SB16 BB Gemini-KI , der Versuch einen Lautsprecher mit Hilfe der KI zu bauen

[Olaf_HH]

Lautsprecher Entwicklung Versuch mit Unterstützung der Google Gemini KI

Name des Lautsprechers: SB16 BB Gemini-KI

Der zu entwickelnde Lautsprecher soll mit zum 600€ Battle gehören, ich habe ihn dort auch verlinkt
Aus diesem Grund will ich versuchen, die Gesamtkosten möglichst zwischen 150 - 200€ max. fürs das Paar zu halten, inkl. Holz und Materialien.

Die KI soll auch Vorschläge machen, benötigtes Material wie Bondum 800 durch preiswertere Alternativen zu ersetzen

Ich möchte bei dieser Entwicklung versuchen, einen Kompletten Lautsprecher mit Hilfe der Google KI Gemini zu entwickeln und bauen.
Ich werde den Weg mit dem Fragebaum hier einstellen, um zu zeigen wie (ob) eine solche Vorgehensweise funktionieren kann.
Zusätzlich werde ich am Schluss auch den "normalen" Weg mit Basscad und Edge aufzeigen.
(Anmerkung: ich habe vor dem Versuch natürlich die groben Daten mit Basscad und Edge ermittelt um zu sehen ob ich von der KI plausible Daten bekomme)

Grundsätzlich ist bei einer solchen Vorgehensweise schon wichtig, das man weiß was man will, was wichtig ist und was dabei rauskommen soll.

Also etwas Theorie vorab.

Meine Vorgaben:
16cm Breitbänder von SB Akustik in einem Bassreflex Gehäuse ->  SB16FRPC25-7
Eine möglichst breite Front um den Bafflestepp möglichst früh ansteigen zu lassen um mehr Wirkungsgrad zu bekommen.

Weitere Vorgabe ist eine Möglichst geringe Bautiefe von ca. 20cm, und eine ungefähre Höhe von ca. 70 cm + 10cm Standfüße (nach Vorbild der Heco Einklang)
Die Box hat Höhenverstellbare Füße, 9cm Vorn , 8,3cm Hinten und soll so angewinkelt werden, das in einem 4m Breiten Raum die Box 30cm vor einer Wand steht und der Abhörplatz dann ca 2,5m entfernt ist.
Ohrhöhe ist ca. 90 cm. Die Position des Chassis auf der Schallwand soll darauf mit angepasst sein.

Statt einen Bassreflex Port soll wegen der flexibleren Abstimmung eine passende Passiv Membran PM ( SB SB15SFCR-00) Verwendung finden.

Zur Passiv Membran (PM) Abstimmung etwas Hintergrund Wissen:
Die Fläche einer PM sollte optimalerweise 1,5x - 2x der Membranfläche des angetriebenen Chassis haben und je kleiner die PM ist, um so mehr Hub muss sie machen.
Der Breitbänder der zum Einsatz kommt, hat eine Fläche SD von ca. 136qmm aber nur einen Hub von max. +/- 3mm.
Klassisch sollte die die Luftverschiebung VD das doppelte des angetriebenen Chassis sein. Die geplante PM hat +/- 11mm Hub, das ist mehr als das 3 Fache.
Da der geplante Breitbänder (BB) wenig Hub macht, kann auch eine kleinere PM zum Einsatz kommen, die dann übers Gewicht und mehr Hubfähigkeit die fehlende Fläche ausgleichen kann.

Was soll die Gemini KI jetzt machen, bzw. wo soll sie Unterstützen ?

- Optimale Abstimmfrequenz der Box durch die TSP des Chassis, und der PM sollen ermittelt werden.
- Errechnung der Gehäuse Höhe basierend auf den errechneten Volumen, wenn dieses 20cm Tief und 30cm Breit ist. 
- Berücksichtigung bei der Abstimmung soll auch der Standort der Box 30cm vor einer Wand. Es sollen dann die Raummoden des Raumes 6m x 4m mit einbezogen werden. Hörachse ist die 4m Breite.
- Höherer Wirkungsgrad im Tiefbass (Mehr Pegel) durch Volumen und wenig Gewicht auf der PM
- Besseres Impulsverhalten (Präzision): Klang soll trocken, präzise und knackig sein.
- Tieferer Frequenzgang im Freifeld:
- Die Platzierung des Chassis auf der Front unter Berücksichtigung des Bafflestep um möglichst geringe Kantenreflexionen zu haben. Gehäuse ist Li und Rechts mit r. 30mm Rundung versehen
- optimale Lage der PM auf der Rückseite, das gute Ankopplung an den Raum, aber wenig Mitteltonmüll aus der Box vorhanden sind. 
- Holz: 10mm Sperrholz und dafür benötigter zusätzlicher Versteifungen 
- Einsatz von Alu Butyl, 3mm Filzplatten, Bondum800 (oder vergleichbarem Ersatz) auf den Wänden, und deren optimale Positionierung im Gehäuse.
- Für das Bondum800 soll ein vergleichbarer Ersatz vorgeschlagen werden mit Einbauhinweisen
- Optimale Unterdrückung von Boxinternen Reflexionen des Schalls
- Eventuell Tipps für die Berechnung eines Sperrkreises für den Bafflestep anhand der KI Daten.

  Die Sperrkreisberechnung wird zusätzlich durch eine Messung Unterstützt, diese Daten der der KI mitgeteilt um dann den Sperrkreis errechnen zu lassen.

Mit den Daten werde ich dann ein Testgehäuse bauen und Testen ob das so funktioniert was mir die KI vorschlägt.

Lasst euch Überraschen …..

Chassis und Passivmembran sind da, Holz fürs Testgehäuse ist bestellt

Um es Übersichtlich zu halten, und weil die Forensoftware immer zusammenfasst, werden die einzelnen Fortschritte in gewissen Abständen kommen.

PS: Es wäre sehr schön, das es hier keine der Üblichen Beiträge gibt, die den Blödsinn des Vorhabens darstellen.
Es soll ein Versuch darstellen, wie weit ich komme. Daher Danke im Voraus für eure Zurückhaltung 

---

[Sathim]

Ich finds gut - ein schöner Praxistest.

Hab mich mal mit ChatGPT über den Bau von Dutch-Klonen unterhalten.
Das war sehr aufschlussreich und wirkte zumindest alles gut nachvollziehbar.
Der Praxistest steht aber auch noch aus.

[Olaf_HH]

Moin,
genau den Praxistest hab ich mit diesem BB Projekt vor.
Aktuell hadere ich noch etwas mit der Art der Fragestellung und dem Aufzeigen hier im Beitrag.

- Basierend auf meinem Ersten Post mit den Vorgaben "all in" kopiert (daher passe ich den Text gerade etwas an)
- Einzeln gestellt Fragen, ist gezielter, setzt aber mehr Wissen im LSP Bau voraus.

Beide Wege kommen auf ähnliche Ergebnisse, der erste ist Deutlich Kürzer in den Erklärungen

[Koaxfan]

Ich bin gespannt - was mich besonders interessiert, sind die Prompts und die Ergebnisse, also was ging rein, was kam raus, was ist der menschliche Anteil.

[Olaf_HH]

Ich habe  mal meine Vorgaben von Gemini sortieren lassen:


Hier ist die präzise Zusammenstellung aller Fragen und Aufgabenstellungen aus deinem Text, übersichtlich nach Themenbereichen strukturiert:
1. Gehäuse-Dimensionierung & Chassis-Anordnung

• Volumen & Geometrie: Wie hoch muss das Gehäuse bei einer vorgegebenen Tiefe von 20 cm und einer Breite von 30 cm werden, um das optimal errechnete Volumen zu erreichen?
  
• Chassis-Positionierung (Front): Wo genau auf der Frontseite muss der Breitbänder platziert werden, um unter Berücksichtigung des Bafflesteps minimale Kantenreflexionen zu erzeugen (bei Kantenrundungen von $r = 30\text{ mm}$)?
  
• Chassis-Ausrichtung (Winkel): Wie muss die Position des Breitbänders auf der Schallwand angepasst werden, damit er bei einer Gehäuseneigung (Füße: vorne 9 cm, hinten 8,3 cm), einer Wanddistanz von 30 cm und einem Hörabstand von 2,5 m exakt auf die Ohrhöhe von 90 cm zielt?
  

2. Abstimmung der Passivmembran (PM)

• Parameter-Ermittlung: Wie lautet die optimale Abstimmfrequenz der Box basierend auf den Thiele-Small-Parametern (TSP) des SB16FRPC25-7 und der Passivmembran SB15SFCR-00?
  
• Abstimmungs-Kompromiss: Wie lässt sich die PM optimal abstimmen, um die drei folgenden (teils gegensätzlichen) Ziele zu gewichten:
  
  • Höherer Wirkungsgrad/mehr Pegel im Tiefbass (durch mehr Volumen / weniger PM-Gewicht)?
    
  • Bestmögliches Impulsverhalten für einen trockenen, präzisen und knackigen Klang?
    
  • Ein möglichst tiefer Frequenzgang im Freifeld?
    
• PM-Positionierung: Wo ist die optimale Lage der Passivmembran auf der Rückseite, um eine gute Raumankopplung zu gewährleisten, aber gleichzeitig den Austritt von Mittelton-Resonanzen ("Mitteltonmüll") zu minimieren?
  

3. Raumakustik & Aufstellung

• Raummoden: Wie müssen die Raummoden eines 6 m x 4 m großen Raumes (Hörachse entlang der 4-Meter-Breite) bei der Abstimmung berücksichtigt werden, wenn die Boxen 30 cm vor der Wand stehen?
  

4. Gehäusebau, Versteifung & Dämpfung

• Leichtbau & Versteifung: Wie müssen zusätzliche Versteifungen konstruiert sein, um den Einsatz von nur 10 mm dünnem Sperrholz zu ermöglichen?
  
• Dämpfungsmaterialien: Wie sieht die optimale Positionierung von Alubutyl, 3 mm Filzplatten und Bondum 800 (oder Ersatz) an den Gehäusewänden aus, um boxeninterne Schallreflexionen bestmöglich zu unterdrücken?
  
• Material-Alternative: Welcher vergleichbare Ersatz kann für das Dämpfungsmaterial Bondum 800 verwendet werden, und welche Einbauhinweise gibt es dafür?
  

5. Frequenzweichen-Optimierung (Sperrkreis)

• Bafflestep-Korrektur: Welche Tipps und Richtwerte gibt es für die Berechnung eines Sperrkreises, um den durch die breite Front entstehenden Bafflestep zu korrigieren?
  

Möchtest du, dass wir direkt mit dem ersten Block starten und die Gehäuseberechnung (Volumen, Höhe und die genaue Position des Breitbänders) anhand der TSP-Daten des SB-Chassis durchrechnen?

[TomBear]

Zur Zeit probieren wohl Einige KI im DIY-Bereich aus.
Habe mir ja auch ein Horn berechnen lassen. Ob´s funktioniert weiß ich auch noch nicht, habe aber mal wegen einer Simu angefragt.
Bin gespannt was bei den Projekten so raus kommt.

Gruß Tommi

[Koaxfan]

Fünf Fragen zum Vorgehen - nicht an Gemini, sondern an Olaf:

1. Welche konkreten, messbaren Zielparameter definieren den fertigen Lautsprecher – also z. B. f3, Maximalpegel, Frequenzgangtoleranz, Abstrahlverhalten und zulässigen Hub?
   
2. Welche konkreten Eingangsdaten bekommt Gemini dafür – Herstellerdaten, selbst gemessene TSP, Impedanz- und Frequenzgangdaten, exakte Geometrie usw.?
   
3. Welche Aufgaben soll Gemini tatsächlich numerisch lösen, und welche Berechnungs- bzw. Simulationswerkzeuge stehen ihm dafür zur Verfügung? Anders gefragt: Rechnet Gemini die Akustik tatsächlich, oder leitet es aus seinem Trainingswissen eine plausibel klingende Lösung ab?
   
4. Nach welchem quantifizierten Kriterium wird entschieden, was „optimal“ bedeutet, wenn sich Tiefgang, Pegel, Gehäusegröße, Membranhub und Impulsverhalten gegenseitig beeinflussen?
   
5. Wie sieht der Closed Loop aus: Welche Vorhersagen macht Gemini vor dem Bau, was wird anschließend gemessen, und wie werden die Abweichungen genutzt, um das Modell bzw. den nächsten Entwicklungsschritt anzupassen?
   

Ich frage das deshalb, weil ich bei eigenen Versuchen mit KI-Unterstützung schon mehrfach an Grenzen gestoßen bin. Vielleicht habe ich dabei Wege oder Möglichkeiten übersehen.

Bevor ich mir eine Meinung dazu bilde, "ob und wie eine solche Vorgehensweise funktionieren" kann, würde ich deshalb gerne erst das Vorgehen verstehen, gerade weil es deutlich anders ist als meines. Und wenn es funktioniert, möchte ich daraus soviel wie möglich lernen.

[malte]

Ich find das Vorhaben ist Blödsinn.

[TomBear]

Hallo Malte, weswegen ist das den Blödsinn?

Natürlich kann man KI kritisch sehen und es droht ein halber Weltuntergang. Aber bis dahin kann man das ja fürs Hobby nutzen.  Und wenn dann geh ich mit guter Mucke unter.
Man hat die Möglichkeiten seine evt. ungewöhnliche Ideen ohne Probeaufbauten erstmal abzuchecken. Spart Zeit, Geld und Geduld. Was die KI ausspuckt kann man ja dann mit den bekannten Simulationsprogrammen überprüfen.
Wenns dann passt wird die Säge angeschmissen.

Gruß Tommi

[Olaf_HH]

Hallo 
@Malte, das darfst Du auch gerne meinen, aber zu deinem Beitrag ich möchte mich mal selbst Zitieren:

PS: Es wäre sehr schön, das es hier keine der Üblichen Beiträge gibt, die den Blödsinn des Vorhabens darstellen.
Es soll ein Versuch darstellen, wie weit ich komme. Daher Danke im Voraus für eure Zurückhaltung in dieser Angelegenheit .....  

@Koaxfan in kürze, es wird nach Vorgabe der KI aufgebaut und gemessen. Das gemessene wird dann verglichen mir dem Vorgeschlagenem und dann, denke ich, wird "Optimiert" mit Hilfe der gemessenen Daten und was die KI damit macht.

Das ganze ist ein Test, den ich für mich einfach mal machen möchte. Da ich eh einen Breitband Lautsprecher für den Battle bauen will, nehme ich das als einfachstes Testobjekt. 
Wenn es nicht passt, habe ich knapp 20 € Holz und Zeit in den Sand gesetzt. Und fürs Holz in Form einer 30 Liter Standbox mit 30cm Front gint es immer eine Verwenddung, zur Not lege ich mir einen Hamster zu .........
Die Chassis, PMs und die Dämmstoffe würde ich auf jeden Fall benötigen, egal wie ich das Vorhaben angehe.

Grundsätzlich habe ich jetzt vorab schon einiges gelernt im Bereich Ersatzwerkstoffe für Dämmmaterialen, für verfeinerte Tipps im Bereich Gehäuse Bedämmung und auch Lage von Chassis. (mit EDGE kontrolliert) 
Ich liege aktuell mit den KI Vorschlägen im Rahmen dessen, was ich mit Basscad, Edge und meiner Erfahrung und Taschenrechner im Voraus schon mal errechnet habe.
AJHORN ist auch vorhanden, mir für diesen Zweck aber zu umständlich.

Was macht denn die KI hier überhaupt:
- Es nimmt die TSP des Chassis und die Vorgabe wie ich es einsetzten möchte und errechnet ein passendes Gehäuse, für das ich gewisse vorgaben mache.
- Es werden Tipps für die Interne Dämmung und Dämpfung gegeben. 
- Es werden Tipps für Verstrebungen des Gehäuses gegeben
- Es wird die Abstimmung der vorgegeben Passiv Membran errechnet und Tipps gegeben, was sich ändert wenn Volumen oder Gewicht sich ändern.
- Die Optimale Positionierung der Chassis unter Berücksichtigung des Baffelstepp und wenigen Kantenreflexionen wird benannt.
- Interne Volumen für Verstrebungen werden abgezogen, Virtuelle Volumenvergrößerungen für den Einsatz der vorgeschlagenen Dämmstoffe werden addiert.
- Die Raumresonanzen des Vorgegeben Raumes werden Rechnerisch analysiert, wobei es Tipps zur Abstimmung des LSP gibt, um eben diese nicht noch extra an zu regen.

Ob die KI dann die Bafflestep Korrektur oder Sperrkreis für den BB hinbekommt bleibt ab zu warten, aktuell bekomme ich noch Ideale Werte die meistens passen.

[Kalle]

Ich find das Vorhaben ist Blödsinn.

Moin,
dachte ich zuerst auch, kurz ohne KI weitergedacht , jetzt finde ich es spannend.

Gruß Kalle

[Koaxfan]

@Olaf: Sehr cool, ich bin "gespannt wie Flitzebogen" (wie man früher sagte) auf das Ergebnis!

[Joern]

Moin

coole Idee, dieses Vorgehen ...

Bin gespannt - vor allem da das schon recht konkret ist

PM: es gibt doch auch eine pm mit genau diesem Korb / Größe ?
Die sb15sfcr hat ca 180cm² - das soll wohl passen (5"x8")

das los !

[Olaf_HH]

Hallo Jörn, 
das ist bis auf den Testaufbau bereits fertig von der KI generiert, nur hier noch nicht gepostet 
Zur PM von SB, ich finde die 5x8 Interessanter, bei ähnlichem Budget ist die "Belastbarer" weil quasi eine 7 Zoll PM mit 11mm +/- Hub, daher ist die mit dem BB mit seinen +/- 3mm Hub gut als Partner geeignet.
Mehr Fläche ist bei einer PM nebem den Hub für den Tiefgang wichtig.
Aber sie ist eben keine 8 Zoll Breit, somit auch in eventuell anderen Projekten mit schmalerer Box gut geeignet.
Die PM sehe ich in diesem Projekt auch als Testobjekt um zu schauen wie die performt.

Mit 5 Zoll Breite passt die gut zu vielen Hochwertigen 5 Zöllern.

Eine neu aufgebaute M-L-W-R würde ich mit dieser PM zu bauen, als mit der 17er von Dayton, ein Test wird mit dem Monacor SPH-145 HQ später erfolgen.

[Olaf_HH]

Hallo
heute sind die wichtigsten Bauteile eingetroffen ..... 
Keine meiner zukünftig gebauten Boxen wird ohne Namensschild gebaut.

   

Auch wenn andere KI besser geeignet sind, werde ich diesen LSP mit Gemini bauen.
Bisher sind andere KI von den Werten die Gleichen Empfehlungen wie Gemini. 
Bei anderen Projekten würde ich aber auf eine andere KI wechseln, rool.dev z.B.

[Olaf_HH]

Moin
Konnte gestern mein Holz beim Tischler abholen.
So wird die Front später ungefähr aussehen.
Erste Legeprobe der Front mit BB und PM 

   


Die Abrundungen sind viertelstab Profile mit 30mm, die werden die 90 Grad Ecken der Front Links und Rechts.
Der LSP soll möglichst ohne Fräsen gebaut werden können, so dass nur eine Stichsäge benötigt wird, wenn man alles zugesägt beziehen kann.

Die Box wird ca H78 x B30 x T22cm.

[TomBear]

Hi Olaf.

Sieht gut aus. Viertelstäbe habe ich auch schon zum abrunden benutzt, ist eine einfache Möglichkeit.
Mal eine Frage Interesse halber wegen der PM. Wo ist eigentlich der beste Einbauort?
Sollte das im Druckmaximum sein, wäre da nicht Downfire eine gute Option?

Gruß Tommi

[4711Catweasle]

Sieht gut aus. Viertelstäbe habe ich auch schon zum abrunden benutzt, ist eine einfache Möglichkeit.

...wegen der PM. Wo ist eigentlich der beste Einbauort?
Sollte das im Druckmaximum sein, wäre da nicht Downfire eine gute Option?

Moin,

ja   und ich ebenfalls - meine "White Wedding" dürfte bekannt sein?

Kommt darauf an welche Kompromisse man bereit ist einzugehen und was man bevorzugt / toleriert
und welchen Aufwand man bereit ist gegen eventuelle Nachteile zu betreiben.

Im Druckmaximum hast Du den höheren Basspegel...
...dort dringt aber auch die Gehäuse längs Mode am stärksten durch die PM nach außen.
Der BB sitzt ja oben (ebenfalls Druckmaximum) im Gehäuse -> selbe Problematik.
Zudem schränkt man sich in beiden Druckmaxima bei der Option Bedämfung dort etwas ein.

Bei Downfire hast Du den zusätzlichen Freiheitsgrad der Einstellung Abstand zum Boden....
...bei einem etwas enger strahlenden BB muß man schauen ob das mit der geplanten Ohrhöhe noch akzeptabel ist,
bzw. es vorab grob einplanen.

[Koaxfan]

Kleine Anekdote zu Downfire: Ich wollte einen nicht von mir gebauten DIY-Subwoofer vermessen mit Downfire-BR. Also erstmal alles an Informationen rein in die AI und ein Messvorgehen erarbeiten lassen. Auch Fotos vom BR-Port, darum angeordnet die sehr flachen Füßchen, ich habe auch "Downfire" geschrieben. Viel gemessen, Weiche passend gebaut, alles gut soweit.
Ein Jahr später in die "gleiche" AI (also natürlich moderneres Modell) nur ein Foto davon rein und es sagte sofort: Hmmm, wenn ich mir den BR-Port und die dünnen Füße so anschaue, dann bildet der Abstand zwischen Box und Boden einen BR-Kanal, also lass uns den Port mal freistehend und auf dem Boden messen. Ergebnis: Klar, die ganze Berechnung bezog sich nur auf den Kanal-Mund und nicht auf den "Kanal" zwischen Holzkiste und Boden, der sich komplett ändert, je nach dem ob es auf Teppich oder Fliesen steht.

Also ja, das Thema "Abstand zum Boden" ist sehr kniffelig und auch vom Kick-Feeling her nicht zu verachten.

[Olaf_HH]

also
die KI Sagt, bei 20-30cm vor der Wand ist die PM nach Hinten zu setzten nicht ganz so Sinnvoll   bei mehr als 40cm aber schon
Ich habe dabei meinen Raum mit einbezogen, der 6x4 Meter ist.
Um gewisse Raummoden weniger an zu regen, wird die BR Abstimmung, also die PM bewust so gemacht, eben die Raummoden weniger an zu regen.

Ich meine, das eine BR Abstimmung auch immer mit der Position der Box und des Hörplatzes im Zusammenhang stehen sollte.

Downfire muss immer eine Gewissen Abstand vom Boden haben. 
Mit einer PM würde ich downfire abner nicht machen, vor allem wenn zusatzgewichte verwendet werden.
Die Membraneinspannung könnte im Laufe der Zeit nachgeben und die PM Durchhängen ?
Zusätzlich hatte man beim Schwingen nach unten weniger Kraftaufwand als nach dem Schwingen nach Oben gegen das Gewicht und die Einspannung.

Mit einem hoch Laufenden Bass, oder Breitbänder, freistehend würde ich eine BR Öffnung oder eine PM immer nach Hinten setzen, um geglichen Müll aus dem Gehäuse zu minimieren.
In diesen, meinem, Fall steht die Box aber sehr nah an der Wand und würde wie ein Trichter gewisse Frequenzen noch mehr betonen dirch die Reflexionen, das möchte ich vermeiden.

Aus optischen Gründen hätte ich die PM sogar noch mehr nach oben setzten wollen, dann wäre sie aber genau auf der Häfte des Gehäuses zu liegen gekommen, genau die Stelle, wo die Schallschnelle der Längsresonanz liegt.
Und weiter Unten soll der Sumpf für die Längsresonanz hin. dort wäre dann Zuviel Dämmmaterial im Breich der PM was die Funktion beeinträchtigen könnte.
Also auch hier ein Kopmpromiss aus Optischen Gründen