Projekt mit aktiv gesteuerter variabler Ventlänge

fuma55

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Wilfried
Moin zusammen,

was haltet ihr von der Idee einen Subwoofer im Br. mit variabler Ventlänge zu bauen?
Auf der mechanischen / Elektrischen und Steuerungsseite ist das für mich alles kein Problem - die Frage wäre nur wie sowas akustisch wirkt.

Die Idee:

Normales Br gehäuse mit einem seitlich geführten Vent. Das letzte Stück dieses Vents (ich hätte jetzt mal gut 20cm Variablität eingeplant) soll beweglich und Reibungsarm auf einer eingelassenen Linearführung laufen. Das bewegliche Stück muss um die nötigen Beschleunigungen zu gewährleisten leicht sein (also nicht unbedingt Holz sondern vielleicht ein 3D Druckteil).

Das Chinch Audiosignal wird abgegriffen und in einer kleinen Box mit Microcontroller verarbeitet. Abhängig von der dominanten Wellenlänge im Bassbereich wird der Vent gestellt. Wenn man sich die Schnelligkeit von Modellbauservos ansieht die auf 6v laufen habe ich da wenig bedenken. Sollte sich ein Delay verzeichnen lassen (Der Vent stellt zu langsam) könnte man das Audiosignal am Ausgang der Box auch verzögern - und das ganze über die Laufzeitkorrektur eines DSP wieder mit dem Frontsystem in den Einklang bringen.

Was ich nicht weiß - gab es sowas schon mal? Hat jemand Ideen wie sich sowas klanglich verhalten kann? Ich denke die ganze Regelung braucht ein wenig Arbeit bis der Algorythmus vernünftig läuft aber sonst sehe ich bisher keine Probleme? Was denkt ihr?

Grüße!
 
Also ich mag solche Spielereien sehr, aber wenn du das machst, dann müsstest du die Front ebenfalls in Echtzeit nachstellen, damit das Setup auch zu jedem Zeitpunkt stimmt.

Sonst wirds hinten mal dominant, mal nicht, mal laut mal leise - die Anbindung an die Front passt dann nur aus Zufall.
 

Ein deutlich breiterer Bereich mit hohem Wirkungsgrad bei gleicher elektrischer Leistung und Baugröße?

Das verstehe ich nicht. Dann soll bei jeder Basspassage der Port variieren? Was ist mit einer Drum und einem gleichzeitigen Tiefbass? Sprich wenn beides gleichzeitig ist, hast du untenrum mehr Schub, spielt die Drum im gleichen Lied allein, hat die auf einmal mehr Druck? Das kann ich mir irgendwie nicht vorstellen, dass das funktioniert und klingt. Zumal du die Entzerrung dann je nach Abstimmung ja verändern müsstest?!
 
Würde das dann nicht eher wie ein mechanischer EQ wirken?
 
wie sagt Anselm? "Versuch macht klug". Mir gefallen "quer" gedachte Ideen auch. Kann nicht schlimmer als schief gehen, bringt aber in jedem Fall Erkenntnisse. Und wenn's was bringt, könnte das sogar patentwürdig werden. Müsste dann aber früher als heute in 6 Monaten eingereicht werden!
 
Wenn es Linearmotoren gibt, die bis 50 oder 60 Hz arbeiten und einen Hub von ~20 cm machen... warum dann nicht direkt als Schwingspule bauen? Servodrive, Motorbass als Stichworte.
 
Ob die Idee gut ist, keine Ahnung.
Aber eine mechanische Verstellung eines Ports stelle ich mir schwierig vor.
Da eine Passivmembran eine ähnliche Funktion wie ein Port hat, man zum Abstimmen das Gewicht ändert, könnte man doch das Gewicht in Form von magnetischer Kraft ändern. Somit hätte man statt einer mechanischen Regelgrösse stumpf eine Spannung, die ein Magnetfeld erzeugt.

LG
Marek
 
Also im Prinzip einen zweiten angesteuerten Lautsprecher, der die Abstimmfrequenz beeinflusst.
 
Das Prinzip ist ähnlich. Erhöhung der relativen Füllung durch Resonanz am Einlass. Ist in rein passiv in fast jedem Auto zu finden. Häufig mit Abstimmung auf diverse Drehzahlbereiche. Unser Hobby hat also auch in der „realen Welt„ einen Platz :)

Ich bin aber gespannt auf deine Umsetzung. Schon vom rein akademischen Blickpunkt her...
 
Hi,

interessante Idee! Unter bestimmten Umständen kann das schon funktionieren, denke ich.
Du musst ja ohnehin das Signal in einen Prozessor speisen. Die Möglichkeit dadurch die Laufzeit anzupassen hast du ja schon erwähnt.

Gleichzeitig hast du aber auch die Möglichkeit den Prozessor dynamische Filter rechnen zu lassen. Realisieren würde ich das vielleicht so:

Das Gehäuse hat eine Bandbreite an Abstimmfrequenzen. Zuerst misst du akustisch raus welche Position des verschiebbaren Ports tatsächlich welche Abstimmung ergibt.
Der Stellmotor der den Port fährt braucht einen Positionsgeber, der vom Prozessor ausgelesen wird.
Im Prozessor hinterlegst du dann eine Tabelle mit Abstimmfrequenz zu Portposition.

Der Prozessor sampelt das Eingangssignal und lässt eine FFT drüber laufen. Der Mittelwert der höchsten Bänder in den letzten 50-100ms, die lauter als ein bestimmter Schwellwert sind, (oder so ähnlich) wird als Ziel-Abstimmfrequenz genommen.
Die hinterlegte Tabelle spuckt mit Hilfe von Interpolation die dafür nötige Port-Position aus. Ein Regler im Prozessor regelt die Differenz zwischen Port Ist- und Sollposition aus.

Der momentane Istwert der Portposition wird gleichzeitig genommen um die Koeffizienten eines Biquad kontinuierlich neu zu berechnen, das das Eingangssignal entsprechend filtert und dann an den Subamp ausgibt. Dafür brauchts vermutlich auch eine nichtlineare Kennlinie die Absenkung<->Abstimmfrequenz miteinander verbindet, weil sich ja die Güte verändert - ich vermute bei hohen Frequenzen muss stärker und schmalbandiger abgesenkt werden als bei niedrigen.

Ein Faktor der zum Problem werden könnte, ist dass in dem Moment in dem die Abstimmung geändert wird, evtl. schon Energie im System ist.
Je nachdem wie hoch die Güte ist, könnte das zu seltsamen Soundeffekten führen...das Ausschwingen des Subs würde quasi bei einer anderen Frequenz passieren, als der Ton der wiedergegeben worden ist.
Evtl. kann man das aber auch schon bei der vorherigen Berechnung berücksichtigen...

Grüße
 
Wenn FFT zum Einsatz kommen soll, würde ich vorher Tiefpass-filtern. sonst können schräge Aliasing-Effekte auftreten, weil du vermutlich nicht mit riesigen Abtastraten FFTs machen willst.
 
Mir erschließt sich der Sinn des Vorhabens noch nicht ganz:
Wozu variable! Phasenprobleme und lineare Verzerrungen auf Grund (Strömungs)mechanischer Unzulänglichkeiten riskieren, wenn Endstufenleistung und DSP "nichts kostet"?
Wenn überhaupt, sehe ich vielleicht einen Sinn bei Grenzbetrieb im dB-max.-Bereich, oder wenn mangelnde Gehäusegröße kompensiert werden müsste.

Für die Mechanik schwebt mir ein Bass-Chassis mit min. 3"-Spule, ohne Membran, mit stärker dämpfender Spider vor. Das hintere Magnet-Joch müsste samt Tauchkern runter (damit wäre der magn. Fluss im Eimer. Das könnte aber ein Elektromagnet übernehmen...) Dann die Spule auf ein Bassreflexrohr geklebt und in die Spider eingebracht.
Am anderen Ende bräuchte man auch eine "Lagerung"- das müsste ja auch berührungslos magnetisch machbar sein...

Das sind nur Ideen, bauen kann ich sowas nicht (können vielleicht schon, dazu fehlt mir aber die Zeit)

Weitermachen, bin gespannt, was draus wird :)
 
Der momentane Istwert der Portposition wird gleichzeitig genommen um die Koeffizienten eines Biquad kontinuierlich neu zu berechnen, das das Eingangssignal entsprechend filtert und dann an den Subamp ausgibt.

Hm, Kommando zurück...das wird nicht klappen...genau aus dem selben Grund:
Ein Faktor der zum Problem werden könnte, ist dass in dem Moment in dem die Abstimmung geändert wird, evtl. schon Energie im System ist.

In den Registern sind Werte die auf Basis der Koeffizienten berechnet worden sind...beim umstellen der Koeffizienten passt das ganze nicht mehr zusammen, so lange bis alle Register mit neuen Werten befüllt wurden.

Kaum ist nichts mehr LTI, wirds kompliziert :ugly:
 
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