Tieftonabstimmung mit Vorwiderstand und/oder "zu tiefer" Abstimmung

[fosti]

.......

Und weil ich glaube fosti das hier gepostet hat:
https://lautsprechershop.de/hifi/aka_tief.htm

Mich wundert, dass die Theorie mit Vorwiderstand und oder zu tiefer Abstimmung schon im DIY angekommen ist. Scheint noch nicht Mainstream zu sein, aber immerhin.

:prost::built:

P.S. kann man das ja im TT gerade passiv(!) gut kombinieren: Woofer mit kleinem Qts (eigentlich Qe) und dann eben keine 0 Ohm Spule sondern eine mit vermeintlich zu hohem Innenwiderstand (dann kann man sich den Vorwiderstand gleich sparen und Kosten, bei besserer Thermodynamik). Aber ich als Aktiv-Bauer rede ja hier wie der Blinde von der Farbe.........

[JFA]

P.S. kann man das ja im TT gerade passiv(!) gut kombinieren: Woofer mit kleinem Qts (eigentlich Qe) und dann eben keine 0 Ohm Spule sondern eine mit vermeintlich zu hohem Innenwiderstand (dann kann man sich den Vorwiderstand gleich sparen und Kosten, bei besserer Thermodynamik). Aber ich als Aktiv-Bauer rede ja hier wie der Blinde von der Farbe.........

Hatte ich auch schon drüber nachgedacht, aber ich glaube, sehr viel gewinnt man damit nicht. Denn der Temperaturkoeffizient der Spule ist ja fast der gleiche wie der der Schwingspule. Letztere hat den Vorteil, den fetten Magneten als Kühlkörper in der Nähe und Belüftung durch Bewegung zu haben, erstere dagegen nur einen Kern. Ein Kühlörper wäre da ganz interessant.

Ich hatte in dem Zusammenhang auch mal unseren Spulenlieferanten gefragt, ob er die mit Widerstandsdraht wickeln könnte. Ging nicht wegen Mindestabnahme, glaube ich.

[Azrael]

Und weil ich glaube fosti das hier gepostet hat:
https://lautsprechershop.de/hifi/aka_tief.htm

Mich wundert, dass die Theorie mit Vorwiderstand und oder zu tiefer Abstimmung schon im DIY angekommen ist. Scheint noch nicht Mainstream zu sein, aber immerhin.

Naja, die Idee kursiert schon seit mindestens Anfang der 2000er in der DIY-Szene, dort besonders vertreten durch den User gegentakt*. Sie wurde aber nicht besonders enthusiastisch aufgenommen. Auch hier im Forum war sie mindestens einmal Thema. Mich interessiert die Theorie aber immer noch. Wenn's dazu also noch was zu sagen gibt: nur zu.

Viele Grüße,
Michael

[Kalle]

Naja, die Idee kursiert schon seit mindestens Anfang der 2000er in der DIY-Szene, dort besonders vertreten durch den User gegentakt*.l

Moin Michael,
diese Idee kursierte schon in Selbstbaukreisen in den 70ern , hieß da aber noch nicht DIY und ist auch per Suchfunktion im www nicht zu finden.
Ich habe 82 den 13"er Audax mit Qts von 0,17 schon mit normalen Spulen betrieben.... zusammen irgendwie an die 1 Ohm.
Wenn man sich die Chassis in alten BBC Monitoren und die Mickerspulen ansieht ist die Idee noch älter.
Anderseits habe ich auch bei Fertigboxen oder Bausätzen mit Normalchassis mit niederohmigen Spulen gepimpt, die dann niedrigere Abstimmungsfrequenz kommt in normal kleinen Wohnräumen IMHO besser als die Regelabstimmung nach TSP Glaubensbekenntnis.
Jrooß Kalle

Edit, damals war der Abgriff der Spannung am Widerstand auch der Tipp für eine aktive Bassregelung.

[JFA]

Mich interessiert die Theorie aber immer noch. Wenn's dazu also noch was zu sagen gibt: nur zu.

Tja, ich war gerade dabei, ein episches Werk monumentaler Schönheit und Eleganz dazu zu verfassen, dann hat sich Firefox ganz herzlich bei mir entschuldigt, dass ein Problem aufgetreten wäre, und das Werk war vernichtet...

Ob die alten Römer auch schon solche Probleme hatten? :denk:

Wie dem auch sei, für heute habe ich keine Lust mehr dazu

[fosti]

Tja, ich war gerade dabei, ein episches Werk monumentaler Schönheit und Eleganz dazu zu verfassen, dann hat sich Firefox ganz herzlich bei mir entschuldigt, dass ein Problem aufgetreten wäre, und das Werk war vernichtet...

Ob die alten Römer auch schon solche Probleme hatten? :denk:

Wie dem auch sei, für heute habe ich keine Lust mehr dazu

@Michael (Azrael)
@Jochen (JFA)
dann lasst uns ein neues Thema aufmachen, oder? Auch für mich als "Aktivist" ist das Thema interessant!
:prost:

[Franky]

Beim ersten Little Sumo mit SPH-300CTC war auch ein Vorwiderstand drin um die Güte zu erhöhen. Da bekomme ich heute noch oft Anfragen da der wohl recht gut angekommen ist.

https://www.tehnomagazin.com/Speaker-box...design.htm

[fosti]

Jepp Franky,

nicht umsonst gehört der SPH-300CTC zu meinen Lieblings 12".

Viele Grüße,
Christoph

[Azrael]

Hier habe ich mal mit WinISD simuliert. Schwarz ist eine EBS-Abstimmung eines Beyma 12LX60V2 (selbst gemessene TSP) in einem eigentlich "zu großen" Gehäuse, darin "zu tief" abgestimmt. Rot zeigt das gleiche, hier mit einem Vorwiderstand von 2 Ohm:



Die EBS-Abstimmung wandelt sich etwas hin zu einer "normalen" Abstimmung. Die sich so ergebende Form des Abfalls zu tiefen Frequenzen hin sorgt, wie es aussieht, für eine Verbesserung der Gruppenlaufzeit.

Was ist darüber hinaus mit folgender Idee?: man nimmt einen Treiber, der quasi vor Kraft kaum laufen kann (niedriger Qts durch niedrigen Qes). Dessen Qts treibt man mit einem hochbelastbaren Widerstand auf einen "normalen" Wert hoch.

Kann man so im Vergleich zu einem Treiber, der von sich aus eine solche Gesamtgüte hat, nicht das Problem der Powercompression auf eben jenen Widerstand verlagern, den man, was die Belastbarkeit angeht, beliebiger dimensionieren kann, als eine Schwingspule? Wenn ich mich richtig erinnere, war das im Grunde die Idee des Users gegentakt* aus dem Visaton-Vorum.

Viele Grüße,
Michael

[Kalle]

Man kann das Ding auch von hinten aufzäumen und eine Röhre mit geringem Dämpfungsfaktor nehmen:denk:.
Irgendwie verstörend, da man jedenfalls ich auf niedrigste Innenwiderstände "abgestimmt" bin.
Ich habe mal in einer Vorführung mit Oktave Endstufen an einer Karma Box mit jeweils zwei 11" Eton genossen. Es wummerte und blubberte nur so rum.... alle waren begeistert .... ich musste nur lachen.

[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
  

Klingt doch geil, oder?

Es gibt noch andere Auswirkungen, besonders auf die Nichtlinearitäten, die ich aber erstmal außen vor lasse.

[phase_accurate]

Das Ganze könnte sogar, wie schon in einem anderen Thread diskutiert, zusätzlich die nichtlinearen Verzerrungen im Mittelton verringern.

Und anstatt eines Seiewiderstandes könnte eine Stromgegenkoppöung verwendet werden.

Gruss

Charles

P.S. : Ich hatte den Post vor meinem zu wenig genau gelesen.

[kboe]

• 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
  

Muss man das verstehen?

[Bizarre]

Hmm, OK, man kann den FG mit einem Vorwiderstand "verbiegebessern" ; wenn Qtc zu niedrig rauskommt ( Mit nem Kondensator, wenn Qtc zu hoch , ist aber hier nicht das Thema ...)

Dabei leidet natürlich der Dämpfungsfaktor von Amp enorm.. Wäre das evtl. ein KO Kriterium ?

[kboe]

Das Ganze könnte sogar, wie schon in einem anderen Thread diskutiert, zusätzlich die nichtlinearen Verzerrungen im Mittelton verringern.

Heißt das, dass die Jagd nach möglichst hohem Dämpfungsfaktor von Endstufen im Endeffekt kontraproduktiv ist und dass Röhrenendstufen da einen tatsächlich physikalisch begründeten Vorteil haben ( können ) ?

Momentan steh ich maximal auf dem Schlauch....

Gruß
Bernhard

[JFA]

Muss man das verstehen?

Äääh... ja, doof geschrieben. Also:
es gibt ja in den TSP den Parameter "Referenzwirkungsgrad". Bei verdoppeltem Realteil des Widerstands sinkt dieser um 3 dB. Gleichzeitig steigt die Güte um den Faktor 2, was wiederum bei dieser Frequenz bei gleicher Ausgangsspannung am Verstärker zu 3 dB mehr Pegel führt.

So verständlich?

Und was deinen zweiten Post angeht: ja.
Aber wir haben noch nicht über die Konsequenzen gesprochen.

[kboe]

Ich hab mir jetzt den Thread im Visaton Forum mehr oder weniger intensiv durchgelesen.
Der User Gegentakt singt dort - grob vereinfacht- das hohe Lied auf Chassis mit starkem Antrieb.

Die Vorteile der niedrigen Powerkompression etc. leuchten mir durchaus ein. -> Energie, die der Magnet liefert, braucht nicht elektrisch zugeführt zu werden...
Insofern hat mich der Titel dieses Threads einfach aufs Glatteis geführt.

IMHO wäre der besser: "Die Vorteile eines starken Antriebes und die mögliche Zähmung desselben durch einen Vorwiderstand"
Oder lieg ich da jetzt schon wieder komplett daneben?
Und: Bei der Zahl 13 bei einem Lautsprecherchassis denk ich automatisch an Zoll und nicht cm.
Von daher dürfte ich nicht unbedingt zur Zielgruppe von Gegentakts Thread gehören.

Gruß
Bernhard

[phase_accurate]

Hallo Bernhard

Heißt das, dass die Jagd nach möglichst hohem Dämpfungsfaktor von Endstufen im Endeffekt kontraproduktiv ist und dass Röhrenendstufen da einen tatsächlich physikalisch begründeten Vorteil haben ( können ) ?

Momentan steh ich maximal auf dem Schlauch....

Grundsätzlich ist ja der Dämpfungsfaktor nicht anderes als eine indirekte Angabe des Innenwiderstandes eines Verstärkers und als Ausdruck häufig auch ein Bisschen irreführend. Selbst bei einem Innenwiderstand, der gegen null strebt, und deshalb rechnerisch der Dämpfungsfaktor gegen unendlich streben würde, wäre die Systemdämpfung nicht unendlich. Diese wird ja durch alle ohmschen Widerstände im Stromkreis des Chassis mitbestimmt (Zuleitungen, Frequenzweichenkomponenten und am dominantesten der Re der Schwingspule !). Was also hier in diesem Thread diskutiert wird, ist eine absichtliche Verringerung des Dämpfungsfaktors. Es gibt also, bezogen auf einen gewünschten Verlauf des Frequenzgangs (und daraus folgend der Gruppenlaufzeit), immer eine optimale Dämpfung. Deshalb gibt es auch LS, welche an Verstärken mit "schlechterem" DF besser tönen.
Ganz auf Dämpfung verzichtet man bei reiner Stromsteuerung, was aber die Kontrolle am unteren Ende des Übertragungsbereichs schwierig macht. Dafür fällt der Einfluss von Lvc auf Frequenzgang und IMD weg. Eine gute Kombination stellt hierbei Stromsteuerung mit MFB dar.

Wichtig beim Innenwiderstand (und daraus folgend dem DF) ist aber dass er linear bezüglich Betrag und Phase des Laststroms ist und auch einigermassen konstant über der Frequenz bleibt. Ich wage mal zu behaupten, dass Verstärker mit einem höheren Dämpfungsfaktor oft subjektiv besser tönen weil sie an sich grosszügiger dimensioniert sind als manche Kollegen mit einem tieferen DF. Es macht einen Unterschied, ob man die Nennleistung nur in eine ohmsche oder eben auch in eine komplexe Last abgeben kann.

Gruss

Charles

[JFA]

Gehen wir mal ein wenig auf die nicht-linearen Effekte ein. Teil 1: thermische Kompression (auch power compression genannt).

Thermische Kompression entsteht, wenn die Schwingspule durch die an ihrem Innenwiderstand Re abfallende elektrische Leistung in Wärme umgewandelt wird. Die hat Auswirkungen sowohl auf die Schwingspule als auch auf den Magneten.

Schwingspulen bestehen in der Regel aus Kupfer oder Alu (oder beidem). Beide haben einen Temperaturkoeffizienten von ca. a=0,004/K oder 0,4%/K. Auf Re wirkt sich das wie folgt aus:
Rt=Re*(1+a*(T-T0))
Daraus ergibt sich eine Widerstandsänderung (und damit des Wirkungsgrades) von 4% bei 10 Grad Temperaturerhöhung und satten 40% bei 100 Grad Temperaturerhöhung. Wer jetzt denkt, 100° mehr tritt nicht auf, da kann ich nur sagen: das ist eher die Regel als die Ausnahme.

Der Vorwiderstand R, wie von mir oben beschrieben, hat nun zwei Auswirkungen:
1) er reduziert die notwendige Leistung am Chassis (in meinem Beispiel auf 1/4)
2) Wenn man einen "echten" Widerstand ( also einen aus Widerstandsdraht) verwendet und keine Drossel mit hohem Innenwiderstand, dann ändert sich obige Gleichung in:
Rt=R+Re*(1+a*(T-T0))
Der Temperaturkoeffizient von Widerstandsdraht ist nämlich 2 bis 3 Größenordnungen kleiner als der von Kupfer und damit vernachlässigbar. Das heißt, in meinem Beispiel würden 10° mehr nur 2%, 100° mehr nur noch 20% am Widerstand ändern. Und das auch noch bei (siehe 1)) 1/4 der Leistung
Dieser Punkt, die Linearisierung des Temperaturgangs, ist für mich auch der wichtigste Grund, Hoch- und Mitteltöner immer mit Vorwiderstand zu betreiben.

Zum Magneten: Magnete sind temperaturabhängig. In diesem Zusammenhang hier interessiert die Abhängigkeit der Flussdichte B von der Temperatur. Die liegt bei Ferritmagneten bei ungefährt -0,2%/K, bei Neodym ungefährt bei -0,1%/K. Das heißt, dass die Flussdichte mit zunehmender Temperatur sinkt. Die Größenordnung ist also ungefähr die gleiche wie beim Schwingspulendraht, allerdings geht das BL quadratisch in den Wirkungsgrad ein. Der Einfluss ist also nochmal größer! Hier hilft die reduzierte Leistung an der Schwingspule also ungemein.

Einen wichtigen Unterschied gibt es noch: die Schwingspule ist leicht, und ändert ihre Temperatur sehr schnell. Der Magnet dagegen ist schwer, hat daher eine hohe Wärmekapazität und ändert seine Temperatur nur langsam. Das heißt, der Einfluss auf den Klang ist unterschiedlich: während die Temperaturerhöhung der Schwingspule für eine Art "Modulation" sorgt, wird der sich erwärmende Magnet eher langsam zu einer Verringerung des Wirkungsgrades und einer veränderten Abstimmung sorgen.

[Kalle]

Ich wage mal zu behaupten, dass Verstärker mit einem höheren Dämpfungsfaktor oft subjektiv besser tönen weil sie an sich grosszügiger dimensioniert sind als manche Kollegen mit einem tieferen DF. Es macht einen Unterschied, ob man die Nennleistung nur in eine ohmsche oder eben auch in eine komplexe Last abgeben kann.

Hallo Charles,
das hast du schön beschrieben.
Ich habe vor Jahren die große Karma mit jeweils 2 11" Eton im Bass gehört.
Einmal mit zwei Oktave Röhrenendstufen in einer HiFi-Studio Vorführung, die Meute war begeistert, ich war aufgrund des ungezügelten Schlabberbasses entsetzt.
Während in anderer Kombination mit zwei riesigen Cayin High-End-Endstufen (Typ?, 80k€) die Kombination sehr überzeugend spielte.
Auch Röhrenverstärker können einen hinreichenden Dämpfungsfaktor haben und spielen ohne unbedingt zu sounden. Man kann dafür als Röhrenfan deutlich weniger ausgeben.
Immer wieder haben mich die kleinen englischen Verstärker mit geringer angegebener Leistung aber einem überdimensionierten Netzteil positiv überrascht. Watt soll ich schreiben, Watt ist eben nicht Watt
Jrooß Kalle