Tieftonabstimmung mit Vorwiderstand und/oder "zu tiefer" Abstimmung

[JFA]

Auf deinen letzten Beitrag:

Oh, das ist blöd geschrieben. Die 3 dB mehr hat es nur bei der Resonanzfrequenz, weil dort dann Leistungsanpassung vorliegt. Auf den Gesamtwirkungsgrad bezogen ist das Unsinn.

Auch hier ist ein Fehler drin, es müssten -12dB statt -6dB sein und somit müsste man die Spannung ver-vierfachen

Davor steht:

schaltet man nun einen Vorwiderstand mit Rv=Re, also R=2Re ist, davor

• halbiert sich der Referenzschalldruck (-6 dB)*
  
• halbiert sich der Wirkungsgrad (-3 dB)*
• verdoppelt sich Qes auf 1/2, also -6 dB bezogen auf den Referenzschalldruck
• d.h. man hat 3 dB weniger Pegel bei der Resonanzfrequenz, dafür aber 3 dB mehr Wirkungsgrad

Kumulativ passt das schon so.

[kboe]

Auch hier ist ein Fehler drin, es müssten -12dB statt -6dB sein und somit müsste man die Spannung ver-vierfachen und hat natürlich wird dann das Chassis aich nicht entlastet, um zum selben Schalldruck zu kommen, wie ohne Vorwiderstand. Stattdessen muss der Verstärker die vierfache Spannung aufbringen und es wird jede Menge Leistung verschenkt. Nichts gewonnen, aber viel verloren.

Der erste Post in diesem Thread, der für mich als Anwender des ohm'schen Gesetzes Sinn ergibt.

[nic-enaik]

Moin Zusammen,

hab den Thread ein wenig überflogen. Gerne würde ich das bei meinen Visaton Basshörnern umsetzen.

Die Chassis darin haben auch einen ziemlich starken Antrieb.

Aber die Spule kann nur 400watt ab.

Durch die geschlossene Rückkammer kann auch auch keine Wärme entweichen, weshalb ich beim PA Betrieb sorgen habe, dass die Spulen zu heiß werden.

Daher würde ich das ganze aus rein thermischer sicht gerne umsätzen.

Muss der RV in dem Falle unter Berücksichtigung des Gehäuses/Horn
ausgelegt werden?

Kann man das mit Hornresponse simulieren?

Danke im Voraus.

Gino

[Gaga]

Hallo Gino,

nur zu Deiner letzten Frage:

Kann man das mit Hornresponse simulieren?

Ja, Du kannst in HornResp Rg (Amplifier Output Resistance) eingeben:


Wenn ich das mit diesem Default Horn Loudspeaker Parameters-Beispiel von Hornresp mache sieht das ohne (Rg=0) bzw. mit Rg=8 Ohm so aus:


Die Resonanzfrequenz des Woofers liegt in dem Beispiel bei knapp 60Hz. Da nähern sich die Schalldruck-Kurven der beiden Varianten auch am stärksten an.

Grüße,
Christoph

[nic-enaik]

Moin Christoph,

verstehe ich das richtig, dass beim Verwenden des Vorwiederstands der wirkungsgrad abnimmt?

rot ist ja deutlich lauter als blau.

Bringt ja thermisch dann nix, wenn ich den Wirkungsgradverlust wieder kompensieren muss.

Gruss Gino

[JFA]

Hast halt weniger thermische Kompression. Bei gleicher Anfangsleistung - am Chassis! - pendelt sich der Beharrungszustand - wenn die Temperatur der Schwingspule geteilt durch den Wärmewiderstand des Chassis zur Umgebung gleich der thermischen Verlustleistung ist - bei einer höheren Leistung am Chassis und damit einer höheren Lautstärke ein. Das heißt natürlich auch, dass die Schwingspule heißer werden kann und daher eventuell die Grenztemperatur überschritten werden kann.

[nic-enaik]

Moinsen,

so war schon was spät gestern

Habs aber verstanden jetzt glaub ich

Wenn ich das jetzt einfach mal aufs VisatonHorn übertragen würde und den Einsatz bis 100hz berücksichtige, habe ich den Wirkungsgradverlust ja in einem Bereich, der von dem Horn ja gar nicht wiedergegeben werden muss.

Daher ist es ja egal.

Daheim habe ich Windows bzw. Hornresponse. Da werde ich das mal Simulieren.

[Kalle]

Moin,
ich habe da irgendwie von einer neuen Entwicklung gelesen, nennt sich glaube ich DSP.
Das erscheint mir irgendwie sinniger als mit einem heißen Widerstand das Horn von innen abzufackeln.
Jrooß

[nic-enaik]

Moin,
ich habe da irgendwie von einer neuen Entwicklung gelesen, nennt sich glaube ich DSP.
Das erscheint mir irgendwie sinniger als mit einem heißen Widerstand das Horn von innen abzufackeln.
Jrooß

Mir geht es nicht darum den F-Gang anzupassen. Das geht natürlich per DSP.


Es geht hierum wie gesagt, dass das Chassis/Spule thermisch entlastet wird zwecks Dynamikkompression und was es noch so alles mit sich bringt.

[Kalle]

JFA schreibt oben .....nöh, klappt nicht. Wie auch? Für den gleichen Hub für die gleiche Lautstärke brauchst du die gleiche Leistung im Horn.
Die Idee mit dem Vorwiderstand bzw. hochohmiger Spule bringt durch andere TSPs mehr Labberbass aus der Bassreflexkiste denn die Kontrolle durch den Amp leidet.

[JFA]

Ich hab doch geschrieben, dass es mit Vorwiderstand weniger komprimiert. Halt mit dem Nachteil, dass man sein Chassis überhitzen kann.

Was aber auch schon dadurch passieren kann, dass man es in geschlossenes Gehäuse einbaut. Ich hatte die Tage nochmal nachgeschaut, üblicherweise wird die Belastbarkeit free-air gemessen, dann bestehen natürlich andere Kühlbedingungen als in einem Gehäuse. In BR würde ich mir wenig Sorgen machen, da findet genug Luftaustausch statt, aber in CB ist das nicht so dolle.

[nic-enaik]

hmm..schad , dann bringts ja nix bei dem Einsatz.

[Kalle]

Moin,
man kann natürlich auch das richtige Horn wähle. Alte Konstruktionen wie W-Bin, Eliminator, 4560 Frontloaded, nicht zu vergessen die VOTT haben als Druckkammer eine Bassreflexlösung, das bringt u.a. gesunde Kühlung. Interessant sind doch die kurzen Hybridhörner, wo der Magnet in dem Kurztrichter steckt, besser als jeder Ventilator.

[JFA]

verstehe ich das richtig, dass beim Verwenden des Vorwiederstands der wirkungsgrad abnimmt?

Bezogen auf die Leistung am Chassis: der Wirkungsgrad bleibt gleich
Bezogen auf die Ausgangsspannung des Verstärkers (also die Empfindlichkeit): die sinkt, und zwar um Re/(Rv+Re) (es fließt weniger Strom durch die Schwingspule)
Bezogen auf die Ausgangsleistung des Verstärkers: sinkt natürlich um den gleichen Faktor, denn um die gleiche Lautstärke zu erzielen muss die Ausgangsspannung um den Faktor (Rv+Re)/Re erhöht werden

Ob das am Ende des Tages thermisch klappt ist schwer vorherzusagen. Mit einem praktischen Test geht es aber:

1. Chassis ins Gehäuse einbauen, Temperatur T0 und Re(T0) messen
2. Repräsentatives Musiksignal draufgeben und warten
3. Nach einiger Zeit (1h oder so, besser 2h) Leistung P am Chassis (Spannung tut es zur Not auch) und Re(T) messen.
4. Aus Re(T) lässt sich die Temperatur des Schwingspulendrahtes bestimmen: Re(T) = (1+aT)*Re(T0) => [Re(T)/Re(T0)-1]/a=T
5. Mit Rth=P/(T-T0) ergibt sich der thermische Widerstand von Schwingspule zur Umgebung
6. Maximale Drahttemperatur festlegen, zB 200°C (PAs können idR mehr), bei üblicher Umgebung (drinnen?) macht das 180K Temperaturerhöhung
7. Die maximale Leistung nach Erwärmung der Schwingspule ist dann Pmax=180K / Rth (<- Edit!!!)
8. Womit die maximale Ausganggspanung des Verstärkers festgelegt werden kann: U=Wurzel[Pmax*Re(T)] bzw. bei Verwendung eines Vorwiderstands U=Wurzel[Pmax*(Rv+Re(T))]

Klar soweit?

[pcmurx]

verstehe ich das richtig, dass beim Verwenden des Vorwiederstands der wirkungsgrad abnimmt?

Bringt ja thermisch dann nix, wenn ich den Wirkungsgradverlust wieder kompensieren muss.

Gruss Gino

Wenn du mit der Frage ins PA-Forum gehst, nimm Popcorn mit. Da hauen sich die Leute seit Jahren mit Anlauf die Köppe darüber ein, weil es jemanden gab, der einen Sub mit 18Sound 18NLW9600 inkl. Vorwiderstand in CB angepriesen hat.

@JFA Vielen Dank für die Erklärung!

[stoneeh]

dass es mit Vorwiderstand weniger komprimiert.

Wayne's interessiert bzw. wer's noch nicht gesehen hat, bisschen in diesen Post hinein hab ich's auch mal akustisch nachgemessen.

Halt mit dem Nachteil, dass man sein Chassis überhitzen kann.

Ist in der Tat nichts für den Betrieb im Grenzbereich. Man muss den Teufelskreislauf "Schwingspule erwärmt sich -> Widerstand wird größer -> durch den größeren Widerstand schiebt der Vorwiderstand mehr Leistung nach -> Schwingspule erwärmt sich weiter -> ..." vermeiden. Den Vorwiderstand seh ich also, neben der Sache mit der sich ändernden Tieftonabstimmung, am besten eingesetzt, um einsetzende Powercompression ein paar dB vor dem elektrisch-thermischen Limit des Lautsprechers weiter zu minimieren. Mehr so ne High-End High Fidelity (höchste Signaltreue) Sache, weniger etwas für maximalen Output im PA-Betrieb.

Was aber auch schon dadurch passieren kann, dass man es in geschlossenes Gehäuse einbaut. Ich hatte die Tage nochmal nachgeschaut, üblicherweise wird die Belastbarkeit free-air gemessen, dann bestehen natürlich andere Kühlbedingungen als in einem Gehäuse. In BR würde ich mir wenig Sorgen machen, da findet genug Luftaustausch statt, aber in CB ist das nicht so dolle.

Im BR mit großem Port, welcher aus akustischer Hinsicht unabdingbar ist (wenn man nicht grad nur ganz leise hören will), ist laut Literatur der Luftaustausch bzw. Kühleffekt, der Intuition entgegen, minimal. Wiederum wird der Effekt mit dem vermeintlichen Hitzestau in der CB mMn vollkommen überschätzt. Klar erwärmt sich der Innenraum, aber es wird ja auch durch die Wände Wärme abgestrahlt. Und durch den hohen Crestfaktor von Musik hält sich die RMS-Leistung ja absolut im Rahmen.

[JFA]

Im BR mit großem Port, welcher aus akustischer Hinsicht unabdingbar ist (wenn man nicht grad nur ganz leise hören will), ist laut Literatur der Luftaustausch bzw. Kühleffekt, der Intuition entgegen, minimal. Wiederum wird der Effekt mit dem vermeintlichen Hitzestau in der CB mMn vollkommen überschätzt. Klar erwärmt sich der Innenraum, aber es wird ja auch durch die Wände Wärme abgestrahlt. Und durch den hohen Crestfaktor von Musik hält sich die RMS-Leistung ja absolut im Rahmen.

Hast du da mal die Literaturstelle(n) zu BR?

Natürlich wird bei CB auch über die Wände (fast nur über die Wände) Wärme abgestrahlt, die bilden einen Wärmewiderstand von Innen nach Außen. Die Luft im Inneren ist weitestgehend eine Wärmekapazität die über den thermischen Widerstand Magnet -> Luft (schlecht!) aufgeheizt wird, diese Wärmeleistung über den thermischen Widerstand (schlecht!) an die Wände innen abgibt, die dann den Wärme nach außen leiten (das ist selbst bei MDF noch Ok) und da dann an die Umgebung abgeben (schlecht!). Ich kam mal geschätzt auf 3 K/W (glaube ich, muss ich nochmal raussuchen/neu machen) für ein Gehäuse üblicher Größe. Kling nicht viel, sind bei 10 W effektiver Leistung allerdings schon satte 30 K mehr.

[stoneeh]

Hast du da mal die Literaturstelle(n) zu BR?

https://jahonen.kapsi.fi/Audio/Papers/AES_PortPaper.pdf

"Large ports with a taper designed to minimize turbulence will act poorly to exchange the air in the box and subsequently exchange heat. Ports that are in fact overdriven under maximum use and located at the top and bottom of the box would be preferred. Creating an asymmetry between the two is not largely useful although a compromise may exist."

Natürlich wird bei CB auch über die Wände (fast nur über die Wände) Wärme abgestrahlt, die bilden einen Wärmewiderstand von Innen nach Außen. Die Luft im Inneren ist weitestgehend eine Wärmekapazität die über den thermischen Widerstand Magnet -> Luft (schlecht!) aufgeheizt wird, diese Wärmeleistung über den thermischen Widerstand (schlecht!) an die Wände innen abgibt, die dann den Wärme nach außen leiten (das ist selbst bei MDF noch Ok) und da dann an die Umgebung abgeben (schlecht!). Ich kam mal geschätzt auf 3 K/W (glaube ich, muss ich nochmal raussuchen/neu machen) für ein Gehäuse üblicher Größe. Kling nicht viel, sind bei 10 W effektiver Leistung allerdings schon satte 30 K mehr.

Siehst. Und ich erinnere mich grad, warum ich meine Meinung so selbstsicher verlautbart hab - es gibt dazu ja empirische Daten. Siehe -> klick

Nach ~1h Prügelbetrieb in der CB mit Musik kein bzw. kaum ein Erwärmungstrend an der Spule, bzw. auch keiner der über die rein via der an die Spule zugeführte Energie berechnete Erwärmung hinaus geht.

[FF]

Im PA-Forum hatte ich zur Hitzeentwicklung in Gehäusen vor knapp 20 Jahren mal einen Beitrag verfasst, in dem eine vereinfachte Berechnung vorgestellt wurde. https://paforum.de/forum/index.php?t...bst-berechnen/ Leider haben die Bildverweise den Forenumzug nicht überlebt, ich muss schauen, ob ich die noch irgendwo abgespeichert habe.

Kurzffazit: Letztlich hängt die max. Temperatur im Gehäuse nur von der durch das Chassis abgegebenen Wärmeleistung und dem Transmissionsverlust aller Gehäuseoberflächen ab. Gehäusevolumen etc. haben in der Vereinfachung nur Einfluss darauf, wie schnell diese Temperatur erreicht wird, nicht aber auf den max.Wert.

[phase_accurate]

Das Ding hier ....

EL-36D - Cerwin Vega

.... hat wohl nicht nur zum Spass einen Aluminiumdeckel.

Gruss

Charles