Vorstellung meiner "Neuen" ... Monitor 1

RPWG
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Beitrag von RPWG »

Ich denke nicht, dass es zielführend wäre, noch von mir gewollt, hier irgendeinen Konkurrenzgedanken zu verfolgen. Ich mache das ja einfach aus Spaß an der Freude und weil ich es einfach hinbekommen möchte. :wink:

Es gehört ja außerdem noch etwas mehr dazu, als ein paar Windungen Draht mit zwei Magneten in ein x-beliebiges Chassis zu setzen. Das war jetzt mal der Erstschlag. :P

Ziel müsste es meiner Meinung nach sein, wenn man einmal das Handwerkszeug hat und gute Sensoren anfertigen kann, den ganzen theoretischen Hintergrund zum Lautsprecher an sich aufzuarbeiten, so dass man ein möglichst genaues Modell erstellen könnte, an das man dann mit den Methoden der Regelungstechnik heran geht (Wurzelortskurven etc.). Dieses ganze "ich stelle einen GK-Grad von x dB bei der Frequenz y ein" (so habe ich es jetzt hier trotzdem gemacht) gefällt mir irgendwie nicht. Da fehlt mir die Aussagekraft z.B. einer Ortskurve. Ich kann jedenfalls (mangels besseren Wissens?) nicht von "15 dB Gegenkopplungsgrad bei 40 Hz" auf "aha, dann regelt das System in xy Sekunden ein, bei z Prozent Überschwingen" schließen 8)
Ralph Berres hat geschrieben:Roman ich habe mir zwischenzeitlich mal Gedanken gemacht, wie man das fertigungstechnisch einfacher in den Griff bekommen könnte.
Gut, dass ich noch eine ganze Kiste Relais hier rum liegen habe. :mrgreen:
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Ralph Berres
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Beitrag von Ralph Berres »

Die Ortskurve kannst du aufnehmen, wenn du die Regelschleife öffnest, und das Signal direkt in den Endverstärker einspeist.

Ralph Berres
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cay-uwe
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Beitrag von cay-uwe »

RPWG hat geschrieben:
cay-uwe hat geschrieben: Der "unprofessionelle" Aufbau hat auch so sein Reiz :mrgreen:
Für Freunde der gediegeneren Optik gibt es auch eine Version mit frischer Staubschutzkappe. :P
[...]
Ich hoffe es gibt bald einen Bericht zum Doppelschwingspulen-Sub :wink: ...
Sieht ja schon sehr viel "profesioneller" aus, aber auch wieder sehr normal. :(

Auf den Versuch mit der Doppelschwingspule bin ich auch gespannt. Ich werde darüber berichten, keine Sorge. Habe mir dafür ein 10" Tieftöner bestellt, man weiß ja nie. :wink:
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Koala887
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Beitrag von Koala887 »

Hallo Roman,
RPWG hat geschrieben: Was kommt denn nun heraus wenn man ein paar Neodymmagnete, ein altes EWSD-Relais und eine Prise Epoxykleber mit o.g. Tieftöner verheiratet (und sich unzählige Male die Finger zwischen den Magneten quetscht)?
My first Sensorspule, könnte man sagen. :cheers:
meinen Glückwunsch zur erfolgreichen Sensorregelung! :cheers:

Die gleiche Idee hatte ich auch schon mal und habe mir auch Gedanken gemacht, wie man wohl die Magnete da rein bringt, ohne daß sie zusammen klatschen. :roll: Habe auch schon einen Tieftöner zerlegt, aber weiter bin ich noch nicht gekommen...

Aber deine Bilder animieren einen ja gerade dazu, es nochmal zu probieren. Im Moment experimentiere ich aber noch mit Analogrechner und Stromgegenkopplung, welche auch ihren Reiz hat.

Könntest du mal eine Klirrmessung mit und ohne Regelung machen, um zu sehen ob die Regelung auch wirklich besser funktioniert?

Schöne Grüße
Daniel
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Ralph Berres
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Beitrag von Ralph Berres »

RPWG hat geschrieben:Dieses ganze "ich stelle einen GK-Grad von x dB bei der Frequenz y ein" (so habe ich es jetzt hier trotzdem gemacht) gefällt mir irgendwie nicht. Da fehlt mir die Aussagekraft z.B. einer Ortskurve. Ich kann jedenfalls (mangels besseren Wissens?) nicht von "15 dB Gegenkopplungsgrad bei 40 Hz" auf "aha, dann regelt das System in xy Sekunden ein, bei z Prozent Überschwingen" schließen. 8)
Wenn man die Gegenkopplung so stark einstellt, das es ganz sicher noch nicht schwingt, kann man durch öffnen des Lautsprecherrelais messen, um wieviel die Ausgangsspannung an der Endstufe direkt steigt.

Bei der Resonanzfrequenz sollte der Faktor 10 erreichbar sein. Bei einigen hundert Herz wird irgendwann der Faktor auf 1 abgefallen sein, da ist dann Ende mit der Regelung.

Das System regelt sofort ohne Totzeit und ohne überschwingen aus. Wenn Totzeit vorhanden wäre, würde er schwingen, wenn ein überschwingen vorhanden wäre dann ist die Regelung kurz vor dem schwingen. weil zu stramm eingestellt.

Beides muss man vermeiden.

Der Kirrfaktor wird um den Gegenkopplungsfaktor niedriger sein als ohne Regelung.

Die Resonanzüberhöhung bei der Resonanzfrequenz muss flacher, aber dafür breiter werden, bis der asymptotischer Grenzfall eingetreten ist. Ab da benimmt sich der Lautsprecher, als wäre er Masselos.

Ab dem Zeitpunkt, ab der bei offener Regelschleife die Phasenverschiebung an der Sensorspule von den 90° abweicht, kommt dann allmählich das Ende der Regelung. Die Phasenverschiebung wird wohl irgendwann zunehmen. Ab 120° beginnen dann die Effekte wie überschwingen usw. Aber das hast du ja vermutlich im Studium schon gelernt.

Ralph Berres
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RPWG
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Beitrag von RPWG »

Hallo Daniel, hallo Ralph,
Koala887 hat geschrieben: Könntest du mal eine Klirrmessung mit und ohne Regelung machen, um zu sehen ob die Regelung auch wirklich besser funktioniert?
Werde ich die Tage mal machen. Wie gesagt, das war jetzt alles mehr oder weniger "aus der Hüfte geschossen", um zu sehen ob es überhaupt mit bescheidenen Mitteln möglich ist. :wink:

Ralph, danke für deine Ausführungen. Das erscheint mir alles 100% plausibel, und letzten Endes habe ich den P-Anteil auch genau so eingestellt, wie du es hier geschildert hast. Nur wer sagt mir jetzt, was die neuen Systemeigenschaften sind?

Der Lautsprecher als mechanisches System müsste eigentlich ein klassischer Fall der Regelungstechnik sein, und dementsprechend auch einigermaßen gut analytisch zu berechnen sein. Aber irgendwie, und da darf ich jetzt auch mit dem Finger auf mich zeigen, macht sich keiner die Mühe, das mal aufzuarbeiten, weil es eben doch nicht ganz so einfach ist. :mrgreen:

Wenn ich schon mal wüsste, dass ich analytisch auf, sagen wir irgendeinen Wert für die Kreisverstärkung komme, wo der aperiodische Grenzfall vorliegt (und da will ich ja hin!), dann wäre mir um einiges wohler. Auch wenn das Modell vielleicht nicht bis ins kleinste Detail stimmt. Alles andere ist für mich irgendwie halber Blindflug. :? Was nicht heißt, dass es damit nicht funktioniert. :wink:

Einen schönen Sonntag allerseits,
Roman
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Ralph Berres
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Beitrag von Ralph Berres »

RPWG hat geschrieben:Ralph, danke für deine Ausführungen. Das erscheint mir alles 100% plausibel, und letzten Endes habe ich den P-Anteil auch genau so eingestellt, wie du es hier geschildert hast. Nur wer sagt mir jetzt, was die neuen Systemeigenschaften sind?
Das ist ein Strahler nullter Ordnung. Das heist er hat kein Eigenleben mehr, sondern wird nur noch die Bewegung ausführen, die du ihm vorgibst.

Ralph
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musikgeniesser
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Beitrag von musikgeniesser »

Moin Roman,
moin Ralph,
moin Forenten,

na, hier ist ja was los! Wenn ich das jetzt mal in meine Worte fassen darf, dann gewinnt Ihr hier gerade die Erkenntnis, dass so eine Lautsprecherregelung nichts ist, wovor man Angst haben müsste. Also wenn man über gediegene Kenntnisse auf dem Gebiet, ausgeprägtes handwerkliches Geschick und die nötige Neugier verfügt; und dann ist es nur noch ein Frage des Mutes. Schön, dass das so auf Anhieb erste Ergebnisse zeitigt.

Dann drücke ich mal die Daumen, dass das so weitergeht. Der Teufel steckt ja bekanntlich im Detail aber Euch scheint so schnell ja nichts zu schrecken.

Herzliche Grüße

Peter
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Ralph Berres
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Beitrag von Ralph Berres »

musikgeniesser hat geschrieben: Also wenn man über gediegene Kenntnisse auf dem Gebiet, ausgeprägtes handwerkliches Geschick und die nötige Neugier verfügt; und dann ist es nur noch ein Frage des Mutes.
Was mich an Roman beeindruckt, ist die Tatsache dass er die Grundlagensowohl physikalisch, als auch mathematisch, bis in die letzte Einzelheit verstehen will, und danach handeln will. Das es ihm auf Anhieb gelungen ist jetzt schon verschiedene Sensoren zum laufen zu bekommen, läßt darauf schließen, das er auser dem theoretischen ( mathematischen ) Rüstzeug auch noch das nötige handwerkliche Geschick besitzt, um solche filigranen Arbeiten durchzuführen.

Das erinnert mich irgendwie ein bischen an die Gründerzeiten von Backes&Müller, nur mit dem Unterschied, dass die Herren Backes und Müller, die Grundlagen erst legen und nicht nur verstehen mussten.

Es würde mich jedenfalls unglaublich freuen, wenn daraus mehr werden würde als nur die Absicht, eigene Lautsprecher zu bauen. Das Potential hat er jedenfalls schon mehrfach bewiesen.

Ralph
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phase_accurate
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Beitrag von phase_accurate »

Ein Typ aus Skandinavien hat mal einen einfach aufzubauenden Kapazitiven Sensor entworfen. Werde mal googeln , ob ich das noch irgendwo finde. Der einzige Nachteil war, dass man Chassis mit Aluminium Schwingspulenkörper benutzen muss.

Gruss

Charles
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Ralph Berres
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Beitrag von Ralph Berres »

Wenn man einen Lautsprecher schon kapazitiv abtasten will, dann würde ich die Membran aus Aluminium herstellen. Dann würde man auch die Partialverzerrungen erfassen, und nicht nur die Bewegung der Schwingspule.

Es gab sowas schon mal in den 70ger Jahren in Form einer B&M Monitor5. Der hatte 4 Stück 13cm Tieftöner 1 Sück 13cm Mitteltöner und 1 Stück 25mm Hochtonkalotte. Alles kapazitiv geregelt.


Ralph Berres
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phase_accurate
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Beitrag von phase_accurate »

Habe ihn gefunden:

http://www.servospeaker.com/tech/tech.html

Gruss

Charles
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musikgeniesser
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Beitrag von musikgeniesser »

Moin Roman,
moin Ralph,
moin Charles,
moin Forenten,

das Internet ist schon 'ne coole Sache.
phase_accurate hat geschrieben:Habe ihn gefunden
Ich bin ein bisschen enttäuscht, dass da nirgends integriert oder besser noch doppelt integriert wird, wie ich es einmal in diesem AES-Papier von Cabasse
P11-4 Radiated Sound Field Analysis of Loudspeaker Systems: Discrete Geometrical Distribution of Circular Membranes versus Co-Incident Annular Rings—Bernard Debail, Cabasse Acoustic Center - Plouzané, France; Hmaied Shaiek, GET - Brest Cedex, France
gesehen habe (liegt mir vor; kann ich auf Anfrage bereitstellen). Dass kein falscher Eindruck entsteht: ich habe das nur überflogen, wohl wissend, dass ich es auch bei sorgfältigem Lesen nicht in seinen Verästelungen verstanden hätte. Allerdings vereinfachen auch diese Autoren häufiger und kommen zu normalen Termen. Normal für deren Verhältnisse, klar.

Ich schreibe hier natürlich deshalb, weil ich überzeugter Regelungs-Anhänger und daher total begeistert bin, dass hier das Thema mal wieder ganz ernsthaft und grundsätzlich vorangetrieben wird. Sowas ist immer gut. Vielleicht fällt auch ein wenig mehr Verständnis auf meiner Seite dabei ab. Sowas ist auch immer gut.

Weiter so!

Herzliche Grüße

Peter
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phase_accurate
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Beitrag von phase_accurate »

Ich finde nicht unbedingt die Regelungselektronik speziell elegant (es gibt dort einiges, das ich anders machen würde) , dafür aber die Ausführung des Sensors. Wobei auch letzterer noch vereinfacht werden könnte, wenn man z.B. ein Chassis mit Aluminium Schwingspulenkörper verwendet, muss letzterer nur geerdet werden. Die Hochspannung kann man dann hochohmig an die feste Elektrode anlegen. Mit Hilfe eines kapazitiv gekoppelten, sogenannten Ladungsverstärkers kann dann das Beschleunigungssignal abgenommen werden.

Gruss

Charles
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RPWG
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Beitrag von RPWG »

Hallo zusammen!
musikgeniesser hat geschrieben:Dann drücke ich mal die Daumen, dass das so weitergeht. Der Teufel steckt ja bekanntlich im Detail aber Euch scheint so schnell ja nichts zu schrecken.
Danke Peter! Das Thema ist denke ich brennend interessant, vor allem weil die die klanglichen Gewinne so gravierend sein können. :cheers:

An den Details kann ich mich ja jetzt aufhängen, da es schon mal in der Grundidee funktioniert. z.B. wie man die Spule am geschicktesten und am geometrisch exaktesten wickelt.

Charles,
über die Idee war ich vor Monaten schon mal gestolpert und fand sie sehr interessant. Ich hatte das mal durchgerechnet.

Die Kapazität in diesem Zylinderkondensator folgt ja

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also irgendeiner Konstante mal der Überschneidungslänge der Elektroden.

Halte ich jetzt die Spannung über dem Kondensator bestmöglich konstant, dann beträgt die verschobene Ladung

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und der Strom als zeitliche Ableitung

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Wenn ich noch richtig ableiten kann :mrgreen: , dann komme ich auf

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Also einem Strom, der über irgendeine Konstante direkt mit der Geschwindigkeit der kolbenförmigen Schwingspulenbewegung zusammenhängt. Wer hindert mich jetzt daran, ähnlich wie bei B&M im Hochton, die Hochspannung mit dem NF-Signal zu modulieren und so das Differenzsignal zu bilden? Müsste ich aber noch mal nachrechnen. Den Strom durch den Kondensator jagt man dann durch einen sehr hochohmigen Transimpedanzverstärker (I-U-Wandler) und hätte das Differenzsignal als Spannung vorliegen, welche dann auf den Endverstärker gegeben wird. Überschlagsmäßig hatte ich das mal für eine 1-Zoll Schwingspule durchgerechnet und einige Hundert Volt, dann kam ich auf Ströme im µA-Bereich. Außerdem liegt die eine Seite des Kondensators dann auf Massepotential, was auch nicht schlecht ist.

Es müsste sogar besser sein, die Kapazität über die Verschiebungslänge zu modulieren, als über den Abstand zu einer festen Gegenelektrode, weil für diesen Fall ich auf die Abhängigkeit

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komme, richtiges Ableiten wieder vorausgesetzt :mrgreen: . Da spielt noch quadratisch die momentane Auslenkung rein... aber wie weit das für kleine Auslenkungen relevant ist kann ich ohne nachzurechnen nicht sagen :wink: . Schön ist bei dieser Variante natürlich, wie Ralph schon erwähnt hat, dass man die Schwingung der Membran komplett erfassen kann.

Korrigiert mich wenn ich hier Stuss verzapft habe! :wink:

Beste Grüße,
Roman
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