Pfleiderer'scher Analogrechner und Stromgegenkopplung

[Zwodoppelvier]

Hallo Fachleute,

leider hatte ich kaum Zeit, mal eigenständig über die ganze Sache nachzudenken. So fällt für mich die Lösung mit den beiden einzustellenden Konstanten K1 und K2 einstweilen vom Himmel. Ist denn der Rechenweg von der Diff.-Gleichung aus "problemlos" (für mich wohl nur unter Zuhilfenahme entsprechender Mathematik-Literatur) nachvollziehbar? Aber noch andere Dinge sind mir unklar, z.B. was mit dem Umkehr-Integrierer gemeint ist? Und: ist mit dem Stromverstärker so eine Schaltung, wie sie z.B. abacus anbietet, gemeint (Transkonduktanz-Verstärker)? Vielleicht wären ein oder zwei Prinzipschaltbilder ganz hilfreich, damit das etwas leichter nachzuvollziehen ist.

Ich werde die Tage einmal die von mir angesprochene - äußerst simple - Schaltung für die Tiefton-Entzerrung einbringen; muß allerdings zugeben, daß ich sie noch nicht meßtechnisch durchgespielt habe.

Entschuldigt die vielen Fragen, aber das ist vielleicht Materie, die nicht in jedem Grundkurs Elektronik zu finden ist.

Viele Grüße
Eberhard

[Fortepianus]

Hallo Eberhard,

leider hatte ich kaum Zeit, mal eigenständig über die ganze Sache nachzudenken. So fällt für mich die Lösung mit den beiden einzustellenden Konstanten K1 und K2 einstweilen vom Himmel. Ist denn der Rechenweg von der Diff.-Gleichung aus "problemlos" (für mich wohl nur unter Zuhilfenahme entsprechender Mathematik-Literatur) nachvollziehbar?

wie problemlos Du das nachvollziehen kannst, hängt ein bisschen von Deiner mathematischen Vorbildung ab. Sei mir nicht böse, aber ich will nicht jeden Chinesen mit Googlezugang mit der Nase auf die Lösung stoßen, dazu habe ich zu viel Herzblut dafür verwendet. Ein versierter Ingenieur dagegen kriegt das mit der von mir gegebenen Info raus, und dann hat er sich das auch verdient .

Aber noch andere Dinge sind mir unklar, z.B. was mit dem Umkehr-Integrierer gemeint ist?

Ist nur für die schaltungstechnische Realisierung von Relevanz. Ein realer Integrierer mit einem OP macht immer ein Minuszeichen vor das Ergebnis. Ist beim Doppelintegrierer egal, denn Minus mal Minus ist wieder Plus. Aber das Signal des ersten Integrierers muss man deshalb eben abziehen statt addieren.

Entschuldigt die vielen Fragen, aber das ist vielleicht Materie, die nicht in jedem Grundkurs Elektronik zu finden ist.

Nein, bestimmt nicht. Ich habe auch noch nicht viele Gesprächspartner getroffen, mit denen ich sowas in der Tiefe diskutieren konnte.

Viele Grüße
Gert

[Franz]

Ich habe auch noch nicht viele Gesprächspartner getroffen, mit denen ich sowas in der Tiefe diskutieren konnte.

Das glaub ich dir gern. Ich hör mir dafür lieber das Resultat eurer mathematischen Berechnungen an - ist nicht so anstrengend.

Gruß
Franz

[wgh52]

Hallo Gert,

vielen Dank! jetzt wird mir im (langen) Nachhinein vieles klarer!

...kommt hinzu, dass das Basssystem bei der BM3 nur bis ca. 200Hz vernünftig gegengekoppelt ist und darüber in ein normales ungeregeltes System übergeht - weshalb der Eingangsintegrierer bei 200Hz in ein Linearglied übergeht. Dieses teilgeregelte stromgegengekoppelte System der BM3 nun mit einer Analogrechnerschaltung für einen spannungsbefeuerten ungeregelten Lautsprecher (die Pfleidsche Analogrechnerschaltung) linearisieren zu wollen, muss natürlich schief gehen...

Yupp!

Ich habe mal meine -zig Messchriebe von damalsdurchgekramt und kann die 200...250 Hz Regelungsgrenze ganz gut identifizieren (übrigens auch die Regelgrenze um 4 kHz beim 38 mm HochTöner), ich hatte damals die akustische Wirkung sämtlicher Regelungs-Potis nachgemessen und dokumentiert. So zum Spass halt auch die Effekte des TPS und das Zusammenspiel. Meine regelungstechnischen Kenntnisse reich(t)en nicht aus, die Schlüsse zu ziehen wie Du, ich kann sie aber heute in etwa mitvollziehen. Wir hätten uns damals (1986) kennen sollen...

Franz,

Ich habe auch noch nicht viele Gesprächspartner getroffen, mit denen ich sowas in der Tiefe diskutieren konnte.

Das glaub ich dir gern. Ich hör mir dafür lieber das Resultat eurer mathematischen Berechnungen an - ist nicht so anstrengend.

ich geniesse beides - Jedes zu seiner Zeit!

Gruss,
Winfried

[Fortepianus]

Hallo Winfried,

Ich habe mal meine -zig Messchriebe von damalsdurchgekramt und kann die 200...250 Hz Regelungsgrenze ganz gut identifizieren (übrigens auch die Regelgrenze um 4 kHz beim 38 mm HochTöner)...

deshalb wurde der Stab bei den größeren BM (BM12 aufwärts) damals dann dem Superhochtöner übergeben. Was Du ja in Deiner "BM11 Unikat" deshalb in ähnlicher Form zu machen gedenkst - Stabübergabe an den stromgeregelten Airmotion-Hochtöner.

Viele Grüße
Gert

[Zwodoppelvier]

Danke Gert,

für die Ergänzungen - und Deine Vorbehalte, allzu viel öffentlich zu stellen, kann ich absolut nachvollziehen!

Da ich derzeit ohnehin mit Bauarbeiten im Haus voll ausgelastet bin, werde ich die anstehende DIY-Aktivierung erst einmal auf die einfachste Art und Weise durchführen, d.h. Weichen und Endstufen außerhalb der Boxen lassen - ist auch vorteilhafter für weitere Experimente und Optimierungen. Die Bässe werden ohne Entzerrung und sonstige Kniffe angesteuert, wobei nach guten Erfahrungen eine in Kürze eintreffende gebrauchte abacus 60-120-Endstufe zum Einsatz kommen wird. Angenehmerweise bietet deren Gehäuseinneres noch ausreichend Platz, um eine auf Lochrasterplatte erstellte 18dB-Aktivweiche einbauen zu können und damit den zu erwartenden Kabelsalat wenigstens ein bisschen zu mindern. Die LS-Gehäuse werden zunächst kompakte Regalkisten werden - bis die endgültige Wohnzimmer-Einrichtung vielleicht doch einmal eine andere Lösung erlaubt...

Bilder und Beschreibung folgen natürlich beizeiten unter neuen Thema, damit es hier übersichtlich bleibt !

Viele Grüße
Eberhard

[Fortepianus]

Hallo Eberhard,

Da ich derzeit ohnehin mit Bauarbeiten im Haus voll ausgelastet bin, werde ich die anstehende DIY-Aktivierung erst einmal auf die einfachste Art und Weise durchführen, d.h. Weichen und Endstufen außerhalb der Boxen lassen...Die LS-Gehäuse werden zunächst kompakte Regalkisten werden - bis die endgültige Wohnzimmer-Einrichtung vielleicht doch einmal eine andere Lösung erlaubt...

ähem, wenn Du gerade eh bei Bauarbeiten am Haus bist, also ich habe früher immer davon geträumt, beim Hausbau dann die Tiefbasshörner ins Fundament mit einzugießen. Also jetzt oder nie. Deren laufzeitbedingte Schallverzögerung kann man ja heute spielend z. B. mit Ulis FIR-Filtern wieder gerade ziehen .

Viele Grüße
Gert

[Zwodoppelvier]

Das wär´s in der Tat gewesen...

aber jede Änderung am Rohbau wäre damals sehr teuer gewesen - der Nachteil, wenn man eine Standard-Doppelhaushälfte erwirbt.

Durch den aktuellen Dachausbau zugunsten der Kinder geht mir nun leider ein akustisch sehr vorteilhafter Hörraum verloren, aber was tut man nicht alles für die liebe Familie (dafür müssen die vorerst noch meine Radio-Sammlung ertragen. )

Gruß Eberhard

[wgh52]

...meine Radio-Sammlung ...

Eberhard,

das hört sich so interessant an, dass es Zeit für einen Vorstellungsthread wird (bitte mit Bildern).

Gruss,
Winfried

[phase_accurate]

Hallo Eberhard

Ich finde das elegant, wenn man es vor einem Mitteltöner oder einem Hochtöner macht bei einer Trennfrequenz weitab von der Treiberresonanz.

Bei der Anwendung mit einem woofer fehlt mir noch ein ganz entscheidendes Teil: Ein Hochpass ! Wenn man einen Treiber von unter 10 Hz (ich nehme an Deine Integrierer waren PT1 und nicht "richtige" Integrierer aus Gründen der DC Drift) kann man z.B. bei Schallplattenwiedergabe sehr schön den "Schwingspulenklopftest" durchführen.

Was ich in meinem Post erwähnt habe, erlaubt übrigens die gleiche Funktion wie Deine zwei Integrierer plus Summierer. Wenn man den Eingangsbuffer nicht dazu zählt,lässt sich das Ganze mit zwei OP-AMPs realisieren. Die zu Kompensierende Treiberresonanz wird dann mit zwei gleichen Kondensatoren und zwei gleichen Widerständen eingestellt, die Güte mit einem Widerstand.

Am unteren Ende spielt es übrigens von der Funktion her keine Rolle, ob man mit Spannungs- oder Stromsteuerung arbeitet. Im einen Fall wird die Dämpfung von QMC bestimmt im anderen von QTC (d.h. der Betrag der Güte ist anders aber nicht die Resonanzfrequenz).

Im ursprünglichen Arbeitsbereich des Chassis sind die nichtlinearen Verzerrungen mit Stromsteuerung etwas tiefer.

Am oberen Ende ist der unterschied nicht allzu gross. Der Abfall ist üblicherweise höher als 1. Ordnung, was durch eine Kompensation der Schwingspuleninduktivität nur zu einem geringen Teil aufgehoben wird. Abgesehn davon ist ein kleiner D-Anteil zur korrektur von LVc auch niucht so schlimm, da man ja nicht bis ad infinitum korrigieren sollte.

Gruss

Charles

[KSTR]

Hallo,

Sehr spannender Thread das hier! Hierzu sei das Buch Current-Driving of Loudspeakers von Esa Meriläinen empfohlen:



... und ein Link zur Homepage des Autors, wo man auch den Abgleichaufwand sieht, der dort notwendig ist:

Current-Drive - The Physically Correct Way of Loudspeaker Operation, hier: Transconductance Amplifier

(leider hat der Autor auf der ganzen Webseite ein sehr einseitigen Schreibstil, nicht zu seinen Gunsten)

Gerts Schaltung hab ich mal gschwind in den Simulator gehackt (mit 2 degenerierten Integrierern), geht ganz hervorragend, K2 stimmt die Frequenz ab und sollte nicht zu verschieden von 1 sein, sonst leidet Headroom / Rauschabstand (oder man steuert alternativ das Integrier-RC mit einem Doppelpoti), und K1 dreht an der Tiefe( Güte) des Notches. Simpel mit zwei Potis... der Gert "isch halt scho a Käspele", wie der Schwabe zu sagen pflegt. D'r Charles au, im Fall.

Letztlich ist die Linkwitz-Korrektur, so wie in Gerts Beitrag im Bild, schon in der Umsetzung das mE Optimale, wenn man die Abstimmung genau ermittelt hat. Weil einfachst mögliche Schaltung mit optimalen Verhältnissen am OpAmp, und der eh notwendige HP dann als 2ter Ordnung mit einstellbarer Güte ist gleich mit dabei (ist er nicht, siehe EDIT). Zumindest ist mir noch nicht gelungen, Gerts Praktiker-Schaltung einen anderen sinnvollen Roll-off als 2O, Q=0.5 zu verpassen (müsste aber machbar sein).

EDIT: Fehler, die L-K verschiebt nur den CB-Hochpass nach unten und glättet ihn, macht aber keinen zusäzlichen Roll-Off ganz unten.

Noch zu Calvins Hawksford-Riley aus der ELRAD ganz am Anfang des Freds, nach etwas Recherche kam dabei ein State-Variable-Filter raus (z.B. 4ter Ordn.LR), das sich nur durch die Parametrierung unterscheidet: SV-F nimmt gleiche Integrierer und macht dann die Abstimmung über die Summierwiderstände, während HR-F gleiche Summierwiderstände aber verschiedene Integrierer verwendet. Signaltechnisch erscheint mir klassisches SV besser...

Grüße, Klaus

[Zwodoppelvier]

Hallo Charles,

da Du mich in Deinem letzten Beitrag angesprochen hattest, möchte ich richtigstellen: Gert war derjenige, welcher diese Technik hier dargestellt hatte. Leider verstehe ich erst mal nicht allzu viel von Euren tiefgreifenden Darlegungen - hoffentlich findet sich über die Wintermonate etwas Zeit, einmal etwas in der Literatur zu schmökern (Tips hierzu sind übrigens sehr willkommen).

@Klaus: Deinen Link von eben werde ich mir zuallererst zu Gemüte führen, vielen Dank schon einmal!

Viele Grüße
Eberhard

[KSTR]

- hoffentlich findet sich über die Wintermonate etwas Zeit, einmal etwas in der Literatur zu schmökern (Tips hierzu sind übrigens sehr willkommen).

Eberhard, einen Tietze-Schenk hast du, für Integrierer/Summierer-Schaltungen und klassiche Filterschaltungen?



Muss auch kein aktueller sein.

Grüße, Klaus

[KSTR]

Hallo Charles,

Am unteren Ende spielt es übrigens von der Funktion her keine Rolle, ob man mit Spannungs- oder Stromsteuerung arbeitet. Im einen Fall wird die Dämpfung von QMC bestimmt im anderen von QTC (d.h. der Betrag der Güte ist anders aber nicht die Resonanzfrequenz).

Oder auch irgendwo dazwischen, bei einem Verstärker mit mittelohmigem Ausgang. Ich hatte jetzt bei Woofern schon zweimal das Problem, dass bei reiner Stromsteuerung plus Entzerrung es bei nur mittelguten Chassis dann in deren Grenzbereich, hubmäßig, zu leicht chaotischen Phänomenen kommt, was unterm Strich dann schlechter klingt als ohne jede elektrische Dämpfung, wenn man diesen Grenzbereich halt noch mitnehmen möchte. Zout könnte man ja dann noch frequenzabhängig machen um die Vorteile des Strombetriebs soweit wie möglich mitzunehmen -- das muss ich aber erst noch mal sauber ausprobieren wie das tut, mit teils induktivem Zout im Bereich der Reso.

Grüße, Klaus

[Zwodoppelvier]

Eberhard, einen Tietze-Schenk hast du [...]? Muss auch kein aktueller sein.

Ja, einen Tietze-Schenk hatte ich mal vor vielen Jahren daheim, aber in den aktuellen Ausgaben scheint viiiel mehr drin zu sein als ich in Erinnerung hatte.

Zwar teuer, aber wohl genau das richtige für die Weihnachtswunschliste (oder ich kaufe es mir schon vorher - bin immer so ungeduldig...)!

Gruß Eberhard