Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Impedanzlinearisierung verstehen
Hallo Freunde,
ich bin ja bekennender AktivLSFan, möchte aber passive Schaltungen besser verstehen und hatte deshalb in Ollis "Teltow" Thread eine Frage zu dort diskutierter Impedanzlinearisierung gestellt. Es stellte sich heraus, dass es wohl zwei Möglichkeiten dazu gibt: Vor der Weiche und hinter der Weiche bzw. vor den Chassis. Es scheint also als verfolgten beide Ansätze auch verschiedene Ziele und darum soll's hier gehen. Ich hoffe also auf Wissensgewinn (nicht nur für mich).
Hier ein Beispiel dafür, wie ich Impedanzlinearisierung bisher verstand, mir ist nämlich ein Paar Heco Boxen von 1989 "zugelaufen":
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Wie sind die RC Reihenschaltungen hier zu verstehen?
Beim HT klar als Kompensation für den Impedanzanstieg. Beim TMT könnte auch der Impedanzanstieg kompensiert werden, aber beim TT sieht das eher wie ein Teil des Tiefpasses aus...
Ich danke für Erklärungen. :prost:
Also für mich sieht das nach Trennungen 2. Ordnung aus, welche durch Widerstände bedämpft sind.
Die Hifi-Selbstbau Reihe zu Weichen finde ich sehr gut und hier entsprechend deiner Weiche:
https://www.hifi-selbstbau.de/grundlagen-mainmenu-35/frequenzweichen-mainmenu-68/164-frequenzweichen-vom-anfer-zum-profi-teil3
Hier auch zum Thema Impedanzkorrekturen. Das ist aber vielleicht nicht ganz was du meinst,w enn es um die Impedanzlinearisierung für Röhren (etc.) geht.
https://www.hifi-selbstbau.de/grundlagen-mainmenu-35/frequenzweichen-mainmenu-68/163-frequenzweichen-vom-anfer-zum-profi-teil2
Also für mich sieht das nach Trennungen 2. Ordnung aus, welche durch Widerstände bedämpft sind.
Das sehe ich auch so. Mit den Widerständen kann man ein bisschen mit der Filtersteilheit spielen.
Zum Zobel-Glied vor dem Hochtöner siehe vielleicht mal hier (http://forum.visaton.de/showthread.php?t=6273).
Die gezeigte Weiche ist vielleicht nicht ganz das Richtige, um Impedanzlinearisierungen zu besprechen. :denk:
Viele Grüße,
Michael
Erstmal Danke für die ersten, aufschlussreichen Antworten! Ein bißchen mehr verstehe ich schon ;)
Hallo Michael,
...Die gezeigte Weiche ist vielleicht nicht ganz das Richtige, um Impedanzlinearisierungen zu besprechen. :denk: ...bitte erkläre doch anhand eines geeigneten Beispieles, das wäre sehr nett und zielführend :prost:
Also gut, ich versuche es mal, allerdings anhand von Simulationen, die aber der Erfahrung nach erstaunlich genau den Messergebnissen entsprechen. Die Grundlage für die Simulationen sind eigene Messungen eines Monacor SP-10A/302PA in einem selbst entworfenen BR-Gehäuse.
Ich kann nur empfehlen, mal mit solchen Programmen herumszuspielen, das hat schon einen sehr netten Lerneffekt. Dass ich das jetzt mal hier durchexerziere, hat nur den Grund, dass es ja auch je nachdem ein Weilchen dauert, ehe man sich in ein solches Programm mal reingearbeitet hat. Ich bin da womöglich auch noch nicht ganz fertig mit.
Also los:
Wir haben den Tieftöner, der im vorgesehenen Gehäuse diesen Frequenzgang....:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=55264&d=1591636446
....und diesen Impedanzgang hat:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=55265&d=1591636446
Wir sehen im Impedanzgang den für BR-Systeme typischen Doppelhöcker und den dem Treiber an sich innewohnenden Impdanzanstieg.
Dem Impedanzanstieg kann man mit einem RC-Glied parallel zum Treiber zu Leibe rücken:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=55262&d=1591635880
Das sieht im Impedanzgang dann so aus:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=55261&d=1591635880
Wenn die Trennung zum weiteren Weg ausreichend tief liegt, wechselwirkt ein Tiefpassfilter aber auch mit dem zweiten "BR-Höcker", weswegen es Sinn machen kann, den zu plätten.
Die Schaltung dazu:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=55260&d=1591635880
Und hier der resultierende Impedanzgang:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=55259&d=1591635880
Und wenn man beides kombiniert....:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=55258&d=1591635880
...kommt das dabei heraus:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=55263&d=1591635894
Bei all dem bleibt der Frequenzgang unverändert, aber die Voraussetzungen zum Design eines adäquaten Tiefpassfilters können so deutlich verbessert werden.
Viele Grüße,
Michael
Danke Dir Michael,
das ist sehr leicht verständlich, entspricht dem, was ich unter Impedanzlinearisierung verstehen würde und beschreibt den Fall, bei dem die Weiche dann vor die Linearisierung geschaltet wird. So weit habe ich das als technisch sehr sinnvoll verstanden.
Aber das scheint nicht die einzige Schaltung zu sein, die unter Impedanzlinearisierung läuft. Der Fall den ich nicht verstehe, ist der wo die Linearisierung vor der Weiche passiert, ohne den von Dir beschriebene Linearisierung vor dem Chassis. Könntest Du darauf ähnlich fundiert eingehen?
Hallo,
"vor der Weiche", so sieht das das in der Schaltung in der Regel aus.
Eigentlich wird die Impedanzlinearisierung nach der Weichen Entwicklung berechnet um den häufig zu sehenden
Impedanz-buckel auf der Trennfrequenz zu Linearisieren.
Z.B. hier beschrieben
https://www.connect.de/ratgeber/impedanz-korrektur-selbst-bauen-anleitung-2272899.html
Ich würde das aber eher mit einem Simulations- Programm durchspielen ;)
Grüße Dirk
Impedanzlinearisierungen vor der Weiche macht man, wenn Grund zur Annahme besteht, dass der antreibende Verstärker empfindlich auf Impedanzschwankungen reagiert, wie das beispielsweise Röhrenverstärker tun.
Ich muss nur eine passende FW-Schaltung rauskramen, um das zu zeigen, aber das mache ich morgen, wenn's recht ist. :)
Viele Grüße,
Michael
ton-feile
08.06.2020, 22:40
Impedanzlinearisierungen mache ich nur für die Summe über den ganzen Lautsprecher.
Früher war der Impedanzgang bei Röhrenamps wegen des geringen Dämpfungsfaktors durch die Übertrager ein Thema und jetzt zeigen einige Class D Amps auch Amplitudengangabweichungen, wenn die Impedanz über die Frequenz nicht konstant ist.
Meine letzte Impedanzlinearisierung habe ich für die Amphion Argon 3s auf 4 Ohm gemacht.
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Beste Grüße
Rainer
ton-feile hat den Grund ja schon genannt, warum eine Impedanzlinearisierung vor der Weiche manchmal notwendig werden kann. Ich habe das mal an einer Weiche, die ich vor einiger Zeit entwickelt habe (ist auch ein bisschen wild, funktioniert aber gut :D), mal durchgespielt:
Hier die Ursprungsweiche....:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=55281&d=1591691286
....und hier der resultierende Impedanzgang:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=55280&d=1591691286
An meinem Verstärker war keine Impedanzlinearisierung über alles nötig, aber falls doch, sähe so etwas so aus.....:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=55279&d=1591691286
....und hätte diesen Impedanzgang zur Folge:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=55278&d=1591691286
Bei all dem ändert sich der Frequenzgang der Box nicht.
Viele Grüße,
Michael
*edit*:
Vielleicht noch interessant: da diese Impedanzkorrekturen ja vor der Weiche liegen, muss man sie noch nicht mal in die Box reinbasteln, sondern kann sie auch in der Zuleitung zur Box unterbringen, falls sowas nachgerüstet werden soll.
Moin,
ich habe das gestern mal hier in der direkten Themennachbarschaft gemacht, weil da jemand mit Röhre ist und einen LS gebaut hat, welchen ich auch stehen habe.
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?20400-Untypische-H%F6rsituation-Schreibtisch-quot-Desktop-Lautsprecher-quot-Was-w%FCrdet-ihr-tun&p=282550&viewfull=1#post282550
Vermutlich hätte es für eine "optimalere" Variante drei Korrekturen gebraucht, da im Mittelton halt zwei Impedanzhöcker sind/waren. So ist es eine für den Mittelton und eine für den Impedanzanstieg im Hochton geworden. Nicht ganz glatt, aber vielleicht reicht das schon.
Gruß, Dirk
Schön, dass hier eine lebhafte Diskussion entsteht, die zum Verständnis beiträgt!
Michael,
danke für Deine Arbeit! Das ist ja ein schönes, anschauliches Beispiel, welches die Verhältnisse und Wirkungen gut verdeutlicht!
Mir kam beim Betrachten ein Gedanke: Die hohe Impedanzspitze geht ja weit über 40Ohm hinaus, was die Leistungsabgabe im betroffenen Bereich (selbst eines Transistorverstärkers!) erheblich verringern dürfte! Gibt es für eventuell daraus resultierende (klangliche) Einflüsse der gezeigten Pegel und Phasensprünge (Mess- oder Hör-)Belege?
Mir stellt sich auch die Frage welche Wirkung Impedanzlinearisierung (des induktiven Anstiegs) auf der Chassiseite haben würde und ob dann die auf der Verstärkerseite noch nötig wäre. Aber ich will Dich da nicht "überlasten"...
mtthsmyr
09.06.2020, 12:03
Mir stellt sich auch die Frage welche Wirkung Impedanzlinearisierung (des induktiven Anstiegs) auf der Chassiseite haben würde und ob dann die auf der Verstärkerseite noch nötig wäre.
Das kommt auf die verwendeten Filtertypen an. Wenn auf der Chassisseite bereits linearisiert wurde, bleibt z.B. bei Verwendung von Butterworth-Filtern die Linearitätseigenschaft erhalten. Auf der anderen Seite fügen Linkwitz-Riley-Filter wieder einen Buckel hinzu, den man dann ggf. gesondert entzerren könnte.
Von Joachim Gerhard kenne ich die Äußerung, dass jede Frequenzweiche, die kein lineare Impedanzverhalten zeigt, Energie speichern würde. Was, impliziert, nicht so gut sei. Da ich hier und da ähnliches gelesen habe, habe ich mich auch gefragt: ist das Marketing-Bla, oder ist steckt da tatsächlich etwas interessantes dahinter.
Mir kam beim Betrachten ein Gedanke: Die hohe Impedanzspitze geht ja weit über 40Ohm hinaus, was die Leistungsabgabe im betroffenen Bereich (selbst eines Transistorverstärkers!) erheblich verringern dürfte! Gibt es für eventuell daraus resultierende (klangliche) Einflüsse der gezeigten Pegel und Phasensprünge (Mess- oder Hör-)Belege?
Da bin ich jetzt nicht so der Fachmann, aber ja, es hat Auswirkungen auf die Leistungsabgabe des Verstärkers.
Hier einmal ohne....:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=55287&d=1591701162
....und einmal mit der oben gezeigten Impedanzlinearisierung vor der Weiche:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=55286&d=1591701122
Ob das klangliche Auswirkungen hat, kann ich nicht sagen, die o.g. Impedanzlinearisierung habe ich ja nur simuliert. Es wird wie gesagt sehr vom verwendeten Verstärker abhängen.
Bei mir hängt ein Paar der Boxen, aus der die Weichenschaltung stammt, an einer Crown XLS1502. Weil das wohl eine Class-D-Endstufe ist, könnte es vielleicht im Hochton Unterschiede geben (der Bereich, der bei Class-D, wenn überhaupt, empfindlich auf nicht "passende" Impedanzen reagiert), aber um das nachzuprüfen müsste ich eine Vergleichsmessung mit Impedanzlinearisierung machen. Dazu würde ich jetzt nicht unbedingt noch extra FW-Bauteile bestellen wollen.
Bei Röhrenverstärkern mit Übertragern würde ich da schon sehr viel deutlichere Unterschiede erwarten.
Mir stellt sich auch die Frage welche Wirkung Impedanzlinearisierung (des induktiven Anstiegs) auf der Chassiseite haben würde und ob dann die auf der Verstärkerseite noch nötig wäre. Aber ich will Dich da nicht "überlasten"...
Naja, Impedanzlinearisierungen vor und innerhalb der Weiche verfolgen ja unterschiedliche Ziele: ersteres dient der "Schonung" des antreibenden Verstärkers und letzteres der Erleichterung des Designs der Weiche, wobei die Möglichkeiten heutiger Simulationstools das häufig wohl auch überflüssig machen dürften (m.M.n.).
Bei der Anwendung innerhalb der Weiche kommen nach der Impedanzlinearisierung ja auch noch die Bauteile des Filters hinzu, die den Impedanzgang dann wieder verbiegen.
Auswirkungen auf die Treiber müssten sich ja im Frequenzgang zeigen. Der bleibt aber bei ausschließlicher Anwendung von Impedanzlinearisierungen - ob vor oder in der Weiche - unverändert.
Viele Grüße,
Michael
Beim Lesen Deines Beitrages, Michael, kam mir der Gedanke, dass zwar der akustische Frequenzgang "gerade bleiben" mag, damit aber eigentlich keine Aussage über den akustischen Phasengang gemacht ist - immerhin ist ja ein Einfluss auf den elektrischen Phasengang da. Irgendwo müssten/könnten sich die komplexen Impedanzen der Linearisierungsbauteile also (neben der Linearisierungswirkung auf die komplexe Impedanzsumme) noch auswirken....
Auf den Leistungsdiagrammen ist im Vergleich deutllich zu sehen, dass die Blindleistung mit Impedanzlinearisierung stark verringert wird! Alle Endstufen mögen Wirkleistung abgeben! Das sollte (zumindest etwas) hörbar sein, nur "wie sich das anhört" weis ich nicht :rolleyes: ;)
@matthsmyr
Frequenzweichen aus LCR Kombinationen sind ja (irgendwo;)) Schwingkreise, so dass Joachim Gerhards Äusserung durchaus nachvollziehbar erscheint. Mir ist allerdings unklar wie man das "Energiespeicherverhalten" hörmäßig (isoliert) nachvollziehen könnte.
Als ich die Leistungsdiagramme nochmal ansah kam mir als Aktivling der Gedanke inwiefern auch aktiv getrennte z.B. Bassendstufen/-wiedergabe durch Linearisierung der Lastimpedanz profitieren könnten. Um die Einbautiefenresonanz(en) ist die Last ja komplex und durch die Resonanzhöhe (die ja im Arbeitsbereich des Basschassis liegt) das Leistungsvermögen der Endstufe deutlich reduziert (sprich: Der mögliche Spannungshub ist ja z.B. bei 4Ohm DC-Spulenwiderstand gleich wie bei 20-40Ohm an den Resonanzstellen und es giltt ja P=U²/R).
Was meint Ihr?
Beim Lesen Deines Beitrages, Michael, kam mir der Gedanke, dass zwar der akustische Frequenzgang "gerade bleiben" mag, damit aber eigentlich keine Aussage über den akustischen Phasengang gemacht ist - immerhin ist ja ein Einfluss auf den elektrischen Phasengang da.
Den Einfluss auf den elektrischen Phasengang kann man in den Abbildungen der diversen Impedanzgänge ja auch sehen, er ist also ohne Frage da.
Auswirkungen auf den akustischen Phasengang , der auch in VituixCAD angezeigt wird, gibt es aber zumindest der Simulation nach allerdings nicht.
Was jetzt die Auswirkungen auf den konkret beteiligten Verstärker angeht, kann ich nicht viel sagen. VituixCAD wird mit Sicherheit sowas wie einen idealen Verstärker annehmen. Wie das aber in der Praxis aussieht, müsste man dann halt mal "am lebenden Objekt" messen.
Oder jemand, der über Verstärkertechnik mehr weiß, als ich, äußert sich hierzu. :)
Viele Grüße,
Michael
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