Geen idee.
Het is wel een beetje in strijd met de meetmethode die hij voorsteld. Hier heeft ie het over een zeer laagfrequent signaal dat voor de opwarming/weerstandsvariatie moet zorgen met daarbij opgeteld het muzieksignaal waaraan je meet. Echter als de tijdconstante in de orde van enkele ms is kun je dit ook direct meten als 2e (even) orde harmonische vervorming die toeneemt met het signaalvermogen, tot een paar honderd Hz, immers de impedantievariatie zou dan tot redelijk hoge frequenties direct de signaalspanning moeten volgen.
Waarom tweede harmonische vervorming? Subharmonischen, of anders misschien derde orde harmonische vervorming lijkt mij logischer.
Inderdaad, in de positieve en negatieve pieken van het signaal wordt extra warmte gegenereerd terwijl rond nul relatief afkoeling optreedt. Dit leidt dus tot symmetrische vervorming en dus oneven harmonischen.
De versnelling is maximaal als de stroom maximaal is. Dat zou volgens mij moeten betekenen dat de thermische belasting gelijk is aan de 1ste afgeleide van de excursie. Dan is de 'remming' dus juist het grootst als het membraan door de nul gaat. In dat geval worden juist subharmonischen gegenereerd. Ik zou alleen niet weten van welke orde.
De versnelling is maximaal als de stroom maximaal is. Dat zou volgens mij moeten betekenen dat de thermische belasting gelijk is aan de 1ste afgeleide van de excursie. Dan is de 'remming' dus juist het grootst als het membraan door de nul gaat. In dat geval worden juist subharmonischen gegenereerd. Ik zou alleen niet weten van welke orde.
Klopt, jij kijkt naar de excursie, ik ging uit van de bijbehorende spanning/stroom. In beide gevallen leidt dit tot symmetrische vervorming en oneven harmonischen.
De versnelling is maximaal als de stroom maximaal is. Dat zou volgens mij moeten betekenen dat de thermische belasting gelijk is aan de 1ste afgeleide van de excursie. Dan is de 'remming' dus juist het grootst als het membraan door de nul gaat. In dat geval worden juist subharmonischen gegenereerd. Ik zou alleen niet weten van welke orde.
Jawel, maar de snelheid ten gevolge daarvan is 90 graden uit fase en daarmee de koeling door de langs stromende lucht. Als het over vervorming gaat kun je de modulatie die hierdoor veroorzaakt wordt niet meer verwaarlozen.
De warmtegeleiding van het folie is honderden malen slechter dan die van het aluminium zelf. Het folie moet vooral stabiel zijn en hoge temperaturen kunnen verdragen. Het vormt het feitelijke membraan en is tegelijk isolator van elektrische en warmtegeleiding van de opgedampte aluminium spreekspoel. Je kunt er dus vanuit gaan dat de resistiviteit van de aluminium spoel direct afhangt van het opgenomen elektrische vermogen en hoe de spoel zelf de warmte aan de lucht kwijt kan.
Maar het blijft allemaal theorie totdat we een fatsoenlijke meting hebben gedaan...en 10% variatie in de weerstand bij verschillende vermogens valt niet op als je hier niet specifiek naar kijkt.
Is wapperen in vrije lucht niet een hele efficiënte manier van warmte afvoeren (vinden olifanten ook)? Constante impendantie onderschrijft dit.
Waar zou jij compressie zien bij een dergelijke opzet? Daar heb je een kamer voor nodig, die is er niet bij een magnetostaat.
De antwoorden op je vragen zijn al eerder gegeven, maar ik doe nog een poging. Als jij een dun draadje heet stookt met stroom dan helpt wapperen om de warmte af te voeren, maar het verhindert niet dat het draadje warm wordt. Verder heeft de constante impedantie als functie van de frequentie (in het audiogebied) niets te maken met het fenomeen waar we het hier over hebben.
Geen idee.
Het is wel een beetje in strijd met de meetmethode die hij voorsteld. Hier heeft ie het over een zeer laagfrequent signaal dat voor de opwarming/weerstandsvariatie moet zorgen met daarbij opgeteld het muzieksignaal waaraan je meet. Echter als de tijdconstante in de orde van enkele ms is kun je dit ook direct meten als 2e (even) orde harmonische vervorming die toeneemt met het signaalvermogen, tot een paar honderd Hz, immers de impedantievariatie zou dan tot redelijk hoge frequenties direct de signaalspanning moeten volgen.
We moeten het maar eens gaan vragen aan Earl op diyaudio, hij is hier nogal stellig over terwijl hij tegelijk zegt dat hij het nog niet echt gemeten heeft. Maar hem inmiddels een beetje kennende doet hij zo'n bewering niet voor niets.
De antwoorden op je vragen zijn al eerder gegeven, maar ik doe nog een poging. Als jij een dun draadje heet stookt met stroom dan helpt wapperen om de warmte af te voeren, maar het verhindert niet dat het draadje warm wordt. Verder heeft de constante impedantie als functie van de frequentie (in het audiogebied) niets te maken met het fenomeen waar we het hier over hebben.
Blijkbaar snap ik het niet goed.
Als ik TC goed begrijp dan leidt een toename van de temperatuur van de spreekspoel voornamelijk tot lineaire vervorming / compressie. Dat zou toch moeten leiden tot gelijke verzwakking voor het hele frequentiegebied? Dat betekend toch ook dat de weerstand van de driver stijgt?
Bij een open planar zie ik geen mechanische gevolgen omdat er weinig mechanisch gebeurd en er geen drukkamer is.
Bij een open planar zie ik geen mechanische gevolgen omdat er weinig mechanisch gebeurt ....
als de temperatuur van het materiaal verandert, veranderen ook de eigenschappen van het foliemateriaal. ik zou dus bv verwachten dan fs anders is bij een hogere temperatuur dan bij kamertemp
De weerstand van de spreekspoel stijgt en dat geeft een, laten we maar even aannemen, constante verzwakking in het hele frequentiespectrum. TC zelf is een niet-lineair effect, want 2x zoveel vermogen in de driver geeft geen 3 dB extra geluidsdruk.
Het cruciale punt is: hoe snel gebeurt het? Aan de ene kant hangt dat af van het vermogen dat je erin stopt. Aan de andere van het thermische systeem: de warmtecapaciteiten en weerstanden (spreekspoel, magneet, air-gap, convectie): de opslag en afvoer van warmte. De RC-tijden van dit systeem bepalen hoe snel de temperatuur van de spreekspoel varieert (en dus de gelijkstroomweerstand). Die RC-tijden kunnen milliseconden zijn (misschien een tweeter) of misschien wel seconden (een 21" woofer met 6" spreekspoel).
Bij een open planar zie ik geen mechanische gevolgen omdat er weinig mechanisch gebeurt ....
als de temperatuur van het materiaal verandert, veranderen ook de eigenschappen van het foliemateriaal. ik zou dus bv verwachten dan fs anders is bij een hogere temperatuur dan bij kamertemp
Ja dat idee had ik ook al, de folie kan wat strakker gaan staan, maar dat is voor mid niet zo relevant. Wat je wel ziet als de folie wat strakker staat bij een ESL is dat het mid/hoog rendement stijgt. (Met een beetje geluk werkt het dus juist tegen TC in). Ik zou dit ook verwachten bij een magnetostaat.
bertor schreef:
De weerstand van de spreekspoel stijgt en dat geeft een, laten we maar even aannemen, constante verzwakking in het hele frequentiespectrum. TC zelf is een niet-lineair effect, want 2x zoveel vermogen in de driver geeft geen 3 dB extra geluidsdruk.
Het cruciale punt is: hoe snel gebeurt het? Aan de ene kant hangt dat af van het vermogen dat je erin stopt. Aan de andere van het thermische systeem: de warmtecapaciteiten en weerstanden (spreekspoel, magneet, air-gap, convectie): de opslag en afvoer van warmte. De RC-tijden van dit systeem bepalen hoe snel de temperatuur van de spreekspoel varieert (en dus de gelijkstroomweerstand). Die RC-tijden kunnen milliseconden zijn (misschien een tweeter) of misschien wel seconden (een 21" woofer met 6" spreekspoel).
Met andere woorden de dynamische pieken in de muziek wordt afgevlakt?
Tot nu toe heb ik nog geen spoortje van warmte afgifte kunnen vinden aan de Neo8PDR, ook niet na lang en intensief spelen. Ik weet dat het folie nogal heet moet worden om te veranderen (hete föhn nodig om het wat strakker te krijgen, maar alleen bij heel dun folie werkt de fohn methode <ESL bouw ervaring>). Als TC optreed zou ik dan toch iets van warmte moeten voelen?
Met andere woorden de dynamische pieken in de muziek wordt afgevlakt?
Inderdaad, maar niet alleen de dynamische pieken. Een constante toon van bijvoorbeeld een fluit zal in de eerste aanzet iets harder klinken (of de rest zal verzwakken). Continu vermogen, spreekspoel warmt op tot een nieuwe stabiele hogere temperatuur met bijbehorende verhoogde weerstand, enz.
JeroenKV schreef:
Tot nu toe heb ik nog geen spoortje van warmte afgifte kunnen vinden aan de Neo8PDR, ook niet na lang en intensief spelen. <verwijderd> Als TC optreed zou ik dan toch iets van warmte moeten voelen?
Hmm, je zou dan echt je hand op de folie moeten leggen. De warmtecapaciteit is erg laag, de wamte is zo weg en temperatuur zakt dan snel. Dat is denk ik niet voelbaar. Eigenlijk zou je de temperatuur van de aluminium geleiders / spreekspoel moeten meten. En dat doe je in feite met weerstandsmetingen zoals GerardJ doet.
Het is allemaal nog wat vaag. Volgens Geddes is het effect te langzaam om de golf echt aan te tasten (dus geen nonlineaire vervorming), maar snel genoeg om dynamische pieken af te vlakken.
Een interessant artikel. Voor 15" woofers worden hier opwarmtijdconstanten gevonden van 15-40 sec bij 300 W ingangsvermogen (met en ruissignaal). Bij kleinere luidsprekers (minder warmtecapaciteit) of grotere vermogens kan een bepaalde temperatuurstijging toch heel snel bereikt worden.
Op grond van de informatie in dit paper lijkt mij dat de opwarm en afkoeltijden veel langer zijn dan de periodenen van de signalen waarbij de luidsprekers werken. Pieken in de omhullende van muziek tijdens harde passages duren misschien wel lang genoeg om in korte tijd (hoelang?) de spreekspoel flink op te warmen.
Opwarmen leidt niet alleen tot vemogenscompressie (trouwens heel goed te zien als je een gloeilamp van behoorlijk vermogen aandoet: hij begint heel fel en na een fractie van een seconde (ook hier geen ms) neemt de licht opbrengst af door de toenemende weerstand van de gloeidraad door opwarming), maar de hogere weerstand geeft ook een (soms forse verandering van de elektrische Qes van de luidspreker: de Qes neemt af. Hierdoor krijg je variabele TS parameters en dus een dynamische filterfunctie. Dit zou wel eens goed hoorbaar kunnen zijn.
Ik heb zitten denken over mogelijke oplossingen. Om het effect van dynamische weerstandsverandering van de spreekspoel tegen te gaan wil je dat de stroom evenredig blijft met de aangeboden ingangssignaal van de versterker. Dit bereik je met stroomsturing. Je kunt de stroom door een kleine sensweerstand (bij voorkeur met en temperatuurcoefficient 0) gebruiken als regelsignaal. Echter hiermee wordt de uitgangsimpedantie van de versterker hoog en wordt de elektrische demping om zeep geholpen. De demping wordt dan alleen nog bepaald door Qms.
Een andere mogelijkheid is motional feedback.
Ik heb zitten denken over mogelijke oplossingen. Om het effect van dynamische weerstandsverandering van de spreekspoel tegen te gaan wil je dat de stroom evenredig blijft met de aangeboden ingangssignaal van de versterker. Dit bereik je met stroomsturing. Je kunt de stroom door een kleine sensweerstand (bij voorkeur met en temperatuurcoefficient 0) gebruiken als regelsignaal. Echter hiermee wordt de uitgangsimpedantie van de versterker hoog en wordt de elektrische demping om zeep geholpen. De demping wordt dan alleen nog bepaald door Qms.
Een andere mogelijkheid is motional feedback.
Ja, met stroomsturing is al lang geleden geëxperimenteerd en daarvan is ook verslag gedaan in in het JAES. Nadeel van stroomsturing is dat de speaker geen elektrische demping meer ondervindt. Die demping moet dan met een aparte snelheidssensor gerealiseerd worden. Dat levert een complexe elektronische constructie op.
Van wat ik daarvan gezien heb is dat dit de vervorming met 10 - 12 dB kan reduceren. De reductie werd destijds niet aan thermisch effecten toegeschreven maar aan een betere benutting van het magnetisch veld van de speaker en dat een snelheidsopnemer minder vervorming kan hebben dan de tegen EMK van de speaker zelf, die anders voor de demping zorgt.
Van wat ik daarvan gezien heb is dat dit de vervorming met 10 - 12 dB kan reduceren. De reductie werd destijds niet aan thermisch effecten toegeschreven maar aan een betere benutting van het magnetisch veld van de speaker en dat een snelheidsopnemer minder vervorming kan hebben dan de tegen EMK van de speaker zelf, die anders voor de demping zorgt.
Wat bedoel je met een betere benutting van het magnetische veld?
Niet-lineaire effecten door de varierende kracht op een bewegende spreekspoel omdat het omvatte magneetveld (flux) niet constant is bij verschillende uitwijkingen (vooral bij grotere uitwijkingen), is een directe bron van vervorming. Met motional feedback ga je dit ook tegen.
Laatst gewijzigd door GerardJ op vr 13 mar 2009, 20:26, 1 keer totaal gewijzigd.
Thermal compression does different things to identical/successive cycles as the temperature "signal" is related to some RMS average of the waveform envelope. Therefore it modulates the waveform causing sidebands to appear - IMD.
If the time constants are slow enough then the sidebands are so close to the original signal that they are masked. It would be an interesting exercise to see what order of magnitude the time constant should be to keep the sidebands (on average) within the mask of the original signal.
McNeill ziet de tijdvarierende effecten van thermische compressie als een vorm van amplitude modulatie. In zekere zin is dit ook zo.
Bij amplitude modulatie van een sinus ontstaan in het spectrum naast de sinus zijbanden met de informatie van het modulerende signaal. Bijvoorbeeld als een sinus van 1 kHz sinusvormig in amplitude gevarieerd wordt met een frequentie van 100 Hz, dan zie je in het spectrum een component op 1 kHz en daarnaast twee componenten op 900 en 1100 Hz: de zijbanden.
Dit gebeurd ook bij thermische compressie, echter als deze effecten heel langzaam gaan (langzamer dan de variatie van de omhullende van het muzieksignaal), vallen de zijbanden nagenoeg samen met het spectrum van de omhullende. McNeill verwacht hoorbaarheid als de thermische compressie een verschijnsel is dat niet heel langzaam is t.o.v. de tijdvariatie van de omhullende van het muzieksignaal (de dynamiek variaties in de muziek).
Laatst gewijzigd door GerardJ op vr 13 mar 2009, 21:01, 1 keer totaal gewijzigd.
Niet-lineaire effecten door de varierende kracht op een bewegende spreekspoel omdat het omvatte magneetveld (flux) niet constant is bij verschillende uitwijkingen (vooral bij grotere uitwijkingen), is een directe bron van vervorming. Met motional feedback ga je dit ook tegen.
Snelheidsfeedback is alleen werkzaam rond de resonantiefrequentie en niet veel meer daarboven. Toch leverde stroomsturing ook in de hogere regionen een verbetering van de vervorming op.
Dit was steady state gemeten met sinussen voor zo ver ik mij kan herinneren. Het zou interessant zijn om te bezien wat stroomsturing zou doen aan thermische compressie bij dynamisch gemoduleerde signalen als muziek.
In feite zou je er dus een model van kunnen opstellen als je de warmteoverdracht kent. De spreekspoel dissipeert een (groot) gedeelte van de toegevoerde energie, zo ook andere onderdelen. Heeft iemand daar al eens over nagedacht? (dan hoef ik dat niet te doen )
Ja, wel een beetje over nagedacht In feite is het maken van een Simulinkmodelletje ofzo niet zo moeilijk. Maar het vinden van de juiste parameters voor bijvoorbeeld de warmteoverdracht, dat kon nog wel eens lastig worden. Die is namelijk ook nog eens afhankelijk van de excursie (warmteoverdracht door convectie).
Ik denk dat het opwarmen van het wikkeldraad opzich snel kan gebeuren, Rdc(T) dan. De uitwisseling met zijn omgeving is vrij traag doordat lucht een slechte geleider is. Maar ik weet eigenlijk niet wat de weerstandtoename als functie van tijd is van een stuk koper. Lijkt mij ook afhankelijk, op de langere termijn, van de omgevingstemp. Hoe groter de delta-T, hoe sneller het proces.
The thing is, ik heb een model van een akoestisch gesloten driver in een simulator staan. Wat ik erin moet frutselen is die Rdc toename als functie van het gedissipeerde vermogen in Rdc.
)
In feite is het maken van een Simulinkmodelletje ofzo niet zo moeilijk. Maar het vinden van de juiste parameters voor bijvoorbeeld de warmteoverdracht, dat kon nog wel eens lastig worden. Die is namelijk ook nog eens afhankelijk van de excursie (warmteoverdracht door convectie).