Impedanzkorektur mit R bei Reihenschaltung von TT Chassis, was ist zu beachten ?

[Olaf_HH]

Moin,
in meinen offenen Schallwänden habe ich ja diverse TT in kombinierter Parallel und Reihenschaltung eingesetzt.
Reihenschaltung soll man bei Lautsprecher ja möglichst vermeiden.

Nun habe ich in einer HH Ausgabe 2/2004 gelesen, das wenn man in einer Reihenschaltung von Lautsprecherchassis Widerstände Parallel zu den einzelnen Chassis schaltet, die unterschiedlichen Impedanzen der Einzelchassis angeglichen werden, so das es weniger Beeinflussungen der Chassis zueinander gibt.

Dort wurden zu zwei 12 Zoll BB mit knapp 7 Ohm jeweils ein 12 Ohm R Parallel geschaltet.

Kann mir jemand sagen, was genau dort passiert bzw. wie ich einen R für 4 Ohm Bässe ermitteln kann ?
Will meine Schallwände noch etwas optimieren :-)

[mtthsmyr]

Moin Olaf,

Die gegenseitige Beeinflussung lässt sich gut simulieren. Du brauchst "nur" die Impedanz der einzelnen Chassis messen. Die tatsächlichen Frequenzgänge sind ziemlich egal - wichtig ist die Auswirkung auf die Filterfunktion. Und die sieht man dann sehr schön.

Bei der Flight hatte ich das damals mal simuliert:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?15548-Letzter-Aufruf-f%FCr-Flug-79&p=210551&viewfull=1#post210551

Wenn Du so eine Simulation hast, kannst Du damit auch die Auswirkungen der Parallelwiderstände testen. Bei der Anzahl von Treibern und der Tatsache, dass (vermute ich) auch immer mehrere Treiber parallel laufen, dürften sich die Unterschiede zwischen den Chassis auch so schon gut rausmitteln. Wie sind die Treiber denn verschaltet?

VG, Matthias

[Olaf_HH]

immer 2 Chassis Parallel und dann die 4 der Paare in Reihe

[mtthsmyr]

Okay, die Verschaltung muss dann so. 4 Ohm Chassis, Gesamtimpedanz ist dann 8 Ohm.

Durch das parallelschalten sinken die Toleranzen, statistisch betrachtet. Vier Paare in Reihe - kann ich aus dem Stehgreif auch nicht sagen, ob die Probleme da eher schlimmer werden als bei zwei Paaren, oder nicht. Intuitiv: besser. Ich würde die Impedanzen der Chassis oder zumindest der Parallelpaare messen und simulieren. Dann weißt Du wie gross der Fehler ist. Um das ähnlich Timmermanns mit dem Parallelwiderstand zu machen, müsstest Du z.B. je 2,2 Ohm zu jedem Paar parallelschalten. Die Gesamtimpedanz sinkt dann auf 3..4 ohm. Durch einen einzelnen Widerstand ginge dann mehr Leistung als durch eines der Treiberpaare... ich weiß nicht... :( Und dann senkst du die Störung auch nur um 40..50%. Immerhin, aber weg ist sie nicht.

Ich würde sagen: bei allen 16 Treiber einzeln die Impedanz messen. Wenn tatsächlich relevante Abweichungen vorliegen, und die Gruppen sich gegenseitig stören, könnte man versuchen, anhand der Messungen die Chassis so zu gruppieren, dass die Fehler sich in den Paaren möglichst wegheben.

VG, Matthias

[Klaus Hornburg]

Moin, Olaf,
gut wäre zu wissen, welche (angegebene) Impedanz deine Einzelchassis haben,
und welche Gesamtimpedanz angestrebt wird.
Bei meinen großen Lautsprechern habe ich auch 16 Tieftöner pro Box.
Das einzelne Chassis hat 8 Ohm, zuletzt sind es wieder 8 Ohm.
Dazu gibt es 4 "Pakete". Jedes besteht aus zwei parallel geschalteten, die
in Reihe zu wieder zwei parallel geschalteten betrieben werden.
"Paket 1" wird mit "Paket 2" parallel geschaltet.
"Paket 3" wird mit "Paket 4" parallel geschaltet,
und diese beiden Gruppen in Reihe.
Selbstverständlich liegt bei der Parallelschaltung + an +,
und bei der Reihenschaltung + der unteren Gruppe an - der darüber liegenden.
...die 4 Esotec Hochtöner sind genauso beschaltet wie ein "Paket der TT".
Wenn dir ein Schaltbild hilft, schreib mich bitte an (PN).
Hätte hier gern ein Bild von den "Kisten" reingesetzt, Datei ist aber zu groß.:o

Das Parallelschalten von Widerständen zu Tieftönern hat nur für einen Fall
einen Vorteil: das freie Ausschwingen wird leicht gebremst.
Herr Tschimmel von Ls-Teufel hatte das mal zeitweilig so gemacht, das
war dann aber ca. 25 Ohm (30 W) parallel zum 8 Ohm-Treiber.

[Yogibär]

Hallo Olaf,

das Thema ist nicht so kompliziert wie es aussieht. An sich kannst Du Widerstandswerte für die Parallelschaltung wählen wie Du willst. Die Frage und damit der Kompromiss ist, wieviel Leistung bist Du gewillt im Widerstand zu verbraten bzw. Wie stark möchtest Du linearisieren.
Betrachte mal ein Chassis mit besagtem Parallelwiderstand. Der Gesamtwiderstand berechnet sich aus Rch x Rp / (Rch+Rp). Diese Rechnung für Rdc und Rreso durchführen. Je kleiner Rp (parallel) desto besser die Linearisierung, aber desto mehr Leistung im Rp statt im Rch (Chassis) und umgekehrt.

viele Grüße

Thomas

[Klaus Hornburg]

Je kleiner der Parallelwiderstand wird desto mehr fällt der Schalldruckpegel ab.
Die Impedanzlinearisierung findet hauptsächlich bei der Resonanzfrequenz statt.
Das heißt, dass der "Höcker" dort kleiner wird.
Bei Bassreflexboxen kann das kontraproduktiv sein, weil gerade die erste
Resonanz den gewünschten Effekt am "Mund" (oder Rohr, wie auch immer)
bringt.
Das von mir erwähnte Beispiel von LS-Teufel betrifft einen Tiefton-Ls, dessen
Membran beschichtet ist. Da fällt die Resonanz besonders hoch aus..
Mit dem genannten Wert (25 Ohm 30 W) fällt der Schalldruckpegel nicht mal
um 3 dB. Wenn die Resonanz bei 25 Ohm läge, wäre sie mit dem Wert halbiert,
fällt also auf 12,5 Ohm. Der sonstige Impedanzwert, z.B. 8 Ohm fällt auf 6 Ohm
zurück. Das kann sogar günstig für die Anpassung an den Hochton sein.

Hoffe, ich habe niemand verschreckt.
"Anpassungen" sind wohl nur bei unterschiedlichen Chassistypen angebracht,
da sollte man aber jeweils den Schalldruckpegel (SPL) beachten, der bei
Parallelschaltung mit einem Widerstand auf jeden Fall sinkt.
Wenn ich da etwas von 2 Ohm (!!!) höre, wird es mir etwas komisch...:confused:

[mtthsmyr]

Aus irgendwelchen Gründen hatte ich fälschlicherweise "aktiv" im Kopf. D.h. Klaus hat recht, zusätzlich haben die Parallelwiderstände den Effekt, dass die Resonanzüberhöhung bzw. der Oberbassbuckel etwas eingeebnet wird. Der Bandbass muss dann aber geändert werden: die Spule wird kleiner, der GHP-Kondensator noch größer. Der Pegelverlust kommt durch lediglich die Verringerung des Überschwingers bei der Resonanzfrequenz zustande, ein Wirkungsgradverlust findet nicht statt. Zumindest wenn man das spannungsbasiert betrachtet. Betrachtet man das leistungsbasiert, sinkt der Wirkungsgrad schon (gleicher Pegel, aber niedrigere Impedanz).


"Anpassungen" sind wohl nur bei unterschiedlichen Chassistypen angebracht,
da sollte man aber jeweils den Schalldruckpegel (SPL) beachten, der bei
Parallelschaltung mit einem Widerstand auf jeden Fall sinkt.
Genau das passiert eben nicht. Simulier das mal!


Bei Bassreflexboxen kann das kontraproduktiv sein, weil gerade die erste
Resonanz den gewünschten Effekt am "Mund" (oder Rohr, wie auch immer)
bringt.

Der sonstige Impedanzwert, z.B. 8 Ohm fällt auf 6 Ohm
zurück. Das kann sogar günstig für die Anpassung an den Hochton sein.

Sorry, falls zu OT, aber das verstehe ich beides nicht.:confused:


VG, Matthias

[Olaf_HH]

Hi, danke für die Antworten.
Um es nochmals etwas genauer zu sagen, viele Chassis in einer Schaltung bedeuten auch viele Unterschiedliche IMP Spitzen.
In dem Beispiel aus der Hobby Hifi wurden 12 Ohm Wiederstände Parallel zu den 7 Ohm Chassis geschaltet, um bei der Reihenschaltung diese unterschiedlichen Überhöhungen etwas an zu gleichen und das die Weiche davor konstante bedingen hat und die Chassis alle ungefähr gleich betrieben werden.
So habe ich das verstanden

[mtthsmyr]

So hatte ich dich auch verstanden. Nur ändert sich halt alles mögliche:
Der Eigenresonanzhöcker senkt sich, ändert die Abstimmung. Wenn ich mir deine Hörraummessung mit dem Dip bei 100Hz anschaue, geht die Maßnahme in die falsche Richtung. Man kann nochmal schauen, ob ein LCR auf der Resonanz zu einer subjektiven Verbesserung ("kontrollierter") führt, nicht auszuschließen.
Die Impedanz, auf der die Weiche arbeitet, senkt sich => andere Bauteilwerte.
Der Impedanzgang, den der Tiefpass sieht, ist flacher, halt anders. Musst du sehen, ob du dann immer noch mit einem Filter erster Ordnung zum Ziel kommst.

Bei der Hobby Hifi Maßnahme fließt die Impedanzlinearisierung von vornherein in die Weichenentwicklung mit ein.

Wie schon gesagt, Messen & Simulieren. Wenn die Treiber unterschiedliche Resonanzfrequenzen aufweisen, könnte man sie z.B. danach paaren. (z.B: (40Hz & 60Hz) als Paar, (45+55Hz) als Paar und (52Hz, 48Hz) als Paar. Die überlagerten Peaks haben dann leicht unterschiedliche Q, aber nahezu identische Fc.
Ich meine, mit dem Ansatz kommst Du dem Ideal näher als mit der Widerstandsmethode. Wenn Du zwei Treiber in Reihe hast, wie bei dem HH-Beispiel, kannst Du halt nichts anderes machen.

VG, Matthias

[Yogibär]

Hallo Olaf,

meine obige Antwort ist nicht vollständig. Ich saß am Flughafen und mußte dann einsteigen. Beschrieben habe ich nur die Widerstandsberechnung für ein Chassis.
praktisches Beispiel: SEAS L26 ROY Rdc = 3,2 Ohm, Rreso = 12 Ohm. Parallelwiderstand = 12 Ohm.
Gesamtwiderstand bei DC = 2,53 Ohm . Bei Fres = 6 Ohm Das Verhältnis Rreso/ Rdc ist kleiner geworden.
Bei Reihenschaltung von Chassis wäre es gut, wenn das Verhältnis klein ist, insbesondere wenn die Resonanzfrequenzen der Chassis nicht gleich sind.
Ich habe mal 4 ROYs durchgemessen. Reso in OB ca. 44 Hz. Abweichung untereinander kleiner 0,4 Hz. Da machen Parallelwiderstände Wenig Sinn, da die Impedanzen sich bei den Resonanzfrequenzen fast nicht unterscheiden.
Anders sieht es aus, wenn z.B. Die Resonanzfrequenzen weiter auseinanderliegen.
Nehmen wir 2 ROY in Reihe Rdcgesamt = 6,2 Ohm. Die Reihenschaltung ist ein 1:1 Spannungsteiler. Beide Chassis teilen sich die Spannung zu gleichen Teilen.
Bei der Reso des ersten Chassis betragen die Widerstände 12 Ohm und z.B. 6 Ohm und bei der zweiten Reso 6 Ohm und 12 Ohm. In beiden Fällen teilen sich die Chassis die Spannung im Verhältnis 1:2 bzw. 2:1. d.h. Die Chassis sind zeigen einen frequenzabhängigen Schalldruck. Bei Parallelschaltung mit 12 Ohm wird das Verhältnis wieder besser, nämlich 2:3.
Der Schalldruck leidet nicht durch die Parallelschaltung, aber in den Widerständen fließt der entsprechende Strom und wird in Wärme umgesetzt.


viele Grüße

Thomas

[mtthsmyr]

...aber in den Widerständen fließt der entsprechende Strom und wird in Wärme umgesetzt.

Den Aspekt finde ich halt auch irgendwie irritierend. Die Widerstände fressen grob 50% der Leistung. Auf der Resonanzfrequenz möglicherweise 80%. Dann sind die Dynavoxe keine Wirkunggradwunder. Außerdem: Open Baffle. :eek:

[wgh52]

Den Aspekt finde ich halt auch irgendwie irritierend. Die Widerstände fressen grob 50% der Leistung. Auf der Resonanzfrequenz möglicherweise 80%. Dann sind die Dynavoxe keine Wirkunggradwunder. Außerdem: Open Baffle. :eek:Hmmmm... es sind aber auch 16 TT je Box. Wären das nicht 24dB mehr Schalldruck als ein TT?

[wilbur11]

Hmmmm... es sind aber auch 16 TT je Box. Wären das nicht 24dB mehr Schalldruck als ein TT?

Wie kommst Du darauf?

wenn ich 2x je 2 Chassis parallel schalte, und diese beiden Gruppen dann in Reihe; ist der Wirkungsgradgewinn 0dB - von ein paar zehntel durch Stackingeffekte mal abgesehen...
Es sei natürlich, Du schaltest alle Chassis parallel, dann könnte Deine Rechnung passen - allerdings wird die Impedanz bei ca. 0,4Ohm liegen (8Ohm Chassis vorausgesetzt) Welcher Verstärker macht das mit? (auf die vorgegebenen 16 Chassis bezogen!)

@ Olaf, nicht falsch verstehen, aber bei den Qualitätschassis von Dynavox würde ich mir da keine Gedanken machen...
Auch bei gutem Material sind die Unterschiede in der Theorie bedeutsamer als sie es in der Wirklichkeit sind....
Wie Matthias schon schrieb, sind die Widerstände in erster Linie nur Leistungsvernichter....

[Olaf_HH]

Moin, erst mal an alle vielen Dank für die Antworten.
Ich denke mal, das ich daß dann nicht weiter verfolgen werde, im Grunde genommen passt ja alles so wie es ist ja schon ganz gut.

Werde dann noch die vorhandenen Spulen in Reihenschaltung gegen eine niederohmige Monacor Trafokern 10 mH austauschen und die Musik genießen.
Wir reden immerhin von ca. 130 Euro pro Schallwand :cool: inkl. Weiche, da sollte alles "perfekt" sein. :rolleyes:

[mtthsmyr]

Hmmmm... es sind aber auch 16 TT je Box. Wären das nicht 24dB mehr Schalldruck als ein TT?
Sind acht pro Box. Aufgrund der Verschaltung hast Du mit 8 Chassis auch nur 6dB mehr als mit dem Einzelchassis bei einer Nennimpedanz von 8 ohm. Der Dynavox Treiber hat einen Wirkungsgrad von ca. 85dB@2,83V/1m. Und dann ist es halt eine OB. Ich vermute, es wird nicht allzuviel Wirkungsgrad bei herauskommen.

VG, Matthias

[Olaf_HH]

also, den BB muss ich nicht viel einbremsen, und der hat ca 90dB ab 300 Herz :D

[Klaus Hornburg]

Ich komme noch mal auf den Beitrag Nr. 8 zurück, weil das so nicht stehen bleiben kann.

Wenn ich einem Lautsprecher einen Widerstand parallel schalte, fällt der Schalldruckpegel !!
Dazu brauche ich keine "Simulation", brauche auch nicht meinen Neutrik-Messplatz anzuwerfen.
Der Schalldruckpegel wird bei 1W/1m in dB angegeben.
Das Ganze lässt sich ganz schnell rechnen (wenn man es nicht schon geistig sieht):
Mein Beispiel war LS=8 Ohm, Parallelwiderstand 25 Ohm.
Durch 8 Ohm fließen bei 1 W 0,35 A.
Bei der Parallelschaltung (6,06..Ohm) fließen 0,406..A bei 1W.
Durch die Stromverzweigung fließt 0,307 A durch den 8 Ohm-Ls und 0,098 A durch die 25 Ohm.
Der Lautsprecher erhält dann 0,76 W und der Widerstand 0,24 W.
Der Widerstand trägt aber nichts zum Schalldruck bei, und bei 0,76 W wird der Lautsprecher
wohl kaum den selben Schalldruck abgeben können wie bei 1 W.
Vielleicht fehlte irgendein Parameter bei der "Simulation".

Dass der Lautsprecher frequenzabhängig seinen Widerstand ändert (Impedanzverlauf), dürfte
auch klar sein, damit wird das zweite "Zitat" vielleicht auch verständlich.

Ich habe nichts gegen moderne "Simus", nur gibt es da oft Schnellschüsse (habe ich schon des
Öfteren erleben müssen), wenn nicht alle Parameter eingegeben werden.
Rechnen und Messen ist da meist zielführender.
Besten Gruß von Klaus:)

[wgh52]

Hallo Klaus,

da kann man nur zustimmend :ok: :prost:

Eines ging mir noch durch den Sinn (vielleicht wurde es schon erwähnt...): Parallelschaltung eines ohmschen Widerstandes zum LS-Chassis flacht den gesamten Verlauf der Impedanzkurve ab (je höher die Impedanz bei einer Frequenz, desto mehr), wodurch auch die Resonanzgüte und der induktive Anstieg zu hohen Frequenzen verändert werden dürfte, was weichendimensionierungsrelevant wäre... :built:

[Olaf_HH]

@winfried, und das ist auch das was ich meinte und bezwecken will.

[mtthsmyr]

Hallo Klaus,

Du hast das schon richtig berechnet. Und ich richtig simuliert.

Das Missverständnis rührt daher, dass es zwei Darstellungen des Kennschalldruckpegels gibt: W/m (konstante Leistung) oder V/m (konstante Spannung). Für die Frequenzweichenentwicklung (worum er hier geht) ist die Betrachtung bei 2,83V/1m die relevantere.

Dass das Gesamtsystem bei konstanter Leistung leiser wird, ist richtig. Der wichtigere Punkt ist aber, ob der Treiber bei gleicher Spannung leiser wird. Wird er nicht. Er bleibt gleich laut. Ansonsten wäre nämlich eine Folge, dass man den Mittelhochton ebenfalls im Pegel anpassen müsste. Was im diskutierten Fall nicht so wäre.

VG, Matthias

[Klaus Hornburg]

Ging es nie um den Wirkungsgrad ?
SPL (Schalldruckpegel): wäre mir neu, wenn 2,83V da eine Rolle spielt.
Ist ja nett von dir, dass du da hartnäckig dran bleibst,
und ich muss nicht unbedingt recht haben,
trotzdem habe ich mit "Simu" fast immer Ärger bekommen.

Die ursprüngliche Frage von Olaf ging doch um Parallelschaltung von Widerständen.
Mein (vorsichtiger) Hinweis bezog sich dann auf einen Schalldruckabfall, mehr nicht.
Außerdem habe ich darauf hingewiesen, dass es einen positiven Einfluss auf den
Impedanzverlauf geben kann.
Schönen Sonntag noch.:)

[Yogibär]

Hallo zusammen,

ich glaube auch, das hier ein Missverständnis bzw. Kommunikationsproblem vorliegt.
Ich hatte Olaf so verstanden, ob die Parallelschaltung von Chassis und Widerstand etwas an der Lautstärke seiner Lautsprecher ändert, um nicht das Wort Schalldruckpegel zu verwenden.
Die Lautstärke der Box nimmt bei gleicher Ausgangsspannung des Verstärkers, d.h. bei gleicher Einstellung des Volume Drehknopfes, nicht ab, wenn ein Widerstand jedem Chassis parallelgeschaltet ist.
Allerdings fließt mehr Strom wg. Der Widerstände, so dass der Verstärker mehr Leistung für die gleiche Lautstärke liefern muß.

viele Grüße

Thomas

[Klaus Hornburg]

...fast genau so ist es.
Und da der Verstärker mehr Leistung liefern muss,
wird der Lautstärkesteller etwas mehr aufgedreht, oder ?
Es sei denn, der Innenwiderstand (EMK= elektromotorische Kraft) ist Null.

Es ging doch um 16 Chassis und Anpassung mit Widerständen.
Ich bin nicht auf Haarspalterei aus, weil das nichts bringt.
Mir war lediglich daran gelegen, Olaf einen kleinen Hinweis zu geben,
dass das Chassis, dem ein Widerstand parallel geschaltet wird,
gegenüber den anderen Chassis leiser wird. Vielleicht wird das so
etwas einleuchtender.

Aber auch schön, wenn mal eine Diskussion entsteht, jeder lernt meist
ein wenig daraus. Ich auch, habe mal wieder grundsätzliches Rechnen
machen können.
Nebenbei: Kürzel sind nicht immer so toll: OT kenne ich als oberen Totpunkt
bei der Zündpunkteinstellung. Ich versuche deswegen, Abkürzungen jeweils
mit der Bedeutung zu verknüpfen.
Beste Grüße:)

[Yogibär]

Hallo klaus,

alles klar, voll einverstanden.
Ich bin allerdings die ganze Zeit davon ausgegangen, dass alle Chassis die gleiche Nennimpedanz haben und alle mit dem gleichen Widerstand(swert) parallelgeschaltet werden.
Wenn Impedanzen oder auch Parallelwiderstände nicht gleich sind, ergeben sich völlig unterschiedliche Spannungen an den Klemmen der Chassis. Damit hast Du natürlich absolut recht.

Beste Grüße

Thomas

[Olaf_HH]

Hi,
also es geht um 8 Stück 6 Zoll Dynavox Chassis mit 4 Ohm die jeweils als Paar Parallel geschaltet werden. 4 Stück dieser Paare werden dann in Reihe geschaltet.
Somit habe ich ca 8 Ohm Imbedanz und die Fläche von 8 Chassis für den Tiefton zur Verfügung. Der Wirkungsgrad ist nebensächlich.

Meine Intension bzw Frage war, ausgehend von einem Beispiel aus der Hobby hifi , das bei einer Reihenschaltung von Lautsprecherchassis diese einzelnen ja nicht alle gleich sind (Impedanzverlauf, wiederstand etz, so das durch die Parallelschaltung eines größeren R zu jedem Chassis (im Beispiel der HH waren es 12 OHM bein einem 8 Ohm Chassis) um unterschiedliche Chassisparameter besser aneinander an zu gleichen.

Das sich dadurch Ströme bzw Spanungsabfälle ändern ist mir schon bewusst, und das die Weiche daran angepasst werden muss auch.

[Klaus Hornburg]

...was bin ich froh, dass niemand schnell noch nachgeschoben hat:
"SPL heißt aber Sound Pressure Level !" Ja, hat sich bei uns als
Schalldruckpegel >eingebürgert<.
Und danke noch für das Verständnis.
Ich möchte auf keinen Fall hier jemand verärgern.:o