Tech-Talk - Was bedeutet eigentlich ... ? - |
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Hier werden die verwendeten Begriffe erklärt
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Resonanzfrequenz f0 Ein elektro-dynamischer Lautsprecher stellt ein schwingungsfähiges Masse-Feder-System dar. Die Masse kommt von Membran und Spule, die Federkräfte von Sicke und Zentrier-Spinne (im wesentlichen). Die Eigenfrequenz dieses Systems wird als Resonanzfrequenz bezeichnet. Sie wird im nicht eingebauten Zustand gemessen. Äquivalentvolumen Das Äquivalentvolumen beschreibt die Nachgiebigkeit / Steifigkeit der Aufhängung der Membran. Ein kleines Äquivalentvolumen entspricht einer straffen Einspannung, ein großes Äquivalentvolumen einer weichen Aufhängung. Ein Gehäuse von der Größe des Äquivalentvolumens erzeugt bei Auslenkung der Membran die selben Rückstellkräfte wie die Aufhängung der Membran. mechanische Güte Mechanische Reibung / Verluste dämpfen das Eigenleben der Membran. Der Kehrwert dieser Dämpfung ist die mechanische Güte d.h. wenig Verlust bedeutet hohe Güte. Bei offenem Eingang schwingt das Chassis mit der Charakteristik der mechanischen Güte. Der Wert bezieht sich auf das Chassis im nicht eingebauten Fall. elektrische Güte Der elektrische Antrieb zwingt der Membran Bewegungen auf und bedämpft mögliche Eigen-Schwingungen der Membran. Der Kehrwert der Dämpfung ist die elektrische Güte; d.h.: starker Antrieb = starke Bedämpfung = kleine Güte! Der Wert bezieht sich auf das Chassis im nicht eingebauten Fall. Gesamtgüte Die Gesamtgüte wird von elektrischer und mechanischer Güte bestimmt. Die dämpfenden Wirkungen von Mechanik und elektrischem Antrieb addieren sich, die Gesamt-Güte als Reziprokwert der Gesamt-Dämpfung ist deshalb immer kleiner als die mechanische oder elektrische Güte. Bei kurzgeschlossenem Eingang schwingt das Chassis mit der Charakteristik der Gesamt-Güte. Der Wert bezieht sich auf das Chassis im nicht eingebauten Fall. Butterworth Filter Ein Butterworth-Filter erzeugt einen maximal flachen Frequenzgang, d.h. der Frequenzgang bleibt möglichst lange glatt (ohne ripple wie das Tschebycheff-Filter) und fällt dann steil ab. Man spricht auch von Butterworth-Charakteristik des Filters oder des Frequenzganges. Die Grenzfrequenz des Filtes wird am -3dB-Punkt angegeben. Dieses Filter erzeugt im Zeitverhalten bereits ein leichtes Überschwingen und ist nur für ungerade Ordnungen geeignet, Frequenzweichen mit Allpass-Verhalten zu ermöglichen. Linkwitz Filter Das Linkwitz-Filter bzw. die Linkwitz-Charakteristik ist aus dem Butterworth-Filter ableitbar. Das Linkwitz-Filter ensteht aus zweimaliger Anwendung des Butterworth-Filters, es hat deshalb immer eine gerade Ordnung. Auch dieses Filter erzeugt im Zeitverhalten ein leichtes Überschwingen. Hauptanwendungsfall ist die Konstruktion von Frequenzweichen, da es für gerade Ordnungen ein Allpass-Verhalten ermöglicht. Die Grenzfrequenz des Filtes wird am -6dB-Punkt angegeben. kritisch gedämpftes Filter Das kritisch gedämpfte Filter zeigt keine Resonanzerscheinungen und (als Tiefpass) kein Überschwingen in der Impulsantwort. Es ist aus lauter Filtern 1. Ordnung rückwirkungsfrei zusammengesetzt und zeigt einen relativ langsamen Abfall im Frequenzbereich. Überschwingen Das Überschwingen beschreibt, wie genau das Ausgang-Signal im Zeit-Bereich dem Eingangs-Signal folgt. Gemessen wird dieser Wert in der Regel in % des "Überschwingens" bei stufenförmiger Anregung. Wenig Überschwingen bedeutet wenig Eigen-Resonanz und damit klangliche Neutralität des Lautsprechers. Allpass Mit Allpass-Verhalten ist gemeint, daß der Frequenzgang glatt ist ("alle Frequenzen passieren gleich laut"). Der Begriff bezieht sich auf das Amplituden-Verhalten, die Phase des Signals kann durchaus durcheinandergewirbelt werden. Allpass-Verhalten ist das Ziel der Frequenzweichenkonstruktion damit im Übergangsbereich zwischen zwei Chassis weder ein Einbruch noch eine Überhöhung im Frequenzgang entsteht. Es gibt beim Frequenzweichen-Design noch weitere Ziele wie Impulsantwort und Rundstrahlverhalten ;-). Für gerade Ordnungen erzeugen die Linkwitz-Filter einen Allpass, für ungerade Ordnungen die Butterworth-Filter. Bass-Reflex-Box Bei der Bass-Reflex-Box ist am Gehäuse eine Öffnung angebracht (meist ein Tunnel). Hierdurch entsteht ein schwingfähiges Masse-Feder-System (die Luft im Tunnel ist die Masse, das Volumen des Gehäuses bildet die Feder). Diese Resonanz überlagert sich mit dem vom Chassis abgestrahlten Schall. Bei korrekter Dimensionierung wird der Bass unterstützt und es werden sinnvolle Frequenzgänge realisiert. In der Regel sind die hierfür benötigten Gehäusevolumina sehr groß (siehe "Wie funktioniert's genau?"). Oft entstehen durch den Tunnel auch unerwünschte Resonanz-probleme im Mitteltonbereich, da der Tunnel auch auf Oberwellen schwingen kann. |
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