Sensorregelung: Verfahren, Messung und Hörbarkeit

KSTR
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Beitrag von KSTR »

Und mal ein Beispiel für einen LS, der mit einem Mikrofon als Sensor für die Regelung des Tieftöners arbeitet: http://meyersound.de/products/studioseries/x-10

Im pdf http://meyersound.de/products/studioser ... -10_ds.pdf auf Seite 3 sieht man eine Nahaufnahme mit dem Meßmikrofon.

Grüße, Klaus
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Franz
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Beitrag von Franz »

Was die Sensorregelung betrifft, so gibt es doch bereits zwei Aufsätze hier von Herrn Müller, die das technisch anschaulich beschreiben:

- Was ist eine Sensorregelung
- Eine kleine Regelungsphilosophie

Was die Hörbarkeit betrifft, kann man sich das einfach anhören.

Gruß
Franz
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Fortepianus
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Beitrag von Fortepianus »

Hallo Regelungsfans,

um uns nicht in Details der Finnen-Regelung zu verlieren, habe ich heute früh mal eben schnell einen kleinen Messaufbau gemacht. Ich hatte eh gerade meine gute alte BM3 zur Überholung in den Bastelkeller gestellt und sie war gestern fertig geworden. Da dachte ich mir, nachdem Klaus das Argument ins Rennen geschickt hatte, dass auch bei einer normalen spannungsgegengekoppelten Endstufe das Ausschwingen des ungeregelten Chassis durch die Endstufe bedämpft wird und man deshalb die beiden Effekte "Dämpfung der Endstufe" und "Geschwindigkeits-Regelung des Chassis" nicht richtig auseinander halten könne, mach' ich mal eine Messung mit den magnetisch gegengekoppelten Chassis der BM3. Deshalb, weil diese Variante der GK technisch bedingt stromgegengekoppelte Endstufen benötigt. Für diejenigen, die da nicht so tief drin sind: Eine stromgegengekoppelte Endstufe, eine Stomquelle also, kümmert sich um die Last herzlich wenig, sie presst einfach den geforderten Strom durch diese, egal, welche Impedanz dort wartet. Mit dem Nebeneffekt, dass der Dämpfungsfaktor ungefähr Null ist. Das kommt daher, dass eine Stromquelle einen zumindest theoretisch unendlich großen Innenwiderstand hat, eine ideale Spannungsquelle dagegen einen Innenwiderstand von Null.

Das hier ist die 1984 von mir neu gekaufte BM3, die (nach meinem nächstes Jahr geplanten Umbau des Wohn-Essbereichs) den Essbereich beschallen sollen. Die Gehäuse müssen noch aufgearbeitet werden, die Technik ist schon so weit:

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Mal schnell aufgeschraubt - vorne leuchtet dem Betrachter die 3Weg-bestückte S-Weiche entgegen:

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Ein paar Messgeräte drumrum gestellt:

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Von links nach rechts: Ein Netzgerät (Einschalten der BM), ein Oszi (das gute Stück ist mein ältester und liebster, ich habe ihn gekauft, als ich 12 war, eine Anschaffung für's Leben), ein Tongenerator mit Frequenzzähler, darauf der Mikrofonvorverstärker, rechts daneben der Burstgenerator, ganz recht direkt vor dem TT das ECM40-Messmikro.

Zum Einspeisen des Signals ohne Gegenkopplung wurde das GK-Poti zugedreht und der Stecker von der Endstufe des Tieftöners 1 abgezogen. Das Burstsignal wird nun direkt in den Eingang der Endstufe eingespeist:

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Sinusburst mit 67Hz, oben das Originalsignal, unten das mit dem Mikro gemessene:

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Ist ein bisschen schwierig, einen Oszi abzufotografieren, wenn das Bild nicht sauber steht - was bei einem Sinusburst niedriger Frequenz oft der Fall ist. Das Bild hier ist besser gelungen, aber man sieht nur das Ausschwingen. Hier spielt aber auch hauptsächlich die Musik:

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Man sieht ein periodisches Ausschwingverhalten des Chassis mit seiner Resonanzfrequenz, das recht behäbig abklingt.

Nun die BM3 wieder in den richtigen GK-Zustand versetzt und das Signal vor dem TT-Integrierer eingespeist. Dafür den Stecker des MT-Kanals von der S-Weiche vorne abgezogen:

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Nun wieder ein Schnappschuss vom Oszi mit GK:

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Man sieht ein ganz erheblich besser bedämpftes Ausschwingen - durch die interne Phasenverschiebung muss das Chassis nicht im Nulldurchgang vom Sinus in die Nulllinie übergehen, sondern von einem Punkt auf der Sinuslinie, der hier im negativen Bereich liegt. Man sieht, dass das Chassis diesen Sprung nach Null nahezu aperiodisch nachvollzieht.

Soviel zur Messung an der magnetischen GK, die wegen der nicht vorhandenen Dämpfung der Endstufen als erstes Anschauungsobjekt gut geeignet ist. Mal sehen, wenn ich dazu komme, mache ich vielleicht noch eine Messung an einem induktiv geregelten Töner, vielleicht an meiner BM20.

Ideal wäre, damit auch Uli seinen Spaß an der kleinen Messkunde hier hat, wenn ich dann an dem induktiv geregelten Chassis noch eine Messung mit dem Logsweep von Acourate im Nahbereich anfügen würde, aus dem sich dann nach Faltung mit der Inversen des Messignals die Impulsantwort (und alles sonst noch gewünschte) ergibt. Wenn Du Lust hättest, das dann aufzubereiten, Uli, würde ich das machen - bei Dir geht das Darstellen und Dokumentieren mit Acourate natürlich viel schneller von Hand. Für den Anfang aber finde ich die Messung mit einem Sinusburst recht anschaulich.

Viele Grüße
Gert
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Gert,

herzlichen Dank für die aufwändig dokumentierte Messanleitung! :cheers:

Kleine Praxisfrage (für mein BM-11 Projekt... :D ):
Verändert sich die "Güte des Ausschwingens" nich auch mit dem Gegenkopplungsgrad? D.h. wäre bei höherer Frequenz die Ausschwingqualität schlechter? Anders gefragt: Kann man durch Verwendung eines Frequenz variierten Sinusbursts die Regelung optimal einstellen oder reicht eine?

Danke und Gruss,
Winfried
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Fortepianus
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Beitrag von Fortepianus »

Hallo Winfried,
wgh52 hat geschrieben:Kleine Praxisfrage (für mein BM-11 Projekt... :D ):
...Anders gefragt: Kann man durch Verwendung eines Frequenz variierten Sinusbursts die Regelung optimal einstellen oder reicht eine?
die GK stellst Du am besten so ein, dass der gewünschte GK-Faktor bei einer vorgegebenen Frequenz erreicht wird, beim MT z. B. Faktor 3 bei 800Hz. Das ganze Messgedöns hier dient ja nur der Anschauung.

Viele Grüße
Gert
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Markus Spatz
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Beitrag von Markus Spatz »

Eusebius hat geschrieben:Als NICHT-Mitglied der "Regel"-Gruppe darf ich vielleicht darauf hinweisen, dass es auch ohne geht.
All die schönen Feinheiten, die Kienberg so wunderbar beschrieben hat, sind auch mit Geithains hörbar.
Wenn es besser ginge, würden nicht 80 Prozent der ARD-Studios damit arbeiten.
- Sorry, dass ich in eurer Kuschelecke ein wenig störe... - :wink:
Sorry, dass ich da als Mitarbeiter der ARD widerspreche.

80% der ARD-Mitarbeiter wissen gar nicht, dass es geregelte Lautsprecher gibt! Geithain, ADAM, Klein + Hummel, etc. bauen alle gute Lautsprecher, aber es gibt eben eine Steigerung dazu.

Außerdem kosten vollgeregelte Lautsprecher einfach mehr Geld, weil man in jedes Chassis quasi einen Tonabnehmer einbauen muss, für den man bei Plattenspieler schon mal mehrere Hundert- oder Tausend Euro investiert.

Da man aber in Rundfunkanstalten sehr viele Abhörlautsprecher braucht, stößt man da auch bei Kenntnis und guten Willen an finanzielle Grenzen. Der Gebührenzahler würde uns ganz schön was erzählen...

M. Spatz
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Beitrag von Eusebius »

Nach meiner Kenntnis gibt es dafür durchaus andere Gründe.
Aber lassen wir das.
Macht ihr mal ruhig....
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

Vielen Dank auch von mir an Gert, für den Meßbericht.

Ich möchte dazu eine Anmerkung machen, zu einem wichtigen Umstand den wir hier bei den Vergleichen nicht vergessen dürfen.

Gerts Bilder mit vs. ohne Regelung sind NICHT ein Vergleich zwischen einem geregelten LS zu einem ungeregelten mit an sich gleicher Abstimmung, also nicht das jemand jetzt denkt der Unterschied im Auschwingen hätte jetzt was mit der Verbesserung durch eine Regelung primär zu tun, bei ansonsten gleicher Abstimmung (weil eben diese "ansonsten gleiche Abstimmung" halt nicht gegeben ist, da das Chassis elektrisch völlig unbedämpft betrieben wird). Gert war das klar und hat es auch beschreiben, aber evtl. nicht so klar wie sicherheitshalber nötig :

Was wir hier sehen, ist eine Demonstation der Regelwirkung erstmal rein qualitativ als solches, aber nicht der Unterschied zwischen einem geregelten und einem ungeregelten System, jeweils auf ihre Bedingungen optimiert, jedoch prinzipiell gleich abgestimmt.

Die Regelung wirkt sich letztlich nur auf die nichtlinearen Effekte aus (incl Parameterdrifts aller Art), für gleiches Verhalten des primären, linearen Verhaltens braucht man halt eine gleiche Abstimmung (also den sich ergebenden komplexen Frequengang in Amplitude und Phase). Sind die Abstimmungen gleich, sehen auch die Oszibilder gleich aus (den nichtlinearen Anteil sieht man dort erst, wenn er deutliche Ausmaße annimmt).

Grüße, Klaus
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Kienberg
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Beitrag von Kienberg »

Hallo Gerd,

danke für die Messungen und die dazugehörigen, interessanten Bilder.

Mir geht es im Übrigen genau so, wie Franz oben anmerkte,
Franz hat geschrieben:Mir geht es dabei so, daß man, hat man sich daran mal gewöhnt, nicht mehr darauf verzichten will.
bis heute habe ich kein anderes Lautsprechersystem gefunden, dass die Musik aller Richtungen, besser und exakter am Livehörerlebnis angelehnt, wiedergeben kann.

Die Aussage von Markus Spatz
Markus Spatz hat geschrieben:Außerdem kosten vollgeregelte Lautsprecher einfach mehr Geld, weil man in jedes Chassis quasi einen Tonabnehmer einbauen muss, für den man bei Plattenspieler schon mal mehrere Hundert- oder Tausend Euro investiert.
möchte ich noch durch zwei animierte Gif-Bilder veranschaulichen.

Im ersten Bild sieht man die Funktionsweise der Sensorregelung bei TT, TMT und HMT:

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Im zweiten Bild dann diejenige des Hochtöners:

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Man kann hier gut erkennen, dass die Herstellung dieser Sensorik durchaus mit der Fertigung komplexer, teurer Tonabnehmer zu vergleichen ist. Silbersand setzt diese heute in allen Lautsprechern, inclusive der modifizierten FM 501, ein... und... man hört es!

Gruss Sigi
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Franz
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Beitrag von Franz »

Danke für die schönen, animierten Bilder, Sigi. :cheers:

Mir ist noch ein anderer Aspekt wichtig: Friedrich Müller schreibt in seiner kleinen Regelungsphilosophie:
Friedrich Müller hat geschrieben:... unser Gehör lernt schnell, bestimmte Schwingungsgemenge der Klangquelle „Lautsprecherbox“ zuzuordnen, und das ist dann der Moment, ab dem die Musikwiedergabe keinen Spaß mehr macht, weil unser „akustisches Betriebssystem“ unserer emotionalen Ebene meldet: „Emotionen unnötig, hier klingt kein Cello, sondern nur eine Box“.
Mag etwas überzeichnet klingen, aber es geht um den Eigenklang der Instrumente und deren klare Erkennbarkeit bzw. um die Minimierung, der Ausmerzung des Eigenklangs des Lautsprechers. Und genau darin liegt für mich die Faszination geregelter, vollaktiver Lautsprecher. Sie vermitteln mir mehr als andere einfach das Gefühl, dabeizusein und die Instrumente an deren Eigenklang zu erfahren.

Ich hatte mal ein interessantes Erlebnis zu Hause. Da saß jemand aus meiner Nachbarschaft, der in Peking für die Deutsche Botschaft arbeitete und mir erzählte, er ginge sehr oft in die Pekinger Staatsoper und würde dort immer wieder gerne chinesischer Tonkunst lauschen. Da fiel mir ein, daß ich diese CD hier hatte:

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Dort finden sich neben den beeindruckenden drums noch jede Menge Percussion-Instrumente, die allesamt ihren speziellen Eigenklang aufweisen, z.T. klingen die in unseren Ohren absolut fremd, da unbekannt, wir hören sie kaum. Nun saß der gute Mann da, und ich sagte nach der Vorführung, die etwas laut stattfand: "Na, ist doch echt irre, oder?" - worauf er nur erwiderte: "Nein, irre echt!" Im Gegensatz zu mir konnte er die Instrumente an ihrem typischen Eigenklang erkennen und meinte, sooo habe er diese Instrumente nur in echt auf der Bühne vernehmen können. Der Klang sei frappierend echt.

Das ist es, was sensorgeregelte Lautsprecher auszeichnet. Und das kann man hören. Ausmerzen des Eigenklangs einer Box, die das Klangspektrum der Musik mit ihren Instrumenten und Stimmen sehr realistisch und echt wirkend wiedergibt. Und ich behaupte gar, daß genau das etwas ist, woran man sich erst gewöhnen muß. Das kennt man nämlich so in seiner Ausgeprägtheit kaum.

Gruß
Franz
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BM Fan
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Beitrag von BM Fan »

Hallo,

ich denke, dass es Gert hier doch sehr eindrucksvoll gelungen ist, den Unterschied zwischen den Systemen sehr anschaulich aufzuzeigen.

Ich wollte eigentlich garnichts zu dieser Sache schreiben, weil diese Diskussion so alt ist wie diese Technik selbst. Wer aufmerksam von Anfang an solche Tests in der Presse verfolgt, wird sich an den Test der BM5 Monitor erinnern. Dort wurde unter anderem auch dieser Burst bei verschiedenen Frequenzen und Modellen gemacht. Solche sachlichen und technisch sehr aufwändigen Tests hat man später nicht wieder gesehen. Hier hat man schon 1977 über die Vorteile der Membranregelung berichtet. 32 Jahre danach gibt es immer noch die gleichen Diskussionen. Meistens angeschoben von Musikliebhabern, die solch einen Lautsprecher noch nie gehört haben.

Vom ersten Moment an, wo ich solche geregelten Lautsprecher gehört habe, war für mich klar, dass es nur so geht. Da hat mich überhaut nicht interessiert, was sich dahinter abspielt, weil das Ergebniss für sich gesprochen hat. Ich fahre heute mit ASR, bremse mit ABS und mich interessiert nicht wie es funktioniert. Funktionieren muss es. Bei BM und Silbersand funktionieren diese Systeme nun schon seit 1974 sehr erfolreich.

In diesem Sinne einen schönen Gruß aus Lüdenscheid
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

BM Fan hat geschrieben:ich denke, dass es Gert hier doch sehr eindrucksvoll gelungen ist, den Unterschied zwischen den Systemen sehr anschaulich aufzuzeigen.
Sorry, aber,.. nein, ist es ihm nicht. Zumindest nicht in dem Sinn, dass es den Vorteil einer Regelung gegenübern einer Steuerung aufzeigte, sonden nur anschaulich wie deutlich eine Regelung funktioniert in einem Zusammenhang, der zwar ohne Regelung komplett aus der Ruder läuft, dafür aber zu Null Prozent praxisrelevant ist. Siehe dazu mein obiges Posting, das vor solchem Fehlschlüssen aus den Bildern in Gerts Beitrag warnt.

Falls es nicht klar sein sollte, ich bin natürlich 100% "pro Regelung" aus technischer Sicht, die Frage ob das besser sein kann/wird als ohne, jede Variante jeweils optimal umgesetzt und unter gleichen Rahmenbedingungen, stellt sich mir ja auch überhaupt nicht, von daher auch keiner Diskussion darüber.

Grüße, Klaus
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Fortepianus
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Beitrag von Fortepianus »

Hallo Klaus,

lass gut sein, nun habe ich ja extra für Dich die Messung so gemacht, dass man die Wirkung der Regelung getrennt von der Endstufendämpfung sehen kann :cheers: .
KSTR hat geschrieben:Falls es nicht klar sein sollte, ich bin natürlich 100% "pro Regelung" aus technischer Sicht, die Frage ob das besser sein kann/wird als ohne, jede Variante jeweils optimal umgesetzt und unter gleichen Rahmenbedingungen, stellt sich mir ja auch überhaupt nicht, von daher auch keiner Diskussion darüber.
Na also, geht doch :mrgreen:.

Ich wollte eigentlich gestern abend noch eine Messung nachlegen. Dazu habe ich meine BM20 geöffnet, das Messmikro in Position vor dem Mitteltöner angebracht, mit Mikro-VV verdrahtet, externe Soundkarte ans Notebook angeschlossen etc., um die Vergleichsmessung am Mitteltöner mit Impulsantworten zu machen - aus denen sich dann alles, was man gerne wissen möchte, berechnen lässt. Der Mitteltöner ist ein Kevlarmitteltöner neuer Bauart von BM, der in der BM20 ein eigenes geschlossenes Gehäuse mit geschätzten 6l Volumen mit starker Bedämpfung und 40mm Gehäusestärke hat, ohne parallele Wände. Was besseres könnte einem ungeregelten Mitteltöner eigentlich kaum passieren (ok, Uli, man könnte noch wie bei Dir einen rückwärtigen Schallsumpf spendieren 8). Da wär' dann aber kein Platz mehr für die Tieftöner). Dieser MT wird direkt von einer spannungsgegengekoppelten Endstufe mit hohem Dämpfungsfaktor (>2000 bei 100Hz) angefahren. Hier mit und ohne Regelung bei umgangener Weiche zu messen, sollte Teil 2 der kleinen Versuchsreihe werden. Nun, es gab zwei kleine Probleme, die das verhinderten. Während ich in Acourate unter Vista den ASIO-Treiber meiner externen SK (Terratec Phase 26 USB) nicht zum Laufen gekriegt habe, durfte sich die offene BM20 schon mal ein bisschen warmlaufen. Da roch es dann plötzlich etwas streng, und weiß der Kuckuck warum hat sich eine TT-Endstufe verabschiedet. Hing vielleicht irgendwie mit der fliegend überbrückten Frequenzweiche zusammen. Als ob die Box beleidigt wäre, dass man 25 Jahre nach ihrer Geburtsstunde immer noch Messungen machen muss, um die Überlegenheit ihres Funktionsprinzips zu demonstrieren. Zu ihrer Ehrenrettung muss ich aber dazu sagen, dass die Kisten inzwischen sonst äußerst stabil und zuverlässig laufen.

@Winfried und Michael: Wieder mal hat die nachgerüstete ELSI das zugehörige Chassis gerettet.

Nun, statt mit Messen habe ich den gestrigen Abend dann mit Endtransistoren, Emitterwiderstände und Treibertransistoren Tauschen verbracht - jetzt läuft wieder alles.

@Uli: Bisher habe ich meine Messungen ja immer direkt mit der Linuxkiste gemacht, so fiel das Problem nicht ins Gewicht: Acourate findet zwar den ASIO-Trieber, wenn ich den ASIO Logsweep Recorder öffne. Er wird dort unter "Driver" aufgeführt. Darunter, unter "Input Channels" und "Output Channels" werde ich auf "(((acourate))) - !!! No input hardware !!!" und den Text nochmal für output hingewiesen, obwohl die Soundkarte (Terratec Phase 26 USB) eingesteckt und im ASIO-Modus ist. Sie funktioniert mit diesem ASIO-Treiber auch ganz prächtig auf diesem Notebook mit Foobar. Hast Du eine Idee?

Viele Grüße
Gert
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Eusebius
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Beitrag von Eusebius »

Zitat Franz:

"Das ist es, was sensorgeregelte Lautsprecher auszeichnet. Und das kann man hören."

Dieser Satz dürfte reichlich übers Ziel hinausgeschossen sein - weil muntere Spekulation.
Habe die CD übrigens auch. Ist in der Tat eine excellente Aufnahme, die von den LS äußerste Präzision verlangt.

Will aber ab sofort in diesem selbstreferentiellen B+M/Silbersandkasten (nicht bös gemeint - nur ein kleines Wortspiel! :wink: ) nicht weiter stören.
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Fortepianus hat geschrieben:@Uli: Bisher habe ich meine Messungen ja immer direkt mit der Linuxkiste gemacht, so fiel das Problem nicht ins Gewicht: Acourate findet zwar den ASIO-Trieber, wenn ich den ASIO Logsweep Recorder öffne. Er wird dort unter "Driver" aufgeführt. Darunter, unter "Input Channels" und "Output Channels" werde ich auf "(((acourate))) - !!! No input hardware !!!" und den Text nochmal für output hingewiesen, obwohl die Soundkarte (Terratec Phase 26 USB) eingesteckt und im ASIO-Modus ist. Sie funktioniert mit diesem ASIO-Treiber auch ganz prächtig auf diesem Notebook mit Foobar. Hast Du eine Idee?
Moin Gert,

das scheint in der Tat seltsam. Was passiert eigentlich, wenn Du auf ASIO Control klickst? Da müsste dann das ASIO Control Center der Soundkarte aufgehen.

Ich selbst hab festgestellt, dass die Treiberimplementierungen manchmal nicht sauber sind. Für den Zugriff auf die Soundkarte gibt es entsprechend der Schnittstelle vorgegebene Regeln und die ändern sich bei AcourateLSR ja nicht dauernd.

Grüsse, Uli
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