Elektrische demping spreekspoel neutraliseren

Ik kan er geen chocola van maken.
Wat is "spider"?
Wat is "dunne surround"?
Voor zover ik het begrijp heeft de speaker 3 spoelen.
Één spoel die zorgt voor de normale aandrijving van de speaker door de versterker.
Twee extra spoelen die een normale commerciële luidspreker niet heeft.
Deze twee spoelen zijn identiek en worden in tegenfase aan elkaar geknoopt. Bij jou is dat één (hulp)spoel waarvan de winding halverwege omgedraaid wordt.
En nu haak ik af. Bij mijn weten induceert deze spoel nl geen resulterende EMK. De spanning die de windingen linksom opwekken wordt tegengewerkt door de spanning die de windingen rechtsom opwekken, dacht ik tot nu toe.

Een plaatje zou hier kunnen helpen.

Normaal gesproken moet de spreekspoel juist zwaar gedempt zijn; hij mag beslist niet op eigen houtje bewegen (dus niet doorschieten), maar moet steeds de positie innemen die hoort bij de momentele spanning die uit de (geluid-)versterker komt.

Ik kan er ook geen touw aan vast knopen, en ik weet best het één en ander van luidsprekers.

Zoals ik het lees heeft ie 1 extra spoel die (dus) als elektische spider (ohm pi, dat dunne stof achtige spul wat net tegen de spoel aan zit bevestigt aan de kooi, zeg ik dat zo goed ) maar die wekt, net als de gewone spoel emk op die de demping teniet doet. Snap het probleem daar niet zo van want dan gooi je er toch gewoon een beetje extra stroom in? Het is toch zo dat een versterker dit zelf ook probeert te controleren en dat juist die emk roet in het eten gooit afhankelijk van de dempingsfactor van de versterker of is dit nog niet uit onderhandeld door 'zij die het weten' ?

Hoe wil je dat aansturen dan?

Spider: Toch weer wat geleerd .

Kijk eens naar versterkers met een negatieve uitgangsimpedantie.
Ooit beschreven door Elektuur.
Het wordt redelijk wat toegepast in de actieve professionele hoek (o.a. Mackie)

Negatieve impedantie ?

ehhm praktische vraag: hoe zorg je dat de luchtspleet tussen spoel en magneet gehandhaafd blijft.

Kan wel, lijkt me (in ieder geval binnen een bepaald gebied), maar het suggereert een zeer instabiel systeem.

Ik heb echt totaal geen verstand van luidsprekers, maar wel van elektromotoren en de sturingen daarvoor, en heb al vaker gehoord dat professionele systemen verdacht veel op motorsturingen lijken; door despanning en stroom te meten, kun je FOC (field-oriented control) toepassen.

Een andere optie lijkt me om een tweede spoel te wikkelen die stroomloos blijft en je gebruikt voor de feedback naar de versterker.

Even ter verduidelijking (sorry voor de engelse termen, ik zit veel op engelse audio forums i.v.m. dit project)

* spider is de dempingsring "veer" onderaan de conus (meestal oranje)
* surround is de rubberen rand rond de conus

Heb snel even een schema getekend, dat maakt het iets duidelijker.

De bedoeling is dat deze speaker met een gewone versterker wordt aangestuurd dus zonder terugkoppeling zoals philips ooit gedaan heeft. Wat ik wil bereiken: op laag volume lage demping zodoende de resonantiefrequentie daalt en de response op lage volumes hoger ligt (meer detail). Nu moeten fabrikanten een compromis zoeken en dat wil ik vermijden.

In middenstand zal er geen tegen emk optreden maar naarmate het geheel uit center komt is dit wel van belang. (de demping zal hierbij veranderen) Op zich geen probleem maar de spreekspoel geeft al een extra demping en aangezien er zonder spider gewerkt wordt centreer ik het geheel met ferrofluid (deze vloeistof heeft ook een dempingswaarde afhankelijk van de gekozen viscositeit). Daarmee denk ik dat het geheel over gedempt wordt. vandaar mijn vraag.

Zou er een manier zijn om een spanningsbron met terugkoppeling te gebruiken zodanig deze de tegen emk kan opheffen?

kan aan mij liggen, maar ik zie het centreren nog niet helemaal de rest is allemaal wel op te lossen, je kunt je demping zo strak maken als je zelf wilt m.b.v. sturing. e.e.a. is afhankelijk van je regeling (analoog digitaal, snel traag met of zonder overshoot (overshoot lijkt me wellicht een leuk effectt e kunnen geven))

kan allemaal, het is op smaak.

kijk je hebt 3 spoelen wat het al complexer maakt (waarom geen 2? Dan kun je ook dempen zoals je wilt)

Alles wat niet lineair is, is ongewenst, toch?

Als je de spreekspoel een demping geeft die proportioneel is met de uitwijking, niet lineair dus, dan krijg je toch een hoop (even orde) vervorming? Of wil je de stroom door de dempingsspoel dynamisch veranderen met de "envelope" van het muzieksignaal, als een soort compressor?

[Bericht gewijzigd door Fuzzbass op dinsdag 5 februari 2013 09:51:09 (25%)]

@fuzzbass: daarom spelen jullie gitaristen ook met o.a. distortion (gokje hoor, maar vrij gebruikelijk in dat genre)

en sommige mensen zijn helemaal weg van harmonischen, zo kunen alu cone speakers prachtig zingen soms.... niet lineair, maar wel mooi.

Het gaat hier in totaal om twee spoelen. Het groene en gele deel is één spoel dat gewoon in het midden omgedraaid is. Als je dan een dc spanning aansluit op dit ene spoel zal deze zich centreren (deze dc spanning is constant zodat je wel een lineaire demping krijgt). als je ertegen duwt zal er zich lineair een tegenkracht ontwikkelen aangezien er bv. 10wikkelingen van de ene erbij komt en 10wikkelingen van de andere eraf gaat. duw je tweemaal zo hard dan zullen er 20 wikkelingen bijkomen en 20 van de andere kant eraf gaan. enzo.... de fluxdensiteit heb ik gesimuleerd met flemm en is 95% lineair over 15mm uitslag (Xmax). Maar door de tegen EMK gaat de demping veranderen in functie van frequentie etc... dat wil ik vermijden. Dus met dit systeem kan je zoals al aangehaald is uw demping naar smaak instellen. of bv. van het audiosignaal een gemiddelde nemen door een condensator en zo een opamp aansturen om dit signaal naar het dempingsspoel te sturen. M.a.w. grote belasting hoge demping kleine belasting kleine demping....

Het plaatje is in elk geval duidelijk, en ik begrijp dat de dubbele spoel met DC erdoorheen, in het magnetisch veld van de luidspreker, als een veer werkt.

Als de erin opgewekte audiospanning daarbij een probleem zou geven, moet je dus zorgen dat die geen audiostroom door de 'veer' spoelen laat lopen.
De 'veer' DC-voeding moet dus hoogohmig zijn voor AC. Het eenvoudigst is dat met een serieweerstand, maar dat is onzuinig, zoals je al hebt gezegd.

Het zuinigst zou een smoorspoel zijn. Zijn waarde hoeft maar relatief klein te zijn (100 mH bijvoorbeeld). Je kunt dus - om verzadiging door de hoge gelijkstroom te vermijden - een luchtspoel maken zoals er in cross-overs wel zitten. Het kost alleen wel een hoop koperdraad.

Hier is een air coil calculator.

Is het niet veel eenvoudiger om die dubbele spoel uit een stroombron te voeden, in plaats van een spanningsbron? Een spanningsbron met een weerstand in serie benaderd een stroombron, maar dat kun je dus ook anders oplossen. Misschien is een simpele LM317 als stroombron zelfs voldoende, al heb ik geen idee hoeveel ruis die op hoorbare frequenties produceert.

@TS: wat versta je onder "demping" in de spreekspoel? Bij demping in een LCR circuit denk ik vooral aan ohmse weerstand, de andere componenten zijn reactief, en daarmee veroorzaken ze juist oscillaties en geen demping. Je zou een LC filter ook als "demping" kunnen zien, maar in dat geval gaat er eigen geen energie verloren, maar wordt het opgenomen en weer afgegeven.

Ik heb me wel vaker afgevraagd waarom een normale eindversterker (voor zover ik weet, ik ben geen audio fanaat) een gemoduleerde spanning geeft, in plaats van een gemoduleerde stroom. Met die laatste compenseer je automatisch voor tegen-EMK en alle reactieve componenten, met natuurlijk wel de moeilijkheid dat de regeling voor de hogere frequenties toch best snel moet zijn. Voor lage- en midden frequenties lijkt me dat prima te doen.

EDIT: typefout stroom(bron)

Bedankt Frederick! Daar was ikzelf niet opgekomen, simpel en goed!

cheers

Op 5 februari 2013 12:21:32 schreef SparkyGSX:
Is het niet veel eenvoudiger om die dubbele spoel uit een stroombron te voeden, in plaats van een spanningsbron? Een spanningsbron met een weerstand in serie benaderd een stroombron, maar dat kun je dus ook anders oplossen. Misschien is een simpele LM317 als stroom zelfs voldoende, al heb ik geen idee hoeveel ruis die op hoorbare frequenties produceert.

@TS: wat versta je onder "demping" in de spreekspoel? Bij demping in een LCR circuit denk ik vooral aan ohmse weerstand, de andere componenten zijn reactief, en daarmee veroorzaken ze juist oscillaties en geen demping. Je zou een LC filter ook als "demping" kunnen zien, maar in dat geval gaat er eigen geen energie verloren, maar wordt het opgenomen en weer afgegeven.

Ik heb me wel vaker afgevraagd waarom een normale eindversterker (voor zover ik weet, ik ben geen audio fanaat) een gemoduleerde spanning geeft, in plaats van een gemoduleerde stroom. Met die laatste compenseer je automatisch voor tegen-EMK en alle reactieve componenten, met natuurlijk wel de moeilijkheid dat de regeling voor de hogere frequenties toch best snel moet zijn. Voor lage- en midden frequenties lijkt me dat prima te doen.

Op dit moment gebruik ik een LM317 met voldoende koeling om het geheel te voeden. Dit aangesloten op een batterij omwille van geen rimpel. (had er niet bij nagedacht dat dit sowieso de emk opheft zoals je zegt)

Voor wie het geheel even in werking wil zien

http://www.youtube.com/watch?v=o9pvRz2UseU

[Bericht gewijzigd door Henry S. op dinsdag 5 februari 2013 12:54:38 (2%)]

Op 5 februari 2013 09:37:49 schreef High met Henk:
kan aan mij liggen, maar ik zie het centreren nog niet helemaal de rest is allemaal wel op te lossen, je kunt je demping zo strak maken als je zelf wilt m.b.v. sturing. e.e.a. is afhankelijk van je regeling (analoog digitaal, snel traag met of zonder overshoot (overshoot lijkt me wellicht een leuk effectt e kunnen geven))

kan allemaal, het is op smaak.

kijk je hebt 3 spoelen wat het al complexer maakt (waarom geen 2? Dan kun je ook dempen zoals je wilt)

Dat centreren en dempen doet die 'spider' toch al ? Die gegolfde ring heeft een bekende elasticiteitscoëfficiënt en een zo laag mogelijke compliantiein de richting loodrecht op het vlak met voldoende compliantie en in het vlak van die ring moet de elasticiteitscoëfficiënt juist zodanig zijn dat de ring de spreekspoel gecentreerd houdt.

Het lijkt me al met al een ingewikkelde oplossing voor iets dat met de juiste materiaalkeuze eenvoudig is te verwezenlijken.

Helaas geeft Wiki geen vertaling van die spider en surround (hoezo verarming van het Nederlands !), terwijl de woorden wel bestaan. Ik kan er alleen even niet op komen.

Heb je die LM317 als stroombron of als spanningsbron geconfigureerd? Dat maakt nogal een verschil!

Als spanningsbron (je ziet ik ben geen elektronicus, 12j geleden gehad in't school pfioew lang geleden)

Wat zou het beste zijn? stroombron of met een spoel werken?

[Bericht gewijzigd door Henry S. op dinsdag 5 februari 2013 13:58:04 (37%)]

Er worden hier twee termen door elkaar gehaald.

De 'demping' waar JN het over heeft, is in feite de veerconstante. Met een dubbel zo grote DC-stroom, zal de tegenwerkende kracht dubbel zo groot zijn.

Met demping wordt meestal bedoeld hoe snel de aanwezige energie gedissipeerd wordt. Als jij een compleet ongedempte speaker (die bestaat niet) een tik geeft, staat die een uur later nog heen en weer te bewegen. De veerconstante, samen met de massa, bepaalt de frequentie waarop de speaker beweegt. Een zeer sterk gedempte speaker zal juist heel langzaam terugkeren naar zijn rustpunt.

Als je deze speaker wilt dempen, moet je die geinduceerde emf in je extra spoel niet wegregelen, maar juist in een weerstand opstoken. De waarde van die weerstand bepaalt de demping; een hele lage of hoge waarde geeft weining demping, en ergens daar tussenin ligt het maximum.

Op 5 februari 2013 12:43:21 schreef Tidak Ada:
[...] Dat centreren en dempen doet die 'spider' toch al ? Die gegolfde ring heeft een bekende elasticiteitscoëfficiënt en een zo laag mogelijke compliantiein de richting loodrecht op het vlak met voldoende compliantie en in het vlak van die ring moet de elasticiteitscoëfficiënt juist zodanig zijn dat de ring de spreekspoel gecentreerd houdt.

Het lijkt me al met al een ingewikkelde oplossing voor iets dat met de juiste materiaalkeuze eenvoudig is te verwezenlijken.

Helaas geeft Wiki geen vertaling van d spider en surround (hoezo verarming van het Nederlands !), terwijl de woorden wel bestaan. Ik kan er alleen even niet op komen.

[afbeelding]

Het is inderdaad door de juiste materiaalkeuze ook te verwezenlijken maar... (dit is maar mijn opvatting er kunnen fouten inzitten)
1) Een spider is maar over een klein gebied lineair.
2) Indien een "losse" spider heb je veel detail en hoog rendement maar je kan geen groot vermogen aan (teveel uitslag + conus is niet meer onder controle)
3) Indien je een filter plaatst zodat de resonantie frequentie net weg gefilterd word (zoals ik weet meestal het geval is) dan kan je uw resonantiefrequentie net boven deze filterfreq. laten uitkomen als je uw demping vaster zet wat resulteert in meer bas bij bv. een lager volume... => een equalizer kan dit ook maar als je een versterker hebt die je op "direct" kan zetten hoor je het verschil met en zonder equalizer en dit is toch opmerkelijk.

Op 5 februari 2013 13:06:25 schreef Goeievraag:
Er worden hier twee termen door elkaar gehaald.

De 'demping' waar JN het over heeft, is in feite de veerconstante. Met een dubbel zo grote DC-stroom, zal de tegenwerkende kracht dubbel zo groot zijn.

Met demping wordt meestal bedoeld hoe snel de aanwezige energie gedissipeerd wordt. Als jij een compleet ongedempte speaker (die bestaat niet) een tik geeft, staat die een uur later nog heen en weer te bewegen. De veerconstante, samen met de massa, bepaalt de frequentie waarop de speaker beweegt. Een zeer sterk gedempte speaker zal juist heel langzaam terugkeren naar zijn rustpunt.

Als je deze speaker wilt dempen, moet je die geinduceerde emf in je extra spoel niet wegregelen, maar juist in een weerstand opstoken. De waarde van die weerstand bepaalt de demping; een hele lage of hoge waarde geeft weining demping, en ergens daar tussenin ligt het maximum.

Inderdaad dit heb ik slecht geformuleerd. De demping zit voornamelijk in de emf en ferrofluid. De vering is aanpasbaar door de dc spanning. Te veel demping geeft te weinig detail te weinig demping zorgt voor "ringing".

Nu kan ik niet meer volgen? Is een spoel in serie niet voldoende om een contante stroom door het spoel te genereren, ongeacht de freq.?

[Bericht gewijzigd door Henry S. op dinsdag 5 februari 2013 13:58:35 (28%)]

Wel een interessant experiment, maar ik ben bang dat dit net zo zal gaan al dat Philips systeem met (ik dacht) "Motional Feedback". Het sterft een stille dood omdat het èn te gecompliceerd is èn je geen vrijheid in luidspreker- en versterkerkeuze hebt.

Wat voor een doelgroep heb je in gedachten ?
Gaat het om de klassieke HiFi enthausiast of om diegenen, die de muziek elektronisch aan hun smaak willen aanpassen i.c. popliefhebbers ?

Heb je overigens ook al aan een kortgesloten winding gedacht om demping te verwezenlijken ? Ik geloof da KEF dat ooit heeft gedaan Of was het nu Bowers & Wilkins ?
Overigens zul je met grote conus (het juiste Nederlandse woord, niet diaphragm) uitslagen sowieso zorg moeten dragen, dat de luchtspleet zo lang mogelijk is en dat de veldverdeling in die luchtspleet zo lineair mogelijk is.

Helaas geeft Wiki geen vertaling van die spider en surround (hoezo verarming van het Nederlands !)

Is dat de schuld van het woord 'Wiki', of heeft niemand de moeite genomen een plaatje te uploaden?
Zelfs ik weet nog wel dat het de centreerring en de ophanging zijn.

De centreerring is trouwens geen èchte spider. De echte spider zat midden in de luidspreker, op de middenpoot van de magneet. Hij hield de conus dus van binnenuit op zijn plaats met een aantal vanuit het midden lopende pootjes, vandaar de naam. Heel ouderwets en in onbruik.

 \         /                   \         /
  \       /                     \       / 
+--\     /--+ centreerring       \--+--/   spider