Welche Aussagen kann man aus der Impulsantwort eines Lautsprechers ableiten?

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jazz_x
Neuling
#1 erstellt: 19. Nov 2007, 00:28
Hallo Leute,

habe ein paar Fragen zur Lautsprechertechnik.

1.]Kann man ein Lautsprecher als ein lineares-zeitinvariantes System interpretieren (kurz: LTI-System)?

2.]Wenn ich meinen Lautsprecher zu Hause mit einem kurzen Rechteckimpuls (annähernd Dirac-Impuls) speiße, bekomme ich mittels einem MIkrofon die Impulsantwort als Ergebnis.
Ein idealer Lautsprecher würde doch meinen "Dirac-Impuls" als Impulsantwort wieder ausgeben, oder?

3.] Was kann ich aus dem Diagramm der Impulsantwort lesen?
Die Signalverfälschungen durch die mechanisch entstandenen nichtlinearen Verzerrungen?

Viele vielen Dank im vorraus!

MfG
detegg
Inventar
#2 erstellt: 19. Nov 2007, 01:36
Moin Heiko,

Du hast jetzt auf Deine Post´s überwiegend "ausweichende" Antworten mit Links auf weiterführende Pages erhalten. Vlt. nimmt man Dir den Abiturienten auf Grund Deiner schon sehr differenzierten Fragen auch nicht ab - die Terminologie entspricht eher >4.Sem. Nachrichtentechnik

Egal, auch von mir "ausweichend" eine Buchempfehlung --> Link - nicht ganz billig, aber ein absolutes Muss für den Interessierten!

Bist Du nur an Theorie interessiert, oder hast Du auch schon mal gebaut/gemessen?

Gruß
Detlef
jazz_x
Neuling
#3 erstellt: 19. Nov 2007, 01:49
Hallo,

Abiturient???
Da stimmt was in meinem Profil nicht!!!!
Student sollte in meinem Profil stehen.
Muss ich ändern!

Bin Student in NT, da haste recht!!

Das Buch kenne ich und liegt vor mir.
Aber die Antworten finde ich da nicht!


Bin natürlich auch an der Praxis interessiert!
Aber erst muss die Theorie sitzen.
Habe mir nen Messmikro besorgt und erzeuge den Stoßimpuls mittels einer Software.

Habe tausend Fragen und auch nen haufen Bücher, aber die gewissen Sachen werden nirgendwo beschrieben!

MfG


[Beitrag von jazz_x am 19. Nov 2007, 01:53 bearbeitet]
jazz_x
Neuling
#4 erstellt: 19. Nov 2007, 02:03
Hallo Detlef,

wo kann ich denn in meinem Profil die Änderung durchführen von Abiturient auf Student?



Finde das einfach nicht!

Danke!

Heiko
detegg
Inventar
#5 erstellt: 19. Nov 2007, 02:41
Hi Heiko,

im August dieses ...

jazz_x schrieb:
... leider habe ich nur begrenztes wissen über system-und signalthorie.
bin noch abiturient :-)


im November aktuell dann dieses ...

jazz_x schrieb:
wo kann ich denn in meinem Profil die Änderung durchführen von Abiturient auf Student?

... hast schon sehr viel gelernt in den letzten 4 Wochen

aber ernsthaft - im D´Appo sind Deine grundsätzlichen Fragen beantwortet - Dirac ist systemtheoretisch ok - relevant sind an das Leistungsspektrum angepasste Anregungen á la MLS, div. noises, stepped sine, square wave (!), half sine, etc.
Schau Dir mal die Anregungsfunktionen der gängigen Software(n) an, und was sie daraus machen. Im DIY/Lautsprecher/Messtechnik-Forum wirst du fündig ...

... und der Cpt. mit seinem esweep wurde ja schon als Ansprechpartner erwähnt!

Gruß
Detlef
Xenith
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 19. Nov 2007, 04:35
Soviel dazu aus meinem Verständnis:

Zu 1.

So generell nicht. Jeder LS verursacht (je nach Qualität unterschiedlich viele) lineare wie nichtlineare (Klirr, IMD, Powerkompression...) Verzerrungen

Zu 2.

In der Theorie beinhaltet die "Greensche Funktion", also die "Antwort" des Systems auf einen Stoß in Form einer normierten Dirac-Funktion die komplette Physik des Systems. -> In erster Näherung des Lautsprechers (in zweiter des Mikrofons, Verstärkers, Vorverstärkers, der Soundkarte...)

Ob ein kurzer Rechteckimpuls die beste Näherung für einen Dirac-Impuls ist, darüber kann man sich streiten, denn ich würde hier eher etwas physikalischer mit einem schmalen Gauß-Paket oder ähnlichem rangehen, alleine weil es zumindest differenziell glatt ist.
In der Praxis nimmt man die Daten aber eher mit Sinus-Sweeps und faltet dann digital auf die GF zurück. Ich denke auch, weil es schonender für die Komponenten, besonders den Hochton ist.

Der ideale Lautsprecher um einen Dirac-Impuls wiederzugeben:

Dein "Idealer Lautsprecher" müsste 0 bis unendlich Hz mit idealer Amplitude ohne Verzerrungen und mit 0° Phasenverschiebung wiedergeben. Gleiches gilt für alle anderen involvierten Systeme.
Zunächst die Soundkarte kommt mit ihrem steilen FIR Filter:
Schon aus der Soundkarte kommt also statt einem Dirac eine Art Gaußfunktion mit endlicher Breite, die im Frequenzraum eben das Tiefpassfilter der Soundkarte beinhaltet.
Dann ist ein Lautsprecher in erster Ordnung einn Bandpass im Frequenzraum, sodass die Fourierkomponenten unterhalb von sagen wir 20Hz und oberhalb von 20kHz stark bedämpft werden.
In Folge des Bandpassverhaltens wird auch die Phase verbogen, was durchaus auch Einfluss auf die Impulsantwort hat.
Soweit so linear - Jetzt kommen dann noch die Lautsprechertypischen nichtlinearen Verzerrungen, Raumeinflüsse etc. und schwupp schaut es so gar nicht mehr nach Dirac aus
Alles in allem: Äußerst nichttrivial

Zu 3.
Also ich lese daraus gelegentlich die Abstände zu Begrenzungsflächen, falsche MT/HT Delays oder eine Nachhallzeit. (Ich beziehe mich hier auf die von einem Sweep zurückgefaltete Impulsantwort)
Wenn man sie geschickt aufbereitet, dann kann man.
- Über Fourier-Analyse Amplituden und Phasengang berechnen
- Die Step-Response erhalten.
- THD und die Klirrkomponenten bestimmen

Alle Infos bekommt man glaube ich aber doch nicht, weil man hier ja nur eine eindimensionale Projektion der "Antwort" des Systems auf den Anregungspuls bestimmt (wen man das so ausdrücken kann). In den anderen beiden Dimensionen stecken noch Genügend Freiheitsgrade mit Platz für alle übrigen Charakteristika. (Auch ergänzend zu 2. ->Greensche Funktion oder nicht.)

-----------------------------------
Hm, soll ich das jetzt posten?
Ich hoffe, ich kann es wagen, und hoffe, dass das alles in der Kürze halbwegs verständlich und richtig erklärt ist.
Falls nicht bitte ich darum mich per PN zu benachrichtigen, da nicht gesagt ist, dass ich den Thread bis zum Ende verfolgen können werde.
SRAM
Inventar
#7 erstellt: 19. Nov 2007, 22:29
Man beachte, daß ein idealer Schwingspulenwandler die erste Ableitung des Eingangssignales wiedergibt.

Nehmen wir erstmal eine Sprungfunktion, also z.B. signal aus --> schalten auf 1 V Gleichspannung. Ein idealer Schwingspulenwandler würde nun in der Anstiegsflanke einen schmalen Impuls abgeben, davor und danach ist Ruhe. Je schmaler der Impuls, desto idealer der Wandler.

Wenn ich einen Sinus wiedergebe spielt das keine Rolle, bei einem Rechtecksignal schon

Ich erinnere mich noch deutlich an einen Artikel im Fachblatt (heißt das jetzt nicht production partner ?) in dem herumgerätselt wurde, wieso als sehr gut bekannte Chassis partout keinen Rechteck ausspucken wollten, wenn mann einen reinsteckte.

Wenn Du in der Art messen willst wäre eine Sprungantwort geeigneter. Ist auch deutlich einfacher auszuwerten

MLS ist bei Problemen mit Energiespeicherung (gleich ob in Federelementen, bewegten Massen, komprimierten Luftsäulen oder ähnlichem) weniger geeignet, der gute alte Sinus ist da wesentlich besser.

Gruß SRAM
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