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Regelung dynamischer Lautsprecher

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    #31
    Zitat von Zwodoppelvier Beitrag anzeigen
    Jedenfalls habe ich damals nicht schlecht gestaunt, als ich - ohne die Darstellung im B&M-Katalog zu kennen - eine alte BM6 zur Instandsetzung aufgeschraubt und mangels Unterlagen schrittweise unter die Lupe genommen habe.
    Diese Box hatte ich auch mal zu Hause (Instandsetzung), ein klanglicher Vorteil war aber zu keiner Sekunde zu hören.
    Ich hatte damals Manger passiv und die BM hatte keine Sonne, nicht mal mit viel Wohlwollen rost:

    Gruss Marc
    Schwarz, 33 1/3rpm und Horn

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      #32
      Eberhard,

      danke für den Link, aber streng genommen liegt jedes Sensorsignal im Signalweg, da dieser Teil des Regelkreises ist. Wie dieser gestaltet wird kann durchaus unterschiedlich sein und ich gehe mal davon aus, weil man auf Seite 49 vom verlinkten Dokument nicht näher darauf eingeht, dass das hier gemeint ist.
      Happy listening, Cay-Uwe

      http://www.sonus-natura.com/

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        #33
        dann sollte man es eben für jeden verständlich erklären.
        Hab doch die Artikel von Herrn Müller verlinkt. Darin wird alles gesagt. Man muß es nur verstehen. Damit hapert`s in Foren. Und die Umsetzung in der Praxis können auch nur wenige. So ist das nunmal. Der Teufel steckt im Detail. Es gibt eben nur wenige, die damit auch jahrzehntelange praktische Erfahrung haben.

        Ich finde es aber grundsätzlich gut, daß Cay-Uwe sich des Themas mal angenommen hat. Er wird für sich wohl entdeckt haben, welches Potential da drinsteckt.:teach:

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          #34
          Ja, Marc,

          die alten Modelle gehören komplett (inkl. der Chassis!!) überarbeitet und präzise eingemessen. Und selbst DANN bleibt das Problem, daß die Aktivweichen vor Sensor/Endstufe/Chassis Fehler verursachen.

          Was meinst Du, warum ich damals meine B&M GRANDE weggegeben habe...feif:

          Weder diese, noch die Manger 109, noch eine frühere Tannoy oder KEF Ref. 102 kamen/kommen an die jetzige Passivbox heran - allenfalls in Einzeldisziplinen, keinesfalls in Summe.

          Wenn ich mal wieder eine ordentliche Endstufe habe, mache ich gerne einen Vergleichstest. Vielleicht klappt's im Sommer.

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            #35
            Zitat von boxworld Beitrag anzeigen
            Diese Box hatte ich auch mal zu Hause (Instandsetzung), ein klanglicher Vorteil war aber zu keiner Sekunde zu hören.
            Ich hatte damals Manger passiv und die BM hatte keine Sonne, nicht mal mit viel Wohlwollen rost:
            Das sind alte Modelle. Die letzte Serie der alten Prozessorgeneration war fulminant und wird für Jahrzehnte schwer zu schlagen sein.
            Zuletzt geändert von Wonneproppen; 22.01.2016, 12:53.
            Wer mich nicht lieb hat, muss noch an sich arbeiten.

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              #36
              Wolfram,

              dann solltest Du Dir auch mal eine Silbersand anhören :zustimm:

              Herr Müller hat nach seinem Weggang von B&M noch Vieles verbessern können.
              Ich meine, das hört man auch (da ja oben wohl zurecht auf Hörproben verwiesen wurde).

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                #37
                Zitat von boxworld Beitrag anzeigen

                ...

                Ein geregeltes Chassis kann also NIE schlechter sein als ein ungeregeltes!

                Die Frage ist eben nur ob die "taube Nuss" das braucht oder nicht :clowni:

                Gruss Marc
                Das Chassis alleine wird nicht besser, aber die Regelung korrigiert Fehler die das Chassis macht, so wie jede andere Regelung auch.

                Genauso verhält es sich mit einen rückgekoppelten OP-Amp. Der ist nicht besser geworden weil er gegengekoppelt ist. Die Regelung sorgt dafür, dass Fehler die er macht korrigiert werden.

                Das muss getrennt voneinander betrachtet werden.

                Zitat von boxworld Beitrag anzeigen
                P.S. für die Endstufe sehe ich jedoch "besondere" Anforderungen, es wird eine höhrere Leistungsreserve benötigt um den Lautsprecher auszuregeln.

                P.P.S. Ice Power für den Hochtonbereich sehe ich als absolutes NoGo an.
                @ P.S. Auch das stimmt nicht, denn ist die Regelung einmal eingeschaltet führt das in erster Linie dazu, dass der Pegel verringert wird ( Negativ Feedback ). Das muss in der Vorverstärkung berücksichtigt werden.

                Hier habe ich mal ein Beispiel, wieder mit einen Doppleschwingspulen Tieftöner. Man beachte den Schallpegel mit und ohne Rückkopplung. In beiden Fällen war das Eingangssignal gleich.



                Die grüne Kurve ist der Schallpegel ohne eingeschaltete Rückkopplung ( Open Loop ). Sobald die Schleife geschlossen wird ( Closed Loop ) fällt der Pegel um den gewünschten Rückkopplungsfaktor, in diesen Fall ca. 10dB bei der Resonanzfrequenz bei ca. 60Hz. Die scharze Kurve zeigt den Frequenzgang mit entsprechender Bassentzerrung. Man sieht, dass der Verstärker eher weniger zu tun hat. Das ist natürlich nicht gewünscht und eine Pegelanpassung ist unerlässlich.

                @P.P.S: Ich habe letztes Jahr eine PHILIPS MFB 586 komplett revidiert und optimiert. Da die Originalverstärker zum Teil defekt waren, habe ich eine ICEpower benutzt um mich mit der Rückkopplungstechnik ( MFB = Motional Feedback ) vertraut zu machen. Da schließe ich die 25mm Kalotte direkt an die ICEpower. Die Box habe ich letztes Jahr bei ein Forumstreffen der MFBfreaks, in dem auch ehemalige Entwickler der Boxen als User unterwegs sind, vorgestellt. Was soll ich sagen, sind gut angekommen und haben den Anwesenden gut gefallen, was mich sehr gefreut hat.



                Zitat von boxworld Beitrag anzeigen
                Diese Box hatte ich auch mal zu Hause (Instandsetzung), ein klanglicher Vorteil war aber zu keiner Sekunde zu hören.
                Ich hatte damals Manger passiv und die BM hatte keine Sonne, nicht mal mit viel Wohlwollen rost:

                Gruss Marc
                Das ist eine "gefällt mir besser" Äußerung, die rein subjektiv ist, die man bei technischen Vergleichen meiden sollte. Wie ich bereits sagte, der faire Vergleich wäre ein und die gleiche Box, identisch von der Entzerrung und Weichentopologie zu vergleichen. Nur dann kann man für sich Rückschlüsse ziehen.

                Am Rande sei erwähnt, dass mir die früheren B &M durchweg in ihrer Abstimmung, insbesondere im Hochton, nicht gefallen haben. Allerdings haben Frequenzgangmessungen das auch gezeigt, der war einfach zu überbetont für mein Geschmack.

                Das hat allerdings nichts mit der Regelung zu tun :zwink:
                Zuletzt geändert von cay-uwe; 22.01.2016, 14:19.
                Happy listening, Cay-Uwe

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                  #38
                  Eine Regelung korrigiert AUCH Fehler, dient aber in erster Line dazu den Aktor an die richtige Stelle zu bringen.
                  Eine gut eingestellte Regelung korrigiert nicht weil es kein Überschwingen gibt.

                  Gruss Marc
                  Schwarz, 33 1/3rpm und Horn

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                    #39
                    in Bezug zur Verstärkerleistung war nicht der open Loop gemeint sondern die Tatsache das du in deinem Sub das Volumen auf 1/3 reduzierst, welcher Spannungshub ist dann bei gleicher Frequenz nötig?

                    Zum Thema IcePower, da meinte ich auch keinen Philips Klassiker sondern eine High End Umsetzung die sich möglicherweise mit nem Emitter oder Sauermann messen muss.
                    Schwarz, 33 1/3rpm und Horn

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                      #40
                      Zitat von boxworld Beitrag anzeigen
                      Eine Regelung korrigiert AUCH Fehler, dient aber in erster Line dazu den Aktor an die richtige Stelle zu bringen.
                      Eine gut eingestellte Regelung korrigiert nicht weil es kein Überschwingen gibt.

                      Gruss Marc
                      Das sage ich doch die Ganze Zeit, es wird der Antrieb linearisiert. Was Du allerdings mit Überschwingen meinst verstehe ich jetzt nicht.

                      Zitat von boxworld Beitrag anzeigen
                      in Bezug zur Verstärkerleistung war nicht der open Loop gemeint sondern die Tatsache das du in deinem Sub das Volumen auf 1/3 reduzierst, welcher Spannungshub ist dann bei gleicher Frequenz nötig?

                      Zum Thema IcePower, da meinte ich auch keinen Philips Klassiker sondern eine High End Umsetzung die sich möglicherweise mit nem Emitter oder Sauermann messen muss.
                      Wie ich sagte, ob ich nun per Regelung entzerre, oder ohne aber elektronisch, z.B. Linkwitz Transformation, die Spannungen werden gleich sein.

                      Der Lautsprecher müsste sich vom Konzept her messen. Was das bedeuten kann hat z.B. Franz bei mir schon mit meiner 331 erlebt. Seine Eindrücke hat er hier zusammengefasst.

                      Und was die Philips MFB586 anbetrifft, da kann man sich in diesen Thread kundig machen. Diese Box von mir hat mit dem Original nichts mehr zu tun.

                      Das ist streng genommen OFF TOPIC, denn hier geht es primär darum zu erläutern was eine Regelung bringen kann und wo sie greift. Wie ein eventuelles Konzept auschaut ist ein anderes Thema :zwink:
                      Zuletzt geändert von cay-uwe; 23.01.2016, 08:09. Grund: Tippfehler und Ergänzung
                      Happy listening, Cay-Uwe

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                        #41
                        Ein wichtiger Aspekt bei der Rückkopplung ist der benutzte Sensor. Dieser sollte natürlich keine Fehler verursachen und möglichst schnell die Informationen über den IST Zustand liefern. Es gab über die letzten Jahre hinweg einige Ansätze und im wesentlichen haben sich drei Arten von Sensoren etabliert:
                        1. Mikrophon
                        2. Indukivsensor ( getrennte Spule mit eigene Magneten )
                        3. Beschleunigungsaufnehmer ( z.B Piezoaufnehmer )
                        Wie bereits beschrieben, macht es im ersten Ansatz Sinn ein Mikrophon als Aufnehmer zu benutzen, denn damit wäre man in der Lage den Schallpegel, also das zu regelnde Signal, zu ermitteln und mit dem SOLL-Signal zu vergleichen. Für das Mikrophon spricht auch die recht einfache Montage, bzw. Nachrüstung am Chassis. Man muss es lediglich auf die Membran kleben. Nachteilig ist allerdings, dass das Mikrophon nicht nur den Schall von der Membran aufnimmt, sondern auch Störungen und Ereignisse, die nicht in Relation zum eigentlichen Signal stehen. Des weiteren ist auch die Nutzbandweite recht gering, da bei einen Mikrophon Totzeiten vorhanden sind, die sich aus der Zeit ergeben von dem Zeitpunkt an an dem das Schallereignis entsteht bis es zum Mikrophon gelangt.

                        So wie ich es beobachte, hat sich über die Jahre hinweg der Induktionssensor durchgesetzt oder etabliert. Das wird wahrscheinlich daher rühren, dass man mit diesen Sensor eine recht einfache Regelstrecke aufbauen kann, da Induktionssensoren Geschwindigkeitsaufnehmer sind und durch Differenzieren des Sensorsignals bzw. Integrieren des Eingangsignals erreicht man eine Information über die Strecke, die die Membran zurücklegt. Die wiederum ist wichtig, da sie ein Bild über den Antriebsverlauf liefert. Die notwendigen Schaltungen dafür sind recht einfach und erlauben eine recht hohe Rückkopplung ( bis 40dB sind machbar ), da sie zum einen mit recht geringen Störabständen arbeiten und das Sensorsignal aufgrund dessen das es ein Geschwindigkeitsaufnehmer ist zu hohen Frequenzen mit nur 6dB/Oktave abfällt.. Dadurch sind auch die Nutzbandweiten recht hoch. Nachteilig ist jedoch der recht aufwendige Herstellungsprozess der Spulen und die Anbringung der Sensoreinheit, die aus Spule und dazugehörigen Permanentmagneten besteht. Dazu müssen in vorhandene Chassis recht umfangreiche Änderungen durchgeführt werden. So muss die Sensorspule an den Antrieb der Membran befestigt werden und die Magneteinheit muss auch noch Platz dort finden. Dadurch ergibt sich ein weiterer Nachteil, ähnlich dem des Antriebs vom Chassis, und zwar Limitierungen in den Auslekungen ( Xmax ), da die Sensoreinheit über die lineare Auslenkung (Xmax ) hinaus des Chassis arbeiten muss um korrekte Informationen über die Position des Antriebs zu liefern. Last but not least muss die Herstellung der Sensorspule und Magneten, wie auch die Anbringung sehr präzise geschehen um Verzerrungen dieser Einheit so gering wie möglich zu halten. Mit guten Know How haben allerdings Firmen wie Backes & Müller, Silbersand, AGM und Schanks Audio ( um einige zu nennen ) gezeigt, dass diese Art Implementierung sehr gut in Griff zu bekommen ist.

                        Etwas unauffälliger gibt sich eine weitere Art Sensor, nämlich Beschleuningsaufnehmer, so wie es in der Vergangenheit die Philips MFB Lautsprecher besaßen und das obwohl sie aus meiner Sicht einiges an Vorteile bieten. Da wäre zum einen die recht einfache Gestaltung des Sensors. Im Prinzip ein Piezoelement dessen Signal lediglich nahe am Sensor verstärkt werden sollte. Im Gegensatz zum Induktionssensor ist die Anbringung und Montage am Chassis recht einfach und kann darin bestehen, dass man den Beschleunigungsaufnehmer einfach auf die Antriebsspule des Chassis klebt. Im Prinzip so wie es mit dem Mikrophon geschehen würde. Da der Sensor mit dem Antrieb des Chassis eine Einheit bildet gibt es keine Limitierungen was die Auslenkung anbetrifft, der Sensor „wandert“ einfach mit und liefert in allen Fällen Informationen über die zurückgelegte Strecke. Diese muss jedoch im Gegensatz zu einen Induktionssensor über zweimaliges differenzieren des Sensorssignals ( IST Wert ) oder Integrieren des Eingangssignals ( SOLL Wert ) bestimmt werden. Dadurch ergeben sich schlechtere Signal-Störabstände, die man durch sauberes Schaltungs- und Platinenlayouts optimieren sollte. Das hört sich zwar recht aufwendig an, aber der Schaltungsaufwand hält sich in Grenzen, denn man kann die Regelstrecke sehr einfach gestalten. Was die Nutzbandweite anbetrifft habe ich feststellen können, dass diese ähnlich ausfällt wie bei Induktionssensoren. Zu guter Letzt sei noch gesagt, dass Piezoelemente sehr verzerrungsarm arbeiten.

                        Vollständigkeitshalber sie noch gesagt, dass es weitere Sensorarten gibt, die bereits in der Vergangenheit eingesetzt worden sind. So gibt es auch Kapazitivsensoren, die ähnlich wie Induktivsensoren, Geschwindigkeitsaufnehmer sind. Diese Art von Sensor hat z.B. Backes & Müller für Mittel- und Hochtonkalotten benutzt. Es gibt auch die Möglichkeit über optische Sensoren eine Ermittlung der Position des Antriebs zu bekommen. Das hat zum Beispiel T & A gemacht, aber auch die erwähnte Referenz [2] Optische lineare Wegmessung zur Modellierung und Regelung von Lautsprechern, Dipl.-Phys. Wolfgang Geiger, Erlangen – 2004, zeigt so eine Methode auf.

                        Da ich mich letztes Jahr sehr intensiv mit unterschiedlichen Regelmethoden beschäftigt habe möchte ich noch an den Einsatz von der zweiten Spule eines Doppelschwingspulenchassis erinnern. Die zweite Spule arbeitet in einen bestimmten Bereich wie ein Induktionssensor als Geschwindigkeitsaufnehmer. Es erübrigt sich zu erläutern, dass der Einsatz sehr einfach ausfällt, da diese Spule bereits mit in das Chassis eingebaut ist. Auch der Regelkreis fällt sehr simpel aus und sehr vorteilhaft ist, dass dieses System von sich aus absolut stabil arbeitet, soll heißen es schwingt nicht.

                        Dass es sich lohnt über eine Gegenkopplung nachzudenken zeigen insbesondere Klippel Analysen von Chassis. Selbst sehr gut durchdachte und mit Raffinesse versehene Chassis wie die WAVERCOR BD-Serie zeigen, dass trotz innovativen Antriebsdesign Nichtlinearitäten nicht zu vermeiden sind, wie ein Test des WAVECORE SW182BD01 zeigt:

                        The Kms(X) curve is likewise very symmetrical in both directions, but also with a forward (coil-out) offset of about 1.3mm at the rest position that decreases to 1.07mm at the 8mm Xmax location on the graph. While these numbers are small, it does limit the distortion levels somewhat.“

                        Quelle: Voice Coil Maganize

                        Der gesamte Test inklusive der Klippelmessungen findet man hier.
                        Zuletzt geändert von cay-uwe; 25.01.2016, 13:07.
                        Happy listening, Cay-Uwe

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                          #42
                          Sehr spannend. :daumen:

                          Ich hoffe, dass auch ein anderAIR hier mitliest. feif:
                          Wer mich nicht lieb hat, muss noch an sich arbeiten.

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                            #43
                            Ein wichtiger Aspekt wurde mE noch nicht angesprochen : Das Großsignalverhalten.

                            Es ist klar dass jede Regelung keineswegs dem Chassis mehr Hubfähigkeit geben kann, weil das ist ein mechanisch-konstruktives Limit.
                            Beim Näherkommen an diese Hublimit muss der Klirr zwangläufig steigen und jede Regelung muss damit umgehen und nicht versuchen das Chassis zu 'zwingen' (und damit zu zerstören).

                            Der Vorteil der Regelung liegt darin, (deutllich) unterhalb dann weniger Klirr zu bekommen und das Verhalten allgemein zu stabilisieren gegen Änderungen. Je nach Regler und entsprechender Vorsteuerung ist auch ein genau kontrolliertes 'Reinfahren' in die Übersteuerung möglich (ideal geht das mit einem echten Lagesensor) mit einem genau definierten Verhalten des Klirranstiegs und der immer noch vorhandenen vollen Kontrolle über das Chassis.


                            Noch was anderes : Die einfachste Regelung ist über die Schwingspule selbst möglich, wozu aber a) ein möglich lineares Verhalten der Induktionsspannung ('Back-EMF') erforderlich ist und b) ein möglich kräftiger Antrieb (hoher Faktor (BL)²/Re für eine hohe, kaum von an anderem beeinflußte Induktionsspannung. Typisches Beispiel wären die unterhängigen Accuton-Tiefmitteltöner, zusammen mit ihrer weichen Einspannung und niedrigen elektrische Güte.

                            Noch besser wird es, wenn der Amp einen Ausgangsimpedanz von fast -Re hat. Das ergibt erstmal eine astreine Präzisions-Geschwindigkeitsregelung.
                            Wo ist der Haken?
                            Zum einen im thermischen Verhalten, das wird nämlich instabiler und keineswegs ausgeregelt, aber viel wichtiger demonstriert es obigen Punkt, es fehlt jede Übersteuerungskontrolle. Verlässt das Chassis langsam den linearen Bereich, fällt die Induktionsspannung sowohl weil der Spulestrom nicht mehr so effektiv die Membran auslenken kann (Geschwindigkeit fällt) als auch weil sie als Sensor ineffizienter wird (Geschwindigkeit wird zu klein gemessen).... womit der Vergleich Ist (Amp-Spannung) zu Soll (Induktionsspannung) eine Änderung liefert und der Amp damit 'von selbst' noch mehr Strom in das Chassis pumpt. Durch die zu kleine Induktionsspannung lenkt das Chassis nun sogar erstmal stärker(!) aus als es müsste.
                            Bricht die Induktionsspannung deutlich ein, wird der Strom immer größer und größer, mit letzlich fatalen Folgen (bzw lethalen).

                            Bei einem echten Sensor misst man zwar die Geschwindigkeit (oder was auch immer) nicht falsch, aber das Problem bleibt prinzipiell natürlich bestehen.
                            Lest mehr Henry W. Ott, Douglas C. Smith und Ralph Morrison!

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                              #44
                              @ KSTR Klaus,

                              ich habe mich mal etwas informiert was die negative Impedanz anbetrifft. So wie ich das sehe basiert es auf eine allgemein genannte "Stromrückkopplung" mit einigen Zusätzen damit das einigermaßen stabil läuft. Liest sich interessant.

                              Möchtest oder kannst Du noch etwas näher darauf eingehen ?

                              @ All,

                              dieses Thema scheint auch Mitlesern außerhalb diese Forums zu interessieren und ich wurde per email kontaktiert ob ich nicht widersprüchliche Aussagen gemacht habe, da ich an einer andere Stelle schrieb, dass bei kleinen Auslenkungen relativ gesehen die Verzerrungen höher sind.

                              Ich möchte daran erinnern, dass diese Thema komplexer ist als es den Anschein hat und darauf habe ich am Anfang auch hingewiesen. Ich habe mich im wesentlichen auf die Nichtlinearitäten des Antriebs konzentriert und habe versucht diese sehr vereinfacht bildlich im Eingangspost dar zu stellen.

                              Wie beschrieben ist der Antriebsverlauf nicht eine gerade Linie ( linear ) sondern eher S-förmig. Ich hatte es dabei belassen um vereinfacht darzustellen wie die Verzerrungen zustande kommen.

                              Wenn man sich Klippelmessungen anschaut, wird man sehen, dass der Antrieb auch eine hubabhängige Zentrierverschiebung besitzt, soll heißen die 0-Achse ist auch noch verschoben. Dadurch ergeben sich weitere Verzerrungen, auf die bin ich nicht eingegangen bin. Üblicherweise ist es so, dass diese Zentrierverschiebungen bei kleinen Hüben relativ gesehen größer sind als bei großen Hüben. Dadurch verursacht diese Eigenschaft höhere Fehler bei kleinen Hüben als bei großen.

                              P.S. Eine große Auswahl an Chassistest mit Klippelmessungen und Erläuterungen gibt es hier ( siehe "Understanding the Data" )
                              Zuletzt geändert von cay-uwe; 28.01.2016, 14:18. Grund: Ergänzung
                              Happy listening, Cay-Uwe

                              http://www.sonus-natura.com/

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