Antischall und gegengekoppelte Subwoofer

Dieses Thema im Forum "Lötkunst" wurde erstellt von C0r€, 26. August 2005.

  1. C0r€

    C0r€ -

    im Zusammenhang mit antischall-subwoofern bin ich jetzt auf

    im Zusammenhang mit antischall-subwoofern bin ich jetzt auf folgendes gestoßen:

    http://www.hifi-forum.de/index.php?acti ... d=2&z=last

    http://lup-berlin.de/archiv/Bausatz/bas ... pplung.pdf

    http://home.f1.fhtw-berlin.de/s0501421/ ... d_AVT3.pdf

    Antischall mit Subwoofern bewirkt eine Dämpfung die mit herkömmlichen Mittlen bei tiefen Frequenzen sonst nur extrem schwer in den Griff zu bekommen sind.

    man braucht also nur einen aktiven Subwoofer kaufen und dann modifizieren (ein wenig elektronik und ein Mikrofon oder Piezo) und kann den Subwoofer noch normal mit Signalen speisen und der Subwoofer absorbiert auch schall, der an dieser Stelle nicht sein soll als Störgröße.
    Zudem wird der Frequenzgang linearisiert und der Klirrfaktor reduziert...

    Wenn jemand noch was interessantes findet dann bitte posten. Mit adaptiven Filtern (z.B. mit FIR) will ich aber nicht anfangen, und da ist auch die Zeitkonstante bis zum "adaptieren" zu groß, das ist eher für Motorengeräusche (immer gleich) geeignet.

    Vielleicht baue ich da mal was. Die experimente die ich bis jetzt gemacht habe waren schon recht vielversprechend was die Absorption angeht. Das Hauptproblem war das richtige Einstellen der Phasenlage, wenn die stimmte konnte man schön gegenkoppeln.
    Auf jeden Fall muss das nicht besonders Teuer sein.
    Wichtig ist meines erachtens nach erst einmal eine große Membranfläche (15 oder 18 Zoll) und eine ausreichend starke Endstufe, der rest ist dann billige Elektronik.
     
  2. tomcat

    tomcat -

    Cool. Ich kenne das System nur vom Industrie und Milit

    Cool. Ich kenne das System nur vom Industrie und Militärbereich. Caddilac hat auch mal einen Auspuff mit entsprechender Technik gehabt und in der Schweiz glaub ich wurde mal ne Strassenbahn damit testweise ausgestattet (ist aber fallengelassen worden weil die Leute oft ohne zu schauen über die Geleise gegangen sind weil sie nicht gewohnt waren das die Strassenbahn nahezu lautlos daherkommt).

    Dachte aber nicht das dieses System auch für den Audiobereich sinnvoll einsetztbar ist, guter Tipp!
     
  3. Ich habe auch vor Jahren schon dar

    Ich habe auch vor Jahren schon darüber gelesen, ElektroVoice hatte damals so ein Versuch mit Turbinen.

    Was mich interressieren würde:

    Wo geht die Energie hin ?
    Laut Energie-Erhaltungssatz kann sie ja nicht verschwinden.

    Hörmäßig ist schon klar, daß sich die Schallwellen aufheben können, aber ich hab da ja zwei Energiequellen, den Schall und den Antischall.
    Was passiert damit ?
    Äußert sich das am Ende nicht in einem niederfrequentem Druck ?

    Oder wird die Energie die Luftmoleküle aufheizen ?
     
  4. C0r€

    C0r€ -

    m

    müsste alles in Wärme übergehen, denke ich.
    Der Wirkungsgrad der Boxen ist ja eh nur einige Prozent, (je nach boxentyp, bei Hörnern besser)
    Was an "Watt" dann in der Luft landet ist dann gar nicht mehr so viel. Und es wird vom Gesamtschall vom Absorber "nur" um ca. max 30db gedämpft (sprich absorbiert bzw. in wärme umgesetzt).
    Bei passiven Absorbern geht ja auch die energie in das Material (z.B.Schaumstoff) über als Wärme.
     
  5. C0r€

    C0r€ -

    Ich hab das nun mal in Spice simuliert und bekomme da schon

    Ich hab das nun mal in Spice simuliert und bekomme da schon Ergebnisse...
    Also Die Impulswiedergabe wird ein wenig verschlechtert, dafür aber die Linearität viel besser. Den kompromiss kann man sich per Poti einstellen. Müsste ich dann irgendwann mal bauen...
    Nichtlinearitäten des Lautsprechers (und Verstärkers) werden ausgebügelt. Man kann auch Frequenzgangkorrekturen in einem gewissen maße im Regelkreis vornehmen.
    Eventuell bekomme ich das mit dem Impulsverhalten noch ein wenig besser hin, aber ich denke es ist schon recht ordentlich.
    Gerägelt bzw gedämpft wird in einem beliebig großen Frequenzbereich (sollte aber der Überträger sprich Lautsprecher auch übertragen können...).
    An Audiosignalen kann man dann einen beliebigen Frequenzbereich hineinschicken, der mit der Übertragungsfunktion des Regelkreises überlagert wird...
    In der Simultion schwingt es jedenfalls nicht noch, das müsste man dann nachprüfen. Hängt von recht vielen nichtlinearen Faktoren ab (inklusive Hysterese).
     
  6. Moogulator

    Moogulator Admin

    also Schall und invers-Schall , um versaubeutelte Mitten gla

    also Schall und invers-Schall , um versaubeutelte Mitten glatt zu kriegen ist das Ziel? Müßte das sich nicht gegenseitig eher noch verschlimmbessern?
     
  7. °

    ° -

    Antischall ? Unwort, schlechthin. Es geht doch um Pegelausl

    Antischall ? Unwort, schlechthin. Es geht doch um Pegelauslöschen. Ein Schall der nicht ist, ist doch kein Antischall. Wenn Schall/Schwingung kompemierte Luft ist, ist dekomprimierte Luft folglich Antischall. Also Luft deren Atomekitter weiter gedehnt sind im Gegensatz zur umliegenden Luft, wäre Antischall. Diese Ausdehnung verlangt Wärme (Energie).

    Ergo: Antischall könnte man mit eine Microwelle erzeugen.

    Antischall = Antimusik :roll:



    @kosmos Ist das nicht positive und negative Energie die sich einfach aufhebt (Superpositionsprinzip) ?
     
  8. °

    ° -

    @ Moogulator

    Nee, das Paradebeispiel ist die Sinuskurve d


    @ Moogulator

    Nee, das Paradebeispiel ist die Sinuskurve die um ein Lamda/2 verschoben ist. Also Sin und -Sin = nix. ;-)

    In der Reatiltät hat man selten ein perfekten Sinus. Damit ist das ergebnis oft auch nicht so sauber. Dann kommt es zur deiner Verschlimmbessung,
    Thema : Destruktive Interferenz.
     
  9. Moogulator

    Moogulator Admin

    sag ich ja, was Ausl

    sag ich ja, was Auslöschungen sind ist mir bekannt.. Antimaterie und
    Antischall klingt aber geiler ;-)

    wieso das linearer sein soll , leuchtet mir aber noch nicht so recht ein..
     
  10. °

    ° -

    Ich habe eine Holzkiste. In der ist nichts. Nu schreib ich A

    Ich habe eine Holzkiste. In der ist nichts. Nu schreib ich Antilicht drauf. :mrgreen:
     
  11. Moogulator

    Moogulator Admin

    nee ,das geht nicht.. Antilicht ist, wenn du ein Gegenphasig

    nee ,das geht nicht.. Antilicht ist, wenn du ein Gegenphasiges Licht dagegenhältst und es im Lichtkegel duster ist..
     
  12. C0r€

    C0r€ -

    [quote:dff1afa70e=*

    dazu gab es umfassende Experimente die erst mit der Quantenmechanik richtig zu beschreiben waren... :cool:
     
  13. C0r€

    C0r€ -

    [quote:7f979bc543=*

    bitte "KOMONS"!
    Also ich habe mir das Wort Antischall nicht ausgedacht. Ich fand es nur lustig und habe es daher auch verwendet. Das wort war das erste was ich im zusammenhang mit aktiver Schallauslöschung gehört habe.
    Es wird ja ein gegenphasiger schalldruck erzeugt.
    Negative Energie in dem sinn is es nicht (wer legt da den bezugspunkt fest?). Energie hebt sich nicht auf, sie kann nur von a nach b wandern sogesprochen. Es entseht keine Energie. :cool:

    Antischall und Linearisierung habe ich zusammen in einen Topf geworfen. Warum nicht?
    schließlich wirkt der Lautsprecher auch als Schallabsorber wenn er keine Musik spielt, aber der Regelkreis aktiv ist. Oder sehe ich da etwas falsch?

    Es geht hier absolut nur um den Bass. Also bis maximal 150Hz oberste Grenze zu linearisieren und obertöne die durch nichtlinearitäten (z.B. bei 400Hz) entstehen zu dämpfen.
    Das funktioniert und wird auch bei zahlreichen Lautsprecherbauern verwendet, wenn man ein wenig recherchiert.
    Bei Mackie z.B. wird auch solch ein Prinzip in mehreren Lautsprechern verwendet. (z.B. HRS120), es werden aber keine besonderen Details genannt, vielleicht meinen sie auch feedback per sekundärwicklung oder abgreifen über einen Widerstand.
    Bei anderen Herstellern findet man mehr auskünfte.

    - Hans
     
  14. C0r€

    C0r€ -

    [quote:a0b21e9254=*Moogulator*]nee ,das geht nicht.. Antilic

    Das geht mit lasern. Da kann man schön die Interferenzerscheinungen beobachten.
    Das Problem ist die Kohärenz. Bei einer Glühbirne ist die Kohärenzlänge viel zu kurz. Bei einem Laser sind 30m Kohärenzlänge kein Problem, nach diesen 30m kann man dann keine Interferenz mehr beobachten, es verschwimmt alles.
    Man kann also 2 Laserstrahlen (von dem gleichen Laser) überlagern, so dass es an einer bestimmten Stelle bzw. einer bestimmten Ebene dunkel wird.
     
  15. °

    ° -

    [quote:0c192112a8=*komons.de*]
    Negative Energie in dem sinn


    Hey Hans ;-)

    Ich schau grade etwas verdutzt in den Demtröder und Tippler. Ich finde tatsächlich keine Formel für Energie des Schalls.

    Das verwirrt mich etwas. Schall wird doch duch Induktion erzeugt, also elektromagnetische Energie. Wo soll die Abbleiben?
    Ich dachte das diese Energie dafür verantwortlich ist das die Luft kompremiert wird (Schall). Damit würde ich den Bezugspunkt bei der unkomprimierten Luft festlegen.

    Des weiteren denke ich an die Frequenzmuster. Das Integral der Frequenz, mit derm Inversen Integral, sollte doch stets Null ergeben. Folglich bräuchte man keine resultierend Energie um dies aufzuwenden.

    Habe ich ein Denkfehler? :roll:
     
  16. C0r€

    C0r€ -

    Im prinzip ist es Verformungsarbeit, jedoch nicht an einem F

    Im prinzip ist es Verformungsarbeit, jedoch nicht an einem Festkörper sondern einem Gas (bzw. fluid, je nach Anschauung).
    Der Schall wird nicht durch die Induktion sondern durch die Bewegung des Kolbens und der damit verbundenen Kompression erzweugt. Es finden mehrere Energieumwandlungen statt.
    Man kann dann wohl mit Impedanzen rechnen, man spricht auch von einer (schlechten) Impedanzanpassung bei konventionellen Lautsprechern und dem daraus resultierenden (schlechten) Wirkungsgrad.
    Die Formeln habe ich nicht hier. Ich überlege mir das gerade auch nur im Kopf.
    Dabei geht es dann auch schnell in die Molekulardynamik, Wirbelbildung (Reynoldszahl) usw.. Wenn man das genau rechnen will braucht man FEM Methoden (z.B. mit femlab, ansys etc.). So richtig einfach kann man nur grobe abschätzungen machen, denke ich. Ein wenig einblick in eine ähnliche Thematik hatte ich in der Mikrosystemtechnik, nur sind da die Größenverhältnisse und Effekte etwas anders.
    Thiele Small (oder wie die hießen) habe da auch etwas parrat für die groben näherungen die wohl schon oft weiterghelfen (die Exemplarstreueungen sind eh groß, genauer rechnen hat nicht unbedingt sinn). Aber damit habe ich mich auch noch nicht beschäftigt.

    Ich finde diese Energiesache auch nicht so wichtig.
    Druckwellen haben energie. Das medium Luft hat die Eigenschaft für einen gewissen Frequenzbereich bestimmte Dämpfung hervorzurufen (Bandpasscharakter bzw. Tiefpasscharakter bei Schall).

    Den Bezugspunkt definiert man allgemein bei normaldruck.
    Schallwellen bestehen also aus niederdruck und hochdruck gebieten in periodischer Folge im Raum typischerweise als Kugelwellen.

    Um ein Hochdruck in ein Normaldruckgebiet umzuwandeln (wir halten mal eben die Zeit an) benötigt man etwas das den gleichen Betrag hat wie Hochdruck-Normaldruck, also Tiefdruck. Druck in Gasen ist reine Statistik, man muss also annehmen das das betrachtete Gasvolumen groß genug ist, sonst kommen andere Effekte ins Spiel.
    Um den Niederdruck zu erzeugen der addiert mit dem Hochdruck einen Normaldruck ergibt benötigt man Energie. Diese Relaxation ist modellmäßig eine sehr große DÄMPFUNG. Eine dämpfung bedeutet in dem Fall Übergang in Wärme.

    Bei einem Stoßdämpfer im Auto kann man auch überlegungen anstellen. Man könnte in die Federn doch eine elekronische Regelung einbauen welche die Stoßdämpfereigenschaften optimiert und das Auto nicht mehr Schaußelt, nur noch sehr stark gedämpft, aber trotzdem bei einem Schlagloch nicht in die Tiefe ruckelt.
    Vielleicht ist an dem Vergleich auch was faul.

    Naja, jedenfalls geht es mir nicht darum wo die Energie hingeht (und mit irgendwelchen
    "Axiomen" um mich zu schmeißen um damit einen "Beweis" anzuführen) sondern um das Thema:

    Wie baue ich einen Aktiven Absorber? Und warum nicht im gleichen Atemzug noch mit als aktive linearisierte Bassbox mit nutzen können?
    Das dieses Prinzip fuktioniert habe ich selber getestet und es hat besser als erwartet funtioniert, daher die Euphorie.

    Wenn ich diese linearisierte Bassbox in den Raum stelle und einen Sinus 100Hz spiele dann kommt diese Welle von der gegenüberliegenden Wand reflektiert zurück.
    Die Bassbox linearisiert diesen Druckunterschied gleich mit weg als nichtlinearität :)
    eben aktiver absorber. Und wenn man einen Impuls spielt und der Zurückkommt wird er auch mit aufgenommen.

    Man darf natürlich nicht vergessen dass es immer um Kugelwellen geht und man für eine undurchlässige Absorberwand auch eine wand von Absorbern aufstellen müsste.
    Es kommt aber auch ein wenig auf die Schallquelle drauf, wie die Richtcharakteristik ist usw....

    - Hans
     
  17. [quote:448289cfd7=*

    ehm formeln dafür hab ich parat. quelle: "Technische Akustik" von Ivar Veit...

    die schallenergiedichte wird meißt nur als schalldichte bezeichnet und berechnet sich aus:

    Schalldichte (E) = Schallintensität (J) / Schallgeschwindigkeit (c)

    die einheit von E ist Ws/m^3.

    weiterhin gibts noch die Schallleistung (Pa) (das "a" steht im index), in W gemessen.

    Pa = Schallintensität (J) * durchschallte Fläche (S)

    Schallintensität, auch Schallstärke genannt, wird in W/m^2 gemessen und errechnet sich aus Schalldruck (p) * Schallschnelle (Z0) (die "null" steht im index)
     
  18. C0r€

    C0r€ -

    so, und jetzt kann jeder selber rechnen :cool:

    so, und jetzt kann jeder selber rechnen :cool:
     
  19. °

    ° -

    Danke Komons f

    Danke Komons für dein ausfühliches Posting.

    Ich hatte in der Tat einen Denkfehler *schäm*.

    Ich trau mir nix mehr zu sagen ... :oops:

    dennoch denke ich das die resultierende Energie Null sein muß. Also wenn du die Vorzeichen (Richtungsangabe) berücksichtigst. Bei den Betägen ist es klar (das es nicht Null ist).

    BSp: An der Stelle wo der Schalldruck (der ausgelöscht werde soll) eine positive Wert hat, hat der Antischall eine negativen (-p).

    Die Schallintensität ist nach (-p)*z = -J -> (-J) / c = -E Oder?
    Und -E +E = 0 bei Idetischen Beträgen.


    Der "Antischall" dämpft ja nur, wenn er die Inverse ist. Das ist doch eher eine Besonderheit. Der Vergleich mit dem Stoßdämpfer hinkt, da der Stoßdämpfer eine e-Funktion beschreibt die gegen Null geht.

    Wenn das mal kein Einsteinjahr ist :D
     
  20. C0r€

    C0r€ -

    [quote:f07ddd80b9=*

    Die Dämpfungsfunktion ist keine reine e-Funktion. Wir wollen doch keinen aperiodischen Grenzfall. Je nachdem wie man den Stoßdämpfer dimensioniert bekommt man andere Übergansfunktionen. Normalerweise wird man da nicht die e-Funktion wählen sondern ein leichtes Überschwingen, so dass man etwa eine einzelne Ganze Schwingungsperiode bekommt. (Die Einschwingzeit im Verhältinis zum Überschwingen ist dann ein guter Kompromiss) Zumindest kenne ich das so. Eben stinknormales Feder-masse-Dämfungssystem. Zu stark gedämpft und man hat einen ungefederten Rennwagen. Zu leich und man hat ne Hünerhütte die durch die Botanik schaukelt.

    Im Prinzip soll der Antischall-Dämper das auch tun. (nicht durch die Botanik schaukeln und auch nicht sportauto). Das mit einer Schaltung auch hinzubekommen ist wieder ein ganz anderes Thema. Ich hab mich da jetzt nochmal mit den ganzen pol-nullstellen Plan (Stabilität etc) beschäftigt und mit verschiedenen Kompensationsmethoden und bekomme da auch was hin. Das Problem ist dann auber die Übersetzung dieser Pole und Nullstellen in eine Schaltung. Das wäre dann der nächste Schritt. Sollte aber auch mit meiner vorhandenen Literatur irgendwie möglich sein.
    Abgesehen davon muss man ja auch den Lautsprecher (und Verstärker und Sensor) mit Polen und Nullstellen modellieren, aber ich habe ja noch gar keinen Lautsprecher... :cool:
    Ich könnte da höchhstens eine approximation für ein generelles Lautsprechermodell 2. Ordnung machen mit dem entsprechenden Bandpasscharakter. Für geschlossene Lautsprecherboxen soll das ja ausreichen, und damit dann rumprobieren.

    - Hans
     
  21. C0r€

    C0r€ -

    In dem Sinne handelt es sich um einen *negativen Energiebetr

    In dem Sinne handelt es sich um einen "negativen Energiebetrag".
    Energie 0 gibt es ja laut Quantenmechanik nicht. Selbst das Vakuum hat eine Grundenergie (Grundzustand) da energieen gequantelt sind. Messen kann man oft nur die Energie (direkt), daher gibt es dafür auch spezielle "Operatoren" zum Rechnen (Hamilton usw.).
    Das ist alles eine ziemlich knifflige sache. Grundsätzlich gibt es in Systemen immer das Bestreben zur Energieminimierung.

    Das Problem hat man immer wieder, bei Kristallen z.B. legt man den Bezugspunkt
    gerne auf die Fermi-Energie welche sich bei Halbleitern dann in der Energiebandlücke befindet. Da hat man auch sprünge von Elektronen hin und her, Gitterschwingungen (Phononen) usw. trotzdem geht dabei keine Energie "verloren", sie geht immer in eine oder mehrere andere Energieform(en) über.

    Die resultierende Schallenergie ist 0, das war ja auch der Wunsch, wofür die ganze angelegenheit durchgeführt ist. Problem bei der sache ist glaube ich die Entropie. Mir persönlich ist egal wo die energie dann hingeht. Mir geht es um die technische Realisierung der Sache. Od nun die Luft dabei um 0,x°C wärmer wird oder sonstwas ist
    für die Realisierung im ersten Schritt nicht wichtig, Auf alle Fälle steckt man an beiden seiten viel Energie rein und hat ordentlich Verlustleistung.

    Man muss Energie aufwänden für das Auslöschen und auch um den Schall überhaupt erst zu erzeugen. An jeder Seite ist der Wirkungsgrad nicht 100% sondern viel schlechter (mehr so 15% und weniger je nach Lautsprechertyp), der Rest geht immer in Wärme über. Einen winzigen Teil knapst man beim Sensor ab (picowatt bis milliwatt) und kann die Rückwirkung an dieser Stelle vernachlässigen.
    Die Schallenergie strebt auch so gegen null durch die Absorbtion im Medium (da gibts sicherlich auch irgendwo kurven dazu, Absorbtion über der Frequenz in Luft bei Raumtemperatur über 1m oder so). Diese Absorbtion wirkt natürlich für Schallerzeuger und auch für Schallabsorber. Bei tiefen Frequenzen kann man sie aber auch vernachlässigen. Einen tiefen bass hört man problemlos meter weit ohne allzustarken Pegelverlust, abgesehen von der Volumenvergrößerung und damit proportional verkleinerten vom Schall durchdrungenen Kugelschalenflächeausschnitt an dem man misst (abnahme proportional 1/r^2 denke ich).
    Die Eigenschaften unseres Ohrs spielen da auch noch eine Rolle beim hören, da gibt es kurven. Daher gab/gibt es auch die nicht mehr gebräuchliche Einheit "phon".

    Problem ist eben, dass man erstmal elektrische in kinetische energie von Luftmolekülen umwandeln muss. Direkter geht das wohl mit Plasmen als Schallwandler, aber da nur bei hohen Frequenzen und anderen störenden Eigenschaften (Ozon).

    - Hans
     
  22. C0r€

    C0r€ -

    also nochmal zur Sache:

    Hat jemand einen Tip f


    also nochmal zur Sache:

    Hat jemand einen Tip für einen billigen aktiven Subwoofer, der ne schön große Membran hat?
     
  23. C0r€

    C0r€ -

  24. Re: [quote:a0b21e9254=*Moogulator*]nee ,das geht nicht.. Ant

    Auch wenns OT ist, habe hier dazu dieses nette Video gefunden:

    http://www.metacafe.com/watch/953105/doppelspalt_experiment/

    Übrigens kann man das Doppelspaltexperiment ganz leicht selber machen, wenn man einen Laserpointer hat: In ein Stück Papier zwei parallele Schlitze mit einem scharfen Messer ritzen (ich hab so ein billiges Bastlermesser aus dem Baumarkt benutzt). Der Abstand der Schlitze sollte etwas kleiner sein, als der Durchmesser des Laserstrahls, so daß man mit dem Laser eben beide gleichzeitig beleuchten kann. Dann Licht aus und damit auf eine weiße Tapete o.ä. geleuchtet und man sieht die Interferenzmuster.
     

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