Frage zu Lautsprecher

[richy]

Hi
Meine Frage ergibt sich aufgrund der Diskussion innerhalb des Threads "Frage zur konstruktiven Interferenz"
Dabei wurde der Fall behandelt, dass die intensive Feldgroessen a0 zweier Wellen, die von zwei identischen Quellen abgestrahlt werden konstruktiv zu 2*a0 interferieren.

Dies scheint zunaechst im Widerspruch zur Energieerhaltung, da die Energieflussdichte der einzelnen Wellen gleich 2*a0^2/Z ist. Die der konstruktiv ueberlagerten Welle jedoch
4*a0^2/Z. (Z ist die Impedanz des Mediums)

Ich moechte hier nochmals den akustischen Fall diskutieren.
Dazu hatte ich folgendes Beispiel angefuehrt :

Ich betreibe einen akustischen Wandler mit konstanter Leistung und erzeuge damit einen Schalldruck der Amplitude p0.
Der Wandler soll eine konstante Sinusschwingung in Form einer Kugelwelle abstrahlen.
Nun fuege ich einen zweiten identischen Wandler hinzu,so dass sich die Wellen phasengleich konstruktiv ueberlagern.
Wie hoch ist nun der resultierende Schalldruck ?
Das Beispiel laesst sich auch ueber EM Wellen, Antennen und der elektrischen Feldstaerke E formulieren.

Wiki gibt an, dass der resultierende Schalldruck im koehaerenten Fall doppelt so gross waere.
http://de.wikipedia.org/wiki/Schalldruckpegel#Koh.C3.A4rente_Schallquellen
Ueber das Verhalten der Quellen wird dabei keine Aussage getroffen.

Dies wuerde aber bedeuten, dass beide Wandler in einem Zeitintervall to zusammen die vierfache und nicht doppelte Energie eines einzelnen Wandlers abgeben.
Damit der Energieerhaltungssatz nicht verletzt ist muesste offenbar beiden Wandlern im Zeitintervall t0 die doppelte Energie zugefuehrt werden. Die Endstufen muessten damit ihre Leistung verdoppeln, z.B. in der Form, dass der Ausgangsstrom verdoppelt wird.
Aufgrund der Symetrie ist eine Argumentation mit lokaler Veraenderung der Energieflussdichte nicht moeglich.

Meine Frage waere nun in welcher konkreter Form dies geschieht.
Dazu kann man das elektische Ersatzschaltbild des Gesamtsystems betrachten.


Zu dessen Herleitung :
http://medi.uni-oldenburg.de/download/docs/lehre/kollm_phystechmed_akustik/aku7.pdf

Meine einfache Frage lautet nun :
Wie sieht das ESB fuer zwei Lautsprecher aus ?
(Sollte fuer CERN Neutrinenstern Spezialisten,egal welcher Seite, einfach zu loesen sein)
Der Abstand derselben soll so gering sein, das er vereinfacht ueber die Phase der Anregung ausgedrueckt werden kann.

Bemerkung:
Die Spannung die an RL CL anliegt entspricht dem Schalldruck p0. Sie soll sich also verdoppeln.
Man kann beide Wandler also nicht einfach parallel an den Abschlusswiderstand anlegen.

Muss ein idealer Transformator mit Mittenanzapfung verwendet werden oder kann man die Wandler einfach in Reihe legen ? Sicherlich nicht :

So kann man offenbar nicht vorgehen.
Alleine die elektrischen Parameter koennen sich nicht beeinflusssen.
Zusatzfrage :
Zwei gemeinsam betriebene Lautsprecher haben eine tiefere untere Grenzfrequenz als die einzelnen Lautsprecher.
Man begruendet dies mit einer groesseren virtuellen Menbranflaeche.
Ist diese im LC Schwingkreis des ESB der Membran enthalten ?
L und C beschreiben die Federung und Masse der Membran.
(R die Daempfung)
Fehlt hier nicht die Flaeche ?

Ich meine inzwischen der Wiki Eintrag ist nicht ganz korrekt.
Der Schalldruck wird sich nur in etwa verdoppeln.

Im realen Fall soll sich die intensive Groesse des Schallfeldes aendern. Die intensive Groesse der Endstufe ist die Spannung. Diese kann sich aber nicht aendern, sondern lediglich die extensive Groesse, der Strom.
Und damit die Impedanz des gesamten Systems gegen die die Spannungsquelle einer Endstufe arbeitet.

Um ein korrektes ESB waere ich dankbar.

Gruesse

[El Cattivo]

Hm, da ich von Akustik keinen Plan hab, hab jetzt mal schnell die pdf der Uni-Oldenburg überflogen. Dein Zusatzfrage mit der Membranfläche, da darauf müsste sich schließen lassen über die Gl. (VII.39). Den Ausdruck F/v durch Ihre elektrischen Größen ersetzen und dann sollte es gehen.

Die andere Frage ist doof. Doof weil das Ersatzschaltbild eine Analogie ist. Man müsste wissen, wie sich beide Quellen gegenseitig beeinflussen und dann ein komlett neues ESB zeichen bzw. wenn man schon dabei ist eine vernünftige Gesetzmäßigkeit finden. Wenn sie sich nich gegenseitig beeinflussen, wäre es simpel.

mfg

[zeitgenosse]

[zeitgenosse]

[richy]

Hi El Cattivo.

[richy]

Kleine Rechnung:
Wuerde der Eintrag von Wiki stimmen und auch bei nichtidealen Wandlern sich der Schalldruck einfach konstruktiv ueberlagern so waere das Bose Sytem 801/901 mit 8 Breitbandlautsprechern dazu in der Lage eine 64 fache Leistung von seinen Einzelkomponenten zu uebertragen.

Setzt man pro Speaker 100 W RMS an, so waere das Bose System vergleichbar mit einem modernen System mit 2*6400 Watt RMS Lesitungsaufnahme.
Das ist voellig unrealistisch. Solch ein System klingt anders.
Jeder Speaker muesste im Verbund 800 Watt verkraften.
Man koennte daraus auch schliessen, dass sich ein Bose System besonders leicht durchblasen laesst.
Im Betrieb sinkt der Anschlusswiderstand drastisch.
=> nun doch keine Wandler mit besonders geringer Impedanz.

Der Wiki EIntrag ist nur mit Vorsicht zu geniessen.

Unter Hifi Puristen gilt Bose heute uebrigends eher als Edelmuell.

[zeitgenosse]

[El Cattivo]

[richy]

HI

@zeitgenosse
Meine Aussage bezog sich auf dein Zitat :

[El Cattivo]

Hallo Richy

Wie gesagt, ich habe keinen Plan von Akustik. Ich würde ich dir aber empfehlen dich beim mechanischen Teil komplett vom bereits vorhandenen Ersatzschaltbild zu lösen und bei Null anzufangen. Trotzdem habe ich gerade ein gewisses Interesse entwickelt, würde gerne mal wissen, was du unter eine 'unendlichen Schallwand' genau verstehst. Quasi so in der Art:

Einfach nur ein paar Lautsprecher nebeneinander angeordent, vorne und hinten völlig freier Raum?! Dann wäre die Lösung trivial. Gut, ich die Lautsprecher ein wenig idealisiert, sie strahlen nur nach vorne ab. Wenn man das Abstrahlverhalten nach hinten berücksichtigt, sähe es in etwa spiegelverkehrt aus.

mfg

[richy]

Hi El Cattivo

[richy]

Bildchen der Bose 901:

Bei ebay gibt es uebrigends jede Mengen Reperatursets fuer die Gummisicken. Das spricht fuer das hier erarbeitete.
http://shop.ebay.de/items/?_nkw=bose+901&_sacat=0&_fromfsb=&_trksid=p3286.m270.l1313&_odkw=bose091&_osacat=0
Ebenso:

[zeitgenosse]

Etwas Nostalgie:

Wir hatten einmal eine Jukebox mit Röhrenverstärker. Unten befanden sich zwei Tieftöner und oben war ein Exponentialhorn montiert.

Das ist aber Jahrzehnte her.

Gr. zg
_________________
Make everything as simple as possible, but not simpler!

[richy]

Hi zeitgenosse
Hast du mal nach der Julebox gegoogelt ?
Mein erster Verstaerker war auch ein Roehrenradio. Allerdings ohne Expo Horn. Die hab ich mir spaeter selber gebaut, bestueckt mit Dampfradiolautsprecher vom Sperrmuell.
Roehren werden im Musikerbereich immer noch verwendet, aber sind selbst als Vorverstaerker unheimlich teuer.
Selbst mit modernsten digitalen virtuellen Amps bekommt man deren Klang nicht nachempfunden.
Von den Dampfradios habe ich leider nur noch eines aber ansonsten noch sehr viele Geraete aus der Zeit. Mein Lieblingsteil ist ein Roehrensinusgenerator, den man auch als Amp verwenden kann.

[zeitgenosse]