Neodym/Ferrit/AlNico-Speaker - Klangunterschiede?

[papero]

Guter @Giusto,

Die erwähnten Jensens unterscheiden sich nur im Magnetmaterial. Die TSP sind sich so ähnlich, dass es keinen Unterschied macht. Die Frequenzgänge beider liegen innerhalb dessen, was man als Toleranz bezeichnen könnte.

Der Frequenzgang der Speaker ist lediglich zwischen 200 Hz und 800 Hz nahezu identisch; zwischen 2,3 kHz und 3,3 kHz ebenfalls recht ähnlich.
Bei 1,5kHz dagegen, beträgt die Differenz in der Frequency Response zwischen den beiden Speakern fast 14 db, zwischen 5 kHz und 6 kHz ca. 7 db und bei 10 kHz ca. 19 db. Da machen die 2-3 db Unterschied im Bereich offene E-Saite bis A-Seite ja kaum noch was aus.
Da seh' ich schon, dass man das hört.

Das nur mal so als knappe Auswertung der Frequency Response Grafiken, die man hier schön vergleichen kann.
(Und ich weiß dass wir hier weder von Bass-Speakern, noch von Neodym-Material sprechen.)

Ob Hifi- Gitarrenboxen oder PA Lautsprecher, die gehorchen alle den gleichen physikalischen Gesetzen. das waren einfach nur Beispiele, die mir bekannt sind. Man könnte sicher auch bei den PA Tieftönern suchen, aber diese Beispiele kannte ich eben bereits.
Die Ergebnisse sind aber übertragbar.

Ob die "Ergebnisse" übertragbar sind, ist eine Behauptung. Wir haben schließlich auf der einen Seite kleine weich aufgehängte Membranen und auf der anderen Seite der Instrumenten-Speaker, große hart aufgehängte Membranen. Ob das einen Unterschied macht, maße ich mir nicht an zu behaupten. Doch ziehe ich die theoretische Möglichkeit in Erwägung.

Ich habe hier zwei Boxen. Einmal eine 212er mit zwei Jensen P12R und eine 112er mit einem C12R. Es ist also schon jemand auf die Idee gekommen.

Wenn Du mich schon zitierst um auf Biegen und Brechen Deine Argumente zu stützen, dann zitiere mich bitte auch korrekt!
Wie in meinem Post ersichtlich, bezog ich mich auf die von Dir genannten Breitbandlautsprecher aus dem HiFi-Bereich und nicht auf die Jensens.

Außerdem braucht man keine Instrumentenboxen, um einen prinzipiellen Unterschied festzustellen oder nicht festzustellen. Wenn es im Hifi bereich keinen Unterschied macht un im PA Bereich keinen Unterschied macht, warum sollte man dann annehmen, dass es einen Unterschied gibt, sobald man einen Bassamp dran hängt? Warum sollte man den Unterschied nicht mit normaler Musik überprüfen können oder noch besser mit einem Signal, das man einfach misst, um Unterschiede präzise festzustellen, wie es der Hersteller freundlicherweise gemacht hat, der das Datenblatt liefert?

Der Unterschied liegt darin, dass ich mit dem Bass, oder der Gitarre (samt Amp) einen Ton erzeuge und auch forme. Die Wahrnehmung des Gehörten ist also wesentlich differenzierter, als wenn ich an der Tonerzeugung nicht beteiligt bin.
(Kleiner Exkurs: Ich habe drei Longscale-Bässe in der Kombination Erle-Body/kräftiger Ahorn-Hals/Split Coil. Aufgenommen werden die Unterschiede gering. Gespielt, liegen Welten zwischen dem Klang der Bässe.)

Weiter werde ich mich zu diesem Thema nicht mehr äußern. Ich wollte lediglich einen Beitrag zur Diskussion leisten, zu deren Kernfrage ich jedoch keine wertende Meineung und keine eigene Erfahrung habe. Mir war es für meine musikalische Tätigkeit bislang schlichtweg egal, ob ein tendenzieller klanglicher Unterschied zwischen Neodym- und Keramik-Speakern besteht. Nur kategorisch ausschließen möchte ich es nicht. Aber ich würde mich über Erfahrungsberichte von Kollegen freuen.

Grüße, Pat

 

[Giusto]

Der Frequenzgang der Speaker ist lediglich zwischen 200 Hz und 800 Hz nahezu identisch; zwischen 2,3 kHz und 3,3 kHz ebenfalls recht ähnlich.
Bei 1,5kHz dagegen, beträgt die Differenz in der Frequency Response zwischen den beiden Speakern fast 14 db, zwischen 5 kHz und 6 kHz ca. 7 db und bei 10 kHz ca. 19 db. Da machen die 2-3 db Unterschied im Bereich offene E-Saite bis A-Seite ja kaum noch was aus.
Da seh' ich schon, dass man das hört.

Diese Unterschiede hat man aber auch innerhalb der Serie. Gerade bei so wild resonierenden Pappen sind solche Abweichungen normal. Schau dir dazu nur mal das Datenblatt an und achte auf die Unterschiede zwischen den zwei gleichen Speakern, die sich nur durch die Impedanz unterscheiden. Selbst da gibt es schon Abweichungen.

Dazu kommt, dass der Antrieb nur im Bereich um die Resonanzfrequenz herum den Frequenzgang beeinflusst. Bei hohen Frequenzen ist die Dämpfung durch die Masse so groß, dass der Antrieb egal ist. Da ist das Rrsonanzverhalten der Membran für den Frequenzgang verantwortlich.

Der Unterschied liegt darin, dass ich mit dem Bass, oder der Gitarre (samt Amp) einen Ton erzeuge und auch forme. Die Wahrnehmung des Gehörten ist also wesentlich differenzierter, als wenn ich an der Tonerzeugung nicht beteiligt bin.

Ob du Bass spielst und der Lautsprecher die Töne gleichzeitig wiedergibt, oder ob du das Gespielte aufnimmst und später abspielst, ist dem Lautsprecher reichlich egal. Der macht in beiden Fällen genau das Gleiche. Der weiß nicht, ob da gerade jemand Bass spielt oder ob eine Aufnahme von jemandem der Bass spielt abgespielt wird.

 

[beate_r]

die 300 Watt sind nur eine ungefähre Angabe, da die Art des Signals eine Rolle spielt. Der Mywatt 200 ist mit 200 Watt Sinus angegeben.

Der Mywatt leistet voll übersteuert ca. 330 W.
Deshalb erwähnte ich ja auch den daneben laufenden kaum ausgelasteten Eminent. Wir proben in einer Lautstärke, die auch mein Epiphone Valve Junior noch bringt, wenn auch eben gerade noch so und komprimierend. Also einer mittleren Lautstärke von ein paar wenigen Watt.

Wenn der Hersteller also will und kann, dann kann die Neodymvariante genau gleich klingen.

Was ich nie in Frage gestellt habe.

Wenn es Wirbelströme gibt, dann im Schwingspulenträger.

Und im Polkern - in einem Leiter der sich in einem Magentfeld befindet, das sich räumlich und zeitlich ändert, wird ein Strom induziert.

Man hat als Hersteller eine ganze Menge Stellrädchen, an denen man drehen kann. Nur auf das Magnetmaterial zu schauen liefert eine stark eingeschränkte Sicht der Dinge, denn es gibt so viel mehr Faktoren, die einen weit größeren Einfluss haben.

Aber es gibt Randbedingungen, die es möglich oder notwendig machen, von bewährten oder auch nur eingefahrenen Konstruktionsprinzipien abzuweichen.

Ergänzung: Sättigungserscheinungen bzw. Hystereseverläufe in den ferromagnetischen Komponenten eines Lautsprechers, z.B. den Polkernen, sollten übrigens auch eine Rolle spielen.

 

[Giusto]

Und im Polkern - in einem Leiter der sich in einem Magentfeld befindet, das sich räumlich und zeitlich ändert, wird ein Strom induziert.

Das Magnetfeld das die Schwingspule produziert ist verglichen mit dem des Permanentmagneten lächerlich schwach. Entsprechend gering sind die Verluste durch Wirbelströme.

 

[beate_r]

das statische Magnetfeld kannst Du dabei vernachlässigen. Wichtig sind tatsächlich die induzierten Wechselströme und deren Rückwirkung auf die Schwingspule. An dieser Stelle reden wir übrigens von Eigenschaften, die man üblicherweise nicht misst; sie gehen vor allem in die Verzerrungen ein, die der Lautsprecher produziert.

Ich könnte mir vorstellen, dass ein recht großer Teil des klanglichen Unterschieds zwischen z.B. einem Eminence 3015 und einem Oberton 15L400 da herrührt. Der 3015 klingt einfach ehrlicher und scheint mir deshalb als Lautsprecher für "traditionellen E-Bass-Klang" weniger gut geeignet als ein EVM 15L-Klon wie der Oberton.

 

[Giusto]

Wichtig sind tatsächlich die induzierten Wechselströme und deren Rückwirkung auf die Schwingspule. An dieser Stelle reden wir übrigens von Eigenschaften, die man üblicherweise nicht misst; sie gehen vor allem in die Verzerrungen ein, die der Lautsprecher produziert.

Auf die Schwingspule wirken nur die Wirbelströme, die durch ihre Bewegung im Magnetfeld verursacht werden. Das betrifft nur Schwingspulenträger aus gut leitenden Materialien.
Erhöhte Wirbelströme lassen die Verzerrungen nicht steigen. Die sind ja linear mit dem Hub und würden durch Wirbelströme die verzerrungen ansteigen, würde kein Hersteller mehr Schwingspulenträger aus Aluminium verwenden. Die Wirbelströme im Schwingspulenträger lassen die elektrische Güte Qes steigen, was aber nicht weiter wild ist.

Ich könnte mir vorstellen, dass ein recht großer Teil des klanglichen Unterschieds zwischen z.B. einem Eminence 3015 und einem Oberton 15L400 da herrührt.

da gibt es viele andere Faktoren, die mehr Einfluss haben, denn die beiden Tieftöner unterscheiden sich in einigen Punkten.

 

[HenrySalayne]

Die "Wirbelströme" in der Schwingspule, dem Schwingspulenträger und dem Magneten sind verschwindend gering im Vergleich zur Induktion. Wir wissen alle, dass der Dämpfungsfaktor erst eine Rolle spielt, wenn mindestens eine, eher sogar mehrere Größenordnungen dazwischen liegen. Daher kann ich das Argument mit den Wirbelströmen nicht ganz nachvollziehen.

 

[Giusto]

Die "Wirbelströme" in der Schwingspule, dem Schwingspulenträger und dem Magneten sind verschwindend gering im Vergleich zur Induktion.

Wirbelströme und Induktion gehen Hand in Hand. Induktion ist überhaupt erst die Ursache der Wirbelströme.

Daher kann ich das Argument mit den Wirbelströmen nicht ganz nachvollziehen.

Mit dem Magnetmaterial hat es zumindest nichts zu tun.

 

[Gast 2356]

Mit dem Magnetmaterial hat es zumindest nichts zu tun.

Äh, und was ist mit Wirbelströmen im Magnetmaterial.
Keramikmagnete sind nicht leitfähig --> keine Wirbelsröme im Material,
AlNiCo: sehr leitfähig und daher mit Einflüssen behaftet.

 

[Giusto]

Äh, und was ist mit Wirbelströmen im Magnetmaterial.
Keramikmagnete sind nicht leitfähig --> keine Wirbelsröme im Material,
AlNiCo: sehr leitfähig und daher mit Einflüssen behaftet.

Zwar sind Keramikmagnete nicht besonders leitfähig, aber dafür die Polplatten und der Polkern.
Wie schon mal geschrieben ist das Magnetfeld das die Schwingspule erzeugt sehr schwach, verglichen mit dem im Luftspalt. Entsprechend vernachlässigbar sind Wirbelströme im Magnetmaterial.

 

[Gast 2356]

Entsprechend vernachlässigbar sind Wirbelströme im Magnetmaterial.

Das ist jetzt wo bewiesen?
Beim Pickup wirkt sich dieses Phänomen z.B. in einer härteren, weil ungewohnt klaren und lauten Hochtondarstellung aus.
Die Ströme die da fließen dürften messtechnisch fast nicht zu erfassen sein.

 

[Giusto]

Das ist jetzt wo bewiesen?

Du hast deine Argumentation darauf gestützt, dass Keramikmagneten nicht leitfähig sind, aber AlNiCo schon. Das Argument zieht nicht, weil sich bei einem Lautsprecher mit Ferritmagnet ein Polkern aus Eisen innerhalb der Schwingspule befindet. Den behaupteten unterschied gibt es also nicht.
Dass das Magnetfeld der Schwingspule deutlich schwächer als das des Permanentmagneten ist, lässt sich sehr gut am Beispiel dieses Breitbandlautsprechers belegen.
Der verfügt nämlich wie die ersten Lautsprecher über einen Elektromagneten statt eines Dauermagneten. Wären die Magnetfelder von Schwingspule und Magnet in einer ähnlichen Größenordnung, müssten es auch die Spulen zur Erzeugung eines solchen Magnetfeldes sein. was wir aber hier sehen ist ein richtig dicker Klumpen aus Eisen und Kupferdraht, der nicht mal einen besonders starken Antrieb sorgt. Das sieht man an der sehr geringen bewegten Masse von nur 7 Gramm, der gleichzeitig recht niedrigen Resonanzfrequenz (was auf eine sehr weiche Einspannung schließen lässt) und an der Gesamtgüte Qts, welche unter diesen Bedingungen viel niedriger läge, würde es sich um einen besonders starken Antrieb handeln, der ein besonders starkes Magnetfeld erfordern würde.

Beim Pickup wirkt sich dieses Phänomen z.B. in einer härteren, weil ungewohnt klaren und lauten Hochtondarstellung aus.

Wie? Erkläre es bitte, wenn du es schon behauptest. Der Pickup bewegt sich nicht und die Saiten sind weder stromdurchflossen, noch magnetisch. Die Wirbelströme könnten einzig in den Saiten entstehen, die aber flächenmäßig so klein sind, dass nicht von einem relevanten Einfluss ausgegangen werden kann. denn je kleiner die Angriffsfläche, desto geringer fallen die Wirbelströme aus. das sieht man sehr gut an den Eisenkernen von Transformatoren oder Motoren, die zu diesem Zweck aus vielen dünnen Blechen bestehen.

 

[GeorgeB]

Selbstverständlich enstehen Wirbelströme in leitenden Polepieces, oder gut leitenden PU-Kappen etc.
Und dämpfen den höherfrequenten Wechselfluß (da parasitäre 'Kurzschlusswicklungen'), der ensteht, weil die Schwingung der selbstverständlich *magnetischen* Saiten das statische Magnetfeld verformen.

Zum Thread-Thema bin ich aber voll bei dir, entscheidend sind die statischen und dynamischen Zustände im Luftspalt. Sind die gleich (was passiert wenn der Kontrukteur was drauf hat), klingts auch gleich, völlig egal welcher Magnettyp.... aber sie sind halt nicht zwingend gleich, deshalb die fälschliche Zuordnung eines Unterschieds zum Magnetmaterial, statt zur Konstruktion.

 

[Vindsvalr]

[...] die Schwingung der selbstverständlich *magnetischen* Saiten [...]

Ich hab mit Magnetismus nur latent ein bisschen Erfahrung (Chemiestudium) und dementsprechend keine Ahnung, ob das in irgendeiner Weise relevanten Einfluss hat, aber:
Sind die Saiten nicht streng genommen nur magnetisierbar? Permanentmagnetische Saiten würden mich jedenfalls etwas wundern.

 

[Giusto]

Selbstverständlich enstehen Wirbelströme in leitenden Polepieces, oder gut leitenden PU-Kappen etc.

Wirbelströme entstehen in einem Leiter, der sich durch ein Magnetfeld bewegt oder in einem Leiter, der einem sich verändernden Magnetfeld ausgesetzt ist. Da die Saiten nicht magnetisch sind, trifft auf die Bestandteile des Tonabnehmers keine der beiden Bedingungen zu. In den Polepieces und leitfähigen Pu-Abdeckungen gibt es also keine Wirbelströme.

Sind die Saiten nicht streng genommen nur magnetisierbar?

Sie sind magnetisierbar, allerdings nur sehr sehr schwach und das hat auch keine Auswirkungen. Will man magnetische Tonabnehmer nutzen, ist es wichtig, dass die Saiten aus ferromagnetischem Material bestehen.

 

[GeorgeB]

Giusto, ich bitte dich! Schau mal im Zollner nach für die die genauen Wechselbeziehungen an einem Pickup, dem starken(!) Einfluss der Magnetisierung der Saite usw.

Wirbelströme entstehen in einem Leiter, der sich durch ein Magnetfeld bewegt oder in einem Leiter, der einem sich verändernden Magnetfeld ausgesetzt ist.

Dass sich das Magnetfeld eines PU durch die Saite verändert, sollte unstrittig sein. Dass ein leitendedes Polepiece oder eine Kappe ein Leiter ist, auch, ebenso wie dass dieser Leiter von dem veränderlichen Feld durchströmt wird ==> Wirbeltröme.

 

[Giusto]

Dass sich das Magnetfeld eines PU durch die Saite verändert, sollte unstrittig sein. Dass ein leitendedes Polepiece oder eine Kappe ein Leiter ist, auch, ebenso wie dass dieser Leiter von dem veränderlichen Feld durchströmt wird ==> Wirbeltröme.

Die Änderung des Magnetfeldes durch die Saite ist minimal. Das zeigen die wenigen Millivolt Spannung trotz der vielen Wicklungen.
Dass Wirbekströme in einer leitenden Kappe keine großartige Rolle spielen, zeigt die bevorzugte Verwendung von Neusilber als Werkstoff. Während Stahl ähnlich gut elektrisch leitet, wird dieser Werkstoff nur bei billigen Kappen genommen, da es durch seine ferromagnetischen Eigenschaften Einfluss auf den Klang hat, den eine Kappe aus Neusilber nur in ganz geringem Umfang hat, da Nickel nur einen kleinen Teil der Legierung bildet und bezügliche seiner ferromagnetischen Eigenschaften weit hinter Stahl zurück fällt. Wären es die Wirbelströme, die den Einfluss verursachen, wäre die elektrische Leitfähigkeit maßgeblich für den Einfluss verantwortlich, ist sie aber nicht, da sie bei den beiden Werkstoffen nah beieinander liegt.
Bei Lautsprechern spielen die Wirbelströme nur eine Rolle, weil das Aluminium der Schwingspulenträger nicht nur ein sehr guter elektrischer Leiter ist, sondern sich zu allem Überfluss auch noch in einem (verglichen mit Tonabnehmern) extrem starken Magnetfeld bewegt. Der Einfluss ist bei Lautsprechern auch nicht auf hohe Frequenzen beschränkt, sondern im gesamten Frequenzbereich zu finden.

Die Ursache des Einflusses von Kappen für Tonabnehmer ist demnach in deren ferromagnetischen Eigenschaften zu suchen, nicht in den Wirbelströmen. Sie formen das Magnetfeld wie zusätzliche Polepieces mit großer Oberfläche und tun das je nach Material in größerem oder kleinerem Umfang, solche aus Kunststoff natürlich gar nicht.
Bei den Polepieces wird es ähnlich sein, denn die sind entweder aus Stahl mit Magneten darunter, oder gleich aus AlNiCo ohne zusätzliche Magnete. Beide Werkstoffe sind eher schlechte elektrische Leiter, entsprechend wenig haben Wirbelströme zu melden.
Wirbelströme treten nur dann in nennenswertem Maß auf, wenn die Materialstärke es zulässt. Die müsste dazu schon immens sein. Dazu habe ich soeben einen kleinen Versuch durchgeführt.
Ich pappte ein 5mm dickes Stück Kupferschiene zwischen Tonabnehmer und Saiten meiner Lieblingstele. Den Tonabnehmer musste ich dazu ganz runter schrauben.

5mm Kupfer machen sich deutlich bemerkbar, das kann ich nun mit Gewissheit sagen. Ich denke, dass sich bei so einer Materialstärke bestimmt Wirbelströme breit machen können, aber das ist ja auch ein Extrembeispiel, wie es kaum extremer sein könnte. Die Materialstärke üblicher PU Kappen ist viel geringer und die Leitfähigkeit weit schlechter. Ich muss mal schauen, ob ich irgendwo was deutlich Dünneres aus Kupfer und anderen Materialien finde.
Wären Wirbelströme am Höhenverlust schuld, müssten dieser bei einem Kupferblech weit stärker ausfallen als bei einem gleich starken Stahlblech, da Kupfer besser leitet.

 

[GeorgeB]

Die Änderung des Magnetfeldes durch die Saite ist minimal. Das zeigen die wenigen Millivolt Spannung trotz der vielen Wicklungen.

Es ist irrelevant ob die Änderung des Feldes miminal ist oder nicht. Wirbelstromverluste sind linear.

Während Stahl ähnlich gut elektrisch leitet, wird dieser Werkstoff nur bei billigen Kappen genommen,

Bei billigen Kappen wird Messing genommen, nicht Stahl. Stahl wurde und wird niemals für Kappen verwendet.

Bei den Polepieces wird es ähnlich sein, denn die sind entweder aus Stahl

Polepiece/-Schrauben sind selten aus Stahl, überwiegend aus Weicheisen.

Nur so für Mitleser, damit die nicht auf den absolutistischen Schreibstil reinfallen ('hört sich so kompetent an, muss also stimmen').

 

[Giusto]

Es ist irrelevant ob die Änderung des Feldes miminal ist oder nicht. Wirbelstromverluste sind linear.

Ist die Änderung des Magnetfeldes kleiner, fallen die Wirbelströme geringer aus.

Stahl wurde und wird niemals für Kappen verwendet.

Ich habe hier einen Noname Tele Neck Pickup liegen, dessen Kappe magnetisch ist und an einer Ecke rostet. Was für ein Material wird das wohl sein?

Polepiece/-Schrauben sind selten aus Stahl, überwiegend aus Weicheisen.

Eisen oder Stahl, beides ist kein guter elektrischer Leiter. Die Schrauben dürften immer aus Stahl sein, das Weicheisen nicht nur magnetisch, sondern auch mechanisch sehr weich ist. Weicheisen macht bei einem Tonabnehmer außerdem keinen Sinn. Das wird dort eingesetzt, wo eine temporäre Magnetisierung nicht zu einer permanenten Magnetisierung führen soll. Beim Tonabnehmer haben wir es mit einem Permanentmagnet zu tun, Weicheisen ist also überflüssig. Ich denke, dass es sich in den meisten Fällen um irgendeinen Automatenstahl handeln wird, der gut mit vollautomatischen Maschinen zerspanbar ist.
Das Argument bleibt davon unberührt, die Polepieces bestehen aus einem elektrisch schlecht leitenden Material.

Nur so für Mitleser, damit die nicht auf den absolutistischen Schreibstil reinfallen ('hört sich so kompetent an, muss also stimmen').

Ich versuche durch Argumente zu überzeugen, nicht durch den Schreibstil.

Hier nochmal die Prämissen:
-Je schlechter der elektrische Leiter, desto geringer fallen die Wirbelströme aus.
-Je dünner der elektrische Leiter, desto geringer fallen die Wirbelströme aus
-Je kleiner die Änderung des Magnetfeldes, desto geringer fallen die Wirbelströme aus

Im Luftspalt eines Lautsprechers haben wir es mit einem sehr starken Magnetfeld zu tun und im Falle eines Trägers aus Aluminium mit einem Material, das sehr gut elektrisch leitet.
Da spielen die Wirbelströme eine Rolle, aber nicht so sehr, dass es die Hersteller von Lautsprechern davon abhalten würde vom Subwoofer bis zum Hochtöner hervorragende Lautsprecher mit Schwingspulenträgern aus Aluminium herzustellen.
Bei der Gitarre ist das Magnetfeld schwach, dessen Änderung gering und die Abdeckung ist aus einem dünnen, verglichen mit Aluminium eher schlecht leitenden Material.

Daraus kann man schließen, dass Wirbelströmen bei magnetischen Tonabnehmern eine weit geringere Rolle zukommt, als in einem Lautsprecher.

Wenn du also diskutieren willst, zeige die Fehler in meinen Argumenten auf und probier es nicht mit Polemik wie "absolutistischer Schreibstil".

 

[elkulk]

Hi,

...
Daraus kann man schließen, dass Wirbelströmen bei magnetischen Tonabnehmern eine weit geringere Rolle zukommt, als in einem Lautsprecher.
...

das scheint mir in Absolutwerten einleuchtend.
Da aber die Ströme und Spannungsverhältnisse in LS-Spule und PU-Spule sehr weit auseinanderliegen, stellt sich noch die Frage nach dem Einfluss der Wirbelströme in Relation zu diesen elektrischen Werten.
Wissen wir darüber etwas?

Gruß Ulrich