Dynamikkompression bei LS ? Kritik an Phil Ward 2/2
Fortsetzung ...
2) Mr. Ward hat sich jedoch für überhaupt keine Methode des Bezugs oder der Normierung der Ausgangsgrößen der LS Prüflinge untereinander entschieden.
Stattdessen ermittelte er mit der üblichen Eingangsspannung von 2.83 Volt (1 Watt für nominelle 8 Ohm) zunächst die Spannungsempfindlichkeit der Prüflinge (was sinnvoll ist):
Tabelle 1:
Typ...........SPL(PW)....SPLrel(OM)..Prel(OM)
---------------------------------------------
KRK...........88.75dB....-2.75dB......53%
B&W...........88.00dB....-2.00dB......63%
Dynaudio......87.25dB....-1.25dB......75%
Wharfedale....86.00dB....-0.00dB.....100%
Die Daten aus dem Artikel sind mit (PW), die von mir ergänzten mit (OM) gekennzeichnet.
Mr. Ward beschränkt sich im Artikel darauf festzustellen, daß die Spannungsempfindlichkeiten (2. Spalte) der LS nicht weit auseianderlägen und Unterschiede daher nicht beachtet werden müssten.
Daraufhin beginnt er, mit einem Signal gleicher Spannung für alle LS Typen in hohem Maße die Schwingspulen aufzuheizen, als teste man Bügeleisen, um dann die resultierende Differenz der Schwingspulentemperatur zu messen.
Daß individuelle mechanische (Verzerrungs-) Grenzen der LS dabei nicht berücksichtigt wurden, habe ich bereits angemerkt. Mit Rauschsignalen, höherfrequenten Sinussignalen, oder einem Sinus genau auf der Abstimmfrequenz Fb eines BR Gehäuses (genau das tut Mr. Ward später auch noch ...) kann man die für Musik sonst wirksamen mechanischen Grenzen im Tiefton umgehen und der Schwingspule mehr Wärme zuführen als im Betrieb mit Musik ...
Wenn die ermittelten Spannungsempfindlichkeiten der einzelnen LS jedoch Realität haben, so müsste man für gleichen (Ausgangs-) Schalldruck die Spannungspegel für die empfindlicheren Modelle gegenüber dem unempfindlichsten Modell (Wharfdale) so zurücknehmen, wie ich es in Tabelle 1, 3. Spalte "SPLrel(OM)" eingetragen habe:
Denn warum soll z.B. der LS mit der höchsten Spannungsempfindlichkeit (KRK) dafür noch "bestraft" werden, indem man ihm im Test die gleiche Eingangsspannung zumutet wie dem unempfindlichsten Modell, obwohl das Modell KRK den gleichen Schalldruck wie Wharfdale mit nur 53% Prozent derjenigen Leistung (Tabelle 1, 4. Spalte von mir ergänzt) erreichen würde, die Mr. Ward ihm während seines Tests zugeführt hat ?
Hätte man für jedes Modell zuvor einen individuellen Maximalpegel (s.o.) definiert, so wäre es in Ordnung, auch diese Pegel "anzufahren": Da man darüber aber erst gar keine Daten erhoben hat, sollte hier besser eine Eingangsspannung für gleichen Schalldruck aller LS gewählt werden (wir testen LS keine Bügeleisen).
Bei Mr. Ward's "eine Eingangsspannung für alle LS Typen" Test ergaben sich dann nach Erwärmung folgende Differenzen in der Schwingspulentemperatur bei den einzelnen LS Tabelle 2, 2. Spalte:
Tabelle 2:
Typ..........D_Tvc(PW)..alpha(PW)..Rrel(PW)..Comp(PW)..D_Tvc(OM)..Rrel(OM)..Comp(OM)
----------------------------------------------------------------------------------------
KRK..........125°C......0.0039.....149%......3.5dB......66°C......126%......2.0dB
B&W..........195°C......0.0039.....176%......4.9dB.....123°C......148%......3.4dB
Dynaudio.....100°C......0.0039.....139%......2.9dB......75°C......129%......2.2dB
Wharfedale...120°C......0.0039.....147%......3.3dB.....120°C......147%......3.4dB
Zitat:
"The change in voice-coil resistance equates directly with a reduction in driver
sensitivity -- ie. compression by any other name. This is quite a tough test for a small
speaker. The final input level of 20V RMS is pretty loud, but it was important to drive the speakers hard in order to reveal any differences without any ambiguity."
In der dritten Spalte habe ich die von ihm verwendete Konstante für Widerstandserhöhung bei Erwärmung (materialabhängig) eingetragen und in der 4. Spalte "Rrel(PW)" steht der relative ohmsche Widerstand der Schwingspule in %, (nach Erwärmung) welcher bei ihm aus der Temperaturdifferenz und der Materialkonstanten errechnet wurde. Die 5. Spalte "Comp(PW)" gibt nun die Kompression durch Verminderung des Stroms und der Antriebskaft des LS an.
Die letzten 3 Spalten habe ich ergänzt, sie sind eine grobe "was wäre wenn" Abschätzung, hätte man den LS lediglich Spannungen für gleichen Ausgangspegel (Schalldruck) "zugemutet" und die empfindlicheren Modelle nicht mit "Überspannung" bestraft.
Dabei habe ich die Temperaturdifferenz "D_Tvc(PW)" aus Mr. Wards Daten vereinfacht(*) mit dem für gleichen Ausgangspegel in Tabelle 1, Spalte 4 "Prel(OM)" ermittelten Faktor ( <1 oder <100%) der Eingangsleistung (Wharfdale = 1 oder 100%) multipliziert.
Ergebnis ist dann
- in Spalte 6 "D_Tvc(OM)" eine neue Temperaturdifferenz
- in Spalte 7 "Rrel(OM)" ein neuer darauf beruhender relativer Widerstand der Schwingspule
- in Spalte 8 "Comp(OM)" eine neue "thermische Kompression"
Mr. Ward kommt in seinem Versuch zu dem Schluss, Dynaudio müsse aufgrund der geringen Erwärmung (durch gute Kühlung der Schwingspule) die geringste "thermische Kompression" aufweisen, Spalte 2 "D_Tvc(PW)":
Berücksichtigt man jedoch die höhere Spannungsempfindlichkeit, so dürfte KRK in Wahrheit leicht vorne liegen und für jeweils gegebene Pegelbereiche am wenigsten thermische Drift aufweisen, Tabelle 2, Spalte 8 "Comp(OM)".
Das Modell B&W sieht in Ward's Daten abgeschlagen aus, weil die Schwingspule sehr heiß wurde:
Berücksichigt man jedoch, daß B&W mit 88dB die zweithöchste Spannungsempfindlichkeit der Prüflinge hatte und dementsprechend nur 63% der Leistung (Wharfdale 100%) zuzuführen gerechtfertigt wäre, dann reiht sich dieser LS wahrscheinlich diesbezüglich etwa neben Wharfdale ein und ist nicht mehr in gleicher Weise "auffällig", wie Mr. Ward's Vorgehen es nahelegt (**).
Zusammenfassung bis hierhin:
Die m.E. willkürlichen Erwämungsversuche der Schwingspulen sind - so wie von Mr. Ward durchgeführt wurden - nicht praxisgerecht und verzerren eher den Blick auf die relativen dynamischen Eigenschaften der jeweiligen LS untereinander.
Die so ermittelten Widerstandsänderungen waren ferner keine gute Ausgangsbasis um damit im Nachgang Simulationen (!) - wie Mr. Ward es tat - über die Drift der BR Abstimmungen anzustellen, denn die gezeigten Frequenzgänge im Artikel (jeweils rot im unteren Teil seiner Diagramme) sind keine Messungen.
Man kann Verzerrungen und Dynamikkompression durch einfache direkte Messungen und praxisgerechte Normierungen bezogen auf relevante Ausgangsgrößen zu vergleichender LS-Typen m.E. wesentlich einfacher, praxisgerechter, methodisch transparenter und vor allem korrekter ermitteln und darstellen, als Mr. Ward es in seinem Artikel getan hat.
Ich würde daher den Artikel nicht weiter empfehlen.
_________________
(*) Mein stark vereinfachtes Vorgehen wäre wohl dann korrekt, wenn der "heizende" Widerstand bzw. die "Heizleistung" beim Erwärmungsversuch konstant geblieben wäre.
In Wirklichkeit haben sich die LS aber schon durch verminderte Leistungsaufnahme (Widerstandserhöhung) zum Ende der Erwärmungsphase gegen weitere Erwärmung "gewehrt".
Eine Verminderung der zugeführten Spannung wird also speziell beim Modell B&W nicht ganz die Temperaturabsenkung bringen, wie ich sie abgeschätzt habe, die Tendenzen sind jedoch trotz dieser Vereinfachung erkennbar.
(**) Fragen des Frequenzgangs und der Tieftonausdehnung (untere Grenzfrquenz) zw. der Prüflingen habe ich hier bewusst ausgeklammert, da der Artikel hier keine genaueren Angaben macht (der 1te Teil des Artikels scheint online nicht mehr verfügbar).
Fortsetzung ...
2) Mr. Ward hat sich jedoch für überhaupt keine Methode des Bezugs oder der Normierung der Ausgangsgrößen der LS Prüflinge untereinander entschieden.
Stattdessen ermittelte er mit der üblichen Eingangsspannung von 2.83 Volt (1 Watt für nominelle 8 Ohm) zunächst die Spannungsempfindlichkeit der Prüflinge (was sinnvoll ist):
Tabelle 1:
Typ...........SPL(PW)....SPLrel(OM)..Prel(OM)
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KRK...........88.75dB....-2.75dB......53%
B&W...........88.00dB....-2.00dB......63%
Dynaudio......87.25dB....-1.25dB......75%
Wharfedale....86.00dB....-0.00dB.....100%
Die Daten aus dem Artikel sind mit (PW), die von mir ergänzten mit (OM) gekennzeichnet.
Mr. Ward beschränkt sich im Artikel darauf festzustellen, daß die Spannungsempfindlichkeiten (2. Spalte) der LS nicht weit auseianderlägen und Unterschiede daher nicht beachtet werden müssten.
Daraufhin beginnt er, mit einem Signal gleicher Spannung für alle LS Typen in hohem Maße die Schwingspulen aufzuheizen, als teste man Bügeleisen, um dann die resultierende Differenz der Schwingspulentemperatur zu messen.
Daß individuelle mechanische (Verzerrungs-) Grenzen der LS dabei nicht berücksichtigt wurden, habe ich bereits angemerkt. Mit Rauschsignalen, höherfrequenten Sinussignalen, oder einem Sinus genau auf der Abstimmfrequenz Fb eines BR Gehäuses (genau das tut Mr. Ward später auch noch ...) kann man die für Musik sonst wirksamen mechanischen Grenzen im Tiefton umgehen und der Schwingspule mehr Wärme zuführen als im Betrieb mit Musik ...
Wenn die ermittelten Spannungsempfindlichkeiten der einzelnen LS jedoch Realität haben, so müsste man für gleichen (Ausgangs-) Schalldruck die Spannungspegel für die empfindlicheren Modelle gegenüber dem unempfindlichsten Modell (Wharfdale) so zurücknehmen, wie ich es in Tabelle 1, 3. Spalte "SPLrel(OM)" eingetragen habe:
Denn warum soll z.B. der LS mit der höchsten Spannungsempfindlichkeit (KRK) dafür noch "bestraft" werden, indem man ihm im Test die gleiche Eingangsspannung zumutet wie dem unempfindlichsten Modell, obwohl das Modell KRK den gleichen Schalldruck wie Wharfdale mit nur 53% Prozent derjenigen Leistung (Tabelle 1, 4. Spalte von mir ergänzt) erreichen würde, die Mr. Ward ihm während seines Tests zugeführt hat ?
Hätte man für jedes Modell zuvor einen individuellen Maximalpegel (s.o.) definiert, so wäre es in Ordnung, auch diese Pegel "anzufahren": Da man darüber aber erst gar keine Daten erhoben hat, sollte hier besser eine Eingangsspannung für gleichen Schalldruck aller LS gewählt werden (wir testen LS keine Bügeleisen).
Bei Mr. Ward's "eine Eingangsspannung für alle LS Typen" Test ergaben sich dann nach Erwärmung folgende Differenzen in der Schwingspulentemperatur bei den einzelnen LS Tabelle 2, 2. Spalte:
Tabelle 2:
Typ..........D_Tvc(PW)..alpha(PW)..Rrel(PW)..Comp(PW)..D_Tvc(OM)..Rrel(OM)..Comp(OM)
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KRK..........125°C......0.0039.....149%......3.5dB......66°C......126%......2.0dB
B&W..........195°C......0.0039.....176%......4.9dB.....123°C......148%......3.4dB
Dynaudio.....100°C......0.0039.....139%......2.9dB......75°C......129%......2.2dB
Wharfedale...120°C......0.0039.....147%......3.3dB.....120°C......147%......3.4dB
Zitat:
"The change in voice-coil resistance equates directly with a reduction in driver
sensitivity -- ie. compression by any other name. This is quite a tough test for a small
speaker. The final input level of 20V RMS is pretty loud, but it was important to drive the speakers hard in order to reveal any differences without any ambiguity."
In der dritten Spalte habe ich die von ihm verwendete Konstante für Widerstandserhöhung bei Erwärmung (materialabhängig) eingetragen und in der 4. Spalte "Rrel(PW)" steht der relative ohmsche Widerstand der Schwingspule in %, (nach Erwärmung) welcher bei ihm aus der Temperaturdifferenz und der Materialkonstanten errechnet wurde. Die 5. Spalte "Comp(PW)" gibt nun die Kompression durch Verminderung des Stroms und der Antriebskaft des LS an.
Die letzten 3 Spalten habe ich ergänzt, sie sind eine grobe "was wäre wenn" Abschätzung, hätte man den LS lediglich Spannungen für gleichen Ausgangspegel (Schalldruck) "zugemutet" und die empfindlicheren Modelle nicht mit "Überspannung" bestraft.
Dabei habe ich die Temperaturdifferenz "D_Tvc(PW)" aus Mr. Wards Daten vereinfacht(*) mit dem für gleichen Ausgangspegel in Tabelle 1, Spalte 4 "Prel(OM)" ermittelten Faktor ( <1 oder <100%) der Eingangsleistung (Wharfdale = 1 oder 100%) multipliziert.
Ergebnis ist dann
- in Spalte 6 "D_Tvc(OM)" eine neue Temperaturdifferenz
- in Spalte 7 "Rrel(OM)" ein neuer darauf beruhender relativer Widerstand der Schwingspule
- in Spalte 8 "Comp(OM)" eine neue "thermische Kompression"
Mr. Ward kommt in seinem Versuch zu dem Schluss, Dynaudio müsse aufgrund der geringen Erwärmung (durch gute Kühlung der Schwingspule) die geringste "thermische Kompression" aufweisen, Spalte 2 "D_Tvc(PW)":
Berücksichtigt man jedoch die höhere Spannungsempfindlichkeit, so dürfte KRK in Wahrheit leicht vorne liegen und für jeweils gegebene Pegelbereiche am wenigsten thermische Drift aufweisen, Tabelle 2, Spalte 8 "Comp(OM)".
Das Modell B&W sieht in Ward's Daten abgeschlagen aus, weil die Schwingspule sehr heiß wurde:
Berücksichigt man jedoch, daß B&W mit 88dB die zweithöchste Spannungsempfindlichkeit der Prüflinge hatte und dementsprechend nur 63% der Leistung (Wharfdale 100%) zuzuführen gerechtfertigt wäre, dann reiht sich dieser LS wahrscheinlich diesbezüglich etwa neben Wharfdale ein und ist nicht mehr in gleicher Weise "auffällig", wie Mr. Ward's Vorgehen es nahelegt (**).
Zusammenfassung bis hierhin:
Die m.E. willkürlichen Erwämungsversuche der Schwingspulen sind - so wie von Mr. Ward durchgeführt wurden - nicht praxisgerecht und verzerren eher den Blick auf die relativen dynamischen Eigenschaften der jeweiligen LS untereinander.
Die so ermittelten Widerstandsänderungen waren ferner keine gute Ausgangsbasis um damit im Nachgang Simulationen (!) - wie Mr. Ward es tat - über die Drift der BR Abstimmungen anzustellen, denn die gezeigten Frequenzgänge im Artikel (jeweils rot im unteren Teil seiner Diagramme) sind keine Messungen.
Man kann Verzerrungen und Dynamikkompression durch einfache direkte Messungen und praxisgerechte Normierungen bezogen auf relevante Ausgangsgrößen zu vergleichender LS-Typen m.E. wesentlich einfacher, praxisgerechter, methodisch transparenter und vor allem korrekter ermitteln und darstellen, als Mr. Ward es in seinem Artikel getan hat.
Ich würde daher den Artikel nicht weiter empfehlen.
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(*) Mein stark vereinfachtes Vorgehen wäre wohl dann korrekt, wenn der "heizende" Widerstand bzw. die "Heizleistung" beim Erwärmungsversuch konstant geblieben wäre.
In Wirklichkeit haben sich die LS aber schon durch verminderte Leistungsaufnahme (Widerstandserhöhung) zum Ende der Erwärmungsphase gegen weitere Erwärmung "gewehrt".
Eine Verminderung der zugeführten Spannung wird also speziell beim Modell B&W nicht ganz die Temperaturabsenkung bringen, wie ich sie abgeschätzt habe, die Tendenzen sind jedoch trotz dieser Vereinfachung erkennbar.
(**) Fragen des Frequenzgangs und der Tieftonausdehnung (untere Grenzfrquenz) zw. der Prüflingen habe ich hier bewusst ausgeklammert, da der Artikel hier keine genaueren Angaben macht (der 1te Teil des Artikels scheint online nicht mehr verfügbar).
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