Wenn es 30 Hz sein sollen, könntest du mit 8,2k ins Rennen gehen. Also die drei gleichen Widerstände im umrahmten Filter durch drei mal 8,2k ersetzen.
Viele Grüße,
Roman
Mikrofonregelung (bei Backes & Müller Beta)
Hallo Leute,
hallo Roman,
ich habe heute das Filter mit den 8,2k Widerständen auf 30Hz gebracht.
Ergebnis:
Es ist geringfügig besser geworden, aber grundlegend immer noch problematisch. Die Basslautsprecher verkraften keine Pegel besonders bei bassstarken CDs. Bei Donald Fagen "Weather in my head" haut es gehobener Zimmerlautstärke fast die Membrane raus. Bei Helmut Hattlers Bass schlagen sie an.
Besser wird es, wenn ich die flache Hand vor den Lautsprecher halte.
Hat jemand noch eine Idee? Bekommt man die Regelung evtl. "strammer"?
Meine Deltas, die die nahezu baugleiche Elektronik haben sind zwar auch nicht discotauglich
, können aber deutlich mehr Pegel verkraften.
Beste Grüße
Thomas
hallo Roman,
ich habe heute das Filter mit den 8,2k Widerständen auf 30Hz gebracht.
Ergebnis:
Es ist geringfügig besser geworden, aber grundlegend immer noch problematisch. Die Basslautsprecher verkraften keine Pegel besonders bei bassstarken CDs. Bei Donald Fagen "Weather in my head" haut es gehobener Zimmerlautstärke fast die Membrane raus. Bei Helmut Hattlers Bass schlagen sie an.
Besser wird es, wenn ich die flache Hand vor den Lautsprecher halte.
Hat jemand noch eine Idee? Bekommt man die Regelung evtl. "strammer"?
Meine Deltas, die die nahezu baugleiche Elektronik haben sind zwar auch nicht discotauglich
, können aber deutlich mehr Pegel verkraften.Beste Grüße
Thomas
Hallo Thomas,
Durch eine Anpassung der Regelparameter wirst du hier nichts gewinnen können, denn die Grenzfrequenz wird wie gesagt maßgeblich durch das Subsonicfilter festgelegt, ohne dieses würde der Töner vermutlich noch weiter übertragen.
Ein Filter 2. Ordnung ist natürlich auch nicht gerade steil, oft kommen Filter 3. Ordnung und höher zum Einsatz. Das lässt sich sogar mit einer einzigen OP-Stufe aufbauen, es kommen dann aber ein Widerstand und ein Kondensator hinzu.
Beste Grüße,
Roman
Durch eine Anpassung der Regelparameter wirst du hier nichts gewinnen können, denn die Grenzfrequenz wird wie gesagt maßgeblich durch das Subsonicfilter festgelegt, ohne dieses würde der Töner vermutlich noch weiter übertragen.
Ein Filter 2. Ordnung ist natürlich auch nicht gerade steil, oft kommen Filter 3. Ordnung und höher zum Einsatz. Das lässt sich sogar mit einer einzigen OP-Stufe aufbauen, es kommen dann aber ein Widerstand und ein Kondensator hinzu.
Beste Grüße,
Roman
Hallo Roman,
ich könnte testen, ob eine noch weitere Erhöhung der Grenzfrequenz des Subsonic Filters etwas bringt. Dann würde ich bei 3x 5,6k Widerständen nach meinen Berechnungen (ob die stimmen???) auf 43Hz kommen.
Ob es etwas bringt?
Was müsste ich denn einbauen, um bei 30Hz die Flankensteilheit zu erhöhen?
Grüße
Thomas
ich könnte testen, ob eine noch weitere Erhöhung der Grenzfrequenz des Subsonic Filters etwas bringt. Dann würde ich bei 3x 5,6k Widerständen nach meinen Berechnungen (ob die stimmen???) auf 43Hz kommen.
Ob es etwas bringt?
Was müsste ich denn einbauen, um bei 30Hz die Flankensteilheit zu erhöhen?
Grüße
Thomas
Für ein Filter 3. Ordnung in einer Stufe, siehe z.B. hier.
Setze für die Widerstände ein:
R1 = 8.2k
R2 = 3.3k
R3 = 56k
Alle Kondensatoren 470nF.
Viele Grüße,
Roman
Setze für die Widerstände ein:
R1 = 8.2k
R2 = 3.3k
R3 = 56k
Alle Kondensatoren 470nF.
Viele Grüße,
Roman
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dietert
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Nochmal zu dem Thema "Regler" und "Verstärkung des Reglers":
Eine Komplikation bei der früher vorgeschlagenen Methodik "Bode-Diagramm" entsteht, wenn die Regler-Schaltung keinen richtigen Summationspunkt hat, wo die Differenz zwischen Soll- und Istwert gebildet wird. Das ist nämlich die Stelle, wo man den Regelkreis durch Abtrennen des Istwerts unterbrechen muss.
Philips sah für den Abgleich ihrer MFB-Boxen folgende Methodik vor, die einfacher zu realisieren ist. Soweit ich mich erinnere, hat Cay-Uwe diese Methode hat auch in seinem Thread über geregelte Doppelschwingspulentieftöner angewendet.
Man trennt den Regelkreis irgendwo durch Unterbrechung des Sensorsignals. Dann misst man akustisch oder elektrisch den Pegel am Chassis und sucht die Frequenz, bei der der Pegel maximal wird und zeichnet diesen auf. Das ist irgendwo zwischen 50 und 125 Hz. Oder man zeichnet den Frequenzgang auf.
Dann schließt man den Regelkreis und wiederholt die Messung mit demselben Setup. Der Maximalpegel wird nun geringer, weil das Sensorsignal als Gegenkopplung wirkt. Wenn der Regler normal funktioniert, ist der Frequenzgang nun glatter und der "Buckel" ist kleiner oder verschwunden. Die Differenz zwischen offenem und geschlossenen Regelkreis bei der Frequenz, wo vorher der Buckel war, ist die maximale Verstärkung des Reglers.
Zu Illustration noch eine Messung zur Sony SA-EX100, deren Tieftöner einen Moving-Coil Tonabnehmer mit einem eigenen magnetischen Kreis hat, wie viele der B & M Chassis ja auch. Mit Piezo-Tonabnehmer oder Mikrofon als Sensor passiert in etwa dasselbe.
Der "Buckel" mit unterbrochener Regelung liegt bei 75 Hz, Pegel = -5 dB. Mit Regelung sieht man einen glatten Frequenzgang auf niedrigerem Pegel = -20 dB, mit einem neuen Buckel bei 50 Hz. Es ist eine Bassreflexbox, die bei 50 Hz ordentlich "saugt". Der Regler gleicht das teilweise aus. Das ist eine rein elektrische Messung, der akustische Output der Box ist bis etwa 40 Hz glatt. Die maximale Verstärkung der Regelung beträgt hier etwa 15 dB (-5 dB - -20 dB).
Hoffentlich trägt dieses Beispiel etwas zum Verständnis bei.
Eine Komplikation bei der früher vorgeschlagenen Methodik "Bode-Diagramm" entsteht, wenn die Regler-Schaltung keinen richtigen Summationspunkt hat, wo die Differenz zwischen Soll- und Istwert gebildet wird. Das ist nämlich die Stelle, wo man den Regelkreis durch Abtrennen des Istwerts unterbrechen muss.
Philips sah für den Abgleich ihrer MFB-Boxen folgende Methodik vor, die einfacher zu realisieren ist. Soweit ich mich erinnere, hat Cay-Uwe diese Methode hat auch in seinem Thread über geregelte Doppelschwingspulentieftöner angewendet.
Man trennt den Regelkreis irgendwo durch Unterbrechung des Sensorsignals. Dann misst man akustisch oder elektrisch den Pegel am Chassis und sucht die Frequenz, bei der der Pegel maximal wird und zeichnet diesen auf. Das ist irgendwo zwischen 50 und 125 Hz. Oder man zeichnet den Frequenzgang auf.
Dann schließt man den Regelkreis und wiederholt die Messung mit demselben Setup. Der Maximalpegel wird nun geringer, weil das Sensorsignal als Gegenkopplung wirkt. Wenn der Regler normal funktioniert, ist der Frequenzgang nun glatter und der "Buckel" ist kleiner oder verschwunden. Die Differenz zwischen offenem und geschlossenen Regelkreis bei der Frequenz, wo vorher der Buckel war, ist die maximale Verstärkung des Reglers.
Zu Illustration noch eine Messung zur Sony SA-EX100, deren Tieftöner einen Moving-Coil Tonabnehmer mit einem eigenen magnetischen Kreis hat, wie viele der B & M Chassis ja auch. Mit Piezo-Tonabnehmer oder Mikrofon als Sensor passiert in etwa dasselbe.
Der "Buckel" mit unterbrochener Regelung liegt bei 75 Hz, Pegel = -5 dB. Mit Regelung sieht man einen glatten Frequenzgang auf niedrigerem Pegel = -20 dB, mit einem neuen Buckel bei 50 Hz. Es ist eine Bassreflexbox, die bei 50 Hz ordentlich "saugt". Der Regler gleicht das teilweise aus. Das ist eine rein elektrische Messung, der akustische Output der Box ist bis etwa 40 Hz glatt. Die maximale Verstärkung der Regelung beträgt hier etwa 15 dB (-5 dB - -20 dB).
Hoffentlich trägt dieses Beispiel etwas zum Verständnis bei.
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dietert
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Das ist der Schnittpunkt der gelben und der grauen Kurve bei 430 Hz. Von da an hat die Regelung keinen Nutzen mehr. Dort wird aus dem Gegenkopplungs- ein Mitkopplungssignal und der Pegel mit geschlosssenem Regelkreis erhöht (!) sich leicht. Die Regelverstärkung darf hier nur noch sehr klein sein, sonst wird das System instabil und fängt an zu schwingen. Oberhalb von 430 Hz macht der Tieftöner in dieser Box auch ohne Regelung bis weit in den Hochtonbereich das Richtige.
Bei 50 Hz wird die Regelverstärkung auch zu klein, um das Sensorsignal zu stabilisieren, erkennbar in dem Einbruch in der grünen Kurve. Unter 40 Hz ist die Bassreflexbox offen, der Motor folgt dem Sensor dann wieder leichter, leider ohne Schalldruck zu produzieren.
Ich glaube, viele Entwickler haben sich damals ein geregeltes Chassis als ein Chassis mit niedrigem Qts vorgestellt. Sogar die allereinfachste EMK-Regelung kann Qts um einen Faktor 2 verbessern, z.B. vom realen Wert von 0,7 auf simulierte 0,35. Mit einem Chassis mit 0,7 kann nur jemand etwas anfangen, der diese Methode der Regelung beherrscht. Für einen Passivboxenbauer ware so ein Chassis Schrott.
Insofern sind 15 dB (etwa Faktor 6) Regelverstärkung eine nützliche Sache. Der Motor des Tieftöners darf eben viel schwächer sein, wenn er durch die Regelung nachgesteuert wird. Damit kann ein ordentliches 8" Chassis denselben Bass erzeugen wie ein 12" Chassis, dessen Magnet ein Vielfaches wiegt. Tatsächlich geht es meist um Tiefbass zwischen 10 und 40 Hz, den man mit ungeregelten Tieftönern nur schwer gleichmäßig hinbekommt, siehe Projekt unseres göttlichen Forenmitglieds.
Bei 50 Hz wird die Regelverstärkung auch zu klein, um das Sensorsignal zu stabilisieren, erkennbar in dem Einbruch in der grünen Kurve. Unter 40 Hz ist die Bassreflexbox offen, der Motor folgt dem Sensor dann wieder leichter, leider ohne Schalldruck zu produzieren.
Ich glaube, viele Entwickler haben sich damals ein geregeltes Chassis als ein Chassis mit niedrigem Qts vorgestellt. Sogar die allereinfachste EMK-Regelung kann Qts um einen Faktor 2 verbessern, z.B. vom realen Wert von 0,7 auf simulierte 0,35. Mit einem Chassis mit 0,7 kann nur jemand etwas anfangen, der diese Methode der Regelung beherrscht. Für einen Passivboxenbauer ware so ein Chassis Schrott.
Insofern sind 15 dB (etwa Faktor 6) Regelverstärkung eine nützliche Sache. Der Motor des Tieftöners darf eben viel schwächer sein, wenn er durch die Regelung nachgesteuert wird. Damit kann ein ordentliches 8" Chassis denselben Bass erzeugen wie ein 12" Chassis, dessen Magnet ein Vielfaches wiegt. Tatsächlich geht es meist um Tiefbass zwischen 10 und 40 Hz, den man mit ungeregelten Tieftönern nur schwer gleichmäßig hinbekommt, siehe Projekt unseres göttlichen Forenmitglieds.
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dietert
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@ Ralph, Beitrag vom 1.2.2014
A) Bei einer solchen Messung wird die gesamte Membran zur Schallerzeugung benutzt und nicht nur der Punkt der Membran, der dem Mikrofon am nächsten ist. Wenn ich also mein Mikrofon vor ein 15" Chassis (Eminence Kappa Pro 15 LF) mit 33 cm Membrandurchmesser stelle, z.B. 1 cm mitten vor die Staubschutzkalotte, ist dieser Beitrag zur Totzeit etwas mahr als 1/4 vom Radius, genauer 33 cm / Wurzel(2) = 11,7 cm, weil das der mittlere Abstand aller Membranpositionen vom Mikrofon sind, in der Ebene der Schallwand betrachtet.
B) Dazu kommt noch die Laufzeit des Schalls im Antrieb. Hier herrscht anscheinend die Vorstellung, dass der Antrieb irgenwie starr ist, d.h. die Bewegungen der Antriebsspule übertragen sich ohne Totzeit auf die Membran. Tatsächlich ist das bei einem guten Lautsprecher eben nicht der Fall, sondern alle Teile des Antriebs und auch die Membran bestehen aus dünnen Folien, in denen sich der Schall mit etwa derselben Geschwindigkeit ausbreitet wie in Luft. Jedenfalls erhält man die Totzeit entlang der Bewegungsrichtung des Antriebs näherungsweise, indem man den Abstand der Antriebsspule von der Klebung mit der Membran auch mit der Schallgeschwindigkeit in Luft multipliziert. Bei dem Kappa sind das etwa 3,5 cm.
Die messbare Totzeit ist die Summe von A und B, also keineswegs Null, wenn ich das Mikrofon auf die Membran klebe. Bei einem 38er sind realistisch etwa 18 cm erreichbar. Ein Abstand von bis zu 5 cm des Mikrofons von der Membran ändert hieran praktisch nichts mehr. Bitte, das soll keine Besserwisserei sein. Solche Beiträge sind eine Methode, mir selber Klarheit zu verschaffen (Open Source).
Dazu wollte ich noch etwas schreiben. Beim Ablesen der Totzeit aus dem Bodediagramm ist man immer wieder überrascht, warum diese erheblich größer ist als der Abstand des Mikrofons von der Membran. Warum ist das so?Man muss den Sensor möglichst phasenstarr mit der Membran oder besser Schwingspule mechanisch verbinden.
Deswegen wurde das Mikrofon ja auf die Membran möglichst in der Nähe der Schwingspule geklebt.
A) Bei einer solchen Messung wird die gesamte Membran zur Schallerzeugung benutzt und nicht nur der Punkt der Membran, der dem Mikrofon am nächsten ist. Wenn ich also mein Mikrofon vor ein 15" Chassis (Eminence Kappa Pro 15 LF) mit 33 cm Membrandurchmesser stelle, z.B. 1 cm mitten vor die Staubschutzkalotte, ist dieser Beitrag zur Totzeit etwas mahr als 1/4 vom Radius, genauer 33 cm / Wurzel(2) = 11,7 cm, weil das der mittlere Abstand aller Membranpositionen vom Mikrofon sind, in der Ebene der Schallwand betrachtet.
B) Dazu kommt noch die Laufzeit des Schalls im Antrieb. Hier herrscht anscheinend die Vorstellung, dass der Antrieb irgenwie starr ist, d.h. die Bewegungen der Antriebsspule übertragen sich ohne Totzeit auf die Membran. Tatsächlich ist das bei einem guten Lautsprecher eben nicht der Fall, sondern alle Teile des Antriebs und auch die Membran bestehen aus dünnen Folien, in denen sich der Schall mit etwa derselben Geschwindigkeit ausbreitet wie in Luft. Jedenfalls erhält man die Totzeit entlang der Bewegungsrichtung des Antriebs näherungsweise, indem man den Abstand der Antriebsspule von der Klebung mit der Membran auch mit der Schallgeschwindigkeit in Luft multipliziert. Bei dem Kappa sind das etwa 3,5 cm.
Die messbare Totzeit ist die Summe von A und B, also keineswegs Null, wenn ich das Mikrofon auf die Membran klebe. Bei einem 38er sind realistisch etwa 18 cm erreichbar. Ein Abstand von bis zu 5 cm des Mikrofons von der Membran ändert hieran praktisch nichts mehr. Bitte, das soll keine Besserwisserei sein. Solche Beiträge sind eine Methode, mir selber Klarheit zu verschaffen (Open Source).
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Ralph Berres
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dietert
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Bei dem Beitrag A habe ich auch erstmal so getan, als ob die Membran starr wäre und sich alle Punkte der Membran gleichzeitig bewegen. Die geschätzte Totzeit wäre dann die mittlere Laufzeit des Schalls vor der Membran, d.h. bis sich die Druckwellen von allen Punkten der Membran zum Mikrofon bewegt haben. Die Beiträge vom Rand brauchen natürlich länger, deswegen die Mittelung des Abstands vom Mikrofon.
Bei der Verzögerung im Antrieb bin ich mir auch unsicher.
In den Tabellen, z.B. bei Wikipedia, sieht man für Aluminium die Schallgeschwindigkeiten 6300 m/sec für Longitunalwellen und 3100 m/sec für Transversalwellen. Dann liest man noch, dass Longitudinalwellen in einem dünnen Stab etwa so schnell laufen wie in einem massiven Festkörper, also in einer Folie vermutlich auch. so kann man nur sehr kleine Verzögerungen erklären, d.h. die Schallgeschwindigkeit ist der falsche Ansatz. Vielleicht muss man sich einen Stab mit zwei Massen an den Enden vorstellen: an einem Ende die Schwingspule, am andern Ende die Membran. Die Verzögerung wäre dann auch als Resonanz sichtbar. Z.B. hat das Sony Chassis, was ich oben gezeigt habe, so eine Resonanz auf dem Weg zwischen Antriebsspule und Tonabnehmer mit einer Frequenz von etwa 720 Hz
Bei der Verzögerung im Antrieb bin ich mir auch unsicher.
In den Tabellen, z.B. bei Wikipedia, sieht man für Aluminium die Schallgeschwindigkeiten 6300 m/sec für Longitunalwellen und 3100 m/sec für Transversalwellen. Dann liest man noch, dass Longitudinalwellen in einem dünnen Stab etwa so schnell laufen wie in einem massiven Festkörper, also in einer Folie vermutlich auch. so kann man nur sehr kleine Verzögerungen erklären, d.h. die Schallgeschwindigkeit ist der falsche Ansatz. Vielleicht muss man sich einen Stab mit zwei Massen an den Enden vorstellen: an einem Ende die Schwingspule, am andern Ende die Membran. Die Verzögerung wäre dann auch als Resonanz sichtbar. Z.B. hat das Sony Chassis, was ich oben gezeigt habe, so eine Resonanz auf dem Weg zwischen Antriebsspule und Tonabnehmer mit einer Frequenz von etwa 720 Hz
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Ralph Berres
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Das Mikrofon ist ja starr mit der Membran verbunden, und macht dessen Bewegungen mit. Somit gilt dann ja auch nicht die Luftschalllaufzeit zwischen Antriebsspule und Mikrofon, sondern Tatsächlich die schalllaufzeit innerhalb der Membran. Was anderes wäre es , wenn das Mikrofon nicht mit der Membran fest verbunden wäre, sondern sich vor dem Lautsprecher befindet. Dann gilt die Luftschalllaufzeit.
Ralph
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Nein, das Mikrofon misst gerade nicht die Membranbewegung, sondern immer nur den Schalldruck vor der Membran, egal ob es fest mit der Membran verbunden ist oder nicht.
Damit das Mikrofon nicht als Bewegungssensor funktioniert, muss es quer zur Bewegungsrichtung der Lautsprechermembran montiert werden, quasi liegend. Sonst würde die Bewegung des Mikrofons seine eigene Membran beeinflussen und die Messung des Schalldrucks verfälschen.
Damit das Mikrofon nicht als Bewegungssensor funktioniert, muss es quer zur Bewegungsrichtung der Lautsprechermembran montiert werden, quasi liegend. Sonst würde die Bewegung des Mikrofons seine eigene Membran beeinflussen und die Messung des Schalldrucks verfälschen.