Das Thema kommt ja immer wieder auf, auch Bernd Timmermanns schreibt öfters davon dass Erhöhungen im Klirr, welche durch Anregung der Membranresonanzen entstehen nach passender Filterung verschwinden.
Viele Grüße
Peter
"Science is about what is, Engineering is about what can be" Neil Armstrong
Der PTT6.5X08-NAA-08 (8 Ohm Variante des in der Tech Note verwendeten Lautsprechers) kommt ja im Testobjekt für den aktuell laufenden ARTA Ringversuch #3 zum Einsatz. Ich habe bei diesem die exakt gleiche Entzerrung vorgenommen - allerdings aktiv, im Hypex FA Aktivmodul. MMn gehört die elektronische Bedämpfung von Membranresonanzen zum Standardprozedere, selbst wenn diese Oktaven über der Trennfrequenz zum nächsten Weg liegen.
Hier ein Wasserfalldiagramm, in welchem Resonanzen besser als im Frequenzgang beurteilbar sind, des ungefilterten Tiefmitteltöners - es liegt auf der Hand, dass ein einfacher Trennfilter nicht reicht, um den Einfluss dieser sehr ausgeprägten schmalbandigen Membranresonanzen ausreichend zu beseitigen:
Weiß nicht, ob ich am Thema vorbei rede. Aber bei aktiver Beschaltung linearisiert man die Treiber ohnehin weit über den einzusetzen Frequenzbereich hinaus, um einen sauberen, quasi nicht erkennbaren Übergangsbereich zu erhalten. Und im Zuge der Linearisierung werden somit auch alle störenden Peaks weggebügelt. Inwiefern dennoch Resonanzen fortbestehen können mag ich nicht beurteilen. Aber sie sollten zumindest im Pegel deutlich reduziert sein.
Okay, ich hätte vielleicht noch 1-2 Sätze mehr dazu schreiben sollen:
Es geht nicht einfach nur um die Linearisierung der Membranresonanzen oberhalb des Übertragungsbereichs (was meist erforderlich ist, um die Filterflanke zu begradigen und die Unterdrückung der Peaks ausreichend hoch zu halten).
Es geht darum, dass Nichtlinearitäten im Motor die Peaks trotzt Filterung ausserhalb des Übertragungsbereichs anregen, was sich als Klirrspitzen im Nutzband bemerkbar macht.
Oft wird angemerkt, dass dies prinzipiell nicht zu verhindern ist. Anscheinend funktioniert es aber doch mit einer gezielten passiven Beschaltung, was das Purifi-Paper sehr gut aufzeigt.
Den Mechanismus dahinter habe ich allerdings auch noch nicht ganz geblickt, muss mir das nochmal in Ruhe anschauen...
Viele Grüße
Peter
"Science is about what is, Engineering is about what can be" Neil Armstrong
kwesi schrieb:Das Thema kommt ja immer wieder auf, auch Bernd Timmermanns schreibt öfters davon dass Erhöhungen im Klirr, welche durch Anregung der Membranresonanzen entstehen nach passender Filterung verschwinden.
Erst dachte ich ja: spektakulär! Dann kam mein übliches Misstrauen wieder durch.
Wenn man nicht ganz aufmerksam liest könnte man meinen, dass es um die zwei dicken Peaks bei den Membranresonanzen ginge. Geht es aber nicht. Es geht um den schon sehr kleinen Klirr bei 1,6 kHz. Der Parallelschwingkreis in Reihe zum Chassis bewirkt, dass bei dieser Frequenz das Chassis wie mit einer Stromquelle betrieben wird. Womit dann alle Nichtlinearitäten, die sich auf den Strom selber auswirken, reduziert werden. Allen anderen ist das ziemlich egal.
Das man das nicht verallgemeinern kann bezeugen zahlreiche Lautsprecher, die ebenfalls mit Notch vor dem Chassis arbeiten, und bei denen die Verzerrungen nicht deutlich heruntergehen.
Conclusion: wenn man ein Chassis mit ziemlich geringen Verzerrungen hat, weil es massiv demoduliert wurde, dann kann man die Verzerrungen durch den Einsatz von Filtern noch weiter senken. Man kann es aber auch lassen, weil es nicht weiter interessiert.
Ich meine von diesem Thema schon einmal gehört zu haben.
Es geht im dem Purify Papier einzig und allein darum, die Auswirkungen von Membranresonanzen, die ausserhalb des Arbeitsfrequenzbereichs des Chassis liegen, auf den Klirr innerhalb des Arbeitsfrequenzbereichs zu reduzieren.
Membranresonanzen werden nicht nur von ihrer Grundwelle sondern auch von Oberwellen angeregt, deren Grundfrequenz im Übertragungsbereich liegen. Und als Reaktion erzeugen die Membranresonanzen auch Klirr auf dieser Grundfrequenz. Da das im Motor passiert, hilft ein vorgeschalteter Tiefpass ( 2300 Hz bei Purify) leider wenig. Man muß die Membranresonanz bekämpfen, um den dadurch erzeugten Klirr auf den Subharmonischen der Resonanz zu reduzieren bzw. zu eliminieren.
Das Purify Papier ist für mich schlüssig und hilfreich.
Ich hab grad noch die Gelegenheit genutzt drüberzumessen (Testobjekt für den Ringversuch (siehe Post #2) ist aktuell noch da; nächste Woche geht's zum ersten Teilnehmer) und erlaube mir die Unterschiede bei dem Chassis in Frage mit/ohne aktiver Entzerrung zu dokumentieren. Etwas quick & dirty, Nahfeld Indoor, Pegel per Ohr (wohl im einstelligen Watt-Bereich).. aber ich denke man sieht was es zu sehen gibt. Beide Grafiken mit 1,5 kHz LR24 Tiefpass; linke Grafik unentzerrt, rechte Grafik mit Notchfiltern (PEQs) auf die Membranresonanzen. Ich habe rot eingezirkelt was beurteilt werden soll - die K3 Spitze @ ~1,7 kHz, entsprechend der Membranresonanz etwas über 5 kHz:
Bisl was ändert sich. Hauptaugenmerk sollte aber in dem Fall darauf liegen dass der Klirr in diesem Frequenzbereich so oder so so extrem niedrig liegt, u.a. deutlich niedriger als im Tiefmittelton, dass diese minimalen Unterschiede schlicht egal sind. Selbst wenn man via passiver Filterung, wie in der Tech Note beschrieben, den Klirr hier noch niedriger kriegt, liegt das komplett außerhalb des hörbaren Bereichs.
Ich sehe bei diesem Treiber den Vorteil der Entzerrung der Membranresonanzen, dass man die Membranresonanzen selbst entschärft, welche insb. bei flachen Trennfiltern aufgrund ihrer hohen Güte / langem nachschwingen schon hörbar durchstechen könnten. Die harmonischen Verzerrungen, die sie anregen, seh ich in diesem Fall als belanglos. Mag evtl. bei anderen Chassis anders aussehen - ich kann nur für dieses sprechen.
JFA schrieb:Es geht um den schon sehr kleinen Klirr bei 1,6 kHz. Der Parallelschwingkreis in Reihe zum Chassis bewirkt, dass bei dieser Frequenz das Chassis wie mit einer Stromquelle betrieben wird. Womit dann alle Nichtlinearitäten, die sich auf den Strom selber auswirken, reduziert werden. Allen anderen ist das ziemlich egal.
Ja, die "Stromquellentheorie" durch die hohe Quellimpedanz des Sperrkreises - wie im Paper ebenfalls erwähnt - fand ich erstmal auch plausibel.
Aber der Sperrkreis ist ja nicht auf 1,6 kHz abgestimmt wo die Anregung der harmonischen und somit der Klirrspitze erfolgt, sondern auf die Membranresonanz bei höheren Frequenzen.
Bei 1,6 kHz sollte der Sperrkreis noch voll "durchlässig" sein, das kapiere ich nicht. Mache ich da einen Denkfehler?
Viele Grüße
Peter
"Science is about what is, Engineering is about what can be" Neil Armstrong
stoneeh schrieb:Ich hab grad noch die Gelegenheit genutzt drüberzumessen (Testobjekt für den Ringversuch (siehe Post #2) ist aktuell noch da; nächste Woche geht's zum ersten Teilnehmer) und erlaube mir die Unterschiede bei dem Chassis in Frage mit/ohne aktiver Entzerrung zu dokumentieren. Etwas quick & dirty, Nahfeld Indoor, Pegel per Ohr (wohl im einstelligen Watt-Bereich).. aber ich denke man sieht was es zu sehen gibt. Beide Grafiken mit 1,5 kHz LR24 Tiefpass; linke Grafik unentzerrt, rechte Grafik mit Notchfiltern (PEQs) auf die Membranresonanzen. Ich habe rot eingezirkelt was beurteilt werden soll - die K3 Spitze @ ~1,7 kHz, entsprechend der Membranresonanz etwas über 5 kHz:
...
Bisl was ändert sich. Hauptaugenmerk sollte aber in dem Fall darauf liegen dass der Klirr in diesem Frequenzbereich so oder so so extrem niedrig liegt, u.a. deutlich niedriger als im Tiefmittelton, dass diese minimalen Unterschiede schlicht egal sind. Selbst wenn man via passiver Filterung, wie in der Tech Note beschrieben, den Klirr hier noch niedriger kriegt, liegt das komplett außerhalb des hörbaren Bereichs.
Ich sehe bei diesem Treiber den Vorteil der Entzerrung der Membranresonanzen, dass man die Membranresonanzen selbst entschärft, welche insb. bei flachen Trennfiltern aufgrund ihrer hohen Güte / langem nachschwingen schon hörbar durchstechen könnten. Die harmonischen Verzerrungen, die sie anregen, seh ich in diesem Fall als belanglos. Mag evtl. bei anderen Chassis anders aussehen - ich kann nur für dieses sprechen.
Bei vollaktiver Ansteuerung funktioniert das auch nicht, das hängt wohl tatsächlich mit der Wechselwirkung vom Motorklirr = f(i) und der Impedanz des passiven Filters zusammen.
Viele Grüße
Peter
"Science is about what is, Engineering is about what can be" Neil Armstrong
Die k3-Spitze bei ca. 5kHz wird durch Motorklirr = f(i) erzeugt. Der Strom muss bei der angeregten Frequenz = 5kHz aber fließen können, damit der Klirr überhaupt entstehen kann - ohne Stromfluss keine Bewegung der Membran. Das ist wie eine zusätzliche Wechselspannungsquelle, was im Paper auch erwähnt wird.
Verhindert man durch den Sperrkreis den Stromfluss bei der Frequenz, wird die "parasitäte Spannungsquelle" zwar angeregt, der Stromfluss und somit der Klirr kann sich aber nicht ausprägen...
JFA schrieb:Das man das nicht verallgemeinern kann bezeugen zahlreiche Lautsprecher, die ebenfalls mit Notch vor dem Chassis arbeiten, und bei denen die Verzerrungen nicht deutlich heruntergehen.
Hängt davon ab wodurch die Verzerrungen entstehen. Falls die Quelle ausschließlich Le(i) ist, kann man das wahrscheinlich sehr stark unterdrücken, bei anderen Mechanismen kaum...
Viele Grüße
Peter
"Science is about what is, Engineering is about what can be" Neil Armstrong
kwesi schrieb:Es geht darum, dass Nichtlinearitäten im Motor die Peaks trotzt Filterung ausserhalb des Übertragungsbereichs anregen, was sich als Klirrspitzen im Nutzband bemerkbar macht.
Oft wird angemerkt, dass dies prinzipiell nicht zu verhindern ist. Anscheinend funktioniert es aber doch mit einer gezielten passiven Beschaltung, was das Purifi-Paper sehr gut aufzeigt.
kann sein das ich quatsch schreibe.....:o
Ich habe dazu dunkel IMD Messungen von Christoph Gebhard im Gedächnis die zeigen das sich IMD in der Frequenz
nach unten moduliert....und man das wohl nicht gut "rausbeschaltet" bekommt ???
Gruß Karsten
Wer den Blick immer nur stramm auf den Horizont gerichtet hat, stürzt über die Ruinen der Vergangenheit.
kwesi schrieb:Die k3-Spitze bei ca. 5kHz wird durch Motorklirr = f(i) erzeugt. Der Strom muss bei der angeregten Frequenz = 5kHz aber fließen können, damit der Klirr überhaupt entstehen kann - ohne Stromfluss keine Bewegung der Membran. Das ist wie eine zusätzliche Wechselspannungsquelle, was im Paper auch erwähnt wird.
Verhindert man durch den Sperrkreis den Stromfluss bei der Frequenz, wird die "parasitäte Spannungsquelle" zwar angeregt, der Stromfluss und somit der Klirr kann sich aber nicht ausprägen...
Genau.
Zitat:Hängt davon ab wodurch die Verzerrungen entstehen. Falls die Quelle ausschließlich Le(i) ist, kann man das wahrscheinlich sehr stark unterdrücken, bei anderen Mechanismen kaum...
Ebenfalls richtig. BL(i) z. B. nicht, weil das bei den Frequenzen nicht (kaum) rückwirkt.
Jon Marsh hat das schon vor knapp 10 Jahren bei der Modula und der Natalie P angewendet, allerdings immer was von elliptischen Cauer-Filtern gemunkelt. Seine Frequenzweichen sind Serienweichen, daher sehen sie eh ungewohnt aus. Auf jeden Fall hat er den Peak samt Verzerrungen der RS180 schön entschärft.
Wenn der Effekt selbst bei einem Treiber mit Kurzschlußringen ohne Ende und vermutlich gesättigtem Eisen auf Höhe der Spule noch zu 10 dB H3-Reduktion führt, dann sollte man gleich auf Stromsteuerung umstellen. Dann muss die Reso aber unterhalb des Übertragungsbereiches liegen oder man braucht MFB oder man muss durch geeignete Beschaltung dafür sorgen, dass um fB wieder Spannungsteuerung vorliegt oder ganz fies mechanisch bedämpfen.
Was ist eigentlich mit Treibern, bei denen die Membranresonanzen so gut koppeln, dass man sie im Impedanzschrieb sieht? Ein Schwingkreis parallel zum Lautsprecher könnte die Resos etwas bedämpfen, würde aber den magnetischen Verzerrungen erlauben, einen Strom einzuprägen.
capslock schrieb:Was ist eigentlich mit Treibern, bei denen die Membranresonanzen so gut koppeln, dass man sie im Impedanzschrieb sieht? Ein Schwingkreis parallel zum Lautsprecher könnte die Resos etwas bedämpfen, würde aber den magnetischen Verzerrungen erlauben, einen Strom einzuprägen.
Lars Risbo sagt, die Verzerrungen gingen auf induzierte Spannung aufgrund von Hystereseeffekten zurück (eigentlich erstaunlich, weil ja auf dem Polkern ein Neo-Magnet sitzt, der das benachbarte Eisen in die Sättigung drücken dürfte). Das Whitepaper zeigt eine Reduktion von H3 bei 1,7 kHz von ca. 6 dB durch Verwendung des in Serie geschalteten Schwingkreises.
Stoneeh hat den Treiber aktiv angesteuert, also mit geringer Impedanz. Ausnotchen der 5 kHZ-Reso senkt den H3 bei 1,7 kHz von ca. 28 auf ca 23 dB, also praktisch genauso. Auch der entsprechende H2 bei 2,6 kHz geht von 23 auf 21 dB. Was ist da los? Während kein Signal bei 5 kHz gesendet wird, wird ja weiter welches bei 1,7 kHz gesendet, was bei Nichtlinearität im Antrieb weiterhin die 5 kHz anregen kann. Umgekehrt sollte die (verringerte) Anregung bei 5 kHz nichts als Klirr bei 1,7 kHz ausgewertet werden.
Was aber, wenn die verschiedenen Anregungen zu schnell nacheinander oder durcheinander kommen? Könnte ein Nachschwingen als Klirr interpretiert werden? Insbesondere bei ARTA mit Impulsanregung und Auswertung nach Farina halte ich das für möglich. Kommt bei STEPs was anderes raus?
capslock schrieb:Jon Marsh hat das schon vor knapp 10 Jahren bei der Modula und der Natalie P angewendet, allerdings immer was von elliptischen Cauer-Filtern gemunkelt. Seine Frequenzweichen sind Serienweichen, daher sehen sie eh ungewohnt aus. Auf jeden Fall hat er den Peak samt Verzerrungen der RS180 schön entschärft.
Ich glaube nicht dass Jon Marsh den Zusammenhang einer hohen Quellimpedanz, Le(i) und den Verzerrungen bei seinen Konstruktionen bewusst berücksichtigt hat.
Ich glaube er trennt einfach sehr steilflankig (https://de.wikipedia.org/wiki/Cauer-Filter) und sehr tief <= 1,5 kHz, bevor die Klirrspitzen im Frequenzgang überhaupt auftauchen.
capslock schrieb:Wenn der Effekt selbst bei einem Treiber mit Kurzschlußringen ohne Ende und vermutlich gesättigtem Eisen auf Höhe der Spule noch zu 10 dB H3-Reduktion führt, dann sollte man gleich auf Stromsteuerung umstellen. Dann muss die Reso aber unterhalb des Übertragungsbereiches liegen oder man braucht MFB oder man muss durch geeignete Beschaltung dafür sorgen, dass um fB wieder Spannungsteuerung vorliegt oder ganz fies mechanisch bedämpfen.
Ja, der Stromquellenbetrieb ist verlockend. Hificompass misst seit einiger Zeit die "Voice coil current harmonic distortion" der Treiber mit, hier als willkürliches Beispiel für einen SB17NBAC35: https://hificompass.com/sites/default/fi...2-50_0.png
Den erheblichen Anteil der "current distortion" könnte man fast vollständig unterdrücken...
capslock schrieb:Was ist eigentlich mit Treibern, bei denen die Membranresonanzen so gut koppeln, dass man sie im Impedanzschrieb sieht? Ein Schwingkreis parallel zum Lautsprecher könnte die Resos etwas bedämpfen, würde aber den magnetischen Verzerrungen erlauben, einen Strom einzuprägen.
Demnach wäre die Bedämpfung am höchsten, wenn die gegeninduzierte Spannung auf einen Kurzschluss als Quellimpedanz (=0) arbeitet. Das ist aber genau der Fall wenn das Chassis einfach an einem Verstärkerausgang = annähernd ideale Spannungsquelle hängt. Das Ergebnis siehst du dann ganz einfach in den normalen Frequenzgang- und Klirrmessungen...
Viele Grüße
Peter
"Science is about what is, Engineering is about what can be" Neil Armstrong
capslock schrieb:Stoneeh hat den Treiber aktiv angesteuert, also mit geringer Impedanz. Ausnotchen der 5 kHZ-Reso senkt den H3 bei 1,7 kHz von ca. 28 auf ca 23 dB, also praktisch genauso. Auch der entsprechende H2 bei 2,6 kHz geht von 23 auf 21 dB. Was ist da los?
Wenn man einfach beide Frequenzgänge (nicht den Klirrverlauf) vergleicht würde ich sagen dass bei 1,7 kHz in der Messung mit dem Notch auch mit einigen Dezibel weniger angeregt wird, die Flankenverläufe sind ja nicht gleich. Ich vermute bei einer Darstellung des Klirr in % würe man keinen großen Unterschied sehen...
Grüße
Peter
"Science is about what is, Engineering is about what can be" Neil Armstrong
04.04.2022, 08:07 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 04.04.2022, 08:48 von capslock.)
kwesi schrieb:Wenn man einfach beide Frequenzgänge (nicht den Klirrverlauf) vergleicht würde ich sagen dass bei 1,7 kHz in der Messung mit dem Notch auch mit einigen Dezibel weniger angeregt wird, die Flankenverläufe sind ja nicht gleich. Ich vermute bei einer Darstellung des Klirr in % würe man keinen großen Unterschied sehen...
Grüße
Peter
Du hast Recht, ist mir gar nicht aufgefallen! 6 dB bei 1,7 kHz für ein Notch bei 5 kHz ist aber heftig.
Edit: Pi x Daumen sind es 6 dB weniger Anregung bei 1,7 kHz und auch 6 dB weniger H3, also prozentual gleich. Bei einer kubischen Nichtlinearität des Antriebs sollte man erwarten, dass der Klirr bei geringerer Anregung runtergeht. Also doch Effekte vom Nachschwingen?
kwesi schrieb:Ich glaube nicht dass Jon Marsh den Zusammenhang einer hohen Quellimpedanz, Le(i) und den Verzerrungen bei seinen Konstruktionen bewusst berücksichtigt hat.
Ich glaube er trennt einfach sehr steilflankig (https://de.wikipedia.org/wiki/Cauer-Filter) und sehr tief <= 1,5 kHz, bevor die Klirrspitzen im Frequenzgang überhaupt auftauchen.
[...]
Demnach wäre die Bedämpfung am höchsten, wenn die gegeninduzierte Spannung auf einen Kurzschluss als Quellimpedanz (=0) arbeitet. Das ist aber genau der Fall wenn das Chassis einfach an einem Verstärkerausgang = annähernd ideale Spannungsquelle hängt. Das Ergebnis siehst du dann ganz einfach in den normalen Frequenzgang- und Klirrmessungen...
capslock schrieb:Was aber, wenn die verschiedenen Anregungen zu schnell nacheinander oder durcheinander kommen? Könnte ein Nachschwingen als Klirr interpretiert werden? Insbesondere bei ARTA mit Impulsanregung und Auswertung nach Farina halte ich das für möglich. Kommt bei STEPs was anderes raus?
Klirr nach Farina mit Sinussweep in ARTA und Klirr mit Stepped Sine in STEPS hatte ich eigtl. schon lang nicht mehr verglichen. Wäre auch mal wieder interessant. Soll ich das nachholen, oder machst du das dann (Testobjekt mit dem Purifi kriegst du ja in die Hände)?
Zur unterschiedlichen Flanke bei den beiden Messungen noch - ich musste den PEQ für die 5 kHz Reso etwas breitbandiger wählen, wodurch er auch noch ne um Oktave darunter einen leichten Einfluss hat. Somit leider kein perfekter Vergleich.
:prost: