Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Power Compression
Ich habe und dem Zusammenhang eine Frage: Verändert sich die Linearität eines LS je geringer die Eingangsleistung ist? Sprich verschwinden "Töne" und andere sind noch da? Bei geringer Lautstärke. Das hat, nehme ich an, auch Einfluß auf das hören. Ist jetzt schon weit weg von der Schalwandbreite, zugegeben
Gruß
Arnim
Also bei Einsetzen der Powerkompression halte ich das für durchaus gegeben.
Bei ganz leisen Tönen haut doch BT immer auf den Rms hin, der das verursachen soll?
Gruß
Bernhard
Schallwandbreite --> Power Compression --> Rms
Jetzt geht es schon wieder rund in der Mühle. Rms ist wieder ein Modellparameter, der sich auch vielen verschiedenen realen Gegebenheiten zusammensetzt. Leitfähige Schwingspulträger beeinflussen den Rms "negativ" genauso wie Impedanzkontrollringe. Also ich wär vorsichtig mit Rms klein --> Lautsprecher toll........
hoschibill
30.04.2020, 05:27
Moin Christoph :)
Schallwandbreite --> Power Compression --> Rms
Jetzt geht es schon wieder rund in der Mühle. Rms ist wieder ein Modellparameter, der sich auch vielen verschiedenen realen Gegebenheiten zusammensetzt. Leitfähige Schwingspulträger beeinflussen den Rms "negativ" genauso wie Impedanzkontrollringe. Also ich wär vorsichtig mit Rms klein --> Lautsprecher toll........
Nachdem Du die Power Compression angeführt hast, schreib doch bitte was dazu. Tritt dieser effekt bei kleinen Chassis im Heimbetrieb ein oder ist das Nonsens?
Tatsächlich wäre es auch super, wenn Du den Begriff erklären könntest. Ich habe zwar eine grobe Vorstellung davon, was damit beschrieben wird, aber so wirklich wissen tue ich das nicht.
Gruß Olli
Moin Olli :)
der Begriff "Power Compression" ist in dem guten alten Paper von D.B. Keele, J. Eargle und D. Smith zur 4430 ganz gut erklärt. Durch die höhere Erwärmung der Schwingspule bei hohen Lautstärken ändert sich der Schwingspulwiderstand und andere Parameter damit. In erster Linie führt das zu einer leiseren Wiedergabe. Fig. 17 in http://www.pispeakers.com/AES_v31_n6_p408.pdf
:prost:
EDIT: Das oben erwähnte Paper und das Whitepaper von Grimm zur LS1 sind für mich die Schlüsselveröffentlichungen für einen Doofie wie mich. Andere wie Andreas Dausend sind da viel, viel weiter. Ich mag daher auch nicht den Kommentar von dem sonst auch von mir sehr geschätztem Nick Baur in dem anderen Thema wegen "Selbstüberschätzung". Ich gebe eigentlich nur Sachen aus diesen beiden Papers wieder....mit dem allgemeinen Hintergrund der Empfehlungen aus den SSF-2 und dem Paper von Ferikides zu Dipollautsprechern über 300Hz.
hoschibill
30.04.2020, 05:55
Ah. Danke Dir.
Leistung erhöhen > mehr Lautstärke > Erwärmung der Spule > erhöhter Spulenwiderstand > weniger Lautstärke. Wenn ich das so richtig verstanden habe, dürfte die Power Compression tatsächlich bei kleinen Chassis und starken Impulsen die Dynamik des Lautsprechers begrenzen. Wenn jetzt noch die Membrane progressiv eingespannt ist (zunehmende Steifigkeit der Einspannung bei zunehmendem Hub) würde das ebenfalls die Dynamik begrenzen. Soweit richtig?
Gruß Olli
....Soweit richtig?
Gruß Olli
Aus der Hüfte geschossen sage ich mal ja:o . Ein B200 ist ja auch gerade wegen seiner Unterhangschwingspule trotz nur 25mm so belastbar.
Dieses locker-aus-dem-Ärmel-geschüttelt, was ich so liebe :D.
Hallo Olli,
so etwas ist einfach alternativlos:prost:.
Jrooß Kalle
Hi Olli,
hi Fosti,
wie kommt ihr eigentlich beide darauf, dass 05:20 in der früh ein guter Zeitpunkt ist, über Power-Comperssion zu diskutieren?
Christoph, wann schläfst du eigentlich mal ? :D
Hi Joern,
der Baffle Step hängt meiner Meinung nach in erster Linie von der Breite (und auch von der Höhe) der Schallwand ab.
Sd des treibers spielt auch eine Rolle, aber keine so große.
Auch die geschickte, außermittige Anordnung des Treibers auf der Schallfront kann den Baffle-Step-Effekt verkleinern.
Es wird allerdings drüber gestritten, ob es wirklich sinnvoll ist. In der Simulatio sieht es häufig gut aus. Aber man verursacht halt Asymmetrien in der Schallanstrahlung.
Am Besten in VituixCAD selbst nachvollziehen.
Einfach unter "Diffraction" eine Schallfront erzeugen und dann mit der Breite der Schallfront und Sd spielen.
Eine Schallfront gilt ab 37,8 cm als "breit" und alternativ als "zu breit", wenn der WAF unter 50% fällt. ;)
Moin
Am Besten in VituixCAD selbst nachvollziehen.
Einfach unter "Diffraction" eine Schallfront erzeugen und dann mit der Breite der Schallfront und Sd spielen.
Eine Schallfront gilt ab 37,8 cm als "breit" und alternativ als "zu breit", wenn der WAF unter 50% fällt.
Danke.
ja - neben bafflestep meinte ich auch (vor allem) die "Power-Compression" - gerade bei kleinen Treibern (ober vergessen).
woher kommt dieses "krumme Maß" ?
Also dieses "Ab ab 40-45cm" als Daumenregel :ok: kommt dann schon gut hin ...
(hier gibt es nur MAW - My ..... :prost: )
Also dass hier die Powerkompression so bestaunt wird, wundert mich doch ein wenig.
Meines Wissens messen sogar einige HiFi Gazetten, wie weit ein LS erhöhte Eingangsspannung in gleichem linearem Maß in erhöhten Schalldruck umsetzt.
Und HiFi-Selbstbau macht das doch auch standardmäßig bei jedem Chassistest?!
Gruß
Bernhard
Power Compression hatte bisher nicht wirklich auf dem Schirm.
In der Päsentation hier wird dazu einiges erklärt. Besonder die Seiten 24 und 25 fand ich recht Aufschlussreich.
https://slideplayer.com/slide/6121107/
Aber wie auch schon bei wikipedia steht:
"Power compression is usually considered a long-term problem, arising over time with extended strong signal sent to the loudspeaker."
-> für eine Disco-PA sicherlich interessant, wenn da über Stunden laute Musik läuft.
Für den Heim-HiFi-Bereich weiß ich nicht, ob man dem zu viel Bedeutung zumessen sollte.
danke für die Bildchen.......
Wir waren ja auf die Schallwandbreite gekommen, da in einem Post gesagt wurde, das wenn der Baffle Step stark korrigiert wird, die vom Tiefton eingebrachte Schallenergie in den Raum mehr wird, gegenüber dem reduziertem Bafflestep Bereich und es daher zu dominant werden würde, oder hatte ich das falsch Verstanden ?
klingt schlüssig. danke fürs zusammenfassen! :)
Kann jemand vielleicht errechnen, wie groß der Effekt wirklich wäre?
Heißt: wie lange müßte ich mit einem 5 Zoll Chassis (+4dB Korrektur für Baffle-Step) wie laut Musik hören, damit der Compression-Effekt bemerkbar wird (Frequenzgangänderungen >0,5dB).
Dausend Acoustics
01.05.2020, 10:34
Guten Morgen zusammen,
Kann jemand vielleicht errechnen, wie groß der Effekt wirklich wäre?
Heißt: wie lange müßte ich mit einem 5 Zoll Chassis (+4dB Korrektur für Baffle-Step) wie laut Musik hören, damit der Compression-Effekt bemerkbar wird (Frequenzgangänderungen >0,5dB).
Sogar noch besser: Wir können das ganze darstellen, messen und sogar hören..man braucht nur den "ganzen ollen Klippel Kram" von dem hier immer so viele reden ;)
Die genutzten Tools sind der Klippel KA3, Mikro und Laser, sowie das LAA Modul, mehr Infos dazu hier: https://www.klippel.de/products/rd-system/modules/laa-live-audio-analyzer.html
Das Chassis ist folgendes: http://www.lavocespeakers.com/single-product/?id=68
Gemessen wurde in etwa so:
https://www.klippel.de/nc/en/products/rd-system/accessories/overview-accessories/pro-driver-stand.html?sword_list%5B0%5D=pro&sword_list%5B1%5D=stand
Das Chassis hat eine 32mm Schwingspule und laut Hersteller 70W AES und 3,1mm Xmax. Gemessen sind es eher 1.4mm:
54500
Zum Testablauf:
Zunächst hören wir bei sehr geringen Lautstärken, bei etwa 1mW. So kann ich euch die Funktionsweise des Moduls demonstrieren. Das dazugehörige sound snipped hat drei Abschnitte mit jeweils 20s. Einmal "measured" dann dann "Modeled" und dann "Residual". Also zuerst das, was am Mikro ankommt. Dann so wie der Lautpsrecher bei der Lautstärke klingen würde, wenn "nichts dazu käme" - also ohne Verzerrungen. Die letzten 20s sind dann die Differenz der beiden. Hier beim ersten Stück wird nach ein paar Sekunden von meinem Schreibtisch aus, ein paar Meter weg, kurz ein anderes Lied angespielt. Hört mal rein, dann wisst ihr, was ich meine:
https://my.hidrive.com/lnk/u8TLiuju
Wie ihr hört, klingt es tonal nicht gut, es ist halt nur der pure Lautsprecher ohne alles, aber um die tonale Balance geht es ja auch nicht. Der gemessen Frequenzgang dazu ist übrigens:
54501
Beim zweiten Durchlauf erhöhen wir auf ~1.5W (und ohne zusätzliches Lied):
https://my.hidrive.com/lnk/raTrCN5c
Und beim dritten dann auf ~15W:
https://my.hidrive.com/lnk/kgzrCA2h
Und nun zum Thema power compression und wie lange das dauert und ob es ein Thema ist. Die entsprechenden Kurven zu dem Durchlauf mit 15W, also wirklich mit dem entsprechenden Musikstück live gemessen:
54502
- Bei 15W sehen wir bis zu 0,8dB Kompression
- das Erwärmen auf ~60°C dauert wenige Sekunden (es gibt ja verschiedene Zeitkonstanten beim Erwärmen: Schwingspule - Sekunden, Magnet/Korb: Minuten, Gehäuse und Co: Stunden)
Aber das Problem, welches wir hier hören ist nicht die power compression, sondern nichtlineare Verzerrungen:
54503
zoom in:
54504
Viel Spaß beim Hören :)
Grüße
Andreas
Danke für den sehr informativen Beitrag.
Denke den meisten war schon klar, dass Wikipedia da Mist erzählt, aber es ist schön von Andreas die Fakten dazu direkt präsentiert zu bekommen.
Aber wie auch schon bei wikipedia steht:
"Power compression is usually considered a long-term problem, arising over time with extended strong signal sent to the loudspeaker."
Gruß Armin
KernGesunderBiertrinker
01.05.2020, 11:55
Zur Powercompression:
das Problem war schon in der Pre-Klippel Ära bekannt. Man betrachte mal folgendes Bild:
54521
Wie man sieht fällt der Schalldruck schon nach wenigen Sekunden (auch wenn 300 Watt natürlich für zu hause eher unüblich ist).
Bei Chassis ohne Wirksame Kühlung der Schwingspule braucht sicherlich schon wesentlich weniger Leistung.
Quelle des Bilds: https://www.jbl-vintage.com/t502-serie-k2-s9500
Hallo Andreas,
danke für die Mühe und den sehr informativen Beitrag! :thumbup:
Kannst du die Messungen vielleicht noch genauer interpretieren?
Bitte nicht falsch verstehen, ich bin nicht zu faul zum Denken. ;)
Aber, wie bei allen Messungen, gehört auch hier viel Erfahrung dazu, das gemessene richtig einzuordnen.
Ok, dass Power-Compression nur bei langer, starker Belastung eine Rolle spielt, ist also nicht wahr.
Kannst du einschätzen, wie stark der Einfluss bei einem ordentlich konstruierten kleinere 2- oder 3- Weger bei hoher Zimmerlautstärke ist?
Der für die Messung hergenommende Lavoce-Midrangewoofer, wird je meist ein Stück höher getrennt werden.
Hätte das einen Einfluss auf die Power-Compression und die dadurch erzeugte Verzerrung?
Wäre es ein praktischer Ansatz (wenn man nicht gerade ein Klippel-System im Wohnzimmer stehen hat), den Klirr eines Lautsprechers nicht nur "kalt" zu messen, sondern auch "warm" (Lautsprecher 10 Minuten mit Rosa-Rauschen bei definierter Lautstärke auch Temperatur zu bringen) ?
spendormania
01.05.2020, 15:39
- Bei 15W sehen wir bis zu 0,8dB Kompression
- das Erwärmen auf ~60°C dauert wenige Sekunden (es gibt ja verschiedene Zeitkonstanten beim Erwärmen: Schwingspule - Sekunden, Magnet/Korb: Minuten, Gehäuse und Co: Stunden)
Aber das Problem, welches wir hier hören ist nicht die power compression, sondern nichtlineare Verzerrungen:
54503
zoom in:
54504
Viel Spaß beim Hören :)
Grüße
Andreas
Hallo
schönes Beispiel!
Genau das dürfte auch der Grund sein, warum B&O in der Beolab 50 permanent die Schwingspulentemperatur misst und den DSP entsprechend nachregelt.
Wenn man davon ausgeht, dass diese Box ja für normale Wohnräume konstruiert ist kann man also davon ausgehen, dass die Powercompression also sehr wohl auch schon bei handelsüblichen Pegeln eine Rolle spielt.
VG
Ludger
Dausend Acoustics
04.05.2020, 07:23
Guten Morgen,
keine Kommentare bezüglich der Hörbeispiele aus meinem Beitrag? Hinter den Links (zu meinem online-Speicher) in meinem Beitrag verbergen sich ja drei wav-Hörbeispiele, hat die keiner gehört? Gerade mal was zu Hören fande ich interessant.
Kannst du die Messungen vielleicht noch genauer interpretieren?
Ok, dass Power-Compression nur bei langer, starker Belastung eine Rolle spielt, ist also nicht wahr.
Ich versuche es gerne mal. :) Wir sehen in den Messungen zunächst, dass der (Tief-)Mitteltöner sich bei ~15W Eingangsleistung innerhalb weniger Sekunden um 40K erwärmt, somit etwa 60°C erreicht und dies zu einer Kompression, welche an manchen Stellen 0,8dB erreicht, führt. Dabei ist noch zu beachten, dass es mehrere thermische Zeitkonstanten in dem System gibt. Auf deutsch: es dauert unterschiedlich lange, bis sich die einzelnen Teile im Lautsprecher erwärmen. Die Schwingspule mit ihrer geringen Masse erwärmt sich sehr schnell - innerhalb von Sekunden. Die warme Schwingspule erwärmt dann den Rest, sprich Magnet und Korb und zuletzt die Umgebung, also das Gehäuse und die Luft darin.
Oder andersrum: Zunächst können der kalte Magnet/Korb und die kalte Gehäuseluft noch etwas besser kühlen. Nach ein paar Minuten oder gar nach einer halbe Stunde ist dann auch der Magnet und Korb warm und können weniger kühlen -> die Schwingspule wird noch etwas wärmer, auch bei gleicher Eingangsleistung. Danach folgt dann so langsam die Luft im Gehäuse und das Gehäuse selbst, dass ist dann so nach ein bis zwei Stunden der Fall, bis dahin wird die Schwingspule also nochmal einen Ticken wärmer. Witziger side fact: Ein linearer BR Port hilft kaum bei der Kühlung, erst wenn er turbulent wird, kühlt er effektiv. Besser: ein Port unten und einer oben, dann gibt es kühlende Konvektion. Nach 2h ist dann das System halbwegs thermisch "eingeschwungen" - alles ist mittlerweile aufgewärmt und ziemlich konstant. Das ist bei PA meistens der Fall und dort ist power compression auch ein Thema, das beachtet werden muss. Das hat aber andere Gründe: Gewicht, Platz (truck space) und natürlich Kosten.
Im Großen und Ganzen ist dieser Fall mit dem 5" Lavoce hier mittelmäßig einzustufen - es kann also in der Praxis weniger ausfallen, aber auch mehr. Also eigentlich ganz gut als Beispiel ausgewählt ;)
Ein Maß für die zu erwartende power compression kann man übrigens schnell finden: Es ist die elektrische Belastbarkeit. Je höher die ausfällt, desto mehr Leistung verkraftet das Chassis thermisch - und nur darum geht es ja bei der power compression. Ich glaube eine gute Daumenregel war es, dass bei der AES Belastbarkeit 3dB Kompression eintritt. Aber bitte die Daumenregel nicht zu sehr belasten ;)
Sind die ~0,8dB bei ~15W schlimm? Sprich werden sie das Hörerlebnis maßgeblich beeinflussen? Nein, werden sie nicht. Ich zitiere mich gerne mal selbst:
"Aber das Problem, welches wir hier hören ist nicht die power compression, sondern nichtlineare Verzerrungen"
Die power compression ändert die tonale Balance etwas, aber die nichtlinearen Verzerrungen klingen schlichtweg schlecht. Und die elektrische Belastbarkeit hat damit gar nichts zu tun, sondern da muss man schon etwas tiefer in die Materie einsteigen und das geht ganz gut mit Klippel dann (geht aber auch ansatzweise mit andere Tools --> Multitonmessungen). Und ja, nichtlineare Verzerrungen gab es auch schon vor Klippel Zeiten :rolleyes:
Kannst du einschätzen, wie stark der Einfluss bei einem ordentlich konstruierten kleinere 2- oder 3- Weger bei hoher Zimmerlautstärke ist?
Nein :) Denn die Konstrukte können einfach zu sehr verschieden sein, als Beispeile: Eine 15"/1" Hornkombi mit 96dB Wirkungsgrad macht sich aus 90dB Abhörlautstärke auf 2m gar nichts (1W), während der 4" Breitbänder in der Transmissionline mit 80dB Wirkungsgrad (-->40W) heillos überfordert ist bzw. wäre (thermisch und mechanisch).
Der für die Messung hergenommende Lavoce-Midrangewoofer, wird je meist ein Stück höher getrennt werden.
Hätte das einen Einfluss auf die Power-Compression und die dadurch erzeugte Verzerrung?
Überraschung..hohe Trennung oder Hochpassfilter generell können für die power compression sogar schlechter sein :cool: Dann fehlt nämlich der kühlende Luftstrom innerhalb der Chassis, welcher von der Auslenkung kommt.
Nochmal der Hinweis: Power compression ist zwar auch eine Quelle einer nichtlineare Verzerrung, aber jetzt nicht so, was wir im Allgemeinen unter nichtlinearen Verzerrungen verstehen. Wenn das Chassis mal warm ist, ist es halt warm, aber es "verzerrt nicht". Der größte Effekt ist noch, dass sich der Frequenzgang ändert und etwas leiser wird. Also nein, power compression erzeugt keine nichtlineare Verzerrungen im Sinne des allgemeinen Sprachgebrauchs. Die nichtlinearen Verzerrungen aus meinen Hörbeispielen kommen vom Antrieb (Bl(x), Le(x)) und von der Aufhängung (CMS(x)). Hier aber hauptsächlich aber vom Antrieb.
Wäre es ein praktischer Ansatz (wenn man nicht gerade ein Klippel-System im Wohnzimmer stehen hat), den Klirr eines Lautsprechers nicht nur "kalt" zu messen, sondern auch "warm" (Lautsprecher 10 Minuten mit Rosa-Rauschen bei definierter Lautstärke auch Temperatur zu bringen) ?
Wenn man power compression niedrig halten will, einfach auf die elektrische Belastbarkeit achten. Das sollte aber i.A. kein erstrangiges Entwicklungsziel sein ;) Nichtlineare Verzerrungen sollten das schon eher sein. Nicht falsch verstehen, Tool und auch Geddes sagen zum Beispiel, dass Nichtlinearitäten kein Thema sind. Ja, das stimmt auch, wenn man mit einem großen Standlautpsrecher bei einer (und recht geringen) Lautstärke hört. Wenn wir aber so laut hören, bzw. den Lautsprecher schon so stark belasten, dass wir schon von power compression reden, werden sie sehr wohl ein Thema. Wenn es dann soweit kommt, dass der Lautsprecher die benötigte Lautstärke gar nicht erst erzeugen kann, ja dann werden sie sogar zu einem der wichtigsten Entwicklungsziele.
Ganz wichtig dabei ist, dass herkömmliche Klirrmessungen dazu völlig ungeeignet sind. Einfach, weil sie es gar nicht messen können.
Siehe hier die THD Messung passend zu dem 15W Hörbeispiel oben:
54609
Eine Ausnahme fällt mir jedoch ein: Kalottenhochtöner. Die haben meist nur ~88dB Wirkungsrad und 10W elektr. Belastbarkeit, sprich 92dB auf 2m Entfernung. Wirkungsgrad arme Kalottenhochtöner sind für mich der häufigste "Fehler" bei Hifi-Konstruktionen und die Dynamik-Killer schlecht hin.
Grüße
Andreas
edit: Gefühlt 10 Typos entfernt..sind bestimmt noch mehr da :D
Hallo Andreas,
vielen Dank mal wieder für deine verständlichen Erklärungen!
Die lieferst hier den wissenschaftlichen Hintergrund für meine über Jahrzehnte angesammelten Vorurteile:). Die wunderbaren kleinen BBC-Klone arbeiten in kleinen Räumen hervorragend, es ist ein Frevel mit ihnen in einem normalen deutschen Wohnzimmer genußvoll Musik hören zu wollen.
Ich habe mich aus Vernunftgründen einge Jahrzehnte mit 12 Zoll-Bässen begnügt und habe dann, als ich endlich 15Zöller nach Hause holte, erkannt, dass ich einfach zu klein gedacht habe.
Studio- oder PA-Chassis können sehr laut spielen, dass Angenehme ist, dass sie im normalem Heimbetrieb
weder Kompression noch Verzerrungen wahrnehmbar erzeugen.
Zur Zeit versuche ich mich an einer Weiche für einen 12 Zöller, der bis 1 kHz laufen soll.
Die nur 38cm breite Schallwand ist nicht so nett, im Altec 614Gehäuse lief die Kombi deutlich freundlicher.
Um wieder zum Thema zu kommen.
Jrooß Kalle
Märchen
Es war einmal 1975 eine Sylvesterfete mit den üblichen kleinen Heco-Selbstbau-Boxen, 25/38/200.
Sie hingen an einer kleinen Dual-Transe .... zuerst verabschiedeten sich die Hochtonkalotten, dann die 38er, zuletzt dann die beiden Tieftöner:(. Verlust ist immer:shock:. Stunden später beim Aufräumen und Putzen waren alle 6 wieder da:D. Und wenn sie nicht gestorben sind ....
Hallo Andreas,
danke für deine Ausführungen hier, das ist sehr aufschlussreich und sehr gut erklärt.
Die Hörbeispiele habe ich mir vorgenommen, aber noch nicht geschafft.
Gruß
Sathim
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