Sickenresonanz [Archiv] - DIY-HIFI-Forum

wolfgang520

04.10.2018, 07:34

Hallo,
mich interessiert die Berechnung einer Sickenresonanz. Diese Resonanz muss doch im Verhältnis zum Membrandurchmesser stehen.
Bei einigen Beschreibungen im Internet findet man dazu widersprüchliche Angaben. Kleinere Membrandurchmesser zeigen angeblich eine tiefere Sickenresonanz als größere Durchmesser auf. Besteht eine Möglichkeit der Verwechslung der Sickenresonanz mit anderen Erscheinungen?
Wie wird die Sickenresonanz durch den Hersteller beeinflusst (harte oder weiche Aufhängung)?

Gruß
Wolfgang

Don Key

04.10.2018, 10:33

Moin Wolfgang, nach meiner, ach so grauen Theorie hat die Sickenreso nichts mit dem Durchmesser der Sicke zu tun, sondern mit ihrer Beschaffenheit ( "Härte", Gewicht, Form, ...) Die Sicke führt halt bei ihrer Reso eine Art Eigenleben, wie eine 2. Membran.

Edit: Anders bei der Membranreso, wo irgendwann die Membran nicht mehr kolbenförmig schwingt, sondern innere, kreisförmige Segmente der Membran sich schwingungstechnisch von äußeren Segmenten quasi loslösen.

wolfgang520

04.10.2018, 10:49

Hallo Matthias,
ich habe auch gelesen, dass eine weiche Gummisicke im Vergleich zur Papiersicke ein anderes Verhalten bezüglich der Resonanz aufweist.
Allerdings kann ich mir auch vorstellen, dass von der Schwingspule eine Anregung durch die Membran zur Sicke läuft, dort reflektiert wird und den Weg zurück durch die Membran läuft. Hier könnte der zurück gelegte Weg, also der Radius der Membran eine Rolle spielen.
Nun ist die Frequenz der Senke, die durch die Sickenresonanz entsteht, sicher in einem Verhältnis zur Membran oder zum Umfang der Sicke gegeben. Der Zusammenhang ist schwer zu erkennen, die unterschiedliche Schallausbreitungsgeschwindigkeit in verschiedenen Membranmaterialien spielt vielleich eine Rolle.

Gruß
Wolfgang

Don Key

04.10.2018, 10:57

Ich glaube Du denkst zu kompliziert (oder ich zu simpel) :).
Bei einer Frequenz verhält sich, natürlich angeregt durch die sich bewegende Schwingspule / Membran, die Sicke selber wie eine Membran, die dann losgelöst von der eigentlichen Membran gegenläufig zu selbiger schwingt, was zu Auslöschungen führt.

Edit: Du kannst ja auch jeder Membrangröße jegliche Resonanzfrequenz abverlangen, wenn nur Ihr Gewicht und ihre Aufhängung entspr. dimensioniert sind. Auch hier gibt es ja (imho) keinen Zusammenhang von Durchmesser zu Fres.

Kalle

04.10.2018, 11:08

wolfgang520

04.10.2018, 11:12

...die Sicke selber wie eine Membran, die dann losgelöst von der eigentlichen Membran gegenläufig zu selbiger schwingt, was zu Auslöschungen führt.

Das wäre eine Erklärung, aber warum sollte die Sicke gegenläufig zur Membran schwingen?

Gruß
Wolfgang

Olaf_HH

04.10.2018, 11:26

Die Sicke ist aus anderem Material und hat eine eigene Resonanz, je nach Beschaffenheit des Materials und dem Entwickler können diese vorkommen oder unterdruckt werden, so mein Verständniss
inerseits die sich bewegende Membran, andererseits der (hoffentlich) Stabile Korb des Chassis.

wolfgang520

04.10.2018, 11:26

Moin,
ich halte es hier für sehr gewagt, außer bei ner Papiersicke, von Sickenresonanz zu reden. Die festgestellten Resonanzen entstehen doch eher an der Membrankante und laufen dann in ihr wieder zurück, wenn die Sicke es nicht schafft sie wegzudämpfen.
Deshalb nehmen auch auch etlich Hersteller am Membranrand auch Dämpfungsmaßnahmen vor, die Punkte bei Thiel, untergeklebte Gummiringe, Zackendämmung von unten ähnlich MSW.
Die dicken Sicken bei den VifaXT muss man wie bei allen Ringstrahlern wie auch den MSW anders betrachten, hier handelt sich ja eher um Biegewellenstrahler.
Jrooß Kalle

Hallo Kalle,
ich vergaß zu erwähnen, dass es sich in meinem Fall um eine Papiersicke handelt. Beim TF 1225 war für mich diese Resonanz sehr auffällig.
Ich habe eine Box mit dem TF1225 und Dayton Horn gebaut und musste dabei eine starke Senke bei 700 Hz feststellen.
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Um nun eindeutig zu unterscheiden, ob die 700 Hz Senke eine Sickenresonanz ist, die sich durch mich nicht beeinflussen lässt, wäre eine überschlägige Berechnung sinnvoll. Es könnte doch sein, dass bei 12 Zoll Chassis mit Papiermembran und Papiersicke die Sickenresonanz immer bei 700 Hz liegt. Beim 15 Zoll Chassis liegt diese dann bei ca. 600 Hz, usw.

Gruß
Wolfgang

Don Key

04.10.2018, 11:41

Das wäre eine Erklärung, aber warum sollte die Sicke gegenläufig zur Membran schwingen?

Gruß
Wolfgang

Weil sie anders beschaffen ist, i.d.R. erheblich weicher.

EMP

04.10.2018, 11:59

Da die Sicke eine Steifigkeit und auch eine Masse besitzt hat sie auch eine Resonanz(frequenz). Damit die Struktur resoniert, muss aber auch die Anregungsform der Eigenform entsprechen.

Dein Plan wird wohl nicht aufgehen, weil neben der Geometrie auch die Materialparameter entscheidend sind.

Membranresonanzen könnten es aber auch sein.

E: Wurde ja alles schon erwähnt :)

Kalle

04.10.2018, 12:03

Moin,
hat der TF1225 keine Gewebesicke?
Celestion arbeitet an diesen Resonanzen, gucke dir den TF 1530e oder den FTR 1570C an.
Ich werde vielleicht bei meinem thebox 12-280/8A mal eine Gummisicke riskieren und hören, sehen und messen was passiert. Irgendwann. Meinen Audax HD33S66 habe ich versucht von hinten mit Filz zu dämpfen, das bescherte mir einen satten Einbruch bei 700Hz ... glücklicher weise ließ der wieder ohne Kolateralschäden wieder ablösen.
Jrooß Kalle

wgh52

04.10.2018, 12:08

Vielleicht etwas ketzerisch, aber wir sprechen von einer 12" Membran: Wie wär's mit einer Membranknickschwingung oder Partialschwingung bei 700 Hz?

Kalle

04.10.2018, 12:15

Wie wär's mit einer Membranknickschwingung oder Partialschwingung bei 700 Hz?, die die böse Sicke einfach nicht gedämpft bekommt:(;).
Jrooß

wolfgang520

04.10.2018, 12:15

Hallo Kalle,
Du hast mich auf die richtige Spur gebracht. Vielleicht hätte ich beim Betrachten der Sicke die Brille aufsetzen sollen.
Es ist eine Gewebesicke.
Im Datenblatt des TF1225 sind zwei Senken zu sehen, die erste bei ca. 400 Hz und die zweite bei ca. 700 Hz. Die 400 Hz Senke scheint die Sickenresonanz zu sein und die 700 Hz Senke tritt lt. Datenblatt unter Winkel auf. Es ist also eine phasenbedingte Auslöschung. Diese Senke tritt bei mir deshalb auf, weil ich mein Messmikro auf den Hochtöner ausgerichtet habe und folglich habe ich selbst bei der axialen Messung den Frequenzgang des Tieftöners als Winkelfrequenzgang.

Gruß
Wolfgang

mtthsmyr

04.10.2018, 12:22

Probier mal die Polkernbohrung zu verstopfen. Die verursacht auch häufig solche Effekte.

VG, Matthias

JFA

05.10.2018, 07:49

Sickenresonanz...

Meiner Erfahrung nach ist die meistens gekennzeichnet durch eine leichte Frequenzgangsenke und einen korrespondierenden Peak im Impedanzgang. Ersteres deutet auf radiales, gegenphasiges (im Verhältnis zum Rest der Membran) Schwingen hin, zweiteres zeigt ganz klar dass es eine Resonanz ist.

Wie auch die Membran hat eine Sicke bzw. das Material Masse, Steifigkeit, und Dämpfung. Zusammen mit der Geometrie (Form, innerer und äußerer Durchmesser) ergibt sich ein ganz bestimmtes Resonanzbild (es gibt mehrere).

Das lässt sich natürlich in Grenzen beeinflussen: verkleinert man die Sicke (z. B. für Mitteltöner) verschieben sich die Resonanzen zu höheren Frequenzen, eine dünnere zu niedrigen, steiferes (oder dickeres) Material wiederum zu höheren, etc. Völlig normal.

Hinzu kommt noch der Einfluss der Membran selber: eine harte Membran lässt die Sicke frei schwingen, während ein weicher, biegsamer Konus mitschwingt. Was besser ist entscheidet die Anwendung.

Und wie bekämpft man sie? Genau so, wie man Membranresonanzen beikommt: durch Dämpfung. Ich weiß, Dämpfung ist ein böses Wort, weil Dämpfung, wie ein Reihenwiderstand, Details schluckt :rolleyes: *, aber das ist eben der (fast**) einzige Weg. Getränkte Gewebesicken haben z. B. eine ziemlich hohe Dämpfung (also, üblicherweise), während Gummisicken eher wenig dämpfen (das hat Gummi, auch synthetisches, so an sich).

Viel mehr steckt da nicht hinter. Wenn Ihr ein Chassis mit so einer Delle seht, dann hat der Hersteller
a) sich keine Gedanken darum gemacht
b) sich auf etwas anderes, ihm viel wichtigeres fokussiert
c) es wegignoriert, weil das Problem nur außerhalb des angedachten Übertragungsbereiches auftritt, und wenn irgendjemand das Chassis unbedingt in dem Bereich einsetzen will, dann soll er das tun, aber nicht rummoppern
d) einen schlechten Vorlieferanten, der das falsche Material geliefert, aber weil schon wieder das Marketing drängelt und das Produkt raus muss, wird das trotzdem verbaut

* wer es nicht mitbekommen hat: das war Ironie. Jedesmal wenn ich diesen Scheiß höre bekomme ich schlechte Laune, werde grün im Gesicht und mir wachsen urplötzlich Muskelberge

** ein anderer ist die gezielte Anpassung der mechanischen Impedanzen von Korb, Sicke und Membran***. Ich wünsche viel Erfolg bei dem Versuch

*** Ich meine bei Focal versucht man aktuell, dem ganzen mit einer schnurförmigen Verdickung der Sicke beizukommen. Klingt interessant.

P.S.: der Hinweis mit der Polkernbohrung ist richtig und wichtig

Kalle

05.10.2018, 08:30

Moin,
gerade fällt mir ein, dass es auch Chassis ohne Sicke, sondern mit einem Luftspalt im Übergang zum Korb gab.... jetzt müsste mir noch einfallen, wer der Hersteller war ... Foster???
Jrooß

naumi

05.10.2018, 08:42

moin Kalle,

ich denke da an Audax, weiß aber nicht mehr wie diese Serie hieß und der B&W Mitteltöner mit Continuum- Rand.
https://www.bowers-wilkins.de/Lautsprecher/Heimaudio/800_Series_Diamond/800-D3-technologien.html

Ta, Ta : Audax medomex?:prost:

Gaga

05.10.2018, 08:46

Moin,

das war m.E. die Fostex SLE-Serie....

Gruß,
Christoph

wolfgang520

05.10.2018, 08:48

Hallo JFA,
Danke für die ausführliche Erklärung. Kannst Du auf der Herstellerangabe des TF1225 eine Sickenresonanz erkennen (Papiermembran mit Gewebesicke)?
45686
Gruß
Wolfgang

JFA

05.10.2018, 09:05

Vom Frequenzgang her könnte die Delle bei 400 Hz das sein, das kann allerdings auch vom Messaufbau kommen (Normschallwand?). Da im Impedanzgang nichts auffälliges zu sehen ist, gehe ich erstmal von letzterem aus, also nein, kann ich nicht erkennen.

wolfgang520

05.10.2018, 10:12

Hallo JFA,
Deine Antwort bestätigt meine Vermutung. Bei meiner Messung hatte ich zwei Senken, eine bei 400 Hz und eine bei 700 Hz. Nun konnte ich beide nicht zuordnen. Letztendlich liegt vermutlich die Sickenresonanz bei 400 Hz und die Senke bei 700 Hz deutet auf eine Phasenauslöschung hin. Mein Messmikro war halt auf den Hochtöner gerichtet und folglich war der Tiefton eine Messung unter Winkel. Ich werde am Wochenende den TF1225 axial messen. Eventuell kann auch eine REW Messung neue Erkenntnisse bringen.
Gruß
Wolfgang

Kaspie

05.10.2018, 10:47

Moin,
gerade fällt mir ein, dass es auch Chassis ohne Sicke, sondern mit einem Luftspalt im Übergang zum Korb gab.... jetzt müsste mir noch einfallen, wer der Hersteller war ... Foster???
Jrooß

Hi Kalle,
Du meinst die SLE Bässe von Fostex?

Gaga war schneller:)

naumi

05.10.2018, 14:04

Moin,
gerade fällt mir ein, dass es auch Chassis ohne Sicke, sondern mit einem Luftspalt im Übergang zum Korb gab.... jetzt müsste mir noch einfallen, wer der Hersteller war ... Foster???
Jrooß

Als Ergänzung zu #18, keine Sicke aber kein Luftspalt zum Korb, hier eine Erklärung:

https://www.bowers-wilkins.de/Entdecken_Sie/Entdecken_Sie/Technologien/fst.html

newmir

05.10.2018, 19:20

Erstaunlich, wie oft das Wort Sickenresonanz verwendet wird und es scheint keine Einigkeit zu herrschen, was das eigentlich ist.

Ich muss da spontan an den Manger Lautsprecher denken. Ich habe mal gelesen, dass die auffälligen Zacken am Rand die "Sickenresonanz" verhindern sollen. Der Manger ist ja nun explizit ein Biegewellenstrahler. Da läuft die Biegewelle von der Spule in der Mitte nach aussen und soll da tunlichst nicht reflektiert werden. Nun ist aber jeder Kolben Lautsprecher bei höheren Frequenzen sowas wie ein Biegewellenstrahler. Die äusseren Teile der Memberan kommen schlicht nicht gleich in Schwung, wenn die Spule innen sich irgendwohin bewegt. Das ist erstmal nicht schlimm. Müsste sogar die Abstrahlung weniger gebündelt machen. An jeder Kante wird aber ein Teil dieser Biegewelle reflektiert und dann gibt es Chaos im Frequenzgang. Die Laufgeschwindigkeit in der Membran hängt nun aber vom Material ab .... in einer harten Membran läuft die Biegewelle schneller. Deswegen gibt es keine einfache Formel für die Sickenresonanz. Da geht eben nicht nur der Durchmesser ein, sondern auch die Härte der Membran.

wolfgang520

05.10.2018, 21:15

Hallo Michael,
Dein Gedanke ist einleuchtend. Aber welchen Laufweg muss die Welle zurücklegen? Von der Spule zur Sicke und wieder zurück? Wenn man nun die Schallgeschwindigkeit durch Papier kennen würde, könnte man daraus die Laufzeit ermitteln.

Andererseits kann die Welle von der Spule bis zur Sicke laufen und die Sicke wirkt dann mit dieser Anregung als Membran.

Gruß
wolfgang

newmir

05.10.2018, 22:31

Aber welchen Laufweg muss die Welle zurücklegen? Von der Spule zur Sicke und wieder zurück?

Genau so denke ich mir das.

Wenn man nun die Schallgeschwindigkeit durch Papier kennen würde, könnte man daraus die Laufzeit ermitteln.

Ich fürchte so einfach ist es nicht .... Ich habe etwas voreilig von Materialeigenschaft gesprochen. Das Papier wird ja geprägt, mit Rillen und Fasern versehen, unterschiedliche Dichte .... Ich fürchte es gibt nicht den einen Härtegrad und deswegen auch verschieden Geschwindigkeiten (Ich denke da an meine Physikunterricht .... Wellen im Wasser laufen unterschiedlich schnell in Abhängigkeit von der Wassertiefe). Man kann Papier auch durch Behandlung mit z.B. dünnem Leim zum Beispiel auch härter machen. Eigentlich müsste man so also auch die Sickenresonanz in der Frequenz ändern können.
[/QUOTE]

Andererseits kann die Welle von der Spule bis zur Sicke laufen und die Sicke wirkt dann mit dieser Anregung als Membran.

Ja .... Würde die Sicke perfekt arbeiten, könnte die Welle einfach in der Sicke weiterlaufen. Aber das klappt halt nicht perfekt. Denk an eine Welle, die auf eine Mauer trifft. Ein Teil der Welle spritz drüber ... ein Teil wird aber auch reflektiert. Deswegen hat der Manger ja die Zacken. Das verhindert nicht die Reflektion am Rand, aber sie haben unterschiedliche Wegstrecken/Laufzeiten und damit verteilt sich das Problem besser.

Übrigens, falls ich recht habe, dann schaft man wohl mit dem Weglassen der Sicke die Sickenresoanz nicht aus der Welt. Das lose äussere Ende der Membran am Rand ist sogar ein krasser Übergang .... Da die Wellenenergie sich nicht in der Sicke tot laufen kann, wird sie wohl reflektiert. Ich glaube nämlich das dies die Aufgabe einer perfekten Sicke wäre - ankommende Welle ohne Störung aufnehmen und dann schnell totlaufen lassen.

wolfgang520

05.10.2018, 23:34

Ja .... Würde die Sicke perfekt arbeiten, könnte die Welle einfach in der Sicke weiterlaufen. Aber das klappt halt nicht perfekt. Denk an eine Welle, die auf eine Mauer trifft. Ein Teil der Welle spritz drüber ... ein Teil wird aber auch reflektiert.

Hallo Michael,
das Beispiel mit der Mauer ist absolut plausibel und nachvollziehbar. Bleiben wir mal bei der Mauer, ein Teil der Energie verbleibt im Mauerwerk und regt dies zum Schwingen an. Die innere Dämpfung führt dann zur Umwandlung in andere Energieformen. Ein weiterer Teil der Energie wird reflektiert und läuft zur Quelle zurück.
Im Frequenzgang findet sich allerdings nur bei einer Frequenz eine Senke. Da es recht unwahrscheinlich erscheint, dass beide Anteile der Energie (reflektiert oder gewandelt) die gleiche Wirkung im Frequenzgang erzielen, muss eine Wirkung überwiegen.
Für welche trifft dies am wahrscheinlichsten zu?

Gruß
Wolfgang

Kalle

06.10.2018, 00:03

Moin,
die Diskussion dreht sich irgendwie im Kreis.
Was man bei dem allen nicht vergessen sollte ist die Zentrierspinne und die komprimierte Luft und der Schall, der durch die Membran, Reflektionen des Korbes und des Gehäuses nach außen dringen. Dann kann man die Membran natürlich auch. steif oder weicher gestalten, Kolbenschwinger oder Biegewellenstrahler, oder auch aperiodischen bedämpfen,zu geklebte Schnitte bei den Relevatoren.
Berechnen, ne nicht wirklich, damit muss man schon rechnen.
Jrooß Kalle

wolfgang520

06.10.2018, 08:37

Hallo Kalle,
ich habe mich jetzt damit abgefunden, dass eine einfache Berechnung sicher nicht möglich ist.
Eine Erklärung worüber die Abstrahlung des Schalls der Sickenreflektion erfolgt, habe ich noch nicht. Nach meinem Verständnis bleiben 2 Möglichkeiten.
Erstens: Die Sicke selbst strahlt den Schall phasenverschoben ab und erzeugt so eine Auslöschung.
Zweitens: Der Schall wird an der Sicke reflektiert, der Reflexschall erzeugt Biegewellen der Membran und die Membran selbst strahlt den Schall der Sickenreflektion ab.

Mir persönlich erscheint die erste Variante wahrscheinlicher.

Gruß
Wolfgang

wolfgang520

06.10.2018, 09:16

Hallo,
in diesem Zusammenhang ergibt sich eine neue Fragestellung. Wie bereits Kalle beschrieben hat sind die Einflussmöglichkeiten immens. Immer wenn die Membran nicht mehr kolbenförmig schwingt, wird der Frequenzgang aufgebrochen.
Nun ist festzustellen, dass bei den Lautsprechertests unsere Tester sehr genau die Sickenresonanz definieren. Die Testergebnisse zeigen einmal eine Sickenresonanz von 400 Hz und ein anderes mal die Resonanz bei 2000 Hz.
Frage: Woher wissen die Tester mit der von ihnen beschrieben Sicherheit, dass es sich um eine Sickenresonanz handelt, wenn es noch viele andere Möglichkeiten gibt?

Gruß
Wolfgang

newmir

06.10.2018, 09:25

Also ich denke beides, aber die Sicke wenig und die Biegewellenmembran viel. Und die verursachten Störungen liegen nicht unbedingt im selben Bereich.

1) Die Sicke ist erstmal nicht phasenverschoben, sondern wird mit der richtigen Phase angeregt. Wo soll denn die Phasendrehung stattfinden?

2) Die Sicke ist aus sehr weichem, dämpfenden Material. Biegewellenstrahler sind aus härterem Material. Ich denke härteres Material (die Membran) eignet sich besser zur Abstrahlung von Schall.

3) Die Fläche der Membran ist deutlich grösser, als die Fläche der Sicke.

Aber ich gebe zu ..... Das sind alles nur Argumente um mein unpräzises Gefühl zu unterfüttern.

....und wieso die Leute manchmal so "präzise wissen", dass ist die Sickenresonanz, das habe ich mich auch immer gefragt. Wir kriegen ja nicht mal eine (!) präzise Definition hin.

wolfgang520

06.10.2018, 09:43

Ich glaube Du denkst zu kompliziert (oder ich zu simpel) :).
Bei einer Frequenz verhält sich, natürlich angeregt durch die sich bewegende Schwingspule / Membran, die Sicke selber wie eine Membran, die dann losgelöst von der eigentlichen Membran gegenläufig zu selbiger schwingt, was zu Auslöschungen führt.

Hallo Michael,
die Phasenverschiebung des Sickenschalls habe ich von olnimas Aussage abgeleitet.
Andererseits dürfte bei gleichphasiger Schallabstrahlung auch keine Auslöschung im Frequenzgang entstehen.

In einem muss ich Dir absolut recht geben. Man liest immer wieder von Sickenresonanz und eine eindeutige Definition findet man nirgends.

Gruß
Wolfgang

ctrl

06.10.2018, 11:52

Hallo,

sehr spannendes Thema - Danke Wolfgang!

Wer die Klang und Ton 2009-03 sein eigen nennt findet dort einen Artikel über das Kippel-Messsystem mit einer Laserinterferometer-Messung des Visaton BG20. Dort sind Bilder zur Sickenresonanz und zu Partialschwingungen zu sehen - sehr hilfreich zur Veranschaulichung der Vorgänge.

Ab diesem Artikel taucht der Begriff Sickenresonanz auch immer wieder mal in den Reviews auf.

Gruß Armin

wolfgang520

06.10.2018, 12:00

Hallo Armin,
es ist schon ärgerlich, die K+T 2009 habe ich fast komplett bis auf Heft 3. Hobby Hifi ist doch sonst in der Theorie recht weit vorn, leider war dort nichts zu finden.

Gruß
Wolfgang

newmir

06.10.2018, 12:20

Ich glaube Olnima denkt zu simple :eek:. Das Modell "Masse und schwingt, also Resonanz", wie es für den Lautsprecher als ganzes ja passt, passt nicht für die Sicke.

Bei der Sicke erfolgt die Anregung an einer Seite am Übergang Membran/Sicke und auf der anderen Seite ist die Sicke verklebt am Korb. Da schwingt dann hoffentlich nix mehr. Dazwischen kann man die Sicke wohl als Ausbreitungsmedium für eine Biegewelle sehen ....genau wie die Membran und da passiert vermutlich was ähnliches, wie in der Membran mit Reflektion am Rand. Die Sicke ist aber ein wabbliges und hoch dämpfendes schlechtes Medium für Biegewellen (nicht zufällig, sondern weil genau deswegen hat man es ja ausgesucht) und eben auch viel weniger Fläche bietet. Schnips mal mit dem Finger gegen eine Alufolie oder harte Pappe und mal gegen ein Stück Gummi oder Schaumstoff. Da ist ziemlich klar was sich für Biegewellen eignet und was nicht.

Gaga

06.10.2018, 12:25

Moin,

habe auch schon versucht, Artikel/Daten zur Frage der Membran- und Sickenresonanz bei Klippel zu finden.

Ein Vortrag zum Thema 'Vibration and Sound Radiation Analysis of Loudspeakers' ist hier (https://www.klippel.de/fileadmin/klippel/Files/Japanese%20Material/SCN%20Product%20Seminar_Japanese.pdf) zu finden.

Da werden immerhin SPL-Messungen verschiedener Konus-Chassis mit Laser-Scans und dem Aufbrechen der Membranen in Bezug gesetzt. Zumindest für mich ganz spannend und ein wenig erhellend zur Frage, woran man bei (SPL)-Messungen Membranresonanzen sehen kann.

Gruß,
Christoph

newmir

06.10.2018, 13:36

Grau ist alle Theorie ... Dank des Hinweis von CRTL habe ich diese Videos hier gefunden ...

http://www.holgerbarske.com/klangundton/?p=324

Die Zeigen bei um die 500 Hz die "Sickenresonanz" laut KT .... und da schwingen Membran und Sicke gegenphasig .... Da hatte ich wohl Unrecht :eek::(.

Bei höheren Frequenzen so ab 2000 Hz und vorallem bei 7500 macht der BG20 dann dem Manger Lautsprecher Konkurrenz und wird zum Biegewellenstrahler :D:).

JFA

06.10.2018, 13:38

Erstens: Die Sicke selbst strahlt den Schall phasenverschoben ab und erzeugt so eine Auslöschung.

Dies ist die richtige Antwort

naumi

06.10.2018, 13:43

Moin,

...

'Vibration and Sound Radiation Analysis of Loudspeakers' ist hier (https://www.klippel.de/fileadmin/klippel/Files/Japanese%20Material/SCN%20Product%20Seminar_Japanese.pdf) zu finden.

...

Gruß,
Christoph

DANKE :danke:

wolfgang520

06.10.2018, 14:42

Ganz prima,
jetzt haber ich es auch verstanden!

Gruß
Wolfgang

Gaga

07.10.2018, 11:36

Moin,

ich möchte auf den Thread 'Finite-element analysis of a 6" woofer (https://www.diyaudio.com/forums/multi-way/328373-finite-element-analysis-6-woofer.html)' im DIY-Audio-Forum hinweisen, in dem ein DIY-Member gerade anfängt, einen 6''-Bass zu analysieren, u.a. die Gummi-Sicke.

(Zumindest für mich erhellende), interessante Infos zum Design von Chassis und Membranen sind hier (https://www.loudsoft.com/Articles-Papers#) zu finden. Ich meine die letzten 3 Artikel,
Peter Larsen, Geometrical Cone Stiffness - A FEM Study, LOUDSOFT 2003
(https://www.loudsoft.com/Articles-Papers#)Peter Larsen, 6 inch Woofer Design - VOICE COIL article 1, 2006
(https://www.loudsoft.com/Articles-Papers#)Peter Larsen, 1in Tweeter + System Design - VOICE COIL articles
(https://www.loudsoft.com/Articles-Papers#)
Grüße,
Christoph

Don Key

07.10.2018, 19:54

Naja, ob's wirklich die Frequenz ist, bei der die Sicke resoniert, also bei der ein Minimum an Energie aufgewändet werden muss, um sie am Schwingen zu halten, weiß ich nicht. Auf jeden Fall schwingen bei dem, was gemeinhin als "Sickenreso" bezeichnet wird, Sicke und Membran gegenläufig, aber das schrieb ich anfangs ja bereits. Wie eine Welle. Membran kommt "'raus" und Sicke folgt dieser Bewegung erst, wenn die Membran wieder auf dem Rückweg ist und umgekehrt. Jede Sicke wird ihre Eigenresonanz haben, nur solange sie mit der Membran gleichfasig schwingt, fällt's eben nicht in's Gewicht.

wolfgang520

07.10.2018, 20:36

Slaughthammer

07.10.2018, 21:31

Herzlichen Glückwunsch, du hast gerade herausgefunden, warum Mitteltöner keine Fahrradschauchsicken haben....

wolfgang520

07.10.2018, 21:54

Herzlichen Glückwunsch, du hast gerade herausgefunden, warum Mitteltöner keine Fahrradschauchsicken haben....

Hallo mein Freund ohne Vornamen,
erstens stimmt das nicht und zweitens beantwortet es meine Frage nicht im geringsten.
4575318M-4631
Gruß
Wolfgang

ctrl

07.10.2018, 22:40

Hallo,

eigentlich müsste man doch auf den bisherigen Erkenntnissen aufbauend eine Tendenz zur Stärke der Sickenresonanz abgeben können.
Nehmen wir beispielsweise eine 6 Zoll Membran mit einem Hub von 6 mm im Vergleich zur 12 Zoll Membran mit 2 mm Hub.

Denke ganz so einfach, wie das man z.B. Membranfläche ins Verhältnis zur Sickenfläche setzt und daraus etwas über die Stärke der Sickenresonanz ableitet, wird es nicht gehen, da spielen, wie schon gesagt wurde, die Dämpfungseigenschaften der verwendeten Materialien eine große Rolle.

Da wird jeder Hersteller seine eigene Herangehensweise haben, z.B.

Bei Celection ist es eher "kurz und schmerzlos"
https://celestion.com/product/74/ntr082011d/

Bei SB Acoustics mehr mit "Fahrradschlauch" und viel Dämpfung, dafür breiter in der Wirkung
http://www.sbacoustics.com/index.php/products/midrange/satori/6-satori-mr16p-8-br-font-color-c70039-shipping-font/

Gruß Armin

Slaughthammer

07.10.2018, 22:42

Unter Fahrradschlauchsicke verstehe ich eher sowas hier: https://www.youtube.com/watch?v=k2phvkhc9ls

Der Sicke vom Revelator sieht man ja schon an, dass das nicht einfach ein Fahrradschlauchähnliches Gebilde ist, die hat eine spezielle Geometrie, und ich würde wetten, dass die auch keine konstante Stärke hat. Das ist halt ein Top End Produkt, da wurde wohl mal ordentlich durchentwickelt.

Gruß, Onno

wolfgang520

07.10.2018, 23:19

Hallo,
ich vergaß zu erwähnen, dass sich die von mir erwünschte Tendenz nur auf die Geometrie beziehen sollte. Natürlich spielen dabei viele verschiedene Einflußfaktoren eine Rolle.

Nun kommt man durch die ständige Diskussion in diesem Thema der Erklärung immer etwas näher. In der Zwischenzeit habe ich eine Beschreibung bei HiFi-Selbstbau gefunden: "Wenn die Sicke schwer wäre würde die Massenträgheit der Sicke die Membranbewegung am Rand reduzieren, im ungünstigsten Fall würde der Rand deswegen sogar gegenphasig zum Rest der Membran schwingen und einen Einbruch im Frequenzbereich erzeugen. Von diesem "Sickenresonanz" genannten Phänomen sind vor allem größere Breitbänder mit ihren sehr dünnen und daher am Rand wenig steifen Membranen betroffen."
Quelle: https://www.hifi-selbstbau.de/datenbler-mainmenu-40/tieft-mainmenu-57/414-beyma-15b100r-gh

Es sieht bald so aus, als ob sich hier tendenziell etwas abzeichnet, denn die Klippel-Messung wurde ebenfalls am Breitbänder BG 20 durchgeführt und zeigt die Resonanz sehr deutlich.
Gruß
Wolfgang

JFA

08.10.2018, 06:22

Natürlich spielt das Flächenverhältnis eine Rolle.

Und wie Hifi-Selbstbau das beschrieben hat ist es auch richtig bzw. nicht falsch. Membran und Sicke sind eine Einheit, die sich gegenseitig beeinflussen. HSBs Massenerklärung ist eine der zahlreichen Möglichkeiten, wie das Phänomen auftreten kann. Die Membran wirkt dann als Feder für die Masse der Sicke. Es kann auch andersrum sein, oder die Membran ist so steif, dass die Sicke in sich selber schwingt, oder ...

Beispiel: diese beiden Seas-TT haben beide (AFAIK) die gleiche Sicke, aber der Metalltieftöner hat keine Sickenresonanz, während der mit dem Curv-Konus diese bei 800Hz hat (aus dem Impedanzgang abzulesen).

http://seas.no/index.php?option=com_content&view=article&id=75:h1224-08-l18rnxp&catid=44:utv-prestige-woofers&Itemid=461
http://seas.no/index.php?option=com_content&view=article&id=102:h1571-08-u18rnxp&catid=44:utv-prestige-woofers&Itemid=461

Korrekt müsste man allerdings sagen: auch der Metall-TT hat die, nur liegt die woanders, weil die Membransteifigkeit höher ist.

Don Key

08.10.2018, 10:49

wolfgang520

08.10.2018, 10:54

@Wolfgang - was ist denn "die Stärke der Sickenresonanz", meinst Du damit die maximale Fasendifferenz zw. Sicke und Membran und damit die "Stärke" der Auslöschung, also die Tiefe des Tals im FGang, oder meinst Du die Frequenz selber, bei der das passiert ?

Hallo,
mir fiel dazu grad kein besseres Wort ein, ich meine "die Tiefe des Tals im Frequenzgang".

Gruß
Wolfgang

Don Key

08.10.2018, 10:57

...
Beispiel: diese beiden Seas-TT haben beide (AFAIK) die gleiche Sicke, aber der Metalltieftöner hat keine Sickenresonanz, während der mit dem Curv-Konus diese bei 800Hz hat (aus dem Impedanzgang abzulesen).
...

Bester Beleg für das von mir gestern Geschriebene. Die Sickenresonanz ist eben eigentlich keine wirkliche RESONANZ, sondern lediglich eine/die Frequenz, bei der die Fasenlage von Sicke und Membran maximal unterschiedlich ist. Und zu dieser Frequenz und der bei ihr auftretenden Fasendifferenz gehört eben immer das Zusammenspiel von Membran und Sicke (wie beim 2Weger ... :) ), nicht nur die Sicke allein.

Edit: wenn bei einem 2Weger ein Chassis "verpolt" ist, ergibt sich auch eine tiefe Senke im FGang, die allerdings ebenfalls nichts mit der eigentlichen Resonanzfrequenz einer der beiden Chassis zu tun hat.

JFA

08.10.2018, 11:43

Bester Beleg für das von mir gestern Geschriebene. Die Sickenresonanz ist eben eigentlich keine wirkliche RESONANZ, sondern lediglich eine/die Frequenz, bei der die Fasenlage von Sicke und Membran maximal unterschiedlich ist.

Äh, doch, ist sie, weil sich sonst keine gegenläufig schwingenden Bereiche ausbilden könnten. Außerdem sieht man es im Impedanzschrieb.

Aber ja, es ist immer das Zusammenspiel zwischen Membran und Sicke, die Schwingspule (große Masse am Membranhals!) nicht zu vergessen.

Kalle

08.10.2018, 12:27

Aber ja, es ist immer das Zusammenspiel zwischen Membran und Sicke, die Schwingspule (große Masse am Membranhals!) nicht zu vergessen.

Ähämm,
und die Spinne als Zentrierung und die Entlüftung hinter der Spinne spielt keine Rolle?
Man kann sich das Problem auch kleinschreiben. Das Ganze ist etwas komplexer als das Zusammenspiel zwischen zwei oder drei Größen.
Deshalb ist das nicht berechenbar, allerdings muss man bei der Konstruktion schon mit dem Phänomen rechnen:rolleyes:
Jrooß Kalle

Don Key

08.10.2018, 12:36

Äh, doch, ist sie, weil sich sonst keine gegenläufig schwingenden Bereiche ausbilden könnten. Außerdem sieht man es im Impedanzschrieb.
...

Nein, ist sie nicht, siehe 2-Wege-Beispiel. Im Impedanzschrieb sieht man eben NICHT die Resonanz(en) nur der SICKE, sondern nur die des gesamten Systems (Töners).

Gaga

08.10.2018, 12:39

Moin,

nd die Spinne als Zentrierung und die Entlüftung hinter der Spinne spielt keine Rolle?
Man kann sich das Problem auch kleinschreiben. Das Ganze ist etwas komplexer als das Zusammenspiel zwischen zwei oder drei Größen.
Deshalb ist das nicht berechenbar, allerdings muss man bei der Konstruktion schon mit dem Phänomen rechnen:rolleyes:

Doch, denke schon, dass das z.B. mit Software wie FineCone (https://www.loudsoft.com/FINECone) berechenbar sein sollte. Wie werden denn sonst Chassis entwickelt?

Gruß,
Christoph

Franky

08.10.2018, 13:05

Hier was zum Thema von Focal

https://www.focal.com/en/focal-teach/tmd-tuned-mass-damper

(https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=11&ved=2ahUKEwiIqpSY2PbdAhUQNOwKHQOUDJUQFjAKegQIChAC&url=http%3A%2F%2Fwww.music-line.biz%2Fcms%2Ffileadmin%2Ffocal%2Ftests%2Ftest_ sopra3_audio.pdf&usg=AOvVaw1ZnpCljxydzIk0y4_d35s7)

Kalle

08.10.2018, 13:24

Wie werden denn sonst Chassis entwickelt?
Moin.
Ist die Frage ernst gemeint?
Ein Chassisentwickler berechnet ganz bestimmt nicht alle Bauelemente eines Lautsprechers und geht dann zur Geschäftsleitung; ich habe da mal was konstruiert:rolleyes:.
Die Produktionstiefe von Lautsprecherherstellern ist oft erstaunlich gering. Man kann alle Teile einkaufen und zu einem Lautsprecher nach Wunsch zusammenbauen.
Der Preisdruck zwingt dazu.
Als Hobbyist kann man sogar Chassis-Bausätze erwerben. Was jetzt genommen wird hängt vom Kostenplan und dem Bedarfsprofil ab. Viele Lautsprecher fallen bei anderen Herstellern mit passendem Label vom Band.
Nur erlesene hochpreisige High-End-Chassis bedürfen oft noch vereinzelt neuen Forschungen und Berechnungen, z.B. die neuen Scan-Speak-Chassis. Die notwendige Teilefertigung wird auch dann in der Regel ausgesourced.
Gucke dir z.B. das Lieferprogramm der Firma Dr. Müller in Krefeld an, da kommt man ins Staunen.
Gerechnet und berechnet wird in erster Linie knochenhart von den Kaufleuten.
Gruß Kalle ....kein Lautsprecherentwickler, sondern nur Informationssammler.

Gaga

08.10.2018, 13:39

Moin Kalle,

Ist die Frage ernst gemeint?

Ja, klar. Weshalb sollte sie nicht ernst gemeint sein?

Ein Chassisentwickler berechnet ganz bestimmt nicht alle Bauelemente eines Lautsprechers und geht dann zur Geschäftsleitung; ich habe da mal was konstruiert:rolleyes:.
Die Produktionstiefe von Lautsprecherherstellern ist oft erstaunlich gering. Man kann alle Teile einkaufen und zu einem Lautsprecher nach Wunsch zusammenbauen.
Der Preisdruck zwingt dazu.
Als Hobbyist kann man sogar Chassis-Bausätze erwerben. Was jetzt genommen wird hängt vom Kostenplan und dem Bedarfsprofil ab. Viele Lautsprecher fallen bei anderen Herstellern mit passendem Label vom Band.
Nur erlesene hochpreisige High-End-Chassis bedürfen oft noch vereinzelt neuen Forschungen und Berechnungen, z.B. die neuen Scan-Speak-Chassis. Die notwendige Teilefertigung wird auch dann in der Regel ausgesourced.
Gucke dir z.B. das Lieferprogramm der Firma Dr. Müller in Krefeld an, da kommt man ins Staunen.
Gerechnet und berechnet wird in erster Linie knochenhart von den Kaufleuten.

Ehrlich gesagt habe ich keinen so hervorragenden Einblick in die Entwicklungsabteilungen von Chassis-Herstellen wie Du. Dass da Massenware ohne große Entwicklungsleistung produziert wird, kann ich mir vorstellen. Ich dachte eher an die Chassis-Hersteller, die hier im DIY-Bereich eine Rolle spielen und diskutiert werden, wie Seas, ScanSpeak, Wavecor, SB, Visaton etc. Hier gehe ich davon aus, dass durchaus Entwicklungsarbeit geleistet wird - oder ist das tatsächlich eine naive Vorstellung?

Ich denke wir im DIY-Bereich sind hier (bei Themen wie Chassis-Entwicklung, Entwicklung von Schallführungen etc.) eher rückständig und naiv und sind zum Teil in den 70ern/80ern in der Welt der Klinger-Büchlein hängen geblieben...:)

Gruß,
Christoph

PS: Wir haben doch ein paar 'Professionelle' hier, vielleicht können die was dazu sagen...?
PPS: Franks Beitrag zur Focal-Entwicklung zeigt doch, dass zumindest in dem Bereich 'entwickelt' wird. OK, ist eher hochpreisig ;)

Franky

08.10.2018, 13:54

Ich war mal bei Faital in der Entwicklungsabteilung. Da wird so gut wie alles am Computer simuliert und konstruiert. Ein klassischer Musteraufbau und ein Abhörstudio ist aber auch noch vorhanden.

Hier kann man sich ein Firmenvideo downloaden.

https://faitalpro.com/en/downloads/

JFA

08.10.2018, 14:24

Ähämm,
und die Spinne als Zentrierung und die Entlüftung hinter der Spinne spielt keine Rolle?

Sehr gering.

Ein Chassisentwickler berechnet ganz bestimmt nicht alle Bauelemente eines Lautsprechers und geht dann zur Geschäftsleitung; ich habe da mal was konstruiert

Doch, genau das tue ich. Korb, Antrieb, Membran, Sicke, ... Das wird dann (extern) gefertigt.

Natürlich rechne ich das vorher durch, erst grob zu Fuß, dann per Simulation (u. a. auch mit FineCone). Dr. Müller fertigt auch nach Vorgabe, da greift man nicht einfach ins Regal, vor allem nicht wenn man sich von der Masse abheben will.

In manchen Sachen steckt man aber auch nicht drin, z. B. bringen Verklebungen ganz hässliche Effekte mit sich, die sich per Simulation nur schwer abschätzen lassen.

@Olnima: natürlich des gesamten Systems, was denn sonst? Wenn man die gleiche Sicke an eine andere Membran klemmt, dann ergibt das ein anderes Verhalten. Aber es ist eben eine Resonanz.

ctrl

09.10.2018, 09:55

Hallo,

bin immer wieder erstaunt wie umfassend und genial der olle Schwamkrug/Römer ist (aus welchem Jahr stammt eigentlich die Ausgabe?)
http://www.einklang-audio.com/buch/dichtung_und_wahrheit.pdf

Vieles war hier angesprochen wurde findet sich dort ausführlich behandelt und erklärt. So ab Seite 84. Ab Seite 103 werden verschiedene Sickenmaterialien und Formen vorgestellt.

Da wurde mir mal wieder deutlich bewusst, dass ich, wenn überhaupt, auf keinen Fall über ein photographisches Gedächtnis verfüge - alles schon mal gelesen und doch fast komplett vergessen ;)

Gruß Armin

Don Key

09.10.2018, 10:22

Danke fùr das pdf, super ... :prost:

java4ever

09.10.2018, 12:45

Gaga

09.10.2018, 13:28

Ich habe den verlinkten Thread nicht weiter gelesen, aber viel mehr als sehr tiefe Frequenzen würde ich mit dem Ansatz nicht versuchen.
Es gibt schon einen Grund, warum man normalerweise Mechanik und Akustik vollständig koppelt.

Entsprechende Skepsis hinsichlich der eingesetzen Tools äußert ja auch 'Andy19191' im Thread. Ich habe zu wenig Einblick hier, um das kompetent beurteilen zu können, werde aber weiter verfolgen, wie weit der TE hier kommt.

Gruß,
Christoph

java4ever

09.10.2018, 13:59

Die von andy19191 erwähnten thermischen Effekte sind absolut zu vernachlässigen für Standardsimulationen.

JFA

09.10.2018, 15:19

Es gibt schon einen Grund, warum man normalerweise Mechanik und Akustik vollständig koppelt.

In den normalen, vereinfachten Simulationen von Membranen wird die Luft als kleine akustische Masse nebst Realteil modelliert. Das reicht weitestgehend.

Die akustischen Effekte durch z. B. die Konustiefe sind da natürlich nicht drin. Bei FineCone finde ich es auch schade, dass man die Simulationsdaten nicht als Vibrationsdatei speichern kann, um sie dann z. B. in ABEC zu verwenden.

Man muss sich natürlich auch klar sein, dass es unheimlich Zeit kostet, so ein Chassis bis ins kleinste Detail zu simulieren. Nur um dann festzustellen, dass die Mondphase, bei der das Papier geschöpft wurde, nicht passte und es plötzlich ganz andere Eigenschaften hat.