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Was bedeutet "hart" bzw. "weich" aufgehänger Tieftöner?

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abcdef
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 19. Jan 2004, 13:36
Hallo,

wer weiß es? Was sind die jeweiligen Vor- und Nachteile?

Gruss
Ralph
wolfi
Inventar
#2 erstellt: 19. Jan 2004, 15:30
Hallo abcdef,
das lässt sich hier natürlich nur summarisch abhandeln. Maßgeblich ist weniger die äußerere Umrandung ( "Sicke" ) sondern der Bereich der " Spinne " als eigentliche Aufhängung. Das ist dasjenige Teil, was sich als gewellte Leinenstruktur ( meist gelb ) an dem Bereich des Magneten befindet,wo die Schwingspule aus dem Luftspalt tritt. Ist es weich und die Membran recht schwer, erreicht man niedrige Resonanzfrequenzen in kleinen Gehäusen. Dafür ist das ganze System mechanisch eher instabil und es besteht die Gefahr der Beschädigung, z.B. dadurch, dass die Schwingspule auf die Polplatte aufschlägt.
Bei der harten Aufhängung wird das schwingende System straffer gehalten und dadurch mechanisch robuster. Der Nachteil dieser " weniger schwingungsfreudigen " Konstruktion ist, dass sie größere Gehäuse zur Erzielung vergleichbarer Basseigenschaften benötigt. Weiche Aufhängungen findet man demgemäß eher bei HiFi-Produkten,harte eher bei Chassis für den professionellen ( Beschallungs-) Einsatz.
Soweit eine vergröbernde Darstellung.
Lechner_Anton
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 20. Apr 2012, 18:14
Hallo,

Ich hoffe es antwortet jemand

Ich möchte meine alte Pioneer Anlage erweitern, die 30 Watt RMS Schafft.

Ich habe es versucht, die VW Golf 3 Standartls auszutausche. und zwar mit Gelhard 150 LS. Diese haben einen Wirkungsgrad von 91 db/W/1Volt(Watt). Plötzlich fiel mir auf, dass die Standart LS mehr Bass hergaben . Habe es dann aufgegeben und die standart LS wieder eingebaut. Dann fiel mir auf, dass die VW LS sehr weich zum Vergleich mit den teureren Gelhards waren.

Meine Frage:

Ist es möglich, dass die weichen LS im unteren Frequenzbereich mehr Wirkungsgrad haben als harte, dafür aber harte mehr Wirkungsgrad im oberen Frequenzbereich haben als weiche???

Danke,
Anton
Mwf
Inventar
#4 erstellt: 20. Apr 2012, 22:48
Moin,
Lechner_Anton schrieb:
...Ist es möglich, dass die weichen LS im unteren Frequenzbereich mehr Wirkungsgrad haben als harte, dafür aber harte mehr Wirkungsgrad im oberen Frequenzbereich haben als weiche???

Ja,

das ist häufig so, aber nicht zwangsläufig.

Bei gleicher Membranabmessung sind für den Wirkungsgrad im höheren Frequenzbereich (Mitten, Grundton) ausschließlich
a) die bewegte Masse der Schwingteile, und
b) die Antriebsstärke
verantwortlich.
Beide sind nicht zwingend mit einer bestimmten Aufhängungssteifigkeit verbunden.

Gruss,
Michael
Lechner_Anton
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 21. Apr 2012, 08:08
Anscheinend.

Ich habe jetzt noch was herausgefunde.
Im Golf 2 meines Großvaters sind zwei 12 cm LS eingebaut. Die verglich ich mit einem 20 cm Woofer aus einer sharp 7700 Standbox. Mir fiel auf, dass der 12er von VW mittig deutlich lauter ist als der 20er. Nur im Tiefgang ist die 20er besser. Aber laut Frequenzgang hat ein 20 cm LS auch trotz seiner größeren Massen im Mittenbereich einen höheren Frequenzgang.

Anscheinend haben Standart LS mit geringer Belastbarkeit eine höhere Effizienz:
Gelscht
Gelöscht
#6 erstellt: 27. Apr 2012, 15:12
Hi and Fi!
Hart aufgehängte Tieton-Chassis verwendet man in geschlossenen LS-Boxen. In nicht geschlossenen, z.B. Bassreflex-Boxen, weich aufgehängte.
Der Boxenbauer muß sich also zuvor entscheiden, ob und warum er eine geschlossene oder eine offene Box zu bauen gedenkt
Gruss Blacky
Mwf
Inventar
#7 erstellt: 27. Apr 2012, 22:38

Werner_Schwarz schrieb:
...Hart aufgehängte Tieton-Chassis verwendet man in geschlossenen LS-Boxen. In nicht geschlossenen, z.B. Bassreflex-Boxen, weich aufgehängte...

Da hast du was durcheinander bekommen, üblicherweise ist es genau umgekehrt.

Speziell in kleinen bis mittelgroßen CBs ist letztlich jedes Chassis steif aufgehängt -- das wurde früher als "akustische Aufhängung" bezeichnet.
Du verschenkst Basstiefe in der CB wenn der Treiber selbst schon unnötig steif eingespannt ist (Vas kleiner als Vb).

Umgekehrt profitiert ein Treiber in einem BR-System von rel.steifer Aufhängung durch Resistenz gg. Überlastung im Subsonicbereich (unterhalb der Abstimmfrequenz).


[Beitrag von Mwf am 27. Apr 2012, 22:39 bearbeitet]
Gelscht
Gelöscht
#8 erstellt: 28. Apr 2012, 11:07
Hallo Mwf,
ich habe mit Widerspruch gerechnet.
Wie soll aber eine hart aufgehängte Membran eines ausgesprochenen Tieftlöners den gewollten/benötigten Druck aufbauen, um die Luft im Inneren eines Baßreflex-LS schnell und effektivsten anzuregen. Die hart aufgehängte Membran bremst ja geradezu diesen gewollten Effekt und der Sinn einer Baßreflex-Öffung am LS wäre für mich auch fraglich.
Ein qualitativ hochwertiges Tiefton-Chassis schafft die gestellten Anforderungen deshalb locker, wenn der Konstrukteur das geeignete Tiefton-Chassis auswählt.

In geschlossenen LS brauchen sich die Membranen der Tieftöner ja überhaupt nicht so viel zu bewegen, wie in Baßreflex-LS. Sie können und brauchen es ja nicht.
Bis zu einer bestimmten Boxengröße können die Klangerlebnisse beider konstruktionsbedingter Auslegung bzw. Merkmale in der derselben Umgebung zu Hause ähnlich bis die gleichen sein,

Guß Blacky
Stereo33
Inventar
#9 erstellt: 28. Apr 2012, 11:16

Lechner_Anton schrieb:
Anscheinend.

Ich habe jetzt noch was herausgefunde.
Im Golf 2 meines Großvaters sind zwei 12 cm LS eingebaut. Die verglich ich mit einem 20 cm Woofer aus einer sharp 7700 Standbox. Mir fiel auf, dass der 12er von VW mittig deutlich lauter ist als der 20er. Nur im Tiefgang ist die 20er besser. Aber laut Frequenzgang hat ein 20 cm LS auch trotz seiner größeren Massen im Mittenbereich einen höheren Frequenzgang.

Anscheinend haben Standart LS mit geringer Belastbarkeit eine höhere Effizienz:images/smilies/insane.gif


Du kannst aber auch kein 3€-Standartchassis ausm Auto mit einem gescheiten 20er vergleichen.
Der ganze Vergleich hingt.


[Beitrag von Stereo33 am 28. Apr 2012, 11:18 bearbeitet]
Mwf
Inventar
#10 erstellt: 28. Apr 2012, 18:34
Hi Blacky,


Werner_Schwarz schrieb:
...Wie soll aber eine hart aufgehängte Membran eines ausgesprochenen Tieftlöners den gewollten/benötigten Druck aufbauen, um die Luft im Inneren eines Baßreflex-LS schnell und effektivsten anzuregen...

Auf der Abstimmfrequenz eines BR-Systems gibts eine Resonanz (= wenig Anregung, große Wirkung ), die sog. Helmholtz-Resonanz:
-- der Luftpropfen im BR-Rohr (= träge Masse)
ist in Resonanz mit
-- dem Innenvolumen der Box (= Feder).
Vom Treiber her genügt eine minimale Anregung (auf das Boxenvolumen) um eine kräftige Schwingung im Rohr zu bewirken.
Die Federsteifigkeit des Treibers selbst spielt dabei fast keine Rolle.


...In geschlossenen LS brauchen sich die Membranen der Tieftöner ja überhaupt nicht so viel zu bewegen, wie in Baßreflex-LS. Sie können und brauchen es ja nicht...

Das genaue Gegenteil ist der Fall.
In der CB muss der Treiber allein den gewünschten Schalldruck erzeugen, im BR-System hilft der Helmholz-Resonator.

-----------------------
Dir fehlen einige Basics zum Verständnis von schwingenden Systemen.
Ich finde gerade keinen link zur Visualisierung dessen was passiert :hail, Standarderklärungen solltest du selbst finden.
Vllt. ein andernmal.

Gruss,
Michael
Gelscht
Gelöscht
#11 erstellt: 29. Apr 2012, 08:09
Hallo Michal,
danke für die Aufklärung! Als Laie sagte mir der Helmholz-Resonator bzw. die Helmholz-Resonanz in Verbindung mit Lautsprechern nichts. Der Effekt ist mir nur von einigen Musikinstrumenten her bekannt.
Sag mal, würdest Du im Baßbereich einen nach dem Push-Pull-System arbeitenden LS ein Chassis mit weich oder hart aufgehängten Membranen verwenden?
Und bei einer Box, in der das aktive Baß-Chassis durch eine passives ergänzt wird, ähnlich, wie es z.B. mal bei einem KEF-LS zu finden war?

Grüße
Blacky
Stereo33
Inventar
#12 erstellt: 29. Apr 2012, 08:33
Passive Membranen ersetzen nur den Reflexkanal.

Das macht man entweder wenn der Reflexkanal zu lang für die Box wäre,
oder teils aus "haptischen" Gründen.
captain_carot
Inventar
#13 erstellt: 29. Apr 2012, 08:43
Nur mal so nebenbei, die Aufhängung alleine hat nur bedingte Aussagekraft. Der Antrieb spielt auch eine entscheidende Rolle, ebenso die Membranmasse.

Soll ein LS in kleinen Gehäusen wirklich Tiefgang bringen sind relativ hohe Mms und starker Antrieb Pflicht. Das ist erstmal relativ unabhängig davon, ob es CB oder BR ist. Nehme ich nun z.B. ein Chassis mit harter Auffängung, hoher bewegter Masse und und starkem Antrieb eignet sich das i.d.R. für einen tief spielenden, kleinen CB oder eine sehr tief abgestimmte, sehr große BR-Kiste, wobei letzteres je nach Chassis schon grenzwertig sein kann. Der Wirkungsgrad eines solchen Chassis ist sehr niedrig, je nach Gesamtauslegung kann der Pegel auch sehr früh abfallen.
Soll heißen, alleine die Aufhängung zu betrachten ist zumindest grenzwertig bis absolut unsinnig.

Was die "Lautheit" eines Lautsprechers angeht gilt ähnliches. Ich kann einen 20cm Tieftöner mit 80dB haben oder einen mit 90dB. Auch da zählt die Gesamtauslegung. Beim Wirkungsgrad kommt auch noch dazu, wo er gemessen wird.

@Werner: Beim Passivradiator kommt es auf die gewünschte Abstimmung an. Sub oder Standbox, gewünschter Tiefgang..., die Dinger sind etwas komplizierter als ein Bassreflexsystem, wenn es um die Abstimmung geht.

Zum Push-Pull System oder Isobarik, die Abstimmung sollte vor allem noch handhabbar sein, das Volumen halbiert sich und man verliert 3dB Wirkungsgrad. Es sollte also nicht unbedingt der niedrigste Wirkungsgrad sein und nicht unbedingt auf kleinste Bassreflexvolumen (oder kleinste Bandpässe) ausgelegt sein. Andernfalls wird alleine der Reflexkanal schon enorm lang und arbeitet zu sehr als Wellenleiter.
Lechner_Anton
Ist häufiger hier
#14 erstellt: 29. Apr 2012, 09:02

captain_carot schrieb:

Soll ein LS in kleinen Gehäusen wirklich Tiefgang bringen sind relativ hohe Mms und starker Antrieb Pflicht. Das ist erstmal relativ unabhängig davon, ob es CB oder BR ist. Nehme ich nun z.B. ein Chassis mit harter Auffängung, hoher bewegter Masse und und starkem Antrieb eignet sich das i.d.R. für einen tief spielenden, kleinen CB oder eine sehr tief abgestimmte, sehr große BR-Kiste, wobei letzteres je nach Chassis schon grenzwertig sein kann.


Ich habe aber genau das Gegenteil mit meiner Erfahrung mit den Vergleich bei VW LS und anderen höherwertigen Nachbau LS gemacht.

Weiche Box mit wahrscheinlich sehr geringer bewegter Masse:

Hoher Wirkungsgrad als bei den anderen, besonders im Bassbereich.

Höherwertige Box:(20cm)

Merklich leiser als die Billig VW LS, besonders im Bass.

Aber irgendwie habe ich mich da nicht gewundert, denn was ich bemerkt habe:
- ist, dass man bei harten LS mehr Kraft benötigt, dass die Membran erst welche Auslenkungen zeigt.
- ist, dass ich denke, dass weiche LS dadurch im Tiefbereich mehr Wirkungsgrad haben
- ist, dass ich mich dadurch sehr wundere, warum man besonders im PA Bereich harte Woofer verwendet, obwohl hier hoher Wirkungsgrad gefragt ist, aber das ist wahrscheinlich durch hohe Membranflächen ausgeglichen.

Wäre das eine Idee, solche Im Bassbereich höherwirkungsgradige LS in die heckablage eines Golfs einzubauen?

MFG, Anton
Gelscht
Gelöscht
#15 erstellt: 29. Apr 2012, 11:19
Hi and Fi an alle!
Es freut mich sehr, dass ich durch meine relativ laienhafte Unkenntis zu diesem Thema angestoßen/beigetragen habe, das uns hoffentlich noch sehr zu einer Diskussionsfreudigkeit anregen könnte.
Hart oder weich? Sein oder nicht sein? Das ist hier die Frage

Grüße Blacky
captain_carot
Inventar
#16 erstellt: 29. Apr 2012, 14:53
@Lechner Anton: Lies meinen Post nochmal komplett. Ohne das Gesamtbild einzelne Punkte rauszupicken ist kompletter Quark, die Aufhängung alleine macht es nicht. Weiche Aufhängung und leichte Membran haben i.d.R. einen höheren Wirkungsgrad als harte Aufhängung und schwere Membran, wobei der gesamte Antrieb auch immer eine Rolle spielt. Im Tiefstton ist der Wirkungsgrad bei dem lecihten und weichen dafür stark abfallend, zumindest in CB, also ohne Unterstützung eines Resonators o.ä., während das schwere, eher hart aufgehängte (und antriebsstarke) Chassis seinen Wirkungsgrad hier praktisch hält, und zwar auch in kleinen Volumen.

Du kannst aber auch eher harte Aufhängung und geringere bewegte Masse nehmen, dafür etwa in CB das Volumen vergrößern (was praktisch eine weichere Luftfeder im Rücken bedeutet), wobei das Ganze dann einen deutlich höheren Wirkungsgrad hat. Effekte aus dem Auto sind in den Heimbereich auch nur sehr bedingt übertragbar, unter anderem, weil der Druckkammereffekt viel früher einsetzt.

Für Heckablageneinbau ist ein auf Kleinstvolumen ausgeleter Tiefttöner eigentlich verkehrt. Generell gibt es da Freeair-Bässe. Die müssen aber nicht zwingend einen besonders hohen Wirkungsgrad haben.

Die Frage ist also immer, worauf ist ein Lautsprecher insgesamt optimiert. Aufhängung, bewegte Masse oder Antrieb alleine zu betrachten ist relativ sinnfrei.
Lechner_Anton
Ist häufiger hier
#17 erstellt: 29. Apr 2012, 21:15
Also,

Ich habe ein Video gemacht, wo die LS zum Vergleich am Rechts/Links Kanal angeschlossen sind.
Wie ich schon sagte, wird man im Video bei genauer Betrachtung sehen, dass die Billig LS(Weich) mehr Hub machen als die Höherwertigen 20cm LS(Härter eingespannt)

Vgl.
captain_carot
Inventar
#18 erstellt: 29. Apr 2012, 21:42
Soll jetzt heißen? Das ist so relativ aussagelos. Weiche Aufhängung und schwacher Antrieb werden in "irgendeiner" gechlossenen Kiste evtl. lauter oder besser vorlauter weil unkontrollierter vor sich hinschwingen. Selbst das lässt sich aber nicht einzig und alleine an der Aufhängung festmachen.

Wenn man ein paar TSP-Daten zu einem Chassis kennt kann man den Wirkungsgrad eh ungefähr abschätzen. Man kann aber weder echte Tiefbassfähigkeiten noch den Wirkungsgrad alleine an der Aufhängung festmachen.

Nehmen wir mal zwei schon eher extreme Gegensätze, Gradient Axis AX-8, ein 20cm Breitbänder, mit eher härterer Aufhängung und sehr leichter Membran, hohem Wirkungsgrad in großem Volumen auch im Tiefton, und einen Dayton RSS210 HF-4, ebenfalls eine harte Aufhängung, anständig starker Antrieb und hohe bewegte Masse, der insgesamt auf extremen Tiefgang in Bassreflex oder sehr ordentlichen Tiefgang in eher kleinen CB getrimmt ist. Die Schwingspule lassen wir hier auch noch außen vor, die spielt allerdings auch noch eine Rolle. Die Aufhängung spielt definitiv auch eine Rolle, ich kann aber nicht nur von der Aufhängung aus auf den Wirkungsgrad schließen, ich kann auch nicht nur mit Blick auf die Aufhängung auf die Tieftoneigenschaften schließen.
Lechner_Anton
Ist häufiger hier
#19 erstellt: 30. Apr 2012, 07:27

captain_carot schrieb:

Nehmen wir mal zwei schon eher extreme Gegensätze, Gradient Axis AX-8, ein 20cm Breitbänder, mit eher härterer Aufhängung und sehr leichter Membran, hohem Wirkungsgrad in großem Volumen auch im Tiefton,


Wäre dieser weich aufgehängt, würde der tiefer spielen?

Meines Denkens meine ich, dass weiche eingehängte Membrane mit weniger Kraft in Bewegung kommen. Da hat es bestimmt etwas auf sich.

mfg Anton
detegg
Administrator
#20 erstellt: 30. Apr 2012, 11:04
Hallo,

HSB hat hier, ganz unten einen realen VISATON W300S mit halbierter bzw. verdoppelter Nachgiebigkeit der Aufhängung in gleichem Gehäuse (CB/BR) verglichen.
Der Artikel von Keele im JAES ist ebenfalls lesenswert.

;-) Detlef
Mwf
Inventar
#21 erstellt: 30. Apr 2012, 12:04

Lechner_Anton schrieb:
...Wäre dieser weich aufgehängt, würde der tiefer spielen?
Meines Denkens meine ich, dass weiche eingehängte Membrane mit weniger Kraft in Bewegung kommen. Da hat es bestimmt etwas auf sich...

Klar.
Das gäbe höheren Wirkungsgrad in allen den Fällen, wo die Federsteifigkeit die dominierende Gegenkraft ist.
Das ist in einer geschlossenen Box unterhalb Fc der Fall, also im Tiefbass,
und würde erlauben, das Gehäuse ohne Tiefbassverlust zu verkleinern, was ja ein Vorteil wäre,
genauso wie eine größere Membranfläche im gleichgroßen Gehäuse unterzubringen, was den maximalen Output vergrößern könnte,
oder eben eine tiefere Grenzfrequenz.

Bei BR-Konstruktionen hingegen kommt unterhalb von Fb kein nutzbarer Druck mehr zustande
-- weil durch den hier zunehmend gegenphasigen BR-Output ausgelöscht -- ,
sodass es besser ist, durch stramme Chassis-Einspannungen die unproduktiven subsonischen Auslenkungen möglichst klein zu halten.

Im Arbeitsbereich oberhalb von Fc (und auch deutlich oberhalb Fb) wird zunehmend die bewegte Masse die dominierende Gegenkraft.

Genau auf Fc oder Fb -- oft der Haupt-Arbeitsbereich eines Woofers -- kommt alles zusammen und die Resonanzdämpfung durch Gegen-EMK des Antriebsmotors sowie Reibungsverluste bestimmen den Output.

Klassische Optimierungen versuchen die verschiedenen Einflussfaktoren
-- Einspannungssteifigkeit
-- bewegte Masse
-- Antriebsstärke
-- Membranfläche
-- Gehäusevolumen
so auszutarieren, das ein möglichst flacher Schalldruckverlauf (= Butterworth) dabei herauskommt.
Dazu dienen die Thiele-Small-Parameter (TSP) -- fs, Qt, Vas --,
die sich aus den oben genannten Faktoren so zusammensetzen, dass sich rel. einfache Beziehungen in Tabellenform oder graphisch angeben lassen.
Das war in der Vor-Computerzeit ein wichtiger Vorteil.


[Beitrag von Mwf am 30. Apr 2012, 17:16 bearbeitet]
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