Simulationssoftware Ausschwingverhalten

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Killerspring
Stammgast

#1 erstellt: 04. Mai 2011, 12:47

Ich suche ein Simulationsprogramm, welche auch das Ausschwingverhalten eines Lautsprechers abschätzen kann. Perfekt wäre es wenn WinISD das könnte, aber leider ist dies nicht der Fall.

Als ob die Suche nicht schon schwer genug wäre, muss es auch noch unter WIN 7 64Bit laufen und Freeware sein..

Ich will zum Verständnis verschiedene Treiber Gehäuse Kombis (br und geschlossen) gegenüberstellen. Wobei ich derzeitig das Ausschwingverhalten mit der Direktheit, Schnelligkeit und Dynamik eines LS verknüpfe.

Gruß

fabel
Stammgast

#2 erstellt: 04. Mai 2011, 15:20

Hallo,

Du meinst ein Programm das Ausschwingen in Form eines Wasserfall/Sonogramm zeigen kann? Das gibt es meines Wissens nach nicht.

Die Martin King Worksheets sind da wohl noch am nächsten dran - die zeigen auch z.B. einen `Systhem Time Response´ uvm..

Martin King

Viel wichtiger ist imo allerdings eh seinen Raum zu verstehen und in die Auslegung mit einzubeziehen. Dann kann der Sound auch direkt, schnell und dynamisch werden

.

Fabian

Killerspring
Stammgast

#3 erstellt: 04. Mai 2011, 15:24

Vielen Dank Fabian, das werde ich mir gleich mal anschauen! Raumoptimierung steht auch auf meinem Zettel und habe mich schon ein wenig eingelesen.

Vielleicht kann mir jemand auch noch ein wenig in der Theorie weiterhelfen?

Simulationsprogramm für das Ausschwingverhalten daher, da ich wissen möchte ob es möglich ist ein ähnliches Ausschwingverhalten mit einer BR-Konstruktion zu erhalten, wie es mit CB der Fall ist.

Momentan stelle ich mir es wie ein einfaches Masse-Feder-System vor (CB= Masse konstant = LS-Volumen) (BR= Masse konstant bis zur Abstimmungsfrequenz). Wenn dies so ist, wäre es nicht möglich ein gleiches Ausschwingungsverhalten zu bekommen. Welche Möglichkeiten gibt es das Ausschwingungsverhalten möglichst anzugleichen (also BR an CB), welchen Einfluss hat dabei die Abstimmungsfrequenz oder die Größe der BR-Öffnung?

Als nächstes wär es interessant zu wissen, in welchem Ausmaß Verzerrungen eintreten wenn man einen LS in CB betreibt gegenüber BR. Die Auslenkung ist ja bei CB erhöht gegenüber einer BR-Konstruktion folglich sollten auch die Verzerrungen größer sein.

Und was ist nun bedeutsamer, ein schlechteres Ausschwingverhalten oder stärkere Verzerrungen?
Aus der Hüfte geschossen würde ich sagen das Ausschwingverhalten. Da die Gehäuse Form einen stärkeren Einfluss auf das Ausschwingen besitzt als auf die Verzerrungen, welche maßgeblich vom verwendeten Chassis bestimmt werden.?

Gruß

HiFi-Selbstbau
Inventar

#4 erstellt: 04. Mai 2011, 18:42

Hi Killerspring,

gemäß Signaltheorie lässt sich das Ausschwingverhalten aus dem Frequenzgang bestimmen. Da BR ein Hochpass 4. Ordnung ist und CB nur 2. Ordnung ist auch das Ausschwingverhalten des BR schlechter, zumindest wenn man z.B. Butterworth 4. Ordnung und 2. Ordnung vergleicht.

Kurz gesagt: gleicher Frequenzgang -> gleiches Ein- und Ausschwingverhalten

Sowohl das Ausschwingverhalten des Chassis als auch dessen Klirrverhalten sind allerdings in der Praxis wenig relevant:
Klirrfaktor hört man im Bass so gut wie nicht (oder es klingt sogar "bässer")
Beim Ein- und Ausschwingverhalten im Bassbereich ist in der Regel der Raum MIT GROSSEM ABSTAND der limitierende Faktor.

Bei der Abstimmung unserer

BigLine haben wir das Timedelay zwischen Bass (bzw. Subwoofer) und dem Rest nach Gehör abgestimmt (Theo ist Schlagzeuger und hat gemeckert, dass Manu Katche mit seiner 24" Basedrum auf "Neighborhoods" nicht im Timing spielt). Nachher war das eingestellte Timedelay deutlich größer als erwartet - weil wir die Einschwingzeit des Raumes gleich mit ausgeglichen haben . . .

Gruß Pico

Killerspring
Stammgast

#5 erstellt: 05. Mai 2011, 09:43

Hi,

also ich glaube ich hab es jetzt, vielen Dank Pico.

Ich hab das mal kurz simuliert und draus folgt, dass ein BR oder CB –LS der das gleiche Chassis besitzt und den gleichen Frequenzgang aufweisen muss, ein gleiches Ausschwingverhalten und Group Delay erzeugt!

Das kommt daher, da die Phasen des Systems gleich bzw. annähernd gleich verlaufen, wenn der Frequenzgang gleich ist.

Denn das Ausschwingen eines LS könnte man also als Phasenlaufzeit beschreiben was wiederum
P( ω ) = Phase über die Frequenz
τp = P( ω )/ω entspricht.

Die Gruppenlaufzeit ist hingegen die Ableitung davon, also τg = dP( ω )/dω

Gruß

PS. Kann man die Phase aus Winisd oder Boxsim exportieren? Dann einfach in Excel die Berechnung durchführen und einen Graph erstellen lassen, per Hand die Phase zu übertragen ist umständlich…

fabel
Stammgast

#6 erstellt: 05. Mai 2011, 11:35

Hallo,

soweit ich weiß exportiert Boxsim drei Spalten:
1. Frequenz,2. Amplitude, 3. Phase. Das müsste ja irgendwie in Exel einzubinden sein? Ansonsten finde ich

MessEdit ein gutes und brauchbares Tool für die Übertragung von graphischen Daten in Zahlenwerte.

Gruß Fabian

HiFi-Selbstbau
Inventar

#7 erstellt: 08. Mai 2011, 22:18

Hi Killerspring,

fast richtig.

Ein einzelnes Lautsprecherchassis im Gehäuse ist ein Minimalphasensystem, dort sind Frequenzgang, Phasengang, Sprungantwort, Gruppenlaufzeit etc. alle eindeutig miteinander verknüpft und es reicht eine dieser Größen zur Beschreibung des Verhaltens. Dabei muss nicht einmal das Chassis dasselbe sein.

Allerdings klappt es ohne aktive Entzerrung nicht, dass CB und BR denselben Frequenzgang haben, da CB ein Hochpass 2. Ordnung ist, BR einer 4. Ordnung.

Gruß Pico

hreith
Inventar

#8 erstellt: 09. Mai 2011, 06:24

Das "langsamere" Ausschwingen in den üblichen Darstellungen ist teilweise auch eine optische Täuschung durch die Darstellung. Wenn durch die Filtereigenschaften in einem Beriech die Gruppenlaufzeit ansteigt, dann heißt das noch lange nicht, dass dieser Bereich langsamer ausschwingen würde - er fängt einfach nur später an auszuschwingen.

Killerspring
Stammgast

#9 erstellt: 09. Mai 2011, 13:34

HiFi-Selbstbau schrieb:

..Allerdings klappt es ohne aktive Entzerrung nicht, dass CB und BR denselben Frequenzgang haben, da CB ein Hochpass 2. Ordnung ist, BR einer 4. Ordnung.

Hallo Pico,

rein theoretisch sollte ein solcher Vergleich auch ohne EQ funktionieren. Man kann ja das BR-System auf 2-4Hz abstimmen und erhält so auch das gleiche Verhalten wie CB. Ist aber auch nicht relevant ob man den CB an dem BR-Verlauf angleicht oder andersherum. Das Ergebnis bleibt das Selbe!

@ hreith
Ja, das sind dann die Unterschiede zwischen dem Ausschwingen und dem Group Delay.

Group Delay = Gruppenlaufzeit = Zeit die ein Signal zum durchlaufen eines Systems benötigt (also ist das Signal am Ausgang Phasenverschoben = Zeitverzögert)
[Auf einen LS übertragen sollte dieses dann bedeuten: Dauer vom Anliegen des Signals an der Weiche bis zum ersten Auslenken der Membran]

Ausschwingen = Phasenlaufzeit = Zeitdauer bis das Ausgangssignal den gleichen Phasenzustand wie das Eingangssignal aufzeigt (also die Dauer wie lange das System angeregt ist, um einen Sinus zu durchlaufen)
[Übertragen: Dauer vom ersten Auslenken der Membran bis sich diese wieder in der Nulllage eingependelt hat]

Wenn die Erkenntnis stimmt, hat sich die Arbeit ja gelohnt..
Gruß

hreith
Inventar

#10 erstellt: 09. Mai 2011, 13:50

Hi Killerspring,

ich glaube, du hast mich nicht ganz verstanden.
Wenn 2 Läufer gleichzeitig starten und der eine später ins Ziel kommt, dann war dieser langsamer.
Wenn der 2te Läüfer aber später startet und um die gleiche Zeit später ins Ziel kommt dann war er nicht langsamer sondern nur später.

Killerspring
Stammgast

#11 erstellt: 10. Mai 2011, 15:14

Hreith, das hatte ich schon so verstanden. GD ist der der Startschuss und das Ausschwingen die benötigte Zeit des Läufers.

Da das Thema immer zu Verständigungsschwierigkeiten führt wäre ein kombiniertes Diagramm Gruppenlaufzeit u. Ausschwingen von Vorteil..

Ich habe das mal grob in Excel versucht. Die Beträge für das Ausschwingen scheinen mir aber falsch zu sein

? Die Gruppenlaufzeit ist näherungsweise dargestellt, wird betragsmäßig nicht immer 100% passen aber die Werte gleichen schon recht gut denen aus Winisd.

Ist als Bsp. der RCFL8S800 in CB und OB in unterschiedlichen Abstimmungen!

Die in Post #9 getätigten Aussagen in Fett, sind soweit richtig?

Gruß

hreith
Inventar

#12 erstellt: 10. Mai 2011, 16:09

"GD ist der der Startschuss und das Ausschwingen die benötigte Zeit des Läufers."
==> nein, nicht ganz.

Ein Signal kommt am Eingang rein und um die GD verzögert hinten wieder raus. Schaltet man den Eingang ab, dann dauert es entsprechend die GD bis es auch am Ausgang abschaltet. Wenn ein Signal am Eingang z.B 2 Sekunden lang ist, dann ist es auch am Ausgang 2 Sekunden lang. Hätte die GD einen Einfluß auf die "Zeit des Läufers" dann würde dies zwangsweise bedeuten, dass die Töne am Ausgang tiefer wren als am Eingang und genau das sind sie nicht.

Bei deinen fetten Aussagen in Post #9 passt das mit der GD schon halbwegs wobei man sich vom "ersten Auslenken" lösen sollte. Es gibt keine erste Auslenkung in diesem Zusammenhang weil die GD frequenzabhängig ist, entsprechend bei jeder Frequenz anders sein kann. Wenn du eine Signaländerung hast, dann ist das zwangsweise mit einem Frequenzspektrum des Signales verbunden. Du hat also für jede Änderung zwingend hochfrequente Anteile. Wenn die GD bei hohen Frequenzen kürzer ist als bei tiefen dann hast du am Ausgang aufgrund der hohen Frequenzanteile eine "erste Auslenkung" obwohl die tiefen Anteile noch nicht angekommen sind.

"Ausschwingen = Phasenlaufzeit = Zeitdauer bis das Ausgangssignal den gleichen Phasenzustand wie das Eingangssignal aufzeigt (also die Dauer wie lange das System angeregt ist, um einen Sinus zu durchlaufen)
[Übertragen: Dauer vom ersten Auslenken der Membran bis sich diese wieder in der Nulllage eingependelt hat] "
==> nein, das ist so nicht richtig.
Üblicherweise wird das "Ausschwingen" so gemessen, dass man das Signal abschaltet und dann schaut wie/wann der Ausgang abschaltet. Wenn nun manche Signale eine höhere GD haben, dann fangen die natürlich später mit dem "Ausschwingen" an als andere. Und genau darauf wollte ich hinweisen.