Erste Eigenentwicklung (PA) Tops

Hallo zusammen.

Ich beschäftige mich jetzt seit etwa einem halben Jahr mit Lautsprecherentwicklung und Messtechnik. Habe letztes Jahr mit viel Hilfe einen Subwoofer gebaut bekommen und will jetzt nicht aufhören. Dafür macht es zu viel Spaß.
Darum habe ich mir das irrsinnig hohe Ziel gesteckt ein (PA) Top selber zu entwickeln. Habe im Vorfeld schon einige Tipps und Hilfen bekommen, aber bin mir auch bewusst das ich sehr viel noch nicht weiß. Darum bin ich für jede Hilfe dankbar.

Im Moment versuche ich ein passendes Gehhäuse für meine ausgewählten Treiber zu entwickeln. Ein Mitglied im PA-Forum ("Fux") hatte mir netterweise schon ein paar Sachen in AJ-Horn simuliert. Zusätzlich habe ich grundlegende geometrische Überlegungen angestellt und in BoxSim hin und her simuliert.
Anhang 63655 Anhang 63656 Anhang 63657 Anhang 63658

Weil ich da irgendwann auch nicht mehr weiter gekommen bin, habe ich mir ein paar Treiber und Endstufen gekauft und auf Grundlage der Vorüberlegungen ein verstellbares Testgehäuse gebaut.
Die Rückwand ist verstellbar und rastet mit Federbolzen in verschiedenen Bohrungen ein. Als BR-Ports habe ich mir verschiedene Längen und Durchmesser gedruckt. Von geschlossen bis 90 mm Länge.
Anhang 63659

Folgende Parameter sind veränderbar:

• Gehäusevolumen (abzüglich Chassis, Näherungswert) entspricht Abstand zu Frontwand
  
  • 56l = 24 mm
  • 65l = 27 mm
  • 74l = 30 mm
  • 85l = 34 mm
  
  
• Portlänge
  
  • Geschlossen
  • 16 mm
  • 32 mm
  • 60 mm
  • 90 mm
  
  
• Portfläche, entspricht Wandstärke der Porteinsätze
  
  • 90x90 mm = "ohne" (kein Porteinsatz, feste Länge von 16 mm)
  • 80x80 mm = 5
  • 70x70 mm = 10
  
  

Gestern bin ich dann auch endlich dazu gekommen die vielen Kombinationsmöglichkeiten auch mal zu messen. Die Messergebnisse sehen etwas verwackelt aus und Impulsantwort und Phase wirken auch irgendwie verdächtig. Aber ich hoffe, zum Vergleichen untereinander reichts.

Ich würde gerne eure Meinung zu den Ergebnissen hören.
Beschreibung folgt (wegen Zeichenbegrenzung) in den nächsten Beiträgen. Bitte einen Moment geduld.

Erste Messung: Gehäusedämmung.
BR-Port (90x90mm, 16mm Portlänge)
Anhang 63660


Frequenzgang bei verschiedenen Volumina. Vergleich ohne und mit Dämmung:
56l, BR, 90x90mm Portfläche, 16mm Portlänge
Anhang 63661

65l, BR, 90x90mm Portfläche, 16mm Portlänge
Anhang 63662

74l, BR, 90x90mm Portfläche, 16mm Portlänge
Anhang 63663

85l, BR, 90x90mm Portfläche, 16mm Portlänge
Anhang 63664


Klirrmessung nach Farina:
Ohne Dämmung, 56l, BR, 90x90mm Portfläche, 16mm Portlänge
Anhang 63665


Mit Dämmung, 56l, BR, 90x90mm Portfläche, 16mm Portlänge
Anhang 63666


Sonogramm
Ohne Dämmung, 56l, BR, 90x90mm Portfläche, 16mm Portlänge
Anhang 63667

Mit Dämmung, 56l, BR, 90x90mm Portfläche, 16mm Portlänge
Anhang 63668



Ohne Dämmung, 85l, BR, 90x90mm Portfläche, 16mm Portlänge
Anhang 63669

Mit Dämmung, 85l, BR, 90x90mm Portfläche, 16mm Portlänge
Anhang 63670



EDIT:
Zur Erklärung der Benennung der Messungen:
24 = 56l
27 = 65l
30 = 74l
34 = 85l

Beispiel Portbenennung:
5x32 = 5mm Wandstärke (Portfläche 80x80 mm) und 32 mm Portlänge
10x90 = 10mm Wandstärke (Portfläche 70x70 mm) und 90 mm Portlänge





Ich fand es schwer einen Unterschied zu erkennen. Aber weil die Nachhallzeit im Sonogramm mit Dämmung etwas geringer war habe ich den Schaumstoff bei den nächsten Messungen drin gelassen.
Auffällig ist, das vor allem bei großem Volumen (85l) ein größerer Unterschied zu erkennen ist als bei m kleineren Volumen (56l).

Als nächstes habe ich alle weitere Parameter kombiniert und gemessen. 2,83V, 2m Abstand, Ground Plate Messung.
Anhang 63671 Anhang 63672 Anhang 63673

Hier alle messungen auf ein mal:
Anhang 63674
Da kann man natürlich nichts drauf erkennen.


In folgendem habe ich die verschiedenen Portlängen mit Querschnitt 80x80 mm untersucht.
Als GIF:
Anhang 63675

Als einzelne Bilder:
Verschiedene Volumina, geschlossene Box
Anhang 63676

Verschiedene Volumina, BR-Box, 80x80mm Portfläche, 16mm Portlänge
Anhang 63677

Verschiedene Volumina, BR-Box, 80x80mm Portfläche, 32mm Portlänge
Anhang 63678

Verschiedene Volumina, BR-Box, 80x80mm Portfläche, 60mm Portlänge
Anhang 63679

Verschiedene Volumina, BR-Box, 80x80mm Portfläche, 90mm Portlänge
Anhang 63680


Querschnitt 70x70mm
Als GIF
Anhang 63681
Als einzelne Bilder

Verschiedene Volumina, BR-Box, 70x70mm Portfläche, 16mm Portlänge
Anhang 63682

Verschiedene Volumina, BR-Box, 70x70mm Portfläche, 32mm Portlänge
Anhang 63683

Verschiedene Volumina, BR-Box, 70x70mm Portfläche, 60mm Portlänge
Anhang 63684

Verschiedene Volumina, BR-Box, 70x70mm Portfläche, 90mm Portlänge
Anhang 63685



EDIT:
Zur Erklärung der Benennung der Messungen:
24 = 56l
27 = 65l
30 = 74l
34 = 85l

Beispiel Portbenennung:
5x32 = 5mm Wandstärke (Portfläche 80x80 mm) und 32 mm Portlänge
10x90 = 10mm Wandstärke (Portfläche 70x70 mm) und 90 mm Portlänge

Als nächsten das Volumen als veränderliche Größe untersucht:
GIF
Anhang 63686

Bilder
56l, geschlossen und BR (alle Portlängen und Querschnitte)
Anhang 63687

65l, geschlossen und BR (alle Portlängen und Querschnitte)
Anhang 63688

74l, geschlossen und BR (alle Portlängen und Querschnitte)
Anhang 63689

85l, geschlossen und BR (alle Portlängen und Querschnitte)
Anhang 63690

Es ist schön zu sehen wie sich der Frequenzgang ändert, wenn sich das gehäusevolumen ändert. Und das nicht nur am unteren Ende, sondern auch zwischen 500 und 700 Hz.




EDIT:
Zur Erklärung der Benennung der Messungen:
24 = 56l
27 = 65l
30 = 74l
34 = 85l

Beispiel Portbenennung:
5x32 = 5mm Wandstärke (Portfläche 80x80 mm) und 32 mm Portlänge
10x90 = 10mm Wandstärke (Portfläche 70x70 mm) und 90 mm Portlänge

Bisher habe ich alle messungen bei 1W und mit 2 m Abstand durchgeführt. Darum noch mal bei höheren Lautstärken und mit nur 1 m Abstand. Das reduziert dann auch die Störeinflüsse wie Wind.

Verschiedene Volumina, geschlossenes Gehäuse
Anhang 63726

Verschiedene Volumina, Port 80x80 mm Fläche, 32 mm lang
Anhang 63691

Verschiedene Volumina, Ohne Porteinsatz (90x90mm Fläche, 16 mm lang)
Anhang 63692


Gegenüberstellung der drei Portlängen, Verschiedene Volumina:
Geschlossenes Gehäuse vs. BR, 80x80mm Portfläche, 32mm Portlänge
Anhang 63693

Geschlossenes Gehäuse vs. BR, 90x90mm Portfläche, 16mm Portlänge
Anhang 63694

BR, 80x80mm Portfläche, 32mm Portlänge vs. BR, 90x90mm Portfläche, 16mm Portlänge
Anhang 63695



Hier zwei Volumina zu besseren Anschaulichkeit separat
56l, geschlossenes Gehäuse und BR 80x80 mm Portfläche, 32 mm länge
Anhang 63696

85l, geschlossenes Gehäuse und BR 80x80 mm Portfläche, 32 mm länge
Anhang 63697



EDIT:
Zur Erklärung der Benennung der Messungen:
24 = 56l
27 = 65l
30 = 74l
34 = 85l

Beispiel Portbenennung:
5x32 = 5mm Wandstärke (Portfläche 80x80 mm) und 32 mm Portlänge
10x90 = 10mm Wandstärke (Portfläche 70x70 mm) und 90 mm Portlänge

Fehlt noch Klirr nach Farina. Der Kompaktheithalber als GIF (zu allen Messungen)
Anhang 63698

Und Phase / Gruppenlaufzeit der größten unterschiedlichen Parameter
56l und 85l mit den Ports

• geschlossen,
• 80x80mm, 32mm länge
• 80x80mm, 90mm länge

Anhang 63699 Anhang 63700



EDIT:
Zur Erklärung der Benennung der Messungen:
24 = 56l
27 = 65l
30 = 74l
34 = 85l

Beispiel Portbenennung:
5x32 = 5mm Wandstärke (Portfläche 80x80 mm) und 32 mm Portlänge
10x90 = 10mm Wandstärke (Portfläche 70x70 mm) und 90 mm Portlänge

Mir ist beim Betrachten der Ergebnisse folgendes in den Sinn gekommen:

Bei kleinen Volumina ist der Einfluss von BR-Kanälen, gegenüber der geschlossenen Box weniger zu sehen. Erst bei großem Gehäusevolumen sieht man eine ordentliche Anhebung. 85 Liter ist aber schon echt ein Trümmer.
Da ich meine Box gerne möglichst kompakt haben möchte, könnten die Bauformen geschlossen oder tief abgestimmter BR-Kanal infrage kommen.
Der tief abgestimmte Kanal hätte den Vorteil das die ganz tiefen Frequenzen angehoben werden, was für den Betrieb ohne zusätzlichen Subwoofer von Vorteil ist. Darüber sehen die Daten der geschlossenen bauweise ziemlich ähnlich, was zum Beispiel beim Betrieb mit einem zusätzlichen Subwoofer gut ist.

Hier eine Gegenüberstellung von

• geschlossenem Gehäuse, 56l zu
• BR-Gehäuse, 56l, 80x80mm, 90mm Portlänge

Frequenzgang
Anhang 63703

Phase / GD
Anhang 63704 Anhang 63705

Sonogramm
Anhang 63706 Anhang 63707

Klirr nach Farina
Anhang 63708 Anhang 63709



EDIT:
Zur Erklärung der Benennung der Messungen:
24 = 56l
27 = 65l
30 = 74l
34 = 85l

Beispiel Portbenennung:
5x32 = 5mm Wandstärke (Portfläche 80x80 mm) und 32 mm Portlänge
10x90 = 10mm Wandstärke (Portfläche 70x70 mm) und 90 mm Portlänge


Könnte das funktionieren, oder liege ich völlig daneben?

Ach so, das hier ist der passende Hochtöner:
Frequenzgang
Anhang 63713

Phase / GD
Anhang 63714 Anhang 63715

Klirr nach Farina
Anhang 63716

Sonogramm
Anhang 63717 Anhang 63718



Sorry, ist echt viel auf einmal.
Aber wenn jemand Lust hat sich das anzugucken, bin ich für jeden Tipp oder Hinweis dankbar.

Zitat:

---

Zitat von Rainer_Zufall

Sorry, ist echt viel auf einmal.

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Ziemlich viele Bildchen von irgendwelchen Lautsprechern in irgendeinem Gehäuse abgestimmt auf irgendwelche Frequenzen und irgendein Hochtontreiber. Das ist alles ziemlich nichtssagend.
Du solltest dir angewöhnen, die Treiber zu nennen und Frequenzgänge mit der zugehörigen Impedanzmessung zu posten. Dann wüssten wir wenigstens ungefähr, was du da machst

Hi Jogi,

danke für den Hinweis. Es wurden bei allen Messungen die gleichen Chassis benutzt, im gleichen, verstellbaren Gehäuse. Welches Volumen und welcher BR Kanal im Bild zu sehen sind habe ich ins Bild geschrieben.

Die Mitteltontreiber sind 18Sound 12NTLW3500
Anhang 63719 Anhang 63720

Hochtontreiber: 18Sound ND3ST
Anhang 63721 Anhang 63722

Horn: XR1496C
Anhang 63723 Anhang 63724 Anhang 63725

Gemessen habe ich das ganze mit einem iSEMcon EMX-7150, mit SC-1 Kalibrator. Soundkarte ist eine Focusrite Scarlett 2i2, Multimeter ein PeakTech 3360.

Hallo,

danke für die Vorstellung deiner Entwicklung. Darf ich fragen, wie du die verstellbare Rückwand abdichtest? Einfach so die Bretter aufeinander muss doch überall raus pfeifen, oder irre ich mich?

VG
Michael

Ich habe meine Beiträge jetzt noch mal überarbeitet. Wenn man selbst so tief im Thema drin ist, fällt einem gar nicht auf, wie unübersichtlich das für Außenstehende ist. Hoffe das ist jetzt besser verständlich.

@Micha_HK: Ich habe um das Brett herum Dichtband gemacht. Dick genug das es press sitzt.
Damit das DIchtband beim Verstellen nicht abschält, habe ich es mit einem breiten Streifen Klebeband fixiert (ein mal drüber).

Moin Rainer,

so wie ich das verstehe, sorgst du dich momentan um die Bassabstimmung des Tops?

Ich würde vorschlagen, Bassreflex zu bauen und abzuwägen, inwiefern du mit dem größeren Volumen leben kannst. Wenn du die Dinger dann doch mal ohne Subwoofer nimmst, ist die Betriebssicherheit mit passendem Lowcut im BR-Betrieb höher.

Warum du hier momentan wenig Resonanz bekommst, liegt sicherlich daran, dass du keine konkrete Frage oder Problemstellung beschrieben hast.

So ist es halt eine Sammlung an Einzelmessungen, und berührt die interessanten und diskusionswürdigen Themen wie z.B. die Wahl der Trennfrequenz zwischen Mitteltönern und dem Horn noch nicht. Um die Brücke zu schlagen: wie hattest du das denn geplant?

Den Kontext des Sonogramms verstehe ich auch noch nicht. Wo kommt das her?

Am Material hast du ja nicht gespart, daher wäre es doch schön, wenn man die Kiste am Ende auch vernünftig abgestimmt bekommt.

Viele Grüße,
Stefan

Hi Stefan, danke für den Hinweis.

Du hast recht, im Moment kümmere ich mich um das Gehäuse. Frequenzweiche und Glätten des Frequenzgangs kommen danach.
Ich möchte für das Gehäuse natürlich den bestmöglichen Kompromiss für meine Zwecke finden. Also besten Klang, größten Tiefgang, größte Lautstärke bei kleinstem Volumen. Ich weiß auch das alles gleichzeitig nicht geht, darum habe ich ein paar messungen angestellt um zu verstehen wie sich die Treiber in unterschiedlichen Volumina bei unterschiedlicher Abstimmung verhalten. Nicht nur in Simulation, sondern in Wirklichkeit.

Ich habe auch schon eine Idee was es werden könnte, aber ich würde gerne die Meinung von erfahrenen Lautsprecherentwicklern dazu hören.

Sorry wenn das ein wenig unstrukturiert rüberkommt. Ist ja quasi meine erste Selbstentwicklung und ich weiß noch nicht so recht welche Infos wirklich wichtig sind und welche nicht. Darum habe ich erst mal alles gepostet.



Also meine konkrete Frage an die Runde: Wie finde ich für das Gehäuse die bestmögliche Abstimmung mit der Prio1: Klang?

Ich werde das Top überwiegend zusammen mit Subwoofern betreiben, gelegentlich aber auch ohne. Und dann sollte es auch der Größe entsprechend klingen. Also kein reines Top über Bässen, was ohne Bässe nur zur Sprachbeschallung taugt und an Handysound erinnert. Muss in dem Fall aber auch kein Basswunder sein. Einfach ein vernünftiger, runder Klang.
Lautstärke ist beim Betrieb ohne Bässe eher zweitrangig, darum kann ich in dem Fall auch zum EQ greifen und den Frequenzgang beliebig anheben. Aber natürlich nur im sinnvollen Rahmen, dass die Treiber keinen Schaden nehmen.
Das Top soll später aktiv betrieben werden, an einer Endstufe mit DSP. Passive Weichen sind mir für den Anfang viel zu schwierig.

Zitat:

---

Zitat von Rainer_Zufall

Also meine konkrete Frage an die Runde: Wie finde ich für das Gehäuse die bestmögliche Abstimmung mit der Prio1: Klang?

Ich werde das Top überwiegend zusammen mit Subwoofern betreiben, gelegentlich aber auch ohne. Und dann sollte es auch der Größe entsprechend klingen. Also kein reines Top über Bässen, was ohne Bässe nur zur Sprachbeschallung taugt und an Handysound erinnert. Muss in dem Fall aber auch kein Basswunder sein. Einfach ein vernünftiger, runder Klang.
Lautstärke ist beim Betrieb ohne Bässe eher zweitrangig, darum kann ich in dem Fall auch zum EQ greifen und den Frequenzgang beliebig anheben. Aber natürlich nur im sinnvollen Rahmen, dass die Treiber keinen Schaden nehmen.
Das Top soll später aktiv betrieben werden, an einer Endstufe mit DSP. Passive Weichen sind mir für den Anfang viel zu schwierig.

---

1. Option: Also für die konkrete Fragestellung würde ich das Top klassisch geschlossen mit Einbaugüte 0,7 bauen und notfalls im Singlebetrieb ohne Sub untenrum mit dem Controller anschieben (Limiter entsprechend setzen).
2. Option: Notreflex mit kleinen Ports (Loch in der Box), vglw. tief abgestimmt und dann wieder mit Controller unten anschieben wenn das Top allein ohne Sub und ohne große Pegelanforderung genutzt wird. (Limiter entsprechend setzen).

Option 2 geht tiefer und dann im Singlebetrieb lauter. Option 1 ist klanglich besser. Wenn Die Einbauresonanzfrequenz geschlossen die sinnvolle Trennung zum Sub ermöglicht, würde ich das machen.

Andere sehen das naturgemäß möglicherweise anders.

Achso, Nachtrag: der Sinn vom Notreflex ist Kompression bei hohen Pegeln!

Notreflex usw.....
Cooler Ausdruck! :D
Wärs das nicht fast gescheiter, ordentlich BR abzustimmen, wenns denn von der Größe her noch geht und im Normalbetrieb die Löcher einfach zuzuschrauben?
Plättchen davor, auf 1 Bolzen schwenkbar gelagert und ne Flügelmutter dran??

Just my 2 cts

Danke für die Vorschläge. Ich habe mir die drei Optionen mal näher angesehen.



Geschlossene Box:
Laut der Messung hat das Gehäusevolumen kaum einen Einfluss auf den Bass.
Anhang 63756

Allerdings ändert sich je nach Gehäusevolumen der Bereich zwischen 300 Hz und 700Hz. Woran könnte das Liegen? Das tritt bei allen Messungen auf.
Anhang 63757

Für eine Gesamtgüte von 0,7 müsste das Gehäuse ein Volumen von 47,2 Liter haben.
Anhang 63760

Um den Bassbereich anzuheben muss man folgendes am Equalizer drehen.

• 200 Hz bis 100 Hz: +7 dB
• 100 Hz bis 70 Hz: +5 dB
• 70 Hz bis 50 Hz: +5 dB

Anhang 63758




Notreflex (tief abgestimmter BR-Kanal):
Ich habe hierzu jeweils den kürzesten (16 mm) und den längsten (90 mm) Bassreflexkanal einmal in 56l und einmal in 85l angesehen.
Anhang 63761 Anhang 63762

Die Variante 56l, 80x80 mm Portfläche, 90mm Portlänge scheint ganz gut geeignet zu sein.
Der Frequenzgang ist noch halbwegs gerade. Laut BoxSim komme ich auf eine Abstimmung von 44 Hz.
Anhang 63759

Man gewinnt dadurch ein bisschen Pegel im Bassbereich.
Anhang 63763




Richtige BR Abstimmung
Hierfür habe ich mir noch mal die Animationen angesehen
Portfläche: 70x70, alle Volumen, veränderliche Portlänge
Anhang 63764

Portfläche: 80x80, alle Volumen, veränderliche Portlänge
Anhang 63765

Alle Portflächen, veränderliche Volumen
Anhang 63766

Der 16 mm lange Port mit 80x80 mm Querschnitt wirkt ganz brauchbar
Anhang 63767

Und als Gehäusevolumen scheint 85l ein guter Kompromiss zu sein. Bringt jedenfalls Deutlich mehr Pegelgewinn im Bassbereich als beim Notreflex. Zwischen 200 Hz und 100 Hz tut sich hingegen nicht viel. Im Vergleich zur geschlossenen Box ist der Frequenzgang jetzt aber viel krummer.
Anhang 63768

Laut BoxSim ist das Gehäuse dann auf 49 Hz abgestimmt
Anhang 63769




Ist das so sinnvoll, oder stütze ich mich gerade zu sehr auf die Messdaten?

Soweit, so gut. Jetzt könntest Du die Messungen der 3 Gehäusevarianten mal als *.frd Dateien in das Simulationsprogramm Deiner Wahl exportieren und die Filter und PEQ's im DSP simulieren.
Das Ganze für die beiden Anwendungen
- Top mit Sub
- Single

Bei Top mit Sub und Trennung um 100 Hz wirst Du wohl bei sehr ähnlichen Einstellungen landen, da hier ja nicht viel angehoben werden muss.
Für den Singlebetrieb mit Low-Selv 2. Ordnung mal anheben und schauen was sinnvoll machbar ist. Ich kann mir vorstellen, dass im Singlebetrieb eine untere Grenzfrequenz nicht unter 60 Hz (eher höher für Sprachbeschallung, akk. Gitarre plus Gesang etc. - da reichen 80 Hz locker) sinnvoll ist. Wenn man Schub unten braucht, muss der Sub mit.

Parallel das ganze in einer Treiber-Gehäuse-Filter&PEG-Simulation durchführen (z.B. Hornresp) und schauen, wie sich das auf den Hub der Membran auswirkt. Dabei mal Re erhöhen um die Erwärmung der Schwingspule zu simulieren und sehen, was dann passiert.
Und dann für eine Gehäusevariante nach persönlichen Kriterien entscheiden, also wie wichtig ist der Singlebetrieb, wie laut mus das dabei gehen, welche Gehäusegröße möchtest Du tolerieren, etc.)

Unterm Strich kann ich mir vorstellen, dass das geschlossene Gehäuse die Beste Wahl ist.

Im reinen Top-Betrieb könnte evtl. eine Auslegung mit Hubbegrenzung durch durch das geschlossene Gehäiuse die spätere Limitereinstellung vereinfachen. Du bräuchtest dann nur RMS+Peak-, statt noch zusätzlichem Auslenkungslimiter.

Oh, ich hab ganz vergessen den Zustand ohne BR-Port Einsätze zu berücksichtigen. Also 90x90 mm Portfläche und 16 mm Portlänge. Laut BoxSim 54 Hz. Ist fast die Abstimmung vom Forenmitglied "FUX", der die Chassis in AJ-Horn simuliert hat.
Anhang 63779 Anhang 63787

Hier im Vergleich mit der bisherigen BR-Abstimmung
Anhang 63791

Sieht so aus als hätte er Recht gehabt. Diese Abstimmung bringt bis ca. 70 Hz den meisten Bass. Bei 50 Hz sind beide BR-Varianten wieder fast gleich auf. Der Frequenzgang ist aber auch hier recht krumm.
Anhang 63794



Warum klingt eine geschlossene Box eigentlich besser als eine mit BR? Also im Bereich außerhalb vom BR-Port, zum Beispiel ab 100 Hz aufwärts. Den Frequenzgang kann man ja am EQ geradebiegen und die Phasen sehen sich doch sehr ähnlich. Sind EQ nicht genau genug, oder steigt der Klirr? Oder ist der Unterschied messtechnisch nicht zu erfassen?
Anhang 63788

Zitat:

---

Zitat von Rainer_Zufall

Warum klingt eine geschlossene Box eigentlich besser als eine mit BR? Also im Bereich außerhalb vom BR-Port, zum Beispiel ab 100 Hz aufwärts. Den Frequenzgang kann man ja am EQ geradebiegen und die Phasen sehen sich doch sehr ähnlich. Sind EQ nicht genau genug, oder steigt der Klirr? Oder ist der Unterschied messtechnisch nicht zu erfassen?

---

Ein schwingungsfähiges System schwingt auf seiner Resonanzfrequenz aus.
Das dauert umso länger, je höher die Güte ist. D.h. Du regst die Portresonanz im BR immer an.
Deswegen klingt ein Alukonuschassis immer nach Alu, ein Blechdeckel-HT immer nach Blechdeckel und ein BR eben nach BR.

Ausweg: Resonanz vermeiden, Resonanzgüte senken oder in einen frequenzmäßig unkritischen Bereich legen. Resonanz vermeiden (eigtl. verringern) kannst Du mt CB.

Messtechnisch: sieh Dir mal die Zerfallsspektren an.
In der Phase siehst Du das an der stärkeren Phasendrehung von BR. Übrigens solltest Du in Deinem gezeigten Phasendiagramm den Referenzpunkt früher legen. Du hast vmtl. den zweiten Peak o.ä. als zeitliche Referenz gewählt.

Hi ansch,

der Tipp sich das Zerfallspektrum anzusehen war richtig gut. Habe mir die Daten gleich noch mal angesehen.


Habe geschlossene Kiste und BR-Abstimmung direkt gegenübergestellt. Links geschlossen, rechts BR (90x90, 16 mm lang), jeweils 85l Gehäuse.
Anhang 63806 Anhang 63807 Anhang 63808 Anhang 63809


Um es besser zu verstehen habe ich versucht von jeder Messung alle Werte auf eine Seite zu bekommen. Oben Frequenzgang und Phase (links und rechts gleich), unten Gruppenlaufzeit und Zerfallspektrum.
Geschlossene Kiste:
Anhang 63810

BR-Kiste:
Anhang 63811


Der Bereich zwischen 500 Hz und 700 Hz, könnten das Gehäusereflexionen sein?
Unterhalb 200 Hz ist bei beiden Konstruktionen viel zu sehen aber wenig zu erkennen. Habe ich da Wind mit aufgenommen? Erklärt das vielleicht auch die Welligkeit von Frequenzgang und Gruppenlaufzeit? Oder hat das einen anderen Grund?
Welche Resonanz könnte der starke Peak bei 3kHz mit langer Nachhallzeit sein? So hoch werden die eh nicht spielen. Ist reine Neugier :-)
Die Buckel bei 1,8kHz und 2,5 kHz im Zerfallspektrum werden bei der BR Konstruktion größer, sind bei der geschlossenen Box aber ebenfalls vorhanden. Das kann dann ja auch nichts BR-spezifisches sein, oder?

Zitat:

---

Zitat von Rainer_Zufall

Der Bereich zwischen 500 Hz und 700 Hz, könnten das Gehäusereflexionen sein?

---

Wenn deine Gehäusedimensionen so sind, dass bei diesen Frequenzen eine halbe Wellenlänge zwischen 2 Gehäusewände passt, dann liegt der Verdacht nahe.
Hau mal ordentlich Dämmmaterial rein. Wenns dann weniger oder weg ist -> Bingo! :D

Gruß
Bernhard

Dämmen ist gut.

Da es bei den Effekten um 500 Hz Unterschiede zwischen BR und CB gibt, würde ich auf den Porteinfluss tippen.
Die Resonanz um 2,5 kHz ist die Membranresonanz. Um die sicher auszublenden wird die Trennung zum HT wohl um 1kHz liegen.

Wenn ich das richtig sehe, ginge CB auch kleiner und ergäbe mehr Pegel zwischen 100 und 200 Hz (CB Güte steigt). Die Trennung zum Sub wird dann u. U. einfacher.

Der BR Verlauf bis 60 Hz ist schön linear fallend und ließe sich für den Singlebetrieb gut entzerren.
Und da der BR Port nur die Länge der Materialstärke hat, ist der störende BR Einfluss recht verhalten. Wenn BR, würde ich eben bei der Materialstärke als Portlänge bleiben.
Aber die Mitteltonstörungen würden Dir bei der BR eben immer erhalten bleiben - d.h. schau mal was Dämmen bringt, dadurch wird der Port ggf. bedämpft (und die Effektivität vermindert).

BR oder geschlossen liegt nun bei Dir.

Dann stehen wohl noch ein paar Tests und Messungen an.

Ich habe mir die beiden Gewinnerkonzepte jetzt auch mal skizziert. Allein von der Größe der Box tendiere ich stark zur geschlossenen Bauweise. Die BR Kiste würde wohl stabiler stehen und die Proportionen scheinen auch stimmig zu sein. Kommen den bekannten Konzepten von Jobst und PAF212 auch recht nahe. Man schleppt aber auch jede Menge Luft mit sich rum. Wenn's dann auch noch besser klingt, um so mehr ein Argument für CB.

Anhang 63868 Anhang 63869 Anhang 63870 Anhang 63871

Die Trennfrequenz bei etwas über 1 kHz hatte ich beim Hörtest im Wohnzimmer auch schon gefunden. Darüber fehlt dem Klang die Brillanz und die Leichtigkeit. Darunter wird der Hochtöner schnell extrem aufdringlich. Das war natürlich nur ein erster Eindruck. Die genaue Trennfrequenz und Flankensteilheit muss ich noch finden.

Das Thema Simulation ist auch noch nicht vom Tisch und steht an, sobald ich mit dem Thema Gehäuse durch bin.


Lohnt es sich eigentlich für die finalen Gehäuse Akustikschaumstoff oder Noppenschaumstoff oder Ahliches zu kaufen? Oder ist der Unterschied zu "gewöhnlichem", offenporigen Schaumstoff eher gering?


Ach so:
Vielen Dank schon mal für eure Hilfe! Gibt zwar noch viel zu tun, aber ihr habt mir schon sehr geholfen :-)

Hi,

schönes Projekt und Deine Doku ist ja wirklich detailliert :prost:

Wegen dem Schaumstoff - mein Wissen als Anfänger:

Bei Noppe oder Akustikschaumstoff ist ja meist bekannt wie sie wirken. Bei irgend einen "offenporiger Schaumstoff" ist nicht so ganz klar was sich dahinter versteckt - auch bezüglich der Stärke.
Am besten einfach mal das nackte Gehäuse messen (Impedanz Messung wären da auch gut) und dann halt Schritt für Schritt die Dämpfung erhöhen und nochmal messen.

Wobei das Gehäuse ist ja geschlossen und nicht BR - macht es etwas einfacher.

Da könntest Du auch einfach Schaumstoff an die Wände kleben (eigentlich würde man da vermutlich 30-50mm Noppe nehmen) und Innen noch Polyestervlies 300g (auch unter dem Markennamen Sonofil bekannt... wenn Du viel ausgeben möchtest) rein machen. Grobe Faustformel: 100g pro 20 Liter Volumen.

Falls die Gehäuse-Reso in der Höhe dann immer noch zu sehr durchschlägt, könnte man versuchen einen "Sumpf" oben einzubringen. Also da ein Material verwenden das mehr wirkt (Steinwolle usw.).

Bezüglich Dämpfung findest Du hier einige gute Themen.

Zitat:

---

Zitat von Rainer_Zufall

Die BR Kiste würde wohl stabiler stehen ...

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Du musst das Stack bei Beschallungen sowieso sichern, D.h. Spanngurte. Für schräge Seitenwände gibt es Gurtdurchführungen, die ein Abrutschen des Gurtes verhindern.

Bei 2x12" im Top wird wohl später mind. 2x18" drunter sehen. Ggf. mit Stativstange zwischen Bässen und Top.
Oder falls die Bässe (wg. der gleichmäßigeren Abstrahlung) in der Mitte stehen, würde das Top ja auf einem Stativ stehen. Von Flugbetrieb gehe ich jetzt mal nicht aus.

@Sinom: Danke für den Hinweis. Werde mich demnächst hier ein wenig ins Thema Dämmen einlesen. Was mir gerade auch noch einfällt ist die Haltbarkeit von "irgend einem Schaumstoff". Wenn ich Pech habe, zersetzt der sich nach ein paar Jahren selbst.
Nur am Aussehen kann man ja vermutlich nicht viel erkennen.
Anhang 63885


@ansch: Beim Stacken werden die Tops auf jeden Fall gesichert. Da ich die Bässe eh noch bauen muss hatte ich mal überlegt den Flansch im Bass so zu positionieren dass man das Top mit einem kurzen Stativstummel auf den Bässen fixieren kann. Also das Top steht auf dem Sub und hat trotzdem eine Stativstange im Flansch. Habe mal versucht das zu skizzieren.
Anhang 63883 Anhang 63884
Kann man das so machen? Habe ich noch nie so gesehen. Bei 90° gedrehten Bässen könnte man gleich drei Flansche einsetzten, je nach dem ob ein Top oder zwei Tops drauf stehen sollen.

Wenn die Tops auf Stativen stehen gibt es mit den kompakteren Tops natürlich kein Problem. Da ist es eher nützlich wen die was kompakter und leichter sind.

Ich mache mir gerade Gedanken zum Abstrahlverhalten von Hochtöner und Tiefmitteltöner.

Ich möchte das Gehäuse gerne so bauen, dass man bei Bedarf zwei Tops pro Seite nebeneinander stellen kann und so eine breitere Abstrahlung erhält. Die Hörner strahlen 90° Horizontal und 60° Vertikal ab. Sie können zum Clustern entweder gedreht oder gegen 60°x40° Hörner getauscht werden.

Mein erster Gedanke ist, die Gehäuse hinten einfach 30° abzuschrägen, damit zwei Tops zusammen in einem Winkel von 60° stehen. Mache ich es mir zu einfach? Muss ich noch mehr berücksichtigen?
Der Hersteller gibt für das Horn folgende Daten raus
Horizontal: Anhang 64055
Vertikal: Anhang 64056

Zitat:

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Zitat von Rainer_Zufall

Mache ich es mir zu einfach? Muss ich noch mehr berücksichtigen?

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Sorry, ich fürchte ja.

Um horizontal clustern zu können brauchst Du eine extrem saubere Abstrahlung bis in den Mitteltonbereich hinein. Genauer, bis zu der Frequenz, die dem halben horizontalen Abstand der Schallentstehungsorte entspricht (z.B. bei 1 kHz eben 17,5 cm -> wird mit 12"ern schwierig, daher müsste der HT weiter runter spielen und dabei trotzdem noch sauber abstrahlen).
Da die Mitteltöner dann kohärent koppeln, ist natürlich eine Anpassung des Controllerpresets notwendig.
Das Hochtonhorn sollte dabei über die gesamte Gehäusebreite gehen.

Dabei musst Du ggf. zusätzlich das Delay zwischen Mittel- und Hochtöner berücksichtigen. Wenn das auf Achse mit dem Controller korrigiert wird, hast Du unter Winkeln die entsprechende Projektion zusätzlich zum Treiberabstand wirksam.

Achso, Meyer hatte mal ein Patent für Trapezgehäuse (ist natürlich schon längst ausgelaufen). Da wurde schön dargestellt, was da zu beachten ist.

Ich denke, daß Clustern eher echten Horntops vorbehalten ist.
Eine direktabstrahlende 2x12"/1,5" lässt sich daher ja mit drehbaren Hörnern an die Beschallungssituation anpassen.

Edit: Wobei, mit Neodymantrieb bei den Mitteltönern könnte das mit dem seitlichen Abstand knapp aufgehen...bleibt aber, dass das HT-Horn über den gesamten Übertragungsbereich den nominalen Abstrahlwinkel sehr genau einhalten muss.

Zitat:

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Zitat von Rainer_Zufall

(...) Mache ich es mir zu einfach? (...)

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Ja bzw. du machst es dir unnötig bis unmöglich schwer. Als erste Eigenentwicklung ist eine gut funktionierende 212 mMn schon reichlich ambitioniert. Die jetzt auch noch clusterfähig mit drehbaren oder sogar verschiedenen Hörnern auslegen zu wollen...?

Ansch hat völlig recht, dass die gesamte Filterauslegung für jeden Fall neu hergestellt werden muss und mit der Problematik der horizontalen Abstände der 12"er.

Ich habe irgendwo gelesen, dass CD-Hörner allgemein mehr Probleme beim Clustern machen und dafür Expontialhörner besser funktionieren (mit Nachteilen im Solobetrieb), erinnere mich aber nicht mehr, wo. Eventuell wirst du dazu in dem Peavey-Whitepaper fündig:
https://peaveycommercialaudio.com/wp...s-E-Hughes.pdf

Besser ein gescheites 212-Top pro Seite hoch gestackt und mit Infills den vorderen Bereich in der Breite abdecken...

Naja, eigentlich habe ich es mir schon gedacht. Aber fragen konnte ich es ja mal. Was du schreibst klingt aber sehr interessant. Die Patentschrift habe ich auf die Schnelle leider nicht gefunden.

Kann ich mir das so vorstellen das es bei unsauberem Abstrahlverhalten der Hörner im Überlappungsbereich zu unvorhersagbaren Auslöschungen / Interferenzen (Kammfilter) kommt und der Sound in dem Bereich dahin ist?

Was genau bedeutet "extrem saubere Abstrahlung" eigentlich? Muss das Horn Frequenzgang und Phase unter Winkel genau einhalten? Oder steckt da noch mehr hinter?

Wenn die Mitten unterhalb der Trennfrequenz interferenzfrei ankoppeln, wäre das ja lediglich eine Erhöhung der Lautstärke (um 6dB?). Muss berücksichtigt werden, ist aber beherrschbar. Anpassen des Delay kann ich mir zumindest theoretisch vorstellen: Zweikanalmessung (HT und TT getrennt), dann aneinander anpassen.


Laut meiner Skizze wird's eher schwierig die 17,5 cm Abstand einzuhalten. Hängt davon ab, wo der tatsächlische Schallentstehungsort ist.
Anhang 64059

Im Zweifel sehen die Schrägen einfach nur hübsch aus und vermindern stehende Wellen im Gehäuse (hier ein schneller Entwurf mit Fusion 360).
Anhang 64060

@FF: Da warst du schneller. Du hast recht, das Projekt ist zemlich ambitioniert für einen Anfänger. Und wenn die Clusterfähigkeit nicht mit vertretbarem Aufwand zu realisieren ist, lasse ich es natürlich bleiben. Ich werde mich jetzt nicht auf die Suche nach dem perfekten Horn begeben, oder mir aufwändige Konstruktionen überlegen um die Hörner im Gehäuse hin und her verschieben zu lönnen. Erst mal ein funktionierendes Top entwickeln.

Ich wollte mich aber informieren, bevor ich das Gehäuse baue. Sonst hätte ich mich vielleicht nachher geärgert. Im schlimmsten Fall habe ich was gelernt :-)

Ich finde es übrigens sehr interessant zu erfahren wie viel Arbeit (gute) Hersteller in einen gut entwickelten Lautsprecher stecken müssen. Und was alles zu beachten ist. Was man dem finalen Produkt natürlich alles nicht ansieht. Ich weiß ja jetzt noch lange nicht alles und trotzdem finde ich es schon beachtlich was das für ein Aufwand ist. Wenn mir diese ganze Bastelei nicht enorm viel Spaß machen würde, hätte ich vermutlich schon längst aufgegeben.

@SimonSambuca: Ich habe mich zum Thema Dämmung ein wenig durch das Forum gelesen. Hätte ich gewusst, das Basotect eigentlich nur Melaminschaum ist ... die Firma wo ich arbeite hat den vor ein paar Monaten in größeren Mengen entsorgt. Schade.


Das Thema Clustern ist erst mal vom Tisch, Gehäuse ist konstruiert und muss "nur noch" gebaut werden. Darum sollte ich mir langsam Gedanken zum Entzerren und zur Frequenzweiche machen.


Zunächst die Übergangsfrequenz. Mein Plan bisher ist der praktische Ansatz: Messen, Hören, Simulieren.
ansch hat ja schon angedeutet das die Tieftöner nicht viel höher als 1kHz spielen sollten um die Membranresonanzen nicht anzuregen. Was gibt es noch alles zu beachten um die ideale Übergangsfrequenz zu finden?

Hier noch mal die Messergebnisse des Hochtöners und der Mitteltöner in 56l geschlossen.

HT plus Horn:
Anhang 64074 Anhang 64075 Anhang 64076

2x Mitteltöner
Anhang 64077 Anhang 64078 Anhang 64079

Zitat:

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Zitat von Rainer_Zufall

Zunächst die Übergangsfrequenz. Mein Plan bisher ist der praktische Ansatz: Messen, Hören, Simulieren.

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Hi,

ich würde die Reihenfolge ändern: Messen, simulieren, hören und das dann iterativ.

Du solltest zusätzlich beachten:
- Nichtlineare Verzerrungen:

• hier ist interessant, wie weit runter der HT mitspielt.
• Pegel allmählich erhöhen und Messsequenzlänge verkürzen.
• Mind. bis 1/10 Belastbarkeit von HT und MT messen. Idealerweise bis nominale Leistung -> hier aber extreme Vorsicht, Gefahr, dass Du dann reconen kannst...bei 20% K2 aufhören, es sei denn Du willst es wissen :cool:

- Abstrahlverhalten:

• horizontal und vertikal in z.B. 10° besser 5° Schritten für MT und HT
• Im Übernahme sollten die Abstrahlung nicht zu unterschiedlich sein.
• Eine "Tannenbaumabstrahlung" willst Du verhindern, sondern die sollte schön gleichmäßig sein, dann passt die Entzerrung eher über einen weiten Winkelbereich
• Aber Achtung: das Delay und die Weiche spielen später noch mit rein -> Simulationen helfen hier

Viele Grüße
André

Hi André, danke für die Tipps.
Werde es genau so machen. Erst die Verzerrungen bei hohen Leistungen messen (Farina, auf Achse). Dann Messungen unter Winkel, Simulieren, einstellen, hören, wiederholen.
Als Simulationssoftware unter Winkel hattest du ja schon mal VituixCAD vorgeschlagen. Lese mich da gerade ein. Einen Drehteller habe ich leider nicht. Wüsste auch nicht wie ich das riesen Teil auf einen Drehteller stellen könnte.
Wenn ich so drüber nachdenke: wenn man alle Messungen unter Winkel macht und dann was ändert und dann wieder misst ... ohne Simulation kann das ganz schön lange dauern. Da ist die Simu zwischen Messen und Hören auf jeden Fall sinnvoll.

Zitat:

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Zitat von Rainer_Zufall

Hätte ich gewusst, das Basotect eigentlich nur Melaminschaum ist ... die Firma wo ich arbeite hat den vor ein paar Monaten in größeren Mengen entsorgt. Schade.

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Ouuuch! Das ist wirklich schade - das Zeugs hättest Du auch bestimmt gut verkaufen können :eek:

Bei deiner Entwicklung kann ich nicht wirklich helfen... hab da eher das Gefühl hier kann ich mehr lernen als beitragen :D

Aber: bezüglich Drehteller kannst Du auch hier mal suchen, da wurde mal ein günstiges Bauteil empfholen (Schnäppchenthread?) das ich mir auch geholt habe. Da lässt sich schon recht günstig etwas bauen, zur Not mit großer Grundplatte und einem mini Rädchen als Lastverteilung unter dem oberen Brett.

EDIT: kuckst Du hier: https://www.pollin.de/search?query=DREHTELLER

Für mein Drehtürmchen habe ich diesen Drehkranz verwendet. Das Ganze dürfte schon was aushalten.

Viele Grüße,
Michael

Ja, wegen der vielen Messungen und da sich sonst kein vollständiger Überblick ergibt, rate ich eben zur Simulation.
Dass eine Topteilentwicklung aufwändig wird war Dir ja klar :D

Für die Winkelmessungen gibt es verschiedene Möglichkeiten und jeder hat da seine eigene Variante. Von einfachen Winkelschablonen (Pappe mit aufgezeichneten Winkelgeraden bis zu aus der Messsoftware motorgesteuerten Drehtellern.

Der von Azrael ist auch wirklich schön.

Ich mache das manuell aber auf meinen Drehteller passen eben auch größere Sachen (kleine eben mit Mikrostativ auf die Drehachse). Anbei einige Bilder die zeigen wie größere Sachen auf dem Drehteller befestigt werden können (alles schon > 10 Jahre alt aber das Teil lebt immer noch und wird benutzt...).

Daher nur als Anregung:

Drehteller (lässt sich auch auf Stativ aufsetzen
Anhang 64126
Messung vertikale und horizontale Abstrahlung
Anhang 64127Anhang 64128

Edit: Für die Directivitymessungen auch gern in die entsprechende ARTA AN schauen: https://www.artalabs.hr/AppNotes/AP6...r-Rev01Ger.pdf

Zitat:

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Zitat von ansch

Anhang 64127

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Ist das auf der blauen Box was Synergy-artiges?

Viele Grüße,
Michael

Nein, das ist eine Eigenentwicklung (eben meine Horn-PA. Hatte ich 2007 in einem anderen Forum mal vorgestellt - hoffentlich kriege ich jetzt keinen auf den Deckel, wenn ich den Link hier reinstelle: https://paforum.de/forum/index.php?t...167#post518167).

Das Synergy-Horn vom Danley ist ja koaxial mit seitlich einstrahlenden Mittltönern...

Aber darum geht es hier ja nicht, sondern um Rainer_Zufalls Topteil und die Bilder sollten eigentlich nur Anregung sein.