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Luftspulen, Induktivität in Abhängikeit der Frequenz

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Beitrag
Stoney79
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 07. Feb 2014, 01:13
Hallo

Ich bin am vorbereiten des LS Harwood Monitor 23 AM. Der Bausatz (HighEnd) ist bereits eingetroffen.
Parallel dazu erstelle ich ich die PL-Weiche (Komponenten noch nicht eingetroffen).

Mein Ziel ist es die Frage für mich ein und allemal zu klären. HE-Weiche oder PL-Weiche.

Die ganze Aufarbeitung fängt mit dem Ausmessen der Frequenzweichenkomponenten an. Hauptsächlich Spulen und Kondensatoren.
Gemessen wird mit dem Setup: Limp, Soundkarte M-Audio Audiophile, Arta Messbox und StageLine Verstärker AKB-60.

Zu meinem grossen Erstaunen mache ich unerwartete Messungen. Ich weiss, wer misst, misst Mist.
L = f(f)
Sollkurve mit jeweils +-2% Toleranz eingezeichnet.

Die Folienspulen sind bezüglich Induktivität sehr frequenzabhängig.
Die Backlackspulen erfüllen meiner Meinung nach die Spez. perfekt.

Da ich die BL-Spule korrekt messen kann schliesse ich einen Messfehler mal aus.

Ich kann mir diese Abweichungen der Folienspule nicht erklären.

Könnt Ihr es? Steh ich auf dem Schlauch oder bin ich falsch gewickelt?

Mit dem momentanen Messergebnis würde ich mich gegen Folienspulen entscheiden.
Soundscape9255
Inventar
#2 erstellt: 07. Feb 2014, 01:22
Lustig!

Interessant ist u.a. dass der Nennwert bei 1 KHz liegt.

Die Dinger werden doch nicht bauartbedingt eine derart hohe parasitäre Kapazität haben, dass ein solches Ergebnis bei rumkommt?

Wie ist denn der Messaufbau?

LCR-Meter zur Hand?
Stoney79
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 07. Feb 2014, 01:36

Interessant ist u.a. dass der Nennwert bei 1 KHz liegt.

Das ist mir auch aufgefallen.


Die Dinger werden doch nicht bauartbedingt eine derart hohe parasitäre Kapazität haben, dass ein solches Ergebnis bei rumkommt?


Aus der Beschreibung des Herstellers:
MCoil Folienspulen sind, Windung auf Windung gewickelt, besonders nieder-kapazitiv, auch wenn ihre Ähnlichkeit mit einem Kondensatorwickel das Gegenteil suggeriert.


Wie ist denn der Messaufbau?


Messaufbau
Quelle: Hardware & Tools Version 1.01

Anstelle des LS die Spule angeschlossen,
Schalterstellungen auf 2xImpedance-measurement (vorher natürlich kalibriert)


LCR-Meter zur Hand?

Messung erfolgt morgen, muss ich erst organisieren.
jogi59
Inventar
#4 erstellt: 07. Feb 2014, 01:48

Stoney79 (Beitrag #1) schrieb:
Die Folienspulen sind bezüglich Induktivität sehr frequenzabhängig.

Das ist anderen auch schon aufgefallen
http://www.visaton.de/vb/showthread.php?p=217245#post217245
Soundscape9255
Inventar
#5 erstellt: 07. Feb 2014, 02:30
Das wird ja immer drolliger!

Den Skin hatte ich noch garnicht auf dem Radar, aber bei der Spulengeometrie könnte man mal drüber nachdenken!

So wie sich das grad darstellt, wären die Folienspulen ja eine Fehlkonstruktion!
Stoney79
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 07. Feb 2014, 22:02
Hier nun die Messresultate mit dem RLC-Messgerät Agilent U1732B:

Messung RLC

Die Messungen mit dem RLC-Messgerät bestätigen meine Messungen mit Limp.

Bei einem anderen Hersteller als jene CFC-Spulen welche ich zur Verfügung habe, habe ich in der Spez. gelesen dass die Induktivität und Toleranz bei allen Spulen (auch keine CFC) immer bei 1 kHz angegeben wird.

Weitere Messungen werden folgen...

... und zum Schluss dann der AB-Hör-Vergleich der ganzen Weiche mit der Umschaltbox.
Soundscape9255
Inventar
#7 erstellt: 07. Feb 2014, 22:05

Stoney79 (Beitrag #6) schrieb:
Hier nun die Messresultate mit dem RLC-Messgerät Agilent U1732B:


Nutz doch bitte mal die C-Messfunktion! (@10 kHz)
SRAM
Inventar
#8 erstellt: 07. Feb 2014, 22:54

Die Dinger werden doch nicht bauartbedingt eine derart hohe parasitäre Kapazität haben, dass ein solches Ergebnis bei rumkommt?


Doch: genau das.

....aber is ja soooo highendig.

Und überhaupt sind Spulen mit Kern ja sooooo gruselig ......



Gruß SRAM
Jobsti
Inventar
#9 erstellt: 08. Feb 2014, 08:48
Stimme ich Sram zu ;-)
Bandspulen sollen ja so viel toller gegen Mikrophonieeffekte sein,
da kann ich auch eine eine größere LU und gar Kernspuele nutzen, welche wahrscheinlich
noch ne ganze Ecke günstiger ausfallen wird.
Wie das jetzt mit dem Skin-Effekt ausschaut.... nuja, fraglich ob der überhaupt tragisch ist.

Danke für die Messungen, ist hoch spannend,
evtl. kann ich davon ja was in den Artikel aufnehmen, bzw. messe selbst mal:
http://www.lautsprec...6dd1e369e8dad07718bc


[Beitrag von Jobsti am 08. Feb 2014, 08:52 bearbeitet]
Stoney79
Ist häufiger hier
#10 erstellt: 08. Feb 2014, 18:35

Nutz doch bitte mal die C-Messfunktion! (@10 kHz)


Das Resultat dieser Messung bezweifle ich. Deshalb nenne ich hier keine Werte.

Ich habe stattdessen bei den 0.47mH BL71 und 0.82mH CFC14 die Resonanzfrequenz mittels Geni und Oszi ermittelt und daraus die parasitäre Kapazität berechnet.
CFC14, 0.82mH: f0 = ca. 665kHz ==> 70pF
BL71, 0.47mH: f0 = ca. 910kHz ==> 65pF
kobold01
Stammgast
#11 erstellt: 08. Feb 2014, 19:20
Wenn du die Induktivität durch einen Widerstand, einen Kondensator und einen OPV abbildest, wird es perfekt.


[Beitrag von kobold01 am 08. Feb 2014, 19:21 bearbeitet]
Stoney79
Ist häufiger hier
#12 erstellt: 08. Feb 2014, 21:45

Wie das jetzt mit dem Skin-Effekt ausschaut.... nuja, fraglich ob der überhaupt tragisch ist.


Bleibt man mit dem Spulendrahtdurchmesser unter 0.9mm (Frequenzen bis 20kHz) trägt der Skin-Effekt zu keiner nichtlinearität bei.
Jobsti
Inventar
#13 erstellt: 09. Feb 2014, 06:09
Ich habe mich mit dem Skin Effekt ehrlich gesagt noch nicht großartig beschäftigt,
kann man in 2-3 Sätzen das mal flott Erklären (Auswirkung... wann, wie, wo, auf was) bitte?
(Stichpunkte reichen mir, allerdings "Praxis"Relevantes, Voodoo und Mythen jucken mich net so dolle.)


[Beitrag von Jobsti am 09. Feb 2014, 06:20 bearbeitet]
Hansoman
Stammgast
#14 erstellt: 09. Feb 2014, 10:07
Macht diese kleine frequenzabhängige Induktionsabweichung und die kleine Kapazität der Folienspulen viel aus beim Klang ?

Vielleicht dürfen ja die Trennflanken der Weichenbereiche etwas schwanken und man möchte aber auf jeden Fall Spulen mit sehr niedrigem Innenwiderstand
Stoney79
Ist häufiger hier
#15 erstellt: 09. Feb 2014, 11:51

Macht diese kleine frequenzabhängige Induktionsabweichung und die kleine Kapazität der Folienspulen viel aus beim Klang ?


Das kann ich Dir noch nicht sagen. Der Hörtest folgt dann zum Schluss.


Vielleicht dürfen ja die Trennflanken der Weichenbereiche etwas schwanken und man möchte aber auf jeden Fall Spulen mit sehr niedrigem Innenwiderstand


Ich denke auch, dass die leichte Abweichung (Schräglage) der Induktivität kein Problem darstellt.
Die Frage ist ob ein gutes Gehör dies eventuell doch hört. Ein gutes Gehör kann auch die Mikrofonieeffekte der Spule heraus hören.

Nebenschauplatz Mikrofonie-Effekt:
Kann jemand genau erklären was die Mikrofonie alles bewirkt. Ich habe mir mal folgende Gedanken gemacht (Achtung: nur Gedanken und Interpretierung von mir):
- Die Komponenten werden von Druckwellen im inneren des LS malträtiert und vibrieren und ändern daher die Spulendraht- oder Kondensatorfolienabstände. Die daraus folgenden Wertänderungen von C und L machen sich im Klang bemerkbar.
- L und C tönen durch die Erregerfrequenz (Musik) selber. Dieser zusätzliche Ton stört in der Summe der Wiedergabe.
- L und C tönen durch die Erregerfrequenz (Musik) selber. Die Spulendrähte und Kondensatorfolien ändern wiederum ihre Abstände. Die daraus folgenden Wertänderungen von C und L machen sich im Klang bemerkbar.

Gibt es noch andere durch die Mikrofonie verursachte Störungen welche ich noch nicht erwähnt habe.

Und noch was. Wie und wo wurden die 20 dB der schlechtesten Spule gemessen (Siehe Diagramm unten)? Leider finde ich die passende Messerläuterungen nicht zu diesem Diagramm. War glaube ich mal um den Jahrtausendwende in mehreren HH-Ausgaben. Kann da noch wer aus diesen alten Ausgaben berichten?
Spulenvibration
Stoney79
Ist häufiger hier
#16 erstellt: 09. Feb 2014, 12:51

Ich habe mich mit dem Skin Effekt ehrlich gesagt noch nicht großartig beschäftigt,
kann man in 2-3 Sätzen das mal flott Erklären (Auswirkung... wann, wie, wo, auf was) bitte?


Der Skineffekt ist verantwortlich, dass der Strom durch steigende Frequenz an den Rand des Leiters gedrückt wird. Dem Strom steht somit nicht mehr der ganze Querschnitt zur Verfügung und somit ändert sich der Widerstand.
Die Eindringtiefe ist mittels einer Formel definiert (Siehe Wikipedia).

Zur Veranschaulichung habe ich den Spulenwiderstand in Abhängigkeit der Frequenz für verschiedene Drahtdurchmesser im unten stehenden Diagramm berechnet. Damit nicht nur runde Spulendrähte miteinander verglichen werden habe ich noch eine HF-Litze (7x0.8mm) und ein Folie (0.07x28mm) hinzugefügt.

R SPule = f(f)

Wie sich das ganze nun auf unsere Musik auswirkt ist immer noch die Gretchenfrage. Wenn man sich diese Verhalten bewusst ist, kann man sich dieses zu Nutze machen. Wobei ich behaupte es einfacher ist einen linearen Spulenwiderstand über seine Nutzfrequenz zu berücksichtigen als ein Spulenwiderstand welcher am oberen Ende noch nichtlinear wird.
kboe
Inventar
#17 erstellt: 09. Feb 2014, 13:09
mein -durchaus nicht selbst überprüfter- senf zu der sache:

herr timmermanns betont bei jeder entwicklung mit folienspule, dass der reelle teil der spulenimpedanz = ohm´scher widerstand bei derselben mit der frequenz weniger stark ansteigt, als bei runddraht.
das wäre hier durch die simu des skin-effektes bestätigt.

aaaber: was kratzt mich (bei einer runddrahtspule) ein steigender ohmscher widerstand mit steigender frequenz? spulen sind ausnahmslos tiefpässe. was sollte mich dran stören, wenn der tiefpass irgendwo bei einem vielfachen der trennfrequenz ein bissi steiler wird, als berechnet???? das ist doch wohl eher ein vorteil als ein nachteil? oder?

gruß
kboe
Soundscape9255
Inventar
#18 erstellt: 09. Feb 2014, 13:49
Kurzer Einwurf zur Skindämfpung:

Die ist rein ohmsch und wäre am anstieg des Verlustfaktors zu sehen.

=> Das Agilent 1732 kann afik auch den Verlustfaktor anzeigen (Das 1733 auf jeden Fall), miss doch bitte mal die Werte raus!
bizarre
Inventar
#19 erstellt: 09. Feb 2014, 13:54
Zu den "Spulenvibrationen" : Das Diagramm ist ein typisches Beispiel, wie man (ahnungslosen) Kunden gewinnmaximierte Gimmicks schmackhaft macht.. Jetzt mal egal wie gemessen, 20dB bei z.B. 90dB Umgebungspegel ist doch wirklich "Peanuts"...
Zur "Mikrofonie": Wenn ich ein billiges Mikrokabel auf den Boden knall, hört man das auch aus den Boxen..Klar, das Signal wird ja auch noch zigtausendfach verstärkt.
Soundscape9255
Inventar
#20 erstellt: 09. Feb 2014, 14:00

bizarre (Beitrag #19) schrieb:
Zu den "Spulenvibrationen" : Das Diagramm ist ein typisches Beispiel, wie man (ahnungslosen) Kunden gewinnmaximierte Gimmicks schmackhaft macht.. Jetzt mal egal wie gemessen, 20dB bei z.B. 90dB Umgebungspegel ist doch wirklich "Peanuts"...


Ja, das ist wirklich bitter, was der BT damals gebracht hat, wären die Messbedingungen dabei gestanden, hätte man vermutlich richig was zu lachen gehabt.

Kann ja jeder selbst nachstellen: 4 Ohm Leistungswiderstand (~ 100W zum Verstärkerschutz) und Spule in Serie und dann mit dem Verstärker bei ca. 100 Hz (im Durchlassbereich der Spule) Suppe drauf geben und der Spule beim singen zuhören - sofern da was passiert.


bizarre (Beitrag #19) schrieb:

Zur "Mikrofonie": Wenn ich ein billiges Mikrokabel auf den Boden knall, hört man das auch aus den Boxen..Klar, das Signal wird ja auch noch zigtausendfach verstärkt.


Anderes Thema, hier kommt die hochohmige Schaltung, die C-Ändeung des Kabels beim Aufprall und die hohe Verstärkung mit rein.


[Beitrag von Soundscape9255 am 09. Feb 2014, 14:00 bearbeitet]
bizarre
Inventar
#21 erstellt: 09. Feb 2014, 14:15

Soundscape9255 (Beitrag #20) schrieb:


bizarre (Beitrag #19) schrieb:

Zur "Mikrofonie": Wenn ich ein billiges Mikrokabel auf den Boden knall, hört man das auch aus den Boxen..Klar, das Signal wird ja auch noch zigtausendfach verstärkt.


Anderes Thema, hier kommt die hochohmige Schaltung, die C-Ändeung des Kabels beim Aufprall und die hohe Verstärkung mit rein.


Genau, bei den Spulen kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen, daß es irgendeine hörbare Auswirkung hat.
Hansoman
Stammgast
#22 erstellt: 09. Feb 2014, 14:17

kboe (Beitrag #17) schrieb:
mein -durchaus nicht selbst überprüfter- senf zu der sache:

herr timmermanns betont bei jeder entwicklung mit folienspule, dass der reelle teil der spulenimpedanz = ohm´scher widerstand bei derselben mit der frequenz weniger stark ansteigt, als bei runddraht.
das wäre hier durch die simu des skin-effektes bestätigt.

aaaber: was kratzt mich (bei einer runddrahtspule) ein steigender ohmscher widerstand mit steigender frequenz? spulen sind ausnahmslos tiefpässe. was sollte mich dran stören, wenn der tiefpass irgendwo bei einem vielfachen der trennfrequenz ein bissi steiler wird, als berechnet???? das ist doch wohl eher ein vorteil als ein nachteil? oder?

gruß
kboe


Vielleicht stört es einen Saugkreis mit Spule wenn deren Widerstand sich ändert

Edit: wieso schwankt der 3mm-Draht früher wie der 1mm-Draht in der Skineffekt-Tabelle ?


[Beitrag von Hansoman am 09. Feb 2014, 14:19 bearbeitet]
Soundscape9255
Inventar
#23 erstellt: 09. Feb 2014, 14:45

Hansoman (Beitrag #22) schrieb:

Edit: wieso schwankt der 3mm-Draht früher wie der 1mm-Draht in der Skineffekt-Tabelle ?


Grundlegende Eigenschaft des Skineffeks: Stichwort Skintiefe.
Stoney79
Ist häufiger hier
#24 erstellt: 09. Feb 2014, 15:03

Grundlegende Eigenschaft des Skineffeks: Stichwort Skintiefe.


Genau. Bei 1.9kHz wo es beim 3mm Draht bereits startet ist die Eintauchtiefe des Strom ca. 1.49mm. Der 1mm Draht wird da noch im vollen Querschnitt durchflossen. Beim 1mm Draht fällt die Kurve erst bei ca. 17kHz (Eintauchtiefe = 0.49mm) ab.
Fosti
Inventar
#25 erstellt: 09. Feb 2014, 15:28
Folienspulen und Skin-Effekt?! Ja klar, sondt würde keine Stromverdrändungsläufer bei 50Hz funktionieren:

http://visaton.de/vb/showthread.php?t=14788&page=6
Jobsti
Inventar
#26 erstellt: 09. Feb 2014, 19:13
Singende Spulen kenne ich nur zu gut,
allerdings wirklich nur bei zu kleinen Spulen in PA Schaltungen, wo richtig Leistung drüber geht,
klingt schon witzig am Messtisch ;-)

Manches Thema wird wirklich viel zu heiß gekocht wie ich finde.
Teilweise werden hier 1mm LU's (1,8mH) für 500W rms genutzt, wie auch 0,82er 1,4mm für bis zu 1kW
und dann wird sich bei HiFi wegen den paar Wättchen gleich in die Hose gemacht ;-)


[Beitrag von Jobsti am 09. Feb 2014, 19:17 bearbeitet]
Wave_Guider
Inventar
#27 erstellt: 09. Feb 2014, 20:58
Jobsti schrieb:


Singende Spulen kenne ich nur zu gut,


`n Abend,

und nicht zu vergessen, die Verstärker selber machen einen ähnlichen Sound - zu beobachten wenn man statt eines Lautsprechers einen Lastwiderstand dran hängt und mal ein wenig aufdreht.

Grüße von
Thomas
Jobsti
Inventar
#28 erstellt: 10. Feb 2014, 02:36
Nicht alle.... aber ja kenne ich auch.
Habe ich aber schon länger nicht mehr mitbekommen muss ich gestehen,
wobei ich derweil eigentlich nurnoch größere Endstufen in den Händen habe.

Werde beim Amp-Vergleich im März aber mal genauer drauf achten, bei meiner RX-1500
bin ich aber recht sicher, dass sie das nicht macht. (Messamp)


[Beitrag von Jobsti am 10. Feb 2014, 02:36 bearbeitet]
MBU
Inventar
#29 erstellt: 10. Feb 2014, 05:24

Jobsti (Beitrag #26) schrieb:

Manches Thema wird wirklich viel zu heiß gekocht wie ich finde.
Teilweise werden hier 1mm LU's (1,8mH) für 500W rms genutzt, wie auch 0,82er 1,4mm für bis zu 1kW
und dann wird sich bei HiFi wegen den paar Wättchen gleich in die Hose gemacht ;-)

Vor allem, wenn man bedenkt, daß im HiFi-Einsatz die meisten "User" wegen Ehefrau/Nachbarn mit maximal 1-10 Watt Leistung locker auskommen. Selbst bei einem "miesen" Lautsprecher-Wirkungsgrad von 85 dB erzielt man mit 10 Watt schon absolut nachbarschaftsunverträgliche 95 dB.



Ich hatte da mal verschiedene Spulen in einer kleinen 2-Wege-Box verglichen: guckst du ...

Wenn ich nicht sowieso nur noch aktiv fahren würde, dann würde ich mir auf keinen Fall solch teure Folienspulen antun, denn die sind imho einfach nur rausgeschmissenes Geld. Backlackdrahtspulen sind für mich das Ende der Fahnenstange. "Besser" ist nur teurer, aber nicht besser!


[Beitrag von MBU am 10. Feb 2014, 05:33 bearbeitet]
Jobsti
Inventar
#30 erstellt: 10. Feb 2014, 08:38
Kann ich so unterstreichen ;-)

Wobei es auch wieder drauf an kommt....
Wenn ich einen richtigen High-End Lautsprecher entwerfe (Ohne Voodoo), dann
darf, eher soll die Weiche preislich ja auch etwas angepasst werden.
Da darf dann auch mal die Ttritec-Spule (im "Notfall" [reine LS Bestückung +2000€] auch mal eine CU-Bandspule) drauf und der Cap mit Tritec-Litzen,
aber irgendwo ist natürlich Ende der Fahnenstange.

Teurer KANN besser sein, muss aber nicht.
Die Frage ist aber auch immer, wie und wo es besser ist, spricht ob man das überhaupt noch
rein per Gehör feststellen kann.
Nach oben hin steigt der preis halt überdimensional an, für netmal 1% mehr "Leistung" zahle ich
persönlich sicher keine 800% Aufpreis.

Jetzt schreibt der Nächste gleich "Ja, aber die vielen kleinen i-Tüpfelchen summieren sich ja",
und genau damit wird Preis/Leistung immer und immer weiter nach unten rutschen,
aber die Voodoo-People oder Geldsch***er wollen ja auch bedient werden, die bilden sich dann ein das zu hören was im Geldbeutel fehlt
(Immerhin kurbelt's die Wirtschaft an)


[Beitrag von Jobsti am 10. Feb 2014, 08:45 bearbeitet]
Stoney79
Ist häufiger hier
#31 erstellt: 10. Feb 2014, 09:41

Ich hatte da mal verschiedene Spulen in einer kleinen 2-Wege-Box verglichen: guckst du ...


Das sieht sehr seriös aus. Mal schauen ob ich das auch so perfekt hin kriege.


Nach oben hin steigt der preis halt überdimensional an, für netmal 1% mehr "Leistung" zahle ich
persönlich sicher keine 800% Aufpreis.

Stimme ich voll zu.


aber die IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII wollen ja auch bedient werden, die bilden sich dann ein das zu hören

Investier du mal x-tausend in Weichenbauteile und sage danach ich höre keinen Unterschied.

Übrigens habe durch euren Input mal ein paar Spulen am AMP gekocht. Ausser die Blasgeräusch vom AMP-Ventilator war da nichts zu hören.
P.Krips
Inventar
#32 erstellt: 10. Feb 2014, 10:51
Hallo,
noch etwas ist zum frequenzabhängigen Widerstand von Folienspulen zu sagen:

Die Güte der Spule ändert sich frequenzabhängig und wohl auch die Induktivität.

Auch wenn die Effekte absolut gesehen nicht groß erscheinen, kann das speziell in Weichen höherer Ordnung zu deutlich erkennbaren Änderungen der Filterflanken führen, was dann durchaus in den hörbaren Bereich kommen kann.
Da kann man dann schon mal darüber nachgrübeln, warum z.B. Timmis immer inflationärer empfohlenen "Highendweichen" möglicherweise tatsächlich anders klingen.

Ein Beispiel:
Mein Weichenentwicklungsprogramm sagt mir, daß an einer bestimmten Stelle eine 3,15 mH Spule mit 0,5 Ohm Widerstand rein soll.
So einen krummen Wert gibt es aber weder im Fundus noch zu kaufen.

Da kann dann z.B. eine 3,3 mH Spule mit 0,7 Ohm oder eine 3 mH Spule mit 0,3 Ohm exakt das vorgesehene Ergebnis erzielen (Nur ein Beispiel, muß nicht exakt zutreffen).
Macht natürlich nur Sinn bei Treibern, die ohnehin mit Spannungsteiler oder so abgesenkt werden müssen.
Dann den Spannungteiler anpassen und gut ist.

Gruß
Peter Krips
Stoney79
Ist häufiger hier
#33 erstellt: 11. Feb 2014, 00:42
Also, kommen wir zum Ergebnis.

gemessen mit Agilent U1732B @10kHz

CFC14, 0.82mH: L791uH, C346nF, Q35, Theta88.3°
CFC14 0.68mH: L653uH, C419nF, Q29, Theta88°
BL71 0.47mH: L471uH, 580nF, Q17, Theta87°
BL71 0.39mH: L391uH, C700nF, Q19, Theta87°
Jobsti
Inventar
#34 erstellt: 11. Feb 2014, 11:41
Ob das nun gut oder schlecht ist, lassen wir mal dahin gestellt,
aber Fakt ist, würde ich sagen, dass man nicht einfach Folie gegen Draht tauschen kann,
jedenfalls nicht immer.

Aber ich predige ja seit je her: Es sollten ausschließlich die Teile genutzt werden, mit welcher die Weiche entwickelt wurde.
Gibt's zusätzlich eine "High-End-Weiche", sollte die definitiv vermessen, bzw. entwickelt worden sein.


[Beitrag von Jobsti am 11. Feb 2014, 11:42 bearbeitet]
blue_planet
Inventar
#35 erstellt: 11. Feb 2014, 12:12
Hi...

Aber ich predige ja seit je her: Es sollten ausschließlich die Teile genutzt werden, mit welcher die Weiche entwickelt wurde.
Gibt's zusätzlich eine "High-End-Weiche", sollte die definitiv vermessen, bzw. entwickelt worden sein.


So ist es.

Zudem High End Bauteile in Parallel Zweigen nichts zu suchen haben. Da habe ich schon alles erlebt...


Cheers,
Nick
Wave_Guider
Inventar
#36 erstellt: 11. Feb 2014, 15:17
Stoney79 schrieb:


Nebenschauplatz Mikrofonie-Effekt:
Kann jemand genau erklären was die Mikrofonie alles bewirkt. Ich habe mir mal folgende Gedanken gemacht (Achtung: nur Gedanken und Interpretierung von mir):
- Die Komponenten werden von Druckwellen im inneren des LS malträtiert und vibrieren und ändern daher die Spulendraht- oder Kondensatorfolienabstände. Die daraus folgenden Wertänderungen von C und L machen sich im Klang bemerkbar.
- L und C tönen durch die Erregerfrequenz (Musik) selber. Dieser zusätzliche Ton stört in der Summe der Wiedergabe.
- L und C tönen durch die Erregerfrequenz (Musik) selber. Die Spulendrähte und Kondensatorfolien ändern wiederum ihre Abstände. Die daraus folgenden Wertänderungen von C und L machen sich im Klang bemerkbar.


Man müßte es natürlich irgendwie messen, um Genaues sagen zu können.
Über den Daumen gepeilt würde ich mal sagen, auf Platinen aufgebaute Weichen die im TT bzw. TMT-Gehäuse mit der Wand verschraubt sind machen dabei gern surrenden Rassel.
Welcher auffälliger sein wird, als irgendwelche Mikrofonie-Effekte von Spule oder Kondensator.
Weichen aus dem Gehäuse auslagern und man wäre auf der sicheren Seite.


Gibt es noch andere durch die Mikrofonie verursachte Störungen welche ich noch nicht erwähnt habe.
Und noch was. Wie und wo wurden die 20 dB der schlechtesten Spule gemessen (Siehe Diagramm unten)? Leider finde ich die passende Messerläuterungen nicht zu diesem Diagramm. War glaube ich mal um den Jahrtausendwende in mehreren HH-Ausgaben. Kann da noch wer aus diesen alten Ausgaben berichten?

Spulenvibration
Das wurde seinerzeit meines Wissen mit Piezo-Beschleunigungssensor und entsprechender Vorstufe gemessen, und m.E.n. an der Spulenoberseite. Also Axial zum Wickel.
Der sich ergebende dB-Wert ist mit Sicherheit in keine Relation zum SPL von Membranenschall zu setzten. Sondern nur als relativ innerhalb der Spulenmessreihe zu sehen.
(Habe die Ausgabe irgendwo, wenn ich drüber stolper schaue ich nochmal genaueres nach)

Zu unten, das war eine akustische Messung an verschiedenen Spulen.
Mit so 100 oder 200Watt glaube ich.
Spule dabei jeweils durch ein Gehäuse abgedeckt, Mic so 5mm Abstand radial zum Wickel.

SpulenWafa
Unten rechts im Bild, das war eine Eigenbauspule - das angewendete Verfahren war offenbar hoch wirksam. Aber zu aufwändig um es weiter zu verfolgen.

Grüße von
Thomas
Fosti
Inventar
#37 erstellt: 11. Feb 2014, 15:21

Soundscape9255 (Beitrag #18) schrieb:
Kurzer Einwurf zur Skindämfpung:

Die ist rein ohmsch und wäre am anstieg des Verlustfaktors zu sehen.

=> Das Agilent 1732 kann afik auch den Verlustfaktor anzeigen (Das 1733 auf jeden Fall), miss doch bitte mal die Werte raus!


Nö, durch den Skin_Effekt änder sich auch die wirksame Geometrie der Spule (also letztendlich die Flussverkettung) und damit auch die Induktivität.

Hier gezeigt in Sim und Messung durch VISATON:
http://visaton.de/vb/showthread.php?t=14788&page=6
Soundscape9255
Inventar
#38 erstellt: 11. Feb 2014, 15:33

Fosti (Beitrag #37) schrieb:

Soundscape9255 (Beitrag #18) schrieb:
Kurzer Einwurf zur Skindämfpung:

Die ist rein ohmsch und wäre am anstieg des Verlustfaktors zu sehen.

=> Das Agilent 1732 kann afik auch den Verlustfaktor anzeigen (Das 1733 auf jeden Fall), miss doch bitte mal die Werte raus!


Nö, durch den Skin_Effekt änder sich auch die wirksame Geometrie der Spule (also letztendlich die Flussverkettung) und damit auch die Induktivität.


Guter Punkt!

Mal drüber nachdenken, so ganz schlüssig ist es noch nicht, da je kürzer die Spule, desto höher die Induktivität. => Das sollte sich ja umgekehrt verhalten!

Einwände/Meinungen?
Fosti
Inventar
#39 erstellt: 11. Feb 2014, 15:41
Der Gute Punkt ist, dass die Spule ja nicht kürzer wird, da sich der Strom durch den Skin Effekt nicht in der Mitte konzentriert, sondern an den Enden der Folien
Soundscape9255
Inventar
#40 erstellt: 11. Feb 2014, 15:44
Da bin ich mittlerweile auch angekommen, aber dann sehe ich noch nicht warum es dann weniger werden sollte...

Eigentlich ist das eine nette Aufgabe um einen Feldsimulator zu ärgern!

EDIT: Boooohhhh moment! Wenn man das Richtung f=Unendlich treibt, bekommt man eine Parallelschaltung!


[Beitrag von Soundscape9255 am 11. Feb 2014, 15:46 bearbeitet]
Jobsti
Inventar
#41 erstellt: 11. Feb 2014, 15:46
Da es gerade so schön um Weichen geht, kleine Zwischenfrage von mir, etwas OT,
man möge mir verzeihen...

Ich habe eine Universal 18-18er Weiche gemacht, zusätzlich mit Platz für
jeweils einen R unter dem Parallelteil vom HP und TP, samt L-Pad.
Ebenfalls mit Brückenoptionen für "ohne Lpad", ohne "Zusatz-Rs" und für 12/12dB,
in Größe 160x100mm, 1,5mm Epoxy, 35µ CU, (L1+L3 bis LU44/HQP43, L2 bis LU55/DR56)

Bild:


Wäre sowas grundsätzlich für einige hier interessant hier?
Bzw. Vorschläge für was anderes, kleineres, oder Bestimmtes als Universalplatine?

Warum das Ganze?
Da mir die Uni-Teile von IT und Monacor net wirklich so gefallen, Qualitativ wie auch vom Aufbau/Anordnung/Teile.

Offtopic Ende.


Falls ich mal ein Wochenende Zeit habe, könnte ich auch mal ein Paar Spulen durchmessen.
An welchen Messungen (und Messaufbau) bestünde denn grundsätzlich Interesse?


[Beitrag von Jobsti am 11. Feb 2014, 15:59 bearbeitet]
Fosti
Inventar
#42 erstellt: 11. Feb 2014, 15:55

Soundscape9255 (Beitrag #40) schrieb:
Da bin ich mittlerweile auch angekommen, aber dann sehe ich noch nicht warum es dann weniger werden sollte...

Eigentlich ist das eine nette Aufgabe um einen Feldsimulator zu ärgern!

EDIT: Boooohhhh moment! Wenn man das Richtung f=Unendlich treibt, bekommt man eine Parallelschaltung! :hail


Wenn Du meinem Link gefolgt wärst, hättes Du gesehen, dass ich das bereits am 22.01.2007 getan habe:


So ich habe mal etwas simuliert. Das erste Bild zeigt eine Folienspule mit 3 Windungen (rotationssymmetrisch zur y-Achse) bei 100 Hz. Die Stromdichte ist dabei ziemlich gleichmäßig über den Spulenquerschnitt verteilt:

[***Leider ist dieses Bild im Nirvana verschwunden***]

Das zweite Bild zeigt die gleiche Spule bei 1000 Hz. Hier ist deutlich zu sehen, wie sich die höchste Stromdichte an den Enden konzentriert:
spule1000hz1oh

Berechnete Werte für die Induktivität:
L = 1,05 µH bei 100 Hz
L = 0,98 µH bei 1000 Hz

Diese Spule ist 4 cm hoch, walwal's Spule ist sogar noch 1 cm höher ( 2"). In radialer Richtung spielt sich dagegen tatsächlich nicht viel ab. In Wirklichkeit sind die Folien ja noch viel dünner, als ich sie simuliert habe. Dann hätte man allerdings nicht viel gesehen

Die Eindringtiefe delta in ein Material ist folgendermaßen definiert:

delta = Wurzel aus (1 / (pi * f *µ *sigma))

mit:

f : Frequenz
µ : Permeabilität des Materials
sigma : Leitfähigkeit des Materials

Für Kupfer mit einer Permabilitätszahl von 4*pi*10^-7 Vs/Am und einer Leitfähigkeit von 5,6*10^7 S/m ergeben sich für

100 Hz eine Eindringtiefe von 6,7mm und bei 1000 Hz 2,1mm.

Also sind die Messungen des ADMINs, dass die Induktivität der Folienspule mit zunehmender Frequenz abnimmt sehr plausibel.

Grüße,
Fosti


[Beitrag von Fosti am 11. Feb 2014, 15:57 bearbeitet]
Stoney79
Ist häufiger hier
#43 erstellt: 11. Feb 2014, 21:47

Falls ich mal ein Wochenende Zeit habe, könnte ich auch mal ein Paar Spulen durchmessen.
An welchen Messungen (und Messaufbau) bestünde denn grundsätzlich Interesse?


Ich denke, gemessen am Element ist genug. Am Schluss muss es der A/B-Blindvergleich beweisen.

Was mich noch interessiert ist dann der Impedanz-Verlauf der kompletten HE- und PL-Weiche.
Soundscape9255
Inventar
#44 erstellt: 13. Feb 2014, 02:48

Fosti (Beitrag #42) schrieb:

Wenn Du meinem Link gefolgt wärst, hättes Du gesehen, dass ich das bereits am 22.01.2007 getan habe:


Ja hast recht - hättest aber ruhig eine etwas bessere Linkbeschreibung drüber nageln können.

Habs jetzt mal überflogen, so ganz klar ist mit deiner Sim noch nicht, aber das krieg ich um die Uhrzeit auch nicht mehr sinnvoll gebacken, da kommen aber noch ein paar Rückfragen...

Unterm Strich aber eines der (aus meiner Sicht) besten Themen, über die ich in den letzten Jahren in diesem Forum gestolpert bin. Was man bei der Konstruktion eines so trivialen Bauteils falsch machen kann hätte ich nicht für möglich gehalten!
Stoney79
Ist häufiger hier
#45 erstellt: 21. Apr 2014, 19:39
so, einige Zeit ist vergangen.
Inzwischen habe ich jeweils ein Paar der PL-Weiche und ein Paar der HE-Weiche zusammen gelötet und folgende Impedanzmessungen gemacht.

Da ich das Gehäuse noch nicht fertig habe und die Chassis dementsprechend noch nicht verbaut habe, habe ich die offenen Chassis-Anschlüsse mit 4 Ohm abgeschlossen (bei den parallelen TTs nur einmal 4 Ohm). Beim HT passt diese Näherung perfekt. Bei den TT's nur bei zwei Frequenzen. Damit ich jedoch bereits jetzt die Weichen miteinander Vergleichen kann ob sich HE und PL irgendwie unterscheiden oder ob eine Weiche sonst wegen eines Fehlers aus der Reihe tanzt, kann man mit diesen Widerständen perfekt sichtbar machen.

HE-Weichen:
HE-Weichen
Kleiner Unterschied im 2k-Bereich

PL-Weichen:
PL-Weichen
Perfekte Übereinstimmung

HE- und PL-Weiche:
HE- und PL-Weiche

Der Unterschied im 2k-Bereich mit der HE-Weiche hat mich gestört. Diverse Messungen an der Weiche ergaben, dass die Spule L1 (CFC14, 0.82mH) im Tieftonzweig Schuld hat an der Abweichung der beiden identischen Weichen. Eine Nachmessung der besagten Spule ergab 20 uH Unterschied @2k.
Da dies meine ersten Frequenzweichen sind, die ich derart penibel durchmesse kann ich nicht sagen ob die perfekte Übereinstimmung der PL-Weiche ein Glücksfall ist oder ob die kleinen Abweichungen der HE-Weiche eher normal ist. Was sind Eure Erfahrungen?
Meine beiden CFC14-Spulen von Mundorf (2x 0.82mH, 2x 0.68mH) haben grosse Serienstreuung. Die "einfachen" Luftspulen liegen messtechnisch perfekt übereinander.

Nebenbei: Eine Mundorf-Spule BL71, 0.47mH hat im Zentrumsbereich eine thermische Deformation erfahren (Tppe auf Lackverschmelzung). Die Schraube brachte ich fast nicht in vorgesehene Öffnung. Ich zweifle nun mit meinen Erfahrungen sehr an der Qualität der Komponenten der Firma Mundorf.

Hier noch die Weichen:
Weichen zum Harwood Monitor 23 AM

Dies als kleiner Zwischenbericht auf dem weg zur Erfahrung ob PL- oder HE-Weiche einen hörbaren Unterschied hervor bringen.
Soundscape9255
Inventar
#46 erstellt: 21. Apr 2014, 20:55

Stoney79 (Beitrag #45) schrieb:
Die Schraube brachte ich fast nicht in vorgesehene Öffnung.


Die schrauben sind aber unbedenklich - nicht dass du versehentlich eine Kernspule mit einer Stahlschraube gebaut hast.
Stoney79
Ist häufiger hier
#47 erstellt: 21. Apr 2014, 21:43

Die schrauben sind aber unbedenklich - nicht dass du versehentlich eine Kernspule mit einer Stahlschraube gebaut hast.


Ja, die Schrauben sind unbedenklich. Messingschrauben. Vorher mittels Seltenerde-Magnet getestet. Sicher ist sicher.
Hansoman
Stammgast
#48 erstellt: 22. Apr 2014, 09:41
Stoney du hast aber jetzt nur 2 Kupferfolienspulen auf abweichende Fertigungstoleranzen getestet, nicht auf negative Einflüsse auf die Bauteilewerte/Klang durch die Folienbauweise.

Abweichungen beim Wickeln dürften aber immer mal drin sein, es wäre aber interessant wieviel dB es in dem Frequenzschrieb einer fertigen Box ausmachen würde ... ich vermute minimaler Buckel/Senke


Edit: sind die Spulen auf der großen Weichenplatine nicht etwas zu nahe beieinander ?


[Beitrag von Hansoman am 22. Apr 2014, 09:42 bearbeitet]
Fosti
Inventar
#49 erstellt: 22. Apr 2014, 14:15

Hansoman (Beitrag #48) schrieb:
Stoney du hast aber jetzt nur 2 Kupferfolienspulen auf abweichende Fertigungstoleranzen getestet, nicht auf negative Einflüsse auf die Bauteilewerte/Klang durch die Folienbauweise.

....


Kannste mal bitte sagen, wer das behauptet hat? Es geht nur darum, dass Folienspulen einen anderen Frequenzgang haben können, als andere Bauarten! Das ist doch nicht per se wertend! Man muss es nur berücksichtigen.
Stoney79
Ist häufiger hier
#50 erstellt: 22. Apr 2014, 18:51

Stoney du hast aber jetzt nur 2 Kupferfolienspulen auf abweichende Fertigungstoleranzen getestet, nicht auf negative Einflüsse auf die Bauteilewerte/Klang durch die Folienbauweise.


Vorerst habe ich nur die Fertigungstoleranz der Kupferfolienspulen (Mundorf) bemängelt. Die "normalen" Luftspulen scheinen dies im Griff zu haben. Wie es mit anderen Herstellern von Kupferfolienspulen aussieht weiss ich nicht und fragte deshalb nach Euren Erfahrungen.

Der Test welcher am Schluss erfolgt, wenn die LS fertig sind beweisst dann aber auch nur ob PL- oder HE-Weiche anders klingen, obs dann die Kupferfolienspulen oder doch die Kondensatoren sind welche den Unterschied ausmachen kann nicht festgestellt werden. Das bedarf eines AB-Vergleichs mit nur einem Komponentem Unterschied. Je nach dem wie das Resultat der HE- und PL-Weiche ausfällt entscheide ich mich dann für noch mehr Aufwand oder ob sich die Mühe nicht lohnt weil ich eh keinen Unterschied höre.


sind die Spulen auf der großen Weichenplatine nicht etwas zu nahe beieinander ?


Welche grosse Weichenplatine meinst Du? Es sind vier gleich grosse Platinen. 1 Paar HighEnd, 1 Paar Preis/Leistung.
Ich habe das Gefühl die Spulen sind genügend weit auseinander. Hab mich an die Grafik bezüglich Spulenabstand und Anordung gehalten welche hier im Forum kursiert.


Es geht nur darum, dass Folienspulen einen anderen Frequenzgang haben können, als andere Bauarten! Das ist doch nicht per se wertend! Man muss es nur berücksichtigen.


Wegen dem Berücksichtigen:
Die meisten Weichen PL und HE, haben identische Bauteilwerte ohne dass die spezielle Frequenzgangkurve mit in die Rechnung einfliesst. Oder tust Du das effektiv?
Hansoman
Stammgast
#51 erstellt: 22. Apr 2014, 20:38
Auf Spulenanordnung unten sieht man was ich aus einem Forum Thread hier (finde ich nicht mehr) mal gelesen habe: ich glaube 10cm reichen nicht wenn die Spulen nicht gegeneinander verdreht sind


Edit: laut Spulenabstand Hifi Forum ist es nicht ganz so wild.

Doch ich las hier einen Thread da hörte man in einer recht weit entfernten irgendwie abgeklemmten Spule das Signal einer Nachbarspule ...


[Beitrag von Hansoman am 22. Apr 2014, 20:44 bearbeitet]
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