Sensorregelung: Verfahren, Messung und Hörbarkeit

Franz
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Beitrag von Franz »

Stefan,

sicher. Man kann sich ja für oder gegen etwas entscheiden. Das bleibt doch jedem selbst überlassen. Es gibt soviele Konzepte wie Hersteller. Die kann man vergleichen, für sich beurteilen und dann entscheiden, was man haben möchte. Alle kochen nur mit Wasser. Perfekt ist niemand und nichts. Herr Müller macht mit der Sensorregelung ein Angebot. Die Sensorregelung funktioniert tadellos. Wem das damit erreichbare Klangbild zusagt, der kann es in Betracht ziehen. Wer was anderes als besser empfindet, der nimmt eben das. Alles völlig easy. :cheers:

Gruß
Franz
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musikgeniesser
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WIR WOLLEN QUALITÄT, NICHT PERFEKTION

Beitrag von musikgeniesser »

Moin Forenten,

eine Regelung kann Fehler nicht korrigieren, also den Fehler durch den Nicht-Fehler ersetzen. Es ist ja vielmehr so, dass der Fehler erst auftreten muss, um vom Sensor erfasst und dann von der Elektronik mit dem Ursprungssignal verglichen werden zu können. Anschließend wird daraus dann das Korrektursignal errechnet, das dem ursprünglichen zur Seite gestellt wird. Das ganze funktioniert nur deshalb so gut (das heißt, so wenig unvollkommen), weil die Elektronik um Größenordnungen schneller als die Mechanik und Akustik und der Sensor um Größenordnungen fehlerärmer als die Mechanik und Akustik ist.
bigman13 hat geschrieben:Eine Regelung hält die Differenz zum Sollwert so klein wie technisch möglich. Die daraus resultierenden Verzerrungswerte sind dann kleiner als ohne Regelung.
Der Fehler wird tatsächlich mess- und hörbar kleiner, aber Fehlerreste bleiben. Es treten sogar neue Fehler hinzu, die es ohne Regelung gar nicht gäbe. Die Summe dieser Fehler ist aber deutlich kleiner als der Ursprungsfehler ohne Regelung. Außerdem werden auch diese neuen Fehler wieder erfasst und fließen in das Korrektursignal ein, sofern dazu noch Zeit ist. Klar, wir gehen davon aus, dass alles technisch sorgfältig gemacht worden ist, denn wir wollen uns nicht unnötig ablenken.

Wir sollten uns von der Tatsache, dass ein geregelter Lautsprecher voller Fehler ist, nicht die Freude an diesem genialen Prinzip verderben lassen, denn ich habe noch nichts besseres gehört. Sollte eines Tages das "atmende Luftvolumen" erfunden worden sein -- also ich meinte, für das gesamte Frequenzspektrum --, werde ich meine geregelten Boxen begeistert selbst zum Wertstoffhof fahren. Allerdings erst dann. So lange behelfe ich mir mit ihnen, denn ich bin mit dem Ergebnis durchaus zufrieden.

Herzliche Grüße

PETER
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Udor
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Beitrag von Udor »

Mahlzeit

Wenn ich Gerts Ausführungen richtig verstanden habe dann entstehen viele Probleme erst gar nicht, brauchen also auch nicht "ausgeregelt" werden.

Z.B. der Schall der ins Gehäuse abgegeben wird (und irgendwann dann wieder auf die Membran trifft) oder das Nachschwingen der Membran. Durch die Regelung ist die Membran quasi fest eingespannt, da wabert nichts mehr nach.

Gruß Udo
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Der Schall, der in der Box in Richtung Membran zurückreflektiert wird, wird die Membran quasi ungehindert passieren und sich mit dem aktuell abgestrahlten Schall überlagern. Da hilft auch keine Regelung.

Diese wird die Membran sicherlich stabil halten, falls Kraftrückwirkungen seitens einer internen Luftfeder passieren.

Gruss, Uli
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Udor
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Beitrag von Udor »

uli.brueggemann hat geschrieben:Der Schall, der in der Box in Richtung Membran zurückreflektiert wird, wird die Membran quasi ungehindert passieren und sich mit dem aktuell abgestrahlten Schall überlagern. Da hilft auch keine Regelung.

Diese wird die Membran sicherlich stabil halten, falls Kraftrückwirkungen seitens einer internen Luftfeder passieren.
Hallo Uli

Ich steh gerade auf dem Schlauch, wie soll der Schall ungehindert die Membran passieren wenn dieselbe quasi fest eingespannt ist? Der Bereich hinter der Membran ist doch hermetisch abgeriegelt und solange die Membran feststeht und das Gehäuse selber nicht schwingt kann doch kein Schall nach außen dringen oder?

Gruß Udo
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phase_accurate
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Beitrag von phase_accurate »

Leider ist die komplett schallundurchlässige Membran bis jetzt noch nicht erfunden worden (oder glaubt jemand wirklich, dass die hauchdünnen Mambranen weniger Schall durchlassen als die aufwendig gedämmten und verstrebten Gehäuse ?)! :wink:

Die zwei effektivsten Mittel um den reflektierten Schall der Membranrückseite loszuwerden sind IMO eine gut bedämpfte geschlossene TL oder ein Dipol (wo allerdings der Benutzer dann darauf achten muss, was er mit dem Rückwärtigen Schall anstellt).

Eine Regelung kann vieles (vorab eine deutliche Reduktion der nichtlinearen Verzerrungen) und ich zweifle nicht im Geringsten daran, dass die Produkte von B&M und Silbersand hervorragend sind. Ich kann mir aber gut vorstellen, dass eine Aktivbox mit dem gleichen Aufwand ohne Regelung nicht schlechter sein muss.

Interessant wäre einmal zwei Speaker zu bauen, bei denen einer mit und einer ohne Regelung arbeitet und bei welchen sonst alles so ähnlich wie möglich ist (d.h. gleiche Abmessungen, "gleiche" Chassis, gleiche Schalldruckfrequenzgänge der einzelnen Chassis ...) um dann zu hören wie relevant der Unterschied wirklich ist. Es gibt Untersuchungen, welche zeigen, dass die nichtlinearen Verzerrungen eines Lautsprechers nicht sehr relevant sind .....

Gruss

Charles
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Udo,

wieso hör ich draussen die Autos vorbeifahren, obwohl auch die Fenster fest eingespannt sind? Trotz Dreifachverglasung?

Ich träum grad von einem Versuch, wo in einem LS mit geregelten Membranen ein kleiner zweiter LS eingebaut ist. Der kleine spielt und es stellt sich die Frage: hört man etwas oder nicht?

Grüsse, Uli
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Fujak
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Beitrag von Fujak »

uli.brueggemann hat geschrieben:Ich träum grad von einem Versuch, wo in einem LS mit geregelten Membranen ein kleiner zweiter LS eingebaut ist. Der kleine spielt und es stellt sich die Frage: hört man etwas oder nicht?
...und wenn man dann nichts (oder kaum etwas) hört, dann ist der Weg nicht mehr weit zur sensorgeregelten Aourate-Dreifachverglasung, bei der Du dann tatsächlich kein vorbeifahrendes Auto mehr hören würdest. :cheers:

Grüße
Fujak
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Udor
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Beitrag von Udor »

uli.brueggemann hat geschrieben:Udo,

wieso hör ich draussen die Autos vorbeifahren, obwohl auch die Fenster fest eingespannt sind? Trotz Dreifachverglasung?
Ok, hast mich überzeugt.
Ich träum grad von einem Versuch, wo in einem LS mit geregelten Membranen ein kleiner zweiter LS eingebaut ist. Der kleine spielt und es stellt sich die Frage: hört man etwas oder nicht?
:cheers:

Gruß Udo
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

Hi,
Durch Signalvorsteuerung (Faltung, im mächtigsten Fall) kann man prinzipiell jeden Anteil an Fremdschall "durch die Membran" oder sonstige Effekte minimal machen, der a) mit dem Signal korreliert und b) linear ist. Problem ist wie immer das Messen und Bewerten, zum Erstellen der Korrektur. Die beiden Bedingungen sind m.E. nach erfüllt, oder sollten es bei einem guten, geschlossenen LS ohne Regelung sein, sonst ist was Größeres faul. Die Frage bleibt, wieviel Dreck im Allgemeinen doch übrigbleibt, vor allem unter Großsignal, und ob er akustisch relevanter ist als jener, welchen eine Regelung mangels Gegenkopplungsreserve auch übriglassen muss, je nach Frequenzbereich. Sicher ist halt nur, dass diese Reste instabil und dem gesteuerten System unbekannt sind. Das ist m.E. der einschneidende Vorteil echter Regelung, das adaptive Verhalten, weniger die tatsächliche Verbesserung (nach üblichen messtechnischen Kriterien) gegenüber einem rein gesteuerten, aber optimierten Fall.

Es wäre also in der Tat interessant, wenn man z.B. mit Acourate den linearen Teil des elektrischen Verhaltens eines Chassis im Gehäuse in einem bestimmten Arbeitspunkt unter Regelung aufnimmt und dann die Regelung abklemmt und am Endstufeneingang das Signal nun von der Vorsteuerung nimmt, für einen zweckmäßigen A/B-Vergleich (nur eine Variable ändern). Evtl. allerdings müsste die Endstufe, auch ohne GK über den Regler, eine bischen sinnvolle elektrische Bedämpfung (lokale Gegenkopplung der Mikrofoniespannung der Antriebsspule) des Chassis erzeugen dürfen, sonst ist selbst dieser Direktvergleich evtl. unfair, zumindest wenn die Einbaugüte unter Stromantrieb perverse Werte annimmt und damit sehr sensibel auf geringste Parametersdrifts wird, bei hochgütigen Chassis.

Ich könnte mir schon vorstellen, dass der rein gesteuerte Fall exemplarisch, aber kaum generell, durchaus besser klingen kann, inbesondere wenn noch den Rest durch Vorsteuerung entfernt wird, den die Regelung übrig lassen musste (d.h. obiges Minimieren). Es besteht die Möglichkeit, dass die nichtlinearen und/oder chaotischen Reste mit realem Musiksignal zwar höher sind mit Steuerung, dafür gutmütiger.

Grüße, Klaus
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Ralph Berres
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Beitrag von Ralph Berres »

musikgeniesser hat geschrieben:eine Regelung kann Fehler nicht korrigieren, also den Fehler durch den Nicht-Fehler ersetzen. Es ist ja vielmehr so, dass der Fehler erst auftreten muss, um vom Sensor erfasst und dann von der Elektronik mit dem Ursprungssignal verglichen werden zu können. Anschließend wird daraus dann das Korrektursignal errechnet, das dem ursprünglichen zur Seite gestellt wird. Das ganze funktioniert nur deshalb so gut (das heißt, so wenig unvollkommen), weil die Elektronik um Größenordnungen schneller als die Mechanik und Akustik und der Sensor um Größenordnungen fehlerärmer als die Mechanik und Akustik ist.
Jain! Der Fehler wird schon im Entstehen, das heißt, so lange er noch extrem klein ist, korrigiert. Die Tatsache, dass die Regelung sehr viel schneller ist als die Wellenlänge der höchsten abzustrahlenden Frequenz, hat zur Folge, dass während des Verlauf das Signal schon korrigiert wird, und nicht erst nachdem es schon abgestrahlt wurde. Im letzteren Falle könnte eine Regelung sonst gar nicht funktionieren, sie würde dann zum Oszillator mutieren. Die Regelabweichungen (also die Fehler) sind um den Gegenkopplungsfaktor kleiner als die unkorrigierten Fehler (Proportionalregelung). Das betrifft sowohl Fehler im Frequenzgang als auch Fehler wie Klirrfaktor und Impulsverhalten.

Ralph
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Rudolf
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Beitrag von Rudolf »

Eine interessante Artikelserie auf der Homepage von Roman (Schanks Audio) gibt mir Gelegenheit, diesen alten Thread wieder aus seiner Versenkung hervorzuholen.

Lautsprecher verstehen, Teil 1 bis 3

Nebenbei: Roman hat auf seiner Homepage ein Mitteltonchassis abgebildet, was auf die baldige Vorstellung eines 3-Wegesystems hoffen lässt. Vielleicht schreibt er (in einem anderen Thread) etwas dazu?

Viele Grüße
Rudolf
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musikgeniesser
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Beitrag von musikgeniesser »

Lieber Rudolf,
liebe Forenten,
schanks Audio hat geschrieben: Wir regeln das
finde ich mal wieder besonders klasse. Stimmt aber irgendwie auch. Wenn man das sagt, meint man damit, dass man etwas endgültig klärt. Und nichts anderes macht eine Regelung auch. Also jetzt mal sehr aus der Vogelperspektive betrachtet.

Möge es nützen

Peter
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Koala887
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Beitrag von Koala887 »

Hallo zusammen,

da hat sich Roman wirklich Mühe gegeben und ich finde es klasse, daß er alles so ausführlich erklärt! :cheers:
Ich würde mich freuen, wenn er noch ein paar Teile nachlegt...
Rudolf hat geschrieben:Roman hat auf seiner Homepage ein Mitteltonchassis abgebildet, was auf die baldige Vorstellung eines 3-Wegesystems hoffen lässt. Vielleicht schreibt er (in einem anderen Thread) etwas dazu?
Ralph kündigt auf seiner Homepage eine Prisma an, welche an seinem Oktoberfest vorgestellt wird. :wink:

Schöne Grüße
Daniel

P.S.: Ich finde es schade, daß in diesem Thread die meisten Bilder von Gert verschwunden sind. Kann man da nichts machen?
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Liebe Forenten,

zur Versachlichung der Diskussion, ob man geregelte Systeme heraushören könne ...

Eine Regelung mit kapazitiver oder anderweitiger Gegenkopplung bezieht sich auf verschiedene Bewegungsgrößen der Membran, nämlich

- den "Membranhub" (durchschittlicher Membranhub ?), bei kapazitiver Gegenkopplung durch Metallgitter über leitender Membranoberfläche

- den "Schwingspulenhub" bei optoelektronischer Erfassung mittels an der Schwingspule befestigtem "Schattenkeil" (T&A hat oder hatte m.E. so ein System)

- die lokale "Beschleunigung einer Membranzone" z.B. bei Anbringung eines Sensors (piezoelektrisch) u.a. auf der Staubschutzkappe eines Tieftönersftöners (z.B. Phillips "MFB" Motional Feedback)

Eine einwandfreie Funktion kann bei allen diesen Regelungen bereits von der Sensorik her nur im Bereich der kolbenförmigen Membranbewegung vorausgesetzt werden.

Die kapazitive Gegenkopplung mag ansatzweise zu einer Mittelbertbildung auch bei in sich schwingender Membran in der Lage sein, jedoch ist dabei keine einheitliche Gewichtung der Membranzonen gewährleistet, denn Gitter und Membran haben sehr ortsabhängige Abstände aufgrund der Form.

Auch die Sensorik selbst hat natürlich ebenfalls in allen Fällen mit Nichtlinearitäten zu kämpfen.

Regelung ist bezüglich des enstehenden Schalldruckverlaufs prinzipiell machtlos gegen:

- Partialschwingungen der Membran
- Beugungserscheinungen am Gehäuse
- Eigenschwingungen des Gehäuses
- Hohlraumresonanzen des Gehäuses, welche durch Gehäuse und oder Partialschwngungen der Membran
abgestrahlt werden können.

... diese Liste ist sicher noch nicht vollständig.

Die o.g. Regelungen haben also nur in demjenigen Frequenzbereich eine begrenzte Einflussmöglichkeit auf das Ausgangssignal (den Schalldruckverlauf), wo die Membran sich kolbenförmig bewegt und die Wellenlängen klein gegen die Gehäusedimensionen sind: Beugungserscheinungen beeinflussen den Schalldruckverlauf winkelabhängig leicht um mehrere dB und wirken ähnlich wie "sehr frühe Reflexionen" in unmittelbarer Nähe der Membranen.

Die Regelung kann also den Bereich eines LS "korrigieren", wo es bei Chassis mit handwerklich nach Stand der Technik ausgelegten Antriebssystemen und Membranaufhängungen ohnehin kaum Probleme gibt.

Regelungen könnte man allerdings verwenden, um nichtlineare Verzerrungen zu dämpfen, wenn ein Chassis bis in den Bereich betrieben werden soll, wo der Hub deutlich nichtlinear wird.

Hier stellt sich sicher gelegentlich die Frage "was ist in der Herstellung billiger":

- z.B. ein Magnetsystem mit "Underhung Coil" (ersatzweise die Patentgebühren für eine andere Motortopologie mit vergleichbaren Eigenschaften) oder eine Regelung.

- was kann man publikumswirksamer (je nach Zielgruppe) vermarkten ?


Grüße Oliver
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