Versuch: Regelung mit einem Doppelschwingspulen-Tieftöner

[cay-uwe]

OK Leute, es geht weiter hier

Heute morgen bin ich schon sehr früh wach gewesen und habe angefangen weitere Messungen zu machen. Dabei muss ich sagen, dass ich eine einfache Subwoofer / Satelliten Weiche bei mir noch habe, die im Subwooferbereich einen Addierer besitzt. Sie wird für meine weiteren Versuche und Messungen dienen. Da muss ich noch etwas umlöten um die alles korrekt zu machen, aber ich konnte es nicht lassen, auf die Schnelle schon mal ein Versuch zu machen, um zu verifizieren, ob das Prinzip im Wesentlichen funktioniert.

Und siehe da, obwohl die Schaltung nicht dem entspricht was aufgebaut werden soll, weil z.B. im Regelkreis ein 12dB Hochpass bei ca. 40 Hz noch implementiert ist, der noch raus muss, sehen die Tendenzen schon mal gut aus.

So z.B. der Frequenzgang mit und ohne Rückkopplung, wie folgende Messung zeigt:



Die rote Kurve zeigt den Verlauf des Frequenzgangs ohne Rückkopplung, die Blaue mit. Wie zu erwarten war, wurde der Überschwinger bei ca. 60 - 70 Hz "geglättet und auch schön zu sehen ist, dass die blaue Kurve zu den unteren Frequenzen flacher abfällt. Das spricht dafür, dass die Rückkopplung ihre Arbeit macht, sprich wie ich es Anfangs erwähnt hatte, etwas mehr "Gas" gibt. Das ist insbesondere unterhalb von ca. 40 Hz gut zu sehen. Dass der Schallpegel nicht stärker linearisiert wird, liegt unter Anderen daran, dass im Regelkreis der erwähnte 12dB Hochpassfilter bei ca. 40 Hz liegt, den ich noch entfernen muss.

Viel wichtiger ist aber was sich in der Sprungantwort tut. Wie einleitend besprochen, besitzt der Tieftöner in diesen Einbau einen Überschwinger bei ca. 60-70Hz, der sich im Frequenzgang durch eine Überhöhung darstellt und in der Sprungantwort hat man gesehen, dass der Tieftöner in seiner Einbauresonanz nach schwingt.

Mit dem Testaufbau heute morgen konnte man das Nachschwingen trotz eines Tiefpasses bei ca. 150 Hz gut erkennen wie folgende Messung darstellt:



Die Sprungantwort sieht zwar etwas wüst aus, aber ab ca. 24ms ist zu sehen, dass der Tieftöner in seiner Einbauresonanz nach schwingt. Insbesondere der ausgeprägte Überschwinger nach ca. 24ms zeigt das deutlich.

Schaltet man die Rückkopplung ein, so ergibt sich folgendes Bild:



Bis ca. 24ms sieht das Ganze noch sehr ähnlich aus, aber schön zu erkennen ist, dass der Überschwinger nach 24ms praktisch verschwunden ist und das obwohl es sich hier um ein auf die Schnelle aufgebauter Test handelte.

Wie gesagt, es bedarf einiger Anpassung an der von mir vorgefundenen Schaltung im Gerät, aber aus meiner Sicht wird schon deutlich, dass prinzipiell die Methode über eine Rückkopplung über die zweite Spule, ihre Aufgabe erfüllt

[cay-uwe]

Eigentlich wollte ich bei den schönen Wetter eine Fahrradtour machen, aber die Neugierde ließ mich nicht los und ich habe den Hochpass und den Tiefpass von der Subwooferweiche umgangen um eine Fullrange Messung zu machen.

Dabei ist mir aufgefallen, dass ich bei den Sprungantworten vorher, die Polarität beim Messen invertieren muss, da der benutzte Verstärker das Signal invertiert. Das vergesse ich immer bei den Amp

Ok, ich trage mal kurz nach, was die Sprungantwort ohne Weichen macht.

Hier einmal die Sprungantwort ohne Rückkopplung:



Diesmal habe ich die Überschwinger mal gekennzeichnet und man sieht, dass der Tieftöner auf seiner Einbauresonanz auschwingt. Etwa ab ca. 47ms ist der Tieftöner zur "Ruhe" gekommen.

Schalte man die Rückkopplung ein, ergibt sich folgendes Verhalten für die Sprungantwort:



Deutlich zu sehen ist, dass die Überschwinger komplett verschwunden sind, oder wie bei den ersten ( 1 ) stark bedämpft sind, was der Rückkopplung zu verdanken ist. Der Tieftöner kommt schneller zur "Ruhe"

Dass die Rückkopplung wirkt habe ich auch akustisch vernommen können. Leider brummt die benutzte Weiche etwas vor sich hin. Schaltet man die Rückkopplung ein, wird das Brummen deutlich leiser, obwohl der Pegel ca. gleich ist, sprich die Störgröße wird auch "eliminiert"

[cay-uwe]

Heute lädt das schlechte Wetter dazu ein, sich mit dem Experimentieren weiter zu beschäftigen, was ich heute Vormittag gemacht habe.

Die gestrigen Messungen basierten im Wesentlichen auf Messungen mit und ohne Rückkopplung, die sich im Frequenzgang wie folgt darstellten:



Für alle Messungen wurde die Boxgeometrie ( Baffle Step ) berücksichtigt um den Einbau mit in die Messungen einfließen zu lassen.

Die grüne Kurve zeigt den Zustand ohne Rückkopplung und wie schon erwähnt ist bei ca. 60 Hz eine Überhöhung zu erkennen, die durch die schwache Dämpfung im eingebauten Zustand entsteht.

Schaltet man die Rückkopplung ein ( blaue Kurve ), sieht man wie vorhergesagt, dass die Resonanz stark bedämpft wird. Ich habe die Rückkopplung so gewählt, dass annähernd der aperiodisch Fall entsteht, sprich bei 60 Hz sollte der -6dB Punkt liegen, was aus den Messungen der Sprungantwort, die ich gestern gezeigt habe praktisch zu sehen ist.

Interessant zu beobachten ist, dass oberhalb von ca. 250 Hz, die Rückkopplung eine Art Shelvingfilter Funktion aufweist, die sich aus meiner Sicht als sehr praktisch erweist, denn sie kompensiert in diesen Fall in etwa den Baffle Step Effekt

Ob das nun letztendlich von Vorteil ist, muss sich noch zeigen.

Heute morgen habe ich über eine DSP Weiche das Ganze noch im Bassbereich entsprechend der theoretischen Betrachtungen in den anfangs erwähnten Dokumenten entzerrt. Die dazugehörige Messung ist in dunkel lila zu sehen. Immerhin -3dB bei ca. 25 Hz. Das lässt sich doch sehen, oder ?

Nachdem ich alles aufgebaut hatte, habe ich mich natürlich gefragt, was bringt das Ganze und habe mich entschieden mit der DSP Weiche eine elektronische Bassentzerrung nach Linkwitz für den nicht rückgekoppelten Einbau durch zu führen, womit ich in etwa vergleichbare Frequenzgänge im Bassbereich bekomme, wie folgende Messung zeigt:



Dabei ist die obere Messung die des Chassis ohne Rückkopplung und die Untere mit Rückkopplung. Das habe ich getan um Vergleiche zwischen elektronisch entzerrten Chassis und rückgekoppleten Chassis machen zu können.

Als erstes hat mich die Messung der Sprungantwort interessiert und da habe ich mich entschieden, diese nicht aus einer Impulsmessung herzuleiten, sondern habe die Möglichkeiten von ARTA genutzt, dass man mit ARTA Burst-, Sinus-, Dreieck- und Rechteckmessungen und vieles Andere durchführen kann.

So habe ich auf den Tieftöner ein Rechtecksingnal mit 1 Hz ( praktisch gesehen einen Sprung ) gegeben und dies war die Aufnahme bzw. Messung in beiden Fällen:



Auch in diesen Fall ist oben die Messung vom nicht rückgekoppelten Tieftöner und unten die mit der Rückkopplung. Ich war etwas überrascht, da ich dies so nicht erwartet habe, denn beide Fälle zeigen als Sprungantwort ein ähnliches Verhalten ...

Gut, man könnte sagen, dass das bereist in den Frequenzgängen zu sehen ist, die im Phasen-Betrag Verhalten praktisch identisch sind, aber ehrlich gesagt hätte ich erwartet, dass das rückgekoppelte System "schneller" zu Ruhe kommt.

Wie auch immer, den muss ich noch nachgehen, und so machte ich mich daran, beide Fälle im Klirrverhalten zu untersuchen, denn da erwartete ich auch eine Besserung, so wie es in den Dokument von C Cheng beschrieben ist.

Diesmal habe ich mich entschieden zur Messung das ATB Messsystem zu nehmen, das es direkt den Klirrfaktor zeigt, was Vielen gängiger ist. Auch hier war ich erst mal überrascht, da der Gesamtklirrfaktor THD in beiden Fällen auf den ersten Blick ähnlich aussah; sogar noch mit leichten Vorteilen für die nicht gegen gekoppelten Version

Erst nachdem ich mir die einzelnen Klirrwerte genauer betrachtet habe offenbarte sich ein Unterschied, wie folgende Messung zeigt:



Auch für diese Darstellung gilt, dass die obere Messung die für das nicht rückgekoppelte System ist, die Untere für die rückgekoppelte Version.

Oberhalb von ca. 45 Hz liegen beide System mehr oder weniger gleich und lassen bei einen Pegel von ca. 90dB nichts zu wünschen übrig. Bei näherer Untersuchung unterhalb von 45 Hz wird man feststellen, dass die unharmonische Verzerrung K3 niedriger liegt und bei 20 Hz beträgt sie sogar nur die Häfte. Dies ist ein Indiz dafür, dass nicht lineare Verzerrungen gut entgegen getrennten wird. Die harmonische Verzerrung K2 liegt dafür allerdings höher, was aber subjektiv gesehen kein großes Problem darstellt, da wir das als angenehm vernehmen

Mein vorläufiges Fazit:

1. Was mir gefallen hat:

Die Implementation der Rückkopplung hat sich insgesamt gesehen als sehr einfach dargestellt, insbesondere weil keine Umbaumaßnahmen am Chassis notwendig sind.

Insbesondere die nicht linearen Verzerrungen scheinen im Tiefbass von der Rückkopplung zu profitieren

Das Shelvingfilter Verhalten zu oberen Frequenzen könnte geschickt zur Baffle Step Kompensation genutzt werden.

Das System scheint sich sehr stabil zu verhalten.

2. Was mir Weniger gefallen hat:

Ich hätte eine Verbesserung in der Sprungantwort erwartet. Das werde ich eventuell näher analysieren

[Fujak]

Hallo Cay-Uwe,

danke für die ausführliche Dokumentation, die für mich gut nachvollziehen lässt, wie Du vorgegangen bist.

Ich hätte eine Verbesserung in der Sprungantwort erwartet.

Wenn es sich um eine echte Regelung handelt, würde ich das auch erwarten. Denn gerade das schnellere Ausschwingen ist als Zunahme von Präzision hörbar.

Auch wenn ich Deinen Zeilen entnehme, dass Du dem noch weiter auf die Spur kommen möchtest, so legen für mich bereits die bisherigen Ergebnisse einer kaum unterschiedenen Sprungantwort die Schlussfolgerung nahe, dass das eigentliche Regelungspotenzial auf Basis der Doppelschwingspule relativ begrenzt ist - verglichen z.B. mit den Beschleunigungssensoren unter der Dustcap mit nachgelagerter Auswertungselektronik, wie sie Silbersand oder AGM verwenden.

Schön jedenfalls, dass Du Dir die Mühe gemacht hast, dem mal praktisch nachzugehen, sodass nicht (wie so oft) aus dem hohlen Bauch darüber philosophiert werden muss.

Grüße
Fujak

[cay-uwe]

Hallo Fujak,

so ganz stimmt das nicht mit den echten Beschleunigungsaufnehmer, denn laut der theoretischen Betrachtung von C. Cheng verhält sich die zweite Spule bis ca. 150 Hz genau so

Dazu ist das Verhalten in Kapitel 3.1 sehr genau beschrieben. Wenn ich mir alle Messungen anschaue, gibt es im Prinzip eine sehr gute Übereinstimmung mit den Messungen in beiden Dokumenten mit meinen.

Ich habe schon andere Verfahren gesehen, z.B. mit Mikrofon Rückkopplung, bei der sobald der Bass entzerrt wurde, die Vorteile der gute Dämpfung wieder dahin waren.

Schön wäre es mal gewesen, so ausführliche Messungen mal von Anderen zu sehen. Eventuell lässt sich der Roman, der ja mit getrennten Aufnehmern a lá AGM oder Silbesand experimentiert dazu verleiten

Ansonsten habe ich den Nachmittag damit verbracht eine Box mit den Erreichten auf zu bauen und den Tieftöner mit einer Mittel- Hochtoneinheit kombiniert.



Sieht halt richtig nach Versuch aus und in MONO Betrieb hatte ich schon so meinen Spaß hatte

Nach einigen Versuchen hat mir eine Trennung mit 12dB Linkwitz-Riley bei ca. 1kHz am Besten gefallen und der Frequenzgang in etwa 70cm Entfernung sieht wie folgt aus:



Getrübt würde der Hörspaß nur durch meinen alten YAMAHA Verstärker der bei tiefen Frequenzen recht schnell schlapp machte

[wgh52]

Hallo Cay-Uwe,

danke für die viele Mühe, Ausführlichkeit und Nachvollziehbarkeit mit der Du uns an Deinem Experiment teilhaben läßt! Große Klasse!

Oh! Da sehe ích: Hinten links steht eine Sonus Natura Unikat, die entsprang ja auch dem Experimentierdrang (Thema Zeitrichtige LS) und dann doch mehrfach gebaut wurde. Äääähhmmm.....

Ich wünsche jedenfalls weiter viel Spaß und guten Erfolg beim Doppelschwingspulenaktivgegenkopplungsbassexperiment!

Gruß,
Winfried

2687

[cay-uwe]

Winfried,

es freut mich, dass Dir die Ausführungen gefallen und heute habe ich mich entschieden, einen zweiten Tieföner zu bestellen. Diese Testbox macht richtig Spaß und die Mittel- Hochtoneinheit hatte ich schon seit langen hier rumliegen weil ich mal etwas daraus machen wollte. Jetzt habe ich eine sinnvolle Anwendung dafür gefunden

Nochmal zurück zum Thema Rückkopplung und was die zweite Spule erfasst. Wie ich bereits erwähnte erklären die beiden am Anfang verlinkten Dokumente die Wirkungsweise sehr genau.

Ich zitiere aus den verlinkten Dokument "Roaring Subwoofer" von Russel Breden, Seite 106 im letzten Abschnitt: "Below 200 Hz the output is directly proportional to the velocity of the cone"

In meinen Fall ist das so bis ca. 150 Hz und das rührt daher, dass der gelieferte Ist-Wert an der zweiten Spule ein Abbild der Impedanz im eingebauten Zustand darstellt.

Beide Abhandlungen erwähnen, dass der darüber gelieferte Ist-Wert ( 200 Hz, bzw. 150 Hz bei mir ) kein direkten Bezug mehr auf die Geschwindigkeit hat. Beide Autoren gehen daher hin und filtern bzw. entzerren den Betragsverlauf.

Ich hatte mir im Vorfeld schon theoretisch Gedanken darüber gemacht wofür man diese Ist-werte gebrauchen kann und es hat sich in meinen Fall gezeigt, dass sich quasi eine Baffle-Step Kompostierung ergibt, die sich im Zusammenhang mit den benutzten Mittel- Hochton sogar als sehr nützlich erweist. Soweit ich das bis jetzt sehen kann und auch in Hörproben so erlebe, macht sich der Dreck, sowie es unser KSTR Klaus es nennt , nicht negativ bemerkbar. Das werde ich aber noch genauer untersuchen.

Ok, das soll es für den Moment sein

[KSTR]

Ich hätte eine Verbesserung in der Sprungantwort erwartet. Das werde ich eventuell näher analysieren

Hi,

Im Prinzip hast du die entscheidende Erkenntnis der Systemtheorie (linearer und schwach nichtlinearer Systeme) ja schon erfahren und verinnerlicht, nämlich: gleiche Systeme zeigen gleiches Verhalten, völlig egal, wie man dorthin kommt (zum gleichen Verhalten), und egal wie man es misst und darstellt.

D.h., egal ob mit aufwendigster Regelung oder nicht (genaugenommen regeln sich gute Chassis im Spannungsbetrieb selber), beim Schalldruck gibt es zu einem komplexen Frequenzgang genau eine korrespondierende Sprungantwort die auch von nichts anderem als allein diesem Frequenzgang abhängt. Und umgekehrt, bzw hängen nicht nur diese zwei, sondern alle denkbaren Darstellungsarten einer Impulsantwort, auch anderer Variablen wie die des Schalldrucks, auf diese Weise zusammen (so sie keine Daten unterschlagen, wie zB fehlende Phase im Frequenzgang), das ist alles "ein Ding", das Systemverhalten. Und ist dieses "Ding" eben gleich/ähnlich zu einem anderen egal aus welchem Grund, dann sehen die Darstellungen davon auch gleich/ähnlich aus und es ist das gleiche zu Hören... bis wir auf die Auswirkungen kleiner Nichtlinearitäten/Drifts etc stoßen, und später dann auf große, wo es dann endlich interessant wird...

Oder nochmal in Kurzform: Eine Regelung kann eine Sprungantwort niemals auf irgendeine "magische Weise" verbessern. Jegliche dort sichtbaren Änderungen sind allein das Resultat eines ebenfalls geänderten komplexen Frequenzganges. Gleich entzerrt == gleiche Sprungantwort usw. Eine Regelung wirkt sich immer nur im "Kleingedruckten" der Betriebparameter aus (Klirr, Drifts, Großsignalverhalten).

[cay-uwe]

Hallo Klaus,

ich danke Dir für Deine Hinweise und das war der Grund weshalb ich ja die Entzerrung beider Systeme so gut es ging ähnlich gestaltet habe, das zu mindestens "Gleiches" verglichen wird.

Die Messung vom Klirr zeigt bereits, dass es einen Unterschied gibt und jetzt wo ich mich mit ARTA immer mehr anfreunde, kann ich ja mal Versuche im Großsignalverhalten machen

Noch so am Rande, stelle ich immer wieder fest, dass es sehr aufmerksame Leser gibt, die mich auf folgenden Beitrag von mir hingewiesen haben:

dass sich quasi eine Baffle-Step Kompostierung ergibt, ...

Natürlich wird der Baffle-Step nicht KOMPOSTIERT, sondern kompensiert .

[phase_accurate]

Wie gross ist eigentlich Lvc von diesem Woofer ? Diese hat sicher einen Einfluss auf das Verhalten der Regelung. Am meisen auf der Teibenden seite und am wenigsten auf der "Aufnehmenden", falls genug hochohmig abgenommen wird. Wenn man genug "hochohmig" ansteuert dann wird auch noch die Wirkung von Lvc auf der antreibenden Seite minimiert.

Aber es wäre trotzdem interessant zu wissen, wie sich der ungewollte "Transformator" bei höheren Frequenzen benimmt. Aber das Festkleben der Schwingspule wäre schon eine ziemlich drastische Massnahme nur zum Messen diese Uebertragungsverhaltens.

Gruss

Charles

[cay-uwe]

Charles,

ich habe keine Daten vom Tieftöner, da es diesen nicht mehr gibt, aber laut den Messungen der Impedanz ergibt sich bei 1kHz eine Lvc = 0,57mH.
Den Abgriff der Spannung an der zweiten Spule habe ich bevor es zum Addierer geht an einen Impedanzwandler angeschlossen, also hochohmig

Auch ich möchte nicht die Spule fest klemmen und werde mich wahrscheinlich mit Klirr- und Intermodulationsmessungen begnügen.
Wie gesagt - das ist rein hörtechnisch mein Eindruck - kann ich nichts Nachteiliges feststellen.

Das hat zwar nichts mehr mit der eigentlichen Rückkopplung im Sinne einer Bewegungsrückkopplung zu tun, aber interessant fand ich das schon

[cay-uwe]

Da ich ab morgen sehr viel unterwegs sein werde möchte ich noch ein paar interessante Messungen nachreichen, die die Wirkung und Funktionsfähigkeit dieser Rückkopplungsmöglichkeit aufzeigen.

Dazu habe ich diesmal keine Bassentzerrung durchgeführt, sondern habe vielmehr allein durch die Rückkopplung versucht einen ähnlichen Frequenzgang einzustellen. Messtechnisch sieht das Ganze so aus:



Die rote Kurve zeigt den Frequenzgang ohne Rückkopplung, die Blaue mit. Ich habe versucht bei 50Hz und 500Hz den gleichen Pegel einzustellen. Dabei musste ich für die Messung den Eingangspegel für die nicht rückgekoppelte Messung 3dB niedriger stellen.

Mit diesen Einstellungen habe ich ermittelt wie sich der Klirrfaktor verhält, wobei ich diesmal bis 10Hz runter gegangen wird. Bei 10Hz bewegt sich die Membran deutlich, was bei den Pegel in Richtung Großsignalverhalten geht, wie unser KSTR Klaus es gesagt hat.

Unter den Bedingungen ergeben sich folgende Klirrwerte:



Oben sind die Klirrwertmessungen ohne Rückkopplung, unten mit. Deutlich zu sehen ist, dass bei der rückgekoppelten Version insbesondere unterhalb von 25Hz die Klirrwerte wesentlich niedriger ausfallen. Dabei sind die nicht linearen Verzerrungen, K3 und K5 deutlich niedriger, was aufzeigt, dass die Regelung gut greift.

Eine weitere Messung die sehr gut zeigt, dass Störungen durch die Gegenkopplung gut ausgeregelt werden, ist die Sprungantwortmessung mit ARTA und einem 1 Hz Rechtecksignal.
Dabei beginnt ARTA sofort mit der Aufnahme der Messung, wodurch alle Ereignisse die während der Aufnahme geschehen mit erfasst werden.

Wie ich bereits sagte, brummt die Weiche etwas, was sich speziell im nicht rückgekoppelten Zustand auch hörbar bemerkbar macht. Ist die Rückkopplung zugeschaltet ist das Brummen nicht mehr wahrnehmbar, was sehr gut aus den folgenden Messungen zu sehen ist.



An der oberen Messung, die ohne Rückkopplung durchgeführt worden ist, ist das leichte Brummen als kleine Welle zu erkennen, während die untere Messung mit der Rückkopplung diese Verhalten so gut wie gar nicht zeigt

[cay-uwe]

Eigentlich wollte ich mit dem Tief- Mitteltöner schon längst mal eine Box aufgebaut haben, denn die Ergebnisse des Test haben mir sehr gut gefallen.

Leider gibt es den Tieftöner nicht mehr im Programm von Monacor und ein bestelltes zweites Chassis ist beim Versand verloren gegangen.

Somit bleibt für mich nur die Erkenntnis, dass prinzipiell diese Methode durchaus Verbesserungen bringt und sich auch recht einfach implementieren lässt.

Mal sehen, eventuell probiere ich noch ein anderes Chassis aus und baue mir ein kleine 3-Wege Box.

[cay-uwe]

So Leute, nachdem es den Tieftöner den ich für diese Test benutzt habe, nicht mehr gab, habe ich mich auf die Suche gemacht um einen anderen Tieftöner zu finden.

Und wie heißt es so schön, wer sucht der findet und heute bin ich endlich dazugekommen ihn ein zu bauen und zu testen.

Das Chassis ist ein 10 Zoll Tieftöner, macht einen recht guten Eindruck und toll ist es, dass er einen Xmax von 6mm besitzt, womit auch Pegel > 100dB ab 50 Hz möglich sind ( das liegt auf dem Nieveau vom Visaton TIW-200XS, oder den Wavecor SW223SD01 ). Auch sehr praktisch ist, dass ein Abdichtring eingebaut ist, womit einmal eingebaut, das Gehäuse wirklich sehr dicht ist.

Mit den gemachten Erfahrungen mit den vorherigen Tieftöner, habe ich mich heute schon gegen 5:00 Uhr morgens daran gemacht, dieses Chassis näher unter die Lupe zu nehmen und mit der bereits vorgestellten Mittel- Hochtoneinheit zu kombinieren. Bereits erste Hörproben haben gezeigt, dass dieses Chassis im Bass mehr leistet als das Monacor. Im Wesentlichen ist das aus meiner Sicht der größeren linearen Auslenkung zu verdanken. Aber auch beim Messen des Klirrs hat man bereits gehört, dass das Chassis insbesondere in den unteren Frequenzlagen "sauberer" spielt.

Nach diesen ersten guten Höreindruck, machte ich mich daran das Ganze auch messtechnisch zu evaluieren und habe den Klirr von 30 - 100 Hz gemessen und zwar einmal mit der Rückkopplung, einmal ohne. Dabei habe ich darauf geachtet, dass der Tieftöner ähnlich entzerrt wurde, damit die Messungen auch aussagekräftig sind.

Der Frequenzgang mit und ohne FB ( Feedback ) ist in folgender Grafik zu sehen.



Die Messung wurde in 36cm Entfernung durchgeführt und der Schallpegel in 1 Meter Entfernung wäre ca. 93dB SPL ( -10dB Entfernung, -10dB Verstärkereichung ).

Dass dieser Tieftöner nicht von schlechten Eltern ist, zeigt die Klirrmessung, denn bereits ohne FB ist der Klirr für die Pegel sehr gut, wie folgende Grafik zeigt.



Die Messung ohne FB ist oben zu sehen, die mit FB unten.

Nichts desto trotz, gut zu erkennen ist, dass unterhalb von ca. 60 Hz, die Rückkopplung Wirkung zeigt und niedrigere Klirrwerte gemessen wurden.

Leider konnte ich nicht lauter messen, denn mein Yamaha CA-V1 Verstärker musste zu Teil schon sehr an die Grenzen gefahren werden, aber wichtig war mir, dass durchaus Verbesserungen zu erkennen sind und dass das, eine gute Basis für ein weiteres Lautsprecherunikat sind

Die Skizzen sind angefertigt und dem Schreiner weitergeleitet worden. Ich hoffe, dass ich irgendwann in Januar / Februar den Lautsprecher präsentieren kann.

Die Frequenzweiche, die ich heute per DSP ermittelt habe liefert auch vielversprechende Ergebnisse, die ich leider nur in Mono hören konnte

[dietert]

Dieser Thread hat mich vor einigen Tagen an ein ähnliches Projekt erinnert, was ich selbst im Mai 2012 angefangen habe. Es waren zwei kleine Boxen aus Feinsteinzeug mit je einem 20 cm Heco Doppelspulentieftöner sowie einem Fountek FR88EX Breitbänder (FAST), mit einem Fach für Aktivelektronik. Damals habe ich mit denselben PDFs begonnen, die hier im allerersten Beitrag verlinkt sind, und eine ganz ähnliche Übertragungsfunktion Antriebsspule -> Sensorspule gemessen, und auch verschiedene Regler probiert. Bei mir haben die Tieftöner ihre Eigenresonanz bei 70 Hz, und die Kerbe in der Übertragunskennlinie liegt bei 170 Hz und ist etwa 16 dB tief. Das Sensorsignal auf der Eigenresonanz muss aus physikalischen Gründen so groß sein wie bei hohen Frequenzen.

Nun habe ich folgende Tipps:
Die zweite Spule in einem Doppelspulentieftöner ist wirklich ein ganz besonderer Sensor. Weil die Phasenlage zwischen Antriebs- und Sensorsignal in der gesamten Nutzsignalbandbreite im stabilen Bereich +/- 90° bleibt, kann man damit recht einfach einen Regler beliebig hoher Kreisverstärkung bauen, der Abweichungen vom Sollwert praktisch auf Null bringt. Man ersetzt das Gegenkopplungssignal in einer üblichen Endstufe einfach durch das Sensorsignal. Dann muss man noch am unteren Ende (1 Hz) die Gleichspannung vom Verstärkerausgang beifügen, und am oberen Ende (300 KHz) die Schwingneigung der Endstufe mit den üblichen RC-Netzwerken unterdrücken. Dann muss man natürlich noch das richtige Eingangssignal für diese Endstufe haben. Wer die Übertragungskennlinie des Systems gemessen und verstanden hat, dürfte wenig Schwierigkeiten damit haben, das Audiosignal aufzubereiten.
Diese Vorgehensweise habe ich als Laboraufbau realisiert, mit einem OM961 Verstärkermodul aus der Bastelkiste. Ergebnis ist vollständiger, gut hörbarer und sanfter Tiefbass, auch bei Zimmerlautstärke. Der gemessene Frequenz- und Phasengang ist im Nahbereich glatt (+/- 1 dB) und gibt am unteren Ende genau die Charakteristik des Rumpelfilters wieder, ohne Eigenleben des Lautsprechers oder der Box. Nach oben hin sind die verwendeten Heco-Chassis mit ihrer Pappmembran nur bis 350 Hz glatt.
Rein theoretisch kann diese Methodik den Klirr der Sicke unterhalb der Eigenresonanz reduzieren, aber nicht den Klirr durch das inhomogene Magnetfeld im Motor und auch nicht Fehler durch instabile Membranen oder Körbe. Sie ist dem akustischen Feedback mit einem Mikrofon insofern unterlegen. Regelungstechnisch ist ein Mikrofon aber ein recht unangenehmer Sensor, wegen der unvermeidlichen Totzeiten.
Weiterhin viel Erfolg beim Regeln!