Sensorregelung: Verfahren, Messung und Hörbarkeit

Ralph Berres
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Beitrag von Ralph Berres »

Ich frage mich wie man bei einer Kompaktbox von sagen wir 5-10Liter eine durch das Luftvolumen erzeugte zweite Resonanz erzielen kann, welches sich noch eine Oktave unterhalb der Chassisresonanz befindet.

Bisher war ich der Meinung, das sich eine echte Bassreflexbox nur realisieren lässt, wenn man über das nötige Volumen verfügt, welches die zweite Resonanz unterhalb der Chassisresonanz bewerkstelligen kann.

Früher waren das immer Lautsprecher mit um die 200Liter Volumen. Transmissionline usw. lassen wir mal außen vor. das ist eine andere Baustelle.

Also Fragen an die Experten. Wie baut man eine echte BR Box mit 5-10 Liter, welche auch bis 30Hz runter reicht?. Oder werden dann nur die Oberwellen der angeregten 30 Hz abgestrahlt, was man dann als angenehm lauten Bass empfindet?.

Ralph Berres
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RPWG
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Beitrag von RPWG »

O. Mertineit hat geschrieben:"Ungeregelte" LS produzieren vornehmlich Klirr niedriger Ordnung, der bei richtiger Auslegung weit unter die Hörschwelle gedrückt werden kann. Regelungen reduzieren zwar den (Gesamt-) Klirr oft sehr deutlich, jedoch kann sich das verbleibende Klirrspektrum in Relation zu Oberwellen höherer Ordnung hin verschieben [...]

Dies muss als eine mögliche Auswirkung bei der Entwicklung zumindest im Auge behalten werden.
Guter Punkt und tatsächlich eine der Herausforderungen im geregelten Lautsprecherbau :) . Die spektrale Verteilung wird bei der Betrachtung des Gesamt-THD oft vernachlässigt, deshalb muss man das akribisch im Auge behalten.

Dass man das lineare Übetragungsverhalten auch feed-forward-mäßig hinbekommt, ist ja x-mal durchgekaut worden. Das ist dann der Punkt, an dem sie einem irgendwann eröffnen, dass die Welt leider gar nicht linear/zeitinvariant ist :D ...
O. Mertineit hat geschrieben:[...] Das Problem ist u.a., daß hier in der Vergangenheit gezielt Fehlinformation betrieben wurde, u.a. sogar das Unterdrücken von Partialschwingungen der Membran durch Sensorregelung als gängige Anwendung von bestimmten Vetriebsleuten verbreitet wurde. [...]
Ja. Das zeigt aber auch, dass die Vertriebler nicht wissen, was sie verkaufen. Das sollte man m.M.n. auch abgrenzen. Durch das i.d.R. irgendwie integrierend geartete Verhalten des offenen Regelkreises und der Führungsgrößenbildung findet zunächst einmal eine Verkleinerung der Bandbreite statt, sodass Partialschwingungen tatsächlich etwas weniger angeregt werden können.

Ein Punkt, der ein geregeltes System von einem "normalen" Feedforward-System weiterhin unterscheidet, ist die anders geartete Störübertragungsfunktion, bzw. die (frequenzabhängige) Sensitivität des Ausgangs auf eine Störung am Ausgang. Das sind alles Details.

Grüße
Roman
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Ralph Berres hat geschrieben:Ich frage mich wie man bei einer Kompaktbox von sagen wir 5-10Liter eine durch das Luftvolumen erzeugte zweite Resonanz erzielen kann, welches sich noch eine Oktave unterhalb der Chassisresonanz befindet.
Hallo Ralph,

(Edit: So tief muss tatsächlich nicht immer abgestimmt werden.)

ein (weiterer) (Ex-) Kurs in BR wird wahrscheinlich manche nur noch mehr nerven, aber Du kannst ja mal z.B. mit "WinISD Pro" spielen:

http://www.linearteam.dk/?pageid=winisd

Im Prinzip kann man jede noch so kleine Box so tief abstimmen wie man will, indem man die Massereaktanz des Ports hoch genug wählt ...

Dies führt aber zu kleineren Portquerschnitten (und/oder zu längeren Reflexrohren), so daß irgendwann
weder ein "geräuschfreier" Betrieb bei höheren Pegeln noch eine hinreichende Linearität der Anordnung mehr gewärleistet ist. Außerdem handelt man sich mit langen Reflexrohren potentielle Resonanzprobleme bereits im unteren Mittelton ein (*).

Es gibt daher gewisse Grenzen dafür, was jeweils als sinnvolle Auslegung gelten kann: Nähert man sich diesen Grenzen, dann wird u.a. eine erhebliche strömungstechnische Optimierung des Ports notwendig und bei noch extremeren Abstimmungen (z.B. "klein und tief") kommen dann irgendwann nur noch spezielle Passivschwinger mit recht hoch eingestellter Membranmasse in Frage (***).

Mit diesen lassen sich auch sehr kompakte Gehäuse sehr tief abstimmen, ohne daß es z.B. zu Geräuschbildung kommt.

Gängige historische Beispiele für "2-Wege BR mit Passivschwinger" wären z.B. die Elektro Voice "Interface alpha"

http://www.audioscope.net/images/electr ... lpha-7.jpg

oder verschiedene frühe Modelle der Kent Engineering Foundation (KEF).

Grüße Oliver

_______________

(*) Für Subwoofer und andere recht tief getrennte Systeme ist das kein ernstes Thema.

(***) Ein Passivschwinger kann übrigens auch noch über einen Antrieb verfügen, den man über vollständigen oder teilweisen Kurzschluss der Schwingspule zur Einstellung der Gehäusegüte Qb verwenden kann ...

Gute BR Konzepte haben mit "Kostenersparnis" eher wenig zu tun, denn u.a. wirklich BR geeignete Treiber findet man kaum im "Schnäppchenregal", allein aufgrund der dort geforderten kräftigen Antriebe (hohe Eigendämpfung).
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RS.schanksaudio
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Beitrag von RS.schanksaudio »

O.Mertineit hat geschrieben: ein (weiterer) "(Ex-) Kurs in BR" wird wahrscheinlich viele nur noch mehr nerven,
aber Du kannst ja mal z.B. mit "WinISD Pro" spielen:

http://www.linearteam.dk/?pageid=winisd
Genau,
hier einmal eine Simulation des Treibers unserer Prisma 2 in 4 l geschlossen und in 4 l ventiliert (hier bespielhafte Abstimmung auf 50 Hz). Zur Verdeutlichung zeigt das Diagramm den max. SPL, also den Bereich in den man das Chassi elektrisch und mechanisch treiben könnte. Das ist aber nur eine stark vereinfachte Betrachtung um das grundsätzlichen Effekt aufzuzeigen...

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Legende: grün ist BR, blau ist geschlossen

Viele Grüße
Roland
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Bernd Peter
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Beitrag von Bernd Peter »

Hallo Oliver,

mein erster BR Lautsprecher, ein Nachbau der ProAc Super Tablette,

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hatte zwecks strömungstechnischer Optimierung Strohhalme im Reflexrohr:

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Gruß

Bernd Peter
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RS.schanksaudio
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Beitrag von RS.schanksaudio »

Bernd Peter hat geschrieben:Hallo Oliver,

mein erster BR Lautsprecher, ein Nachbau der ProAc Super Tablette,
(..)
hatte zwecks strömungstechnischer Optimierung Strohhalme im Reflexrohr:
Nein, das gilt der Reduktion der Portresonanzen... die "Strohhalme" haben dazu die halbe Länge des BR-Rohrs.
Die Strömung wird dadurch nicht verbessert, eher im Gegenteil, weil sich die Oberfläche deutlich vergrößert und die Luft mehr reibt.

Viele Grüße
Roland
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RPWG
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Beitrag von RPWG »

Hallo Bernd Peter,

Sieht ja gut aus 8) . Kann mir vorstellen, dass damit die Portgüte eingestellt wird. Den positiven Einfluss auf Strömungsgeräusche kann ich mir aus dem Bauch raus nicht unbedingt vorstellen.

EDIT: Roland war schneller, sorry.

EDIT: Genau die angesprochene größere Reibung verringert dann die Güte...

Grüße
Roman
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Bernd Peter
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Beitrag von Bernd Peter »

Hallo R&R,

man lernt nie aus, hoffe die Strohhalme wissen das auch. :wink:

Gruß

Bernd Peter
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Salvador
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Beitrag von Salvador »

Guten Abend,

was mich mal interessieren würde, ist ob im Bassbereich bis sagen wir 100 Hz eine Sensorregelung mit Mikrophonkapsel, so wie das früher A.C.T gemacht hat, bei identischen Chassis einer Sensorregelung mit MC-ähnlichem Beschleunigungssensor klanglich ebenbürtig ist.
Gibt es dazu denn Erfahrungswerte?
Vielen Dank für konkrete Eindrücke, so vorhanden.

Viele Grüße,
Andi
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Nun ja Salvador,

das hängt wohl ganz entscheidend davon ab, welche Faktoren die von Dir empfundene Qualität der Tieftonwiedergabe in einem konkreten Lautsprecher/Raum Setting wirklich ausmachen ...

Bist Du ein gewöhnlicher menschlicher Hörer innerhalb gewöhnlicher raumakustischer Bedingungen (deren Einfluss gut untersucht ist ...) oder gehörst Du zu den (gefühlten ...) "X-Men" hier im Forum, die (scheinbar ...) über jedweder Realität akustisch kleiner Räume im Tieftonbereich stehen und daher eigentlich gar keine "Hörer" mehr sind, sondern reine "Auffassungsdiskutanten" ?

________
P.S.: Meine Mitgliedschaft hier im Forum steht durchaus zur (auch sofortigen) Disposition, denn ich bin nicht länger bereit, Standpunkte außerhalb anerkannter wissenschaftlicher Erkenntnis weiterhin zu tolerierten bzw. selbige "aus Rücksicht gegenüber forumsrelevanten Herstellerinteressen zart anfassen zu müssen."

Am Ende muss jedes Forum selbst wissen, durch welche Klientel es auf welche Weise wahrgenommen oder auch selbst zur Geschichte werden möchte.
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Salvador
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Beitrag von Salvador »

Hallo Oliver,

kannst Du denn einen Erfahrungswert in Form von "ich habe beides schon gehört und für mich hört sich das so und so an" beitragen? Denn danach hatte ich gefragt. Reines Rumtheoretisieren über egal was interessiert mich hier im Konkreten eigentlich nicht so sehr, auch wenn das interessant sein kann, wonach ich fragte, waren praktische Eindrücke zum Vergleich der beiden Regelungsvarianten.

Grüße,
Andi
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Frederik
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Beitrag von Frederik »

Hi Andi,
Salvador hat geschrieben:...was mich mal interessieren würde, ist ob im Bassbereich bis sagen wir 100 Hz eine Sensorregelung mit Mikrophonkapsel, so wie das früher A.C.T gemacht hat, bei identischen Chassis einer Sensorregelung mit MC-ähnlichem Beschleunigungssensor klanglich ebenbürtig ist.
Gibt es dazu denn Erfahrungswerte?
Meinst Du den Vergleich Mikrofon (AFB) vs. induktiv sensorgeregelt?

Ich habe die Erfahrung gemacht, dass die Mikrofongegenkopplung einer Sensorregelung auch im Tiefbass unter raumakustischen Bedingungen nicht ebenbürtig ist. Die Unterschiede sind nicht dramatisch, aber doch ausreichend groß um sie als eben solche wahrzunehmen.

Ich beziehe mich in Sachen Mikrofonregelung allerdings auf die alte AFB Regelung von B&M und auf die nochmal hörbar bessere AFB Regelung von Roman (welche höhere Gegenkopplungsfaktoren zulässt).

Was A.C.T. gemacht hat soll wohl mit beiden erstgenannten Methoden nicht mithalten können, habe da allerdings keine eigene Erfahrung mit gemacht.

Ein via Sensor geregelter Tiefton klingt noch "trockener" als via Mikrofon geregelt. Mit Mikrofon klingt es etwas "weicher", aber ähnlich "entspannt" (von Klirr bereinigt).

Oliver,

dein Einwand bezüglich "Verdeckungseffekte durch Raumakustik" ist berechtigt und doch ist es nur auf dem Papier so schwarz/weiß wie Du das siehst. In der Praxis gibt es noch ein paar Grauwerte. :wink:

Grüße,
Frederik
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Frederik hat geschrieben: In der Praxis gibt es noch ein paar Grauwerte. :wink:
O.K. Frederik, dann nenne mir doch als ersten deiner "Grauwerte" bitte einmal konkret das Bündelungsmaß Deines Tieftonsystems, damit ich einschätzen kann, von welchen "Raumanteil" wir hier wirklich reden ...

Lass mich mal raten, es geht (Dir ...) hier um Tieftonsysteme mit Bündelungsmaßen um 0db, über die hier diskutiert werden soll?
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Hallo zusammen,

Moderativer Hinweis: Ein Teil dieses Beitrags wurde entfernt, da off-topic.

Viele Grüße Harald



Daher nochmals zum Titel des Threads und zum Sachthema: "Sensorregelung: Verfahren, Messung und Hörbarkeit."

Die Hörbarkeit aller denkbaren Faktoren, welche die Tieftonqualität beeinflussen, ist in den hier meist zugrundeliegenden Setups dadurch gegeben, daß ein Hörer sich mit den beteiligten Schallquellen gemeinsam in einem akustisch kleinen Raum aufhält.

Man kann jetzt ohne Anspruch auf Vollständigkeit eine Liste beispielhafter Einflussfaktoren aufstellen :

- Beschaffenheit des Raums (Geometrie, Absorption im Tiefton)
- Position der Schallquelle im Raum
- Position des Hörers im Raum
- Hochpasscharakeristik der Schallquelle im Freifeld ("auf Achse")
- Richtcharakteristik der Schallquelle (z.B. Monopol, Dipol, Kardioid, ...)
- nichtlineare Verzerrungen (u.a. K2, K3, K4, K5 ...) der Schallquelle unter Berücksichtigung von Hörschwellen
- ... kann sicher noch fortgesetzt werden

Zunächst sieht man, daß eine Regelung auf einige dominante Einflussfaktoren, die sich über verschiedene Settings hinweg (z.B. bei unterschiedlichen Hörern) deutlich unterscheiden, keinen Einfluss hat.

Möchte man also das Thema "Hörbarkeit" des Threads diskutieren, so sollte man grundsätzlich die Rolle von dominanten Einflussfaktoren kennen. Für diese Feststellung ist es nicht einmal entscheidend, ob man sich dem Thema primär "messend" oder primär "hörend" nähert.

Grüße Oliver
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Salvador
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Beitrag von Salvador »

Hallo Frederik,

Ja, genau, praktische Hörerfahrungen zu Mikrofonsensoren vs.induktive Sensorregelung waren gemeint.

Vielen Dank für Deine Eindrücke!

Andi
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