Konstantes kleines Volumen .... was ist besser? viel/wenig/egal Membranfläche

[newmir]

Ich setze für die folgende Frage voraus: gleiche untere Grenzfrequenz, gleicher Wirkungsgrad, gleicher maximaler Pegel. Und ich rede hier nur von einer geschlossenen Box.

Wenn ich als freien Parameter eigentlich nur die Membranfläche habe und am Antrieb machen darf was möglich ist, arbeite ich dann besser mit einer kleinen Membranfläche oder besser mit mehr Membranfläche. Wie kriege ich am meisten Bass aus möglichst kleinen Kiste? Das die kleinere Membranfläche dafür mehr Auslenkung braucht ist klar.

Anmerkung: Ich weis das viele grundsätzlich aus guten Gründen viel Membranfläche und viel Volumen und viel Hubraum bevorzugen. Ich will aber keinen aufgewärmten Glaubenskrieg, sondern einen Überblick über die wichtigen physikalischen Aspekte.

[wilbur11]

Ich setze für die folgende Frage voraus: gleiche untere Grenzfrequenz, gleicher Wirkungsgrad, gleicher maximaler Pegel. Und ich rede hier nur von einer geschlossenen Box.

Wenn ich als freien Parameter eigentlich nur die Membranfläche habe und am Antrieb machen darf was möglich ist, arbeite ich dann besser mit einer kleinen Membranfläche oder besser mit mehr Membranfläche. Wie kriege ich am meisten Bass aus möglichst kleinen Kiste? Das die kleinere Membranfläche dafür mehr Auslenkung braucht ist klar.

Anmerkung: Ich weis das viele grundsätzlich aus guten Gründen viel Membranfläche und viel Volumen und viel Hubraum bevorzugen. Ich will aber keinen aufgewärmten Glaubenskrieg, sondern einen Überblick über die wichtigen physikalischen Aspekte.

Hallo,

willst Du dann das Chassis aktiv entzerren im Bass? Dann ist eine größere Membranfläche natürlich von Vorteil.
Ansonsten steigt nur der Wirkungsgrad an

[Kalle]

Hallo Michael,
du solltest noch ergänzen, in welchem Frequenzbereich der Bass arbeiten soll und vielleicht auch wie laut es werden soll.
Sonst kann man kaum was Sinniges schreiben.
20 bis 2000 Hz mit 95db/Watt, da wird die Auswahl knapp.
Jrooß Kalle

[Zermatt]

Hallo,
ist auch beim Bass z.B. der Klirrfaktor nicht, je nach Lautstärke, irgendwann wichtig, also ggf. eine Einzelfallentscheidung je nach auf dem Markt überhaupt verfügbaren Chassis?

Sind vermehrte Strömungsgeräusche oder Reibungsverluste bei kleineren Chassis schon als Wirkungsgradverlust oder ähnlich wie Kompression feststellbar?

LG

[MarsianC#]

Wenns um CB geht hilft nur mehr Verschiebevolumen. Also möglichst viel Membranfläche mit möglichst viel Hub. Im Falle eines sehr kleinen Gehäuse steigt der Leistungsbedarf für eine Linkwitz Entzerrung stark an, kannst in WinISD sehr schön simulieren. Größter Vorteil ist eine recht beliebige Kombination aus Tiefgang ud Lautstärke, ohne dass die Gruppenlaufzeit stark ansteigt.
Einige Hifi Hersteller, z.B. B&W mit dem DB1D gehen diesen Weg. 2000 Watt, zweimal 12" Langhub und verhältnismäßig kleines Gehäuse.

Ich nutze selber zwei CarHifi Treiber, 18 mm Xmax und 12" in CB und entzerre sie mit einem miniDSP auf eine f3 von 28 Hz mit einem sanften Abfall, Güte von 0,6. Die tiefste Raummode liegt in diesem Bereich, messtechnisch passte das dann am besten. Das Gehäuse ist mit 38 l jedoch größer als notwendig, dadurch spare ich etwas Leistung.
Die Balance aus elektrische/thermische und mechanische Belastbarkeit der Treiber muss eben gefunden werden. Das ergibt dann die beste Ausnutzung, was ich als dein Ziel verstanden habe.

[rudi.s]

Hallo marsian,
Welchen 12er benutzt du?.
Dein link funktioniert anscheinend nicht.
LG

[MarsianC#]

Zwei Alpine SWR-1222D, einer ist mir zugelaufen, daher habe ich später einen zweiten gekauft. Stückpreis gebraucht um die € 100.
Nicht sehr schön, aber die Verarbeitung passt (einer ist etwas lauter bei hoher Auslenkung) und hatten für meine Anwendung passende Parameter.

Kleiner Werbeblock fürs HF Forum:
Ausrichtung von Subwoofer relevant?

Sammlung von Messberichten ala S&R

[newmir]

Also .... mir geht es einfach um ein besseres und anschaulicheres Verstehen der Physik. Aktiv entzerren ist für die Betrachtung erstmal nicht das Thema. Aktive entzerrt geht natürlich immer mehr als ohne. Und mehr Verschiebevolumen ist natürlich auch immer besser und ist konstruktiv mit mehr Membranfläche auch leichter zu erreichen. Soweit schon klar. Aber darum geht es mir nicht

So gedanklich bewege ich mich eher in einem Bereich .....runter bis 50Hz und eher 5 - 10 Liter und Wirkungsgrad eher gering.

Im Grunde geht es mir aber um ein besseres intuitiveres Verständnis der Thiele-Small Formeln und dafür sollte das konkrete Ziel eigentlich egal sein.

Lasst micht die Frage so stellen: Ist am Ende für die Berechnung nur das verschobene Volumen von Interesse oder hat die Membranfläche ein Einfluss? Oder noch konkreter: Ich gehe davon aus, dass konstruktiv ein Basslautsprecher mit kleinem X-max und grosser Fläche billiger zu bauen ist als ein entsprechend kleinerer mit entsprechend grösserem x-max. Daraus könnte man folgern, das man für ein CB-Gehäuse immer den Bass mit der größt möglichen Fläche nehmen sollte, der gerade noch geht. Ist die Schlussfolgerung berechtigt? ........ ok ...ich habe mich schon präziser ausgedrückt ...ich kriege es gerade nicht besser hin.

[rudi.s]

Danke für die schnelle Antwort.
Jetzt funktioniert es.

[MarsianC#]

In diesem Fall gehts nur um die TSP, Großsignal mal außen vor. Ja, Fläche kostet "nichts", Hub schon, da ein guter Antrieb teuer ist. Natürlich wirds bei 21" gegen 15" nicht ganz passen, aber bei 6,5" gegen 5" passt das so. Die Kombination der TSP macht die Zauberei, daher einfach einlesen was wann Sinn macht. Als Stellglied kann man mit etwas Bastellei die Membranmaße erhöhen, wieder auf Kosten der Lautstärke.

Bei gleichen TSP (idealisiert) würde ich lieber mehr Fläche und weniger Hub nehmen, da mehr Kennschalldruck.

[mtthsmyr]

Ich habe mir die Abhängigkeiten gerade mal in Basscad angeschaut. Da sieht es wirklich so aus, als wäre bei gegebenen (qts,fs vas)

dann Sd ein freier Parameter. Wenn sich Sd ändert, ändern sich hal BL und Mms und davon abhängige Größen.

Von daher würde ich auch sagen, dass es sinnvoll erscheint auf größtmögliche Membranfläche hin zu optimieren.

In der Praxis kommen dann halt noch ein paar Details dazu (z.B. Hubfreudigkeit, Klirr, IMD, mech. Verluste).

[fosti]

Moin zusammen,

ich hatte es woanders schon mal verlinkt: http://linkwitzlab.com/Pluto/subwoofer.htm

Siegfried Linkwitz hat ein Exceltool programmiert, wo man diverse Treiber samt Einbausituation UND Verstärkerdaten (!) simulieren kann: Closed-Box-WithDriverDb.xls
Mehr als ein Dutzend Chassis sind bereits in der Tabelle, weitere Chassis und eigene Verstärkerdaten können implemetiert werden.

[fosti]

Ich habe mir die Abhängigkeiten gerade mal in Basscad angeschaut. Da sieht es wirklich so aus, als wäre bei gegebenen (qts,fs vas)

dann Sd ein freier Parameter. Wenn sich Sd ändert, ändern sich hal BL und Mms und davon abhängige Größen.

........

Moin Matthias,

hatte ich auch schon woanders geschrieben: durch ein größeres Sd wird bei gleichem Antrieb nicht der BL-Wert geändert. Das kommt nur durch die Annahme in der Simulation Qts, Fs, VAS konstant halten zu wollen . Wenn man ein und demselben Antrieb eine größere und/oder schwerere Membran verpasst ändern sich die TSP, aber nicht der BL. Ich weiß auch, dass das Dir klar ist, aber es ist so formuliert, dass einige es falsch verstehen könnten.
Viele Grüße, Christoph

[ctrl]

Hallo,

finde da hat Purifi-Audio einen Aspekt unter "Distortion, The Sound That Dare Not Speak Its Name" ganz gut herausgearbeitet:

There’s no substitute for cone area when you want to move air”. Doesn’t sound like it is about distortion at all, does it?

Let’s unpick the statement a bit: there is no substitute for cone area. Of course there is: displacement. If you want to move 100 cc of air, you could move a 500 cm2 cone by 2 mm or you can move a 200 cm2 cone by 5 mm. At the wavelengths we’re talking about, there’s no difference between the two.

So if the bigger driver sounds better, it must be because it’s managing that 2 mm movement much more precisely than the smaller driver is managing its 5mm. And that is a statement about distortion. If we can crack the question why a short-stroke driver is more accurate over short strokes than a long-stroke one over long strokes, it should enable us to build a long-stroke driver that’s just as accurate as a short stroke one for the same acoustical output.

[Slaughthammer]

durch ein größeres Sd wird bei gleichem Antrieb nicht der BL-Wert geändert. Das kommt nur durch die Annahme in der Simulation Qts, Fs, VAS konstant halten zu wollen . Wenn man ein und demselben Antrieb eine größere und/oder schwerere Membran verpasst ändern sich die TSP, aber nicht der BL.

Darum nehme ich für solche Simulationsaufgaben immer gerne hornresp zur Hand. Da werden nur die primären, voneinander unabhängigen Parameter des Chassis eingegeben: SD, Cms, Rms, Re, Mmd (Ja d statt s da ohne Luftlast und somit von Sd unabhängig), BL und Le. Im Loundspeaker Wizard kann man dann schön die Treiberparamerter tunen (un dabei auch Qes/ms/ts, fs und Vas im Auge behalten) und gucken, was sich verändert.

Gruß, Onno

[BiGKahuunaBob]

Ich hatte es schon an anderen stellen gesagt, gerade bei CB kann man verschiebevolumen, gehäusevolumen und amping miteinander tauschen... im gegebenen Rahmen, dort dann aber beliebig. Es gibt da keine akustischen Unterschiede, das sagt sinngemäß ja das zitierte Purify Statement aus.

Nils/Follgott hatte im beisammenForum eine schöne Anleitung geschrieben wie man die mechanischen und elektrischen Grenzen voll nutzt in der Abstimmung... ich finde es aber gerade nicht.

[MarsianC#]

Ich kann zumindest die Anleitung im HF-Forum anbieten, die dürfte die selbe sein.

[mtthsmyr]

@Christoph: ist okay. Ich hätten den Zusammenhang zwischen beiden Sätzen deutlicher machen können. "Unter den genannten Bedingungen, gilt dass...." Es ging halt darum die Frage gemäß Newmirs Randbedingungen zu beantworten Ich fand die Frage an sich auch ganz interessant.t

Wenn man die Übung in der Praxis durchexerzieren wollte, wird es gar nicht so einfach. Angenommen ich würde ein identisches Verhalten zum AL130 haben wollen,aber mit 133cm² statt 79cm² Membranfläche, dann würden sich (unter den hier diskutierten Bedingungen) folgende Änderungen ergeben.

BL 5,7=> 9,63
MMs 9,177 => 26,211

Gar nicht so einfach so einen Treiber zu finden. Wenn man sich Mms anschaut sieht man, dass man nach einem Subwoofer Chassis Ausschau halten sollte. Und es ist doch ein recht hohes BL erforderlich.

Ich setze für die folgende Frage voraus: gleiche untere Grenzfrequenz, gleicher Wirkungsgrad, gleicher maximaler Pegel. Und ich rede hier nur von einer geschlossenen Box.

Wenn ich als freien Parameter eigentlich nur die Membranfläche habe...

[fosti]

Moin Matthias,
ja insofern passt das natürlich.
Aber deshalb finde ich dies Excel-Sheet von Linkwitz so exzellent, weil beim EQing neben Pe und xmax auch der Verstärker mit einbezogen wird.

Und alle schön gerade um 20 Uhr den prächtigen ISS Überflug angeschaut?

[mtthsmyr]

Ganz toll. warum hast Du nicht vorher etwas gesagt? Wir hatten sternenklaren Himmel heute...