Membranabtastung mit Laser

Guten Morgen Frühaufsteher oder Lang-Wachbleibender...

Mal allgemein, als erstes die Überlegung, was man so braucht:
Du willst sicher unter 0,1 % Nichtlinearität kommen; also müsste die ganze Sache Fehler von kleiner 1/1000 haben...

Dann die Abtast-Frequenz bzw. Häufigkeit....Ich gehe mal absichtlich recht hoch ran (hängt letztlich von den Filterschaltungen vorm Bass ab und wie weit die noch was/wieviel durchlassen), nehme mal sicherheitshalber 400 Hz an, die ich in jeder Halbwelle zehnmal abtaste, komme also auf 8000 Abtastungen pro Sekunde.....

Bzw. wenn man es analog macht, über Helligkeitsschwankungen etc. ...Ich glaube nicht, das man auf die Fehler von 1/1000 kommt. Zum Beispiel über eine Folie mit "gleitenden Schwarzwert", die Linearität dieses Schwarzwertes (= der Übergang von ganz hell zu ganz dunkel)perfekt zu erzeugen, erscheint mir fast unmöglich.

Zweites Problem wäre bei der analogen Abtsatung der von Dir angesprochene große Hub. Ich habe kurz überlegt, ob man das Siganl des abgelenkten Lasers, auf eine CCD-Zeile (Die Vorgänger der heute in Kameras verbauten Chips)fallen lassen könnte, aber ich weiß nicht, ob es sowas noch auf den Markt bzw, in dieser Länge gibt und wie fein da die Auflösung ist.
Eventuell mit einer Kamera selber (wie Linear ist deren Optik eigentlich ? Könnte aber eventuell anschliessend digital linearisiert werden?) und einer Spezialsoftware und wohl der Häufigkeitde Abtastungen wegen auch Spezialhardware...aber wer kann das als einzelner Bastler....wäre wohl eher ein größeres Projekt für die Zusammenarbeit einiger Spezies.

Nochmal zum Baumarktlaser...der macht einfach zu wenige Messungen innerhalb bestimmter Zeit.

Soweit zu Vorüberlegungen.
Aber eventuell gibt es ja eine Lösung, von der ich nichts weiß ?

Grüße

Analog-Laser-Reflexlichttaster (Triangulationsprinzip). Der Taster wird sicher nicht unter 500 Euro zu haben sein, wenn er die entsprechende Grenzfrequenz und den Meßbereich ralisieren soll. Verwendet z.B. Klippel zur Membrandeformationsmessung, was aber bei höheren Frequenzen nicht mehr hoch genug auflöst.
Alternativ kann man einen selbst kalibrierten Analog-LED-Reflexlichttaster einsetzen, der sinnvollerweise mit Trägerfrequenz arbeitet, wie z.B. in diesem Gerät, wobei hier nur die mechanische Schwingfrequenz gemessen wird. Viel Spaß mit den Filtern!

Oh Graus

Ich hatte letztens die Platine eines solchen Speakers auf dem Tisch und musste feststellen, dass die Spannungsversorgung der Regeleinheit keine Verbindung hatte.Nein keine kalte Lötstelle,die nötige Leiterbahn wahr einfach nicht lang genug.
Nein ich werde keine Namen nennen.Wer weiss welcher Paragraf da schädlich sein könnte.

Gruss
Lucio

Währe es nicht einfacher auf dem Chassis einen kleinen Metalfolie aufzubringen und den Abstand zu einer 2. nicht beweglichen Kapazitiv eventuell über einen FM Modulatior und einen Demodulator zu erfassen?

An was für einen Regler hast du den da gedacht? ich habbe ähnliches vor finde aber kein PLC das schnell und billig genug ist.

Ich hätte eher an einen "Negative Rückkopplung" gedacht als an einen PID Regler. Das gibt zwar einen pegelanstieg hin zu hohen Frequenzen der sich aber mit einem Tiefpass ausgelichen lässt.

MfG Christoph

Ja,auch die kapazitive Variante der Abtastung
ist der Überlegung wert.
Soweit ich weiss ist es ein Schwingkreis,ein L und
der Membranabtastungs C,der abhängig von den Membran
bewegungen verstimmt wird.Das wird ausgewertet und
zum Istwert aufbereitet.Dafür würde ich OP-Amps verwenden.
Aus Erfahrung weiss ich aber,wie schwierig es im
Alleingang ist,sowas zu entwickeln.
Backes und Müller hats so in den 70ern gemacht,
ich will das Rad also nicht neu erfinden,sondern
möglichst schon vorhandene Lösungen verwenden,um
relativ schnell zum Ziel zu kommen.
Das gilt natürlich auch für die optische Variante.

Meine Idee (Hirngespinst?):
Der Lichtstrahl (Laser oder LED) wird fast senkrecht
auf einen auf die Mitte der Dustcap geklebten Reflektor
(Alufolie/Spiegelfolie/Silberfarbe) gerichtet.
Der reflektierte Strahl wird von einem Photoelement
(PhotoTransistor/Diode) aufgenommen und mit OpAmp
gepuffert/verstärkt.
Das bringt erstmal noch nix,sieht vielleicht nett aus.
Doch jetzt:Der Sender (LED/Laser) wird mit Sinus
moduliert,und zwar mit einer Frequenz,deren viertel
Wellenlänge (0-90 Grad) der halben maximalen Membranauslenkung entspricht.
Verglichen mit dem "Referenz-Sinus" vom Generator
müsste sich dann die Phasenlage von 0 Grad bei
Membrannulllage,von +90 Grad bei max positiver
Membranauslenkung und -90 Grad bei max neg ergeben.
Da ein OP die Differenz seiner Eingangsspannungen
verstärkt,müsste doch eine von der Membranauslenkung
abhängige Spannung aus dem OP rauskommen,und das wärs
(in der Theorie).
Der Rest ist ein klassischer P(roportional)I(ntegral)
D(ifferential) Regler,soweit ichs verstanden habe,ist
der P Anteil die Verstärkung ("wie stark soll die
Servoregelung wirken"),der I Anteil das,was die
Membran "bremst/dämpft",der D Anteil das,was die
Membran "auf Trab" bringt,"schneller im Antritt" macht.
Das ganze dient ja dazu,dass die Membran exakt das machen
soll,was die Musik vorgibt.Die Regelung soll die Fehler
des Treibers ausgleichen.
Angenommen,es kommt ein (Rechteck)Impuls:Die Membran
beschleunigt verzögert und schwingt dann
über,das gleiche nochmal in negativer Richtung.
Gegen den verzögerten Anstieg "hilft" der D-Anteil
"Kick (in the Ass?",gegen das Überschwingen die
"Bremse" I-Anteil.
Es müsste also bis zu Hälfte der halben Xmax überstark
beschleunigt werden,um dann entsprechend stärker bis
zum Stillstand (halber Xmax),Umkehrpunkt,abzubremsen,
so dass sich die Membranbewegung der Rechteckform
annähert.Je "doller" ich das treibe,desto mehr werden
der Treiber und die Endstufe belastet.Man kann sich der
idealen Rechteckform also nur annähern.
Mit steigender Lautstärke wird dieses Problem immer
krasser,also ist so eine Regelung nur was für potente
Treiber und Amps.
Nächste Idee: Die Regelung müsste sich dynamisch an
die Lautstärke anpassen,bei kleinen Pegeln viel
Regelung,bei hohen wenig.

In dieselbe Richtung geht der Ansatz "Negativer
Ausgangswiderstand der Endstufe".
Eine Art gewollte Mitkopplung,bringt bessere Kontrolle
des Amps über den Treiber (Dämpfungsfaktor).
Der Amp bekommt ein "vorverzerrtes" Signal,das die
Schwächen des Treibers kompensiert. (Ihr merkt,vieles
hab ich nur ungenau verstanden).
Das unterscheidet den aufstrebenden Bastler vom
Ingenieur.

Bevor ich also den Lötkolben schwinge,stelle ichs
erstmal zur Diskussion.

gruss
bukongahelas

bukongahelas schrieb:

Ja,auch die kapazitive Variante der Abtastung ist der Überlegung wert. Meine Idee (Hirngespinst?): Der Lichtstrahl (Laser oder LED) wird fast senkrecht auf einen auf die Mitte der Dustcap geklebten Reflektor (Alufolie/Spiegelfolie/Silberfarbe) gerichtet. Der reflektierte Strahl wird von einem Photoelement (PhotoTransistor/Diode) aufgenommen und mit OpAmp gepuffert/verstärkt. Das bringt erstmal noch nix,sieht vielleicht nett aus. Doch jetzt:Der Sender (LED/Laser) wird mit Sinus moduliert,und zwar mit einer Frequenz,deren viertel Wellenlänge (0-90 Grad) der halben maximalen Membranauslenkung entspricht. Verglichen mit dem "Referenz-Sinus" vom Generator müsste sich dann die Phasenlage von 0 Grad bei Membrannulllage,von +90 Grad bei max positiver Membranauslenkung und -90 Grad bei max neg ergeben. Da ein OP die Differenz seiner Eingangsspannungen verstärkt,müsste doch eine von der Membranauslenkung abhängige Spannung aus dem OP rauskommen,und das wärs (in der Theorie). ........ Bevor ich also den Lötkolben schwinge,stelle ichs erstmal zur Diskussion. gruss bukongahelas

Das Signal so analog auszuwerten wird nichts bringen.
Erstens ist der Sinus ja nicht linear. Das führt gerade bei größeren Auslenkungen in Richtung der 90 Grad zu stark nichtlinearen Signal.
Zweitens ist diese Abtsatung ja auch absolut analog. Der schräg gestellte Laser würde (wenn ich Dich jetzt richtig verstanden habe) mehr oder weniger stark auf die Empfangsoptik fallen...auch das entspricht einer zusätzlichen Verzerrung.

Eventuell ist die kapazitive Abtastung doch besser.

Habe gerade mal nach dem von tiki angesprochenen Triangulationsprinzip gegoogelt und u.a. das hier gefunden Seite 2 und dann die 1) beachten:

http://www.lasercomp...ts/blau/lc-ml-at.pdf

10kHz klingt gut, aber etwas Ernüchterung auf Seite 4 Genaugkeit besser 2%.
Aber ein Ansatz könnte das schon sein. Müßte man mal weiter suchen, was der Markt noch so hergibt.

Triangulationsprinzip: Hat wohl mit Dreiecken,Sinus,
Cosinus,Tangens,Winkeln und Strecken zu tun.
Das Problem bei der Messung ist,das mir das Licht
"zu schnell" ist.Ein Laserstrahl braucht von der
Erde zum Mond (NASA-Reflektor) und zurück etwa eine
Sekunde.Im mm-Bereich,wo ich messen will,sind das
nano und pico Sekunden,da kommt normale Elektronik
zeitmässig nicht mit.
Auch meine Messapparatur bildet ein (wenn auch spitzes)
Dreieck,das Problem des "zu schnellen Lichts" wollte
ich durch die Modulation mit Sinus umgehen.
Aber völlig richtig:Sinus ist nicht linear,aber man
kann ja auch Sägezahn nehmen.

Ich hoffe auf einen Schaltplan einer erprobten (Profi)
anwendung.
Existiert Backes+Müller (Eine Box hiess BM12) noch ?
Die tasteten allerdings den Bass induktiv und die
Mitten/Höhen kapazitiv ab,vermutlich wegen des Hubs
des Basses.Man könnte folgern,dass kapazitive Abtastung
für Bässe ungeeignet ist...
Will ichs für meine Subwoofer einsetzen,habe ich einen
Xmax von 70mm (Ground Zero Nuclear) zu messen.

gruss
bukongahelas

Hallo,
das ist mir alles etwas ungeordnet, um an den Erfolg zu glauben. Bitte such nach bereits realisierten Regelungen. MFB, motional feedback, Bassregelung, aktiv geregelter Lautsprecher... Selbst hier im Elektronikabteil lief eine recht vollständige Dokumentation, auch im Visaton-Forum (dort nennt sich sogar jemand MFB).
Die meisten mir bekannten Regelungen liefen der Einfachheit halber mit Piezo.
Anderer Link
Bassgegenkopplung
MFBFreaks (Niederlande)
Für den Inschinschör in Dir
usw.
Konkrete(!) Fragen auch gern per PN oder Email.

Auch bei einer Modulation bleibt die Lichtgeschwindigkeit konstant, nix da mit Phasendrehung.

Zum Glück ist die Lichtgeschwindigkeit konstant.

bukongahelas

Hallo zusammen,
bin ganz neu in diesem Forum und habe erst mal quer gelesen, um einen winzigen Überblick zu erlangen.
Habe mich hier ein wenig eingelesen, da mich diese Thematik seit den 70ern nicht mehr losgelassen hat (MFB-Philips). Habe vor 3 Jahren, nachdem ich reichlich Zeit für mein Hobby hatte, ernsthaft wieder angefangen mich diesem Problem zu widmen - mit Erfolg. Es laufen seit etwa 3 Monaten einige Muster zur vollsten Zufriedenheit - Gegenkopplung erfolgt allerdings weder mit kapazitivem Geber noch mit Piezowandler, sondern auf akustischem Wege, welcher sich aus unzähligen Versuchen als Favorit herauskristallisiert hat.
Mich würde sehr interessieren, was aus Ihrem Projekt aus damaliger Zeit entstanden ist. Hoffe es liest zufällig noch ein Forumsmitglied diese Antwort, ansonsten werde ich vielleicht selber mal ein entsprechendes Theme hier einbringen müssen.

MfG druesel1

Hi,

schön, mit diesen Gedanken mal wieder konfrontiert zu sein - ich hatte damals, auch unter dem Eindruck der MFBs von Philips (die ich nie gehört habe), mir eigene Gedanken gemacht. Und zwar sollte die Istwert-Aufnahme kapazitiv geschehen, und zwar in der Form daß die Kapazität linear zur Auslenkung des LS ist. Dann Frequenzmodulation, Demodulation, PID-Regler usw. Alles eigentlich mit Hobbymitteln durchaus machbar. Bin aber nach einigen Überlegungen dazu gekommen, daß DER AUFWAND besser gleich in anständigen Lautsprechern anzulegen ist.
Auch, weil man vermutlich die Kompensation von Resonanzen etc nicht besonders weit treiben kann, ohne dass es schwingt, blubbert und rummst, auch mit zusätzlichem Phasenschieber und sowas, als es etwas mehr Polsterwatte und ein paar Watt mehr bringen.

Übrigens: man kann auch den Lautsprecher selber als Generator wirken lassen: einfach über einen kleinen R anschließen, die dort abfallende Spannung entsprechend rück- und gegenkoppeln und schon hat man im Prinzip den gleichen Effekt.

Grüße, Hmeck

Hallo Hmeck,

hätte nie gedacht, dass jemand mitten am Tage auf so einen kleinen Randbeitrag eines so betagten Themas aufmerksam wird - vielen Dank erst einmal für Deine Rasche und interessante Antwort!
Die von Dir angedeutete kapazitive Erfassung der Membranbewegung hatte ich zwischenzeitlich ebenfalls einmal erwogen, bin aber sehr rasch wieder auf andere Möglichkeiten umgestiegen, da ich große Probleme mit Einstreuungen jeglicher Art (netzfrequente- und Hf-Einstrahlungen - wohnte in unmittelbarer Nähe mehrerer starker Kurzwellensender) bekommen habe. Allein mechanisch hätte ich hier einen recht hohen Aufwand treiben müssen - und ein bisschen vernünftig soll`s ja auch noch aussehen.
Auch die Geschichte mit der eigeninduzierten Spannung in der Schwingspule des LS hatte ich in den 70ern schon einmal aufgegriffen - die Idee hatte ich damals aus einer Russischen (!) Amateurzeitschrift - eine Brückenschaltung aus R und L eliminierte das Eingangssignal des LS, an den anderen Enden der Brücke lies sich bei absolut penibler Bemessung der Elemente die induzierte Spannung abgreifen und weiterverarbeiten. Ging prinzipiell, toll ohne Zusatzmechanik, aber bei mir halt nicht über ein Experimentierstadium hinaus (eigenartigerweise instabil und stark von der Ansteuerspannung abhängig).
Auch zahlreiche Piezowandler in unterschiedlichster Form, mit und ohne FET-Abschluss wurden auf die Membranen geklebt (unter anderem Philips-Prinzip) und mit den gewonnenen Spannungen herumexperimentiert (Analog-PID mit OpAmp etc.). Ging auch alles irgendwie, aber alle Versuche hatten mehr oder weniger einiges gemeinsam: Schwingneigung bei höheren oder sehr tiefen Frequenzen, Schalldrucküberhöhungen in ungewollten Bereichen, Rauschzunahme, nicht tolerierbare Mikrofonieeffekte... um nur das gröbste aufzuzählen.
Einen entscheidenden Durchbruch brachte der Einsatz von 30 Cent Elektretmikrofonen und ein simpler Verstärkeraufbau mit so wenig wie möglich phasenbeeinflussenden Komponenten.
Entstanden ist eine völlig "zahme" Anordnung, welche bei einem Boxenvolumen < 3l und einem Schalldruckabfall von 6dB auf etwa 20Hz untere Grenzfrequenz gelangt.
Es geht also auch heute noch, was man so in den 70ern fabriziert hat - dank moderner Bauelemente auch noch "eleganter" als damals.

So viel wollte ich eigentlich gar nicht von mir geben - lange Texte schrecken bestimmt viele ab. Versuche mich zu bessern.

MfG druesel1

aktives-hoeren.de

In dem Forum gibt einige Fachleute und vieles zu dem Thema zu lesen.

druesel1 schrieb:

Hallo Hmeck, hätte nie gedacht, dass jemand mitten am Tage auf so einen kleinen Randbeitrag eines so betagten Themas aufmerksam wird.

Tja, wenn man halt gewisse Pflichtarbeiten am Computer zu erledigen hat und dann gerne ab + zu mal zum Hobby rüberlinst...

Auch die Geschichte mit der eigeninduzierten Spannung in der Schwingspule des LS hatte ich in den 70ern schon einmal aufgegriffen -

Ich hab das vor gefühlten 100 Jahren aus einer englischen Amateurzeitschrift abgepinnt:

Der Kasten vor dem Ausgangsübertrager ist natürlich als Röhrenverstärker gedacht gewesen. (noch problematischer) Wie man es mit Halbleitern ohne Trafo macht, ist mir nicht ganz klar, weil die Ankopplung ja "schwebend" sein muss.

Captain-Chaos schrieb:

aktives-hoeren.de In dem Forum gibt einige Fachleute und vieles zu dem Thema zu lesen.

Hast Du einen direkten Link zum Thema?

Grüße, Hmeck

Hast Du einen direkten Link zum Thema?

aktives wissen

3L Box mit 20 Hz? Schalldruckabfall ist weniger interessant als das, was aus der Box maximal rauskommt. Wo liegt das Ding denn bei 20Hz?

Gruß

Achim

Hi,
Danke für den neuen Link
ich habe mich mal durch ein paar Beiträge geklickt, aber, ehrlich gesagt, nichts wissenswertes gefunden.
Wenn jemand schreibt, die Lautsprechersicke oder Stopfwolle bewirke eine Regelung, dann bauch ich das nicht weiter zu lesen.

Grüße, Hmeck

Hallo miteinander,
ihr seid ja so aktiv hier, dass man kaum hinterher kommt.
Vielen Dank erst einmal an Captain-Chaos für den Hinweis mit dem Link zum sehr interessanten Forumsthema - habe mich schon ein wenig reingewurstelt - danke.

Hmeck - die Brückenschaltung war sehr ähnlich, wenn ich mich recht entsinne - auf jeden Fall eisenlos.
Notizen aus damaliger Zeit habe ich nicht und an Links war zur damaligen Zeit wohl noch nicht zu denken.
Wenn meine verblieben grauen Zellen sich recht entsinnen war das Verhältnis der Brückenzweige ebenfalls 1 zu 10 gewählt, nur dass sich der Massepunkt unten (alles auf Deine Skizze bezogen) befand und die Selbstinduktionsspannung mittels Differenzverstärker - OpAmp - links und rechts abgenommen wurde - quasi schwimmend. Hier müssen wohl die Großmächte etwas voneinander abgekupfert haben, hat sich offenbar wenig geändert.

Paga58 - endlich mal jemand der Zweifelt! Die angegeben Werte sind rein physikalisch natürlich völlig inakzeptabel und eigentlich nicht erreichbar, das ist mir schon klar. Mit ein klein wenig Elektronik lässt sich aber auch hier die Physik überlisten. Die Boxen, welche ich derzeit mehrfach betreibe, haben ein Nettovolumen von 2,4L, sind völlig Luftdicht und weisen einen f-Gang mit max. 1dB Abweichung von 35Hz bis etwa 1kHz auf. Alles darüber ist rein Weichen und LS-abhängig. Ab 35Hz fällt der gemessene Schallpegel relativ gesehen bis zu 20 Hz um 6dB ab - ich meinte schon das, was zu hören und zu messen ist.
Mir ist schon klar, dass sich das sehr fantastisch liest und ich es ebenfalls mit äußerster Skepsis betrachten würde, frei nach dem Motto - glaube nur der Statistik, welche du selber gefälscht hast.

Stehe für Zweifler jederzeit für Hör- und Messversuche zur Verfügung.

MfG druesel1

Hi,

mal zur Anregung, die Überwachung der Membranauslenkung über einen in der Membranmitte angebrachten Sensor kann nicht ein mögliches Eigenleben der Membransicke oder Zentrierspinne überwachen. Gerade bei zu kleinen Gehäuse hätte ich befürchtung um ein mögliches Verbiegen der Sicke...
Auch große und dünne Membrane erzeugen auf der Aussenseite nicht unbedingt den Druck wie im Mittelpunkt, heißt sie verbiegen sich und tragen somit weniger zur Schallerzeugung bei.

Bei der elektrischen GK von Hmeck bin ich mir nicht wirklich sicher ob davon überhaupt ein Feedback davon richtig ausgewertet werden kann...

Hier mal eine Übersicht diverser Problemstellen:



http://www.linkwitzlab.com/frontiers_3.htm#study%20material

Mit nur einem einzigen Sensor einen Lautsprecher zu überwachen wird woll nicht aussreichen.
Mehrere Sensorenübewachen sind denn aber auch nicht unbedingt wirtschaftlich :-)

Bleibt die Frage offen, ob es nicht einfacher währe von vornherein in besser Lautsprecher zu investieren....

Grüße

Hallo druesel,

Stehe für Zweifler jederzeit für Hör- und Messversuche zur Verfügung.

Wenn Du aus Hannover bist, würde ich glatt auf Dein Angebot zurück kommen und eine Hörprobe vereinbaren

@WVO

Bleibt die Frage offen, ob es nicht einfacher währe von vornherein in besser Lautsprecher zu investieren....

Das auf jeden Fall, trotzdem finde ich die Sensorregelung eine sehr interessante Gegenkopplungsmaßnahme, greift sie das Übel doch an der Wurzel.

Hallo WVO,

toller Link mit super theoretischer Abhandlung - verstehe ich leider nur Bruchstückhaft - aber Dein Beitrag ist einleuchtend. Vorausschicken möchte ich erst einmal, dass ich zwar recht lange Überlegungen vor einem Projekt anstelle, aber dann wahrscheinlich schneller am Lötkolben bin, als andere eine ihrer Formeln zu Papier gebracht haben. Ich vertraue da eher auf 50 jährige praktische Erfahrungen, einen guten Messpark, einer großen Auswahl an Bauelementen, meinen und den Ohren anderer und lasse mich im allgemeinen nicht so rasch von theoretischem Für und Wider aus dem Konzept bringen - anderenfalls wäre ich mit Sicherheit nicht zu diesen Resultaten gelangt.

Zu Deinem Beitrag: Ich überwache die Membranbewegung nicht in der Mitte dieser, ich umgehe all die von Dir aufgezählten Unwägsamkeiten wie bspw. "wabbelige" Membran und alle sich daraus ergebenden Nachteile (welche natürlich nicht mit einem zentrierten Geber erfasst werden können) damit, dass ich das vom LS abgegebene Schallereignis mit all seinen "bösen", ungewollten "Zugaben" (auch der der Box selbst!) auswerte, und durch eine möglichst starke Gegenkopplung weitestgehend verringere. Die Zweifler kommen jetzt immer mit dem Satz: "So`n Blödsinn, dann muss es ja schon zu hören sein, bevor du es wieder hinbiegen willst - kann gar nicht funktionieren!". Es funktioniert! Jede Gegenkopplung ist prinzipiell von solchen Dingen abhängig. Es muss nur schnell genug und mit dem erforderlichen Maß gearbeitet werden.

Noch eine Bemerkung am Rande: Theoretisch lässt sich so gut wie alles auseinander nehmen und für mehr oder weniger akzeptabel erklären. Der Zuhörer nimmt jedoch das Schallereignis praktisch und nicht theoretisch wahr. Winzigkeiten, welche fast nur rechnerisch und kaum messtechnisch nachweisbar sind, geschweige denn von einem hörenden Ohr auch nur im Ansatz erkannt werden können, spielen für mich persönlich eine untergeordnete Rolle - das Auseinandersetzen mit diesen Problemen überlasse ich liebend gern anderen. Theoretische Abhandlungen und eingereichte Patente zu dieser Problematik gibt es zu Hauf. Wirklich dauerhaft stabil laufende und sehr gut reproduzier- und vor allem bezahlbare "Hardware" muss man schon suchen.

In diesem Sinne - MfG druesel1

Hallo Captain-Chaos,

danke für Dein Interesse, aber ich nehme mal an, dass Dir südlicher Berliner Stadtrand ein wenig weit erscheinen wird.
Falls Du zufällig einmal hier zu tun haben solltest, bist Du gern gesehen!

Mit den von Dir angedeuteten besseren LS ist hier leider überhaupt nichts zu bekennen - zumindest nicht in dem Segment von Kleinboxen (< 10L; meine haben knapp 2,5L Nettovolumen und nicht die schlechtesten LS - zumindest für meinen Geschmack und Geldbeutel.). Ab einer bestimmten Boxengröße keine Frage, hier ist dann glaube ich auch schon abzuwägen ob eine solche Regelung noch nötig und sinnvoll ist, wenn nicht absolut hochwertige, unverfälschte Wiedergabequalität verlangt wird.

MfG druesel1

Meine Frage hast Du aber umschifft:

Mich interessiert weniger der Bassabfall deiner Box, sondern der maximal erreichbare Schalldruck bei 20 Hz und sagen wir einmal 10% K3.
ZB ist es für einen 8cm Bass absolut kein Problem auch ohne MFB linear 20Hz bei entsprechendem Equalizing zu erreichen - nur der maximal mögliche Schalldruck ist halt eher "minimalistisch".


Gruß

Achim

Hallo paga58,

hast Recht, wenn Deine Frage in diese Richtung ging habe ich mit der Antwort wohl nicht gerade ins Schwarze getroffen.

Es ist natürlich genau so wie Du es formulierst - der maximal erreichbare Schalldruck reicht nicht für eine Saalbeschallung, bei Tieftönern von der "Stange", wie ich sie verwende, obwohl ich hier nach dem bestmöglichen (ohne Probleme frei zu kaufen und preislich noch diesseits von Gut und Böse) gesucht habe.
Die Boxen sind für eine Wohnraumbeschallung bis ca. 30m² ausgelegt und hierfür für meinen Geschmack bestens geeignet. Der absolute Schallpegel in 1m Abstand erreicht bei allen Exemplaren einen Wert >80dB bis etwa 30Hz, bei 20Hz etwa 6dB weniger. Der kubische Klirrfaktor liegt hierbei unter 5%. Mit anderen Messergebnissen kann ich auf die Schnelle nicht dienen.
Da ich keinerlei Veränderungen an den LS vornehme ändert sich natürlich auch der maximal erreichbare Schalldruck bei sagen wir 20 Hz nicht, ob nun mit, oder ohne Gegenkopplung, das wird einzig durch die Parameter des LS vorgegeben. Anzumerken ist evtl. noch das recht kleine schalldichte Gehäuse, welches der Membran einen ganz erheblichen Widerstand bietet und somit ein mechanisches "Übersteuern" durch überzogenen Membranhub - Überschwingen,Klirrfaktor - entgegenwirkt. Das muss natürlich durch el. Leistung ausgeglichen werden. Der Verstärker benötigt ganz erhebliche Reserven!

Eins stimmt mich allerdings etwas traurig: Die Aussage in Deinem 2. Satz. Es stimmt zwar alles, was Du schreibst, dass man mit "zerhacken" und entsprechendem DSP ein Equalizing zum Erreichen eines linearen Frequenzganges ohne weiteres hinbekommen würde, wozu ich mich in meiner Verzweiflung in Ansätzen auch schon habe hinreißen lassen, das klangliche Ergebnis hat aber mit dem eines wirklich gegengekoppelten Systems nicht wirklich etwas zu tun. Hier benötigt man bei direktem Vergleich nicht einmal eine ordentliche Messung - das sticht ins Auge, oder besser gesagt ins Ohr. Klirrfaktor und besonders labberiges Ein- und Ausschwingverhalten im Tiefbass verderben einem hier den Hörgenuss.
Es ist halt eben nur eine Steuerung mit all ihren Nachteilen und keine Regelung und dies noch in einem für den Schallwandler äußerst kritischen und sensiblen Bereich (größere LS mit deutlich höherem Schalldruck müssen natürlich nicht so weit in die "Enge" getrieben werden, hier sind einer Steuerung wahrscheinlich eher Chancen einzuräumen).
Ich möchte Dir nicht zu nahe treten, aber ich kann mir nicht wirklich vorstellen, dass Du so etwas schon einmal im Direktvergleich erleben durftest. Wenn doch, und Dein Eindruck war ein völlig anderer, würde ich mich sehr über ein paar Details freuen.

Entschuldige bitte, wenn meine Formulierungen etwas schroff und anmaßend angekommen sein sollten - es war keinesfalls so gewollt! Ich habe nur leider in meinem Umfeld immer wieder mit Bemerkungen wie: "Da zieh`ste halt die Bässe n` biss`l hoch - det bringts ooch" zu kämpfen - genau das bring es aber nicht.

MfG druesel1

Hi druesel1,

ich möchte noch einmal fragen: habe ich das richtig verstanden, daß die "Istwertaufnahme" mit einem (oder mehreren) kleinen Mikrofonkapseln geschieht? Falls es kein Geheimnis bleiben soll: Sind die innen oder außen? Eins innen, eines außen (sozusagen im Gegentakt)? Mittendrin, ein paar cm vorm Konus? Und sind die überhaupt pegelfest genug für so eine Nahaufnahme? Und sind sie noch linear genug, als Druckaufnehmer, bei den vermutlich doch großen Ampliduden?

Ansonsten leuchtet es mir schon ein, daß ein paar cm mehr an Schallweg die Sache auch nicht schlechter machen, angesichts der Schallwellenlängen im Bassbereich, wenn man dafür eine sichere Signalaufnahme erzielt. Und sie gehen vom tatsächlichen akustischen Geschehen aus, anders als diese Brückenschaltungen. Letztere ist dann allerdings verzögerungslos.

Und noch was: daß ein per Equalizing geradegebogener Frequenzgang, (egal ob analog oder digital), der beispielsweise bei einem langsamen Sweep eine tadellose Figur machen könnte, so gut wie gar nichts nützt, sollte schon klar sein.

Grüße, Hmeck

danke für Dein Interesse, aber ich nehme mal an, dass Dir südlicher Berliner Stadtrand ein wenig weit erscheinen wird.

Stimmt...leider
Aber danke für das Angebot

Hallo Hmeck,

schön, dass jemand so großes Interesse zeigt und genau die Schwachstellen herauspickt, welche zu, ich sage einmal, besonderen Schaltungsmaßnahmen zwingen - in meinem direkten Umfeld kommt leider niemand auf solche Gedanken.
Die Aufnahme geschieht mit einem (möglichst unempfindlichen!) Elektretmikro sehr nah vor der Membran, um, wie Du schon feststelltes, kurze Laufzeiten zu gewährleisten und somit den unvermeidlichen frequenzabhängigen Phasenversatz gering zu halten. Mit einem ordentlichen 2-kanal-Oszi kann man das auch gut erkennen. Jedoch ist die Verschiebung bis 200 - 300 Hz so gering, dass sie messtechnisch nachweisbar ist, aber hörphysiologisch nicht negativ wahrgenommen wird.

Die Aussteuerbarkeit des Aufnehmers wurde, wie bereits erwähnt, durch Typauswahl und dem Umstand, dass die Fet`s der verwendeten Mikros über 40 V Uds vertragen, schaltungstechnisch so weit optimiert, dass man sich keinen "Festklirrfaktor" einbaut. Ähnliche "Krücken", welche aber den Parametern der Gesamtkonstruktion nicht schaden, sind im Wesentlichen durch die konsequente Verwendung von durchweg Standardbauelementen zu Stande gekommen. Mit Spezialbauteilen hätte man vieles noch vereinfachen können. Aber als alter Bastelgeizhals sucht man halt nach gängigen Lösungen, welche manchmal etwas unkonventionell erscheinen.
Übrigens, genau die von Dir angesprochenen Probleme haben sich erst recht spät herauskristallisiert - hätte mich schon während der Entwicklungsphase mal in diesem Forum umhören sollen - danke für das Interesse.

MfG druesel1

Hi,

ich habe die Zeit miterlebt, in der MFB als neuzeitliches Wunder galt und etliche Firmen entsprechendes anboten.
Außerdem bin ich aus Saarbrücken, wo Backes und Müller früher stark gepowert wurden ( ihr Finanzier hatte hier ein HiFi Studio) und heute sogar noch ihren Firmensitz haben.

Du kannst also davon ausgehen, dass ich nicht nur einmal MFB Boxen gehört habe. Kennzeichnend war dabei, dass sie FÜR IHRE GRÖSSE viel Bass hatten, eine Box mit doppeltem Volumen aber nicht zu schlagen war.

80dB Peak heißt beim Crestfaktor normaler Musik 70dB Durchschnittspegel im Bass. Das ist unter Berücksichtigung der A Filterkurve gerade Zimmerlautstärke und genau die würde ich von einer 3Liter Box auch erwarten - auch ohne MFB. Und schau dir mal den "Basscomputer" von KLH aus den 70ern an. Kleine Boxen zogen damit zu Philips MFB LS gleich, die großen übertrafen sie.

Es gab vor 30 Jahren auch MFB Bausätze. Deren Nachteil war allerdings, dass sie nur mit genau einem LS Typ funktionierten und Versuche, sie für andere zu modifizieren in der Regel mit miesem Einschwingverhalten reagierten.

Das hier ursprünglich angesprochene Lasersystem ist so komplex, dass es hier nicht hingehört und entsprechend auch nicht daraus geworden ist. War von Beginn an klar, das ist was für Profis..

Gruß

Achim

Hallo paga58,

schön von Dir zu hören. Deinen interessanten Ausführungen folgend, habe ich mich mal im Netz umgeschaut und dort ein wenig gelesen. Von den KLH hatte ich nämlich noch nie etwas gehört.
Letztendlich komme ich aber zu dem Schluss, dass wir offensichtlich etwas aneinander vorbeireden. Mein ganzes Projekt basiert keinesfalls darauf möglichst hohen Schalldruck bei tiefen Frequenzen zu erreichen, sondern auf einer dem Original, bzw. dem, was die Damen und Herren der Studiotechnik abgemischt haben, so nahe wie möglich zu gelangen. Wo kein Bass ist, soll auch keiner sein - nicht Schalldruck um jeden Preis!! Ich könnte mir vorstellen, dass Hörer, welche sehr bassbetontes Hören bevorzugen, was ich auch gern tue - jedoch keinen "Bumsbass", welcher unweigerlich in jeder ungeregelten Box mehr oder weniger in Erscheinung tritt, anfangs doch sehr enttäuscht sind. Den lieb gewonnenen mehr oder weniger dröhnenden Bass gibts nicht mehr. Bei meinen kleinen Boxen werden bei etwa 150 Hz ca. 6 dB "vernichtet", sprich durch den regelnden Effekt heruntergezogen - das heißt auf 1/4 der Verstärkerleistung zurückgeschraubt. Das nimmt man schon als Lautstärkeabfall wahr! Immer getreu dem Motto: wo nichts ist, soll auch nichts sein.
Im Gegensatz zu dieser Abregelung kurz mal ein winziges Rechenexempel: Abfall der ungeregelten Box bei 25 Hz 20 dB - möchte man das wirklich ausgleichen, wäre schon einmal die 100fache (!) Leistung fällig.

Man Kann hier ganz gut erkennen, welche Probleme sich aufwerfen. Und diese Leistungssteigerung von angenommenen 60 Hz (weil hier z.B. der Druck gerade dem der 1kHz entspricht) und den angenommenen 25 Hz mit einem einfachen Equalizing - viel mehr machen die KLH nach dem was man lesen kann auch nicht - hinzubekommen, das würde ICH wiederum als Profiaufgabe bezeichnen (von Parameterverschlechterung einmal ganz abgesehen). Die Regelung bemüht sich hier ohne jegliche Hightech so gut sie eben kann, bzw. ich es ihr gestatte und verbessert zusätzlich das gesamte Übertragungsverhalten der Anlage.

Zu deinen Befürchtungen bezüglich winziger Lautstärke kann ich dich beruhigen - dem ist nicht so.
Zimmerlautstärke ist ja immer so ein Gummibegriff. Sollte sie auch bei dir bei normaler, gut verständlicher Unterhaltung liegen, musst du dich bei ein wenig hochgezogenem Verstärkerpegel mit dem dir Gegenüber schon ganz schön anbrüllen. Treibst du`s noch weiter - Klirrfaktor noch in der Norm - hast du bei einer eingebauten Wohnung schnell einige gute Freunde mehr.

Noch kurz zu Scheitelfaktor und physiologischem Lautstärkeempfinden. Ersteren gibt die akustische Darbietung vor und interessiert mich eigentlich nicht.
Das 2. wäre mir hier ein eigenes Thema wert. Hier gehen ja die Meinungen sehr weit auseinander.
Nur so viel: in meinem Verstärker hat jeder Eingang einen separaten Pegelvorsteller und die Lautstärkeregelung ist mit einer physiologischen Beeinflussung ausgestattet, in welche ich mehr Entwicklungsarbeit investiert habe als in die Membranregelung - daher mein Interesse an dieser Problematik. Ich habe mich hier für Fletcher-Munson entschieden und konsequent bemüht, die Differenzkurven in das Projekt einfließen zu lassen. Zimmerlautstärke und weniger sind kein Problem mehr, der Höreindruck bleibt gleich!

So, das muss es erst mal sein, das Wetter ist toll und die Frau schubst mich in den Garten – arbeit die mich leider nicht so begeistert – aber wat mut dat mut. Bis bald.

MfG druesel1

Hallo druesel,

das Bild soll nur grundsätzliche Probleme von Schallwandlern zeigen. Der Link ist eher der Vollständigkeit halber ;-)
Wobei es zum Thema Klippel noch einiges interessantes im Netz gibt....
Nicht umsonst wird es weltweit bei renommierten Herstellern zur Entwicklung verwendet (auch mit Laserabtastung) ;-)

Auf theoretischer Ebene habe ich mir eine Lautsprecherregelung auch schonmal durchgesponnen.
Mein Entschluß war, dass es zuviele Faktoren gibt die schwer zu erfassen sind und auszuregulieren währen... Deshalb sind alle Ideen in diese Richtung bis dato bei mir verworfen.
Auch mit der Mirkofonkapsel sind die Ergebnisse wohl irgendwo begrenzt,wie schon erwähnt.
Zum Beispiel Frequenzgang der Kapsel unbekannt...

Da du nun sowas aber verwirklicht hast, würden mich dennoch auch paar Sachen interessieren.
Du verwendest ein 2,5 L geschlossenes Gehäuse. Mit welchen Treiber? bzw. gib bitte an welcher Durchmesser und welches Hubvermögen pro Richtung dieser besitzt.
(Zu diesem Verhältnis ist selbst ein Standart 6" Lautsprecher groß)
Soetwas elektrisch auf eine Wunschfrequenz zu entzerren sehe ich nicht unbedingt als Problem (was nicht heißt, dass es Problemfrei ist).

Ich gehe mal davon aus, dass dieses kleine geschlossene Gehäuse in Verwendung mit einem etwas größeren Treiber und Entzerrung geradzu Klirr provoziert. Da würde es mich schon gerne einmal interessieren, wie gut die Gegenkopplung hier im Bereich (sagen wir mal) 20 bis 100 Hz wirkt.
Kannst du hierzu einen Vergleich bringen, was dein Projekt in Bezug Klirr mit und ohne Gegenkopplung in diesem Bereich bei halbwegs konstanten Frequenzgang bringt? Ich bin da schonmal neugierig, wie gut die Regelung auf Klirr reagiert

Mfg

PS: es eilt nicht, lass dir Zeit....

Hallo WVO,

habe gerade mal ein wenig Zeit (die Frau ist arbeiten gefahren -hi) und werde versuchen ein paar Antworten zu geben.

Lass dich bitte nicht so rasch durch theoretische Hindernisse und Unwägsamkeiten von deinen guten Ideen abbringen. Vieles erweist sich beim "Hineinhören" als wenigen stören und kritisch als angenommen und wenn namhafte Hersteller mit Slogans wie "kompromisslos" um sich schleudern sollte man schon ein wenig genauer hinschauen und erkennt meist, dass hier auch nur mit Wasser gekocht wird.

Zum f-gang der Kapseln: ganz genaue Werte für den Tieffrequenzbereich zu bekommen ist fast nicht drin - interessiert die Anwender auch nicht wirklich, wenn sie nicht zufällig als Messmikro o.ä. eingesetzt werden sollen. Habe zu diesem Zweck eine einfache Relativmessung mit recht guten Kopfhöreren und einer haarsträubenden mech. Konstruktion durchgeführt, mit dem Ergebnis, dass ALLE von mir getesteten Kandidaten (20 Stck wie gekauft - ca. 6€) keinen nennenswerten Abfall zu sehr tiefen Frequenzen hin zeigten ( Bereich etwa 300 - 20 Hz). Gravierend waren dagegen die Schwankungen zu höheren Frequenzen, welche mich jedoch weniger oder gar nicht interessieren. Ich hab sie halt verwendet und es ging gut.

Zu den akustischen Treibern: soll kein Geheimnis sein - Monacor SPH 135TC, 5,4", 2 x 8Ohm, 2 x 60 W in der Spitze - für mich eben der Kompromiss hinsichtlich Preis und Qualität, egal welches Geschrei ich auch hiermit provoziere.

Klirrfaktor: nach meinen eigenen Erfahrungen (meine persönlichen gehörten, nicht messtechnisch unterlegten) bedeutet Volumenverringerung nicht zwangsläufig eine Erhöhung der nichtlin. Verzerrungen.
Lineare sicherlich, was ja auch deutlich wahrzunehmen ist. Zu dem kl. Volumen kommt noch eine gute Ausfütterung, wodurch die Membran noch stärker bedämpft wird. Hierdurch sinkt zumindest die Überschwingneigung, welche bei freier Membran nicht unerheblich zu nichlin. Verz. beitragen dürfte.

Ich habe auch mit winzigen Ventilierungsöffnungen (3mm Loch) und "normalen" Öffnungen und Rohren ein wenig rumexperimentiert - allesamt verworfen. Ich denke hier geht zu viel Schallereignis am Aufnehmer vorbei und entzieht sich der Gegenkopplung. Mehrere Aufnehmer wären denkbar, jedoch dürften hier durch unterschiedliche Phasenlagen neue Probleme entstehen.

Zur Gegenkopplung folgendes: ich habe keine detaillierten Messergebnisse für den von dir angeführten Bereich. Ich habe lediglich eine Messung bei 50 Hz bei einem Bekannten in einem leider 200km entfernten kleinen Messstudio durchgeführt, welche die simplen Berechnungen erwarten ließ (die Messmöglichkeiten hierfür habe ich leider nicht zur Verfügung).
Exemplarisch drei Werte, welche evtl. ein wenig Aufhellung bringen:
Gegenkopplungsfaktor 100Hz etwa 4
Gegenkopplungsfaktor 50Hz etwa 6
Gegenkopplungsfaktor 20Hz etwa 1, also nix mehr mit Verbesserung. Die Verstärkerleistung würde hier anderenfalls Werte annehmen müssen, welche dem LS schnell den Garaus machen würden. Hierunter ist dann wieder ein möglichst steiler Verstärkungsabfall gefragt, um bei entsprechend tieffrequenten Signalen nicht die gesamte Anordnung mit neuen Leistungsbauelementen und Schallwandlern ausstatten zu müssen. Das sind dann so Probleme welche sich in der Praxis ergeben.

Da die oben erwähnte 50Hz-Messung mit Gegenkopplung den Klirrfaktor ohne Gegenkopplung auf etwa 1/6 verringerte, hat mir das eigentlich für eine trendmäßige Aussage genügt. Weiter habe ich es nicht getrieben (vielleicht noch kurz eine Erklärung für die sich ergebenden Gegenkopplungsfaktoren: sie symbolisieren das Verhältnis der Endverstärkerleistung mit und ohne Gegenkopplung bei angestrebtem linearen Schalldruckverhalten der Box).

Hoffe ich habe nicht völlig daneben gelegen mit den kurzen Ausführungen.

MfG druesel1

Habe mit Interesse die Zeilen gelesen....

Suche Rat bei einer Realisierung für meine aktiven Klipschornnachbauten,
will den Bass regeln, denke nach dem was ich bisher lesen konnte
werde ich mal einen Versuch mit einer Mikrofonschaltung testen,
kann mir einer einen Rat geben?
Ich habe vor das Mikro über der Mitte des 38cm Basstreibers zu platzieren,
innerhalb des gefalteten Horngangs.
Vielleicht hat da jemand schon Erfahrung gesammelt?
Die Weiche ist ein Subraktivfilter.
Die Teile laufen schon ca. 25 Jahre.

mfg und guten Rutsch!

Hi,

was ist die Ursache des Wollens?
Unzufriedenheit mit dem Status Quo?
Einfaches Haben-Wollen?
Langeweile?

Zunächst einmal sollte klar sein, das die Regelung mit der Qualität des Sensors steht und fällt.
Das Mikro, vor allem eine sehr billige Electret-Kapsel, ist als Sensor grenzwertig.
Zwar ist der Schalldruck als Sensorgröße praktisch (proportional zur Schnelle), da die Regelungselektronik einfach aufgebaut werden kann, wenn das Mikro aber sehr hohen Schalldrücken >>100dB ausgesetzt ist, verzerren die meisten Kapseln wie Hulle.
Ich halte einen anständigen Piezo-Sensor für vorteilhaft.
Die Schnelle als sensiertes Signal erlaubt ebenso einfache Schaltungsaufbauten.
Schon Montageort, -Art, Sensor-Typ und Sensorgewicht beeinflussen neben vielen weiteren Faktoren das Ergebnis.
Es ist nicht umsonst, das diese Technik ein absolutes Nischendasein führt.
Ich würde vorschlagen Du vertiefst Dich ein wenig in die vorhandene Literatur über die MFB Systeme von Philips, Sony, B&M (Friedrich Müller), Velodyne und anderen in Form von Firmenschriften, Patenten(!) und Besprechungen um eine genauere Vorstellung von der Materie zu bekommen.

Es sollte auch bewusst sein, das eine Regelung keine Wunder wirkt und automatisch ein gutes oder besseres Klangbild bewirkt.
In vielen Fällen ergibt sich nur eine rein akademisch interessante Klirrverminderung.
Raummoden kann sie z.B nicht ´ausregeln´.
Gegen die Raumakustik kämpft auch die Regelung vergebens.

DerESELman