Ok, ich hab die Ersatzschaltung für die Mics gefunden, mit den PArametern sollte ich es simulieren können. Ich werd dann nach den Angaben von Nobby mal was simulieren.
Schöne Feiertage euch!
@3eepoint:
Da bin ich mal gespannt!
Ich habe noch eine Bitte. In den Simul. sehe ich die Kurven auf meinem Bildschirm kaum. Kannst du die Kurven dicker machen und eine hellere Farbe verwenden?
Den W170S würe ich in einem sehr kleinen Gehäuse simulieren, so ca. 6l. Dann hat der eine hohe Güte und man sieht später gut ob und wie die Regelung funktioniert.
140dB Grenzschalldruck hatte ich auch abgeschätzt und nach meinem Verständnis wird das ein normales Elektret-Mikro nicht mal annähernd linear schaffen (wegen des FETs).
Es gibt übrigens tatsächlich Mikros, die bis 170dB aufnehmen. Preis unbezahlbar vermutlich.
Bei thomann habe ich ein dynamisches Mikro gefunden (t.bone MB55) mit 138dB für 15,90€.
Jedes Kondensatormikrofon kann umempfindlicher für Schall gemacht werden, indem ein Kondensator elektrisch parallel zum Schwingkolben gelegt wird. Bei einer kleinen Elektretkapsel wird das nachträglicherweise fummelig, es dürfte aber auch schon angepaßte Modelle geben, nicht nur für Headsets sondern auch für noch höhere Pegel. Hiereine Kapsel mit nur -38dB Empfindlichkeit (13mVeff Ausgangsspannung bei 92dB Schalldruck) und 10V Betriebsspannung, was für 130dB (im Nahfeld) reichen könnte.
So, als erster kommt hier die Validierung des Lautsrechermodels anhand der Boxsimdaten des W170S-4 in 10L,
-Frequenzgang ist ohne Schalldruckdaten berechnet um Resoanzen ect. nicht drin zu haben
Die Beiden Plots sind, da Spice und Boxsim unterschiedlich scalieren, In mathematica eingelesen worden und gegenüber gestellt worden:
So leid es mir auch tut, aber auf den ersten Blick ist das Spice Model offensichtlich fürn Arsch...... Dass der Bafflestep nicht berücksichtigt wird war ja klar, aber die Abweichung allein von der Flankensteilheit schon im Tiefton? So ist das nicht zu gebrauchen.....
Oder kann mir jemand sagen welche Randbedingungen bei Boysim noch zm tragen kommen könnten? Bis jetzt spricht es eher gegen das Spice Modell.
Hier nochaml der aktuelle Schaltplan, man beachte die Änderungen in den Parametersätzen und das ersetzen einiger Parameter durch Gleichungen, um mehr in Spice direkt zu haben:
Sofern es nichts gibt, was ich bei dem Spice Modell übersehen haben könnte, würd ich vorschlagen, dass wir uns an ein vernünftiges Spice modell machen, wir werden es zum testen von Schaltungen eh brauchen. Wer ist dabei? Und was für features wären gewünscht? Ich hätte da schon n paar Sachen, pflicht wäre für mich:
-TSP-Basiert
-Beschleunigung ect. ablesbar, auch für schaltungen ect.
Meine Nachbarn hören auch Metal, ob sie wollen, oder nicht \m/
Wäre er in der Tat, aber um das zu prüfen bräuchte es eine Typenbezeichnung und ein Datenblatt, beides finde ich auf der Seite nicht, sind die anderweitig zu bekommen?
EDIT: Ich habe grade mal das "Standart" TSP Modell im Vergleich in Spice reingehackt, der Verlauf ist fast gleich, ich würde fast glauben das Boxsim noch mehr berücksichtigt als Spice und das Gehäuse falsch modelliert ist o.ä
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Also, hier der Vergleich zwischen dem Leach, Boxsim und TSP Modell:
Man sieht, dass sich Boxsim und die TSP im Bass einig sind, und Leach aus der reihe tanzt. Wenn ich die Schaltung der Modelle in Spice vergleich denke ich, dass das Problem in der Modellierung des Gehäuses liegt, die geschieht beim Modell nach Leach nemlich nur über einen einzigen Kondensator, die Idee wäre nun, Leach und die TSP version im gehäuse zu kombinieren, ich denke dann ist die Sache im Bass im Frequenzbereich validiert, zum Bereich über 2kHz denke ich, das hier die Filtersteilheit "zu gut umgesetzt" wird, da muss ich aber noch schauen wie ich das modellieren kann.....
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3eepoint: Ich verstehe nicht warum du nicht einfach einen HP 2. Ordnung (als LS) nimmst mit gegebenem Q und f. Bis 500Hz ist das ausreichend, kein baffle step. Thiele und Small haben ja gerade mathematisch gezeigt, dass man die anderen Parameter eben nicht braucht. Das war eine großartige Leistung. Dann wären die Frequenz-/Phasengänge bis 500Hz von Boxsim und Spice gleich.
Der membran_coupler wandelt das dann in spl/acc etc um.
Vielleicht bekommmst du die Parameter/Modell so hin, das es für den W170S passt, aber passt das dann auch für beleibige LS?
JFA hat da schon völlig Recht, im extremen Nahfeld gelten gänzlich andere Bedingungen - theoretisch könntest du ja ansonsten einen unendlich hohen Schalldruckpegel erlangen wenn du den Abstand immer weiter verringerst. Mit Berechnungen wird dir kaum jemand weiterhelfen können - nicht oder nur sehr bedingt möglich. Hierzu ein kleiner Auszug:
" Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V.; DEGA-Empfehlung 101
1.7.4 Nahfeld, Fernfeld
Nahfeld und Fernfeld einer Schallquelle sind nur im Zusammenhang mit dem Verhältnis des Abstandes r des Aufpunktes von der Schallquelle zur Wellenlänge λ der Schallsignale zu sehen. Im Fernfeld gilt: r > λ. Im Nahfeld gilt: r < λ.
Nahfeldverhältnisse sind gekennzeichnet durch einen hohen Anteil akustischer Blindleistung und eine nur geringe Wirkschallleistung bzw. Intensität im Quellbereich. Ursache ist für r << λ eine Phasenverschiebung zwischen Druck und Schnelle von 90°. Dem Nahfeld folgt das freie Schallfeld (Direktschallfeld), in welchem der Schalldruckpegel z.B. bei einer Kugelwelle (siehe 2.3.2) infolge ~p2 ~ r −2 mit 6 dB pro Entfernungsverdoppelung abnimmt."
Und wie hoch ist dann der Grenzschalldruck bei 15mm/30mm/50mm?
Gleich hoch. Er ändert sich im Nahfeld nicht mehr. Wenn man in 1m Entfernung 10 Bel mißt, sind es im Nahfeld geschätzt 12 Bel. Aber JFA kennt vielleicht die Formel, die den Durchmesser des Treibers einbezieht. Druesels Zitat paßt hier nicht, denn unser hiesiges Nahfeld wird nicht durch die Schallwellenlänge sondern die Abmessungen des Schwingkolbens definiert.
@loki
Das Hp-Modell ist mir für meinen Geschmack zu sehr genähert, ich hab lieber ein Modell mit allen Parametern.
So, ich denke ich habs soweit fast, hier erstmal der aktuelle Schaltplan:
Ich habe die Subcircuits aufgedröselt und die Rechnungen der jeweiligen Abschnitte benannt, ich hoffe es ist einigermaßen übersichtlich geworden. Cmep2 und Lceb2 stellen das geschlossene Gehäuse da, der Teiler von 5 bei beiden gleicht die Resonanzfrequenz des Gehäuses an, die noch zu tief liegt. Da dies aber für alle eingaben der TSP der Fall sein sollte, müsste diese, zugegebener Maßen etwas lasche, Korrektur allgemein gültig bleiben.
Hier die Simulation mehrere Werte für R1 von 500 bis 5kOhm in 100er Schritten:
Ich Hoffe, der Regenbogen ist einigermaßen zu erkennen, es hat sich rausgestellt, das der induktive Anteil der Membranmasse in dem Schaltbild die Verantwortung für den Höhenabfall trägt, die selbe Maßnahme bei der Schwingspuleninduktivität brachte keinen Unterschied, ist aber für die Modellierung von Kern-Nichtliniaritäten/Eisenverusten interessant, dazu aber mal wann anders mehr, die Frage, die nun im Raum steht: Welchen Effeckt beobachten wir hier, und wie lässt er sich, wie Loki schon schrieb, auf beliebige Lautsprecher berechnen? Im tieffrequenten Bereich sollte das kein Problem darstellen, da hier auf Basis der TSP und Gehäuseparameter gerechnet wird. Zu guter letzt der Vergleich zwischen Boxsim und Spice:
Der Unterschied zwischen MKIII und MKIV ist das hinzukommen von R1=1kOhm. Die Frage die sich mir hier zu jetzt noch stellt, ist, in wie weit der Bafflestep und die Aufstellung in Boxsim für die restliche Differenz noch zur Verantwortung zu ziehen sind, oder ob es das schon fast wäre.....
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Zitat von 3eepoint
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