mit Dämpfungsmaterial wegging.
    Aha. Eine Plastikkammer (hier Röhre) und Mitteltöner mit großem Magneten. Und eine 'Riesenmacke im Frequenzgang, die auch nicht mit Dämpfungsmaterial wegging'.

    Ein Blick auf das Koppelvolumen (und das BR-Volumen) mit dem CP-104 verrät: Eine Röhre mit einem Tief-Mitteltöner mit relativ großem Magneten.

    Was war passiert? JFA erklärt's hier.
    Im Anhang ist das passende Ersatzschaltbild für das Problem. Bei einem IHA werden normalerweise der Port (hier Magnet genannt) und das zweite Volumen V2 auf die Längsresonanz des Gehäuses (V1) abgestimmt. Während das Gehäuse bei der Resonanz einen hohen akustischen Widerstand präsentiert und die Membran bremsen würde, schließt der Serienresonanzkreis aus V2 und Tunnel (Magnet) diesen Widerstand kurz, die Membran kann sich weiter frei bewegen.

    In diesem Fall gibt es keine Längsresonanz in V1, aber es bildet sich aus V1 und Magnet ein Parallelkreis, der ebenfalls die Membran bremst.

    Und deswegen geht das Problem auch nicht weg, wenn man V2 mit Dämpfungsmaterial stopft.
    Netterweise hat JFA gleich ein ABEC-Skript zur Simu mit angehängt.

    Hier eine kurze Simu, die das Problem zeigen soll. Zunächst 'nur' die 7cm tiefe Kammer mit dem Koppelvolumen zwischen den beiden CP-104, mit dem oberen CP-104. Sieht ungefähr so aus:


    Dazu die Simu des SPL in 1m Entfernung:


    Eine Reso etwas unter 2 kHz.

    Zur Kontrolle, die selbe Simu, nur mit einem kleinen Magentdurchmesser von nur 2cm. Sieht so aus:


    Und der SPL dazu:


    Die Reso wandert zu hohen Frequenzen hin und wird kleiner...

    Zurück zur Messung mit und ohne zusätzlich eingebrachtem Styropor aus Beitrag #103:


    Wieso ist da die Reso nach Eintrag des Styropors nach unten gewandert? Ich hatte lediglich dazu geschrieben, dass ich das Koppelvolumen verkleinert hatte, jedoch nicht, wo ich das Styropor angebracht hatte. Ich habe (um die Membran des unten sitzenden CP-104 nicht zu berühren) einen Styropor-Ring am Magenten des oberen CP-104 angebracht und damit den 'Port' (die Fläche zwischen Magnet und Seitenwand) des IHA weiter verkleinert...

    Was nu? Diese Erklärung der 1.8 kHz-Reso erscheint mir im Moment am besten zu passen.

    Wie weiter? Ich mache sobald ich wieder etwas Zeit finde noch genauere Simus des CP-104-Gehäuses.

    Und dann? Versuche ich die Reso etwas nach oben (zu höheren Frequenzen hin) zu schieben. Und ich muß mich um die 1kHz-Reso der BR-Rohrs kümmern...

    Hatte denn doch was mit dem Koppelvolumen zu tun...
    Die 1,8 KHz Reso kann eigentlich nur von der Zwischenkammer stammen...


    Bis dahin, Grüße,
    Christoph

  2. #102
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    Standard Die 1.8 kHz Reso - ABEC Simu

    Hallo zusammen,

    Ich mache sobald ich wieder etwas Zeit finde noch genauere Simus des CP-104-Gehäuses.
    Hier also die (immer noch vereinfachte) Simu des Gehäuses mit Koppelvolumen, nun mit 2 CP-104 in isobarischer Anordnung mit dem Magneten in der Koppelkammer:


    Die rückseitge BR-Kammer ist vereinfacht durch ein kleines Gehäuse mit stark dämpfender Rückwand dargestellt.

    Die beiden Treiber sind parallel geschaltet, der SPL in 1m Entfernung axial sieht so aus:


    Wenn 2 Treiber auf die Kammer arbeiten, wird die Reso stärker - was auch besser zur Messung passt.

    Jetzt muss ich rausfinden, wie sich die 1.8 kHz Reso verhindern oder zu hohen Frequenzen hin verschieben lässt.

    Bis dahin, Grüße,
    Christoph

  3. #103
    Erfahrener Benutzer Benutzerbild von Gaga
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    Standard Die 1.8 kHz Reso - wie dämpfen?

    Moin, Moin,

    Jetzt muss ich rausfinden, wie sich die 1.8 kHz Reso verhindern oder zu hohen Frequenzen hin verschieben lässt.
    Ja, wie denn nu? Der Einfachheit halber zunächst mit der einfachen Kammer, mit einem Treiber, wie in Beitrag #106.

    Nach diversen Dämpfungs-Simulationen (wieder auf Basis des ABEC-Skripts von JFA - nochmal vielen Dank bei der Gelegenheit!) schien die Dämpfung der Bodenplatte unten sehr gut zu funktionieren (grün, Dämpfung 50%):


    Der SPL:

    Weg isse, die Reso.

    Blöderweise sitzt aber bei der isobarischen Anordnung genau da der zweite Treiber. Daher der Versuch, hinten am Magneten zu dämpfen (wieder grün, Dämpfung 50%):


    Der SPL:

    Sieht auch noch ganz ok aus.

    Würde das (Dämpfung an der Rückseite des Magneten) auch bei der isobarischen Anordnung helfen (wie im letzten Beitrag gezeigt), bei der die Reso ja noch stärker war?


    ...und der SPL:

    Nicht perfekt, könnte aber ausreichen. Vorausgesetzt, ich erreiche praktische die 'Simu-Dämpfung' von 50%.

    Das werde ich wohl einfach ausprobieren müssen.

    Offen bleibt auch noch die Frage, wie gut die Verkleinerung des Volumens über dem Magneten hilft. Wär' ja schlimm, wenn keine Fragen mehr offen blieben.

    Bis denn,
    Christoph

  4. #104
    Schrott wird wieder flott Benutzerbild von Oldie
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    Standard

    Hallo Christoph,

    wenn ich's richtig interpretiere, dann hast du die Dämpfunsmaßnahme in der hinteren grossen Rückkammer simuliert ?

    Wenn man jetzt einen Ring aus Basotect auf die mittlere Länge (10 cm) der hinteren Rückkammer einbringt, der das BR umschliesst und mit deer Gehäusewand abschliesst ?

    Kann man das simulieren ?

    Grüsse Michi
    Zitat von A.E.
    Die Definition von Wahnsinn ist, immer wieder das Gleiche zu tun und andere Ergebnisse zu erwarten.


    Trumpel und Popolisten regieren die Welt

  5. #105
    Erfahrener Benutzer Benutzerbild von Gaga
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    Standard

    Hi Michi,

    ja, ich habe zwei Dämpfungsmaßnahmen simuliert, die Dämpfung der großen BR-Kammer und die Dämpfung der der 'Compound-Kammer' durch Dämpfung an der Hinterseite des Magneten des oberen CP-104 (der CP-104, der halt in die 'Compound-Kammer' guckt.

    Wenn man jetzt einen Ring aus Basotect auf die mittlere Länge (10 cm) der hinteren Rückkammer einbringt, der das BR umschliesst und mit deer Gehäusewand abschliesst ?
    Merci - ich denke, ich werde das so versuchen.

    Kann man das simulieren ?
    Hmm, dazu muss ich anstelle der kleinen Rückkammer des unteren CP-104 das reale BR-Gehäuse simulieren - und den Basotect-Ring auf halber Höhe. Denke das sollte gehen, aber da muss ich ein wenig knobeln...

    Im aktuellen Modell habe ich vereinfacht, indem ich hinter dem unteren CP-104 eine ordentlich dämpfende Rückwand simuliert habe.

    Grüße,
    Christoph
    Geändert von Gaga (15.10.2017 um 22:46 Uhr)

  6. #106
    Erfahrener Benutzer Benutzerbild von Gaga
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    Tach,

    Das - Dämpfung auf der Magnet-Rückseite - werde ich wohl einfach ausprobieren müssen.
    Also Basotect in die Magnet-Öffnung hinten und auf den Magneten hinten aufgeklebt:


    Damit misst sich der vordere CP-104 so (nah, beide CP-104 parallel):


    Hier im Vergleich eine Messung ohne das aufgeklebte Basotect (Rot) und mit (Schwarz).

    Hmm. Schon etwas besser, der Einbruch ist 'nur' noch halb so heftig. Aber noch nicht ideal. Zudem rund 2dB Erhöhung um 200 Hz. Braucht also noch Zuwendung...

    Wenn man jetzt einen Ring aus Basotect auf die mittlere Länge (10 cm) der hinteren Rückkammer einbringt, der das BR umschliesst und mit der Gehäusewand abschliesst ?
    Dann sieht die Messung am BR-Rohr im Vergleich zu 'viel' eingebrachtem Basotect/Fibsorb so aus:


    Rund 5 dB mehr als das überdämpfte (?) Gehäuse. Die 1kHz-Reso möchte noch etwas bearbeitet werden.

    Das Kopplungsgehäuse will ich ebenfalls noch ein wenig optimieren - schon dem Lerneffekt wegen.

    Wenn ich keine Lust mehr habe, setze ich mal einen Tiefpass bei der Trennfrequenz zum W2-803SM ein und schaue, was geht...

    Grüße,
    Christoph

  7. #107
    HSG Franken Benutzerbild von Bizarre
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    Bin mal gespannt, wie sich das ganze "seriell" zeigt, ist ja wohl das Ziel, oder?

    Zum BR Flötenton : mittig anbohren scheidet aus, wird zu lang. IRR a la Tonfeile scheint mir hier auch nicht praktikabel,
    Das BR Rohr endet ja mittig im Boden, ich würde die Box einfach auf nen 20mm dicken Basotect Ring Dmr.150/100 draufstellen.. Hab leider keine Ahnung wie man den Effekt richtig misst..

    Ach ja, wie dick ist die "Michi Scheibe" ?

  8. #108
    HSG Franken Benutzerbild von Bizarre
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    Röhrenresonatoren könnten evtl. auch gehen... 4 Füße aus liegenden 20mm Rohren, Öffnung nahe am BR Rohr ...

    Zugegeben, ist ne ziemlich bizarre Idee...,Könnte aber etwas mehr Baßpegel bringen als der Basotect Fußring.

  9. #109
    Erfahrener Benutzer Benutzerbild von Gaga
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    Standard

    Moin, Moin,

    Bin mal gespannt, wie sich das ganze "seriell" zeigt, ist ja wohl das Ziel, oder?
    Ja, klar, das soll seriell laufen. Ich hatte den merkwürdigen Effekt schon verdrängt - aber werde demnächst eine Messung mit seriellen CP-104 einstellen. Ich habe mich umgeschaut, ob's kleine ClassD-Amps gibt, die 2 Ohm abkönnen, aber nichts gefunden.

    Zum BR Flötenton : mittig anbohren scheidet aus, wird zu lang.
    Das - und Varianten davon - wollte ich ehrlich gesagt eigentlich noch ausprobieren. Um wie viel muss ich das BR-Rohr denn ungefähr verlängern? Ich glaube da gab's mal einen Artikel in einem uralten Elektor Sonderheft dazu. Hier im Forum gab's auch kürzlich einen Thread zu BR-Rohr-Varianten, hier.

    Das BR Rohr endet ja mittig im Boden, ich würde die Box einfach auf nen 20mm dicken Basotect Ring Dmr.150/100 draufstellen.. Hab leider keine Ahnung wie man den Effekt richtig misst..
    Das BR-Rohr ist außermittig angeordnet, siehe Foto in Beitrag #84.
    Aber egal, die Geschichte mit dem Basotect-Ring werde ich ausprobieren. Das ist ja wieder mehr ein Bastel- und Lern- und Experimentierthread geworden hier... DIY halt.
    Brauchen werd' ich's letztlich voraussichtlich eh nicht, da ich den Breitbänder ja recht tief ankoppeln kann.

    Ach ja, wie dick ist die "Michi Scheibe" ?
    Muss ich auch nachschauen. Ich schätze 10-15mm.

    Röhrenresonatoren könnten evtl. auch gehen... 4 Füße aus liegenden 20mm Rohren, Öffnung nahe am BR Rohr ...
    Du meinst außen liegende 'ERRs'? Versuche ich auch, falls ich dazu komme...

    Zugegeben, ist ne ziemlich bizarre Idee


    Gruß,
    Christoph

    PS: Das angebohrte BR-Rohr hat Karsten hier schön dokumentiert.
    Geändert von Gaga (18.10.2017 um 21:45 Uhr) Grund: PS...

  10. #110
    HSG Franken Benutzerbild von Bizarre
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    Standard

    Für das mittige Anbohren muß das Rohr ca.40 % länger werden...
    Hifi Selbstbau hatte da mal die MarkO.. Zur Zeit vom Mark Audio Hype .

  11. #111
    Erfahrener Benutzer Benutzerbild von Gaga
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    Standard Die 1.8 kHz Reso - wie los werden?

    Moin zusammen,

    @Manfred: Vielen Dank für den link! Das BR-Rohr wird leider wirklich etwas lang mit Löchern...

    Zunächst aber nochmal:
    Offen bleibt auch noch die Frage, wie gut die Verkleinerung des Volumens über dem Magneten hilft.
    Dazu die entsprechende ABEC-Simu mit verkleinertem Volumen vor dem Magneten (Volumen halbiert gegenüber den bisherigen Simulationen). Sieht so aus:


    Der SPL in 1m Entfernung, Vergleich Höhe vor dem Magneten 20mm (blau) vs 10mm (rot):


    Bei Verkleinerung des Volumens hinter dem Treiber / vor dem Magenten, wandert die Reso nach oben.. zu höheren Frequenzen hin. Das währe also ggf. auch noch eine Maßnahme...

    Bleibt aber immer noch die Frage nach...
    Bin mal gespannt, wie sich das ganze "seriell" zeigt, ist ja wohl das Ziel, oder?
    ...der 210Hz-Reso.

    Im nächsten Beitrag...

    Grüße,
    Christoph

  12. #112
    Erfahrener Benutzer Benutzerbild von Gaga
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    Standard Die 210Hz Reso - ABEC Simulationen

    Moin zusammen,

    nochmal zur 210Hz-Reso und auch 1,8kHz-Reso.

    Womit habe ich mich in der Zwischenzeit beschäftigt?

    Da es mir mächtig auf den Keks geht, dass ich die Ursachen für die 210Hz-Reso noch nicht verstehe, habe ich mir einige Beiträge im thread nochmal genau durchgelesen. Dabei ist mir aufgefallen, dass ich in der vergleichenden Darstellung der Einzelmessungen der CP-104 innen und außen und parallel geschalteten CP-104 einen Fehler gemacht hatte (siehe 2. Abbildung in Beitrag #103): Für die Messung der parallel geschalteten CP-104 hat sich eine falsche Messung in die Abbildung gemogelt. Hat zwar niemand bemerkt, ist aber trotzdem blöd. Diese habe ich also korrigiert.
    Sieht jetzt so aus:


    Zu sehen sind die Einzelmessungen der beiden CP-104, sowie die Messung beider CP-104 in Parallelschaltung. Dazu später mehr.

    Weiter habe ich nochmals ABEC bemüht, mehr Licht in's Dunkel zu bringen. Also habe ich versucht, basierend auf JFAs Skript, die Röhre mit den beiden CP-104 zu simulieren. Zunächst noch ohne BR-Rohr und ohne Dämpfung. Das sieht dann so aus:


    Zu sehen sind die beiden CP-104-Membranen, die beiden Magneten und die beiden Kammern (rückwärtiges Volumen und Kopplungsvolumen).

    Wie simuliert sich nun der SPL (1m) bei Parallelschaltung der beiden CP-104? So:

    Passt nach wie vor prima, die 1.8kHz Reso ist da...

    Dann dazu im Vergleich die Simulation der seriellen Schaltung der CP-104:

    Da isse, die '210Hz-Reso', neben der immer noch vorhandenen 1.8kHz-Reso. Hut ab! ABEC kann diese also simulieren. Das ist gut...

    Dazu die Simulation der Impedanz, serielle vs paralle Schaltung der CP-104:

    Beide Resonanzen sind (zumindest bei der seriellen Verschaltung) zu sehen.

    Demnächst dann noch die Simus der einzelnen CP-104 (im Vergleich zu den gemessenen SPLs, siehe erste Abbildung oben) und Interpretationen von meiner Seite dazu.

    Was meint ihr denn soweit?

    Grüße,
    Christoph

  13. #113
    Erfahrener Benutzer Benutzerbild von Gaga
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    Standard Die 210Hz-Reso - woher?

    Moin,

    na gut, wenn ihr nicht wollt, fang' ich halt mal an mit dem heiteren Ursachenraten.

    Ich hoffe ihr korrigiert und unterstützt mich dann...

    Was sagen die vorliegenden Messungen und Simulationen aus den letzten Beiträgen aus? Ich fasse zusammen:

    1. Die Einzelmessung des äußeren CP-104 (der innere CP-104 wird nicht angesteuert, die Schwingspule ist offen):

    Von 200Hz bis 1kHz linearer. leicht abfallender Frequenzgang. Unter 200Hz start abfallend bis zu einem Minimum bei ca 150Hz, danach steigt der SPL nochmal bis ca 90Hz etwas an und fällt dann zu den ganz niedrigen Frequenzen hin wieder ab.

    2. Impedanzmessung des einzeln angesteurten, äußeren CP-104 (wieder offene Schwingspule beim inneren CP-104):

    Impedanzmaxima bei etwas über 50Hz, 110Hz und 220Hz. Die ersten beiden Impedanzmaxima zeigen die BR-Abstimmung des Gehäuses. Das Impedanz-Maximum bei ca. 220Hz passt zur 210Hz-Reso.

    3. Die ABEC-Simu der Einzelmessung des inneren CP-104 (Schwingspule des äußeren CP104 offen):

    Der SPL steigt von 50Hz bis zu einem Maximum bei 200Hz an, fällt danach wieder bis ca. 1.2kHz ab. Dannach sind zwei Peaks/Resos bei ca. 1.8kHz und ca. 2.8kHz zu sehen.

    4. Die Impedanzmessung des inneren CP-104 (Schwingspule des äußeren CP-104 offen):

    Fast identisch zum äußeren CP-104, d.h. Impedanzpeaks bei ca 50Hz, 110Hz und 220Hz.

    5. Die Impedanzmessung bei parallel geschalteten CP-104 im Vergleich:

    Wie schon in Beitrag #101 zu sehen: Der Impedanzpeak bei 220Hz ist weg. Oder andersrum, er ist nr bei der Einzelmessung der CP-104 mit jeweils unbeschaltetem 2. CP-104 da.

    Was passiert da also?
    Ich denke die 50Hz und 110Hz Impedanzpeaks zeigen die BR-Abstimmung des Gehäuses. Im Frequenzgang ist da nichts zu sehen, weil die SPL-Messung direkt vor der Membran des äußeren CP-104 durchgeführt wurde.
    Was verursacht dann das 220Hz-Impedanzmaximum? Das taucht nur bei den Einzelmessungen der beiden CP-104, nicht jedoch bei der Messung der parallel geschalteten CP-104 auf. Das spricht dafür, dass der jeweils andere CP-104 als 'Passivmembran' wirkt, also jeweils vom aktiven Treiber angeregt wird. Das passiert nicht, wenn beide Treiber (zumindest parallel) betrieben werden, da die Treiber in diesem Fall vom Verstärker bedämpft werden.

    Das...
    210Hz : der hintere wirkt wie ne Passivmembran????
    ...hat Bizarre schon in Beitrag #94 vorgeschlagen.

    Und Chlang...
    Wie wäre es mit einem gekoppelten Pendel, das durch die beiden Membranen gebildet wird. Bei Parallelschaltung verhindert die Dämpfung des Verstärkers das Schwingen, bei serieller Schaltung kann die Dämpfung durch den Verstärker durch Impedanzunterschiede der beiden Chassis weniger zum Tragen kommen.
    Miss doch mal die Impedanzen der eingebauten Chassis einzeln, damit wir ein bisschen mehr Futter zum Raten haben...
    ...in Beitrag #99. Darauf hin hatte ich auch die Impedanzmessungen durchgeführt.

    In Beitrag #100 spekuliert Bizarre dann...
    Hmm, bei min. Zwischenkammer ( Post 41 ) tritt der Effekt nicht auf, muss also was mit der Federsteifigkeit des "koppelvolumens" zu tun haben...
    Siehe Messung in Beitrag #41.

    Wurde eigentlich schon alles gesagt. Dem kann ich soweit nur zustimmen.

    Bleiben trotzdem eine Reihe von Fragen offen (wär' ja langweilig sonst, wa?):
    - Warum bekommt der Vertsärker die beiden CP-104 bei serieller Verschaltung nicht ausreichend unter Kontrolle? Sind die gemessenen Imedanzunterschiede zwischen den beiden CP-104 tatsächlich die Ursache?
    - Ist das ein besonderes Problem des Messverstärkers, das mit anderen Verstärkern nicht auftritt?
    - Mit welchen Maßnahmen - mechanisch oder elektrisch - bekomme ich das Problem in den Griff? (Koppelvolumen verkleinern? Treiber beschalten?...)

    Ich versuche das zunächst mit einer weiteren ABEC-Simulation, mit 2 CP-104 und größerem, hinterem Gehäusevolumen, zu beantworten. Im nächsten Beitrag dann.

    Oder habt ihr schon Antworten auf die noch offenen Fragen? Oder eine schlüssigere Erklärung zur 210Hz-Reso?

    Bis dahin, Grüße,
    Christoph
    Geändert von Gaga (26.10.2017 um 22:31 Uhr)

  14. #114
    Erfahrener Benutzer Benutzerbild von ZwackHKH
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    Reden

    Hallo Gaga,

    Ist wiedermal super was Du wieder simulierst und dann gleich auch durch Messungen zu vergleichen.
    Ich freue mich auf jeden Thread von Dir. Sind immer sehr interessant. Lehrreich darf ich für mich jetzt nicht verwenden, verstehe viel zu wenig.

    Aber eine Frage treibt mich schon länger um.
    Hast Du die beiden Treiber schon mal einzeln im Gehäuse gemessen? Dabei sollte immer nur das Messobjekt eingebaut seid, damit ist die Federwirkung des nicht eingebauten Treibers nicht vorhanden.

    Ich dachte es soll das Koppelvolumen der beiden Chassis möglichst klein sein. Also beide Membranvorderseiten schauen sich freundlich an. Mit kleinem Adapterring damit sich die Sicken nicht berühren können?

    Mach weiter so, ein klein wenig bleibt auch bei mir hängen.

  15. #115
    Erfahrener Benutzer Benutzerbild von Gaga
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    Standard Nochmal die 210Hz...

    Hallo ZwackHKH,

    vielen Dank für Deine extrem nette Rückmeldung!!! Ich bekomme zwar mit, dass der Thread gelesen wird, aber es ist trotzdem ganz große Klasse, ein so großes Lob mal direkt zu bekommen.
    Es freut mich sehr, wenn der Thread für Dich spannend ist. Leider habe ich bisher nur einen begrenzten Einblick in die Elektroakustik - daher meine Motivation meine Threads (und meine eigenen Lernschritte) eher ausführlich zu beschreiben. Zum Glück gibt's hier eine Reihe von Foren-Mitgliedern, die zeimlich viel Wissen mitbringen und immer wieder guten Input geben.

    Hast Du die beiden Treiber schon mal einzeln im Gehäuse gemessen? Dabei sollte immer nur das Messobjekt eingebaut seid, damit ist die Federwirkung des nicht eingebauten Treibers nicht vorhanden.
    Nein, das habe ich noch nicht gemacht. Beim praktischen Aufbau des isobaischen Lautsprechers kann ich das auch nicht mehr machen, da der innere CP-104 fest eingebaut ist. Aber ich kann das noch simuieren, dazu später mehr...

    Ich dachte es soll das Koppelvolumen der beiden Chassis möglichst klein sein. Also beide Membranvorderseiten schauen sich freundlich an. Mit kleinem Adapterring damit sich die Sicken nicht berühren können?
    Das wäre zweifellos die bessere Lösung. Ich hatte das ja mal bei meinem ersten Versuchsaufbau mit BR-Gehäuse so gemacht (siehe Beitrag #40). Hier war die 210Hz-Reso tatsächlich auch nicht messbar. Bizarre hatte mich darauf hingewiesen.
    Allerdings kann ich das in dem Aufbau, wie er jetzt vorliegt, nicht mehr so machen. Aber vielleicht funktioniert es noch über die Reduzierung des Koppelvolumens durch Einbringung von Holz/Styropor etc.

    Mach weiter so,...
    Mach' ich.

    Moin zusammen,

    nach den Messungen (und einer Simu) im letzten Beitrag, zum Vergleich einige ABEC-Simulationen. Und der Versuch die vermuteten Ursachen der 201Hz-Reso nach zu vollziehen - und mögliche Lösungen zu finden.

    Zum besseren Vertändnis nochmal das Gehäuse, mit dem die nächsten Simus gemacht wurden:

    rot=Membranen, grau=Magneten und Gehäuse, hellgrau=Grenzflächen/Interfaces zwischen verschiedenen Volumina. Bezeichnet ist auch das Setup der Simulationen der einzelnen Treiber.

    Na denn. Der Vergleich der Simulation und der Messung bei Ansteuerung nur des äußeren CP-104, der innere CP-104 ist passiv und nicht beschaltet:

    Ich bin erstaunt, wie gut ABEC das simuliert - trotz der Vereinfachungen bei der Simu und den sicher nicht ganz exakt übernommenen Maße des praktischen Aufbaus.

    Dazu gleich der simulierte Impedanzverlauf:

    Auch der passt ganz gut zur Messung. Da ohne BR-Öffung simuliert wurde, fehlt die entsprechende Impedanzspitze bei ca 50Hz.

    Was passiert? Ich versuche mich mit der Interpretation: Die bisherigen Messungen legten nahe, dass
    - der hintere Treiber (oder auch aus Sicht des hinteren Treibers der Vordere) wirkt als 'Passivmembran' und
    - das (zu große) Koppelvolumen erhöht die zu bewegende Masse und 'entkoppelt' durch dessen Federsteifigkeit (Kompression) die beiden Membranen, die dadurch zunehmend ein Eigenleben führen können.

    not0815 beschreibt es auf seiner Homepage so:
    Je größer das Koppelvolumen wird, um so mehr wirkt sich die Federsteifigkeit des Koppelvolumens aus. Bei kleinen Volumen sind die Chassis faktisch fest über die Membranflächen (via Koppelluft) verbunden, aber bei größeren Volumen ist die Verbindung der Einzelchassis weicher, jeder Treiber führt ein größeres Eigenleben. Nach meiner Erfahrung sollte das Koppelvolumen 10% bis 20% des Einbauvolumens, bzw. besser die Koppelmasse 10% bis 20% der bewegten Masse des Einzelchassis nicht überschreiten.
    Ds hätte ich mir mal vorher genauer durchdenken sollen...

    Ich vermute, dass der äußere CP-104 >250Hz aufgrund der zu großen Koppelvolumen recht unbeeindruckt vom hinteren CP-104 vor sich hinstrahlt (das sieht's ja auch recht linear aus). Richtung 200Hz fängt das System Koppelvolumen/hinterer CP-104 an zu schwingen, daher dort das Impedanzmaximum (sieht aus, wie bei einer 'Klassischen' Passivmembran). Beim Impedanzminimum etwas unter 200Hz sollte die Resonanzfrequenz des Systems liegen.
    Weiter unter der Resonanzfrequenz wirkt die schwingende 'Passivmembran' destruktiv, daher der Einbruch des SPL.

    Aber wie sieht der hintere CP-104 dann andersrum den vorderen (äußeren) CP-104?

    Die Simulation meint so:


    Kurze Kontrolle - zum Vergleich die Messung:

    Haut ebenfalls prinzipiell hin.

    Und die simulierte Impedanz dazu? Sieht so aus:


    Was passiert hier? Das (zu große) Koppelvolumen und die Trägheit/Federsteifigkeit der vorderen Membran bewirken, dass >250Hz zunhemend weniger durch die vordere 'Passivmembran' abgestrahlt wird (neben der schon bekannten 1.8kHz-Reso). Bei etwas unter 200Hz resoniert das System. Die stärkste Abstrahlung über die vordere Membran ist um/etwas unter 200Hz. Bei ca.220Hz ist auch wieder die (Passivmembran-) Impedanzspitze zu sehen.

    Zusammen, d.h. bei seriellem Betrieb der beiden CP-104 ergibt sich das in Beitrag #117 in der 4. Abbildung gezeigte Bild mit der charakteristischen 210Hz-Reso.

    Sollten die Überlegungen stimmen, müsste mit kleiner werdendem Koppelvolumen also die Resonanz zu höheren Frequenzen hin wandern und mit der immer besseren Kopplung der beiden Membranen immer schwächer werden. Schaumermal. Ein kleines Koppelvolumen mit ABEC simuliert. Sieht so aus:


    Der simulierte SPL, beide CP-104 seriell angesteuert:

    Passt gut: Es ist nur noch eine kleine 'Zacke' im Frequenzgang, bei ca 700Hz zu sehen.

    Die simulierte Impedanz?

    Kein (Passivmemran-) Impedanzpeak mehr da.

    Praktisch geht's also mit der Verkleinerung des Koppelvolumens weiter.

    Auf der Verständnis-Seite macht mir noch die Frage Kopfzerbrechen, weshalb ich das 210Hz-Phänomen nur bei serieller Verschaltung der Chassis beobachte - und zwar auch bei der Simulation. Ich gehe davon aus, dass die Simu einen 'idealen' Verstärker annimmt. Der Unterschied zur Parallelschaltung sind dann die in Reihe geschaltete Induktivität der Schwingspule. Jetzt fände ich es angenehm und nützlich, mit dem 'Ersatzschaltbild' von dynamischen Lautsprechern und Gehäusen arbeiten zu können. Leider bin ich da nicht firm. Aber vielleicht ist der Thread ein Anlass, da einzusteigen...?

    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?

    Oh je. Fragen über Fragen. Und das so spät am Abend...

    Grüße,
    Christoph
    Geändert von Gaga (28.10.2017 um 21:52 Uhr) Grund: Kleine Korrektur...

  16. #116
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    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

  17. #117
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    Standard Die isobarische Anordnung, das Koppelvolumen und was da passiert...

    Moin zusammen, hallo Heinz,

    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...
    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

  18. #118
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    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?
    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 20:20 Uhr)

  19. #119
    HSG Franken Benutzerbild von Bizarre
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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

  20. #120
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    Standard

    Hallo Manfred,

    ...außer die CP-104 durch WAL416 ersetzen...
    Da triffst Du den Nagel auf den Kopf. Ob der WAL416 in etwas 3 Litern gut untergebracht wäre, bin ich mir nicht sicher. Aber der Visaton W130X oder einer der kleinen Wavecor würd's vermutlich tun, so wie der WF120BD03, den Christoph Gebhard für einen PC-Lautsprecher in einem ca. 3.3 Liter-Gehäuse eingesetzt hat...

    Tatsächlich ist der Aufwand, die beiden CP104 in isobarischer Anordung in einer furnierten Pappröhre unterzubringen irgendwie...
    völlig gaga

    Zu den (guten) Gründen, davon die Finger zu lassen, später mehr in einem Fazit.

    Aber da ich in meinen Threads eh dazu neige, mir möglichst pädagogisch wertvoll selbst ein wenig mehr gefährliches Halbwissen über die Elektroakustik und den Lautsprecherbau beizubringen, mach' ich hier mal munter weiter.

    Nach den vielen Simus zur Abwechslung mit Messungen.

    Wie war der Stand der Dinge? Klar war, dass die hintere Membran durch das zu große Koppelvolumen nicht mehr gut an die vordere Membran gekoppelt ist (also die beiden Chassis in isobarischer Anordnung nicht mehr wie ein Chassis mit doppelter Membran-Masse und halbiertem Vas betrachtet werden können), sondern die Membranen des jeweils anderen CP104 sich eher wie Passivmembranen verhalten.

    Dazu die Messung aus Sicht des vorderen, äußeren CP104. Dieser wird bei der Messung aktiv angesteuert, der hintere (innere) CP104 ist passiv. Für diese Messung habe ich (anstelle ein Mikrifon einzusetzen) einfach die Spannung an der Schwingspule des inneren CP104 abgenommen, währen am vorderen CP104 der Sinus-Sweep gelaufen ist. Das sieht dann so aus:


    Tatsächlich ist gut zu sehen, wie die Membran des inneren CP104 bei etwas über 200Hz als Passivmembran schwingt. Zudem sind die Resonanz des Koppelvolumens und die BR-Abstimmung zu sehen. Soweit so gut und auch schon in den ABEC-Simus zu sehen.

    Wie kriege ich nun die 210-Hz Reso (Schaltungs-technisch) doch noch weg?
    Folgende Überlegung: Wenn der hintere CP104 ja eh (über 250 Hz) schon nicht mehr gut an den vorderen CP104 gekoppelt ist und ein Eigenleben führt, warum dann versuchen, die beiden CP104 über den ganzen Frequenzbereich parallel laufen zu lassen? Es wäre ja ohnehin ok, wenn der hintere/innere CP104 den Bassbereich<200Hz unterstützt und der äußere CP104 dei ABstrahlung >250Hz übernimmt.

    Da die beiden CP104 seriell verschaltet sind - was passiert, wenn ich zur Schwingspule des inneren CP104 einen Kondensatpr parallel schalte? Das würde so aussehen:


    Je nachdem, wie man das betrachtet (obacht, serielle Weiche), werden die an der Schwingspule des inneren CP104 anliegenden, höheren Frequenzen 'kurz geschlossen', während der vordere CP104 noch über die Schwingspule des hinteren CP104 mit tiefen Frequenzen versorgt wird (und auch über den vorgeschalteten Kondensator).

    Na wie nu? Hier die Messungen (am äußeren Bass, nah) ohne und mit einem 37uF- oder 47uF-Kondensator parallel zur Schwingspule des inneren CP104:


    Das sieht mit dem 47uF-Kondensator doch schon mal gar nicht so schlecht aus: Der 210 Hz-Peak ist kaum noch zu sehen und über 250Hz hat der vordere CP104 sogar einen etwas höheren Schalldruck. Ein guter Ausgangspunkt, um den kleinen PC-Lautsprecher doch noch fertig zu entwickeln...

    Bis dahin, Grüße,
    Christoph

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