TSPs akustisch messen

Moin,

heute war der offizielle Start meines neuesten Projektes (das wird vorgestellt sobald ich überhaupt weiß was ich mit 4 dieser TT anfange; kommt darauf an was die können) und ich wollte eigentlich mal die Parameter von denen nachmessen. Dumm nur, dass ich aus mir unbekannten Gründen keine ausreichend belastbaren Widerstand zur Hand habe und mein Vielfachmessgerät eigenartige Zeichen auf dem Display ausgibt. Wo also der Tag mal wieder so richtig schön scheiße ist da habe ich mir überlegt, ob man das ganze Geraffel überhaupt braucht. Ich meine, die dusselige Verkabelung von Verstärker und Soundkarte mit allen Konsequenzen und Gefahren wie brennende Computer, den blöden Messwiderstand usw.

Die Antwort lautet: jein. Zumindest um den Messwiderstand kommt man wohl nicht herum, wenn man denn den Impedanzgang haben will. Deswegen bleibt auch heute erstmal alles theoretisch. Weil, wie gesagt, ich keinen einzigen zu haben scheine. Bullshit. (Ich könnt mir natürlich auch aus vielen kleinen MOXern einen zusammenlöten...ehm... ne, muss nich).

Naja, geschenkt, ich muss eh wieder das Teilelager aufrüsten, dann kommt es auf den einen oder anderen Lastwiderstand nicht an.

OK, genug geschwafelt, zum Thema.

Ein letztes Vorwort: möglicherweise sind die hier verbreiteten Anleitungen schon lange bekannt. Ich gehe sogar davon aus. Allerdings ist mir keine Literatur dazu geläufig und eine Google-Recherche hat auch nichts ergeben. Wer die Methode kennt und/oder weiß in welchen Fachbüchern darüber schwadroniert wird, bitte melden (lieber Gott, lass es nicht im D'Appolito sein ).

TSPs sind wichtig. Der gemeine Selbstbauern braucht sie, um seine Gehäuse auf exakt die richtige Güte und das BR-Rohr bloß auf 1/10Hz richtig abzustimmen.

Für alle diejenigen, die den Sarkasmus übersehen haben: TSP sind fast scheißegal. Sie sind nett um ein Gehäuse ganz grob zu dimensionieren, mehr Sinn haben die aber auch nicht. Die gewünschte Übertragungsfunktion stellt man sich eh besser elektrisch ein oder überlässt das unintendierte Verbiegen des Frequenzgangs dem Raum. Also brauchen wir dafür keine superexakten Werte. Gelten sowieso nur für die Eingangsspannung bei der man gemessen hat.

Wenn man sowieso aktiv baut ist der Impedanzgang unwichtig. Dann interessieren lediglich die das Gehäuse bestimmenden Größen: fs, Qts und Vas. Und diese drei kann man wirklich rein akustisch messen. Und zwar so:

im Nahfeld misst man mit einem Mikrofon fast ausschließlich die Beschleunigung der Membran. Alles andere, wie Membrangeometrie, Einfluss einer eventuell vorhandenen Schallwand, etc. wird wirksam unterdrückt und braucht nicht weiter beachtet zu werden. Siehe weiter oben meinen Sermon zur Wichtigkeit der TSP.

Die Dämpfung (der Kehrwert der Güte) eines Oszillators (ein Chassis ist nach althergebrachten Erkenntnissen so ein Ding) ist von der Geschwindigkeit abhängig. Die Geschwindigkeit erhält man aus der Beschleunigung durch einfache Integration über die Zeit. Im Frequenzbereich ist das noch viel einfacher, weil dort eine zeitliche Integration einer Division durch die Kreisfrequenz (also 2*pi*f) entspricht. Es sei hier angemerkt, dass diese Division bei f=0 zu eigenartigen Ergebnissen führen könnte. Man sollte das vermeiden, ist auch nicht weiter wichtig.

Nun, da wir die frequenzabhängige Geschwindigkeit ermittelt haben machen wir genau das, was man bei einer konventionellen TSP-Messung auch macht: man sucht sich das Maximum (das ist die Resonanzfrequenz fs), die -3dB-Bandbreite und berechnet daraus Qts. Für Vas wiederholt man die Messung, entweder mit zusätzlicher Masse oder eingebaut in eine Box. Die Formeln zur Berechnung sind hinreichend beschrieben und im ganzen Internet verfügbar. Ebenso die Berechnung für die davon abhängigen Parameter.

Damit wäre die Aktivfraktion bedient, fehlen noch die Passivisten. Die brauchen nämlich unbedingt einen Impedanzgang, sonst ist die Frequenzweichenentwicklung für die Katz. Und das geht, auch wenns mich ärgert, nicht ohne Widerstand in Reihe zum Chassis. Zumindest ist mir noch keine Möglichkeit eingefallen.

Man braucht auch hierzu wieder zwei Messungen - oder man verwertet eine der oben gemachten. Dann hat man auch gleich die wichtigen TSP und muss nur noch den Impedanzgang messen.

Die erste Messung muss nämlich ohne Widerstand gemacht werden. Erst zur zweiten wird der dazwischen geschaltet und bildet dann mit dem Widerstand des Chassis einen frequenzabhängigen Spannungsteiler. Das frequenzabhängig ist das Stichwort: der Widerstand ist bekannt und (hoffentlich) frequenzkonstant, also muss die Änderung im Frequenzgang vom Impedanzgang des Chassis herrühren.

Herrliche Sache: man dividiert einfach den Frequenzgang von Messung 1 durch den von Messung 2, subtrahiert davon 1, und multipliziert den Kehrwert davon mit dem Lastwiderstand. Rechnung dazu reiche ich bei Wunsch nach. Wenn man den Frequenzgang ganz rein zufällig zweikanalig gemessen hat stimmt dann sogar die Phase. Wenn nicht gibt es zwei Möglichkeiten:

1.) Berechnung der Phase über die Hilberttransformation; während man die restlichen Sachen mit den meisten Messprogrammen und ein wenig Excel oder sed/awk hinbekommt liegt hier wohl die größte Schwierigkeit.

2.) zwei Impdanzmessungen mit Zusatzmasse/Volumen durchführen und aus den Impedanzgängen die TSP ermitteln. Die Simulationsprogramme berechnen dann aus denen Impedanz- und Phasengang (abhängig vom verwendeten Äquivalenzmodell).

Fällt mir grad ein: man sollte schon eine einigermaßen hohe Frequenzauflösung beim Messen des Frequenzgangs hinkriegen, sonst kommt nur Müll raus. Für 1Hz Auflösung muss die gegatete Impulsantwort schon 1s lang sein, das bedeutet, dass das Anregungssignal auch mindestens so lang zu sein hat.

Bei der Impedanzmessung ist (sollte) es völlig egal (sein), von wo man misst, der Raum kann voll rein, weil sich die Unterschiede rauskürzen.

Soweit also die Theorie, Validierung steht noch aus. Vielleicht probiert es ja einer schonmal aus, ansonsten möge man sich gedulden, weil ich nicht weiß, wann ich weiter am Projekt arbeiten kann.

Fragen? Anmerkungen?

Gruß
Cpt.

P.S.: ich werd wirklich alt. Nicht nur meine Lastwiderstände sind weg, auch mein Satz Klemmen und Greifer, die Entlötpumpe (total absurd: Lötkolben und Entlötlitze hab ich hier stehen), quasi meine ganze Ausstattung. Vor nem knappen Jahr vorm Umzug mal eingemottet, seitdem nicht mehr benutzt und jetzt hab ich nicht die geringste Ahnung wo der Scheiß ist! Noch schlimmer, aber mir schon länger bekannt, weil mal gebraucht: alle meine Weizengläser sind weg!

Das Altwerden bezieht sich auch auf meine Aufmerksamkeit bezüglich der Themeneröffnung. Das gehört nämlich ins Messtechnik-Unterforum und nicht hier zu den Lautsprechern. Harry, bitte verschieben!

?

wenn ich jetzt einen beliebigen ls in eine beliebige kiste einbaue, wie stelle ich fest, ob die jetzt zu gross oder zu klein ist?

inky
<ohne tsp>