Schnapsidee.

Hat schon jemand sowas gebaut und wie sind die Erfahrungen?

Deine Überlegungen sind nicht neu. Was du schreibst, ist einfach ein URPS! Im geschlossenen Gehäuse steigt die Resonanzfrequenz an und der Lautsprecher wird unter dieser Frequenz entzerrt.

Musste mal die SuFu benutzen und Google, im PA-Forum wurde schon einiges dazu geschrieben.

Hallo,
nach einem groben überschauen stellt sich mir doch die frage wieviel leistung willst du den LS verabreichen um ein brauchbaren bass zu erzeugen der bereich für ein bass ist bei der simu ja jenseitz der -20db da befindet sich die spule der treiber im verdampfungsbereich wenn du die leistung reihnfährst um das auszugleichen

Hallo Richard,

entweder, du bist wirklich dabei, die Linkwitz-Entzerrung neu zu erfinden und damit ein Urps zu bauen, oder es ist doch etwas komplexer.

Gerade die Zusammenhänge mit dem negativen Ri des Verstärkers und der damit einhergehenden Änderung der TSP ist mir unklar/unbekannt, kannst du da noch etwas weiter ausholen? Was passiert, wenn der Verstärker einen negativen Ri hat? Wie ist der Ri sonst normalerweise gelagert?

Hieße das im Endeffekt das, was du schreibst? Verstärker mit auf das Chassis ausgelegtem Ri sorgt für 6db Abfall zu den tiefen frequenzen hin, OHNE, das man pro dB Entzerrung gegenüber dem "normalbetrieb" ordentlich Watt hineinpumpen muss?

Zum Thema Linkwitzentzerrung/Urps hab ich letztens das Excel-Sheet von True Audio bemüht, den Link kann ich nachher mal raussuchen, das war schon sehr erhellend und scheint in der Praxis auch recht tauglich zu funktionieren (siehe projektvorstellungen/rumweg/aktuell letzter post)
-> für mich als Einsteiger in dieses "entzerrungsthema" war das schon mal echt super.

Grüße,

Alex

Für die Leistungsberechnung müsste man die Kurve mit 0 Ohm Seriewiderstand und 3,4 Liter Nettovolumen anwenden. Bei dieser ist eigentlich das eingezeichnet, was der Verstärker an den Lautsprecher abgibt. Durch den negativen Ri entsteht einzig eine Kompensation der Dämpfungsprobleme. Das bedeutet, dass der Verstärker nicht das ausgibt, was er herein bekommt, weil die Stromkompensation mit eingreift.

Nehme ich also die 3,4 Liter-Kurve, so wird der Leistungebedarf zwischen 100Hz und 20Hz (dabei ist die spektrale Verteilung bei üblicher Musik zu beachten) bei 90dB Schalldruck bei 116.67W liegen. Dies für alle 5 Lautsprecher total, also 23,3W pro Chassis. Natürlich wird da der maximal erzielbare Schalldruck für die Kombination gerade mal bei 97dB liegen.
Sobald ich den Bassbereich nicht so weit ausdehne, steigt der Wirkungsgrda der Konstruktion und ich kann mit entsprechend geringerer Leistung den selben Schalldruck erzielen. Eine Reduktion auf 30Hz Grenzfrequenz würde die Verstärkerleistung um rund 70W reduzieren.

@ Alex:

Prinzipiell kann ich ein beliebiges Gehäuse verwenden und nachmessen, was da raus kommt. Da käme z.B. bei einem Volumen von 3,4 Liter das raus, was ich in Simu-Bild 2 erhalten habe.
Jetzt könnte ich hergehen und einfach einen Equalizer bauen, der diese krumme Kurve begradigt. Und ich bräuchte auch dementsprechend Leistung und alles.
Was aber bleibt, ist die Systemgüte von 2,05 und damit die lausige Impulswiedergabe.

Diese Güte stammt aus dem Verhältnis des Gehäuses (Luftmasse und Federwirkung) zusammen mit der Güte des verwendeten Lautsprechers. Seine Güte hängt von den mechanischen Gegebenheiten (Feder, Reibung und Masse) ab, aber auch davon, wie gut ich die elektrische Bedämpfung (kann man als Widerstand oder als mechanische Reibung verstehen) wirken lasse.
Der Lautsprecher ist ja auch ein "Mikrofon". Er liefert also durch eine Membranbewegung ein Ausgangssignal. Wäre er ideal, also ohne irgendwelche Verluste, und ich würde die Schwingspule kurzschliessen, so könnte ich die Membran von hand nicht auslenken. Dies wäre erst wieder möglich, wenn ich den Kurzschluss entferne.

Oder anders betrachtet: Ich gebe auf den Lautsprecher ein Signal, das einen Strom fliessen lässt. Dadurch wird die Membran ausgelenkt. Ich kann jetzt messen, wir gross die Kraft ist, welche dieser Strom verursacht. Und ich weiss, dass bei doppeltem Strom die Auslenkkraft auch doppelt so gross ist.
Der Strom wird bei festgehaltener Membran nur durch die angelegte Spannung und den Drahtwiderstand bestimmt. Könnte ich den Draht supraleitend machen, wäre der Strom unendlich, weil der Widerstand NULL wäre.
Das hätte zur Folge, dass da eine riesen Kraft wirksam würde, die ich nicht aufhalten kann.

Wenn ich jetzt den Widerstand auf eine andere Weise null werden lasse, so tritt genau das Selbe auf. Es ergibt sich ebenfalls eine riesen Kraft.
Ich darf aber eins nicht vergessen: Durch die Membranbewegung entsteht eine mikrofonartige Gegenspannung. Und diese Gegenspannung liegt der angelegten Spannung entgegen. Wenn also ein Strom zu fliessen beginnt, bewegt sich die Membran und lässt besagte Gegenspannung entstehen, welche die Bewegung einschränkt, denn wenn die Gegenspannung grösser würde als die ursprüngliche Spannung, würde ein Strom falsch herum fliessen und die Bewegung bremsen.

Wenn wir den Drahtwiderstand haben, so entstehen zwar die besagten Spannungen, aber die Ströme sind vom Drahtwiderstand abhängig und werden niemals unendlich. Und damit bleibt ein mehr oder weniger grosser Rest an Bewegungs-Unsicherheit.

Wie gesagt können wir den Drahtwiderstand nicht NULL werden lassen. Aber wir können dem Verstärker einen negativen Ri verpassen (mit entsprechender Schaltungstechnik). Im Normalfall haben wir R des Lautsprechers plus R der Zuleitung plus Ri des Verstärkers. Da alles positive Zahlen sind, ist die Summe grösser als jeder Teilwert.
Wenn wir nun Ri durch eine negative Zahl ersetzen, so können wir eine Summe Null erreichen. Ist dies der Fall, beginnt die ganze Sache an zu schwingen. Daher werden wir die 6,2 Ohm des Lautsprechers nur mit -6.1 Ohm kompensieren.

Und noch etwas:Wenn Du das dritte Diagramm betrachtest, so ist da ein Ri von -4 Ohm eingesetzt. Das Programm korrigiert die angegebene Güte nicht, die bleibt also auf 2.05, die tatsächliche Gesammtgüte hat sich aber auf etwa 0,7 verringert, was am Kurvenverlauf abzulesen ist. Wenn man nämlich einen Lautsprecher zur Simu verwendet, dem man das Qts auf nahe Null setzt, so entsteht genau das Bild, wie ich es mit den -4Ohm erreicht habe oder sogar jenes der mit 6dB fallenden Kurve.

Die Logik dabei ist, dass ich ja ein schwingungsfähiges Gebilde aus Lautsprecher und Gehäuse habe. Und ich habe eine mehr oder weniger starke Bedämpfung. Und mit einer Bedämpfung eines Schwingkreises mit einem Widerstand von 0 Ohm (Parallelkreis) bekomme ich eine Güte von Null und damit keine Schwingung mehr. Das System wird damit aperiodisch. Und genau das versuche ich hier zu erreichen.

Das, was üblicherweise mit URPS experimentiert wird, hat nichts mit der Kompensation des Widerstandes zu tun.

Und noch etwas: Man kann versuchen, den Bassbereich eines Lautsprechers auszuweiten, indem man ihn über einen Kondensator betreibt. Was auf den ersten Blick unlogisch erscheint (losere Ankopplung an den Verstärker durch die höhere Impedanz), wird verständlich, wenn man bedenkt, dass zwar das Nutzsignal schlechter zugeführt wird, andererseits aber die Bedämpfung durch den Verstärker verringert wird. Nachteilig ist dabei, dass die Systemgüte zunimmt und dadurch die Impulswiedergabe deutlich verschlechtert wird. Dies wird bei einem negativen Ri genau vermieden.

Hier noch schnell drei unterschiedliche Simu-Bilder. Es ist immer ein Gehäuse von 3,4 Liter verwendet und das Qts des Lautsprechers wurde bei der Eingabe verändert, und zwar von 0,4 auf 0,2 und 0,05.




Ich habe noch versucht, mit negativen R zu operieren. Sobald die Systemgüte zu klein wird, weil man mit dem -R in die Nähe des tatsächlichen positiven Widerstandes kommt, erfolgt keine Anzeige mehr. Es ist aber so, dass mit Vergrösserung des -R die Güte sinkt und die Kurve sich einer Geraden mit 6dB Bassabsenkung ohne irgendwelche Resonanzen annähert.
Es besteht also die Parallele zwischen tiefee Systemgüte, Kompensation durch -R und linearer Wiedergabe mit festme -6dB Frequenzgang.

Hallo Richi,

im ersten Schwamkrug - Buch "Lautsprecher, Dichtung und Wahrheit" ist recht ausführlich einmal die Linkwitzschaltung beschrieben und das ACE - Prinzip nach K.E. Stahl (für BR-Boxen), bei denen nicht nur ein negativer Widerstand, sondern eine komplexe Impedanz eingestellt werden kann, so daß nahezu alle Treiber-Parameter frei wählbar/einstellbar sind.

Bei Bedarf kann ich dir die einschlägigen Seiten mal scannen.

Gruß
Peter Krips

Hallo Peter, danke für die Seiten, ich hab sie mal überflogen, wobei ich sagen muss, die Geschichte mit dem Linkwitz-Filter ist schon etwas anderes als das Reduzieren des Ri in den negativen Bereich. An der Dämpfung direkt ändert sich nämlich mit diesem Filter nichts und das Verhalten scheint mir nur beim eingeschwungenen Zustand jenem mit anderen Parametern zu gleichen.
Bei einem negativen Ri kann man hingegen die Dämpfung bis an die Grenze des Aperiodischen erhöhen, was sich DIREKT auf die Gesammtkonstruktion, also auch auf das ein- und ausschwingen auswirkt.

Lautsprecher mit negativem Ri des Verstärkers gab es von Studer (Revox) als Studiomonitore und unter anderem auch von Cabasse. Dabei ging es weniger um die Verwendung kleiner Gehäuse, sondern um die maximale Bedämpfung, die sonst nur mit geregelten Lautsprechern möglich ist. Und letzteres ist nicht ganz unproblematisch...