Breitbandlautsprecher mit Konstantstrom betreiben.

[Uli72 0]

Hallo,

 

ich habe vor einiger Zeit mal irgendwo einen Artikel gelesen, in dem beschrieben wurde, dass es Sinn machen kann, einen Breitbandlautsprecher an einem Verstärker zu betreiben, der einen dem Eingangssignal entsprechenden Strom (!) ausgiebt. Begründet wurde dies damit, dass nunmal die Lautstärke vom Membranhub und der Membranhub wiederum direkt vom Strom durch die Schwingspule abhängig ist.

 

Jetzt bastele ich schon seit einiger Zeit an einer entsprechenden Endstufe, und wie´s scheint, hat das Verfahren tatsächlich klangliche Vorteile (ausgeglichenerer Frequenzgang, weniger Mittenbetonung)gegenüber "normalen" Verstärkern.

 

Leider macht die Endstufe noch einige Probleme (bin ja nur Bastler) und im Netz hab ich auch noch nichts zu diesem Thema gefunden. Deshalb hätte ich gerne gewusst, ob jemand mehr dazu weiss (Links, Schaltläne etc..). Zum Testen habe ich ein Paar Lautsprecher vom Typ Coral "Flat- 10 II 55W 8 Ohm Japan" Das sind nicht mehr die neuesten, sind klanglich aber ganz ordentlich. Kennt jemand diesen Typ?

 

Viele Grüße

Ulrich

 

 

[boxworld 0]

Also: Chassis 8 Ohm, Spannung 8V fliessen 1A macht 8W.

Ein Verstaerker kann nur Strom abgeben wenn die noetige Spannung vorhanden ist. Jeder gute Verstaerker sollte aber in der Lage sein auch bei 4 Ohm genuegend Strom liefern zu koennen der dem Spannungs Widerstandsverhaeltniss entspricht.

 

Gruesse Marc

 

[Mwf 0]

Hi Marc (und Ulrich),

 

was Ulrich sucht sind Infos zu Verstärkern mit Konstantstrom-Ausgang

= Ri sehr groß, "Dämpfungsfaktor" sehr gering,

 

also das genaue Gegenteil zu den üblichen Amps mit Konstantspannungs-Ausgang

= Ri sehr klein, Dämpfungsfaktor sehr hoch.

 

 

Habe leider auch keine ausgearbeiteten Schaltungen im Netz gefunden.

Das Grundprinzip dürfte ja bekannt sein (Gegenkopplungsabgriff über niederohmigem R z.B. 0.1 Ohm in Serie zur Last).

 

Es trifft übrigens nicht zu, die Membranamplitude sei proportional dem durch die Spule fließenden Strom.

Richtig ist:

Die Membran-"bewegung" ist das Resultat aus antreibender Kraft (B*l*i, also proportional dem Strom) und den dagegenwirkenden Kräften, d.h.:

 

* unterhalb Fres dominieren die Federsteifigkeiten

* oberhalb Fres: die bewegten Massen

* auf Fres: die mechanischen und elektrischen Reibungs/Dämpfungskräfte

 

Die fehlende elektrische Dämpfung bei Konstantstrom-Betrieb führt zu einer stärker ausgeprägten Grundresonanz

= mehr "Baß", Dämpfung entsprechend nur noch Qm (z.B.: 2 = +6 dB).

 

Mit steigender Frequenz und üblicher Spannungssteuerung steht dem Stromfluß die Induktivität der (gewickelten) Schwingspule entgegen.

Daher mehr Höhen bei erzwungenem Konstantstrom.

 

 

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Also nur anderer Frequenzgang ("weniger Mitten")

-- der ja auch mittels Spezial-EQ und üblichen Amps möglich wäre ?

 

Nicht ganz.

Eine Änderung des Verzerrungsverhaltens dürfte eintreten.

Je nachdem, inwieweit sich Treiber-Verzerrungen in Gegen-EMK (Resonanzbereich) oder Induktivität (Höhen) wiederfinden und so durch Konstantstrom zwangsweise (Gegenkopplung) reduziert werden.

Sicher gibt es auch "Spannungsverzerrungen", die in diesem Fall natürlich zunehmen.

 

Auch die Kompression bei hohen Pegeln durch steigendes R (Temperaturgang von Kupfer/Alu: +4% = -0.34 dB pro 10°C) wird durch Stromsteuerung ausgeglichen.

Als Nachteil wird aber ein wichtiger Selbstschutzmechanismus der LS/Amp-Kombination außer Kraft gesetzt.

 

 

Also Klangänderung ja,

aber mit Vor- und Nachteilen,

je nach Anwendung zu gewichten ... ;-).

 

 

Gruß,

Michael

 

P.S.:

auch der Amp-GAU ist verschiedenen:

normalerweise ist dies der Kurzschluß,

bei Konstant-Stromquellen aber eher der Leerlauf, gegen den Sicherrungsmaßnahmen zu treffen sind.

 

[boxworld 0]

Hallo Michael

 

Das funktioniert dann doch sicher nur bei Lautsprechern die komplett Impedanzlinearisiert sind, oder? Sonst duerfte die Spannung im Superhochtonbereich und in der Resonanz bis an die Clippingrenze gehen.

Komische Geschichte.

 

Gruss Marc

 

[Uli72 0]

Hallo Michael,

 

danke für deine ausführlichen Infos.

Mein ursprünglicher Gedanke war, dass der Verstärker über den konstanten Strom die Lautsprecher fest im Griff hat. Der Theorie der Konstantstromquelle nach fällt die Dämfung aber tatsächlich weg!

Trotzdem finde ich den Klang nicht unpräzise. Ich würde ihn als kräftig und rund, aber nicht aufgeblasen oder aufdringlich beschreiben, vergleichbar einem uralten Röhrenradio.

 

Den Gegenkopplungsabgriff habe ich tatsächlich an einen 0.1 Ohm Widerstand hinter dem LS gelegt. Einen Vorteil dieser Schaltung sehe ich darin, dass es nur einen Signalweg gibt, der gleichzeitig Last- und Gegenkopplungssignal führt. Ergibt sich so, zusammen mit der Stromansteuerung des LS, nicht eine möglichst "zeitkorrekte" Widergabe ?

 

Im Resonanz- und Hochtonbereich wird dem Amp tatsächlich einiges abverlangt. Bei Zimmerlautstärke ist aber alles noch im "grünen Bereich". Hier mal meine Messwerte der LS-Spannung bei verschiedenen Frequenzen ausgehend von 1kHz/100mV.

 

44 Hz (Resonanz): 800mV

100Hz: 125mV

1 kHz: 100mV

5 kHz: 225mV

10kHz: 350mV

20kHz: 650mV hier ist ja dank CD Ende

 

Ich denke, dass ich die Stabilitätsprobleme der Endstufen noch in den Griff bekomme. Ich werde noch ein wenig experimentieren... Ja, "Komische Geschichte" , aber interessant.

 

bis dann...

Ulrich