spezielle technische fragen zu subwoofern

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Huricane2033

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hallo
ich habe mir mal den technischen aufbau eines subwoofers angesehen und habe jetzt ein paar technische fragen über den aufbau und die funktionsweise der einzelnen teile.

1. die schwingspule erzeugt ja ein magnetisches feld wodurch sie sich dann in bewegung setzt da der dauermagnet fest ist und sich die schwingspule so abstoßen bzw. anziehen kann. aber warum ist dann der schwingspulenträger aus aluminium oder anderen nicht magnetischen materialien? soweit ich weiss wird doch das magnetfeld verstärkt wenn der schwingspulenträger aus z.b. eisen wäre. also müsste ich doch einen höheren wirkungsgrad haben da mein megnatfeld viel stärker ist oder? wird eisen oder eine andere magnetische legierungen vielleicht zu schwer sein und so den wirkungsgrad wieder verschlechtern? oder kommt es irgendwie zu problemen wenn der schwingspulenträger magnetisch ist und sich im magnetfeld des dauermagneten befindet. könnte es sein das er sich dann fast garnicht mehr bewegen lässt?

2. der wirkungsgrad eines subwoofers wird doch auch durch die magnetfeldstärke des dauermagneten beeinflusst oder? wenn ich bei einem subwoofer die feldstärke des dauermagneten erhöhe, erhöhe ich dann auch gleich den wirkungsgrad?

3. die belastbarkeit einer schwingspule hängt ja von verschiedenen faktoren ab wie wicklung, stärke des drahtes, kühlung etc. begrenzen wir das jetzt mal nur auf die stärke des drahtes. je stärker ein draht ist umso höhere belastungen kann er vertragen da er dem strom weniger wiederstand bietet und dadurch auch nicht so stark erhitzt wird und vorallem hat er mehr querschnitt als ein dünner. gehen wir jetzt mal von zwei unterschiedlichen drähten aus die den gleichen durchmesser haben aber unterschiedliche wiederstände aufweisen. der eine hat 4ohm und der andere 1ohm. rein theoretisch müsste der 1ohm draht viel mehr leistung aushalten können da bei 1ohm viel weniger verlustleistung auftritt als bei 4ohm oder? aber warum baut man dann so wiederstandsstarke schwingspulen? liegt es an den endstufen die meistens 4ohm (zumindest bei brücken) brauchen oder muss die schwingspule extrem leicht sein und deshalb muss sehr dünner und dadurch wiederstandstarker draht verwendet werden?


so ich hoffe ihr könnt mir da weiterhelfen? das sind so meine fragepunkte wo ich mich frage warum die entwickler von subwoofern das so machen und nicht anders. es kann doch echt nicht sein das noch keiner von denen auf so ideen gekommen ist und es deshalb nicht gemacht wird oder?
danke
 
Zu 1: Ein magnetisierbares Material in einem Dauermagnetfeld wird mit der Zeit magnetisiert, also selber magnetisch. Da müsstest Du dann fröhlich gegenansteuern. Deshalb verwendet man nichtmagnetische Materialien ist meine Vermutung...

2. Nicht nur, der Wirkungsgrad hängt von wesentlich mehr ab. Ich bin da kein Fachmann, aber rein von der Logik her kann das gar nicht nur von der Feldstärke abhängen...
 
ok dann lag ich ja beim 1ten pungt garnicht so falsch.

ich meine beim punkt 2 nur den vergleich zwischen zwei fast identischen subwoofern. der eine hat ein schwächeres magnetfeld und der andere ein stärkeres. ansonsten sind sie identisch. ich möchte wissen ob der mit dem stärkeren magnetfeld auch dann den besseren wirkungsgrad hat?
 
Wenn die Membran gleichschwer ist, innere Reibung und Dämpfung gleich, etc. etc....

Dann ist vermutlich der mit dem stärkeren Magneten besser dran. ;)
 
wie gesagt alles ist identisch bis auf die unterschiedliche magnetstärke. also müsste der mit dem stärkeren magneten auf einen höheren wirkungsgrad haben. aber warum bauen dann die hersteller keine extrem starken magneten ein? ist das zu aufwändig und damit zu teuer oder bekommt man dann andere probleme? wobei ich mir nicht vorstellen kann welche. weiss dazu vielleicht einer was?
 
Entweder teuer oder gross und schwer und etwas teurer...

Ausserdem was bringt Dir eine toller Impuls bzw. superstarker Antrieb, wenns dann beim ersten Bass die Membran zerfetzt?

Denk mal ein bisschen weiter, warum ist ein Lupo mit ner 600 PS Maschine nicht so toll wie ein Porsche? Weil das Gesamtpaket stimmen muss, Bremsen, Fahrwerk, Getriebe, etc.

Oder auch Magnet, Korb, Membran, Schwingspule...
 
ich weiss nicht ob man subwoofer mit autos so vergleichen kann. es geht ja nicht darum das maximalste aus dem antrieb rauszuholen sondern um einen guten wirkungsgrad. soll heißen das ich für den gleichensubwoofer nicht mehr 1kw brauche sondern mit 200watt rms auskomme bei gleicher lautstärke. ok wenn ich einen riesen antrieb auch ausnutzen will dann muss der rest stimmen wie z.b. bei ground zero. also gehen doch die hersteller einen gewissen kompromiss ein beim subwooferbau oder zumindest bauen sie alles passen zueinander und kein teil zu überdimensionert für den rest oder? ist eigentlich logisch denn warum sollte man einen riesen antrieb einbauen der extrem teuer ist wenn man es eh nicht ausnutzen kann.

aber negativ auswirken kann sich ein überdimensionierter antrieb nicht oder? außer auf den preis natürlich.

ich glaube so langsam artet das hier zu einem zwei mann gespräch aus. will denn kein anderer hier auch mal seinen senf dazu geben?
 
Also soweit ich das beurteilen kann, sind die Magneten bei einem Woofer schon relativ stark. Kann mir nur schwer vorstellen, dass da noch mehr geht. Der Magnet von einem alten W6 färbt schon aus über einem Meter Entfernung meinen Monitor bunt ein ...

Gruß
Konni
 
Morgen,

Zu 2. - Stimmt schon aber irgendwann ist mal eine Sättigung erreicht wo nur mehr Materialschlacht betrieben wird. Wirkungsgrad wird eher bestimmt durch...
Membrangewicht
Luftspalt
Feldstärke
Der grösste Magnet hilf nix wenn im Luftspalt alles verloren geht.
Genauso ist es mit Membranen umso schwerer desto weiter sinkt fs und umso geringer wird auch der Wirkungsgrad...

Bolle schrieb:
Weil das Gesamtpaket stimmen muss, Bremsen, Fahrwerk, Getriebe, etc.
Zum Vergrößern anklicken....

MfG Gerhard
 
ok das stimmt natürlich alles. ich meinte aber hauptsächlich das der wirkungsgrad, bei zwei baugleichen subwoofern, bei dem subwoofer höher ist bei dem der magnet stärker ist. stimmt das schon mal so? wenn ja dann wäre diese frage ja schon einmal für mich erledigt.

wie sieht es jetzt mit dem draht der schwingspule aus? also der punkt 3. könnte es sein das sich der wirkungsgrad bei einer goßen und damit schweren schwingspule verschlechtert da diese ja an der membran dran ist und so das gewicht der bewegten masse erhöht?

aber den punkt mir dem luftspalt muss du mir mal erklären. meinst du je größer der abstand zwischen magnet und schwingspule umso mehr geht vom magnetfeld verloren? wenn ja dann müsste der luftspalt am besten fast 0mm sein oder? also gerade genug platz damit die schwingspule sich bewegen kann aber nicht mehr.
 
ok das stimmt natürlich alles. ich meinte aber hauptsächlich das der wirkungsgrad, bei zwei baugleichen subwoofern, bei dem subwoofer höher ist bei dem der magnet stärker ist. stimmt das schon mal so? wenn ja dann wäre diese frage ja schon einmal für mich erledigt.

wie sieht es jetzt mit dem draht der schwingspule aus? also der punkt 3. könnte es sein das sich der wirkungsgrad bei einer goßen und damit schweren schwingspule verschlechtert da diese ja an der membran dran ist und so das gewicht der bewegten masse erhöht?

aber den punkt mir dem luftspalt muss du mir mal erklären. meinst du je größer der abstand zwischen magnet und schwingspule umso mehr geht vom magnetfeld verloren? wenn ja dann müsste der luftspalt am besten fast 0mm sein oder? also gerade genug platz damit die schwingspule sich bewegen kann aber nicht mehr.
 
Dann will ich auch mal was mit meinem Halbwissen beisteuern...

Zu Punkt 1: Wir hätten dann von nem ultra schweren Spulenträger mal abgesehen einen magnetischen Spulenträger. Wäre nicht ganz der Hit, wenn man sich mal das Verhalten einer Spule mit Eisenkern anschaut (Stichwort Hysterese-Schleife). Es muss immer erst mal das Magnetfeld, dass durch den Eisenkern entsteht gekillt werden, wenn man seine Ausrichtung umkeheren will. Also wenn der Strom durch die Spule null wäre, hätten wir immer noch ein Magnetfeld durch den Spulenträger. Das wäre in der Tat sehr ungeschickt.
Man möchte in der Regel, dass der Spulenträger so wenig wie möglich negativ in Erscheinung tritt... Alu hat z.B. den Nachteil, dass in ihm Wirbelströme induziert werden, die zu den mechanischen Verlusten gerechnet werden... aus diesem Grund findet man bei vielen Lautsprechern Kapton als Spulenträger, weil es nichtleitend und relativ leicht ist aber die Wärme besser ableitet als Papier...

Zu Punkt 2: Je kräftiger der Antrieb, desto höher der Wirkungsgrad (bei solch gleicher Umgebung)... ich denke schon, dass man das so sagen darf (die ganzen Zusammenhänge hinter den TSP sind mir auch noch nicht völlig klar... habe mich noch net ernsthaft mit beschäfftigt). Nachteilig kommt aber hinzu, dass der Lautsprecher auch an Tiefgang verliert (hängt auch irgendwie mit den TSP zusammen... wäre extrem dankbar, wenn das mal ein Wissender veranschaulichen könnte ;) ). Also nicht immer muss ein gigantischer Antrieb gut bzw. erwünscht sein. Das muss zu dem passen, was man von dem Lautsprecher haben will (Volumebedarf, Tiefgang, Frequenzgang etc.).
Auch wurde schon angesprochen, dass das die Polplatte irgendwann in Sättigung gerät und eine Erhöhung nichts mehr bringt.

Zu Punkt 3: Durch die 1Ohm Spule fließt aber auch deutlich mehr Strom als durch die 4Ohm Spule...
 
na damit lässt sich doch was anfangen. super erklärung mit der sich arbeiten lässt.

das durch eine 1ohm schwingspule mehr strom fließt als durch eine 4ohm muss nicht sein. eine endstufe kann an 1ohm zwar mehr leistung bereitstellen als an 4ohm aber das hat ja mit dem subwoofer nichts zu tun. vorallem nicht mit meiner fragestellung. wenn ich zwei schwingspulen habe die beide mit 1mm dicken draht gewickelt sind wobei die eine schwingspule 4ohm und die andere 1ohm hat und ich 1kw auf die subwoofer gebe dann habe ich bei der 1ohm schwingspule doch eine geringere wärmeentwicklung als bei der 4ohm schwingspule oder? denn soweit ich weiss ergibt sich die verlustwärme aus dem wiederstand und dem zugeführten strom. wenn der strom bei beiden gleich ist dann muss der draht mit dem größeren wiederstand auch mehr abwärme produzieren oder? es geht hier nicht um die leistungsabgabe einer endstufe unter verschiedenen impedenzen sondern rein um die wärmeabgabe eines drahtes in bezug auf seinen wiederstand.
 
2) Stärkerer Antrieb (Magnet) führt zu einer höheren Reso.... die Güte geht dabei auch runter...

3) Deine 1-Ohm Spule sollte ja mindestens so lang sein wie deine 4-Ohm => also brauchst du für deine 1-Ohm Spule einen höhern Querschnitt => mehr Massen => Wirkungsgrad geht runter, Reso geht runter.
 
also irgendwie glaube ich ihr kompliziert manche sachen deren beantwortung doch sehr einfach sein könnte. mir ist klar das eine mit dickem draht gewickelte schwingpule auch schwerer ist als eine mit dünnem und das sich sowas auch negativ auf den wirkungsgrad auswirkt aber mir geht es rein um den punkt der verlustwärme.

ein anderer punkt wie Soundscape es schon angesprochen hat wäre noch den kompromis zwischen wicklung und deren gewicht. je mehr wicklungen eine schwingspule hat umso stärker wird ihr magnetfeld bei gleicher leistung. umso dicker der draht ist umso mehr belastung kann er vertragen. aber hier sind wir schon beim problem. je dicker der draht ist umso weniger windungen bekomme ich auf die gleiche schwingspule. ich muss also einen kompromiss finden und einen draht nehmen der viele wicklungen zulässt, eine hohe leistung vertragen kann und zudem noch richtig leicht ist um den wirkungsgrad nicht ins bodenlose fallen zu lassen. diese drei punkte müssen irgendwie abgewogen werden um den maximal möglichen pegel aus einem suboofer rauszuholen. stimmt doch so oder? zumindest rein vom standpunkt des antriebes durch die schwingspule.
 
Dickerer Draht = mehr Oberfläche = bessere Wärmeableitung
Und wenn er dann ein Antriebsstarkes Monster ist muss die ganze Aufhängung und Membran dem Antrieb angepasst werden.
Langhubiger LS = schwere Membran, geringer Wirkungsgrad

Wenn manns übertreibt kommt sowas raus wie der Plutonium = wie mach ich aus möglichst viel Material wenig Output


Hier mal ein PRAKTISCHES Beispiel....

Hab letztens meine beiden Subwoofer im gleichen Gehäuse mit gleichen Einstellung gemessen.
Das Bild kann ich leider nicht Online stellen weil ich derzeit nur in der Arbeit ins Inet komm.

DLS X12
90dB wirk. 1W/1M
Nenn 6Ohm (2x3Ohm)
Membrangewicht 140g
BxL 21 (seriell)
Re. 4.8 Ohm
Qts ~0,36
Fs 36

DLS MW112
90dB wirk. 1W/1M
Nenn 4Ohm
Membrangewicht 123g
BxL 16
Re. 3.8Ohm
Qts ~0,30
Fs 31

^^ Herstellerangaben nur Re hab ich selber gemessen. Endstufe war eine DLS A6 LS Kabel = 10mm²

Wie gross dürfte der Lautstärkeunterschied zw. den beiden (theoretisch) sein??? Bzw. welcher der beiden denkt ihr ist lauter??

MfG Gerhard
 
also ich tippe auf den DLS MW112 aber ist nur so eine vermutung. eigentlich müssten sie beide gleich laut sein da der wirkungsgrad identisch ist. aber ich lasse mich gerne überraschen.
 
Richtig...
Die Überraschung für mich ist aber eher das es 7dB sind!! Bei gleichen Filtern usw...
"theoretisch" sollten es ja nur ~3dB sein...
Ist jetzt die Frage ob beim X12 der wirkungsgrad schöngeschrieben wurde.

MfG Gerhard
 
Hast du mit Rauschen gemessen oder mit einer bestimmte Frequenz ?

In welchem Gehäuse? Bassreflex oder geschlossen? Oder vielleicht sogar in einer Schallwand?

Der 112 kriegt außerdem ja mehr Leistung, da er bei gleicher Ausgangsspannung mehr Strom aus der Endstufe zieht. (P = U² / R ... Beispiel: (50V)²/4 Ohm = 625W, (50V)²/6 Ohm = 416W)
 
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