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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Phasenverschiebung im Lautsprecherkreis


Autor: Axel Krüger (axel)
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Guten Abend :)

Ich habe eine Frage und hoffe ihr könnt mir auf die Sprünge helfen - und 
zwar ob das was ich annehme, richtig ist...

Es geht um einen Lautsprecher an einem Verstärker.


---> Da der Lautsprecherkreis ja quasi eine Reihenschaltung aus dem 
Innenwiderstand und dem Scheinwiderstand der Lautsprecherspule 
darstellt, gibt es je nach Frequenz doch eine Phasenverschiebung von 
Strom und Spannung... Jedoch ist es dem Lautsprecher egal, da für die 
mechanischen Schwingungen nur das Magnetfeld interessant ist, welches ja 
direkt durch den Strom und nicht durch die Spannung verursacht wird. 
Demnach dürfte ein 60 Hz Signal absolut gleich klingen bei 0°als auch 
bei 45° Phasenverschiebung zwischen U und I ? Dann dürfte es ja soetwas 
wie Blindleistung garnicht geben im Lautsprecherkreis, sondern praktisch 
nur Wirkleistung?


Ich habe nirgendwo eine konkrete Antwort gefunden bei meiner Recherche 
im Netz ((

Gruß

Autor: Heinz (Gast)
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Ich verstehe die Begründung nicht. Warum sollte es keine Blindleistung 
geben?

Autor: Dennis (Gast)
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"Demnach dürfte ein 60 Hz Signal absolut gleich klingen bei 0°als auch
bei 45° Phasenverschiebung zwischen U und I?"
Du kannst einem Lautsprecher keine Phasenverschiebung vorgeben. Entweder 
du schickst einen Strom durch und misst die Spannung oder du legst eine 
Spannung an und misst den fließenden Strom. Und der Lautsprecher, bzw., 
physikalisch gesehen das Argument der komplexen Impedanz des 
Lautsprechers bei der jwlg. Frequenz entscheidet über die 
Phasenverschiebung zwischen beiden.
Letzlich wird es dir nicht möglich sein, einen Lautsprecher zu 
konstruieren, der bei allen Frequenzen eine Phasenverschiebung von 0° 
erzeugt.

"Ich habe nirgendwo eine konkrete Antwort gefunden bei meiner Recherche
im Netz"
Ja, das ist auch immer schwierig, wenn man die Grundlagen nicht 
versteht.

Gruß

Autor: Axel Krüger (axel)
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Na toll das thema hätte ich mir hier auch schenken können wenn man 
solche Antworten wie die letzte bekommt...

@heinz   Im Prinzip gibt es sie, aber sie hat keinen Einfluss auf den 
Klang, bzw den Schallpegel des Lautsprechers?

Autor: Peter (Gast)
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Im Prinzip sollte ein guter Lautspreccher für AC nur eine konstante 
ohmsche Last von typ. 4..8 Ohm bewirken, (zumindest im spezifizierten 
Frequenzbereich) die Leistung muss ja mit gutem Wirkungsgrad in 
Schallwellen umgesetzt werden.

Phasenverschiebungen werden aber meist durch vorgeschaltene 
Frequenzweichen erzeugt. Doch das spielt absolut keine Rolle, das 
menschliche Ohr+Gehirn kann phasenverschiebungen nicht direkt 
wahrnehmen, nur Laufzeitdiffferenzen zwischen Link+Rechts (Stereo).

Doch da streiten sich bereits die Gemüter der High-End Freaks, diese 
Leute höhren aber auch technisch nicht messbare Unterschiede, z.B. 
angeblich verursacht durch vergoldete Stecker oder Sauerstoffarmes 
Kupfer in den Kabel etc... grins

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

Peter wrote:
> Phasenverschiebungen werden aber meist durch vorgeschaltene
> Frequenzweichen erzeugt. Doch das spielt absolut keine Rolle, das
> menschliche Ohr+Gehirn kann phasenverschiebungen nicht direkt
> wahrnehmen, nur Laufzeitdiffferenzen zwischen Link+Rechts (Stereo).

Die absolute Phasenlage kann der Mensch nicht wahrnehmen, das stimmt.
Phasendifferenzen bemerkt er durchaus, gerade bei Stereo müssen (sollen) 
beide Lautsprecher (und auch die Verstärker) den gleichen Phasengang 
haben.
Ein Phasenfehler zwischen links und rechts beeinflusst den 
Stereoeindruck, das extrem ist 180 Grad, weil eine Box verpolt ist.

Allerdings gibt es auch Menschen, die da keinen Unterschied bemerken 
wollen...

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Gast (Gast)
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> Im Prinzip sollte ein guter Lautspreccher für AC nur eine konstante
> ohmsche Last von typ. 4..8 Ohm bewirken (zumindest im spezifizierten
> Frequenzbereich)..

sorry, aber das ist Quatsch³. Die Angabe 4 Ohm oder 8 Ohm bei 
Lautsprechern gibt immer den Scheinwiderstand an. Bei Basslautsprechern 
z.B. hast du bei 50 Hz Impendanzen bis runter 0,5-1 Ohm.

> die Leistung muss ja mit gutem Wirkungsgrad in Schallwellen umgesetzt
> werden.

ja, sollte, aber das ist von der Induktivität der Schwingspule, deren 
Güte und von der Stärke des Magnetfeldes im Luftspalt abhängig.

Autor: Beobachter (Gast)
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"Im Prinzip sollte ein guter Lautspreccher für AC nur eine konstante
ohmsche Last von typ. 4..8 Ohm bewirken, (zumindest im spezifizierten
Frequenzbereich) die Leistung muss ja mit gutem Wirkungsgrad in
Schallwellen umgesetzt werden."

Übliche Lautsprecher haben nicht sehr grosse Wirkungsgrade, z.B. 5 %
( stark frequenzabhängig ).

Sie sollen vor allem "gut" klingen, also u.a. guten Frequenzgang und 
niedrige Verzerrungen aufweisen.

=> Deswegen werden sie also nicht auf guten "cos Phi" optimiert.

Also ist bereits das einzelne Lautsprecherchassis, betrachtet über 
seinen Frequenzbereich, alles andere als ein "ohmscher" Widerstand.

Die ggf. vorgeschaltete Frequenzweiche verkompliziert die Sache weiter.

Autor: Josef Huber (Gast)
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alex Sie haben meiner Meinung Recht, z.T Quatsch


Impedanz eines Lautschprechers ist aufgedruck und niemals 0,5 Ohm im 
angegebenen Frequenzbereich bei richtigem Einbau. Nun zur Frage: 
Natürlich sorgen sich um Phasen und So. Wenn Sie einen Lautsprecher an 
einen Tongenerator anschließen, haben Sie (zeitlich gesehen) eine andere 
Stellung der Membrane als die elektrische Spannung es vorgibt. Je nach 
Entfernung zum Lautsprecher ist auch der Schall anders. Wenn Sie keinen 
Referenz-Bezug zum Ton haben, ist das meist egal. Schlimm wird es dann, 
wenn man mehrere unterschiedliche Lautspercher an einer Quelle hat und 
an den Frequenzübergängen sich die Signale aufheben. Bei 
Beschallungsanlagen wo Lautsprecher in unterschiedlichen Entfernungen 
gehört werden, kämpfen die Weichen-Hersteller mit gigantischem Aufwand 
um Laufzeitkorrekturen. Anders ist es so dass Verstärkerhersteller für 
Gitarren, aus Lautsprecher-Phasenfehler, so richtig guten Sound machen. 
Schlimm wird es allerdings dann, wenn der Drummer die Membrane ins 
Puplikum schlägt und der Lautsprecher seine Membrane nach innen zieht.
Habe vor Jahren einen Tongenerator zum Lautsprecher testen gebaut. Der 
geht in einem Bereich durchstimmbar von <5Hz bis 12kHz. 
Batteriebetrieben, Liefert der Spannung für 1 Watt Leistung, sachaltbar 
für Lautsprecher mit 2_Ohm/4_Ohm/8_Ohm. Ampermeter für Lautsprecherstrom 
ist eingebaut. Hört sich nicht besonders an, ist aber sehr nützlich und 
was Sie anstrebeb irgendwann unerlässlich.

Autor: Beobachter (Gast)
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"z.B. hast du bei 50 Hz Impendanzen bis runter 0,5-1 Ohm."

Der ohmsche Spulenwiderstand eines üblichen 4 Ohm-Lautsprechers liegt in 
der Gegend um 3,3 Ohm.
Er liegt im Ersatzschaltbild in Reihe mit dem eigentlichen 
Schallwandler, daher kann die Gesamtimpedanz nicht geringer sein, 
solange kein Defekt vorliegt.

Ein Basslautsprecher hat seine Eigenresonanz oft bei 50 Hz, dann ist der 
( hier rein ohmsche ) ohmsche Widerstand sogar höher als die 
Nennimpedanz.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Beobachter wrote:
> ...
>
> Ein Basslautsprecher hat seine Eigenresonanz oft bei 50 Hz, dann ist der
> ( hier rein ohmsche ) ohmsche Widerstand sogar höher als die
> Nennimpedanz.

Oh-Oh?!? Jetzt geht's aber los mit den Fehlern!

Bei der Resonanzfrequenz gibt's einen Impedanz(!)-Peak und kein Peak des 
ohmschen Widerstandes. Man benötigt nur wenig elektrische Energie, um 
bei dieser Frequenz die Membran große Hübe ausführen zu lassen.
Der rein ohmsche Anteil, d.h. der Gleichstromwiderstand der Spule, 
bleibt immer gleich - Änderungen aufgrund von Defekten (wie 
Windungsschluß) und Erwärmung mal vernachlässigt.

Die Nennimpedanz, die heute üblicherweise in 4 Ohm, 8 Ohm und seltener 
auch noch in 16 Ohm klassifiziert wird, dient als Hilfe zum Anschluß an 
Verstärker. Diese werden üblicherweise mit ihren Leistungen an 4 Ohm 
oder 8 Ohm angegeben, womit man hochrechnen kann, wieviele Lautsprecher 
mit soundsoviel Ohm Nennimpedanz in Reihen-/Parallelschaltung an einen 
Ausgang angeschlossen werden können, ohne eine Überlastung des 
Verstärkers (wegen zu geringer Lastimpedanz, d.h. zu hohen 
Ausgangsströmen) zu riskieren.
Es lebe die Normierung. ;-)

Autor: Beobachter (Gast)
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Ja eben, bei der Resonanz-Frequenz ( von z.B. 50 Hz bei 
Basslautsprechern ) gibt es einen Impedanz-Peak.

Und genau dann hat die Reihenschaltung aus dem ohmschen Widerstand der 
Schwingspule ( z.B. 3,3 Ohm ) und der Impedanz des "Schallwandlers" ein
( zumindest relatives, ) rein reelles Maximum.

Autor: Dieter S. (accutron)
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Hallo,

ergänzend ist zu sagen, dass der reelle Widerstand nicht nur aus dem 
Gleichstromwiderstand der Spule besteht. Das heißt dann auch, dass der 
rein ohmsche Anteil nicht konstant und frequenzunabhängig bleibt. Wäre 
das nicht so, so müsste sich die Membran leistungslos bewegen lassen.

Gruß

Dieter

Autor: Hauke Radtki (lafkaschar) Benutzerseite
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es ist doch so, dass bei exakt Resonanzfrequenz die Phasenverschiebung 
0° ist und so nach außen hin der Lautsprecher wie ein rein ohmischer 
Verbraucher dasteht, und das mit Spulenwiderstand + X, also mehr als dem 
rein ohmischen Anteil.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Hauke hat's erfasst.

Von DC beginnend, wo sich der pure Gleichstromwiderstand bemerkbar 
macht, verhält sich der Lautsprecher bis zum Resonanzpunkt zunächst 
induktiv (pos. Steigung der Impedanzkurve). Daran anschließend verhält 
er sich bis zu mittleren Frequenzen eher kapazitiv (neg. Steigung) um 
dann zu hohen Frequenzen wieder, bedingt durch die 
Schwingspuleninduktivität, sich induktiv zu verhalten.
Häufig, aber nicht zwangsläufig, wird bei dieser 'Taldurchfahrt' das 
Impedanzminimum durchfahren. Dieses Impedanzminimum kann übrigens (aber 
muß nicht) für die Klassifizierung der Nennimpedanz herangezogen werden.

Einig sind wir uns ja alle, daß bei einem Reihen- und 
Parallelschwingkreis die Phase Null ist, wenn er in Resonanz ist.

Das elektrische Ersatzschaltbild eines Lautsprecherchassis besteht aber 
nicht aus einem reinen Parallel- oder Serienschwingkreis und das was wir 
als Impedanzschrieb sehen, ist der des kompletten 
mechanisch-elektrischen Systems und nicht die des elektrischen allein. 
Dafür müßte man die Membran absolut bewegungsunfähig festsetzen.
Damit taucht im Impedanzmaximum neben dem rein ohmschen Anteil (der 
Spule) auch der mechanische Anteil (Membran mit Einspannung, d.h. das 
Masse-Feder-System) mit seinen Verlusten auf, d.h. z.B., daß mit höheren 
Impedanzwerten die mechanischen Verluste kleiner sind, da weniger 
Energie in der Verformung der Sicke und der Zentrierspinne 'verloren' 
gehen würde (sprich in Wärme umgewandelt wird).

Ächz, ich glaube jetzt haben wir's. Oder möchte noch jemand etwas 
hinzufügen?

Autor: Axel Krüger (axel)
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Guten Abend!

Ich muss mich nochmals diesbezüglich melden.
Teilweise waren bis jetzt widersprüchliche Aussagen dabei.

Ist nun bei der Resonanzfrequenz (ca. 50 Hz) der 
Phasenverschiebungswinkel zwischen Strom und Spannung Null, so wie Hauke 
schrieb?

Danke und schönen Abend ;))

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Die Phasenverschiebung ist völlig bedeutungslos, solange sie bei Stereo 
in beiden Kanälen gleich ist. Der Mensch kann keine absolute Phase 
hören!

Was hier vergessen wurde: Stell dir zwei verschiedene hörbare Sinustöne 
gleichzeitig im Signal vor. Nun ist es nicht mehr egal, welche relative 
Phasenlage der einzelne Sinuston zum Gesamtsignal hat, denn diese 
Phasenlage MUSS dann auch beim zweiten Sinuston eingehalten werden. Wenn 
nicht, hört man das! Das ist sofort einsichtig, wenn man sich überlegt 
was passiert, wenn die Phase nicht unabhängig von der Frequenz ist. Was 
passiert wenn der Ton die Frequenz ändert? -> Die Amplitude würde sich 
auch ändern!
Hier in diesem Fall ist das menschliche Gehör außerordentlich sensitiv 
auf Amplitudenänderung und vor allem auf die relative Phase der 
verschiedenen Sinuskomponenten des Signals!

Also muß der Phasengang über die Frequenz annähernd konstant sein! 
Daraus folgt, das am Eingang des Lautsprechersystems die Impedanz 
möglichst nur Wirkwiderstand aufzeigt. Sonst würde sich ja wie gezeigt, 
eine Konvertierung von Frequenzänderung in Amplitudenänderung ergeben!
Konstante Phase: Das ist natürlich nur annähernd möglich. Und genau 
deswegen, kann ein Zweilautsprechersystem besser klingen als ein 
Dreilautsprechersystem. An den Übergangsstellen zwischen verschiedenen 
Lautsprechern (Tief-, Mittel-, Hochtonbereich) kommt es zu extremen 
Phasenschwankungen in engen Frequenzbereichen aufgrund der instabilen 
Impedanzen. Und leider hört man dies gut!

Ähnlich empfindlich reagiert das Gehör auf Nichtharmonische. Der 
Klassiker aus der Zeit der nichtelektronischen Klangerzeugung ist der 
Glockenton. Mit einem solchen nichtharmonisch-obertonreichen Klang kann 
man die Qualität einer Soundübertragung wunderbar testen. Sowohl den 
Dynamikbereich (Meßtechniker würden Crestfaktor sagen), als auch die 
Verzerrungen.


Gruß -
Abdul

Autor: Axel Krüger (axel)
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Danke für den langen Beitrag Abdul!

Mir geht es nicht direkt um das Hören, sondern ich benötige diese Info 
für mein Messgerät für reine Sinustöne )
Ich messe die positive Halbwellen von Spannung und Strom. Null und 180 
Grad von dem Spannungssinus lösen einen Interrupt aus um eben dies zu 
ermöglichen. Mit den gleichen Interrupt trigger ich aber auch meine 
Strommessung (Magnetfeld-Stromwandler). Das setzt vorraus, dass die 
ännährend Phasengleich sind (bis 80 Hz)

gruss Axel

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Nun , dann hast du das gleiche Problem wie dein Gehirn beim Hören. Um 
die Phasenlage eindeutig zu bestimmen, müßtest du Spannung und Strom 
miteinander korrelieren. Du kannst ja durchaus mehrere Nulldurchgänge in 
einer kompletten Periode haben!

Was soll das genau werden? Ein Leistungsmeßgerät?


Gruß -
Abdul

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Axel,

>Da der Lautsprecherkreis ja quasi eine Reihenschaltung aus dem
>Innenwiderstand und dem Scheinwiderstand der Lautsprecherspule
>darstellt,...

Wie willst du denn mit deiner Ersatzschaltung die für alle dynamsichen 
Lautsprecher typische Lautsprecherresonanz erklären? Du vergißt völlig 
die mechanischen Komponenten und die Ankopplung an das Schallfeld.

Schau mal hier nach:

http://medi.uni-oldenburg.de/download/docs/lehre/k...

>Dann dürfte es ja soetwas wie Blindleistung garnicht geben im
>Lautsprecherkreis, sondern praktisch nur Wirkleistung?

Wieso denn das? Selbstverständlich wird im Lautsprecher Blindleistung 
umgesetzt.

Kai

Autor: Axel Krüger (axel)
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Guten Morgen)

@Kai danke für den Link - das mit der Blindleistung etc. wurde schon 
diskutiert (Thema ist schon über 3 Monate alt)

Ja Abdul - ein Leistungsmessgerät. Wie meinst du das mit mehreren 
Nulldurchgängen pro Periode?

Ich habe zur Veranschaulichung nochmal ein Bild hochgeladen.
Könnt ihr euch mal das Bild von der Resonanzfrequenz angucken - bei 35 
Hz hat der 4 ohm Woofer einen Widerstand von 140 Ohm. Sind hier Strom 
und Spannung nun um 88,36 Grad Verschoben -> mit über 90 % 
Blindleistung?

gruss Axel

Autor: Axel Krüger (axel)
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Hier noch die dazugehörige Messwerttabelle. Demnach fliest über den in 
Reihe mit den gemessenen Lautsprecher geschaltetet shunt bei der 
"mechanischen" Resonanz tatsächlich nur ganz wenig Strom (nur 3,8 mA 
statt 50mA bei ca. 4 Ohm) Dass heisst doch, dass meine Annahme nicht 
stimmt mit der Phasenverschiebung, dann dann würde ich ja trotzdem meine 
50 mA am Shunt haben. Sehe ich das richtig?
Wie kommt es denn zu diesem krassen (vermutlich rein Ohmschen) 
Impedanzpeak?

Vielen Dank!
gruss Axel

Autor: Michael (Gast)
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Mir fehlt hier in dem Beitrag noch die Unterscheidung zwischen 
Strom/Spannung und akustischer Phase/Schallschnelle.

Wenn das oben beschriebene Bassschassis bei deiner Resonanz betrieben 
wird sind auf der elektrischen Seite Strom und Spannung in Phase. Im 
Punkt der maximalen Stroms erfährt die Schwingspule die maximale 
Antriebskraft, wird also maximal beschleunigt. Damit ist sie aber nicht 
im Punkt der maximalen Auslenkung -> der Schalldruck ist nicht in 
Phase zu Spannung oder Strom...

@Abdul
Der Mensch kann eine absolute Phasenlage normalerweise nicht hören. Bei 
Stereowiedergabe im Bassbereich führt ein Verpolen eines Lautsprechers 
zu einer destruktiven Überlagerung und völligen Ausläöschung. 
Interferenzen gibt es immer, mit steigender Frequenz kann man dieses 
"Interferenzschema" (auch Raummoden) selbst ohne Phasenverschiebung gut 
hören, wenn man sich vor den Lautsprechern hin und her bewegt 
(Laufzeitunterschiede aufgrund unterschiedlichen Abstandes).

Lautsprecher können sowohl induktives wie auch kapazitives Verhalten 
aufweisen. Sofern hier nur eine einzelnes Chassis betrachtet wird ist 
der Verlauf relativ einfacht. Bei einem Mehrwegelautsprecher mit 
Frequenzweiche ist der Impedanzverlauf alles andere als Trivial.

@Alex - Weißt Du was eine Resonanz ist?
Es gibt zwei typische Arten von Resananzkreisen.
-Der Serienresonanzkreis (LRC, alle in Reihe) hat bei seiner 
Resonanzfrequenz sein Impedanzminimum (L und C verhalten sich wie ein 
Kurzschluss, der Strom durch L und C muss auch durch R fließen, die 
Spannung über L und C wird sehr groß).
-Der Parallelresonanzkreis (LRC, alle parallel geschaltet) hat bei 
seiner Resonanzfrequenz sein Impedanzmaximum (L und C verhalten sich wie 
eine offene Leitung, der Strom fließt von L durch C und kann sehr groß 
werden, die Spannung über R, L und C muß gleich bleiben).

Vom Verhalten her ist der Lautsprecher ein Parallelresonanzkreis - das 
Masse-Federsystem schwingt mit großer Auslenkung, so dass der dafür 
benötigte Strom sehr klein ist. Mit einer konstanten Spannung 
angetrieben erhöht sich der Widerstand.

Autor: Axel Krüger (axel)
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Ich habe gerade auf der Seite von Teufel was gefunden: 
http://www.teufel.de/Magazin/Labor/Messung/  (1.6 Messung der 
elektrischen Anschlusswerte)
Da sieht man tatsächlich bei der Resonanz eine elektrische 
Phasenverschiebung von 0 Grad.

Wir hatten damals Resonanzkreise berechnet etc. , aber mir fällt das 
Verständnis schwer, warum sich ein Lautsprecher so verhält, weil ich 
immer nur die Serienschaltung von ohmschen + induktiven Widerstand sehe.

Autor: Michael (Gast)
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Wenn du die Membran des LS festbremsen würdest, wären Induktivität und 
ohmscher Widerstand auch korrekt.
Du hast aber eine Wechselwirkung eines mechanisch schwindenden Systems 
mit einem elektrischen Antrieb.

Man kann sich relativ einfach mit den Komponenenten Masse, Feder, 
Spule/Magnent die mechanischen Komponenten in ein elektrisches 
Ersatzsschaltbild transformieren. Je nach Typ (Spannung = Schalldruck 
oder Strom = Schalldruck) transformieren sich die Masse und die Feder in 
Spule und Kondensator.

Elektrisch:
An eine Induktivität musst Du eine Spannung anlegen, damit sich ein 
Strom aufbaut.
An einem Kondensator muss zunächst ein Strom fließen (Ladung) damit eine 
Spannung sichtbar wird.
Letzendlich schaltest Du zwei Energiespeicher zusammen.

Am LS:
An der Masse muss eine Kraft wirken, um diese auf eine Geschwindigkeit 
zu bringen.
An der Feder muss eine Kraft anliegen um diese zu spannen.
Auch hier sind zwei Energiespeicher am Werk.

Autor: Klaus Ra. (klara)
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Hallo,

http://www.linkwitzlab.com/frontiers.htm

Wer es noch ein wenig genauer und mehr wissen möchte, Linkwitzlab hat 
ein paar interessante Seiten. Sehr informativ!

Gruss Klaus.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Axel Krüger schrieb:

> Ja Abdul - ein Leistungsmessgerät. Wie meinst du das mit mehreren
> Nulldurchgängen pro Periode?

Wenn du das nicht verstehst, dann solltest du das Projekt einfach 
lassen. Sorry.
Aber als Hilfe: Handelt es sich um ein 230V-Teil? Dann nehme einen 
fertigen Chip. Gibts u.a. von Analog Devices.
An 230V sind die ohmschen Verhältnisse so extrem, das zumindest die 
Spannung nicht mehrmals die Nulllinie überwinden kann. Wenn man von 
Transienten mal absieht.


>
> Ich habe zur Veranschaulichung nochmal ein Bild hochgeladen.
> Könnt ihr euch mal das Bild von der Resonanzfrequenz angucken - bei 35
> Hz hat der 4 ohm Woofer einen Widerstand von 140 Ohm. Sind hier Strom
> und Spannung nun um 88,36 Grad Verschoben -> mit über 90 %
> Blindleistung?
>

Für Lautsprecher gibt es bei LTspice in der Library fertige 
Simulationsmodelle. Soweit ich das überblicke, sind die sinnvoll 
angelegt.


Gruß -
Abdul

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Axel,

>Ich habe zur Veranschaulichung nochmal ein Bild hochgeladen.
>Könnt ihr euch mal das Bild von der Resonanzfrequenz angucken - bei 35
>Hz hat der 4 ohm Woofer einen Widerstand von 140 Ohm. Sind hier Strom
>und Spannung nun um 88,36 Grad Verschoben -> mit über 90 %
>Blindleistung?

Bei der Grundresonanz (Impedanzmaximum) sind Strom und Spannung in 
Phase, also 0° Phasenverschiebung. Hier heben sich die induktive Wirkung 
der mechanischen Nachgiebigkeit und die kapazitive Wirkung der Masse 
gerade auf. An dieser Stelle bestimmt daher der mechanische 
Dämpfungswiderstand das Verhalten des Lautsprechers. Phasenwinkel von 0° 
sind charakteristisch für rein resistives Verhalten.

Bei Lautsprechermessungen wird gerne die Phasenmessung zwischen Strom 
und Spannung mit seinem definierten Nulldurchgang verwendet, um die Lage 
des Impedanzmaximums herauszufinden, da viele Lautpsprecher kein sehr 
ausgeprägtes Impedanzmaximum aufweisen und die Lagebestimmung mit dem 
Impedanzschrieb zu ungenau wäre. Man variiert also solange die Frequenz, 
bis Strom und Spannung exakt in Phase sind (glechzeitige Nulldurchgänge) 
und bestimmt bei dieser Frequenz die Impedanz.


>Wir hatten damals Resonanzkreise berechnet etc. , aber mir fällt das
>Verständnis schwer, warum sich ein Lautsprecher so verhält, weil ich
>immer nur die Serienschaltung von ohmschen + induktiven Widerstand sehe.

Wie Michael schon sagte, hättest du Recht mit deiner Ersatzschaltung, 
wenn du die Membran festhalten würdest, sodaß die Schwingspule weder die 
schwingende Masse der Membran, noch die Rückstellkräfte spüren würde.

Kai

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Axel Krüger schrieb:

> Wir hatten damals Resonanzkreise berechnet etc. , aber mir fällt das
> Verständnis schwer, warum sich ein Lautsprecher so verhält, weil ich
> immer nur die Serienschaltung von ohmschen + induktiven Widerstand sehe.

Betrachte die Induktivität als die Primarwicklung eines Trafos, an dem 
die sekundäre Seite ein elektrisches Abbild des mechanischen 
Schwingungssystems ist. Die Energie wird hauptsächlich mechanisch als 
Feder-Masse-System gespeichert. Teil der Feder ist der u.a. Magnet.


Gruß -
Abdul

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