Senkt eine Regelung (hörbar) den Klirr?

Lautsprecherbau und -tuning

Beitragvon FoLLgoTT » 03.09.2015, 13:49

Hallo Oliver,

O.Mertineit hat geschrieben:OK, soweit ich das verstehe, ist das ein Problem der "verminderten Rückstellkraft" bei Frequenzen weit unterhalb Fb, wo ein CB noch die Rückstellkraft des Gehäuses hat, ein BR System jedoch nicht mehr.

Nein nein, das Problem tritt oberhalb von fs auf. :)

Es geht darum, dass Frequenzen oberhalb fs extrem niederfrequente Anteile erzeugen. Eben durch die Asymmetrie des Antriebs. Klippel spricht von DC displacement, also einem Gleichanteil in der Membranbewegung. In Wahrheit ist es natürlich kein echter Gleichanteil, sondern eine extrem niedrige Frequenz. Denn ein echter Gleichanteil wäre immer da und nicht nur für ein paar ms.

Das notwendige Hochpassfilter bei Bassreflex kann den Gleichanteil dummerweise nicht rausfiltern, weil er ja gar nicht im Signal enthalten ist. Er entsteht erst während sich die Membran bewegt.

Laut Klippel tritt der größte Gleichanteil zwischen fs und 2 * fs auf.

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Gruß
Nils
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Beitragvon phase_accurate » 03.09.2015, 13:51

Frederik hat geschrieben:Ist es für die GLZ nicht egal ob geregelt oder nicht? Solange ein geschlossenes Gehäuse verwendet und nicht allzu steile Hochpassfilter eingesetzt werden bekommt man auch ohne Entzerrung eine ännähernd lineare GLZ hin.

Ja das kommt davon wenn man zuwenig ausführlich ist ! :oops:

Deshalb hier mein zweiter Versuch:

BR und CB "natürliche Abstimmung" mit gegebenem und identischem Treiber: CB geht tiefer und mit mehr Pegelreserve. GLZ ist höher bei BR aber eben nur bei tieferen Frequenzen. Im Bereich wo die Grenzfrequenz der CB Abstimmung liegt, ist die GLZ von beiden häufig fast gleich.

CB mit EQ und CB mit Regelung: Grenzfrequenz und Ordnung der Hochpassfunktion fast "beliebig" wählbar und damit GLZ auch in grossen Bereichen wählbar. System kann dafür relativ einfach "aus dem Tritt gebracht" werden mit subsonischem Material. Pegelreserven sind kleiner als mit "CB natürlich" oder BR.

Ich hoffe, ich das war jetzt etwas klarer strukturiert.

Gruss

Charles
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Beitragvon O.Mertineit » 03.09.2015, 14:10

FoLLgoTT hat geschrieben:Nein nein, das Problem tritt oberhalb von fs auf. :)

Hallo Nils,

ich habe etwas auf der Leitung gestanden ... :D

Gut da hift wohl nur "geringe Asymmetrie" oder "vorhandene" mech. Rückstellkraft (als zweitbeste "Hilfe").

Wäre ein sehr langsamer Sweep geeignet, ein solch konkretes Problem deutlicher aufzudecken, falls vorhanden ?

Subwoofer in "Compound" und gleichzeitig "Push/Pull" Konfiguration sollten dagegen praktisch immun sein: Eine Membran bewegt sich zum Magneten während die andere sich vom Magneten weg bewegt.

Niederfrequente Anteile durch Asymmetrien beider "Teiltreiber" würden sich ausgleichen, da Compound Membranen für tiefe Frequenzen praktisch "miteinander verklebt" sind.


Grüße Oliver
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Beitragvon Nova Auralis » 03.09.2015, 14:16

FoLLgoTT hat geschrieben:Das notwendige Hochpassfilter bei Bassreflex kann den Gleichanteil dummerweise nicht rausfiltern, weil er ja gar nicht im Signal enthalten ist. Er entsteht erst während sich die Membran bewegt.

Hallo Nils,

tritt dieses Verhalten ebenso bei Aktivlautsprechern auf, wenn sich keine störenden Bauelemente (Frequenzweiche und lange Kabelstrecken) zwischen Endstufe und Chassis befinden? Die Membranbewegungen, welche nicht dem Eingangssignal entsprechen, sollten ja eigentlich von vernünftigen Endstufen mit entsprechend hoher Kontrolle - insbesondere sicherlich bei Stromregelung - unterdrückt werden. Oder funktioniert dies in der Praxis nicht ausreichend stark genug, um dem genannten Effekt entgegen wirken zu können?

Beste Grüße,
Jannis
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Beitragvon Koala887 » 03.09.2015, 14:26

Hallo,

Hier hab ich noch was zur BM 30 gefunden.

Das klingt für mich tatsächlich so, dass der obere Treiber geregelt in einem geschlossenen Gehäuse betrieben wird und mit einem Hochpass auf ein normales CB Verhalten gebracht wird. Der untere Tieftöner ist nicht geregelt, bekommt aber das gleiche "geregelte" Signal vom oberen Treiber und wird durch die BR Abstimmung nach unten erweitert. Durch die Regelung erhält man also ein klirrarmes CB System, welches dann im Tiefbass durch das BR-Rohr ebenfalls klirrarm unterstützt wird.

Schöne Grüße
Daniel
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Beitragvon FoLLgoTT » 03.09.2015, 14:35

Hallo Oliver,

O.Mertineit hat geschrieben:Wäre ein sehr langsamer Sweep geeignet, ein solch konkretes Problem deutlicher aufzudecken, falls vorhanden ?

Ich weiß es nicht genau, denke aber eher nicht. Es gibt aber z.b. auf der SQAM ein paar Sinusgongs. Damit soll es bei einigen Treibern gut sichtbar sein. Es kommt natürlich immer darauf an, ob man den "bösen" Frequenzbereich trifft und ob der Treiber generell eher asymmetrisch ist.

Subwoofer in "Compound" und gleichzeitig "Push/Pull" Konfiguration sollten dagegen praktisch immun sein: Eine Membran bewegt sich zum Magneten während die andere sich vom Magneten weg bewegt.

Ja, mit kleinem Koppelvolumen müsste das gut funktionieren. Das ist natürlich etwas verschwenderisch, da der zweite ja nur zum Kompensieren da ist und den Maximalpegel nicht erhöht. ;)

Hallo Jannis,

Nova Auralis hat geschrieben:tritt dieses Verhalten ebenso bei Aktivlautsprechern auf, wenn sich keine störenden Bauelemente (Frequenzweiche und lange Kabelstrecken) zwischen Endstufe und Chassis befinden? Die Membranbewegungen, welche nicht dem Eingangssignal entsprechen, sollten ja eigentlich von vernünftigen Endstufen mit entsprechend hoher Kontrolle - insbesondere sicherlich bei Stromregelung - unterdrückt werden. Oder funktioniert dies in der Praxis nicht ausreichend stark genug, um dem genannten Effekt entgegen wirken zu können?

Soweit ich weiß, reicht die Gegeninduktion und der Kurzschluss durch die Endstufe nicht aus. Ein echter Gleichanteil erzeugt ja nicht einmal Gegeninduktion. Denn die entsteht nur bei einer Bewegung der Spule durch das Magnetfeld. Mir sind aber keine Untersuchungen dazu bekannt und bei Klippel habe ich zu möglichen Unterschieden zwischen passiv/aktiv was das angeht auch noch nichts gelesen.

Mit geregelten Systemen dürfte das Problem dagegen gut in den Griff zu kriegen sein. Untersuchungen kenne ich aber auch hier keine dazu.

Gruß
Nils
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Beitragvon FoLLgoTT » 03.09.2015, 15:03

Hallo Daniel,

Koala887 hat geschrieben:Das klingt für mich tatsächlich so, dass der obere Treiber geregelt in einem geschlossenen Gehäuse betrieben wird und mit einem Hochpass auf ein normales CB Verhalten gebracht wird. Der untere Tieftöner ist nicht geregelt, bekommt aber das gleiche "geregelte" Signal vom oberen Treiber und wird durch die BR Abstimmung nach unten erweitert. Durch die Regelung erhält man also ein klirrarmes CB System, welches dann im Tiefbass durch das BR-Rohr ebenfalls klirrarm unterstützt wird.

Das klingt für mich, ehrlich gesagt, ziemlich bescheuert. ;)

Der geschlossene Tieftöner ist an seiner mechanischen Grenze, wenn der Bassreflexteil noch lauter kann. Spielt ab da nur letzterer weiter? Ich denke nicht. ;)

Und die Gruppenlaufzeit wird insgesamt auch schlechter, Bassreflex eben.

Das liest sich dann in der Broschüre so, als wenn die Vorteile beider Welten vereint wären. In Wahrheit sind es aber die Nachteile... :roll:

Gruß
Nils
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Beitragvon O.Mertineit » 03.09.2015, 15:21

FoLLgoTT hat geschrieben:Ja, mit kleinem Koppelvolumen müsste das gut funktionieren. Das ist natürlich etwas verschwenderisch, da der zweite ja nur zum Kompensieren da ist und den Maximalpegel nicht erhöht.

Hallo Nils,

der zweite Treiber halbiert das Äquvalentvolumen und ermöglicht so einen kleineres Gehäuse.
"Verschwendung" hängt daher m.E. vom Blickwinkel ab ...

Grüße Oliver
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Beitragvon Koala887 » 03.09.2015, 16:07

Hallo Nils,

FoLLgoTT hat geschrieben:Das klingt für mich, ehrlich gesagt, ziemlich bescheuert. ;)
Der geschlossene Tieftöner ist an seiner mechanischen Grenze, wenn der Bassreflexteil noch lauter kann. Spielt ab da nur letzterer weiter? Ich denke nicht. ;)

das war jetzt auch nur eine Vermutung. Möglicherweise sitzen auch beide Treiber in einem Gehäuse und werden nur durch den DSP entzerrt. Wäre es bescheuert, würde es B&M sicher nicht machen. :roll: Ob es jetzt tatsächlich sinnvoll ist eine Regelung mit BR zu kombinieren erfahren wir letztendlich nur, wenn wir es endlich mal selbst probieren, anstatt ständig nur darüber zu debattieren ...

O.Mertineit hat geschrieben:Das BR Konzept hat tatsächlich einen Hauptnachteil: Der Entwurf von BR Systemen ist ohne tieferes
Verständnis elektroakustischer Zusammenhänge nicht sinnvoll handhabbar. Daher ist es Amateuren und den meisten Selbstbauern schlicht nicht zugänglich, wenn sie selbst sinnvoll Systeme entwerfen wollen, daran ändert auch die leichte Verfügbarkeit durchaus brauchbarer Simulationssoftware nichts.

Da ich allerdings von BR keine Ahnung habe, werde ich in diese Richtung auch nichts versuchen bzw. veröffentlichen. :?

Schöne Grüße
Daniel

P.S.: Bescheuert finde ich, dass in diesem Thread ständig über BR geredet wird... :roll:
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Beitragvon Frederik » 03.09.2015, 16:10

Hi Daniel,

Koala887 hat geschrieben:P.S.: Bescheuert finde ich, dass in diesem Thread ständig über BR geredet wird... :roll:

Dann erzähl was über die Sensorregelung. Da hast Du ja nun erste Erfolge verbuchen können. :cheers:

Bei einem 2 Weger bekommt man damit Klirr im Bass und den Mitten gesenkt, nicht wahr?

Grüße,
Frederik
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Beitragvon FoLLgoTT » 03.09.2015, 16:17

Hallo Daniel,

Koala887 hat geschrieben:das war jetzt auch nur eine Vermutung. Möglicherweise sitzen auch beide Treiber in einem Gehäuse und werden nur durch den DSP entzerrt.

Ich konnte leider auch keine Innenansicht finden. Vielleicht ist die BM30 ja wirklich anders aufgebaut.

Wäre es bescheuert, würde es B&M sicher nicht machen. :roll:

Darauf würde ich bei einem Hifi-Hersteller nicht wetten ... ;)

Gruß
Nils
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BR das keines sein soll ... :)

Beitragvon O.Mertineit » 03.09.2015, 16:28

Koala hat geschrieben:Das klingt für mich tatsächlich so, dass der obere Treiber geregelt in einem geschlossenen Gehäuse betrieben wird und mit einem Hochpass auf ein normales CB Verhalten gebracht wird.

http://www.connect.de/testbericht/backes-mueller-bm-line-30-1194251.html hat geschrieben:
Die BM-typische DMC-Gegenkopplung misst die Membranauslenkung und vergleicht sie mit dem Eigangssignal. Gibt es Unterschiede, regelt sie einfach nach. Doch bei Bassreflex-Boxen gibt es um die BR-Tuningfrequenz herum keinerlei Membranhub, weil ja das BR-Rohr hier die gesamte Energie abstrahlen soll. Die Regelung würde ergo keine Membranauslenkung messen und unendlich viel Leistung in den Bass pumpen - was natürlich Endstufe und Tieftöner kollabieren ließe.

Doch moderne Digitaltechnik macht auch hier vieles möglich. BM lässt den DSP quasi eine geschlossene Box simulieren, die DMC-Regelung arbeitet also wie gewohnt. Die Tuningfrequenz des Bassreflexrohrs wird nun so gelegt, dass sie auf ein Hertz genau unterhalb der Übertragungsgrenze des simuliert "geschlossenen" Konstrukts anschließt und sich damit perfekt zum Gesamtschall hinzuaddiert.

So hat die BM Line 30 beides: Regelung und Bassreflex.

Hallo Daniel,

für mich klingt der verlinkte Text deutlich nach einer "Marketing Umschreibung" dafür, wie man intern eine Differenz zw. Soll- und Istwert (z.B. für die Membranauslenkung oder Membrangeschwindigkeit) ermittelt.

Der Text orientiert sich an der "Membranauslenkung", daher behalte ich das im Folgenden bei, ohne es zu verifizieren.

Auch für die Regelung einer BR-Box müsste man z.B. die Membranauslenkung geeignet modellieren, um einen "Sollwert" zu bekommen, der auch im Bereich der BR Tuningfrequenz Fb sinnvoll ist, wo die Membranauslenkung sehr gering ist.

Das gehört zu den techn. Notwendigkeiten, die man lösen muss. Dem Anwender kann die genaue Methode egal sein, weil er i.d.R. weder zugrundeliegendes Problem noch Lösung versteht.

Möglicherweise wird bei B&M - so wie es hier dargestellt wird - unterhalb der BR Tuningfrequenz die Membranauslenkung "abgeregelt" und darf unterhalb Fb nicht erneut ansteigen.

Das wäre dem CB Verhalten zwar "ähnlicher", doch müsste man es nicht so machen. Man könnte den Sollwert auch aus einer vollständigen (und optional für Regelungszwecke etwas modifizierten ...) Ersatzschaltung des wirklichen BR-Systems gewinnen und eine "Sollkurve" der Membranauslenkung über der Frequenz vorgeben, wie sie BR-typisch ist (optional mit Verfeinerungen).

Geeignete Ersatzschaltbilder (Modelle aus denen mit wenig Aufwand die Bewegungsgrößen zu ermitteln sind) wären seit Jahrzehnten verfügbar.

Möglicherweise muss B&M bei solchen Themen deshalb immer ein bisschen "erfinderisch" in der Wortwahl werden, weil man ja u.a. BR - wenn es der Mitbewerb einsetzte - seit Jahrzehnten systematisch diskreditiert hat. Auch der Vertrieb hat hier sehr lange und gründliche "Vorabeit" geleistet, die so schnell nicht mehr vergessen zu machen ist.

Deshalb hat man natürlich ein erhebliches Glaubwürdigkeits- und Marketingproblem, wenn man nun selbst BR-Systeme einsetzen will, weil man auf deren Vorteile doch nicht verzichten will oder kann.

Daher möchte man dies u.U. gern ein wenig so darstellen, als ob ein nach B&M geregeltes BR-System "eigentlich" ein CB System sei ...

Wer das gerne glauben möchte und sich dabei auch noch besser fühlt, kann das gern glauben.

Tatsache wäre jedoch, daß man - falls der o.g. Text so verstanden werden soll - bei einer Vorgabe der Membranauslenkung, die unterhalb Fb nicht mehr steigen darf, das BR System quasi nur "zur Hälfte" in der Bandbreite nutzen könnte und daher viel tiefer abstimmen müsste als üblich. Die Membranen müssten selbst mehr Verschiebevolumen aufbringen, als bei üblichen BR-Abstimmungen mit vergleichbaren Grenzfrequenzen und Pegeln und würden auch ungeregelt von vornherein mehr klirren, als mit einer BR-Abstimmung "nach Maß und Stand der Technik".

Durch einen solchen Verzicht ließe sich der Gesamtcharakter eines Filters 4ter Ordnung nach außen m.E. auch nicht verbergen, denn der Frequenzgang der BM30 fällt unterhalb ca. 38Hz wie ein Stein lt. Messung offenbar mit über 24dB/Oktave und stellt damit selbst die meisten "üblichen und ungeregelten" kommerziellen BR-Systeme noch in den Schatten. Von "sanftem Bassabfall", wie etwa bei "QB3" oder noch "sanfteren" BR-Abstimmungen, die eher in Richtung CB gehen, ist hier also keine Spur:

http://www.connect.de/testbericht/backe ... 94251.html
http://www.connect.de/bilder/49396051/5 ... ine-30.jpg

Dazu noch einen Anhaltspunkt aus dem o.g. Text:

Die Tuningfrequenz des Bassreflexrohrs wird nun so gelegt, dass sie auf ein Hertz genau unterhalb der Übertragungsgrenze des simuliert "geschlossenen" Konstrukts anschließt und sich damit perfekt zum Gesamtschall hinzuaddiert.

Ich bleibe dabei: Wer die Grundlagen, die u.a. von Richard H. Small bezüglich der BR-Systeme erarbeitet wurden, wirklich verstanden hat, bräuchte in Bezug auf BR "das Rad" zumindest nicht neu erfinden:

Auch dann nicht, wenn er eine Regelung entwirft, um ein BR System evt. noch verzerrungsärmer zu machen ...


Grüße Oliver
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Beitragvon KSTR » 03.09.2015, 18:25

BR eignet sich v.a. deshalb schlechter zum Regeln weil der Helmholtz-Resonator nur ordentlich funktioniert wenn er ein passende Bedämpfung hat, sonst wird er zu schmalbandig. Eine harte Regelung würde die Membran 'an der Stange führen', d.h. der Resonator erfährt praktisch keine Bedämpfung durch das Chassis, man müsste sie also rein mechanisch machen (Fließwiderstand, o.ä.). Die notwendige Entzerrung der Führungsgröße ist *nicht* das Problem.
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Beitragvon Nova Auralis » 03.09.2015, 19:40

Hallo,

es scheint ja nun geklärt, dass eine Sensorregelung nicht so ohne weiteres in einem BR-System eingesetzt werden kann. Mich würde interessieren, wie sich hierbei eine Stromregelung verhalten würde? Gäbe es da eventuell ebenso eine unschöne Erhöhung bei Resonanzfrequenz des Systems?

Beste Grüße,
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Beitragvon cay-uwe » 03.09.2015, 19:48

Jannis,

ja bei einer Stromregelung wird es bei höheren Impedanzen auch einen höheren Schalldruck geben. Liegt in der Natur der Sache. :wink:
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