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Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

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    Sensorregelung : Vor,- und Nachteile




    Weg , Hub , Amplitude

    Besonders geeignet für Tief und Mitteltöner

    Vorteile
    + Wirkung steigt mit fallender Frequenz , daher beste Wirkung bei 0 Hz also in Ruhelage

    + mechanische oder elektronische Entzerrung der Kennlinie des Sensors möglich

    Nachteile
    - hoher Dynamikverlust
    - ungünstige Phasenlage ( beschränkter Frequenzbereich )
    - steigender Klirrgrad
    - Fixpunkt kann schwingen > steigender Klirr


    Technische Ausführung
    * Lichtschranken nach Reflex oder Durchlichtverfahren
    * Hallsonden
    * induktive und kapazitive Hochfrequenzverfahren
    * kapazitive Abtastung mit konstanter Ladung

    ---------------------------------------------------------------------------
    -----------------------------

    Geschwindigkeit , Schnelle

    Für alle Frequenzbereiche geeignet

    Vorteile
    + günstiger Phasenverlauf für eine stabile Reglung in einem weiten Frequenzbereich
    + beste Wirkung im Bereich der Grundresonanz des passiven Systems

    Nachteile
    - geringer Dynamikverlust
    - Sensoren sehr empfindlich gegenüber Störungen vom Streufeld der Schwingspule

    Technische Ausführung

    * mitbewegte Spulen im eigenen oder Antriebsmagnetfeld > größere bewegte Masse

    * kapazitive Verfahren mit konstanter Spannung auf der Membran und Auswertung des Ladestroms

    ---------------------------------------------------------------------------
    ----------------------------

    Beschleunigung

    Für alle Frequenzbereiche geeignet

    Vorteile
    + Keine Dynamikeinschränkungen
    + Wirkung nicht auf bestimmte Frequenzbereiche beschränkt
    + sehr gutes Klirrverhalten
    + kein fester Bezugspunkt notwendig dh arbeitet bei jeder Auslenkung linear und hat keine Störungen durch Vibrationen des Bezugspunktes

    Nachteile
    - Größe des Nutzsignal hängt von der seismischen Masse des Sensors ab
    - Abstimmungsprobleme Bewegte Masse - Sensormasse

    Technische Ausführung
    * Schwingend aufgehängte Piezo Kristalle
    * Dehnungsmessstreifen auf der Membran

    Quelle HiFi exclusiv 2/88 !!!
    Diesen Auszug finde ich sehr interessant(Thomas wird es mir nicht übel nehmen rost: ).
    Schon länger habe ich mir die Frage gestellt,warum nicht auch die großen renommierten Häuser eine derartige Technik einsetzen.Ich nehme an,dass bei hochwertigen Chassis einfach keine Regelung notwendig ist.Wo nur wenig resoniert,muss auch nichts korrigiert werden.Nubert hat ja ähnliche Experimente in diese Richtung gestartet,es dann aber letztendlich sein lassen.


    #2
    AW: Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

    Hallo Milon,

    jeden Vorteil muss man mit einem Nachteil erkaufen. Der Nachteil kann natürlich auch im Preis liegen. Eine gute Regelung für Lautsprecher ist nicht leicht zu realisieren. Es gilt die gegeignete Sensortechnik mit einem PID-Regelkreis und einem Endverstärker zu verheiraten. Dazu muß der Lautsprecher in der Lage sein, den Regelkorrektursignalen zu folgen. Damit ist Otto Normalkonstrukteur überfordert. Daher haben viele Entwickler wieder aufgegeben und erklärt, man bräuchte keine Regelung. Damit haben sie in so fern recht, dass niemand eine schlechte Regelung braucht.

    Ein PID-Regelkreis fasst ein proportionales, ein integrales und ein differentielles Regelverhalten zu einem Ganzen zusammen. Dort das richtige Verhältnis der drei Regelcharakteristiken zu finden stellt eine große Herausforderung dar. Wenn es dann geschafft ist, wie z.B. bei Silbersand oder Backes + Müller, kommt ein Produkt dabei heraus, welches die mechanischen, sowie elektrischen Unzulänglichkeiten der Lautsprecherchassis korrigieren kann. Darüberhinaus werden auch die Rückwirkungen der Raumeinflüsse in die Regelung mit einbezogen.

    In eine gute Lautsprecherregelung werden bekannte Verzerrungsparameter in Form einer Vorwärtssteuerung einbezogen. Das bedeutet, dass schon vorher bekannte Parameter bei der Ansteuerung in Richtung Verbesserung vorverzerrt werden, damit die Regelung selbst im Optimalfall nur noch die Richtigkeit des Signales überprüfen muß.

    Bei kleinen Lautstärken im Heimbereich und Gebrauch von guten Lautsprecherchassis ist eine Regelung nicht unbedingt erforderlich. Bei erhöhten Lautstärken, die automatisch mit thermischer und mechanischer Kompression der Lautsprecherschwingspule und der Membranaufhängung einhergeht, wird eine Regelung direkt sinnvoll.

    Gute Lautsprecher sind schon mal was wert. Gute Lautsprecher in Verbindung mit einer guten Regelung sind die Königsklasse der Lautsprecherentwicklung. Wenn man mit Nachteilen von Regelungskonzepten hantiert, muß man diese Nachteile auch in den Kontext zu den Nachteilen stellen, die ohne Regelung erzeugt werden. Für eine gute Regelung sieht es dann immer gut aus.

    Übrigens hat jeder Verstärker zumindest eine Regelung. Irgendeine Gegenkopplung gibt es in jedem Verstärker...und wenn es nur ein Emitterwiderstand ist. Eine Gegenkopplung ist nichts anderes, als eine Regelung.

    Grüßle vom Charly
    Bleibt demokratisch! Das ist ein hohes Gut.
    Die Welt ändert sich durch deine Taten. Nicht durch deine Meinung

    Bin überzeugter Anhänger der Gemeinwohl-Ökonomie
    https://de.wikipedia.org/wiki/Gemeinwohl-%C3%96konomie

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      #3
      AW: Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

      Hallo Charly,

      das war eine sogar für Laien sehr verständliche Beschreibung der Funktion und Wirkungsweise. Danke dafür, sowas liest man nicht alle Tage in Foren.

      Eine gut lesbare Erklärung dazu gibt es auch hier: http://www.christophzingel.de/aktivl...cher/zu-spaet/

      Gruß
      Franz

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        #4
        AW: Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

        Regelung und Steuerung sind heute Teilgebiete der Kybernetik, einer formalen fachübergreifenden Wissenschaft, die sich mit der mathematischen Beschreibung und modellartigen Erklärung dynamischer (komplexer) Systeme befasst und damit auch von grundlegender Bedeutung für die Mechatronik ist.

        Weiterführende Literatur dazu:



        Edit: Mechatronic, Grundlagen und Anwendungen technischer Systeme
        http://www.springerlink.com/content/v6x532/

        Gruß
        Franz
        Zuletzt geändert von jakob; 23.01.2008, 15:09. Grund: Link zum Buchtitel und Buchtitel eingefügt

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          #5
          AW: Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

          Hallo Thomas,

          ich weiß nicht, von welcher Höhle des Löwen du sprichst. Ich bin ein Zwilling. Hier können wir uns ganz einfach austauschen. Befindlichkeiten will und kann ich nicht mehr sehen. In Forenkreisen sollte längst bekannt sein, dass du Techniker bist, und zwar ein "Echter", wenn auch nicht Elektrotechniker.

          Leider bin ich gerade am Arbeitsplatz ziemlich eingespannt und kann dir in der Sache erst später antworten. Habe jetzt keine Zeit, den Links zu folgen. Antwort folgt, vielleicht erst morgen, da wir heute Abend HiFi-Stammtisch haben.

          Grüßle vom Charly
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            #6
            AW: Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

            Man könnte sagen, es ist ähnlich wie auch bei Verstärkern; man sollte bereits ein auch ohne Regelung (o.a. Gegenkopplung) gut funktionierendes System realisieren, das mit Hilfe der Regelung dann möglichst noch verbessert wird.

            Nicht nur bei den normalen Verzerrungsmechanismen kann man sich Verbesserungen vorstellen sondern auch bei Kompressionseffekten.

            Interessanterweise ist Dr. Earl Geddes zu der für mich überaus überraschenden Erkenntnis gelangt, daß nichtlineare Verzerrungen für die Wiedergabequalität eines Lautsprechers (in seiner Untersuchung von Kompressionstreibern) von wirklich untergeordneter Bedeutung sind, aber speziell Kompressionseffekte hält er für überaus störend.

            http://www.gedlee.com/downloads/dist...perception.ppt

            Gruß
            Gewerblicher Teilnehmer;
            Entwicklung, Herstellung und Vertrieb von Audiotechnik u.a.

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              #7
              AW: Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

              Zitat von plüschus
              Allerdings kann man eines in jedem Falle doch festhalten:
              Da eine Regelung nur direkten Einfluß auf die Schwingspule ausführen kann, kann kein noch so schnelles Regelungssystem weder :

              1. Membranresonanzen noch
              2. unerwünschte Gehäuseresonanzen noch
              3. geometrische Probleme verhindern
              4. bzw das Rundstrahlverhalten verändern .
              Zu 4. könnte man eine ganz kleine Einschränkung machen, dergestalt, dass unterschiedliche Quellimpedanz auch zu leicht unterschiedlichen Verhalten im Break-Up und damit auch zu leicht sich ändernder Richtcharakteristik führt. HiFi-Chassis betreibt man allerdings wenn's geht nicht im Breakup (aber stückweise dennoch unvermeidbar), von daher kann man das auch ignorieren. Bei Gitarren-LS, die voll vom Breakup leben, klanglich, ist der Einfluss frappierend...

              Durch geschickte Wahl des Sensorortes nicht direkt an der Schwingspule wäre mE eine Ausregelung der tiefsten Membranresonanzen durchaus möglich. Im Prinzip werden durch eine Regelung des direkt an der SS entstehenden Hubs die Eigenresos noch verstärkt.

              Hier noch ein Link zu einer schönen DIY-Lösung für Sensoren (Hub, linear, kapazitiv erfasst): http://www.servospeaker.com
              Ein Patent ist in der Mache (oder schon durch), also nur für DIY.

              Grüße, Klaus (der anno 1980 seine ersten Kybernetik-Bücher las, mitgebracht vom Schulausflug nach Ost-Berlin, wo man die 15DM Zwangsumtausch ja irgendwie umsetzten mußte -- ging eigentlich nur mit Büchern sinnvoll).
              Lest mehr Henry W. Ott, Douglas C. Smith und Ralph Morrison!

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                #8
                AW: Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

                Hallo Leutz,

                bevor wir hier einen Ingenieursthread lostreten, würde ich vorschlagen, dass wir auch die Nichttechniker mitnehmen.
                Zu diesem Zwecke würde ich gerne bei Grundlagen- und Audiowissen mal sammeln und erklären, was so ein armer gestreßter Lautsprecher so alles falsch machen kann. Darauf kann man sich dann in er Diskussion beziehen, wenn man erklären will, was eine Regelung daran verbessert oder auch nicht.

                Ich fange mal an mit der thermischen Kompression.

                Grüßle vom Charly
                Bleibt demokratisch! Das ist ein hohes Gut.
                Die Welt ändert sich durch deine Taten. Nicht durch deine Meinung

                Bin überzeugter Anhänger der Gemeinwohl-Ökonomie
                https://de.wikipedia.org/wiki/Gemeinwohl-%C3%96konomie

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                  #9
                  AW: Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

                  Wer nachlesen möchte, was Friedrich Müller, der Entwickler der Sensorregelung bei Silbersand, darüber schreibt, wird hier fündig: http://www.open-end-music.de/vb3/showthread.php?t=22

                  Gruß
                  Franz

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                    #10
                    AW: Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

                    Was kann ein LS falsch machen?
                    Er kann verschmieren, verschlucken, verzerren - und dies in durchaus homöopathischen Dosen, die man erst wahrnimmt, wenn sie NICHT MEHR vorhanden sind.

                    So ging es mir mit der Vertigo und dem Emitter, (an dem Charly ja nicht ganz unschuldig ist. :zwink: )

                    Offensichtlich schafft es dieser Amp bei meinen Biestern von Boxen, solche Regelfunktionen zu übernehmen.
                    Frühere Amps von T+A und Accuphase bis Vincent waren dazu wohl nicht in der Lage - jedenfalls nicht in diesem Maße.

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                      #11
                      AW: Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

                      Müller hat es doch anschaulich beschrieben, was passieren kann:

                      Ein weiterer gravierender Effekt ist die thermische Dynamikkompression: Bei den heute üblichen hohen Verstärkerleistungen kommt es zu einer erheblichen thermischen Belastung der Schwingspulen. Diese Spulen sind höchstens ein paar Gramm schwer und werden mit Spitzenleistungen weit über hundert Watt aufgeheizt. Temperaturen von hundert bis zweihundert Grad sind dabei keine Seltenheit und werden kurzzeitig auch problemlos verkraftet. Nun hat aber Kupfer wie alle Metalle die physikalische Eigenschaft, mit steigender Temperatur seinen elektrischen Widerstand zu erhöhen. Diese Widerstandsänderung ist für HiFi-Verhältnisse erschreckend hoch und beträgt bereits bei einer Temperaturerhöhung von 100 K etwa 30 Prozent.

                      30 Prozent Widerstandserhöhung heißt aber 30 Prozent weniger Strom und das heißt 30 Prozent weniger Dynamik. Während Sie Musik hören schwanken also die Lautstärken der einzelnen

                      Lautsprechersysteme ganz erheblich. Dabei hat jeder Kanal seinen eigenen Takt, von Bruchteilen einer Sekunde bei Hochtönern bis zu einigen Sekunden bei Tieftonsystemen. So vielseitig wie dieses Verhalten, ist auch das massiv hörbare Ergebnis: Die gesamte Dynamik wird verschmiert, die tonale Balance zwischen Höhen, Mittellagen und Bass ändert sich laufend und kräftige Intermodulationen verwischen die Klangfarben der einzelnen Instrumente. Der Klang wird dicht und wirkt auf Dauer lästig.


                      Gruß
                      Franz

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                        #12
                        AW: Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

                        Hi Franz!

                        Das mag ja sein.
                        Aber sind wir hier die Klientel, bei der das ein Problem werden könnte?

                        Ich schätze mal, dass wir alle um Größenordnungen unter der kritischen Grenze bleiben.

                        Erstens, weil wir totkomprimierte und bis zum Anschlag ausgesteuerte Musik verabscheuen.

                        Und zweitens, weil wir keine körperverletzungsträchtigen Pegel fahren.

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                          #13
                          AW: Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

                          Rainer, Müller beschreibt ganz allgemein die Probleme bei Passivboxen, die prinzipiell auftreten können und die man mit geregelten Aktivboxen prinzipbedingt eben nicht hat. Mehr will der Text nicht sagen. Aber die Fakten stimmen. So kann es sein. Daß du anders Musik hörst und deine Anlage diese Nachteile nicht zu Gehör bringt, habe ich ja selbst erhören dürfen. Du kannst sogar recht hohe Pegel verzerungsfrei und frei von jeder Lästigkeit fahren. Da spielt auch dein famoser Raum eine nicht unbedeutende Rolle dabei.rost:

                          Gruß
                          Franz

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                            #14
                            AW: Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

                            Hallo Franz!
                            Darauf wollte ich gar nicht hinaus.

                            Ich denke da z.B. auch an dich: Ich schätze mal, dass du sämtliche Regelungstechniken deiner famosen Boxen gar nicht in Anspruch nimmst!

                            Bei der Art von Musik, die du hörst, und bei deinen Pegeln haben die ausgefuchsten Regelungstechniken der Silbersand wahrscheinlich einen lauen Lenz, da die hervorragenden Chassis nicht geprügelt und deshalb nicht an die Regelungskandarre genommen werden müssen. :zustimm:

                            ---nur so eine Vermutung----

                            Das gibt dir natürlich die beruhigende Sicherheit, bei allen nur erdenklichen Situationen immer im absolut grünen Bereich zu sein!

                            Ähnlich geht es mir mit dem "Problem" von Verzerrungen der Subwoofer im Grenzbereich.

                            Ich erreiche diesen Grenzbereich eh nie und fahre die Dinger immer mit absolut unkritischen Belastungen. Begriffe wie "Strömungsgeräusche in den BR-Rohren" oder "Kompression" tangieren mich nicht.

                            Schön, wenn man sich dank üppiger Ausstattung um Probleme seiner Anlage im "Grenzbereich" nicht scheren muss!

                            DAS meine ich - und ich denke, das gilt für viele hier.
                            Darum dürfte die Diskussion zum Thema - glücklicherweise - eine recht theoretische bleiben.
                            Zuletzt geändert von Replace E; 23.01.2008, 23:05.

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                              #15
                              AW: Sensorregelung : Vor,- und Nachteile

                              Ich denke da z.B. auch an dich: Ich schätze mal, dass du sämtliche Regelungstechniken deiner famosen Boxen gar nicht in Anspruch nimmst!
                              Rainer, ich kann mich irren, aber wenn mich nicht alles täuscht, ist die Sensorregelung ja immer aktiv, unabhängig vom Pegel. Sie bezieht ja sogar die Rückwirkung des Raumes auf die Chassis mit ein und sorgt permanent dafür, daß diese korrekt den Schall abstrahlen. Die kundigen Techniker mögen mich verbessern, wenn ich Unrecht habe. Sie wirkt also nicht nur im Grenzbereich. Die Regelung ist nicht dazu da, Fehler zu beheben, sondern erst gar keine hörbar werden zu lassen.

                              Milon hat mal von einer Art "Traktionskontrolle" geschrieben. Das Bild paßt, glaube ich, ganz gut. So kann man das auffassen.

                              Im Grenzbereich höre ich eh nicht. Wenn ich "laut" hören will, bewege ich mich im Bereich zwischen 80 - 95 dB. Lauter ertrage ich kaum Musik, von Dynamikspitzen mal abgesehen. Ich hab und mag ja keine PA-Anlage zu Hause.:grinser:

                              Gruß
                              Franz
                              Zuletzt geändert von Franz; 23.01.2008, 23:34.

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