Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Reaktionszeit von Lautsprechern auf Spannung?


von Leo B. (luigi)


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Hallo zusammen,

ich habe eine Frage in Bezug auf Lautsprecher und ihre Membrane.

Hintergrund ist folgende Geschichte: Ich habe hier so Disco-Boxen mit 
milchig-transparenten Membranen. Die Membrane machen, wenn man aufdreht, 
auch ordentlich weg und da kam mir letztens eine Idee.
Wie wäre es, wenn man die Membran von innen Beleuchtet. Ausprobiert, 
Getestet, coooool.
Weiter: Wie wäre es wenn man sie je nach Membran-Position mit anderen 
Farben anblitzt? Sicher auch sehr interessant, nur leider fehlt mir ein 
Input, die Position der Membran.
Was ich mich nun frage ist, wie finde ich die Position der Membran 
heraus. Nun auf die Spannung an den Klemmen kann ich ja zugreifen, aber 
wie ist das dynamische verhalten von so Lautsprechern? Und an diesem 
Punkt hänge ich gerade ein wenig. Hat jemand eine Idee wie genau die 
Position der Membran mit den Anschlussklemmen des Lautsprechers 
zusammenhängt? Einfach linear? oder komplizierter?

Mit den Anschlussklemmen meine ich natürlich nicht die der Box, wo evtl. 
noch Filter o.Ä. drin stecken könnten, ich meine wirklich die Klemmen 
der einzelnen "Membran" (Wie nennt sich das? Lautsprecher oder?)

Hat diesbezüglich jemand einen Hinweis oder etwas Wissen für mich?
Danke schonmal
Gruß Leo

von Sascha (Gast)


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Imho ist der Zusammenhang zwischen Klemmenspannung und Membranposition 
irrelevant. Solange du nicht grade nur Bass mit <15Hz spielst (sehr 
unwarscheinlich) siehst du eh nur mehr oder weniger rhythmisches, 
undefinierbares Geflimmer, egal wie die Kennlinie aussieht. Such dir 
lieber einen Schaltplan für eine herkömmliche Lichtorgel raus.

von Achim H. (anymouse)


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Leo B. schrieb:
> Wie nennt sich das? Lautsprecher oder?

Ich kenne den Begriff "(Lautsprecher)Chassis".

Die Position kannst Du nicht direkt an den Klemmen messen 
(normalerweise).

Ursache ist, dass das elektrische Signal nur sagt, wie stark und in 
welche Richtung die Membran beschleunigt wird. Die Position und selbst 
die Geschwindigkeit kann man darüber nicht ermitteln.

Es gibt aber ältere Boxen, z.B. von Philips die "Motion Feed Back", die 
zumindest einen Sensor für (glaube ich) die Geschwindigkeit haben.

Andererseits ist der Einwurf von Sascha (Gast) richtig. Abgesehen vom 
niedrigsten Bass ergibt sich auch bei einer positionsabhängige 
Farbigkeit nur eine Mischung -- ab 40-100 Hz wird das Auge da zu träge.

von rava (Gast)


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der TO sprach von "angeblitzt". Wenn die Frequenz niedrig genug ist, 
kann man die Farben sehrwohl auseinander halten.

Allerdings muss man sich überlegen, dass bei niederfrequentem Anblitzen 
die Membran einfach jedesmal irgendwo steht. Da wird kein erkennbarer 
Zusammenhang zwischen Musik und Farbe sein.

Eine Kanone für diesen Spatzen wäre die Abstandsmessung per 
Lasersensorik.

von Helmut L. (helmi1)


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Die Kraft die die Spule auf die Membran ausuebt ist proportional dem 
Strom der durch sie fliesst. Die Membran hat eine Masse mit der kann man 
die Beschleunigung der Membran ermitteln. Das Integral ueber der 
Beschleunigung ist die Schwinggeschwindigkeit der Membran und das 
Integral ueber die Schwinggeschwindigkeit ist der Schwingweg. Damit 
kannst du dann die Position der Membran ausrechnen.

von Stefan F. (Gast)


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Nicht nur die Masse der Membran, sondern auch die Eigenschaften der Box 
und des Raumes beeinflussen die Bewegung der Membran.

von MaWin (Gast)


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Leo B. schrieb:
> Hat jemand eine Idee wie genau die Position der Membran mit den
> Anschlussklemmen des Lautsprechers zusammenhängt?

Ziemlich linear.
Die Abweichungen zwischen der Spannung aus dem Verstärker und der 
Position der Membran geht als Klirrfaktor in die gehörte Musik ein, er 
sollte also möglichst niedrig liegen, unter 1%.
Die Membran hat Gewicht, das beschleunigt werden muss, und die Spule hat 
eine Induktivität, so das der Strom sich erst aufbauen muss nach dem die 
Spannung für einen Ton anliegt, aber beides sind bloss zeitliche 
Verzögerungen, und deine Blitzschaltung wird auch eine zeitliche 
Verzögerung haben, also heben beide sich mit Glück gegenseitig auf.
Natürlich müssen die Frequenzen zum Lautsprecher passen, ein 
Basslautsprecher ist langsamer als ein Hochtöner.

von Amateur (Gast)


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Da die meisten großen Lautsprecher hinten offen sind, kannst Du 
natürlich auch die Auslenkung messen.
Aber wie bereits gesagt: Wie willst Du Dein Auge schärfen - sprich 
schneller machen.

von Leo B. (luigi)


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MaWin schrieb:
> Die Abweichungen zwischen der Spannung aus dem Verstärker und der
> Position der Membran geht als Klirrfaktor in die gehörte Musik ein, er
> sollte also möglichst niedrig liegen, unter 1%.
> Die Membran hat Gewicht, das beschleunigt werden muss, und die Spule hat
> eine Induktivität, so das der Strom sich erst aufbauen muss nach dem die
> Spannung für einen Ton anliegt, aber beides sind bloss zeitliche
> Verzögerungen, und deine Blitzschaltung wird auch eine zeitliche
> Verzögerung haben, also heben beide sich mit Glück gegenseitig auf.
> Natürlich müssen die Frequenzen zum Lautsprecher passen, ein
> Basslautsprecher ist langsamer als ein Hochtöner.

Die Antwort lässt mich Hoffnung schöpfen... Schätze dann werde ich das 
so mal ausprobieren.


Und da ich das Gefühl habe teilweise nicht ganz verstanden worden zu 
sein. Ich möchte die Membran an ihrer vorderen Position mit einer 
anderen Farbe beleuchten als an ihrer hinteren.
Ähnlich wie ein schnell drehendes Rad, das man mit Hilfe eines 
Stroboskops scheinbar zum stillstehen bringt...
Damit braucht man kein schnelles Auge.
Und da die Membran auch nur bei niederen Frequenzen große Amplituden 
fährt werden wohl auch nur Frequenzen <40Hz oder noch weniger zum tragen 
kommen, erwarte ich.

Vielen Dank jedenfalls ich schätze ich probier das einfach mal aus.
Spannungsteiler, Microprozessor mit ADC, eine "Endstufe" für die 
vorhandenen LEDs und ein Netzteil. Mehr brauchts ja nicht mal...

Gruß Leo

: Bearbeitet durch User
von Wilhelm F. (Gast)


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Leo B. schrieb:

> Was ich mich nun frage ist, wie finde ich die Position der Membran
> heraus. Nun auf die Spannung an den Klemmen kann ich ja zugreifen, aber
> wie ist das dynamische verhalten von so Lautsprechern? Und an diesem
> Punkt hänge ich gerade ein wenig. Hat jemand eine Idee wie genau die
> Position der Membran mit den Anschlussklemmen des Lautsprechers
> zusammenhängt? Einfach linear? oder komplizierter?
>
> Mit den Anschlussklemmen meine ich natürlich nicht die der Box, wo evtl.
> noch Filter o.Ä. drin stecken könnten, ich meine wirklich die Klemmen
> der einzelnen "Membran" (Wie nennt sich das? Lautsprecher oder?)

>
> Hat diesbezüglich jemand einen Hinweis oder etwas Wissen für mich?
> Danke schonmal
> Gruß Leo

Schlachte doch mal einen.

Sicher findet man im Internet aber auch Schnittbilder der 
Konstruktionen.

Üblicherweise sind die Anschlußdrähte hoch flexibele Litzen, weil sie 
sich mit der Schwingspule mit bewegen. Bestrebungen von Entwicklern 
waren immer, Membranen so leicht und trotzdem steif wie möglich zu 
bekommen, um dem idealen Lautsprecher näher zu kommen.

Die Position bekommt man bestimmt mit einem auf die Membran auf 
geklebten Spiegel und Laser.

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