Beiträge von hreith

    Es ging mir nur darum deutlich zu machen, wo die Energie bleibt und welche Folgen eine hohe Energiedichte auf kleiner Fläche haben kann.
    Die Mechanik bringt die Energie auf und muss sie auch wieder vernichten, der elektrische Teil ist dagegen nur ein Sandkorn am Strand.

    genau, ab und zu muss ich was arbeiten :(
    Ebenfalls genau, die Energie wird am Innenwiderstand des Systems in Wärme umgewandelt.


    Und das ca 500.000 bis 1.000.000 fache dieser Energie muss in der "Mechanik" in Wärme und Deformation umgewandelt werden, also z.B in der schwarzen Scheibe welche die ca 1mg schwere Nadel ständig beschleunigen und abbremsen muss.
    Wenn bei Normpegel die im Beitrag #116 geschätzen 0.35mW in die Nadel gesteckt werden müssen damit sich sich eben entsprechend bewegt dann muss diese über die sehr geringe Fläche zwischen Platte und Nadel übertragen werden. Wenn man jetzt wüsste, wie groß (oder wie klein) die typische Kontaktfläche ist, könnte man mal die Leistung pro Flächeneinheit berechnen und diese z.B mit einem Auto vergleichen.
    Vor der fahrt sieht es so aus:
    [Blockierte Grafik: http://www.hifimuseum.de/uploa…en-cd4-platten-bild2a.jpg]
    danach eher so:
    [Blockierte Grafik: http://www.hifimuseum.de/uploa…en-cd4-platten-bild2b.jpg]



    Quelle: http://www.hifimuseum.de/pressmassen-fuer-cd4-platten.html

    Hi Dietmar,


    super, dann scheint sich ja alles halbwegs zu decken.
    1.000.000 mehr an Leistung trifft in etwa mein errechnetes Verhältnis von 1: 500.000


    100um dürfte wohl so ziemlich das Maximum an Auslenkung sein, was auf Platten zu finden ist.

    Bei MM-Systemen kann man wohl über den Daumen eine dynamische Masse von ca 1mg annehmen. Wieviel es bei MC weniger sind ... keine Ahnug.
    Wenn
    F=Kraft
    v=Geschwindigkeit
    P=F*v
    und
    M=Masse
    g=9,81m/s^2
    F=M*g
    folgt
    P=M*g*v
    P=1mg*9.81m/s^2*3.54cm/s
    P=0.35mW
    ==> in der bewegten Nadel stecken also ca 0.35mW wärend an elektrischer Energie selbst im Kurzschlußfall nur 0.8nW entzogen werden.
    Wenn die Formeln halbwegs zutreffen ist das grob Faktor 500.0000 : 1
    Die Energie steckt damit fast ausschließlich in der bewegten Masse, der elektrische Teil hat keine realistische Chance dies zu beeinflussen.

    Hi matadoerle,


    "Bei einem Abschlusswiderstand, der der inneren Impedanz des Tonabnehmers entspricht, dürfte am meisten Leistung "übertragen" werden"
    ==> bei der Dimensionierung wird zwar ein Maximum an Energie am externen Abschlußwiderstand zur Verfügung gestellt, das Maximum der mechanisch "entnommenen" Energie erreicht man aber bei einem Kurzschluß.
    Die Leistung, welche im elektrischen System verbraten werden kann (und die folglich von der Mechanik aufzubringen ist) Errechnet sich aus
    P=U*I
    U ist die Spannung, die in den Spulen induziert wird.
    I ist dann maximal, wenn der Lastswiderstand minimal ist. Weniger als der Innenwiderstand des Tonabnehmers geht aber nicht..
    Beim besagten Benz mit
    U=0.4mV bei 3.54cm/s
    R=20Ohm
    hat man
    P=U*I | I=U/R
    P=U*U/R
    P=0.4mV*0.4mV/20Ohm
    P= 8nW
    Bei einem Abschluß mit 20Ohm an Stelle des Kurzschluß sind es
    P=0.4mV*0.4mV/40Ohm
    P= 4nW
    Bei einem Abschluß mit dem üblichen min. 10fachen Innenwiderstand des Systems sind es
    P=0.4mV*0.4mV/220Ohm
    P= 0.7nW


    Eine Überschlagsrechnung für die Leistung welche in der Mechanik verbraten wird kann ich nicht liefern da ich keine Ahnung habe, welche Größenordung die darin verwendeten Bauteile als Kennwert mitbringen.

    Hi Dietmar,


    "Hier mal meine Vorstellung bezüglich Lorentzkraft.:"
    ==>
    wenn A senkrecht auf B steht, dann steht B auch senkrecht auf A. Es ist nur eine Frage der Sichtweise. Prinzipiell kannst du einen Lautsprecher auch als Mikro benutzen und umgedreht. In den alten CC-Recordern wurde der Lautsprecher teilweise umgeschaltet und als Mikro für Aufnahmen benutzt. Die Effekte treten immer beide auf - Frage ist lediglich wirauf optimiert wurde.
    Die Bewegung induziert eine Spannung wärend in die andere Richtung die Bewegung vom Strom abhängig ist.
    Als Mikro (oder als MC-System) spielt der Innenwiderstand also keine so große Rolle. Als Lautsprecher schon denn angetrieben wird er ja vom Storm. Ein hoher Innenwiderstand hindert aber den Strom so dass bei hohem Innenwiderstand der "Wirkungsgrad" leidet.
    Als Wirbelstrombremse kommen daher nur Konstrukte mit möglichst geringem Innenwiderstand in Frage. Dann kann die Lorentzkraft aufgrund der induzierten Spannung extrem werden. Lässt man einen Magneten in ein Kupferrohr fallen, dann wird er quasi schlagartig gebremst, schwebt fast im Rohr. Bei einem MC-System scheint dieser Effekt vernachlässigbar zu sein weil in Relation zur Induzierten Spannung der Innenwiderstand viel zu hoch ist.

    Hi roman_p ,


    ein Übertrager übersetzt die Eingangsspannung über sein Übersetzungsverhältnis in die Ausgangsspannung. Beim idealen Übertrager bleibt die Energie gleich, es gibt nur geringe Verlußte.
    Wenn also ein Übertrager ein Übersetzungsverhältnis von 1:10 hat, dann wird die Spannung am Ausgang 10 mal höher als die am Eingang. Entsprechend ist der Strom am Ausgang 10 mal kleiner als im Eingang. Für die Betrachtung der Widerstände müssten wir das Übersetzungsverhältnis ins Quadrat setzen. Aus einem Ohm im Eingang werden 100 Ohm im Ausgang.
    Wird ein MC-System an einem Übertrager bertieben, der Lastwiderstand aber auf der Sekundärseite positioniert, dann muss er entsprechend hochohmiger dimensioniert werden.
    Hinzu kommt noch, dass ein Übertrager eine endliche Bandbreite hat und an seinem oberen Ende gerne zu einer Resonanz aus Leckinduktivität und Wickelkapazität neigt. Diese wird gerne über ein RC-Glied bedämpft.
    Beide Faktoren zusammen münden wohl in die Empfehlungen von jensen.



    Hi Bernd,
    U=0.4mV bei 3.54cm/s
    R=20Ohm
    habe ich aus dem Datenblatt des Benz Mikro.
    B=1T
    habe ich geschätzt da mir keine Angaben dazu vorliegen. Ich hätte auch jeden anderen Wert einsetzen können da in den beiden Formeln zur Lorentzkraft immer B*l auftaucht. Wenn ich B kleiner ansetze, kommt eben ein größeres l heraus, das Produkt bleibt aber gleich.
    U=l*v*B
    stammt aus http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkraft welches Dirk im Beitrag #72 verlinkt hatte
    Es beschreibt, welche Spannung in einem Leiter induziert wird der sich senkrecht in einem homogenen Magnetfeld bewegt.
    Diese Formel habe ich nach l (l=Länge des Leiters) umgestellt.


    I=U/R
    ist das ohmsche Gesetz in welches ich den Spulenwiderstand und die Nenn-Ausgangsspannung des Benz eingesetzt habe um auf den Strom im Leiter zu kommen (wenn er auf einen Kurzschluß arbeiten würde).


    F=I*l*B
    stammt wiederum vom verlinkten Beitrag zur Lorentzkraft und beschriebt, welche Kraft erzeugt wird, wenn durch einen Leiter mit der Länge l in einem Magnetfeld der Stärke B einem Strom von I fließt.


    Grundsätzlich wollte ich damit nur abschätzen, ob aus der Lorentzkraft eine merkliche "Rückstellkraft" entsteht und in welchem Verhältnis diese zur Federsteife der mechanischen Einspannung des Nadelträgers (Dynamic compliance: 15um/mN aus dem Datenblatt des Benz) steht. Dies könnte ja die Grundabstimmung des Systems verändern wenn es in die Größenordnung der Mechanik kommt. Von Bedeutung ist es nach meiner Ansicht nur im Bass da oberhalb der Grundreso fast ausschließlich die dynamische Masse von Bedeutung ist.

    Auch bei einem Lautsprecher oder einem dynamischen Mikro sitzt die Spule im möglichst homogenen Magnetfeld.
    Ein MC unterscheidet sich davon lediglich durch die Art der Krafteinwirkung von außen, nicht durch die Erzeugung der induzierten Spannung an sich.
    Die Spule wird im Magnetfeld bewegt und induziert dadurch eine Spannung.
    Gleichzeitig erzeugt der durch die Spule fließende Strom eine der Bewegung entgegenwirkende Kraft.
    Ohne äußere Krafteinwirkung (aber mit eingeprägtem Strom) erzeugt diese Kraft eine Bewegung.


    Ich rechne das einfach mal mit Daumenwerten durch:
    U=0.4mV bei 3.54cm/s
    R=20Ohm
    B=1T
    Aus U=l*v*B folgt
    l=U/(v*B)
    l=0.4mv/(3.54cm/s * 1T)
    l=11m


    bei kurzgeschlossenem System folgt:
    I=U/R
    I=0.4mV/20Ohm
    I=20uA


    F=I*l*B
    F=20uA*11m*1T
    F=0.2mN


    Bei einer Nadelnachgibigkeit von 15um/mN und einer Lorentzkraft von 0.2mN müsste sich die Nadel also um
    15um/mN * 0.2mN = 3um bewegen.
    ==> selbst bei kurzgeschlossenem System ist die Lorentzkraft eher klein. Beim üblichen Abschluß des Systems mit der zehnfachen Systemimpedanz ist die Kraftwirkung durch den geringeren Strom entsprechend 11 mal kleiner.
    Zugegeben, es sind nur Daumenwerte aber was anderes habe ich nicht. Jedenfalls erscheint mir der Einfluß der Lorentzkraft auf die Nadelnachgibigkeit keine größere Bedeutung zu haben.

    Das vom Strom durch die Spulen erzeugte Magnetfeld geht entweder in die gleiche oder die entgegengesetzte Richtung wie das der umgebenden Magnete. Daraus muss eine Bewegung folgen sofern sich das das System bewegen kann. Da sich der Nadelträger bewegen kann muss es diese Bewegung auch geben.
    Nur wenn das Megnetfeld der Spulen senkrecht auf dem der umgebenden Magnete stehen würde, wäre der Kraftvektor 0 - aber dann würde das MC-System auch nicht funktionieren.
    Der Strom erzeugt ja kleine "Bewegungsdämpfung" sondern eine Kraft. Nur wenn es eine äußere Bewegung gibt und die Kraft dieser entgegenwirkt entsteht die "Bewegungsdämpdung". Ohne äußere Bewegung haben wir nur die Kraft welche auf den Nadelträger einwirkt. Also muss er sich in die Richtung bewegen, welche der Strom vorgibt.
    Hat der Nadelträger eine Masse und wird er federnd geladert, dann muss es eine Resonanzstelle geben.
    Wird diese mechanische Resonanz vom Stromfluß durch die Spulen angeregt, dann müsste man diese auch messen können.
    All das folgt direkt aus der von dir in Beitrag #72 angeführten Lorentzkraft.


    Von mir aus betrachtet ist lediglich die Größenordnung dieser Kraft zu bestimmen. Nach meiner Auffassung ist sie so gering, dass sie in der Praxis des MC-Systems keine Rolle spielt und damit auch nicht für die gehörten Unterschiede hergenommen werden kann.

    Wenn durch den Strom eine Kraft erzeugt wird, dann muss diese auch eine Bewegung zur Folge haben.
    Als Dämpfung wirkt sie nur, wenn eine andere Kraft gleichzeitig einwirkt.
    Wenn die Rille die Nadel auslenkt, dann haben wir diese gleichzeitig einwirkende Kraft. Wenn ich das System aber einfach so hinlege und einen Strom aufpräge, dann habe ich nur die durch diesen erzeugte Kraft - also müsste er eine Bewegung des Nadelträgers erzeugen.
    Von der Theorie her muss es diese Kraft geben. Vom Messen her scheint sie so klein zu sein, dass ich sie nicht nachweisen kann.


    F1:
    Titelkampf von stundenlang im Kreis fahrenden Millionären spannend wie nie ...
    http://www.der-postillon.com/2…stundenlang-im-kreis.html

    Hi Dirk,


    darin sind wir uns ja einig. Mir ist jeder Ansatz, jede Vermutung recht. Als Techniker suche ich nach Belegen um eine Vermutung zu bestätigen oder zu wiederlegen oder zumindest deren Größenordnung einschätzen zu können. Beim Ansatz mit der Gegenkraft habe ich bisher keine belastbaren Belege gefunden so dass sich die Vermutung aufdrängt, dass andere Gründe wichtiger sind.

    Hi Dietmar,


    wenn eine Spule im Magnetfeld bewegt wird, dann wird in ihr eine elektrische Spannung induziert. Genau die geht zum Phono-Eingang.
    Wenn durch eine Spule im Magnetfeld ein Strom fließt, dann wird eine Kraft erzeugt. Das ist dann die besagte "Gegenkraft".


    Wärend die generierte Ausgangsspannung von der Bewegung abhängt, hängt die generierte "Gegenkraft" vom Strom ab. Theoretisch kann man also über den Abschlußwiderstand am Phono-Eingang den Strom einstellen und damit die "Gegenkraft" beeinflussen.
    Wird der Nadelträger (und damit die Spule) durch die Rillenauslenkung bewegt, dann wird also eine Spannung erzeugt. Diese hat einen Stromfluß (abhängig vom Lastwiderstand) zur Folge. Und der wiederum erzeugt eine Kraft welche der Bewegung des Nadelträgers entgegenwirkt. Ein hoher Strom erzeugt eine hohe Kraft. Mit einem niederohmigen Abschluß müsste also die "Gegenkraft" hoch sein.
    Bei enger Kopplung müsste man über den Abschlußwiderstand die Höhe der Gegenkraft und damit die Dämpfung der Grundresonanz einstellen können. Ist die Kopplung schwach, dann dürfte der Effekt kaum nachweisbar sein. Theoretisch ist er auf jeden Fall vorhanden. Es geht also lediglich darum, ob er in der Praxis eine Rolle spielt und wie man das belegen kann.


    Ein anderer Ansatz zur Messung könnte sein, dass man durch die Spulen des MC-Systems einfach einen Strom von außen aufprägt. Wenn dieser eine nennenswerte Kraft auf den Nadelträger ausüben könnte, dann müsste sich der Nadelträger bewegen. Die dynamische Masse des Nadelträgers müsste mit der Federsteife seiner Aufhängung eine Reso ergeben welche durch den Strom angeregt werden müsste. Eine Impedanzmessung müsste also eine Resonanzstelle im Audioband zur Folge haben. Ich habe aber nichts gefunden ...

    "Die Kraft ist klein , der Effekt Ohrenscheinlich nicht ."
    ==> wir hören was wir hören - aber es ist nicht immer das was wir glauben zu hören.
    Wenn der Effekt der Lorenzkraft klein ist, dann ist er eventuell nicht der Grund für den gehörten Unterschied.


    Den Ansatz mit der Modulation des Magnetfeldes in Abhängigkeit vom Strom durch die Spule habe ich in der Zwischenzeit mal versucht zu messen - nichts.
    Wenn da nichts ist, dann dürfte auch die resultierende Rückstellkraft gegen 0 tendieren.

    Hi Dirk,


    wenn der Effekt der Lorentzkraft sehr klein ist, dann ist der Ansatz in meinen Augen ungeeignet um die vermeindlichen Unterschiede zu erklären. Um beispielhaft zu zeigen, in welcher Größenordnung ihre Effekte liegen hätte ich ja gerne eine Messung.


    Hi Dietmar,


    die elektrische Reso aus Spuleninduktivität und Lastkapazität haben wir ja in den Simulationen besprochen. Der Ansatz mit den "Rückstellkräften" geht nach meiner Auffassung davon aus, dass der Strom durch die Spule eine Gegenkraft erzeugt welche die Nachgiebigkeit des Systems effektiv härter machen müsste oder diese zumindest bedämpfen müsste. Der Stromfluß hätte also eine direkte Rückwirkung auf das mechanische System. Um die Grundreso bei ca 6-15Hz müsste eine Veränderung der Nadelnachgibigkeit oder deren Dämpfung einen Einfluß haben - wenn sie denn vorhanden ist.
    Im Hochtonbereich wenn wir eine mechanische Reso aus effektiver Masse von Nadel und Nadelträger mit der Nachgibigkeit der Schallplatte haben dürften die "Rückstellkräfte" keinen direkten Einfluß haben. Hier gehe ich eher davon aus, dass der eingebaute Last-Kondensator einfach nur einen elektrischen Filter bilden soll.


    Vergleichen wir mal das MC-System mit einem Lautsprecher. Auch er hat eine mechanische Grundreso aus bewegter Masse und der Nachgibigkeit seiner Aufhängung. Auch eher hat eine entsprechende Überhöhung auf der Grundreso. Der Abschluß seiner Schwingspule erzeugt eine sehr deutliche Lorenzkraft so dass die Dämpfung der Grundreso stark vom Abschluß abhängt - und entsprechend messbar ist.
    Beim MC-System würde ich vermuten, dass dieser Effekt extrem klein ist. Wenn überhaupt, würde ich einen minimalen Effekt nur dann erwarten, wenn die Abschlußimpedanz gegen 0 geht, nicht bei der üblichen Dimensionierung (Abschluß ca 10*Spulenwiderstand). Da aber von einer Rückstellkraft gesprochen wurde wäre es nett, dies mal an einem praktischen Beispiel nachzumessen.

    Zitat:


    Die Höhenresonanz


    Im Hochtonbereich tritt eine Resonanz auf, die durch die Elastizität des Schallplattenmaterials an den Rillenflanken und der dynamisch wirksamen (effektiven) Masse der Abtastnadel hervorgerufen wird. Je nach Bauart und Qualität des Tonabnehmers liegt diese Resonanz zwischen 10 und 50 kHz. Die Rückstellkräfte an den Rillenflanken werden beeinflußt durch die Auflagekraft und den Schliff der Abtastnadel. Höhere Werte der Auflagekraft ergeben eine größere Eindrücktiefe des Diamanten, die Flanke erscheint steifer, die Resonanz verschiebt sich zu hohen Frequenzen hin.


    Eine größere Auflagenfläche durch Spezialschliffe bewirkt das Gegenteil, die Resonanzstelle rutscht nach unten. Nur wenn der Nadelträger und die Nadel selbst sehr massearm gebaut sind, kann die Höhenresonanz zu wirklich hohen Frequenzen geschoben werden, was ja wünschenswert ist. Beeinflußt wird die Resonanz auch noch durch die Steife des Nadelträgers und die Aufhängung des Nadelträgers (Dämpfung).


    Quelle:
    http://www.hifimuseum.de/die-lastimpedanz-bei-systemen.html


    => Eventuell ist das ein Grund, warum "Nur beim "super fine line"-Schliff ist der 330nF bestückt" (Beitrag #29)
    Eventuell wollte man damit die Höhen mit einfachen und preiswerten Mitteln etwas dämpfen.

    Anhören ist unsportlich. Wenn man etwas hört muss es ja nicht das sein was man glaubt zu hören. Es geht ja nicht darum ob man etwas hören kann sondern wodurch es verursacht sein könnte. Dazu hätte ich gerne Belege oder zumindest einen Ansatz wie es messtechnisch zu erfassen sein könnte.


    In den Höhen kann man die Auswirkung der vermuteten Rückstellkraft aber kaum messen, um die Grundreso müsste das besser gehen.
    Wie wird denn typischerweise die Grundreso und deren Dämpfung gemessen?
    Gibt es Testtracks auf den einschlägigen Testplatten? - meine hat das nicht.


    edit: Adjust+ bietet das, aber ich habe kein Adjust+

    Naja, wie wäre es mit dem Frequenzgang rund um die Grundreso, also so um die 12Hz.
    Da müsste doch eine Überhöhung zu messen sein.
    Wenn der elektrische Abschluß eine merkliche Gegenkraft ausüben würde, dann müsste sich die Lage und die Güte der Reso ändern.


    Hast du einen anderen Vorschlag?

    Hi Dirk,


    wenn der Stromfluß Rückstellkräfte erzeugen würde, dann müsste damit die Nadelnachgibigkeit (und damit die Tonarm-System-Grundresonanz in Frequenz und Güte) verändert werden. Gibt es dafür Belege?