Gehe zu Seite: Erste Letzte |nächste|

Wie schnell ist eine Lautsprecher Membran ?

+A -A
Autor
Beitrag
JulesVerne
Inventar
#1 erstellt: 30. Okt 2012, 10:52
Habe zu dem Thema leider noch nicht viel gefunden, ich würde gerne die Geschwindigkeit in m/s wissen, am besten einen Maximalwerte (ich vermute den wird man bei einem Hochtöner finden)
Soundfreak85
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 30. Okt 2012, 12:29
Das müsste man sich mit ein paar näherungen recht einfach durch mechanischen Überlegungen errechnen können. Ich würde von einer reinen Sinusschwingung mit konstanter Frequenz ausgehen. Dabei wird die höchste wiedergegeben Freuqenz (f_max) des betrachteten Chassie's benutzt. Weiterer wichtiger Faktor ist der maximale Hub (x_max).
georgy
Inventar
#3 erstellt: 30. Okt 2012, 12:39
Warum stellst du dir die Frage? Das hat doch hoffentlich nix mit schnellen Bässen oder so zu tun.
hreith
Inventar
#4 erstellt: 30. Okt 2012, 12:42
Wenn ich mich recht erinnere
f = Frequenz
Pi = 3.14
s = Auslenkung pro Richtung
t = Zeit
v = Geschwindigkeit
w = Kreisfrequenz = 2*Pi*f
cos() = cosinus, Winkelfunktion

v = s*w*cos(w*t)

cos() ist im 0-Durchgang des Sigales +1 oder -1, für den Betrag der maximalen Geschwindigkeit bleibt also
v=s*2*Pi*f

Beispiel:
s=4mm
f = 30Hz
v=s*2*Pi*f
v=2mm*2*3.14*30/s
v=0.75m/s=2.7km/h

Typischerweise werden Lautsprecher oberhalb ihrer Grundreso eingesetzt. Dort sinkt für gleichen Pegel die Auslenkung mit steigender Frequenz. Bei der doppelten Frequenz wird nur 1/4 der Auslenkung benötigt. Entsprechend ist die Geschwindigkeit der Membran bei tiefen Tönen am höchsten, wird mit jeder Frequenzverdopplung halbiert.
Unterhalb der Grundresonanz bleibt bei gleichem Eingangssignal die Auslenkung konstant, der Pegel wird also immer geringer. Die Geschwindigkeit wird bei gleicher Auslenkung und halber Frequenz auch nur halb so hoch sein.
Die höchste Geschwindigkeit erreicht der Lautsprecher also im Bereich seiner Resonanz, nach unten und nach oben wird sie kleiner.
Soundfreak85
Hat sich gelöscht
#5 erstellt: 30. Okt 2012, 13:06
Deine Überlegungen sind korrekt, wenn man davon ausgeht, dass das Chassie mit Rosa-Rauschen befeuert wird. Also einem Signal, welches der Mensch in allen Freuqenzen als etwa gleichlaut wahrnimmt. Wird das Chassie jedoch mit nur inezelnen Frequenzen befeuert spielt nur die Belastbarkeit des Chassie's eine Rolle. Dann liegt die maximale Geschwindigkeit bei der höchsten wiedergegeben Frequenz und der maximalen Auslenkung. Diese Betrachtungen spielen jedoch bei der musikwiedergabe nur eine untergeordete Rolle und dinen alleine der Befriedigung von Interesse.
Böötman
Inventar
#6 erstellt: 30. Okt 2012, 13:12
Es geht ja weiter, reden wir vom Höhrbereich (16 bzw 20 kHz als obere Grenzfrequenz) oder insgesamt?
Soundfreak85
Hat sich gelöscht
#7 erstellt: 30. Okt 2012, 13:17
Wir können immer nur von einem speziellen Chassie reden und dabei denk daran, dass Chassie's die im Superhochton spielen auch nur einen sehr geringen Hub erlauben.
hreith
Inventar
#8 erstellt: 30. Okt 2012, 13:19
Das würde ich so nicht unbedingt sehen. Die thermische/elektrische Belastbarkeitsgrenze ist so über den Daumen in etwa ab der doppelten oder 3fachen Grundreso die Belastbarkeitsgrenze, darunter ist es die maximale Auslenkung.
Die maximale Membrangeschwindigkeit ist also bei einer einzelnen Frequernz so bei der 3fachen Grundreso zu erreichen.
Böötman
Inventar
#9 erstellt: 30. Okt 2012, 13:44
Geh mal von ~8 cm Hub bei 50 Hz aus. Das würde eine Membrangeschwindigkeit von 50*8 cm = 4m/s ergeben. Ist halt alles nur eine Frage der Leistung.
Soundfreak85
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 30. Okt 2012, 13:48
Das arme Chassie. Wer zur Hölle quält seine Chassies dermaßen? Das hat ja nicht im geringsten etwas mit Musikwiedergabe zu tun. Der Anschlagslärm übertönt ja alles andere. Krank, völlig krank!


[Beitrag von Soundfreak85 am 30. Okt 2012, 13:49 bearbeitet]
JulesVerne
Inventar
#11 erstellt: 30. Okt 2012, 15:17
Danke für die zahlreichen antworten, ich wollte ein max Geschwindigkeit haben, also würde ich den worst case nehmen, sprich hochtöner bei fmax und maximaler auslenkung.
JulesVerne
Inventar
#12 erstellt: 30. Okt 2012, 15:38

georgy schrieb:
Warum stellst du dir die Frage? Das hat doch hoffentlich nix mit schnellen Bässen oder so zu tun. ;)


Nein geht nicht zwangsläufig um bässe, wollte nur mal überlegen ob es möglich ist die auslenkung der Membran in Echtzeit Berührungslos zu messen, bevor man sich dazu aber großartig Gedanken machen kann muss einem natürlich klar sein wo die Grenzen zu setzen sind.
Am liebsten wäre mir eine Messung mit einem Laser (evtl. Moduliert um dann Phasen Di, fferenzen auswerten zu können) aber ist bis jetzt auch nur eine Idee


[Beitrag von JulesVerne am 30. Okt 2012, 15:55 bearbeitet]
hreith
Inventar
#13 erstellt: 30. Okt 2012, 16:33

JulesVerne schrieb:
..., ich wollte ein max Geschwindigkeit haben, also würde ich den worst case nehmen, sprich hochtöner bei fmax und maximaler auslenkung.

==>
genau das ist NICHT der worst case. Dazu musst du die Frequenz suchen welche die Auslenkung des Treibers ausnutzt ohne ihn thermisch zu überlasten.
Wenn du bei einem Lautsprecher die maximale Auslenkung bei seher hohen Frequenzen erreichen willst, dann geht die dazu nötige Leistung gegen unendlich.Prinzipiell kann man jeden Gegenstand auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen - man benötigt dann eben nur "genügend" Leistung
JulesVerne
Inventar
#14 erstellt: 30. Okt 2012, 18:01
Worst case War ja auch auf die Geschwindigkeit bezogen, wenn man diese ausreichend genau messen kann dann gehen auch alle anderen Frequenzen usw.
nailhead
Stammgast
#15 erstellt: 30. Okt 2012, 18:16

JulesVerne schrieb:

Nein geht nicht zwangsläufig um bässe, wollte nur mal überlegen ob es möglich ist die auslenkung der Membran in Echtzeit Berührungslos zu messen, bevor man sich dazu aber großartig Gedanken machen kann muss einem natürlich klar sein wo die Grenzen zu setzen sind.
Am liebsten wäre mir eine Messung mit einem Laser (evtl. Moduliert um dann Phasen Di, fferenzen auswerten zu können) aber ist bis jetzt auch nur eine Idee



Bitteschön:

http://www.klippel.d...cessories/laser.html
hreith
Inventar
#16 erstellt: 30. Okt 2012, 18:24
Hi JulesVerne,

wozu willst du die Geschwindigkeit eigentlich messen wenn man sie wunderbar ausrechnen kann ?
georgy
Inventar
#17 erstellt: 30. Okt 2012, 18:30
LS Messungen mit Laser sind schon uralt, da bleibt wirklich die Frage was du damit willst.
hreith
Inventar
#18 erstellt: 30. Okt 2012, 22:02
Nur um ein Gefühl für die Größenordnung zu erhalten hier mal 2 Treiber von seas.
Unterstellen wir, dass wir den Lautsprecher mit so viel Leistung anteiben könnten, dass er selbst auf der 3fachen Grundreso noch die maximale Auslenkung erreicht ohne abzurauchen.
v=s*2*Pi*(3*fs)

1) Tieftöner 26WFX001
v=7mm*2*3.14*3*20/s
v=2.6m/s = 9km/h

2) Hochtöner T25CF001
v=0.25mm*2*3.14*3*700/s
v=3.3m/s = 12km/h

Ein Hochtöner ist also auch nicht schneller als ein Tieftöner.
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#19 erstellt: 30. Okt 2012, 22:02

JulesVerne schrieb:
Nein geht nicht zwangsläufig um bässe, wollte nur mal überlegen ob es möglich ist die auslenkung der Membran in Echtzeit Berührungslos zu messen,


Shuntwiderstand in Reihe zum Chassis, oder noch berührungsloser: Stromzange. Aus dem aufgezeichneten Signal lässt sich ziemlich leicht die Membrangeschwindigkeit ableiten, und daraus dann per zeitlicher Ableitung bzw. Integration die Beschleunigung bzw. Auslenkung.
Böötman
Inventar
#20 erstellt: 30. Okt 2012, 23:02

Böötman schrieb:
Geh mal von ~8 cm Hub bei 50 Hz aus. Das würde eine Membrangeschwindigkeit von 50*8 cm = 4m/s ergeben. Ist halt alles nur eine Frage der Leistung.


Ups, der Fehlerteufel hat zugeschlagen. Die 4m/s müssen verdoppelt werden da eine Sinusschwingung nicht nur von + max bis zum - max geht. Sie startet von 0, geht über das + max zum - max und wieder zurück zum 0. Also stehen 8m/s im Raum. Für diese Geschwindigkeit bei 20 kHz währen 2mm Hub von nöten.
JulesVerne
Inventar
#21 erstellt: 31. Okt 2012, 10:09

Böötman schrieb:

Böötman schrieb:
Geh mal von ~8 cm Hub bei 50 Hz aus. Das würde eine Membrangeschwindigkeit von 50*8 cm = 4m/s ergeben. Ist halt alles nur eine Frage der Leistung.


Ups, der Fehlerteufel hat zugeschlagen. Die 4m/s müssen verdoppelt werden da eine Sinusschwingung nicht nur von + max bis zum - max geht. Sie startet von 0, geht über das + max zum - max und wieder zurück zum 0. Also stehen 8m/s im Raum. Für diese Geschwindigkeit bei 20 kHz währen 2mm Hub von nöten.


Das ist nicht ganz richtig, es wäre nur eine Vereinfachung mit der Annahme das die Geschwindigkeit immer gleich ist, es gibt aber Beschleunigungs und Abbremsphasen, ich denke
v = s*w*cos(w*t)
ist der richtige Ansatz.
Bin vorher nicht drauf gekommen das ich einfach den Sinus als funktion einsetzen kann, dann sollte nur noch die Ableitung bestimmt werden und der Punkt mit der maximalen Steigung gesucht werden was logischerweise im 0 Durchgang des Sinus sein sollte.
JulesVerne
Inventar
#22 erstellt: 31. Okt 2012, 10:22

Cpt._Baseballbatboy schrieb:

JulesVerne schrieb:
Nein geht nicht zwangsläufig um bässe, wollte nur mal überlegen ob es möglich ist die auslenkung der Membran in Echtzeit Berührungslos zu messen,


Shuntwiderstand in Reihe zum Chassis, oder noch berührungsloser: Stromzange. Aus dem aufgezeichneten Signal lässt sich ziemlich leicht die Membrangeschwindigkeit ableiten, und daraus dann per zeitlicher Ableitung bzw. Integration die Beschleunigung bzw. Auslenkung.


Darüber hatte ich mir auch schon Gedanken gemacht, wollte aber lieber Abstand davon nehmen da man nicht von simpler einfacher Elektrotechnik ausgehen kann, es ist alles etwas komplexer, die bewegte spule induziert ja auch wider einen Strom entgegen zu dem welcher Sie anregt, bin also nicht sicher ob es einfach wäre dabei alles korrekt zu beachten.
Böötman
Inventar
#23 erstellt: 31. Okt 2012, 12:04
Also Ich bin von 50 Schwingungen pro sek ausgegangen, im mittel sollten da 8 m/s stimmen.
JulesVerne
Inventar
#24 erstellt: 31. Okt 2012, 13:03
Im mittel stimmt es aber das Maximum wird wesentlich größer sein, denke ich
hreith
Inventar
#25 erstellt: 31. Okt 2012, 13:08
Mir sind im Moment keine Treiber bekannt, die eine lineare Auslenkung von +-8cm haben. Wenn jemand so einen Treiber kennt wäre ich für einen Link auf das Datenblatt sehr dankbar.

Ansonsten ist die Geschwindigkeit im Mittel 0; es sei denn, der Treiber befindet sich gerade auf dem Versandweg.:)
Böötman
Inventar
#26 erstellt: 31. Okt 2012, 15:33
Naja, es wurde nicht nach linearen Hub gefragt und die 8cm entsprechen dem geschätzten gesamthub des Chassis aus dem obigem Link. Die Höchstgeschwindigkeit der Membran kannst du anhand der Sinuskurve ermitteln da diese Bewegung der Sinusform entsprechen sollte. Uss entspricht dem erreichten X-max, also wie lange braucht die Membran um den Nullpunkt zu durchqueren? Das währe deine Zeit mit zugehörigem Weg.

Die können auch viel Hub vollführen:
1 bzw 2.
Granuba
Inventar
#27 erstellt: 31. Okt 2012, 17:44
Moin,


Die können auch viel Hub vollführen:


linear? Richtig gute Chassis schaffen +/-15mm Hub mit einem Antrieb, der dann auch noch funktioniert. Solche Showsubwoofer gehören meist nicht dazu.

Harry
hreith
Inventar
#28 erstellt: 31. Okt 2012, 18:03
Hi Harry,

Plausibilitätsprüfung:
Man nehme einen typischen 10Zoll-TT und gebe ihm einen Hub von +-15mm oder +-40mm
a) welchen Pegel könnte man damit erreichen?
b) welche Leistung würde man dazu benötigen?

a) mit +-15mm könnte man bei 30Hz 105dB erziehlen, mit +-40mm 119dB
b) für die +-15mm kommt man eventuell mit 1kW aus, für die +-40mm wird man kaum unter 40kW benötigen.

Ich denke, es rentiert nicht, sich weitere Gedanken über solche Dinge zu machen.
Granuba
Inventar
#29 erstellt: 31. Okt 2012, 18:42
Moin Hubert,

mir ist kein "Klein"chassis bekannt, welches echte 15mm pro Seite macht. Wenn überhaupt, dann findet man so etwas im Subwooferbereich und da kostet so etwas richtig Schotter. Und benötigt Endstufen leistung satt.

Harry
hreith
Inventar
#30 erstellt: 31. Okt 2012, 19:19
Hi Harry,

unabhängig davon, ob es Tieftöner mit einem wie auch immer gearteten Hub von 8cm gibt oder nicht weist Böötman eigentlich darauf hin, dass man die Geschwindigkeit noch erhöhen kann, wenn man (theoretisch) höhere als die lineare Auslenkung zulässt.
Das könnte zum einen dort sein, wo die Membran den Antrieb verlässt und darum auch die Dämpfung durch diesen fehlt. Es könnte auch im Antriebsbereich ein wesentlich stärkere Geschwindigkeit sein die dann von der Aufhängung abgefangen wird.
In beiden Fällen haben wir es nicht mehr mit einer sinusartigen Auslenkung zu tun, es könnten partiell durchaus höhere Geschwindigkeiten erreicht werden. Es geht dabei wohl nicht um HiFi sondern einfach nur um Grenzwertbetrachtungen.
Diese münden letztlich in dem Hinweis aus #13 "Prinzipiell kann man jeden Gegenstand auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen.."
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#31 erstellt: 31. Okt 2012, 19:44

JulesVerne schrieb:
die bewegte spule induziert ja auch wider einen Strom entgegen zu dem welcher Sie anregt


Ebend!
Böötman
Inventar
#32 erstellt: 31. Okt 2012, 22:04
Weder der Threattitel noch das erste Posting lassen erahnen das es um Hifitaugliche Werte geht. Also geht´s mir um die reine Grenzwertbetrachtung, um zu zeigen was geht und wo sind die derzeitigen Limits zu erwarten sind.
nailhead
Stammgast
#33 erstellt: 01. Nov 2012, 10:29

hreith schrieb:

Plausibilitätsprüfung:
Man nehme einen typischen 10Zoll-TT und gebe ihm einen Hub von +-15mm oder +-40mm
a) welchen Pegel könnte man damit erreichen?
b) welche Leistung würde man dazu benötigen?


Hallo Hubert,

für ein 10" Chassis ist das natürlich utopisch. Im Allgemeinen jedoch nicht:

http://www.bcspeakers.com/product.php?id=374

Dieser speaker macht mechnisch 80mm peak to peak, rechnerisch ("halbe Polplatte-Bedingung + 1/3") sind's +/-22mm und unter Klippel-Bedingungen, also 'lineare' Auslenkung sind's immerhin noch +/-15mm. Natürlich auch ein entsprechender Antrieb, der die zugeführte Wärmeleistung auch auf Dauer verkraften kann, schließlich ist es ein PA-Chassis: 2500W unter AES-Bedingungen...5000W bei normalen Musik-Betrieb, kurzzeitig natürlich locker >10kW. Und wie ich B&C kenne ist bei diesen Werten noch genug headroom mit verplant

Der betriebene Aufwand ist jedoch auch enorm...6 Zoll (!) Schwingspule und ein riesen Neodym-Antrieb.

Grüße
hreith
Inventar
#34 erstellt: 01. Nov 2012, 13:18
Vielen Dank für die Info.
Xmech = +-40mm
Xmax = +-22mm
Xlin = +-15mm
ist schon eine Spannweite.
Bei einer Polplatte mit 18mm und einer Wickelhöhe von 48mm sind bei +-40mm gerade noch 1mm der Schwingspule im Spalt.

Man muss bei 30Hz schon 3,5kW reinstecken um die Membran auf +-15mm auszulenken.
Selbst mit den angegebenen 5kW erreicht man die +-22mm erst unter 25Hz.

15mm*2*Pi*30/s=2.9m/s=10km/h
22mm*2*Pi*25/s=3.5m/s=12km/h
Böötman
Inventar
#35 erstellt: 01. Nov 2012, 13:37
Also Ich hab jetzt mal mein Taschenrechner geschwungen. Ausgehend von 8 cm Hub (+/- 4 cm) und einer Sinuskurve (Us entspricht X Max, also 4 cm) lande Ich bei einer Membranspitzengeschwindigkeit von rund 20m/s im Zeitraum von 0,5 sek vor bis 0,5 sek nach dem Nulldurchgang bei 50 Hz. Währe schön wenn´s mal jemand flux nachrechnet. Mehr geht nur bei höherer Frequenz oder größeren Hub.
hreith
Inventar
#36 erstellt: 01. Nov 2012, 13:57
Hi Böötman,

kannst du das genauer beschreiben?
Ich habe nicht verstanden, was du da rechnest.
0.5Sek vor und 0.5Sek nach dem 0-Durchgang einer 50Hz-Schwingung machen ein Abstand von ca +-25 Perioden.

Außerdem kann der Treiber bei +-40mm gar keinen Sinus mehr übertragen da die Mechanik komplett in die Begrenzung gefahren ist. Sowas ähnliches wie ein Sinus ist nur bis +-15mm möglich.

In #34 habe ich genau den Treiber angesetzt. Bei 25Hz und +-22mm komme ich schon auf 5kW.
Wenn du 50Hz mit +-22mm auslenken willst, dann benötigst du schon 20kW, von +-40mm mal ganz zu schweigen.

Der Treiber hat eine offizielle Impedanz von 1,1Ohm. um 20kW reinzistecken benötigt man einen Strom von ca 140A. Ich bin ziemlich sicher, dass man das nicht auf +-0.5 Sekunden um eine 50Hz-Schwingung reinstecken kann. Wenn man das versucht wird die Schwingspule keine 1,1Ohm sondern eher einen sehr, sehr hochohmigen Wert annehmen.

Selbst im "legalen" Bereich bis zu ein paar kW wird die Swingspule sehr schnell sehr heiß werden, die Impedanz steigt, die Leistungsaufnahme sinkt. Ich würde bei dem Treiber so aus dem Bauch heraus ab ein paar hundert W eine Kompression von min. 3dB ansetzen.
Böötman
Inventar
#37 erstellt: 01. Nov 2012, 16:46
Eine Sinusschwingung mit 50 Hz dauert 20 ms. Theoretisch ist die Membran beim 0-durchgang am schnellsten, also hab Ich den Zeitraum von 9,95 bis 10,05 ms angenommen und die Geschwindigkeit geographisch ermittelt. Desweiteren hab Ich die Spitzenspannung (Udach bzw Us) mit 4 cm Hub angesetzt. Nimmt mal alles zusammen so kommt man auf mein obiges Ergebnis.
hreith
Inventar
#38 erstellt: 01. Nov 2012, 17:53
Und was ist gegen
v=s*2*Pi*f
einzuwenden?
Bisher kam kein Widerspruch gegen diese Berechnung.
Mit
f=50Hz; s=4cm
ergibt sich danach
v=4e-2*2*3.14*50/s
v=12.6m/s
Mit deinen 20m/s liegst du also zwar in der Größenordnung, aber zu hoch.

Nun muss nur noch das Problem der Energiezufuhr gelöst werden um diesen Wert zu erriechen. Mit dem Antrieb über die Schwingspule schafft man es nicht.
Wie wäre es mit einer kleinen Sprengladung? Eventuell mit den Patronen vom Airbag?
Allerdings könnte der Versuch, so viel Energie auf die Membran zu geben dazu führen, dass der Antrieb die Membran durchschlägt, die Membran selbst also nicht auf die gewünschte Geschwindigkeit kommt.
nailhead
Stammgast
#39 erstellt: 01. Nov 2012, 19:36
Die Diskussion, um wie schnell sich eine Membran gewegen kann habe ich (noch) gar nicht so genau im Detail verfolgt, um etwas hilfreiches beitragen zu können, nur bei:



hreith schrieb:
. Ich würde bei dem Treiber so aus dem Bauch heraus ab ein paar hundert W eine Kompression von min. 3dB ansetzen.


irrt sich dein Bauch dieses mal aber gewaltig

3dB Kompression erreichen solche PA-Treiber am Ende ihrer Belastbarkeit und die ist bei diesem hier nicht bei einigen hundert Watt.

Bei 2500W AES heißt das z.B. der Treiber hält über 2 Stunden 2500W mit einem bandbegrenzten Pink Noise mit 6dB crest faktor aus. Also: in 2h Dauerbetrieb bei 2500W erreicht die Schwingspule nicht mal 300°C...da ist die Schwingspule bei ein paar hundert Watt nicht viel mehr als handwarm
Böötman
Inventar
#40 erstellt: 01. Nov 2012, 19:47
Der TE hat nach der maximalen Membrangeschwindigkeit gefragt und wir haben geantwortet. Die Belastbarkeit von Schwingspulen, die Hifitauglichkeit in Abhängigkeit zur Geschwindigkeit genauso wie die zu erwartenden Schalldruckverluste waren nie teil der Diskussion. Bevor wir noch weiter vom Thema abdriften schlage Ich vor auf eine Äußerung des TE´s zu warten. Wenn man dreist währe, könnte man sogar mit einer Rechteckspannung arbeiten. Das währe aus meiner Sicht, gemäß der Fragestellung voll vertretbar.
hreith
Inventar
#41 erstellt: 01. Nov 2012, 19:58
Hi nailhead:
Bei beyma habe ich z.B unter
http://profesional.beyma.com/ingles/pdf/21PW1400Fe.pdf
einen fetten Treiber gefunden.
3dB Kompression erreicht er bei ca 950W
Sind also schon mehr als ein paar hundert W. Nach meinem Eindruck empfinden die meisten Menschen 45Grad noch als warm, 50Grad als heiß. Aber wer fasst schon in den Luftspalt
Der obige beyma hält mechanisch nach Datenblatt auch +-5,5cm aus.

Hi Böötman,
ja, bei einem Rechteck ist die Geschwindigkeit höher, aber nicht so viel wie man zunächst denkt.Das hat von mir aus betrachtet 2 Gründe:
- bei höheren Frequenzen sinkt die Auslenkung deutlich
- bei Anregung mit mehreren Frequenzen verteilt sich die Energie über das Spektrum, also hat man weniger Energie in dem Bereich der zur größten Auslenkung führt.
Wenn man es genau wissen will, müsste man die Funktion der Geschwindigkeit über der Frequenz aufintegrieren. Ich denke, das können wir uns sparen. Der TE hat sich sowieso scheinbar verabschiedet, die Frage aus #16 ist noch offen.
Hornetmathi
Ist häufiger hier
#42 erstellt: 01. Nov 2012, 20:31
Interessante Diskussion die leider hab ich immo nicht das technische Verständnis und die Zeit zum auffrischen der Grundlagen aber mir ist aufgefallen dass nirgends die Verluste bzw. Bremswirkung der Luft bedacht wurde was sich ja als einen gewissen "Schlupf" zwischen Magnetfeld und Spule bemerkbar machen müsste. Das müsste sich beim Vergleich ob ich die Membran eines kleinen HT oder ausgewachsenen TT nehme bemerkbar machen und nicht zu vergessen die verschiedenen Formen der Membranen also müsste man den Cw wert der Membranen errechnen (Wer hat gerade nen Superrechner zur Verfügung )oder man nimmt die Töner auseinander und stellt sie in nen Windkanal (Hab ich auch gerade nicht)
dann könnte man mit der Formel weiterarbeiten:
Fw=Cw*A1/2pv² oder ihr betrachtet es theoretisch im Luftleeren raum oder doch die Geschwindigkeit mit Laser messen
hreith
Inventar
#43 erstellt: 01. Nov 2012, 22:12
Hi Hornetmathi ,

naja, mehr als ca. 10km/h werden es ja nicht. Das ist die Geschwindigkeit auf einem Fahrrad - da spielt der Luftwiderstand keine Rolle.
Auch bei den Masseverhältnissen kann man die Luft bei üblichen dynamischen Lautsprechern halbwegs vernachlässigen da die Membran wesentlich schwerer ist als die Luft.
nailhead
Stammgast
#44 erstellt: 02. Nov 2012, 12:18
Guten Morgen,

Vance Dickason hat in seinem Buch eine Abbildung einer Simulation der Geschwindigkeit der Membran abgebildet. Da geht es um ein 12" Chassis in einem BR-Gehäuse. Bei 1W liegt das Maximum dort bei ~0.18 m/s.

Auch ABEC/Akabak simuliert dies. Anbei ein Screenshot eines 15" Chassis im BR-Gheäuse (das Standardbeispiel, welches von Jörg Panzer mitgeliefert wird). Dort ist in etwa gleiches Spiel: bei 1W etwa 0.12 m/s. Erhöht man die Leistung auf 100W, sollte der Speaker schon über/an seine Belastbarkeitsgrenze geführt sein. Nichtlinearitäten werden dabei völlig außen vor gelassen.

Und selbst bei 100W zeigt der Lautsprecher Geschwindigkeiten um 2.2 m/s, so dass die Simulationen Huberts Rechnungen (größenordnungsmäßig) bestätigen.
Velocity_Excursion_SP38


Grüße
hreith
Inventar
#45 erstellt: 02. Nov 2012, 16:52
Hi nailhead,

s=1,16cm; f= 30Hz
v=s*2*Pi*f; v=2.2m/s
passt.
JulesVerne
Inventar
#46 erstellt: 03. Nov 2012, 12:34
Das artet ja langsam in einer Riesen Grundsatz Diskussion hier aus :-D klasse, dabei hielt ich das für eine einfache Frage.
Was auf jeden Fall zu beachten ist, ist der luftwiderstand, nicht so wie jemand hier vor mir geschrieben hat, es sei nicht so schlimm ist wie Fahrrad fahren ;-).
Das mit dem luftwiderstand ist nun mal die eigentliche Hauptaufgabe eines ls wenn man das vernachlässigt bleibt ja nichts übrig.
Aber genau das würde ja schon berücksichtigt in den Angaben des Herstellers, der uns mitteilt Wann der Lautsprecher wie auf den Widerstand reagiert (Resonanz Frequenz).
Es wäre evtl mal interessant einen Frequenz / Hub Verlauf eines Lautsprechers zu sehen, oder gibt es Angaben von welchen man darauf schließen kann?

P. S.
Vor dieser Diskussion bin ich eher von 200m/s ausgegangen :-P
hreith
Inventar
#47 erstellt: 03. Nov 2012, 13:02
Hi JulesVerne,

im Beitrag #44 von nailhead siehst du links die Geschwindigkeit und rechts die Auslenkung (den Hub), beides sinkt sehr schnell mit steigender Frequenz.

Zum Thema Luft:
F: Was ist eine Glübbirne?
A: eine Möglichkeit zur Lichterzeugung.
==> zu 95% falsch.
Eine Glühbirne ist eine Heizung mit einem Wirkungsgrad von 95%, die restlichen 5% sind "Verlußte" in Form von Licht.

F: was ist ein dynamischer Lautsprecher?
A: eine Möglichkeit zur Schallerzeugung.
==> zu 99% falsch.
Ein Lautsprecher ist eine Heizung mit einem Wirkungsgrad von 95..99.x%, nur die restlichen 0.x..5% sind "Verlußte" in Form von Schall.
Um die Arbeitsweise eines typischen Lautsprechers zu verstehen, ist der Blick auf die 95% nicht zu vernachlässigen, den auf die 0.x% in erster Näherung schon. Die Bewegung der Luft ist zwar das, was der Anwender haben möchte, das bedeutet aber noch lange nicht, dass dies die Hauptaufgabe des Lautsprechers wäre. Der ist vor allem damit beschäftigt, seine eigene Membranmasse zu bewegen und die Wärme abzuführen.
Wenn du einen höheren Wirkungsgrad haben willst, dann musst du die Angriffsfläche im Verhältnis zur Wellenlänge sehr deutlich erhöhen und du musst die Membranmasse klein gegenüber der Luftmasse machen. Wenn die Fläche aber groß ist, dann ist die Geschwindigkeit umso kleiner.
JulesVerne
Inventar
#48 erstellt: 03. Nov 2012, 13:08
Ich kann da jetzt nur aus bauchgefühl drauf antworten, aber ich denke das die Luft dem ls schon viel entgegen setzt, nicht nur die die bewegten Massen des ls.
Aber das der Großteil irgendwo in Wärme verraten wird ist denke ich jedem klar
georgy
Inventar
#49 erstellt: 03. Nov 2012, 13:11
Eine interessante Betrachtungsweise, wenn die sich verbreitet werden Lautsprecher bald EU weit verboten.
hreith
Inventar
#50 erstellt: 03. Nov 2012, 13:27
Hi JulesVerne,

mir hat mein Bauchgefühl mal gesagt, dass die Geschenke vom Weihnachtsmann kommen.
In der Zwischenzeit kommen zwar immer noch Geschenke - aber nicht mehr vom Weihnachtsmann.
Egal welcher Art das Bauchgefühl ist, es ändert wenig an der eigentlichen Funktionsweise sondern nur an unserer Vorstellung davon.
Hornetmathi
Ist häufiger hier
#51 erstellt: 03. Nov 2012, 13:48
bei der reinen Betrachtung der entgegengestzen Kraft der Luft zum Lautsprecher hat die Masse der Membran eher weniger mit zu tun sondern eher die Form und die Fläche. Und Hr Reith hat recht das solange wir nicht die kompressibilität bei zum beispiel einem dichten Geschlossenen gehäuse betrachten die Kräfte wirklich marginal klein sind welche bei der "umströmung" der Luft zur Membran bei den kleinen geschwindigkeiten entstehen. Die Masse müssen wir dann bei der beschleunigung der Membran betrachtren stichwort "Trägheit"
Suche:
Gehe zu Seite: Erste Letzte |nächste|
Das könnte Dich auch interessieren:
Monacor DT-350NF - wie Membran-Reso bedämpfen?
T-Master am 20.02.2018  –  Letzte Antwort am 23.02.2018  –  7 Beiträge
Lautsprecher einschwingen, nur wie?
R1916V am 31.10.2010  –  Letzte Antwort am 21.11.2010  –  20 Beiträge
Schwingt ein Lautsprecher in beide Richtungen gleich weit?
JulesVerne am 18.07.2022  –  Letzte Antwort am 01.08.2022  –  31 Beiträge
Gehäusevibrationsauswirkungen wie messen?
DoS007 am 14.07.2019  –  Letzte Antwort am 07.09.2019  –  34 Beiträge
Warum ist Qts wichtig?
Lobbe am 19.03.2022  –  Letzte Antwort am 02.04.2022  –  20 Beiträge
Mono Lautsprecher und Stereo Kopfhörerbuchse
_DirtyHarry_ am 12.10.2019  –  Letzte Antwort am 09.11.2019  –  10 Beiträge
Freifeld-Messung - wie richtig?
PHoepping am 24.05.2022  –  Letzte Antwort am 12.06.2022  –  9 Beiträge
Aktive Entzerrung per DSP - Lautsprecher Impedanzen?
Eunegis am 06.08.2014  –  Letzte Antwort am 08.08.2014  –  9 Beiträge
Informationsbeschaffung? Wie baue ich mir einen Lautsprecher?
el_carino am 04.08.2011  –  Letzte Antwort am 05.08.2011  –  8 Beiträge
Anleitung zum Lautsprecher aktivieren?
mz4 am 10.11.2015  –  Letzte Antwort am 10.11.2015  –  2 Beiträge

Anzeige

Produkte in diesem Thread Widget schließen

Aktuelle Aktion

Partner Widget schließen

  • beyerdynamic Logo
  • DALI Logo
  • SAMSUNG Logo
  • TCL Logo

Forumsstatistik Widget schließen

  • Registrierte Mitglieder926.584 ( Heute: 5 )
  • Neuestes MitgliedArchimondro
  • Gesamtzahl an Themen1.553.377
  • Gesamtzahl an Beiträgen21.589.704

Hersteller in diesem Thread Widget schließen