Subtraktionsweichen

[cay-uwe]

Mir ging es nur um eine vereinfachte Darstellung und nicht um eine tatsächliche Modellierung. Ausser von Herrn Müller gibt es viele andere interessante Abhandlungen zum Thema geregelte Lautsprecher.

[Ralph Berres]

Ich will ja nicht den Spielverderber spielen- aber das Einschwingen sieht bei beiden genau gleich aus ! Nur das Ausschwingen ist anders. Inwiefern dies relevant ist, daüber lässt sich streiten, da beide Versionen relaiv gut bedämpft sind.

Ich glaube ehrlich gesagt nicht, das sich in der Realität ein ungeregelter Hochtöner sich genau so ( beinahe mustergültig ) benimmt, wie in dem LTspice gezeigt. Dafür scheint mir das LTspice Modell viel zu einfach. Ich denke das Einschwingverhalten eines ungeregelten Lautsprechers sieht in der Realität ganz grauselig aus. Aber mit der Geschwindigkeitsregelung wird man das in der Tat stark verbessern können, wie ja schon eindrucksvoll hinreichend bewiesen wurde.

Ralph

[cay-uwe]

Ich will ja nicht den Spielverderber spielen- aber das Einschwingen sieht bei beiden genau gleich aus ! Nur das Ausschwingen ist anders. Inwiefern dies relevant ist, daüber lässt sich streiten, da beide Versionen relaiv gut bedämpft sind.

Ich glaube ehrlich gesagt nicht, das sich in der Realität ein ungeregelter Hochtöner sich genau so ( beinahe mustergültig ) benimmt, wie in dem LTspice gezeigt. Dafür scheint mir das LTspice Modell viel zu einfach. Ich denke das Einschwingverhalten eines Lautsprechers sieht in der Realität, ungeregelt ganz grauselig aus.

Manchmal macht Ihr Euch das Leben zu kompliziert. Bei der Regelung geht es darum, dass der Lautsprecher dem Signal "schnellsmöglichst" folgen soll. Sprich, und so hat es Gert auch schön gezeigt, wenn ein Burst angelegt wird und dieser vorbei ist, sollte die Membram "schnell" in die Ruhestellung kommen ohne großes Nachschwingen. Ob das Modell mechanisch, elektrisch, oder wie auch immer ist, spielt für die Regelung keine Rolle.

Mein Modell des Hochtöners ist recht gut gelungen, denn im Prinzip ist der Hochtöner im zu untersuchenden Frequenzspektrum ein Hochpass zweiter Ordnung. Das sieht man auch sehr gut an den Nahfeldmessungen die ich vom Frequenzgang und Sprungantwort gemacht habe.



Und so sieht der von mir simulierte Frequenzgang und Sprungantwort mit LTspice aus.



Das natürlich die Simulation idealisiert ist, ist klar, aber die Ähnlichkeit ist gegeben und als Beispiel sehr gut zu verwenden.

[phase_accurate]

Genau genommen ist jeder Teiber immer ein Bandpass, deshalb schwingt der praktisch gemessene (enthält genau gesagt auch noch die Tiefpassfunktionenen des Mikros, der Soundkarte, des ...) ja auch nicht so schnell ein wie die simulierten "Hochtöner". Aber das Einschwingen ist bei den beiden Letzteren definitiv identisch - nur das Ausschwingen nicht.

Der hier gezeigte simulierte Unterschied lässt sich übrigens ganz schön auch ohne Regelung bewerkstelligen.


Gruss

Charles

[cay-uwe]

Genau genommen ist jeder Teiber immer ein Bandpass, deshalb schwingt der praktisch gemessene (enthält genau gesagt auch noch die Tiefpassfunktionenen des Mikros, der Soundkarte, des ...) ja auch nicht so schnell ein wie die simulierten "Hochtöner". Aber das Einschwingen ist bei den beiden Letzteren definitiv identisch - nur das Ausschwingen nicht.

Der hier gezeigte simulierte Unterschied lässt sich übrigens ganz schön auch ohne Regelung bewerkstelligen.

Wir wollen doch die Kirche im Dorf lassen, oder ?

Der von mir gemessene Hochtöner besitzt zwei Überschwinger und das habe ich versucht bestmöglich mit dem Hochpass nachzubilden.

Natürlich hätte ich auch noch das Roll Off als Tiefpass simulieren können, um die eigentliche Charakteristik eines Lautsprecherchassis abzubilden. Ob es in diesen Fall relevant für die Betrachtung ist, soll mal dahingestellt sein. Für mich jedenfalls ist sie bedeutungslos ...

[phase_accurate]

Was ich sagen wollte: Das EINschwingen ist bei beiden genau dasselbe! Dies findet bei diesem einfachen Modell zur Zeit Null statt und ist zu diesem Punkt auch abgeschlossen!

Sie unterscheiden sich nur im AUSschwingen und der simulierte Unterschied lässt sich ohne Regelung auch erzielen, z.B mit einem grösseren Magneten (= kleinerer Qes) - oder viel einfacher - mittels einem Equalizer!

Gruss

Charles

[cay-uwe]

Charles,

alles klar, mir ging es nur darum zu zeigen, wie so etwas gegengekoppelt ausschauen könnte.

Wie immer, viele Wege führen nach Rom und hier ging es um die Gegenkopplung.

Ansonsten alles OK.

[Ralph Berres]

Hier mal Bilder von einen BM6Hochtöner angeregt mit einem 3,9KHz Rechtecksignal:

Einmal ungeregelt



und einmal geregelt.



Ralph

[KSTR]

^^ Gleich entzerrt? Sonst kein gültiger/sinnvoller Vergleich, mE.

[Ralph Berres]

Was meinst du mit entzerrt?

Im geregelten Falle habe ich das Signal hinter der Frequenzweiche vor dem Integrator eingespeist, im ungeregelten Falle habe ich die Hochspannungskarte rausgezogen, so das die Regelschleife auch wirklich offen war, und das Signal direkt in die Endstufe eingespeist.

Gemessen mit einen Kondensatormikrofon in 5cm Abstand direkt vor dem Hochtöner.

In beiden Fällen wurde also ein nicht künstlich bandbreitenbegrenztes Lautsprechersystem benutzt.

Was man deutlich sehen kann, ist die Tatsache, das ein geregeltes Lautsprechersystem sehr wohl ein Rechtecksignal naturgetreu übertragen kann, sofern die Frequenzweiche das hergibt.

Ralph

[phase_accurate]

Ich müsste mal das gleiche mit dem Manger versuchen. Aber der Vergleich zeigt den Unterschied zwischen einem natürlich Bandbreitenbegrenzten Hochtöner und einem künstlichg Bandbreitenerweiterten Hochtöner. Zumindest was die Optik betrifft, lässt sich auch mit ungeregeltem Hochtöner das gleiche "Bild" erzeugen.

Zur Erklärung kann ich sagen, dass man ein Signal sieht, dass zum grossen Teil aus Grundwelle und dritter Harmonischer besteht - beides ist eindeutig sichtbar. Etwas 5. harmonische wird auch noch dabei sein, sonst wäre das Signal etwas weniger eckig. Dass beim ungeregelten Fall die erste "Nase" jeweils etwas höher ist, ist ein typisches Zeichen einer Hochpassfilterung (jeder Treiber ist ja ein Bandpass, also so etwas wie eine Kombination aus Hochpass und Tiefpass).

Gruss

Charles

[Ralph Berres]

Das der BM6 Hoctöner nicht als Kommunikationsmittel für Fledermäuse geeignet ist, ist mir schon klar.
Die Gegenkopplung nimmt auch mit zunehmender Frequenz ab, so das sie bei etwa 18KHz 1 wird.

Somit ist natürlich eine obere Grenzfrequenz des Hochtöners gegeben . Auch im geregelten Zustand.

Somit wird auch die 5te Oberwelle nur noch sehr schwach übertragen.

Aber man sieht doch sehr deutlich, das es keine nennenswerte Gruppenlaufzeitverzerrungen gibt, sonst wäre das Rechteck nicht ein Rechteck / wenn auch auf Grund der nach oben begrenzte Bandbreite mit abgerundeten Ecken ).

Im ungeregelten Zustand sieht man ja auch das Eigenleben, welches der Hochtöner hat. Es wird zwar schon durch den Innenwiderstand der Endstufe bedämpft ( wohl ein Vorteil der so unbeliebten Spannungsgegengekoppleten Endstufe ) aber man sieht auch die unterschiedlichen Laufzeiten der Oberwellen, welche sich zu einer verformten Rechteck zusammensetzt.

Ich kenne den Mangerlautsprecher nicht, und kann auch nichts dazu beitragen.

Ralph Berres

[cay-uwe]

Ich habe mal versucht das Ganze mit meinen simulierten Hochtöner nachzuvollziehen, dem ich eine tiefere Grenzfrequenzgegeben habe und einen Rolloff von 6dB / Okatve. Es müsste eigentlich ein 12db / Oktave sein, damit es eher der Realität enspricht, aber es war auf die schnelle ...

So sieht das bei mir simuliert aus wenn ich das Konstrukt mit 4kHz Rechteck speise ...



Das obere Diagram ist ohne Gegenkopplung, das Untere mit Gegenkopplung. Sieht doch ganz ähnlich aus wie der gezeigte Hochtöner von Ralph

[Ralph Berres]

Cay Uwe

Wie simulierst du mit dem LTspice einen Lautsprecher? Und wie die Gegenkopplung?

Wie ist dein Modell Lautsprecher aufgebaut?

Das würde mich jetzt doch mal interessieren, wie man das mit LTspice macht.

[cay-uwe]

Dies ist mein 100. Post

Ralph,

ein Lautsprecherchassis ist vereinfacht gesagt nichts anderes als ein Bandpass. Das stelle ich über einen Hochpass und Tiefpass hintereinander geschaltet dar.

Für meine Beispiele greife ich das Ausgangssignal über einen Impedanzwandler ab und führe es dem Eingangssignal zurück.