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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : PDF/Bücher zum Thema Frequenzweichen-Entwicklung



HiFi2016
05.01.2016, 23:44
Hallo zusammen,

ich möchte gerne lernen wie man eine Frequenzweiche aufbaut, worauf man dabei achten muss, wie man die Bauteile berechnet. Gibt es dazu ein PDF das ich mir als Anfänger-Lektüre durchlesen kann?

Ich habe bereits einige Lautsprecher gebaut, Messmikrofon und Software (ARTA) ist da, jetzt würde ich gerne mit der Entwicklung und vor allem Abstimmung von Frequenzweichen anfangen. Löten kann ich auch. Den Rest würde ich gerne lernen.

Bei Amazon findet man leider keine Literatur zum Thema Frequenzweiche, nur zum Thema Lautsprecherbau, aber das ist mir zu allgemein und zu wenig spezifisch. Ein kostenfreies PDF wäre mir natürlich am liebsten.

LG Bernhard

Grasso
06.01.2016, 00:20
Schau einmal hier (http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?t=12230)! Der letzte Link dort geht zu einem PDF, wo schon viel drinsteht. Ich habe früher eins zweier Bücher, in dem das Ganze in komplexe Zahlen aufgedröselt ist, von Georg Schwamkrug angearbeitet. Heute würde ich versuchen, mir die Essenz herauszufischen, also zu schauen, bei welchen Frequenzen der Weg frei ist, sodaß auf diesem Wege Leistung fließen kann, selbst wenn nur blinde, wenn sich ein C mit einem L zu einer Resonanz aufschaukelt, Parallelresonanzgüte gleich Wurzel aus C/L mal R.

Uibel
06.01.2016, 04:00
Hallo Bernhard,

im hifi-forum wurden dir schon einige Tipps gegeben, was aber irgendwie "schief ging". :confused:

Dann mal meine 3 cent:

Frequenzweichen kann man nicht berechnen, sondern nur auf Basis von Messungen der Chassis im Gehäuse simulieren. Dazu gibt es massig Simulationsprogramme. Ich möchte hier kein (Konkurrenz-) Programm empfehlen, meines ist aber auch etwas "aus der Mode" - Google hilft. :)

Ich würde dir ein Simulationsprogramm und die Lektüre der dazugehörigen Anleitung empfehlen. Du kannst dir ja mal meines herunterladen und den die Frequenzweichen betreffenden Teil der Bedienungsanleitung lesen - sind nur ein paar Seiten. Das reicht für eine grundlegende Einführung. AudioCad würde ich mir an deiner Stelle aber nicht zumuten - mit einem DOS-Programm kommen nur noch meine damaligen Kunden (aus den 90-er Jahren) zurecht. ;)

http://www.audiocad.de/audiocad/download/x_downl.htm

Dann suchst du dir ein aktuelles Lautsprecher-Simulationsprogramm.

An deiner Stelle würde ich aber einen anderen Weg gehen. Nimm eine vorhandene Box, beschaffe dir einen DSP und versuche dich damit am "Frequenzen biegen". Für den Anfang gibt es zwei interessante DSPs:

- minidsp 2x4 http://www.oaudio.de/MiniDSP/miniDSP-2x4-Boxed.html

- Equalizer APO (Software, die aus deiner Soundkarte einen DSP macht)

Anwendungsbeispiel dazu: http://www.uibel.net/bauvor/bv_box/sakpc/sakpc.html

Tutorial: http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?t=10785


Der DSP-Einsatz hat mehrere Vorteile:

- nix Löten - nur Klicken
- Kosten sind überschaubar bzw. bei EA sogar gleich Null, weil keine passiven Bauelemente notwendig sind
- Frequenzgangbeeinflussungen möglich, die passiv nicht gehen - du kannst z.B. auch Senken im Frequenzgang korrigieren
- Basskorrektur, d.h. Frequenzgangerweiterung nach unten möglich
- usw.

Einen Versuch ist das wert!

btw: Was du sucht - ein PDF das auf wenigen Seiten das Thema FW-Entwicklung erschöpfend abhandelt - gibt es nicht, denn dazu ist das Thema zu komplex und erfordert neben der Lektüre auch einiges an Arbeit (trial and error) an der Materie. Mit obigen Links (und den darin enthaltenen Links) kommst du aber schon ein Stück weiter - und ja - es ist viel zu lesen, aber ohne das geht es nicht. Da sind wir alle mal durch und die meisten von uns haben Jahre gebraucht um auf den aktuellen Stand zu kommen ...

albondiga
06.01.2016, 08:02
http://hifi-selbstbau.de/grundlagen-mainmenu-35/frequenzweichen-mainmenu-68

HiFi2016
06.01.2016, 12:47
Hallo,

danke für die Antworten, insbesondere an Grasso und albondiga.

@Uibel: Ich möchte eine passive Frequenzweiche entwickeln, der Einsatz von einem DSP kommt für mich nicht in Frage, trotzdem danke für deine Tipps. Richtig ist natürlich dass eine Frequenzweiche immer im Zusammenspiel mit Chassis und Gehäuse berechnet werden muss. Das war für mich selbstverständlich, aber danke auch dir dafür dass du es zwecks Präzisierung nochmals erwähnt hast.

Ich freue mich auf das Forum und hoffe dass ich bald Fortschritte in der Entwicklung passiver Frequenzweichen mache.

LG Bernhard

LarsNL
06.01.2016, 13:44
Im Franzis-Verlag gab es in den 90ern ein Buch "Frequenzweichen für Lautsprecher". Ist wohl neu nicht mehr zu kriegen, ich hab eins über Ebay bekommen. Ist allerdings erst gestern angekommen, über Inhalt und Nutzen kann ich also noch nicht allzu viel sagen... :D

Aber schaden kann es bestimmt nicht...

Gruss,
Lars

Edit: gerade nochmal geschaut, Autor ist Jörg Panzer... derzeit gibt es noch ein Exemplar bei Ebay, für 67,- Euro zum Sofortkauf. Da war ich mit meinen 12 Euro wohl gut bedient... :D

not0815
06.01.2016, 18:48
Hi,

die Entwicklung einer passiven Frequenzweiche ist zwar kein Hexenwerk aber mit einfachen Formeln - wie sie in viele Büchern zum Thema, so z.B. auch bei Panzer genannt werden, kommt man i.d.R. nicht ans Ziel. Eine einfache Berechnung einer Weiche, die auch in der Praxis brauchbare akustische Ergebnisse liefert, gibt es nicht! Die Standard-Formeln gehen realitätsfern von einer konstanten Impedanz und einem linearen Pegel- und Phasenfrequenzgang des Chassis aus. In der Praxis haben aber alle Lautsprecher-Chassis ein mehr oder weniger komplexes Phasen- und Amplitudenverhalten und zwar sowohl in elektrischer als auch akustischer Hinsicht. Die Entwicklung brauchbarer Frequenzweichen ist daher nur unter Einbeziehung der komplexen Impedanz und des akustischen Pegel- und Phasenfrequenzganges möglich. Ohne spezielle Computerprogramme lässt sich eine Weiche nur nach dem Prinzip "Versuch - messen - Irrtum" entwickeln. Mit Frequenzweichen-Simulationsprogrammen - die die Impedanz- und das akustische Verhalten des Chassis berücksichtigen - lässt sich der Entwicklungsaufwand und damit auch die Entwicklungszeit jedoch erheblich begrenzen.

Ich habe vor einige Zeit mal versucht, die Entwicklung einer passiven Frequenzweichen am Beispiel meiner Big-Eight-TML darzustellen, weiter siehe hier (http://winboxsimu.de/fweiche3.html).

Gruß
Sven

HiFi2016
06.01.2016, 18:58
Hallo Sven,

danke dir, hatte ich auch entdeckt bei meinen Recherchen, deine Webseite. Sie sieht sehr hilfreich aus und scheint ein guter Ausgangspunkt zu sein. Die Werte der Bauteile bei deinem Projekt hast du mit WinBoxSimu berechnet? Ich muss mich mit dem Programm noch beschäftigen. Und auf Versuch-Irrtum wird es herauslaufen. Ich werde eine Box bauen und dann mit Messmikro und Gehör eine Weiche anpassen. Für den ersten Aufschlag werde ich die Werte der Weiche mit einem Programm simulieren. Ich denke je mehr ich mich im Vorfeld damit beschäftige also mit den Parametern und Simulationsprogrammen und den möglichen Filter-Charakteristiken, desto eher erreiche ich mein Ziel.

LG Bernhard


Hi,

die Entwicklung einer passiven Frequenzweiche ist zwar kein Hexenwerk aber mit einfachen Formeln - wie sie in viele Büchern zum Thema, so z.B. auch bei Panzer genannt werden, kommt man i.d.R. nicht ans Ziel. Eine einfache Berechnung einer Weiche, die auch in der Praxis brauchbare akustische Ergebnisse liefert, gibt es nicht! Die Standard-Formeln gehen realitätsfern von einer konstanten Impedanz und einem linearen Pegel- und Phasenfrequenzgang des Chassis aus. In der Praxis haben aber alle Lautsprecher-Chassis ein mehr oder weniger komplexes Phasen- und Amplitudenverhalten und zwar sowohl in elektrischer als auch akustischer Hinsicht. Die Entwicklung brauchbarer Frequenzweichen ist daher nur unter Einbeziehung der komplexen Impedanz und des akustischen Pegel- und Phasenfrequenzganges möglich. Ohne spezielle Computerprogramme lässt sich eine Weiche nur nach dem Prinzip "Versuch - messen - Irrtum" entwickeln. Mit Frequenzweichen-Simulationsprogrammen - die die Impedanz- und das akustische Verhalten des Chassis berücksichtigen - lässt sich der Entwicklungsaufwand und damit auch die Entwicklungszeit jedoch erheblich begrenzen.

Ich habe vor einige Zeit mal versucht, die Entwicklung einer passiven Frequenzweichen am Beispiel meiner Big-Eight-TML darzustellen, weiter siehe hier (http://winboxsimu.de/fweiche3.html).

Gruß
Sven

HiFi2016
06.01.2016, 19:04
-gelöscht, war aus versehen doppelt gepostet -

Gaga
06.01.2016, 19:55
Hallo Bernhard,

ich kann dir wärmstens empfehlen, Xover und die ensprechende Anleitung herunter zu laden (geht hier (http://www.igdh.eu/?page_id=964), auf der IGDH-Homepage).

Damit kannst Du die (z.B. mit ARTA) gemessenen (Winkel-)Frequenzgänge der im Gehäuse eingebauten Treiber importieren und dann eine Frequenzweiche entwickeln. Die Weichen-Entwicklung kannst Du mit 'Standard-Filtern' beginnen.

Sehr schick ist die 'Tweak'-Funktion. Hier kannst Du ein Bauteil anwählen, dessen Wert ändern und dabei sofort den Einfluss der Änderung auf den Frequnzgang sehen. Ich finde das sehr lehrreich, um die Arbeitsweise von passiven Frequenzweichen zu verstehen.

Gruß,
Christoph

Kripston
06.01.2016, 19:56
Hallo Bernhard,
die Berechnung von Weichen mittels Simuprogrammen bringt dich auch nicht weiter als Berechnungen nach Formeln aus Büchern.
Erst wenn du deine eigenen Messungen in eines der Simuprogs einspielen kannst, machen die Frequenzweichenberechnungen in so einem Prog Sinn, weil dann die Auswirkungen auf den tatsächlichen Frequenzverlauf in der gemessenen Box auch zutreffen.
Allerdings sind dann korrekte Messungen Voraussetzung, damit das funktioniert.

Gruß
Peter Krips

Kripston
06.01.2016, 20:04
Hallo,

Hi,

die Entwicklung einer passiven Frequenzweiche ist zwar kein Hexenwerk aber mit einfachen Formeln - wie sie in viele Büchern zum Thema, so z.B. auch bei Panzer genannt werden, kommt man i.d.R. nicht ans Ziel. Eine einfache Berechnung einer Weiche, die auch in der Praxis brauchbare akustische Ergebnisse liefert, gibt es nicht!
Über einen Umweg, den ich gerne verwende, machen die Standardformeln dann aber doch Sinn.
Ich verwende die in Audiocad zur Generierung von Zielfunktionen mittels idealisierter Dummy-Cassis.
Auf diese Zielfunktionen kann man dann mittels des Optimierers die Chassisfrequenzverläufe leicht auf die vorgesehene akustische Zielkurve bringen.
Mittels der Panzer Formeln habe ich mir ein Excel gestrickt und kann so akustische Filterflanken bis 6. Ordnung machen.

Gruß
Peter Krips

HiFi2016
07.01.2016, 20:02
Hallo zusammen,

ich habe jetzt vor zu Testzwecken eine kleine geschlossene 2-Wege Box zu bauen (Hochtöner und Breitband als Mitteltöner). Volumen 4 Liter. Einen Breitband-Lautsprecher hatte ich noch daheim übrig. Es ist ein Monacor mit dem normalerweise die recht beliebten Tenöre gebaut werden. Einen simplen recht günstigen Hochtöner habe ich jetzt bestellt. Wenn die Box fertig ist, werde ich eine Frequenzweiche dafür entwickeln. Gebaut wird mit 16mm MDF und es wird eine einfache "6-Bretter-Box" werden. Es geht mir dabei primär nicht um die Box sondern um die Weichen-Entwicklung. Hier die Eckdaten:

Monacor Universallautsprecher
Kommentar: geschirmter Ferritmagnet
Modell: "SP-8/4SQS" (4 ohm)
http://www.amazon.de/Monacor-SP-8-4SQS-Miniatur-Lautsprecher/dp/B003WGR4U8

Frequenzgang: http://traumboxen.de/fsp8-4sq.gif (http://traumboxen.de/fsp8-4sq.gif)

Hochtöner Titan eckig 100W (8 Ohm)
Kommentar: Günstiger Hochtöner mit guten Rezensionen
http://www.amazon.de/gp/product/B002A4FNCY?psc=1&redirect=true&ref_=oh_aui_detailpage_o00_s00


Folgenden Thread aus dem Im HiFi-Forum konnte ich googeln, hier wird für den Lautsprecher ein Volumen von 4 Liter für geschlossene Box empfohlen:
http://www.hifi-forum.de/viewthread-104-19675.html

Güte (QRs) fehlt mir leider (zumindest habe ich das im Bild oben vom Frequenzgang nicht gefunden),
deshalb kann ich das Volumen nicht selbst nachrechnen. Ansonsten habe ich diesen Online-Rechner zum
Volumen berechnen: http://www.micka.de/org/index.php#ideal
Macht aber nichts, denn aus dem Thread aus dem HiFi-Forum weis ich dass 4L Volumen geschlossen passen dürften.

Sonofil habe ich noch da.

Wenn der Hochtöner da ist, lege ich los, ich werde euch auf dem laufenden halten.

PS: Ich hatte mir gedacht dass ich die Entwicklung der Frequenzweiche für die 2-Wege-Box hier dokumentiere.

LG Bernhard

HiFi2016
08.01.2016, 13:33
Hallo zusammen,

hier als erstes einen kleinen Rechner (Excel) den ich gebaut habe um die 6-Brett-Box zu berechnen. Die gelben Felder werden ausgefüllt, der Rest errechnet sich von selbst, dabei wird durch Versuch so lange angenähert bis auf der rechten Seite unten als Volumen annährend 4 Liter dabei heraus kommen. Wandstärken etc. werden berücksichtigt.

Heraus kommt eine schöne rechteckige Box.

LG Bernhard

Kleinhorn
08.01.2016, 13:47
Da ich mit Exel nu so gar nicht kann, aber immer mal was berechnen wollte, hab ich Basscad benutzt oder den Rechner auf der Strassacker-Seite. Basscad hat den Vorteil, dass man den Zuschnitt selbst bestimmen kann...also innenliegende Front oder Aufgesetzte...usw

Nichtsdestotrotz ist Deine Herangehensweise schon sehr gut...

Pedda

PS..sehen tu ich natürlich nüscht, da kein Exel...:)

HiFi2016
11.01.2016, 12:35
So, ich habe jetzt die Vorstellung der "Eigenentwicklung der 2-Wege Box" (was ja sekundär passieren soll) ausgegliedert in einen separaten Thread unter "Eigenentwicklungen" wo es vermutlich hingehört für alle die die Box nachbauen möchten:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?p=171260#post171260

Und werde mich hin in diesem Thread dann auf die Fragestellungen zum Thema Weichenentwicklung konzentrieren.

LötpistolenMan
12.01.2016, 21:14
Hallo Bernhard,

ich kann die Bücher von Berndt Stark und Vance Dickason (überarbeite Auflage von Juli 1996) empfehlen. Ich tue mich auch heute noch eher schwer mit Simu-Programmen.


Was für mich sehr hilfreich war, ist das Vorhandensein eines Lautsprechermess-Programms. Damit konnte ich den Einfluss von L und C auf den Amplitudenverlauf durch Messversuche und Ergebnisvergleich sehr gut sichtbar machen.



Die Tabellen für die jeweiligen Filter 12db oder 18 db…..geben wie hier schon gesagt nur eine grobe Orientierung.


Ich habe damals (in den 90ern) einen Bestand an L und C und R in verschiedenen Größen in eher einfacher Qualität gekauft und bin mit diesem, noch erschwinglichen Fundus eine lange Zeit ausgekommen.



Im Einzelfall bin ich dann dazu übergegangen, bei den fertig dimensionierten Weichen gezielt die Bauteilequalität zu verbessern, so zunächst das C im HT-Zweig und L im Basszweig.



Die teureren Bauteile habe ich also dann erst bestellt, wenn ich den Bauteilewert kannte. Nach dem Tausch lag nun der Ursprungs-C wieder in der Teilekiste, bereit für neue Versuche.
Damit bin ich immer gut gefahren. Anhand der Lektüre kam dann noch Bestimmung der Einbaugüte im fertigen Lautsprecher, BR-Abstimmung und Impedanzlinearisierung für den Betrieb von Röhrenendstufen dazu.


Aber auch die hier erwähnten Links wie Hifi-Selbstbau sind sehr nützlich…..


Mein Vorgehen wirkt heutzutage wahrscheinlich altbacken, aber auf diese Weise kann man sich gut in die Wirkung von Bauteilen hineinfuchsen. Auch wenn es notwendig ist, für jeden neuen Treiber auch eine individuelle Frequenzweiche zu entwickeln, so lässt sich auf der Grundlage der gemachten Erfahrungen recht schnell abschätzen, welche Größenordnung für L und C gebraucht wird. Klar kann man auch Simu-Programme benutzen, aber ich sehe das eher wie Grasso.


Nicht zuletzt sehe ich genau hier den Reiz des Hobbys, so ist jede neue Box immer wieder eine kleine Herausforderung, die es zu meistern gilt. Außerdem gehört es zum Hobby, dass jeder seine eigene Herangehensweise verwirklichen kann…


Viel Erfolg beim Werkeln mit den kleinen Monacors


Manuel

HiFi2016
13.01.2016, 02:51
Hallo Manuel,

vielen Dank für deine Tipps bezüglich dem Verwenden von günstigen Bauteilen für das herausfinden der richtigen Werte und dem späteren Tauschen gegen hochwertige Bauteile.

Bezüglich dem Buch von Berndt Stark: es beschäftigt sich nicht explizit mit Frequenzweichenentwicklung. Laut Amazon-Rezension wird bei dem Buch von Berndt Stark z.B. gar nicht auf das Thema Filter-Charakteristiken eingegangen. Ich suche aber Bücher explizit zum Thema Frequenzweichenentwicklung. Aber am liebsten würde ich gar kein Geld für Bücher ausgeben und suche daher möglichst kostenfreie PDF, allerdings auch diese gezielt zum Thema Frequenzweichenentwicklung.

Eigens für die Frequenzweichenentwicklung werde ich eine Testbox bauen und dann werde ich mich von der praktischen Seite dem Thema annähern.

Ich werde über die Fortschritte im Weichenbau hier berichten und über den Bau der Testbox im anderen, verlinkten Thread unter Eigenentwicklungen (Stichwort: "Simply black").

LG Bernhard



Hallo Bernhard,

ich kann die Bücher von Berndt Stark und Vance Dickason (überarbeite Auflage von Juli 1996) empfehlen. Ich tue mich auch heute noch eher schwer mit Simu-Programmen.


Was für mich sehr hilfreich war, ist das Vorhandensein eines Lautsprechermess-Programms. Damit konnte ich den Einfluss von L und C auf den Amplitudenverlauf durch Messversuche und Ergebnisvergleich sehr gut sichtbar machen.



Die Tabellen für die jeweiligen Filter 12db oder 18 db…..geben wie hier schon gesagt nur eine grobe Orientierung.


Ich habe damals (in den 90ern) einen Bestand an L und C und R in verschiedenen Größen in eher einfacher Qualität gekauft und bin mit diesem, noch erschwinglichen Fundus eine lange Zeit ausgekommen.



Im Einzelfall bin ich dann dazu übergegangen, bei den fertig dimensionierten Weichen gezielt die Bauteilequalität zu verbessern, so zunächst das C im HT-Zweig und L im Basszweig.



Die teureren Bauteile habe ich also dann erst bestellt, wenn ich den Bauteilewert kannte. Nach dem Tausch lag nun der Ursprungs-C wieder in der Teilekiste, bereit für neue Versuche.
Damit bin ich immer gut gefahren. Anhand der Lektüre kam dann noch Bestimmung der Einbaugüte im fertigen Lautsprecher, BR-Abstimmung und Impedanzlinearisierung für den Betrieb von Röhrenendstufen dazu.


Aber auch die hier erwähnten Links wie Hifi-Selbstbau sind sehr nützlich…..


Mein Vorgehen wirkt heutzutage wahrscheinlich altbacken, aber auf diese Weise kann man sich gut in die Wirkung von Bauteilen hineinfuchsen. Auch wenn es notwendig ist, für jeden neuen Treiber auch eine individuelle Frequenzweiche zu entwickeln, so lässt sich auf der Grundlage der gemachten Erfahrungen recht schnell abschätzen, welche Größenordnung für L und C gebraucht wird. Klar kann man auch Simu-Programme benutzen, aber ich sehe das eher wie Grasso.


Nicht zuletzt sehe ich genau hier den Reiz des Hobbys, so ist jede neue Box immer wieder eine kleine Herausforderung, die es zu meistern gilt. Außerdem gehört es zum Hobby, dass jeder seine eigene Herangehensweise verwirklichen kann…


Viel Erfolg beim Werkeln mit den kleinen Monacors


Manuel

rkv
15.01.2016, 17:59
Um Dir noch ein bisschen mehr Mut zu machen:
Ich habe damals vor nun schon gut 17 Jahren als ich anfing, mich für den Boxenbau zu interessieren (damals war ich noch Zivi, ja, so alt bin ich schon...), gab es noch kein Internet wie heute und ich habe stattdessen Universitätsbibliotheken durchstöbert. Auch das hat nichts gebracht. Außer der Standardliteratur wie Star, Dickasonk&Co haben die nämlich auch nichts, was sich praktisch verwerten läßt.
In der Tat hat damals das praktische Herangehen geholfen. Also erstmal Bausätze nachgebaut, damit bekommt man schon ein gutes Gefühl, vor allem, wenn man dieselbe Treiberkombination in unterschiedliche Gehäuse mit unterschiedlichen Weichen steckt. Damals gab es sogar noch Elektronikläden, bei denen man mal eben schnell ein paar passende Kondensatoren und Widerstände besorgen konnte. Dennoch umständlich ja. Da hast Du es heute einfacher: Nimm Dir Boxsim, lade Dir eine Projektdatei eines soliden Bausatzes und spiele mit den Werten der Frequenzweiche. Dann siehst Du sehr schnell, was passiert und bekommst irgendwann ein Gefühl dafür. Hier gilt wohl tatsächlich: Viel probieren hilft viel. :prost:

HiFi2016
17.01.2016, 22:20
Danke für eure Hilfe. Da ich nebenher studiere und bei mir Klausuren anstehen, werde ich jetzt alle Zeit mit lernen verbringen müssen. Daher stoppt das Projekt "Frequenzweichenentwicklung" für mich bis die Klausurenphase abgeschlossen ist (18. KW 2016) zumindest habe ich mir das so vorgenommen weil ich weis dass ich sonst nicht zum lernen kommen, zwei Sachen auf einmal gehen einfach nicht. Die 2-Wege-Box werde ich noch fertig stellen, die Bilder stelle ich noch in den Thread rein, das Thema Weichenentwicklung ist für mich erst einmal gestoppt bis zur 18.KW2016.