Wie bekomme ich einen linearen Frequenzgang???

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baumi88
Inventar
#1 erstellt: 28. Mrz 2006, 12:54
HI
erstmal vorweg, ich habe nicht vor selber einen Lautsprecher zu entwickeln, dafür fehlt mir des Wissen(wie man gelich merken wird )

Wir sind im Physikunterricht gerade bei Resonanz und sollen uns zuhause informieren, wie man bei einem Lautsprecher einen geraden Frequenzgang hinbekommt (nur in Hinblick auf die Resonanzfrequenz vom Chassie)

In unserm Physikbuch steht ned all zu viel drin. Nur, dass man Mehrwegelautsprecher baut, bei denen die verschiedenen Chassies nur Frequenzen ausserhalb ihrer Eigenfrequenz wiedergeben. Laut unsrer Physiklehrerin(die so rüber kommt als hätte sie recht wenig Ahnung von Physik, Erklärungen erfolgen meisst mit Mehl, Eiern, Holzklötzchen oder ähnlichem und die Meißnerschaltung ist ein "Eimer voll Ladung und Energie" dem ein "Wachhund" sagt wann wie viel Energie zugeführt werden muss )wäre das auch die einzige Möglichkeit...die hat bisher anscheinend auch nur Mehrwegeboxen gesehen...


Kann mir jemand die verscheidenen Möglichkeiten aufzählen, mit denen man den Frequenzgang glätten kann??? (oder nen Link geben wo ich des nachlesen könnte)



Danke
Busfahrer3000
Stammgast
#2 erstellt: 28. Mrz 2006, 13:11
hallo!

allzuviel ahnung hab ich auch nicht, ich frickel nur immer so rum...

die grundlegenden moeglichkeiten:

1. gutes lautsprecherchassis kaufen. die gibts schon sehr linear.

2. im frequenzgang nachsehen, wo die buckel sind, und dann fuer jeden buckel einen schwingkreis basteln. also eine spule und einen kondensator nehmen, parallel schalten und in reihe zum lautsprecher einbauen. wenn die resonanzfrequenz der sperrkreise genau der frequenz der buckel entspricht, sperren die kreise bei den jeweiligen frquenzen, und das chassis bekommt bei den jeweiligen frequenzen weniger saft, die buckel verschwinden. vorsicht, oberflaechliche erklaerung.

3. dasselbe geht auch mechanisch, mit einem oder mehreren helmholtzresonatoren. das sind im endeffekt roehren, die an einem ende zu sind. das volumen dieser resonatoren muss ebenfalls auf diese buckel abgestimmt werden. diese resonatoren schlucken dann den schall bei bestimmten fequenzen, und wandeln ihn in waerme um.

4. equalizer kaufen. das ist im prinzip eine sammlung verschiedener sperrkreise in einer kiste. da kann man dann die einzelenen frequenzbereiche hoch und runter ziehen.

das waers im prinzip, hoffentlich nicht zu falsch erklaert.
gruesse, busfahrer
Heissmann-Acoustics
Inventar
#3 erstellt: 28. Mrz 2006, 13:26
Indem man die richtigen Chassis im richtigen Gehäuse verbaut, und die richtige Weiche dazu entwickelt....

.... Zu jedem dieser Themen wurden zig Bücher geschrieben

Die bisher erwähnten Ansätze sind so wohl richtig. In den Sperrkreis kommt i.d.R noch ein Widerstand, der die Intensität regelt.


[Beitrag von Heissmann-Acoustics am 28. Mrz 2006, 13:39 bearbeitet]
Busfahrer3000
Stammgast
#4 erstellt: 28. Mrz 2006, 13:32
juhuu, bin ich doch nicht so doof!

ich denke, hier gehts wirklich nur um grundlagen auf physikunterricht-niveau.

den genauen zusammenhang zwischen gehaeuse und frequenzgang kenne ich allerdings nicht - falls es den so ueberhaupt gibt.

gruesse, busfahrer
Heissmann-Acoustics
Inventar
#5 erstellt: 28. Mrz 2006, 13:54
Den gibt es. Die Schallwandproportionen haben sehr viel Einfluss auf den Frequenzgang, das Volumen auch, da aber hauptsächlich im TT-Bereich.
Busfahrer3000
Stammgast
#6 erstellt: 28. Mrz 2006, 14:11
ah ja.

wie darf ich mir das vorstellen?
schallwandbreite = 1/2, 1/4 etc. wellenlaenge der jeweiligen frequenz hebt bzw senkt diese ab?

ganz daneben?
A._Tetzlaff
Inventar
#7 erstellt: 28. Mrz 2006, 16:23
Hallo, darum geht es, meine ich:

Wir sind im Physikunterricht gerade bei Resonanz und sollen uns zuhause informieren, wie man bei einem Lautsprecher einen geraden Frequenzgang hinbekommt (nur in Hinblick auf die Resonanzfrequenz vom Chassis)

Das stellt sich bei richtiger Abstimmung von alleine ein, trotz Resonanzfrequenz im Übertragungsbereich!

Nehmen wir mal das einfachste Beispiel, ein geschlossenes Gehäuse: Zu kleine Gehäuse erzeugen eine Delle bei der Resonanzfrequenz, da die Resonanz schlecht bedämpft ist - Fazit: die unvermeidliche Dämpfung der Aufhängungsteile macht einen Lautsprecher auch auf der Resonanzfrequenz einsetzbar, mit glatten Frequenzgang relativ zu den anderen Frequenzen.
baumi88
Inventar
#8 erstellt: 28. Mrz 2006, 17:06
Hi

Um Gehäuse usw. gehts mir gar ned...des versteh ich eh ned auf was man da bei der Berechnung achten muss
Der Ansatz mit den Helmholtzresonatoren klingt zwar auch interessant dürfte aber am Thema vorbei führen (elektromagnetischer Schwingkreis...)

deshalb gefällt mir der Ansatz mit dem Schwingkreis auch ganz gut
Leider sind meine begrenzten Physikkentnisse ned ausreichend um des zu verstehen
Wenn ihr mir das ein wenig näher erläutern könntet (und wie man den theorethisch berechnet) wäre mir sehr geholfen.
Hab hier schon ein paar mal gelesen, dass man eine Frequenzweiche ned einfach berechnen kann, aber des liegt dann wohl eher am klanglichen Ergebnis oder? Und des wäre meiner Physiklehrerin wohl eher egal



Danke für eure Hilfe
A._Tetzlaff
Inventar
#9 erstellt: 28. Mrz 2006, 17:16
Ein Lautsprecher lässt sich als elektrisches Ersatzschaltbild darstellen - also auch als bedämpfter Schwingkreis.
Falls momentan die Meißner-Schaltung angesagt ist - passt doch.
baumi88
Inventar
#10 erstellt: 28. Mrz 2006, 17:33

A._Tetzlaff schrieb:
Ein Lautsprecher lässt sich als elektrisches Ersatzschaltbild darstellen - also auch als bedämpfter Schwingkreis.
Falls momentan die Meißner-Schaltung angesagt ist - passt doch.

Die war grade angesagt
Wir ham die Meißnerschaltung mit einer induktiv gekoppelten Spule besprochen, aber des geht bei einem Lautsprecher ja schlecht...
Ich kann ja schlecht ne Spule anbringen die mit dem Chassie nen gemeinsamen Eisenkern hat...
Ausserdem kann die Meissnerschaltung (jedenfalls so wie wir sie besprochen haben) dem Schwingkreis nur Energie zuführen. Da bei der Resonanzfrequenz die Amplitude ja eh schon zu gross ist, müsste man ja um einen linearen Frequenzgang zu erreichen, energie aus dem Schwingkreis "absaugen"...



Andi
Heissmann-Acoustics
Inventar
#11 erstellt: 28. Mrz 2006, 22:09
Das ist doch Richtig: Dem Schwingkreis wird Energie zugeführt, was zur fole hat, das dem LS im Entsprechenden Frequenzband Energie entzogen wird ==>> Ein Buckel in einem bestimmten Frequenzband kann geglättet werden.

Sieht so aus, als wollte Deine Lehrerin darauf heraus. Ich finde es toll, dass Sie das als Beispiel für einen Schwingkreis hernimmt. Als Ich noch in der Schule war, hätte Ich mich vermutlich wirklich dafür interessiert wenn man mir erklärt hätte, das man z.B den Frequenzgang eines LS durch einen Schwingkreis glätten kann. So muss Ich mir das alles jetzt neu anlernen
baumi88
Inventar
#12 erstellt: 29. Mrz 2006, 13:22

alesandro schrieb:
Das ist doch Richtig: Dem Schwingkreis wird Energie zugeführt, was zur fole hat, das dem LS im Entsprechenden Frequenzband Energie entzogen wird ==>> Ein Buckel in einem bestimmten Frequenzband kann geglättet werden.

Sieht so aus, als wollte Deine Lehrerin darauf heraus. Ich finde es toll, dass Sie das als Beispiel für einen Schwingkreis hernimmt. Als Ich noch in der Schule war, hätte Ich mich vermutlich wirklich dafür interessiert wenn man mir erklärt hätte, das man z.B den Frequenzgang eines LS durch einen Schwingkreis glätten kann. So muss Ich mir das alles jetzt neu anlernen

Werd morgen rausfinden ob sie weiss, dass man den Frequenzgang so glätten kann...
In der letzten Stunde kams so rüber, als wäre die EINZIGE Möglichkeit einen Mehrwegelautsprecher zu abuen, bei dem jedes Chassie nur ausserhalb seiner Resonanzfrequenz zum Einsatz kommt...


Des mit dem Schwingkreis in Reihe zum LS muss ich mir nacher nochmal genauer druchn Kopf gehn lassen...



Andi
**5000w_basemachine**
Stammgast
#13 erstellt: 29. Mrz 2006, 17:29
HI!

Also so ein chassis ist ein Masse feder system(Schöne analogie zu meißner) nur dass es bedämpft wird!!!wenn keine Bedämpfung vorläge würde das chassis bei der Resonanzfrequenz unendlich grossen hub machen und nie wieder aufhören zu schwingen, ungünstig! also wird der wiederstand durch die Reibungsverluste der aufhängung und der gegeninduktion zustandegebracht, umsomehr dieser dämpft umso gröser der abfall be der reso.frequenz. Güten über o.707 führen schon zu leichten überschwingen(da die membran nicht stark genung gebremst wird!!!!)

zu erreichen sind die güten dann mit versch. gehäusen die den bedämpfenden Federanteil verändern oder noch komplizirteren machenschaften:)

MFG der tobi
baumi88
Inventar
#14 erstellt: 29. Mrz 2006, 21:40
Hi

Also in der Schule haben wir halt nen Lautsorecher (war wahrscheinlich irgend son billig teil...) an nen Funktionsgenerator gehängt und mit den verschiedenen Frequenzen rumexperimentiert...
Und der Ton war, wie kaum anders zu erwarten, bei der Resonanzfrequenz von dem Chassie eben viel zu laut...

Hab bei Wikipedia grade folgendes gefunden... "LC-Reihenschwingkreis (Saugkreis / Siebkette)
Beim LC-Reihenschwingkreis sind Spule und Kondensator in Reihe geschaltet. Diese Form des LC-Schwingkreises wird verwendet, um bestimmte Frequenzen herauszufiltern. Es werden nur Frequenzen herausgefiltert, die der Resonanzfrequenz des Schwingkreises entsprechen. Die Resonanz eines LC-Reihenschwingkreises heißt Reihenresonanz."
Also müsste ich vor des Chassie keine Schwingkreis (Spule+Kondensator parallel) sondern so nen Saugkreis (Spule+Kondensator in Reihe) schalten oder???
(Im Physikbuch meiner Schwester (Tipler) heisst des ganze Reihenresonanzkreis)
Bei Wikipedia steht ja, durch nen Saugkreis würde seine Resonanzfrequenz "herausgefiltert" werden. Wird diese wirklich KOMPLETT herausgefilter (damit wäre das ganze ja wieder unbrauchbar) oder nur abgeschwächt (ich schätze mal der Widerstand bestimmt die "stärke" der Schwächung)????


Hoffe ihr könnt mir (heute noch) erklären ob ein Saugkreis/Reihenresonanzkreis mit der gleichen Resonanzfrequenz wie das Chassie dahinter eine Lösung wäre...



Danke für eure Hilfe...
edit:
Um nochmal auf die erste Antwort zurück zu kommen (rein Interesse halber...)
da fiel das Stichwort Helmholtzresonator. (z.B. Bassreflex oder???)
Damit kann man (meinen Internetrecherchen nach) den Wirkungsgrad bei best. Frequenzen ERHÖHEN
Das würde dann doch nur was bringen, wenn man damit ALLE Frequenzen ausser der Resonanzfrequenz erhöht (halt so hoch, dass es wieder linear wäre) aber des dürfte ja wohl kaum möglich sein...


[Beitrag von baumi88 am 29. Mrz 2006, 21:53 bearbeitet]
A._Tetzlaff
Inventar
#15 erstellt: 29. Mrz 2006, 22:14
Das, was Du meinst, sind Korrekturschaltungen, die auch tatsächlich praktisch eingesetzt werden.

Der Saugkreis ist jedoch auf ein Reihenglied (das kann ein ohmscher, kapazitiver oder induktiver Widerstand sein) angewiesen.
baumi88
Inventar
#16 erstellt: 29. Mrz 2006, 22:26

A._Tetzlaff schrieb:
Das, was Du meinst, sind Korrekturschaltungen, die auch tatsächlich praktisch eingesetzt werden.

Der Saugkreis ist jedoch auf ein Reihenglied (das kann ein ohmscher, kapazitiver oder induktiver Widerstand sein) angewiesen.

Ist meine Annahme, dass mit dem Widerstand (-->Dämpfung) die "Stärke" des Saugkreises bestimmt wird???

Irgendwie versteh ich immer noch ned wie ein Schwingkrei in reihe zum Chassie wirkt...da fehlt mir irgendwie des Physik-Verständnis
A._Tetzlaff
Inventar
#17 erstellt: 29. Mrz 2006, 22:30
Das Ding nennt man Sperrkreis - die Funktion ist ganz einfach, zäumen wir das Pferd mal von hinten auf: Durch die Spule können nur die tiefen Frequenzen, durch den Kondensator die hohen - dadurch ergibt sich, je nach Dimensionierung, ein ausgesparter Mittenbereich, weil der Widerstand des Sperrkreises im Mitteltonbereich zunimmt.

Durch eine zusätzlichen Widerstand (parallel zu Spule und Kondensator) kann man die Wirkung dosieren.
baumi88
Inventar
#18 erstellt: 29. Mrz 2006, 22:46

A._Tetzlaff schrieb:
Das Ding nennt man Sperrkreis - die Funktion ist ganz einfach, zäumen wir das Pferd mal von hinten auf: Durch die Spule können nur die tiefen Frequenzen, durch den Kondensator die hohen - dadurch ergibt sich, je nach Dimensionierung, ein ausgesparter Mittenbereich, weil der Widerstand des Sperrkreises im Mitteltonbereich zunimmt.

Durch eine zusätzlichen Widerstand (parallel zu Spule und Kondensator) kann man die Wirkung dosieren.

Danke
Jetzt verstehs sogar ich

edit: kann geschlossen werden...


[Beitrag von baumi88 am 29. Mrz 2006, 22:47 bearbeitet]
Granuba
Inventar
#19 erstellt: 29. Mrz 2006, 22:53
Muss man ja nicht unbedingt dicht machen, vielleicht tauchen andere Leute mit einer Frage genau zu diesem Thema auf...

Harry
ehemals_Mwf
Inventar
#20 erstellt: 30. Mrz 2006, 02:21

alesandro schrieb:
Dem Schwingkreis wird Energie zugeführt, was zur fole hat, das dem LS im Entsprechenden Frequenzband Energie entzogen wird ==>>


Hallo,

richtig müsste es heißen:
...was zur Folge hat, dass dem LS im entsprechenden Frequenzband (um die Feder-Masse-Resonanz) nur soviel Energie zugeführt wird,
wie zum Überwinden der Systemverluste (prop. 1/Q) notwendig sind.

Rund um Fo ist die Impedanz ja um ein vielfaches höher als ober- und unterhalb. Es fließt also nur wenig Strom.
Voraussetzung:
Spannungs-Steuerung, d.h. die Quelle ist niederohmig ("hoher Dämpfungsfaktor", typ. Audio-Endstufe).

Bei Strom-Steuerung
-- Quellwiderstand größer als Last (LS)--,
d.h. "LS einfach an einen Funktions-Generator gehängt" s.


Und der Ton war, wie kaum anders zu erwarten, bei der Resonanzfrequenz von dem Chassie eben viel zu laut...

kann nur die mechanische Dämpfung (prop. 1/Qm) wirken.
Dann fehlt halt die typ. dominierende elektrische Dämpfung.


Das ist aber nur die vereinfachte ("Ohmsche") Betrachtung.
In Wirklichkeit muss natürlich komplex, d.h. mit Phasenwinkel bzw. reaktiver Last
--- Masse + Feder in die elektrische Ebene transformiert ---
gerechnet werden.

Ein Ersatzschaltbild gibts z.B. hier
http://gerhard.junke...n/raumakustik.htm#be
unter 5.2.1

Letztlich
-- breitbandig, Impulse, Musik --
findet die Dämpfung dadurch statt,
dass die durch den elektrodyn. LS-Motor "in Echtzeit :)" erzeugte Gegen-EMK,
als Phasenverschiebung des Stromes gegenüber der steuernden Spannung,
-- also auch gegenphasig, "zurück" in die Quelle (Verstärker) fließend --
das eigentliche Spannungssignal so in eine Kraft wandelt (F = B x l x i) ,
dass die resultierende Membranbewegung ..............

Ähm, muss ins Bett..


Gruss,
Michael
Busfahrer3000
Stammgast
#21 erstellt: 30. Mrz 2006, 17:23
hallo!

dass der helmholtzresonator mit dem bassreflexprinzip verwandt ist, stimmmt.
aber: beim bassreflex hat man einen an beiden seiten offenen resonator, der tatsächlich bei einer bestimmten frequenz die lautstärke erhöht- idealerweise bei einer frequenz unterhalb der resonanzfrequenz des chassis - eban, damit die gesamte box "tiefer geht".

wenn man aber eine seite des resonators schliesst, kann die schallenergie nicht mehr "raus" und wird zumindest zum teil in wärem umgesetzt. glaub ich jedenfalls.

grüsse, busfahrer
baumi88
Inventar
#22 erstellt: 30. Mrz 2006, 17:41

Mwf schrieb:

alesandro schrieb:
Dem Schwingkreis wird Energie zugeführt, was zur fole hat, das dem LS im Entsprechenden Frequenzband Energie entzogen wird ==>>


Hallo,

richtig müsste es heißen:
...was zur Folge hat, dass dem LS im entsprechenden Frequenzband (um die Feder-Masse-Resonanz) nur soviel Energie zugeführt wird,
wie zum Überwinden der Systemverluste (prop. 1/Q) notwendig sind.

Rund um Fo ist die Impedanz ja um ein vielfaches höher als ober- und unterhalb. Es fließt also nur wenig Strom.
Voraussetzung:
Spannungs-Steuerung, d.h. die Quelle ist niederohmig ("hoher Dämpfungsfaktor", typ. Audio-Endstufe).

Bei Strom-Steuerung
-- Quellwiderstand größer als Last (LS)--,
d.h. "LS einfach an einen Funktions-Generator gehängt" s.


Und der Ton war, wie kaum anders zu erwarten, bei der Resonanzfrequenz von dem Chassie eben viel zu laut...

kann nur die mechanische Dämpfung (prop. 1/Qm) wirken.
Dann fehlt halt die typ. dominierende elektrische Dämpfung.


Das ist aber nur die vereinfachte ("Ohmsche") Betrachtung.
In Wirklichkeit muss natürlich komplex, d.h. mit Phasenwinkel bzw. reaktiver Last
--- Masse + Feder in die elektrische Ebene transformiert ---
gerechnet werden.

Ein Ersatzschaltbild gibts z.B. hier
http://gerhard.junke...n/raumakustik.htm#be
unter 5.2.1

Letztlich
-- breitbandig, Impulse, Musik --
findet die Dämpfung dadurch statt,
dass die durch den elektrodyn. LS-Motor "in Echtzeit :)" erzeugte Gegen-EMK,
als Phasenverschiebung des Stromes gegenüber der steuernden Spannung,
-- also auch gegenphasig, "zurück" in die Quelle (Verstärker) fließend --
das eigentliche Spannungssignal so in eine Kraft wandelt (F = B x l x i) ,
dass die resultierende Membranbewegung ..............

Ähm, muss ins Bett..


Gruss,
Michael

Na wenn du das sagst wirds schon stimmen...
Ich versteh zwar gar nix aber des is auch ned so schlimm.
Meine Physiklehrerin versteht nämlich auch nix davon

Hab sie heute mal auf des Thema angesprochen und sie hat mich gleich mal an unsren Physik Fachschafts-Leiter (oder so ähnlich) weitergeleitet weil sies mir auch ned erklären konnte...

Mal schaun ob noch was dabei rauskommt, wenn ich da mal weiter nachhake...Vielleicht kann ich danach auch deine Aussage nachvollziehen (glaubs aber eher weniger )



Andi
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