Tieftonabstimmung mit Vorwiderstand und/oder "zu tiefer" Abstimmung

[Azrael]

Gibt eigentlich ein Tool, dass einem die sich durch einen Vorwiderstand ändernden TSP ausrechnet? WinISD z.B. zeigt zwar die Änderungen etwa auf den Frequenzgang, zeigt einem die neu ermittelten TSP aber nicht.

Notfalls kann ich auch in Büchern nach Formeln suchen und mir das damit ausrechnen, aber so ein Tool käme meiner Faulheit entgegen.

Viele Grüße,
Michael

[JFA]

Tool? Keine Ahnung. Aber ansonten:

Beim Qes steht Re im Zähler, also nimmt man einfach das original gemessene und rechnet das "Qes" des Vorwiderstandes Rv mit ein:
Qes,neu = Qes + Qes,v; Qes,v = Rv/(BL)² * Wurzel(Mms/Cms)

Beim Wirkungsgrad ist Re im Nenner, da muss man das Verhältnis Re/(Re+Rv) nehmen (oder erst einen Kehrwert nehmen und Ausklammern):
n = n0 * Re/(Re+Rv)

Wenn der Wirkungsgrad in Prozent angegeben ist, kommt man so auf den neuen Referenzschalldruck:
SPL,neu = 92,2 + 10*log10(n)

Und wenn man statt Wirkungsgrad nur den Referenzschalldruck hat:
SPL,neu = SPL + 10*log10(Re/(Re+Rv))

[phase_accurate]

Der online Simulator von Dominique Petoin macht das sehr schön. Dort gibt es ein Eingabefeld für den Seriewiderstand und die Parameter werden entsprechend angezeigt. Der Nachteil ist die französische Benutzerführung.

Gruss

Charles

[fosti]

https://www.hifi-selbstbau.de/grundl...infach-gemacht
https://www.hifi-selbstbau.de/index....re/46-tspcheck

[Slaughthammer]

Gibt eigentlich ein Tool, dass einem die sich durch einen Vorwiderstand ändernden TSP ausrechnet? WinISD z.B. zeigt zwar die Änderungen etwa auf den Frequenzgang, zeigt einem die neu ermittelten TSP aber nicht.

Ist ein Serienwiderstand nicht äquivalent zu einem im gleichen Maße größeren Gleichstromwiderstand? Dann sollte jedes Simulationsprogramm mit TSP-Autovervollständigung das können. Ich nutze für sowas am liebsten hornresp, da man da nur die Parameter mit tatsächlich physisch vorhandenen Parameter eingibt, die sich gegenseitig nicht beeinflussen. Man kann sich aber auch einen vollen TSP-Satz ausgeben lassen.

Gruß, Onno

[Azrael]

Ist ein Serienwiderstand nicht äquivalent zu einem im gleichen Maße größeren Gleichstromwiderstand? Dann sollte jedes Simulationsprogramm mit TSP-Autovervollständigung das können.

Ja, schon, aber Teil der Berechnung von Qes ist ja der Gleichstromwiderstand Re (oder auch Rdc) und Teil der Berechnung von Qts wiederum Qes. WinISD zum Beispiel verlangt für ein ausreichend vollständiges CrossCalc aller anderen Parameter, wenn ich das noch richtig im Kopf habe, aber mindestens

Qes, Qms, Vas, Mms, Fs und Re.

Man kann, so, wie ich das verstehe, also eigentlich nicht einfach Re um den Wert des Vorwiderstandes erhöhen, weil dann auch Qes angepasst werden müsste.

Aber ich kann noch mal versuchen, da ein bisschen rumzuexperimentieren. HornResponse sollte ich mir, nebenbei bemerkt, vielleicht wirklich mal näher ansehen.

Auf jeden Fall danke ich aber schon mal für die vielen Hinweise.

Viele Grüße,
Michael

[Slaughthammer]

Wenn du WinISD einfach nur die voneinander unabhängigen Parameter mit denen man auch in hornresp arbeitet (Sd, Cms, Rms, Le, Re, BL, Mms*) gibst, funktioniert das perfekt!

Gruß, Onno

*eigentlich müsste man hier Mmd, also schwingende Masse ohne Luftlast nehmen um von Sd unabhängig zu sein, aber der Fehler ist nicht sooo groß. Wenn man eh nur Re ändern möchte spielt das auch keine Rolle

[fosti]

Moin,

in TSPcheck stehen netter Weise alle Formeln drin:


Quelle: https://www.hifi-selbstbau.de/grundl...infach-gemacht


Mit Rdc ändert sich von den "echten" TSP doch nur Qes. BL bleibt gleich, denn man ändert ja nix am Antrieb (in der Formel steht zwar das Verhältnis Rdc/Qes, aber die sind einander proportional). Sonst wirkt sich Rdc über Qes nur auf eta, EBP, SPL_e und F_m=e aus.

[kwesi]

Und zu Deinen Widerständen... man vertut sich da, wie groß die sein müssen. Das einfachste Vorgehen ist, den Maximalpegel zu definieren (Peak!), in deinem Fall 110 dB, davon dann den erwarteten Crest-Faktor abziehen, z. B. 12 dB (hier ist es sinnvoll, einen kleineren Wert zu nehmen, da steigert die Anforderung an den Widerstand), macht 98 dB, und dann zu schauen, welche Spannung (!) das Chassis benötigt, um diesen Pegel zu erreichen. Daraus und der Spitzenspannung des Verstärkers lässt sich dann der notwendige Spannungsteiler berechnen und dann die Verlustleistung.

Ganz grob hatte ich das so gemacht:
- In Basta volle Verstärkerspannung U_Amp an Treiber + Vorwiderstand**
- U_Treiber im Minimum des Betriebsbereichs ablesen
- U_Rv = U_Amp - U_Treiber
- P_Rv = U_Rv^2 / Rv

Beim MT komme ich dann auf ca. 100W, beim TT auf ca. 150W und beim HT auf 25W*.
Gedanklich habe ich dann einen "Crestfaktor" abgezogen und beschlossen dass 50W Belastbarkeit von Rv jew. für TT und MT eigentlich ausreichen müssten, da es ja nur um die kurze Peakbelastung geht.
(Entspricht dann einem verkraftbaren Crestfaktor von 6dB beim MT und ca. 9,5dB beim TT, oder?)

Zu klein sollte man die Widerstände aber wirklich nicht wählen, da kommt schon was zusammen...

Grüße
Peter

*Das Fusion Hochtonmodul hat die Besonderheit, dass es zwar mit der gleichen Betreibsspannung wie die beiden anderen Kanäle arbeitet, aber beim FA503 einen 5,5dB niedrigeren Gain hat.
Zieht man das von der Betriebsspannung ab landet man bei einer theoretischen Max-Spannung, die interessanterweise etwa 100W an 8Ohm beträgt, was genau der Spezifikationsangabe bzgl. Leistung des Hochtonmoduls entspricht.
Diese reduzierte Max-Spannung habe ich dann zur Dimensionierung von Rv und bei der Berechnung der Rv-Belastung vom HT angesetzt.
Unter Berüchsichtigung eines Crestfaktors und der Tatsache, dass das obere Spektrum von üblichem Musikprogramm weniger Leistung enthält hätte es wahrscheinlich auch ein 10W-MOX statt dem bestellten 25W Widerstand getan...

**P.S.: Vorher natürlich Rv anhand des noch zu erzielenden Maximalpegels auslegen, siehe:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...l=1#post324394

[JFA]

Machen wir das ganz mal kurz statt episch und eher Plattenbau statt schön:

• verdoppelt man BL verringert sich Qes auf 1/4
• gleichzeitig erhöht sich der Wirkungsgrad um 6 dB
• im Ergebnis hat man dadurch bei der Resonanzfrequenz 1/2 mal den Spannungsirkungsgrad
• schaltet man nun einen Vorwiderstand mit R=Re davor, erhöht sich Qes auf 1/2, der Wirkungsgrad verringert sich um 3 dB, d.h. man erhält den gleichen Pegel bei der Resonanzfrequenz wie vorher, hat dafür aber 3 dB mehr Wirkungsgrad

Hier meckert auch keiner, wenn ich Blödsinn schreibe... Den alten Beitrag kann ich nicht mehr korrigieren, deswegen hier jetzt Korrektur und Ergänzungen

• verdoppelt man BL verringert sich Qes auf 1/4
• gleichzeitig erhöht sich der Wirkungsgrad n0 um 6 dB, genauso wie der Referenzschalldruck bezogen auf die Verstärkerspannung
• 1/4 Qes bedeutet -12 dB bei Fs bezogen auf den Referenzschalldruck, aber weil der Wirkungsgrad um 6 dB angestiegen ist sind es nur -6 dB im Vergleich zum "einfachen" BL
• 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
  
  
• Erhöht man den Vorwiderstand so, dass R=4Re ist
  
  • halbiert sich nochmal der Referenzschalldruck (-6 dB)*
  • halbiert sich nochmal der Wirkungsgrad (-3 dB)*
  • verdoppelt sich Qes erneut auf 1, ist also wie vorher
  • In der Summe hat man also den gleichen Wirkungsgrad wie vorher, das gleiche Qes wie vorher, dafür aber -6 dB Referenzschalldruck
  • Aber: am Chassis selber kommt nur 1/16 der Leistung an! Denn die Spannung am Chassis wurde auf 1/4 reduziert, und wegen P=U²/R sind es dann eben nur 1/16
  • Um auf den gleichen Referenzschalldruck zu kommen müsste man die Spannung verdoppeln, wodurch man immer noch bei 1/4 der Leistung ist
  • Insgesamt erhält man also eine massive Entlastung des Chassis unter inkaufnahme einer erhöhten Verstärkerspannung

Fußnoten:
* Warum ist das so: den Referenzschalldruck habe ich weiter oben auf die Verstärkerspannung bezogen. Üblicherweise nimmt man dafür 1 W an 8 Ohm, also 2,83 V. Dann errechnet sich der Referenzschalldruck aus dem Wirkungsgrad n0 so:
SPL(2,83 V) = 112.2 + 10*log10(n0) + 10*log10(8/Re)
Das heißt, wenn Re halbiert wird, erhöht sich der Referenzschalldruck um 3 dB. Umgekehrt genauso. Das ist natürlich widersinnig, denn bei halbiertem Re fließt bei gleicher Spannung nur der halbe Strom, also hat man auch nur die halbe Antriebskraft. Korrekt sind also 6 dB.
Die Auflösung liegt im Wirkungsgrad selber. Der ist nämlich umgekehrt proportional zu Re:
n0 ~ 1/Re
Setzt man das in die obige Gleichung ein erhöht sich nicht nur der letzte Term um 3 dB, sondern auch der mittlere, somit in der Summe 6 dB.
Und ich Blödmann bin da beim Schreiben mal wieder voll drauf rein gefallen m(

[fosti]

Kein Ding, geht mir auch öfter so, weil ich in der Vorlesung gerne mal. improvisiere.

Wobei der Fall ja noch einfacher gelagert ist wie ich oben schrieb. An BxL können wir ja meist nix ändern, nur an Rv und dann ändert sich lediglich Qe.

[ThomasF]

Jungs,
Ich werfe mal in diesen Thread etwas anderes rein.
Warum einen Vorwiderstand vor einen Tieftöner? (Wann wollen wir "Klima-Neutral" werden?)
Wäre da nicht der Ansatz eines stromgesteuerten (statt spannungsgesteuerten) Verstärker der richtige Ansatz?

Vor über 40 Jahren hat es für aktive (Subwoffer)Endstufe und (fehlangepassten) Tieftöner schon einen Ansatz gegeben!

Wurde bei der AES mal präsentiert, aber den Artikel (=Kohle) würde ich mir heutzutage sparen.(nach mehr als 45 Jahren)
Hier zum lesen:
https://www.diyaudio.com/forums/subw...cal-means.html

und hier etwas zur Theorie:
http://cyrille.pinton.free.fr/electr...20ACE-BASS.htm

Die Erfinder dieser Lösung, die Firma AudioPro, die bei der AES damals referierte existiert immer noch, ich verlinke mal auf die Geschichte der Firma:
https://www.audiopro.com/en/our-story/

Eins der ersten Produke mit dieser Lösung war der Audio Pro ACE B2-50), habe ich aber damals leider nie gehört.
z.B. hier: https://www.analog-forum.de/wbboard/...-50-subwoofer/

Gruß
Thomas

PS:
So ein B2-50 Nachbau steht bei mir immer noch auf meiner "unendlichen" ToDo Liste.(Gut ist Kleinscheiß für 38er oder mehr Jünger)
Tieftöner sollen die Mivocs SWM68 werden (inzwischen nicht mehr verfügbar, aber ich habe davon 2) aber auch die Original Philipse sind auch schon lange nicht mehr verfügbar.

[fosti]

Moin Thomas,

kann man machen.....BR-Abstimmungen müssten bei stromgesteuerten Amps aber neu abgestimmt werden.

Viele Grüße,
Christoph

[ThomasF]

Moin Thomas,

kann man machen.....BR-Abstimmungen müssten bei stromgesteuerten Amps aber neu abgestimmt werden.

Korrekt, so steht es auch im AES / AudioPro - Papier. Damals aber noch im "geschlossenen" Gehäuse unterwegs.

Gruß
Thomas

[fosti]

.....
EDIT: Hier der Link zum M2 Netzwerk: https://harman.widen.net/view/pdf/uc...tcode=wokfvf2u
Das muss natürlich umgerechnet werden, da der D2430K 16 Ohm hat! Ich kam für 8 Ohm Treiber auf 100uF, 4,7 Ohm, 4,7 Ohm.

EDIT2: Original M2 Netzwerk mit 16 Ohm Abschlusswiderstand in rot und meine Umrechnung auf 8 Ohm Abschlusswiderstand in blau (das Delta sind ca.1,25dB):

Anhang 65968

Etwas martialisch, aber irgendwie geil

[phase_accurate]

kann man machen.....BR-Abstimmungen müssten bei stromgesteuerten Amps aber neu abgestimmt werden.

Hallo Fosti

Das ACE Bass Prinzip geht noch viel weiter als das Thread Thema. Bei diesem Prinzip werden über die spezielle Ausgangsimpedanz nicht nur Qes beeinflusst sondern Qes, Vas und fs ! Man synthetisiert sich also seinen Wunschtreiber für seine Wunschabstimmung.

Gruss

Charles

[JFA]

Hmm, beim ersten Lesen sieht mir das nach einer "Erweiterung" des Prinzips der negativen Impedanz aus. Die ist dann nicht mehr frequenzunabhängig, sondern will auch noch Mms und Cms kompensieren. So in etwa?

[fosti]

Moin Charles,

meinem Verständnis nach ändern sich diese Parameter nicht. Bei einer Stromspeisung wird aber der Parameter Le ausgeblendet, da sich der Strom nicht mehr frei einstellen kann, wie bei einer üblichen Spannungsspeisung. Ansonsten könntest Du das ACE Prinzip evtl, näher erläutern, wenn ich dabei was übersehe.

Viele Grüße,
Christoph

EDIT: An Mms, Cms, Vas, Sd kan. sich mMn nichts ändern, da sie rein mechanisch geprägt sind. Auch das von mir angesprochene Le ändert sich nicht, nur wird die Spannung an ihr durch Stromeinprägung "bestimmt" und ist kein freier Parameter mehr wie bei Spannungseinprägung.

[Kalle]

Moin Christoph,
due hast dich bei der Beschaltung von JBL etwas vertan, die beiden Spulen des treibers sind nach meinen Unterlagen in Reihe geschaltet, es handelt sich also nicht um 16 sondern 32 Ohm.
Jrooß Kalle

[fosti]

Moin Christoph,
due hast dich bei der Beschaltung von JBL etwas vertan, die beiden Spulen des treibers sind nach meinen Unterlagen in Reihe geschaltet, es handelt sich also nicht um 16 sondern 32 Ohm.
Jrooß Kalle

Jepp, Charles. hatte das schon angemerkt....ändert aber nicht viel