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  1. #1
    Neuer Benutzer
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    Standard Stromquelle vs Spannungsquelle

    Hallo zusammen,

    in den letzten paar Tagen habe ich ein bisschen zum Thema signalgesteuerte Stromquelle (transconductance amplifier) gelesen. Man findet viel pro und auch viel contra für den Einsatz als "Verstärker" für die Ansteuerung von LS.

    Ich betreibe mein LS alle als Mehrwege-Aktiv-Systeme mit unterschiedlichen Versionen von symmetrischen LM3886 Endstufen. Weil ich eh am überarbeiten bin, wollte ich gerne das Stromquellen-Prinzip einmal umsetzen.

    De Frage: gibt es erprobte(!) Entwürfe für Chip-Amps wie LM3886 als spannungsgesteuerte Stromquelle?

    VG
    Wilhelm

  2. #2
    HSG Südbaden Benutzerbild von jones34
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    Standard

    Mit einer Stromquelle wirst du im Zusammenhang mit Lautsprechern nicht glücklich werden.
    Durch die nichtlineare Impedanz verzerrst du so dein Frequenzgang deutlich.

  3. #3
    Neuer Benutzer
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    Standard

    Lineare Verzerrungen (Frequenzgang) interessieren ja nicht, denn die werden per DSP entzerrt. Die Weiche ist ja eh im DSP, Raumkorrektur, Chassis-Korrektur, ...

    Der große Vorteil der Stromquelle im Zusammenhang mit LS ist die Verringerung der nicht-linearen Verzerrungen.

  4. #4
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    Standard

    Zitat Zitat von wilopaan Beitrag anzeigen
    De Frage: gibt es erprobte(!) Entwürfe für Chip-Amps wie LM3886 als spannungsgesteuerte Stromquelle?
    @Wilhelm,
    so etwas wirst du nicht finden.
    Prinzipiell ist es aber möglich jede Endstufe auf Strombetrieb umzustricken.
    Finde auf die Schnelle nur dieses PDF von einem Audio Pro -Subwoofer.

    Schaue dir den Schaltplan an.
    Vielleicht reicht dir das als Anregung.


    Zitat Zitat von jones34 Beitrag anzeigen
    Mit einer Stromquelle wirst du im Zusammenhang mit Lautsprechern nicht glücklich werden.
    Durch die nichtlineare Impedanz verzerrst du so dein Frequenzgang deutlich.
    Das ist auch das Problem von Röhrenverstärkern durch den (zum Teil) geringen Dämpfungsfaktor.
    Kann man aber kompensieren!

    Gruß
    Thomas


  5. #5
    Neuer Benutzer
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    Danke für den Schaltplan: das ist der Standardweg, der einem so einfällt. So würde ich es jetzt auch machen ...

  6. #6
    Rez tu neb Benutzerbild von スピーカ
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    Standard

    Ich habe vor einiger Zeit mit stromgesteuerten Lautsprechern experimentiert. Als Informationsquelle hatte ich das Buch "Current-Driving of Loudspeakers" :
    http://www.current-drive.info/

    Das Buch ist auf englisch und nicht ganz leichte Kost. Die meisten mathematischen Herleitungen habe ich ehrlich gesagt übersprungen, aber die sind für das Grundverständnis auch nicht zwingend.

    Bei meinen Versuchsaufbauten mit einen Breitbänder konnte ich keinen Unterschied zwischen spannungsgesteuert und stromgesteuert hören, obwohl es prinzipiell bei stromsteuerung besser sein müsste. Meine Ohren sind jedoch keine allgemeingültige Referenz und zu Verzerrungsmessungen bin ich damals mangels gutem Mikro nicht gekommen.
    Soviel kann ich zumindest sagen: Der Unterschied ist sehr gering.
    スピーカ ist japanisch und heißt Lautsprecher

  7. #7
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    Standard

    Ja, das Buch besitze ich auch. Und habe diverse Paper dazu gefunden.

    Mit würde interessieren, welchen Verstärkeraufbau Du gewählt hast? Da Du einen BB eingesetzt hast, hattest Du keine Weiche, oder? Ggf. ein passives Korrekturglied?

  8. #8
    Rez tu neb Benutzerbild von スピーカ
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    Standard

    Als Verstärker hatte ich eine selbst gebaute Mosfet-Endstufe(ähnlich Albs), die ich je nach Erfordernissen beschaltet habe.
    Und ja, passiv korrigiert, obwohl selbst der unkorrigierte Unterschied auch nur gering war
    Einfach mal ausprobieren. Ein LM3886 lässt sich schnell aufbauen.
    スピーカ ist japanisch und heißt Lautsprecher

  9. #9
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    Zitat Zitat von wilopaan Beitrag anzeigen
    Der große Vorteil der Stromquelle im Zusammenhang mit LS ist die Verringerung der nicht-linearen Verzerrungen.
    Richtig.

    Und warum wird das nicht flächendeckend eingesetzt? Weil schwierig zu realisieren, und man den Verzerrungen auch anders beikommen kann (oder es gar nicht will).

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Benutzerbild von Traktrix
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    Zitat Zitat von JFA
    Und warum wird das nicht flächendeckend eingesetzt?
    Sehr gute Frage! Habe darueber einmal mit einem frueheren Mitarbeiter von Canton sprechen koennen. Die hatten wohl 'mal in den spaeten 80ern/fruehen 90ern (= Vor-DSP-Zeit) bei einem Aktivteil den Hochtoener im Stromquellenbetrieb, Ziel war dabei, deren Schwingspuleninduktivitaet (= Quelle diverser Nichtlinearitaeten) in ihren Auswirkungen auszuhebeln. Da die dann in Reihe zur Stromquelle liegt, wird sie faktisch unwirksam. Das scheint sich aber nicht wirklich bewaehrt zu haben, denn Canton ist davon (nach Weggang meines oben erwaehnten Gespraechspartners) wieder abgerueckt - wie uebrigens auch von allen moeglichen, z.T. sogar patentierten Regelungen, die Canton damals in Konkurrenz zu B&M probiert hat.

    Gruss Jens

  11. #11
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    Zitat Zitat von JFA Beitrag anzeigen
    Richtig.

    Und warum wird das nicht flächendeckend eingesetzt? Weil schwierig zu realisieren, und man den Verzerrungen auch anders beikommen kann (oder es gar nicht will).
    Es ist eigentlich nicht schwieriger als ein Spannungsverstärker - nur anders.

    Warum sollte man die Verzerrungen der Chassis nicht reduzieren wollen?

  12. #12
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    Zitat Zitat von Traktrix Beitrag anzeigen
    Sehr gute Frage! Habe darueber einmal mit einem frueheren Mitarbeiter von Canton sprechen koennen. Die hatten wohl 'mal in den spaeten 80ern/fruehen 90ern (= Vor-DSP-Zeit) bei einem Aktivteil den Hochtoener im Stromquellenbetrieb, Ziel war dabei, deren Schwingspuleninduktivitaet (= Quelle diverser Nichtlinearitaeten) in ihren Auswirkungen auszuhebeln. Da die dann in Reihe zur Stromquelle liegt, wird sie faktisch unwirksam. Das scheint sich aber nicht wirklich bewaehrt zu haben, denn Canton ist davon (nach Weggang meines oben erwaehnten Gespraechspartners) wieder abgerueckt - wie uebrigens auch von allen moeglichen, z.T. sogar patentierten Regelungen, die Canton damals in Konkurrenz zu B&M probiert hat.

    Gruss Jens
    Ja, genau: Vor-DSP-Zeit. Will man einen Stromquellenbetrieb in der Nähe / bei der Resonanzfrequenz durchführen, muss man ja kompensieren. Und das war eben aufwendig ...

    Nicht alles was gut ist, ist kommerziell erfolgreich

    Bei Fa. Klippel wird es genauso eingesetzt:

    http://www.klippel.de/our-products/c...led-sound.html

  13. #13
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    Zitat Zitat von wilopaan Beitrag anzeigen
    Es ist eigentlich nicht schwieriger als ein Spannungsverstärker - nur anders.
    Wir reden nochmal darüber, wenn es soweit ist

    Warum sollte man die Verzerrungen der Chassis nicht reduzieren wollen?
    Weil es einen Großteil der Leute nicht interessiert. Die Anmerkung war eher als Seitenhieb auf eben diese Klienten gedacht.

    Verzerrungen bekommt man durch geschickte Auslegung des Antriebs weitestgehend weg (bei passiven LS), oder durch Regelung, oder modellbasierte Steuerung (Klippel).

    Letzteres hatten wir so ähnlich schon in den 80ern, allerdings analog. Resultat: Bauteilegrab und hat gerauscht wie blöde. Wurde später durch eine einfache Regelung ersetzt

  14. #14
    Erfahrener Benutzer Benutzerbild von Traktrix
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    Zitat Zitat von wilopaan
    Ja, genau: Vor-DSP-Zeit. Will man einen Stromquellenbetrieb in der Nähe / bei der Resonanzfrequenz durchführen, muss man ja kompensieren. Und das war eben aufwendig ...
    Z.T. richtig, das waere so bei Betrieb "in der Nähe / bei der Resonanzfrequenz" so. Aber natuerlich wurde der Hochtoener aktiv so getrennt, dass er hinreichend "weit weg" von der Hochtoener-Resonanzfrequenz betrieben wurde. Es ging, s.o., vor allem um die Reduzierung des Einflusses des Schwingspuleninduktivitaet, also eher um den oberen Teil des Uebertragungsbereiches des Hochtoeners.

    Gruss Jens

    P.S. Das ganze war uebrigens Mitte/Ende der 80er, nicht in den fruehen 90ern - wie von mir zunaechst noch fuer moeglich gehalten.

  15. #15
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    Standard

    Weil ich das Thema auch interessant finde (es gibt Anwendungen im Nicht-HiFi-Bereich, bei denen Lautsprecher an Stromquellen betrieben werden), hab ich mal ganz rudimentär in LTSpice das Ersatzschaltbild eines Lautsprechers mal eine eine Spannungsquelle und mal an eine Stromquelle gehängt. Das Modell stammt im Original von http://jm.plantefeve.pagesperso-orange.fr/LT_box.html

    Die Endungen der angehängten Dateien müssen nach .asc umbenannt werden!
    Angehängte Dateien Angehängte Dateien
    Geändert von adicoustic (08.02.2017 um 20:03 Uhr) Grund: Vergessen, die Anhänge hochzuladen

  16. #16
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    Links der LS an einer Spannungsquelle, rechts an einer Stromquelle. Die grünen Kurven zeigen die Schalldruckpegel-FG, die blauen die Schallleistungspegel-FG.

    Die Rechnung wurde jeweils für eine Leistung von 1,9 W gemacht, also links bei 2,83 V and 4,2 Ohm, rechts bei 674 mA an 4,2 Ohm.
    Miniaturansicht angehängter Grafiken Miniaturansicht angehängter Grafiken Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	LS an Spannung- und Stromquelle.gif
Hits:	102
Größe:	46,3 KB
ID:	13251  
    Geändert von adicoustic (08.02.2017 um 20:12 Uhr) Grund: Angaben zur Leistung ergänzt

  17. #17
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    Zitat Zitat von adicoustic Beitrag anzeigen
    (es gibt Anwendungen im Nicht-HiFi-Bereich, bei denen Lautsprecher an Stromquellen betrieben werden),
    Wo denn das?

  18. #18
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    Zitat Zitat von JFA Beitrag anzeigen
    Wo denn das?
    Ich könnte mir vorstellen, dass er Shaker meint. Im Eneffekt ein Lautsprecher ohne Membran

  19. #19
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    Stromansteuerung ist aber fast schon Voraussetzung für Regelung, da dank ausgeschalteter Induktivität schneller uns somit mehr Schleifenverstärkung / höhere Grenzfrequenz möglich.

    Und die Regelung erschlägt dann auch gleich die weitgehend unbedämpfte Resonanz.

  20. #20
    Nachwuchs Benutzerbild von Spatz
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    Hier gibt es übrigens auch noch eine Menge Infos, leicht verständlich, warum IGK eine gute Sache ist:

    http://www.aktives-hoeren.de/viewtopic.php?f=37&t=1492

    Ich zumindest würde mich über eine leicht zu bauende Version eines IGK-Verstärkers sehr freuen...

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