Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Einstieg in die Simulation - Tipps und Ratschläge?
Hallo,
ich möchte in die Lautsprechersimulation einsteigen. Durch das passive mitlesen konnte ich schon ein paar Informationen aufgreifen. Hier im Forum werden scheinbar überwiegend ABEC (bzw. jetzt AKABAK), Vituix CAD, Boxim sowie COMSOL verwendet.
Das erste was ihr mich wahrscheinlich fragen würdet: Was willst du eigentlich simulieren? An sich den ganzen Lautsprecher mit komplexen Schallwandgeometrien, wo sich die Simulationsergebnisse dann relativ gut mit den Messergebnissen deckt (also eine Simulation inkl. Weiche). Jetzt habe ich aber letztens hier gelesen, dass das aktuell gar nicht möglich ist, weil sich die Progamme entweder auf die Abstrahlung konzentrieren (Comsol und AKABAK -> Waveguidekonturen) oder eine einfache Schallwand annehmen (Vituix CAD und Boxsim) dafür aber die Treiberparameter (und evtl. sogar Messkurven?) berücksichtigen können. Habe ich das soweit richtig verstanden?
Wenn ja: Wie und mit welcher Software ist dann eine ganzheitliche Betrachtung am sinnvollsten umsetzbar?
VG Michi :)
Hallo Michi,
du warst doch auch bei dem letzten Vituix-Workshop mit dabei?
Vituix kann schon viel, aber halt keine komplexen, 3 dimensionalen Schallwände und Schallführungen.
AKABAK kann sicherlich eine Menge. Ist aber bei weitem nicht so 'intuitiv' zu bedienen wie Vituix und kostet 2.000€.
Die 'free' kann man ja einfach mal ausprobieren. http://www.randteam.de/AKABAK3/Index.html
Da rein zu kommen ist allerdings echt nicht leicht.
Vielleicht kann hier jemand einen 'AKABAK Grundlagen Workshop' anbieten?
Hallo Darakon,
leider nicht, ich hab deine Nachricht damals glaub ich zu spät gesehen (war afaik auf der Warteliste) :)
Ich hab aktuell das Glück, auf viel Software Zugriff zu haben, d.h. das wäre erst mal kein Thema. Um ehrlich zu sein, lacht mich Comsol aktuell am meisten an, weil man damit auch Räume simulieren kann (bzw. es ein gutes Tutorial dafür gibt) und man dann im nächsten Schritt evtl. sogar den Lautsprecher im Raum simulieren kann (bis zu einer gewissen Frequenz, bevor die Rechenzeit ins unendliche geht).
Das mit den 3D Schallführungen wäre mir schon wichtig, weil die JBL Waveguide Diskussion erst so richtig die Lust geweckt da (ein Interesse besteht aber schon länger).
3eepoint
27.06.2021, 17:34
Hi Michi,
zu COMSOL kann ich dir ein wenig was sagen. Die Bedienung ist recht angenehm, was ich bis jetzt im Vergleich zu anderen Programmen gesehen habe. Grade das CAD Import tool, das eingebaute CAD und das Meshing machen einiges einfacher. Allerdings muss man sich echt durchhangeln, bis man den Workflow so drin hat das man Fehler schnell findet und sie auch lösen kann.
Lautsprecher kannst du grundsätzlich auch bis 20 kHz im Raum berechnen. Dafür nimmt man dann die Abstrahldaten aus der FEM/BEM und schiebt das in die Ray Acoustics. Allerdings ist ein ganzer Lautsprecher bis 20 kHz schon nicht maleben gerechnet. Je nach Grüße sind hier 128+ Gb Ram fällig*.
Räume sind aber wirklich recht schnell gemacht =) Was auch nicht zu verachten ist, ist der Matlab support. COMSOL lässt sich komplett aus Matlab raus steuern. Hab mein Optimierungsscript damit auch geschrieben und das kommt langsam an die Ergebnisse von JBL ran**. Generell lassen sich damit die Daten besser nachverarbeiten und darstellen. Die Plot funktionalität von Comsol ist... naja... aus meiner Sicht vorhanden....
Was komplette Weichen/Lautsprecher angeht. Das geht an sich wohl, es müssen nicht nur Waveguides/Abstrahlung sein, allerdings müssen dafür die Treiber auch entsprechend modelliert werden. Allerdings wird es hier schwierig, Eigenarten, die über das TSP Modell hinausgehen, mit einzubinden. Zumindest weis ich jetzt aus dem Stand nicht wie. Ansonsten geht das wohl, sogar mit FIR/IIR Filtern via Matlab.
*Oder ich stell mich zu blöd an, will ich nicht ausschließen.
**Für mehr zu dem Thema siehe hier: https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?14139-Wir-basteln-ein-Waveguide-oder-Constant-Directivity-wie-geht-das&highlight=abec gegen Ende kommt mein Kram. Der gesamte Faden ist aber sehr lesenswert!
Hallo Darakon,
leider nicht, ich hab deine Nachricht damals glaub ich zu spät gesehen (war afaik auf der Warteliste) :)
ah, ok.
Es ist auch sicherlich eine gute Möglichkeit verschiedene Programme zu kombinieren.
Vituix ist modular aufgebaut und du kannst deine Daten an vielen Stellen importieren und exportieren.
Es ist zB möglich, das Abstrahlverahlten komplexer Gehäusegeometrien mit einer anderen Software zu simulieren und die Daten dann in Vituix zu importieren, um dort die Frequenzweiche zu designen.
Danke euch :)
Den Waveguide Thread kenne ich, werde ihn mir aber noch mal zu Gemüte führen. Hast du unabhägig davon einen Tipp/Tutorialempfehlung für den Einstieg?
Es ist zB möglich, das Abstrahlverahlten komplexer Gehäusegeometrien mit einer anderen Software zu simulieren und die Daten dann in Vituix zu importieren, um dort die Frequenzweiche zu designen.
Das hört sich sehr praktisch an und das wusste ich nicht. Dieses Vorgehen macht ja auch Sinn, oder?
3eepoint
28.06.2021, 18:23
Wenn du es wirklich mit Comsol durchziehen willst helfen die Beispiele sehr viel. Dadran hab ich mich durchgehangelt. Für AKABAK gibt es seid einiger Zeit wohl auch Videotutorials, siehe dazu der ABEC Faden.
Das Vorgehen ergibt schon Sinn sofern die Treiber gut modelliert sind. Dinge wie Membranresonanzen die in den TSP drin snd muss man irgendwie reinschummeln. Bekommt man aber auch hin. Die Lumped element möglichkeiten bieten hier denke ich einiges =) Habe damit z.B mein Doppel WG abgeschätzt ob das überhaupt geht:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=58262&d=1610295231
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=59216&d=1613579768
Ein paar Nummerische Schnitzer sind noch drin, war eher ne Machbarkeitsstudie^^
Möchte hier bestätigen, dass auch ich so vorgehe wie andere (Darakon, 3eepoint) schon beschrieben haben.
Habe das in einem Nachbarforum so beschrieben (https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php?threads/tools-for-building-better-diy-speakers.11228/post-815933):
I usually do not simulate the bass range (below 200Hz) with AKABAK/ABEC and use VCAD's enclosure tool or BassCADe (http://www.selfmadehifi.de/basscade_en.html). When building a bass horn or a transmission line you need other tools, of course, you can use BEM software (like AKABAK/ABEC) or a little less complex AJHorn (http://www.aj-systems.de/indexe.htm) or Hornresp (http://www.hornresp.net/).
When it comes to a concrete simulation of a loudspeaker above 200-400Hz, I always use BEM software (ABEC).
But of course this has its limitations. A huge silk midrange dome simulates badly, because it deviates very early from the ideal behavior (piston-like movement of the stiff membrane) - the influence of cabinet, waveguide,... is still simulated correctly, but the deviations of the final frequency responses can be considerable.
For the first rough appraisal of the simulation, I form, for simple constructions, mostly different example crossover in ABEC (via Lumped Elements).
For the final evaluation of a promising simulation, I export the simulated hor and ver frequency responses and import them into VCAD.
There, the potential of a possible loudspeaker can be assessed in detail and the effects of different crossovers can be simulated and analyzed in advance.
Für eine vielversprechende Simulation gehe ich wie folgt vor:
Simulation >100Hz in AKABAK/ABEC (wer möchte kann via Lumped Elements ein "einfaches" geschlossenes Volumen für Tieftöner simulieren), in VacsViewer werden die hor und ver +-180° Frequenzgänge exportiert, habe mir ein power-shell script erstellt, das die exportierten Frequenzgang-Dateien automatisch VCAD-konform umbenennt (hier hat sich in VCAD kürzlich einiges getan, könnte sein, dass es bei entsprechenden Exporteinstellungen in VacsViewer auch ohne geht).
Nach dem Import in VCAD kann man dann, wie 3eepoint gezeigt hat, beliebige Frequenzweichen simulieren und in VCAD auswerten. Die Übereinstimmung ist, abhängig von Chassismaterial, ziemlich gut.
Wie gut (oder je nach sichtweise "schlecht") sich die Ergebnisse der Simulation, zum realen Lautsprecher verhalten, wurde schon hier im Forum gezeigt oder kann hier an einem weiteren Beispiel bewertet werden (https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php?threads/introducing-directiva-an-asr-open-source-platform-speaker-project.20407/post-812478).
Die Bauteilwerte oder aktive Parametereinstellungen stimmen natürlich nicht mit den Werten/Einstellungen des realen Lautsprecher überein (dazu ist das Chassis/Lautsprechermodell viel zu "einfach").
Das hört sich kompliziert an, mit etwas Übung ist es aber in weniger als fünf Minuten erledigt (wenn das Simulationsmodell fertigt gelöst wurde ;)). Bis man allerdings an diesen Punkt kommt und die "Details" kennt, sollte man mit Wochen oder Monaten Einarbeitung rechnen.
Für VCAD nutze ich immer die gleiche "Daten-Struktur" (VCAD Projekt-Template-Datei, Unterordner für die Winkelfrequenzgänge, gleiche Benennung der Dateien - TW_hor0.txt, TW_hor10.txt... und WO_hor0.txt...). Damit ist das VCAD Projekt komplett "fertig" zur Nutzung, sobald die Winkelfrquenzgänge "richtig" umbenannt wurden.
in VacsViewer werden die hor und ver +-180° Frequenzgänge exportiert, habe mir ein power-shell script erstellt, das die exportierten Frequenzgang-Dateien automatisch VCAD-konform umbenennt (hier hat sich in VCAD kürzlich einiges getan, könnte sein, dass es bei entsprechenden Exporteinstellungen in VacsViewer auch ohne geht).
Wie benennt VacsViewer denn die exportierten Frequenzgänge? In VCAD gibt es in "Options" nämlich die Möglichkeit, die "Keywords" für's Parsen der Dateinamen zu ändern ("hor" und "ver" sind da voreingestellt).
Viele Grüße,
Michael
Wie benennt VacsViewer denn die exportierten Frequenzgänge? In VCAD gibt es in "Options" nämlich die Möglichkeit, die "Keywords" für's Parsen der Dateinamen zu ändern ("hor" und "ver" sind da voreingestellt).
Standardmäßig von _001 bis _036 für +-180° in zehn Grad Schritten.
Gruß Armin
Ok, da können die VCAD-Optionen dann doch nicht viel ausrichten.....
Viele Grüße,
Michael
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