Geluidskwaliteit spoelen.

[Ruud_B]

Er zijn diverse soorten spoelen te koop met een gelijke mH waarde.

Voor het hoog heeft men de keuze uit bijvoorbeeld : luchtspoel met of zonder baklak, bandspoelen en tritec spoelen.Voor het laag bestaan er nog meer soorten en keuzes.

Op de site van Speakerland e.a. adviseert men de spoel te vervangen door een duurder type, om zo het filter op te waarderen. Ik heb de nodige twijvels bij dit advies.

Mijn vraag aan het het forum is. Heeft iemand dit wel eens gedaan? En zo ja , wat was het resultaat? Een verbetering of juist een verslechtering van het geluid?

[Martijn M]

Gezond verstand zegt me dat het niets uit mag maken. Welke relevante parameters hebben we in een spoel? De inductie en de serieweerstand. In theorie zou ernstige microfonie hoorbaar kunnen zijn, maar of dit werkelijk een probleem oplevert in de praktijk....
Ik zou het geld in de knip houden!

[Vuurkat]

Je hebt ook nog bij ferrietkernspoelen dat er iets met het ferriet wat niet lineair is waardoor het zou vervormen (dit zou hoorbaar moeten zijn).

Misschien hebben luchtspoelen dit ook wel een beetje (de laklaag zit ook binnen de spoel, net als de draden) maar of dit hoorbaar is weet ik niet.

Ik zou het geld in de knip houden!

Ik ook. Als je toch dure dingen gaat kopen zou ik liever betere drivers nemen.

[b_force]

Kernspoelen kunnen idd flink verzadigen.

Dit kan gemakkelijk optreden als er bv een hoop vermogen doorheen moet dan dat ze daadwerkelijk kunnen hebben.

Echter ligt dat bij bv een 1mm kernspoel bij zo'n 50-80W en dat is echt een hoop.
Naar mijn idee valt het dus wel allemaal redelijk mee.

In de aankomende Hobby Hifi kwam geloof ik een test over spoelen.

[WMC]

http://homepage.mac.com/marc.heijligers ... nents.html

Even schaamteloos Marc's site gebruiken.

[Ruud_B]

Heijligers meet volgens mij of de opgegeven mH waardes wel kloppen. De zes 5.6 mH spoelen kloppen goed met de opgave, alleen de Monacor spoel komt 10% te hoog uit. Bij de drie gemeten 0,82 mH spoelen zijn er wat meer afwijkingen van de opgegeven waardes: - 4%, +3% en + 6 %.

Ik heb de hobby hifi van 3/2008 gekocht. Hierin staat het eerste deel van de spoelentest die men publiceert. Ik zal hier de belangrijkste conclusies aanhalen.

Luchtspoelen produceren vrijwel geen vervormingen, kunnen echter wel versterkervermogen kosten bij te hoge weerstand.

Kernspoelen produceren onvermijdelijk een vervelende vervorming, namelijk k3 en k5 vervorming die goed hoorbaar is. Hoe hoog deze vervorming is hangt van de bouwvorm af. I-kern spoelen produceren het minste van deze vervorming. Klok-kern spoelen het meest, vooral als ze klein zijn.

Voor Kern-seriespoelen zijn de vervormingswaarden tot 1000 hz van belang, omdat er boven de 1000 hz vrijwel geen stroom meer doorloopt.

Voor kern-parrallel spoelen zijn de vervormingen onder 100 hz niet meer van belang, om dezelfde reden.

Tot zover de conclusies van het eerste artikel. Het tweede artikel wordt gepubliceerd na 21/5/2008.

[b_force]

Hoe hoog is die vervorming dan ?
En wat is de SPL van de luidspreker bij die vervorming en bij welk vermogen is dit getest ?
En waardoor komt deze vervorming ?
(ook niet geheel onbelangrijk)


(ik heb het artikel ook, maar ik moet er nog even flink in duiken, kost me nmlk wel meer moeite met Duits )

[Ruud_B]

De vervorming van kernspoelen onstaat door "Remanenz". Hiermee wordt de traagheid in opbouw en afval van het magnetisch veld in de ijzerkern bedoeld, op het moment dat de stroom begint en weer stopt of varieert..

De kern wordt door de stroom gemagnetiseerd, om de inductiviteit van de spoel te vergroten. Hierdoor zijn er minder windingen nodig en neemt de stroomweerstand van de spoel af. Dit is het doel van de kern.

De derde harmonische vervormingen (K3) zijn van vele factoren afhankelijk : De wijze van gebruik serie of parrallel , de mH waarde van de spoel, de hoeveelheid kernmateriaal dat is gebruikt, het vermogen dat de spoel moet verwerken ,de testfrequentie etc. K3 waarden kunnen varieren tussen 0.032% en 1%.

[b_force]

En in welk frequentie gebied treed deze vervorming dan op ?

Ik kan me eigenlijk heel slecht voorstellen dat een spoel met een kern erin "traag" zou worden.
Het klopt wel dat je idd veel minder stroom door een kern spoel kan sturen.
Echter licht die grens bij 1mm kern spoelen vrij hoog (ergens rond de 60-80W)

In principe test je een spoel natuurlijk op de juist wijze, waar hij sowieso nog niet verzadigd, waar de inductie waarde nog geen rol gaat spelen enz.

Ik zou dan wel een een test willen zien tussen een kern en luchtspoel.
Naar mijn idee verschillen die twee in het normale werkgebied nauwelijks.


(ik zal mijn docent voor Magnetisme eens vragen of hij wellicht een goede verklaring heeft dat een spoel met kern trager zou zijn)

[jantje-secuur]

Ik neem aan dat Ruud_B hierop doelt:

[b_force]

De hysterese ? (door de Weiss gebiedjes)
das niet helemaal hetzelfde als die traagheid natuurlijk.

Ik sla net even de bladzijdes in Giancoli open (blz 419 t/m 422)
Daarin staat dat bij "zachte materialen" (weekijzer, permalloy, mu-metaal) deze hysterese lus erg klein is.

Ik vraag me dus af in hoeverre zoiets merkbaar (überhaupt goed meetbaar) is. (met de magnetisme proef konden wij niet echt verschil vinden)

(overigens staat de hysterese lus in Giancoli met enkel B langs beide assen. De B(0) langs de x-as is in orde van grootte van 10^-3 T en dus erg klein)

en wellicht zijn deze artikelen ook wel interessant (de tweede vind ik trouwens wel een schande, regelrechte plagiaat uit Giancoli en snoei lelijke tabellen )

http://mail.vssd.nl/hlf/e004h03.PDF

http://home.scarlet.be/dolessbemore/Ste ... eresis.pdf

http://www.flcookie.net/school/bach2/HYS.pdf

(via google http://www.google.nl/search?hl=nl&q=eff ... neet&meta= is er overigens een hoop te vinden over dit effect)

Het lijkt er op dat die lus zich enkel uit in een beetje warmte. Niet echt boeiend dus.

[Ruud_B]

Het stukje waar ik op doel is dit:

"Remanenz beschreibt die Eigenschaft, nach wegfall des magnetischen Feldes magnetisiert zu bleiben....... Der Haken an der Sache: ein mimimum an Remanenz besitzt jedes (weich)magnetische Material, und deshalb erzeugt jeder Spulenkern Verzerrungen."

Verder worden nog twee soorten nadelige effecten van kernspoelen beschreven.
Magnetische verzadiging als de stroombelasting te groot wordt.In dat geval stijgt de vervorming explosief.
Wervelstroom verliezen in de ijzerkern. Hierdoor neemt de weerstand van de spoel toe met als gevolg vermogensverliezen.

Zoals je zelf in HH kunt zien zijn de metingen over het volle frequentie bereik gedaan. Dus van 20 HZ tot 20 kHz.

[b_force]

Verzadiging speelt wat mij betreft geen rol (zoals ik reeds al 3 keer eerder heb verteld), aangezien die pas optreed bij 50-80W.

De wervelstromen (ook wel eddy currents) zorgen volgens Giancoli (blz 448 en 449) enkel voor warmte ontwikkeling.
Volgens mij heb je sowieso heel wat stroom nodig om echt "last" van deze wervelstromen te krijgen.

Maar dat zou ik even moet verder zoeken, Giancoli gaat daar niet dieper op in.

Overigens heb ik nu het artikel van HH voor me, en het is enkel nog de strategie hoe ze de test willen gaan doen.
Ik heb nog geen directe concrete vergelijkingen kunnen zien tussen een kern- en luchtspoel, dus aan de hand van dit artikel kunnen er nog geen conclusies worden getrokken.

We zullen dus moeten wachten totdat de volgende uitkomt.

edit:
Ik heb even verder gezocht.
Door de wervelstromen ontstaat er verlies in warmte en verlies in inductie.
Dat laatste is te compenseren (door de spoel groter te maken)
Voor de rest zijn de wervelstromen sterk te reduceren door ferriet te gebruiken. (sterker nog, ze zijn eigenlijk niet meer aanwezig)

Drie keer raden waar de kern van een spoel van is gemaakt

[b_force]

Ik heb even gevraagt aan de docent voor magnetisme.

Er zijn heel veel dingen die zo weg te strepen zijn.

Zo treed verzadiging pas op bij grotere vermogens (rond de 60W minimaal, hangt echter van de draaddikte af natuurlijk) en is dus niet heel erg zorgwekkend, tenzij je echt heel hard met je speakers draait.

De wervelstromen door het kern zijn te verwaarlozen, aangezien ferriet een gigantische interne weerstand heeft en deze stromen echt minimaal zijn.

Het enige wat zou kunnen zorgen voor vervorming, zijn de zogenaamde Weiss gebiedjes (de Hysterese lus dus).
Hij kon me helaas niet vertellen in welke orde van grootte dit is, maar uiteraard (met en beetje logisch nadenken) wordt het effect erger nermate de frequentie stijgt.
Bij ferriet is dit verschijnsel echter wel heel erg klein (en erg moeilijk te meten)

Voor mij resten enkel nog de vragen,
- Bij welke frequentie gaat er echt merkbare vervorming optreden ?
- In welke orde van grootte is deze vervorming (en dus waarneembaar) ?

[Ruud_B]

Wat zei de leraar over remanentie? Kent hij dit verschijnsel? Het lijkt mij logisch dat het magnetisch veld in de kern eerst moet worden opgebouwd als de stroom gaat lopen. Dit kost tijd en energie lijkt mij. Deze tijd en energie komt dan weer vrij als de stroom stopt.

Hieronder een tabel over de hoorbaarheid van K3 vervorming, naar aanleiding van testen gedaan door Moir. Timmermanns meet waardes tussen 0,32% tot 0.032% . Alleen bij een zeer zware spoel van 15 mH komt hij uit op 5% bij 30 Hz.

De vervormingen zouden dus volgens deze gegevens niet hoorbaar moeten zijn!!

[Martijn H]

Hang eens een 1mm ferrietspoel, zo eentje waar ook een mantel van ferriet omzit, aan een grote woofert! met een beetje vermogen hoor je het helemaal dichtslippen en dat is al veel eerder dan bij 60watt. Misschien ligt dat ook aan de waarde van 9mH..

[Ruud_B]

Jij bedoeld een klokkern. Timmermans (van Hobby Hifi) mat bij kleine klokkern spoel van 2,2 mH ,dat deze verzadigd was bij 6,25 watt. De k3 was toen bij 0.6% bij 30 HZ. Bij spoel van 9 mH zal de vervorming aanzienlijk groter zijn.

Er zijn 3 soorten kernen: Klok- , Rol- en I- kernen.

[b_force]

Wat zei de leraar over remanentie? Kent hij dit verschijnsel? Het lijkt mij logisch dat het magnetisch veld in de kern eerst moet worden opgebouwd als de stroom gaat lopen. Dit kost tijd en energie lijkt mij. Deze tijd en energie komt dan weer vrij als de stroom stopt.

Dat zijn in feite die weissgebiedjes waar we het over hadden.
Het kost idd energie (en dus tijd) om die om te draaien.

Zo zullen deze ook flink problemen krijgen (lees: achter gaan lopen) nermate de frequentie hoger wordt.

Waar ik vreselijk beneiuwd naar ben, is wanneer dit serieuze problemen gaat opleveren.

Echte totale verzadiging ligt ver boven de "piek" van de hystereselus. Waar de grafiek bijna plat wordt (echter wordt hij nooit 100% plat, maar naderd twee waardes, net als de u(r) (mu).
Hij heeft dus asymptoten.

Het snijpunt op de hsyterese lus, schijnt op ongeveer 50% te liggen van totale verzadiging.

Wat er wel gebeurt, is dat een spoel met kern niet lineair loopt.
Echter geldt, tot een bepaalde stroom, dat deze goed overeen komt met het lineaire gedrag van een luchtspoel.

Je kunt dus stellen dat door deze niet-lineairiteit je vervorming krjigt, echter heeft dat niks met verzadiging te maken, aangezien de effect hiervan pas veel later te zien zijn.

Mogelijke verklaringen voor vervorming kunnen dus zijn;

- traagheid weissgebiedjes (hystereselus dus)
- hoorbare vervorming door het niet linair lopen van de inductie (door de kern)
(dit laatste heeft inprincipe nog niks te maken met verzadiging)

De zogenaamde wervelstromen/ eddy currents, die overigens ook in het artikel stonden, kunnen wat mij betreft weggestreept worden.

1 - Doordat ferriet een gigantische hoge (elektrische) weerstand heeft
2 - Als dit effect echt voor problemen zou zorgen, is het heel simpel op te lossen door de kern uit geisoleerde lagen op te bouwen (net als bij een trafo)
Zou wel echt dom zijn van de fabrikanten om dat laatste niet te doen.

Ik ben overigens van plan hier op school zelf een test te doen met een dergelijke opstelling.

Daarbij wil ik twee dingen bekijken.
1 - Wanneer gaat de traagheid van de omkerende weissgebeidjes een rol spelen (frequentie afhankelijk of misschien zelfs wel amplitude afhankeljik)
2 - Wanneer treedt ECHTE verzading op bij een kern spoel
3 - Hoe zorgt die niet-lineaireteit van een kern spel voor de vervorming.

Ik moet even kjiken hoe ik dit precies ga meten, docenten vonden het een nogal lastige vraag, omdat er nooit echt eerder (hier op school) onderzoek naar was gedaan.

Uiteraard komt daar dan een mooi verslag + meetrapport van


edit:
Er is min of meer al onderzoek naar gedaan:
http://www.iop.org/EJ/abstract/0022-3727/7/17/313

(helaas kost het artikel wel wat centjes)

[Ruud_B]

Inmiddels zijn er weer enkele metingen van kernspoelen in hobby hifi gepubliceerd. De laatste metingen betroffen 2,2 mH spoelen met poederkern. In de vorige aflevering waren de spoelen met ferrietkern doorgemeten.

Conclusie 1. Spoelen met poederkern kunnen een aanzienlijk hogere belasting aan, dan ferrietkernen. De vervormingen in het belastbare gebied zijn voor ferrietspoelen duidelijk lager dan bij poederkernspoelen.

Conclusie 2. Hoe meer kernmateriaal er wordt gebruikt hoe hoger de vervorming en hoe geringer de belastbaarheid. De Mundorf spoel met een I kern van 21,5mm rond en 25 mm hoog was belastbaar tot 3800 watt bij 8 ohm. De Jantzen rolkern van 47 mm hoog en 45 mm rond kon slechts 60 Watt verwerken, voordat de k3 vervorming boven de 0.32 % kwam.( Capsandcoils geeft voor deze Jantzen spoel met 1.4 mm draad een belastbaarheid van 400 watt rms op.)

Conclusie 3) Het toepassen van baklak bij kernspoelen gaf geen meetbare verschillen. Men had twee dezelfde spoelen van Mundorf ter beschikking. Een zonder lak en een met lak, en kon geen significant verschil meten.

[b_force]

Ruud ik moet het gehele verhaaltje nog even lezen, dan kletsen we weer verder.
(en volgende week op vakantie)

Op het eerste gezicht vallen mij een paar dingen op.

De THD van de meeste spoelen is zo ongeveer hetzelfde.
Ik vind het trouwens jammer dat ze geen intertechnic spoelen hebben getest, maar wie weet komt dat nog. (hoewel die van visaton er wel erg op lijken)

Ook is de THD vrij laag tot 10V bij de meesten, deze spanning zou ik persoonlijk niet aan een monitor aanbieden

dus.... (vul zelf maar in )


De Jantzen Audio werd altijd hoog geprezen maar in de test doet het het niet al te best.


Dit zijn overigens puur dingen die slaan op METINGEN, geen idee of er hoorbare verschillen, of dat het ÜBERHAUPT hoorbaar is.


Waar zijn de luchtspoelen ???

[Marp]

De Janszen rolkern van 47 mm hoog kon slechts 60 Watt verwerken, voordat de k3 vervorming boven de 1 % kwam.( Capsandcoils geeft voor deze Janszen spoel een belastbaarheid van 400 watt rms op.)

Ik weet niet wat je met de toevoeging tussen haakjes wilt aangeven, maar een luidspreker van 400 Watt kan ook 1% vervormen bij 60Watt. Dat doet niets af aan de opgegeven belastbaarheid.

[Roland]

Conclusie 2. Hoe meer kernmateriaal er wordt gebruikt hoe geringer de belastbaarheid. De Mundorf spoel met een I kern van 19mm hoog en 25 mm rond was belastbaar tot 3800 watt bij 8 ohm. De Janszen rolkern van 47 mm hoog kon slechts 60 Watt verwerken, voordat de k3 vervorming boven de 1 % kwam.( Capsandcoils geeft voor deze Janszen spoel een belastbaarheid van 400 watt rms op.)

Conclusie 3) Het toepassen van baklak bij kernspoelen gaf geen meetbare verschillen. Men had twee dezelfde spoelen van Mundorf ter beschikking. Een zonder lak en een met lak, en kon geen verschil meten.

Klopt, die Jantzen kernspoel kwam er erg slecht uit. Ik heb de belastbaarheid opgave van Jantzen overgenomen. Ik denk dat het niet zo verstandig was om een spoel met een zo lage interne weerstand (lees veel kernmateriaal) te vergelijken met die andere bouwtypes. Die lage interne weerstand gaat duidelijke ten koste van de thd.

Een test tussen spoelen met allemaal dezelfde 2.20 mH en plus of min dezelfde interne weerstand had meer inzicht kunnen brengen.

Maar dan nog. Knudde, ik ben hard op zoek naar een betaalbaar alternatief voor deze Jantzen kernspoelen. Of dat een Jantzen wordt met minder kernmateriaal of een spoel van een ander merk kan ik nog niet precies zeggen. Ik kan alleen maar zeggen dat dit type uit mijn assortiment gaat en dat het me dwars zit. Ik wacht op antwoord van Erse...vermoedelijk ga ik deze verkopen als alternatief voor de Jantzen kernspoelen.


http://www.erseaudio.com/Products/IXQ

Ze zijn alleen bij Erse net van lamellen leverancier veranderd. Dus ik kan ze pas op zijn vroegst in oktober op voorraad hebben. De prijs zou onder die van de nu zo slecht geteste Jantzen kernspoel liggen. En de prestaties daarboven. Ik hoop op tijd een Erse 2.20 mH IXQ naar de hobby hifi te kunnen sturen voor de volgende uitgave.

Over backlack versus non backlack. Dat zie je inderdaad niet terug in de thd. Een eerdere test in de Hobby hifi bracht wel verschillen aan het licht.
http://www.mundorf.com/deutsch%201.1/sp ... richte.htm

Groet Roland

[scanspeakman]

Na alle technisch verantwoorde antwoorden bij deze ook maar even een subjectieve mening. Onlangs heb ik de IT Tritec spoelen voor de mid in mijn Scanspeak Ref plus vervangen door Jantzen wax copperfoils en dit klinkt net een stapje fijner/natuurlijker.

Tevens enige maanden geleden bij de speakers van mijn vriendin (Dali Concept 6) de filters geupgrade. De standaard kernspoeltjes die daar in zaten voor het mid/laag vervangen door IT Tritec om het qua prijs nog een beetje leuk te houden. Resultaat is strakkere bas en betere mid-weergave.

Wat mij betreft dus (duidelijk) hoorbare verschillen.

Scanspeakman

[JeroenKV]

Na alle technisch verantwoorde antwoorden bij deze ook maar even een subjectieve mening. Onlangs heb ik de IT Tritec spoelen voor de mid in mijn Scanspeak Ref plus vervangen door Jantzen wax copperfoils en dit klinkt net een stapje fijner/natuurlijker.

Tevens enige maanden geleden bij de speakers van mijn vriendin (Dali Concept 6) de filters geupgrade. De standaard kernspoeltjes die daar in zaten voor het mid/laag vervangen door IT Tritec om het qua prijs nog een beetje leuk te houden. Resultaat is strakkere bas en betere mid-weergave.

Wat mij betreft dus (duidelijk) hoorbare verschillen.

Scanspeakman

Lijkt mij een goede reden om naast condensators (zie andere topic) ook maar geen spoelen te gebruiken in je hoofdspeakers....

Ik ben benieuwd hoe de weerstanden het doen.

[jeroen_d]

De test zegt mij juist dat hoorbaarheid van dit type vervorming gewoon erg laag is. Ik heb de Jantzen kernspoelen een aantal malen toegepast zonder ook maar enig moment het idee te hebben dat er iets mis was.