Membrangegenkopplung von Lautsprechern

[3eepoint]

Ich bin die nächsten Tage leider wohl nicht in der Lage viel schreiben zu können, das nur schonmal vorweg, verdammte Uni....

An Infos ist alles erwünscht was du hast, wenn was zu schnell ging wird sich schon jemand melden

Der Spannungsverlauf deines Amps in dem ersten Graphen ist so denk ich nicht richtig, das würde ein resonanzverhalten im Bass (Ampseitig) implizieren, sprich ein ernst zu nehmndes Schaltungsproblem. Kanns du erörtern, wie du da drauf kommst?

[druesel1]

Hallo zusammen,

die erste Winziggrafik ist sogar noch etwas untertrieben dargestellt, wenn es halbwegs maßstabsgerecht wäre, dürfte die Amplitudenerhöhung bei 20Hz etwa doppelt so hoch sein! - alles was an Amplitudenüberschuss vorhanden ist (gegenüber Graf. 3), ist genau das, was durch Gegenkopplung "zunichte" gemacht werden muss und zu allen zu erwartenden Vorteilen "genutzt" wird.

Die Amplitudenverläufe am Amp-Ausgang bzw. am Messmikro verlaufen tatsächlich so.
Eine Anmerkung noch kurz: hat man einen separaten TT-Amp., welcher in seinem f-Gang steil beschnitten ist, kann man sich u.U. den nach unten hin sehr stark steigenden Amplitudengang sparen und stattdessen die Gesamtverstärkung des sagen wir von 20 - 200Hz reichenden TT-Amp auf die Maximalamplitude (Abb. 1) festlegen und denn mit Hilfe der GGK die Amplitude entsprechend herunterziehen (ähnl. Abb. 3) - geht jetzt vielleicht etwas zu weit.

Mal bitte durch den Kopf gehen lassen und bei Unklarheiten gleich wieder nachhaken - so soll`s ja sein.

Im Laufe der Woche werde ich mal eine kleine Fortsetzung vorbereiten.

Bis dann.

MfG Hannes

[druesel1]

Nochmals hallo zusammen,

hab noch ein paar min. Zeit gefunden und will doch noch einmal ganz kurz das ganz ursächliche Prinzip einer solchen Regelung versuchen zu veranschaulichen, da mich oft das Gefühl beschleicht, dass hier einiges nicht ganz so richtig verstanden wird.

Möchten wir mit Hilfe einer Gegenkopplung eine Regelung des Chassis durchführen, so kann der Sensor niemals eine Amplitudenerhöhung der Ausgangsspng. des Amp. verursachen, solange die Regelung in ihren Grenzen arbeitet. Sobald eine Amplitudenerhöhung festzustellen ist, wird die Angelegenheit zur Mitkopplung, wird instabil und fängt unter gewissen Voraussetzungen an zu schwingen – aber das sollten wir unter allen Umständen vermeiden! Die Sensorspannung muss also unbedingt gegenphasig (!) der Eingangsspng. des geregelten Amp. zugeführt werden (Additionsglied). Somit muss der ungeregelte Amp. so dimensioniert werden, dass immer genügend Verstärkungsreserve vorhanden ist (siehe Abb.1). Die Spannung des Sensors hat nun dafür Sorge zu tragen, dass die Verstärkung so „gedrosselt“ (gegenphasige Spng.) wird, dass wir einen linearen Schalldruckverlauf am Chassis messen können. Der f-Gang der Ausgangsspng. des nun geregelten Amp. ist prinzipiell in Abb. 3 dargestellt. Das Sensormikrofon hat durch seine gegenphasige Spannung die Verstärkung so reduziert, das der Lsp. linear arbeiten kann. Das macht er zum Glück und zu unserer Verblüffung richtig gut – die erforderliche „Dosierung“ kann bei richtiger Dimensionierung problemlos mit einem Einstellregler erfolgen.
Hier kommen immer sofort die EQ-Fans mit der Behauptung, dass sei mit einem DSP auch problemlos möglich. Und da haben sie völlig Recht – das sollte zu schaffen sein, wenn wir eine immer vorhandene Drift verschiedener Parameter einmal völlig außer Acht lassen. Aber alle übrigen Verbesserungen, und es sind nicht wenige (wie z.B. eine in etwa Verdoppelung der sonst möglichen Membranauslenkung bei vergleichbarem THD [nachweislich, aber alles der Reihe nach]) und vor allem keine marginalen. Ein Aspekt, welcher sich ebenfalls einfach messen lässt, sei viell. noch erwähnt, der schöne Amplitudengang des geregelten Amp. (Abb. 3) verändert sein Aussehen ganz erheblich bei minimaler und maximaler Aussteuerung. Das sind so Sachen, welche mit DSP nicht zu händeln sind.

Hoffe, dass bei den noch nicht ganz so sattelfesten Lesern jetzt nicht alle Klarheiten beseitigt sind. Einfach nachhaken wenn gewünscht.

Mit freundlichen Grüßen Hannes

[wgh52]

Als Ergänzung poste ich hier mal ein Prinzipschaltbild der AFB Regelung (stammt aus einem auf jeden Fall lesenswerten und aufschlussreichen Funkschauartikel von 1984):



Interressanterweise wird hier ein PI Regler vorgeschlagen, während in der Omega (soweit ich deren Schaltung entnehme) ein P-Regler verwendet wird. Hier ergäbe sich eventuell bereits ein erstes Experimentierfeld

Edit: Bitte hier die Korrektur lesen!

[wgh52]

Hallo Hannes,

ich gehe mit Deinen Beschreibungen zwar im Endeffekt konform, aber nicht in jedem Detail ...


z.B. Thema Gegenkopplung/Mitkopplung:

• Die Höhe des Sensorsignales bestimmt die (momentane) Regelschleifenverstärkung. WEIL es gegenphasig ist, verringert ein sehr kleines Sensorsignal die Gegenkopplung (Verstärkung wird dadurch größer, mehr Leistung wird abgegeben), ein grosses erhöht Gegenkopplung (Verstärkung kleiner, also wird weniger Leistung abgegeben).
• Durch zu wenig Gegenkopplung (also zu hohe Schleifenverstärkung) könnte die Endstufe in die Begrenzung bzw. Übersteuerung geraten (Rechteckausganssignal ), was aber keine Mitkopplung im Wortsinne ist...
• Mitkopplung an sich liegt dann vor, wenn das (Gegenkopplungs- oder) Sensorsignal IN Phase mit dem Eingangssignal wäre (bzw. also die Phasenreserve zu gering ist) und dadurch der Regelkreis sozusagen durch selbstanregung schwingt (ggf. auch Rechteckausganssignal ) ohne dass überhaupt ein Eingangs- oder Nutzsignal anliegt: Der Regelkreis wird zum Oszillator

Aber zurück zum nicht schwingenden Regelfall (der eine entsprechende Grundauslegung des Regelkreises bedingt!):

• Durch frequenzabhängig unterschiedlich hohe (zum Eingangssignal gegenphasige) Mikrofon-Sensorsignale (verursacht z.B. durch "Ungeradigkeiten" im Treiberfrequenzgang oder z.B. den Hochpasseffekt des eingebauten Treibers) wird die momentane Gesamtverstärkung so gesteuert, dass Unebenheiten in Echtzeit (Totzeit sei mal vernachlässigt) ausgeglichen werden.

Bitte nicht falsch verstehen: Ich versuche nur die Dinge so zu erklären, wie ich sie mal gelernt habe, obiges ise also nur "my 2 cents worth" zum Verständnis, keine Kritik!

[newmir]

Ich habe das noch nicht zuende gedacht ...spontan denke ich, die Rueckkopplung sollte doch eigentlich statt analog auch direkt Digital mit/im DSP moeglich sein ....oder ...ist das zu langsam wegen der Digital => Analog => Digital Wandlung. Hat das schon mal jemand versucht?

Muss das Micro aussen sitzen? Oder kann das auch innen am Basstoener sitzen? Oder nimmt es dann zuviel von den Reflektionen/stehenden Wellen im Gehauese auf.

[3eepoint]

Digital wird mit den latenzen schwer, 2ms wären bei 500Hz schon zu viel, daher ginge es nur mit dedizierten systmen wo der chip nur die Regelung macht.

Wenn via mic geregelt wird ist denk ich vor der membrane am besten um den Schalldruck relativ gering zu halten. Im Gehäuse selber haut der druckkammereffeckt zu sehr rein und kann das mic übersteuern.

Ich schreib heute abend mehr, bin jetzt noch in der uni

[wgh52]

...Interressanterweise wird hier ein PI Regler vorgeschlagen, während in der Omega (soweit ich deren Schaltung entnehme) ein P-Regler verwendet wird. Hier ergäbe sich eventuell bereits ein erstes Experimentierfeld ...

Nach nochmaliger Ansicht muss ich das korrigieren: Die Omega hat eindeutig einen PI Regler, denn den Gegenkopplungszweig des Regler-OPV bildet eine RC-Parallelschaltung, die effektiv eine untere Grenzfrequenz von ca. 33 Hz ergibt.

[wgh52]

Hallo Regelungsfreunde,

Ein paar Kommentare ...

Zum Thema Mikrofon "innen":

• IN der Box herrschen komplett andere Verhältnisse als außen
• Die Luftfedersteife im Inneren bedämpft die Freiluftresonanz des Treibers
• Es entsteht so eine Druckkammer im Inneren, aber außen is näherungsweise "Freifeld" mit beliebig niedriger Federsteife
• Die Verhältnisse auf der Außenseite wollen wir optimieren, nicht die auf der Innenseite

Zum Thema DSP in der Regelschleife:

• AD>DSP>DA ist sicherlich vorstellbar, aber für IIR Filterung kann man mit 5 ms rechnen, für FIR wird's viel mehr.
• Dadurch werden die Totzeiten so groß, dass an "Echtezeitregelung" wie bei Analogregelung gar nicht zu denken ist.

Zu DSP anstatt Regelung:

• Heute problemlos machbar, kann Regelung zum Grossteil ersetzen, zusätzlich Frequenz- & Phasengang korrigieren.
• Eigentlich spricht nur die nicht automatisierte Anpassung an veränderte Materialeigenschaften und Umgebungsbedingungen dagegen (kein sooo starkes Argument )
• Zur Zeit der AFB Lautsprecherentwicklung (erste Hälfte 80er) hatten Mikroprozessoren max. 100 MHz, entsprechende DSP Software nicht vorhanden, PCs waren DOS Maschinen.... Analog Signalverarbeitung war also angesagt!

Wie dem allem auch sei:

• Die alten Schätzchen bzw. Technologien zu verstehen und zu betreiben macht (mir/uns) halt Spaß!
• AD und DA Wandlung für DSP werden gegebenenfalls gespart
• Ich selbst setze gerne (m)einen DEQX DSP vor einer Box mit Regelung ein - zur IIR/FIR (Fein-)Aabstimmung, evtl. auch als Weiche

[druesel1]

Liebe Mitleser,


(habe gerade Winfried`s letzte beiden Beiträge erst gesehen, welche ja schon einiges Klären. Vielleicht zur Ergänzung aber doch noch dieser kleine Beitrag)


möchte kurz auf Winfried`s Beiträge eingehen, da ich genau in dieser Herangehensweise der Betrachtung oft die Gründe für eine unnötige Verkomplizierung der ganzen Angelegenheit sehe. Im übrigen bin ich ganz besonders an Kritiken interessiert, nur hierdurch wird man doch auf eigene Fehler aufmerksam gemacht und bekommt das Gefühl dass ein gewisses Interesse vorhanden ist – ich bitte förmlich darum und fühle mich in keinster Weise angemacht!

Schön, dass du die kleine Grafik mit in`s Spiel bringst. Das eigentliche Prinzip wird hier klar ersichtlich, nur, was verbirgt sich eigentlich immer hinter den als P- oder PI-Regler bezeichneten Gliedern? Wenn wir uns das mal veranschaulichen sollten fast schlagartig gewisse Sachverhalte in einem anderen Licht erscheinen.
Ich persönlich würde diese Begriffe im hier betrachteten Zusammenhang weniger verwenden, weil sich mir immer das Gefühl aufdrängt, dass dem Betrachter hiermit eine gewisse Kompliziertheit vorgegaukelt werden soll, um die horrenden Preise für derartige Anordnungen zu rechtfertigen.
Was verbirgt sich also schaltungstechnisch hinter den „Reglertypen“:

P-Regler:


PI_Regler:



Der P-“Regler” ist nichts weiter als ein analoger Verstärker ohne f-Gang Beeinflussung – im einfachsten Fall ein Stück Draht.
Der PI-„Regler“ hat im Gegenkopplungszweig eine integrierende Komponente, hier das C, und bewirkt nichts anderes als eine Tiefenanhebung, wovon der NF-Techniker auch reden würde. Und genau das zeigt die Abb. 1 von den kaum zu erkennenden kleinen Grafiken weiter oben – also nichts weiter als die Auswirkungen eines PI-Reglers auf den f-Gang der erst einmal ungeregelten Kette.

Die Entscheidung ob P oder PI habe ich weiter oben auch schon kurz beschrieben, allerdings nicht so klar herausgestellt. Verwende ich den geregelten Amp lediglich für einen TT (z.B. 20 – 200Hz), so reicht ein P-Regler (also eigentlich nichts als genügend Verstärkungsreserve) völlig aus um die gewünschten Effekte zu erzielen. In einem solchen Fall arbeitet der Sensor über den gesamten betrachteten f-Bereich leinear und Phasenstarr genug, um auf entzerrende (f-Gang!) Maßnahmen verzichten zu können. Der oberhalb der hier angenommenen 200Hz liegende Bereich muss jetzt nur Pegelmäßig vernünftig angepasst werden.

Betrachte ich einen Vollbereichsverstärker, bietet sich der PI-Regler an. Hier zieht die GGK den im interessierenden, oder besser beherrschbaren, Bereich erhöhten Amplitudengang soweit herunter, dass ein kontinuierlicher Übergang zum höherfrequenten Bereich gewährleistet ist – reine Dimensionierungsangelegenheit, nichts kompliziertes. Die von Winfried angesprochene Übersteuerungsgefahr ist dagegen eine eher größere Herausforderung – hatte da weiter oben auch schon mal mit ein paar Zahlen hantiert, die so ganz grob von etwa 30fachen Leistungswerten bei sehr niedrigen Frequenzen (geregelt!, also das, was wir wirklich benötigen, im ungeregelten Fall sollte noch eine Reserve draufgesetzt werden).
Einheit geboten wird dem PI-Regler zu Gleichspannungen hin durch einen Parallelwiderstand zum C, welcher die max. Verstärkung festlegt.
Es liest sich dann auch immer gut, wenn ich von 2 x 250W sin schreibe – was brauch der für die kleinen Kisten solche Leistungen, das macht mein 30W Amp auch – die benötige ich wirklich nur für die extrem tiefen Frequenzen, sonst nicht.
Um es noch einmal auf den Punkt zu bringen: es handelt sich eigentlich nur um einen durch festes, weit überzogenes, Equalizing betriebenen Amp, welchem durch das Sensorsignal (am Additionspunkt – 3 Widerstände!) die Überzogenheit genommen wird.
Hätte ich einen Sensor, welcher über den ganzen NF-Bereich ein genügend phasenstarres Signal liefert, könnte ich auf das EQ auch noch verzichten (Sonderfall ist weiter oben erwähnt mit z.B. 20-200Hz Amp) – gibt’s aber noch nicht wirklich.

Hoffe es konnten ein paar dunklere Stellen etwas erhellt werden.


Mit freundlichen Grüßen Hannes

Edit: Das in Winfried`s letztem Beitrag so trefflich Dargestellte bezüglich Sensor innen/außen kann ich nur bekräftigen. Der Amplitudenverlauf innen hat mit dem von außen gemessenen nur wenig zu tun und dürfte sich für eine unkomplizierte Regelung nur sehr wenig eignen.

[druesel1]

Hallo Regelkreis,

Weil ich ja immer so auf Gegenkopplung und Phase rumreite, habe ich kurzerhand ein paar kleine Messungen durchgeführt, welche noch einmal das eigentliche Problem und mögliche Grenzen zeigen sollen.
Auch bezüglich Sensorwahl dürften sich einige Bedenken etwas relativieren. Es zeigt aber auch, warum die namhaften Hersteller auch nicht mal so auf die Schnelle eine über den gesamten Bereich geregelte Box auf den Markt bringen können, denn auch diese kochen nur mit Wasser und müssen sich einigen Grenzen beugen.

Die Abb. sollten auch niemanden davon abhalten in diese Richtung zu experimentieren, sie sollen lediglich zu hohe Erwartungen etwas herunterschrauben – so bis in den unteren kHz-Bereich hinein mit einem Chassis – das dürfte sehr schwierig werden. Und auf zu viele Chassis möchte man es ja auch nicht aufteilen um immer wieder nur einen kleinen Bereich vernünftig regeln zu können.

Messaufbau:
Tongenerator mit kleinem Leistungsamp (ist mit eingebaut) an einen 5“ Monacor TMT mit Karbonfasermembran in kleiner Kompaktbox angeschlossen. Sensor (Elektretm.) fest auf der Membran befestigt mit 20kOhm Arbeitswiderstand und 15 V Betriebsspng. versehen.
Soundcard 2-Strahloszi einmal direkt am Chassis und den 2 Kanal direkt am Sensor angeschlossen.

Messfrequenzen: 30Hz, 60Hz, 120Hz, 400Hz alle Spannungsgesteuert
400Hz, Stromgesteuert

Hier mal die Ergebnisse:

30Hz UGK



60Hz UGK



120Hz UGK



400Hz UGK



400Hz IGK



Die oberen Kurven sind jeweils direkt am Chassis abgenommen, die unteren zeigen das Sensorsignal.

Die Signal verlaufen hier gleichphasig, was natürlich im Regelungsfall nicht so ist, aber hier keine Rolle spielen soll.

Es dürfte deutlich zu erkennen sein, wie schnell sich hier eine Phasenverschiebung abzeichnet. Die ist natürlich Chassisabhängig, aber zeigt die zu erwartenden Verhältnisse. Bei größeren Chassis, dürfte es der höheren Membranmasse geschuldet, noch etwas schlimmer aussehen.
Und diese Verschiebung wird nur unwesentlich vom Sensor hervorgerufen, sondern weitestgehend durch die Trägheit der Membran (so jedenfalls meine Erkenntnisse aus anderen Messungen mit induktiven- und Piezogebern, welche neben einem weiteren feste Versatz, genau die Erscheinungen zeigen, welche auch diese hier mit Elektret aufweisen).
Andere Sensoren weisen zwar andere Amplitudenverläufe auf, welche evtl. beeinflusst werden müssen (Mikro nicht), unterliegen aber alle den „Phasenschweinereien“ des Schallwandlers.
Den Abb. nach zu Urteilen müsste man fast schon bei 120Hz aufhören, in der Praxis kann man es aber schon etwas höher angehen (bei meinen ist bei etwa 300Hz Sense, das vollzieht sich asymptotisch).
Übrigens bringt hier der Einsatz der hoch gepriesenen IGK keinerlei Vorteile, wie die Messungen zeigen. Die Masseträgheit lässt sich offenbar nicht beeindrucken. Chassis mit sehr leichter Membran dürften da mehr bringen.
Bei der ganzen Regelei sollten wir nicht vergessen, dass wir mit dem Sensorsignal, welches ab einer gewissen Grenze schon deutlich dem ansteuernden Signal hinterherhinkt, noch einmal Einfluss auf dieses nehmen und was ab einer gewissen Abweichung zu erwarten sein wird kann sich jeder vorstellen – geht bis zum Schwingen.


Wer den Messungen nicht recht glaubt, sollte es einfach mal selbst ausprobiere und berichten. Evtl. habe ich in meinen Überlegungen auch grundsätzliche Fehler – ihr wisst ja: Alter schützt vor Torheit nicht und Altersstarrsinn gesellt sich schleichend dazu.

In diesem Sinne.

Mit freundlichen Grüßen Hannes

[capslock]

Hallo Hannes,

ich bin mir nicht ganz sicher, wo der Nullpunkt Deiner Phasen ist (d.h. ob da mehrfache ganze Phasen versteckt sind). Wenn nicht, geht die Verzögerung bei 400 Hz von ca. 0,5 ms auf ca. 0,25 ms, d.h. Du kannst eine Oktave höher abregeln. Das ist schon ein Wort.

Der Effekt dürfte daher kommen, dass die Induktivität des LS aus der Verzögerungskette rausgenommen wird.

Außerdem hast Du bei Stromgegenkopplung weniger Verzerrungen, brauchst also auch weniger wegzuregeln.

[druesel1]

Hallo Capslock,

dass mit den Aufsetzpunkten ist wirklich etwas schwer zu erkennen. Die jeweils linke gestrichelte Linie soll diesen Punkt markieren. Die jeweils nachfolgende, ebenfalls positive (!!), Amplitudenspitze des Sensorsignals lässt die Phasenabweichung erkennen. Bei 30Hz so ganz grob etwa 15grd, bei 400Hz so um die 200grd. Die Zeit beträgt bei 400Hz etwa 1,6ms (!) ob U- oder IGK.

Mehr als eine knappe komplette Amplitude sollte sich eigentlich nie ergeben können (?).

Da kann man mal wieder sehen wie wichtig eine möglichst genaue Beschreibung ist - danke für die Hinweise.

Deine letzte Bemerkung ist sehr interessant. Ich will durchaus die Möglichkeit einräumen, dass sich an den THD durch IGK geringfügige Verringerungen ergeben können, aber in Punkto Amplitudengang (bei den hier interessanten Frequenzen um den Resonanzbereicht) muss die GK durch den Sensor schon erheblich mehr aufbieten. Ist aber nen anderes Thema und bringt hier evtl. etwas durcheinander.

Danke noch einmal.

MfG Hannes

[スピーカ]

Wenn man die Mikrofonkapsel direkt auf die Membran klebt, arbeitet die Kapsel mehr als Beschleunigungsaufnehmer.

Wäre es da nicht besser die Kapsel abzudichten?

Gruß Patrick

[Grasso]

Hallo!

5“ Monacor TMT mit Karbonfasermembran in kleiner Kompaktbox angeschlossen. Messfrequenzen: 30Hz, 60Hz, 120Hz, 400Hz

Der kleine Lautsprecher ist bei 30Hz unterhalb seiner Resonanzfrequenz. Schon bei selbiger ist die akustische zur elektrischen Phase recht verschoben, unterhalb davon noch mehr. Du darfst also nicht 30Hz als Bezugspunkt für die Phase sondern mußt dafür die Frequenz, die mittig zwischen unterer Resonanzfrequenz und elektrischer Trennfrequenz, die Re/(2PiLe) beträgt, liegt, verwenden. Aber bau das Gerät am besten einmal auf! Uli

[loki]

Hier mal ein Artikel, wie man einen gegengekoppelten LS praktisch aufbauen kann. Diese Schaltung funktioniert.

Den Piezo könnte man durch ein Mikro ersetzten und man müsste dann die Verstärkung anpassen.

Übrigens, der engagierte Bauer eines GK-LS sollte sich etwas mit der Theorie eines Regelkreises auseinandersetzen, das ist nicht so kompliziert, denn sonst ist das Ganze eher ein Fischen im Trüben.

P.S. Mir fällt gerade ein, man könnte auch einfach ein Simulationsprogramm nehmen und den Regelkreis simulieren.
Bassgegenkopplung Elektor.pdf

[スピーカ]

Hier mal ein Artikel, wie man einen gegengekoppelten LS praktisch aufbauen kann. Diese Schaltung funktioniert.

Den Piezo könnte man durch ein Mikro ersetzten und man müsste dann die Verstärkung anpassen.

Ja, aber die Schaltung funktioniert nur für den Tieftonbereich, was schon mal nicht schlecht ist, aber es wäre nett, wenn man es schaffen könnte den Frequenzbereich bis in den Mitteltonbereich zu hieven. Dazu bräuchte es eine Anpassung der Phasenverschiebung mittels Allpass.
Eine gute Elektretkapsel anstelle des Piezos wäre eine Überlegung Wert.

[loki]

An dieser Stelle muss du dir Gedanken über einen geeigneten Sensor machen, also wie bekommt man ein geeignetes Ist-Signal. Ein Piezo nimmt die Beschleunigung (Äquivalent zum Schalldruck) an EINER Stelle auf. Jeder LS bricht aber schon bei niedrigen Freuenzen (einige hundert Hertz) in Partialschwingungen auf. d.h. der Frequenz-/Phasengang des Piezos macht Probleme, das System schwang. Geholfen hat der Tiefpass im Regelkeis, das war aber eigentlich ein fauler Kompromiss.
Andere Sensoren könnten sein: Mikro, senkrecht montiert, Schalldruck; Mikro, verschlossen, parallel montiert, Beschleunigung; ein Chip (z.B. von ADI) der Beschleunigung misst; ein Hochtöner im LS-Gehäuse (soll funktionieren)

Messen des Abstands oder der Geschwindigkeit der Membran erfordert großen Aufwand um ein dem Schalldruck proportionales Signal zu erhalten, da die Beschleunigung die erste/ zweite Ableitung des Abstandes/ der Geschwindigkeit ist.

[capslock]

Hallo Capslock,

dass mit den Aufsetzpunkten ist wirklich etwas schwer zu erkennen. Die jeweils linke gestrichelte Linie soll diesen Punkt markieren. Die jeweils nachfolgende, ebenfalls positive (!!), Amplitudenspitze des Sensorsignals lässt die Phasenabweichung erkennen. Bei 30Hz so ganz grob etwa 15grd, bei 400Hz so um die 200grd. Die Zeit beträgt bei 400Hz etwa 1,6ms (!) ob U- oder IGK.

Mehr als eine knappe komplette Amplitude sollte sich eigentlich nie ergeben können (?).



MfG Hannes

Hallo Hannes,

von Deinen gestrichelten Linien lese ich ab:
UGK: 3,6 - 1,9 =1,7
IGK: 2,9 - 1,3 = 1,6

Ich hätte bei UGK die linke Linie sogar noch zwei Striche weiter links gesetzt und die rechte knapp einen weiter rechts, dann sind wir bei 0,2 bis 0,25 ms Differenz zur IGK.

Ob ganze Phasen versteckt sein können? Warum nicht, wenn sich irgendwo ein Allpass gebildet hat. Du könntest die Phasendifferenz bei verschiedenen Frequenzen messen (so eine Art Bode-Plot) oder vielleicht auch die absolute Laufzeit eines komplexeren Signals.

Was mir gerade noch kommt: das eigentlich relevante Signal für den Lautsprecher ist doch der Strom, d.h. eigentlich solltest Du die Spannung über einem Shuntwiderstand messen. Dann solltest Du 90° Voreilung für die IGK sehen...

[druesel1]

Liebe Regelungsfreunde,

alle Überlegungen und Hinweise haben schon ihre Bedeutung und sollten in die Überlegungen mit einfließen.

Die von mir gemessenen Werte sollten lediglich dazu dienen, die ganze Angelegenheit nicht nur aus ein regelungstechnischer Sicht zu beleuchten, sondern auch die Probleme und Grenzen aus elektronischer Anschauungsweise darzustellen. Denn der Elektroniker muss die Sache realisieren, nicht der Regelungstechniker – schön, wenn es sich um dieselbe Person handelt.
Sensorwahl, Chassiswahl, Frequenzwahl …. sind völlig willkürlich erfolgt, und sollten nur zu möglichst ganz deutlich sichtbaren Ergebnissen führen. Da ich seit Jahren in Kleinstserie völlig stabile und zur vollsten Zufriedenheit funktionierende Anlagen herstelle, weiß ich schon über Probleme mit verschiedensten Gebern und deren vernünftige Anordnung recht gut Bescheid. Gegen alle Einflüsse von Gebern, IGK, UGK, Induktivität der Schwingspule etc., ist der Einfluss des Masse-Federsystems auf den Phasengang zwischen ansteuernder Spannung (oder auch Strom), und dem sich ergebenden Schalldruck der mit Abstand wohl größte und lassen weiter Einflüsse eher gering erscheinen. Habe mal eine kleine Grafik aus einem Buch von Herrn Joseph DÁppolito, den meisten vom Namen her sicherlich bekannt, herauskopiert, weil im Netz nicht so gefunden, welche genau diesen Zusammenhang veranschaulicht. Gemessen an einem 8“ TT-Chassis.




Bitte mal etwas einwirken lassen und die ganz prinzipiellen Auswirkungen auf die Regelung bedenken – das kann niemand Ausgleichen – die Membran reagiert einfach zu spät und wir haben mit keinem Pass, egal was er verbiegt oder auch nicht, eine Möglichkeit zur positiven Einflussnahme auf diese prinzipbedingte „Schweinerei“, er kann die Zeit nicht zurückdrehen und etwas regeln, was leider noch nicht passiert ist (zumindest aus Sicht der Membran, von welcher wir irgendwie das Signal gewinnen müssen!).
Wenn da jemand eine machbare Möglichkeit sieht, wäre ich hieran sehr interessiert – aber bitte dann auch mit kleinen Erklärungen und nicht nur „Allpass einbauen“ und gut is.


Mit freundlichen Grüßen Hannes