Aktivbox mit Breitbänder (Tangband)

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Guitarfreak
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Aktivbox mit Breitbänder (Tangband)

Beitrag von Guitarfreak »

Guten Abend,

wie ja schon ein paar Forenmitglieder verfolgt haben, bastle ich seit längerem an einem Aktivlautsprecher mit Bass und Breitbänder.

Ursprünglich als reiner Klon der Manger MSMs1 angedacht, wurde ein erstes Gehäuse für den Manger verworfen (siehe mein Vorstellungsthread) und ein zweites gebaut. Diesmal nicht für einen MSW, sondern für einen Tangband W4-1320SIF. Da ich aus dem ersten Versuch schon ein paar Erkenntnisse gewonnen hatte, wurden diese natürlich direkt umgesetzt:

Das Gehäuse besteht aus 22mm MDF, innen verstrebt, mit Fliesen beklebt und mit Filz ausgekleidet.
Die Front ist ein Mix aus 22mm MDF und 12mm Corian, allerdings voneinander entkoppelt mittels Spezialkleber.

Durch mehrere Zwangspausen und Fehlschläge (das Projekt ist mein erster Lautsprecher) war ich mehrmals gezwungen Änderungen im Konzept vorzunehmen, sovdass sich der Bau extrem lange hinzog.

Die Gehäuse sind erstmal fertig montiert - und müssen wenn der Rest soweit ist noch etwas poliert werden.

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Aktuell laufen die Boxen im Prinzip Fullrange + Bass, da die Frequenzweiche noch nicht steht:
Dazu gibt es verschiedene Überlegungen von Analog bis DSP.

Ich habe mal mit meinen bescheidenen Kenntnissen ein paar Messungen gemacht und hoffe, dass evtl. der ein oder andere "Frequenzweichenspezialist" einen Tipp für mich hat. ;) Es geht schon damit los, wie stark ich bei den Messungen fenstern sollte?

Frequenzgang kombiniert:

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Sprungantwort kombiniert:

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Breitbänder 0°/15°/30°:

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Bass 0°/15°/30°:

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Die Frage wäre jetzt, wie gestalte ich am besten die Frequenzweiche, wo trenne ich am sinnvollsten? Oder läuft da grade noch irgendwas total falsch, was ich als Anfänger übersehe?

Viele Grüße

Daniel
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NNEU
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Beitrag von NNEU »

Hallo Daniel,

Gibt es zu deinen Lautsprechern nicht schon einen Thread ?

Ich lese bei dir mit seitdem du das Projekt nochmals neu angefangen hast.

Verstehe ich das richtig dass du immer noch keine Frequenzweiche "parat" hast ?

Das wäre meiner Meinung nach der erste Schritt. Dieser ist auch unausweichlich. :wink:

Digital oder Analog.

Dir wird meine Antwort wahrscheinlich nicht gefallen; es ist ganz egal. Es ist wichtig dass du anfängst. Verbessern kannst du dich nachher immer noch, insbesondere da die Weiche sowieso extern, und somit jeder Zeit austauschbar ist.

Wie ich dir schon mal vorgeschlagen habe, würde ich mit einer simplen DSP Weiche anfangen, zb. der MiniDSP XLR. Dann kannst du erstmal verschiedene Filterdesigns durchprobieren und musst dich nicht sofort auf eines festlegen wie bei einer Analogweiche.

Was das Thema Trennfrequenz anbetrifft; Der Tieftöner ist ja sensorisch geregelt. Soweit ich weiss arbeitet so eine Regelung aber nur in einem kleinen Frequenzbereich effektiv, in dem Fall im unteren Bereich; auf keinen Fall über 1kHz, eher noch tiefer. Du solltest also nicht zu hoch trennen.

Da der F-Gang der beiden Chassis jedoch immer noch stark überlappt, hast du viele Möglichkeiten. Es kämen zb. Filter 1. Ordnung (6db/Oktave) in Frage. Diese Filter sind vom Phasengang sehr vorteilhaft. Besonders dann wenn du einen einfachen IIR DSP hast und die Phase nicht korrigieren kannst.

Ich würde die Trennfrequenz von Klirr und Maximalpegel der jeweiligen Chassis bei einer gewissen Frequenz abhängig machen. Den Klirr kannst du ja mal messen und uns ein Diagramm zeigen. Du wirst sehen, ab einer gewissen (hohen) Frequenz wird der Tieftöner mehr Klirr aufweisen als der Breitbänder bei der gleichen Frequenz. Genau so ist das umgekehrt auch. Bei einer zu tiefen Frequenz wird der Breitbänder mehr Klirr aufweisen als der TT bei dieser (niedrigen) Frequenz. Du solltst sozusagen das Beste von beiden mitnehmen und das schlechte ausblenden. :wink:


Viele Grüsse,

Noel
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Hallo Daniel,

wie groß ist denn das Innenvolumen der Kammer für den BB ?

Ist da einfach eine horizontale Trennplatte drin oberhalb des TT ?

Inwieweit wäre diese Kammer noch von außen zugänglich, z.B.
über eine "Wartungsklappe" von der Rückseite ?

Grüße Oliver
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Hallo Daniel,

sind alle Kammern schon mit geeigneten Dämpfungsmaterialien gefüllt ?

Grüße Oliver
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Guitarfreak
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Beitrag von Guitarfreak »

Hallo Oliver,

also die Kammer des Breitbänders ist ein 100er HT-Rohr Geberit Silent, Durchmesser 110mm und einer länge von 190mm. Das Rohr ist nach hinten offen und mit Watte und Bondum 800 gefüllt.
Die Kammer des Tieftöners ist mit Schafwolle gefüllt.

Legt der Frequenzgang nahe, das noch zu wenig Dämpfungsmaterial eingebracht ist?

Viele Grüße

Daniel
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Hallo Daniel,

ich will mir nur ein Bild machen:

Mündet das Rohr (hinten offen) in eine größere abgeschlossene Kammer ?

Falls ja, wie groß ist die ?

Wie groß ist der Abstand der Rohröffnung zur Rückwand ?


Grüße Oliver
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Guitarfreak
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Beitrag von Guitarfreak »

Hi Oliver,
die Röhre führt durch das ganze Gehäuse und ist nach hinten geöffnet.


Viele Grüße
Daniel
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Hallo Daniel,

...aaaaah ! Jetzt verstehe ich.

OK, ich habe den Verdacht, daß die offene Röhre bei ziemlich genau 400Hz eine Viertelwellenlängenresonanz hat, welche für die Senke im Frequenzgang dort verantwortlich sein könnte.

Diese Mitteltonanordnung ist wahrscheinlich "sanierungsbedürftig" .

Wenn das eine recht dichte Füllung im Rohr ist, bitte einfach mal eine Messung des BB
unter jeweils gleichen Bedingungen

- mit verschlossener Röhre (z.B. kräftigen "Deckel" mit Dichtband von hinten mittels Schaubzwingen o. dergl. anklemmen)

und

- so wie es jetzt ist (offen)

beide Male mit gleicher Füllung, damit man unmittelbar vergleichbare Datensätze hat.

Messabstand darf ruhig sehr nahe am BB sein, z.B. <40cm.

Wenn Du die Mühe investieren willst natürlich nur ...


Grüße Oliver
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Guitarfreak
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Beitrag von Guitarfreak »

Hallo Oliver,

den Versuch Offen gegen Geschlossen hatte ich schon mal gemessen:

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Rot ist in diesem Fall die geschlossene Variante (Holzplatte mit Dichtband plus Schraubzwingen), Messabstand 50cm. Und ja, die Füllung ist recht dicht.

Viele Grüße

Daniel
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Guitarfreak
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Beitrag von Guitarfreak »

Hallo Noel,

freut mich natürlich zu hören, dass du mein Projekt so verfolgst.
Ich hatte angefangen das ganze in meinem Vorstellungsthread zu beschreiben, habe mir aber gedacht, da findet das ja eh kaum einer und habe deshalb das neue Thema eröffnet.

Frequenzweiche ist gerade noch keine hier, die Entscheidung fällt aber die Tage ;)

Danke übrigens für den Tipp mit dem Klirr!
Werde ich mal testen.

Viele Grüße

Daniel
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Hallo Daniel,

es ist, wie ich vermutet habe: Die offene Röhre hat um 400Hz eine Resonanz, die zu
einer Senke im Frequenzgang führt: Das Chassis führt resonant Bewegungsenergie "in die Röhre" ab.

Das Rolloff Verhalten des BB ist mit der offenen Variante ebenfalls schlechter, was eine gute Auslegung der Frequenzweiche behindert.

Ich würde einen schließenden Deckel empfehlen und auf/vor dem Deckel z.B. eine Schnecke aus Filz (aus einem Keil eingerollt) anbringen, die das Röhren-Gehäuse nach hinten "keilförmig" und "offenzellig" abschließt.

Watte/Wollfüllung weiter beibehalten.

Außerdem könnte der Magnet des BB in dem Rohr eine Verengung bilden: Dadurch entsteht eine "Kammer in der Kammer", vor dem Magneten, die ebenfalls potentiell resoniert (z.B. oberer Mittelton):

Es ist wichtig auch in und vor dieser "Engstelle" - die am besten gar nicht existieren sollte - für hinreichend Bedämpfung zu sorgen - also bis an den Treiberkorb - um diesen Effekt wenigstens klein zu halten. Nötigenfalls Treiber mit Stoff "nach hinten verpacken" damit Füllung - bevorzugt langfaserige kaschierte Schurwolle - nicht zw. Korb und Membran dringt.

Der Frequenzgang muss noch insgesamt noch merklich glatter werden und neben Schallwandeffekten spielen hier die Verhältnisse in der Kammer hinein.

Die offene Röhre führt in einem geplanten Übernahmebereich jedenfalls nicht zu einem "Qualitätslautsprecher" ...

Die geschlossene Röhre ist vom Volumen jedoch etwas knapp (5cm Radius innen, 19cm tief ?) - könnte zu einer Resonanzgüte des eingebauten Treibers um ca. 0,8 führen - daher wäre eine Option: Ein "undichter" Deckel auf der Rückseite, der noch etwas Dämpfung beisteuert. Dann sollte der BB aber nicht mehr unbedingt im TIefton "volle Lotte" ohne Weiche gehört werden: Muss er ja auch nicht.

Ein leicht perforierter Deckel z.B. mit vorliegendem - aber definiert angedrücktem/geklebtem (kein Flattern) - Filz kann als Fließwiderstand dienen, und das Ausschwingen des BB verbessern: Abstimmung kann durch direkte Messung erfolgen ... Die Einbauresonanz könnte um ca. 140 Hz zu liegen kommen, sollte keinesfalls höher werden.

Im Zeifel wäre aber selbst eine dicht geschlossene (wohl etwas zu kleine) Kammer für den BB m.E. besser als das offene Rohr, um einen vernünftigen Rolloff zu gestalten.

Grüße Oliver

____
Für später könnte man überlegen, ob man das Tiefpassfilter für den Tieftöner gleich als Korrekur des "Bafflestep" kombiniert, d.h. den Anstieg bis 300Hz in das Filter miteinkalkuliert und eine akustische Übernahmefrequenz um ca. 300Hz anstrebt.

Aber das nur so "in's Blaue" ...
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Guitarfreak
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Beitrag von Guitarfreak »

Hi Oliver,

danke für deine Ausführliche Antwort.
Das mit dem Frequenzeinbruch bei 400 Hz sieht man jetzt auch (Hatte die Frequenzgänge vorher noch nicht übereinander gelegt) - macht Sinn, dass das nicht optimal sein kann :D

Zu der Idee des evtl. perforierten Deckels.
Wie groß dürfen/sollen die Löcher des Deckels sein?

Die Engstelle, ist hoffentlich nicht ganz so schlimm (Ab wann würdest du von Engstelle sprechen?) das HT Rohr wird an der Stelle, an der der Treiber sitzt, breiter als die 110mm (ca 130mm).
Das mit dem Stoff, werde ich aber noch ausprobieren.
Für später könnte man überlegen, ob man das Tiefpassfilter für den Tieftöner gleich als Korrekur des "Bafflestep" kombiniert, d.h. den Anstieg bis 300Hz in das Filter miteinkalkuliert und eine akustische Übernahmefrequenz um ca. 300Hz anstrebt.
Hier stehe ich grad etwas auf dem Schlauch :D

Viele Grüße und einen schönen Abend

Daniel
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Guitarfreak hat geschrieben: Zu der Idee des evtl. perforierten Deckels.
Wie groß dürfen/sollen die Löcher des Deckels sein?
Hallo Daniel,

geht zu sehr in's Detail: Man kann auch keine Uhr per Ferndiagnose bauen ...

> Selber probieren, denn es gibt ja etliche Freiheitsgrade im Aufbau.

Das Prinzip wäre jedenfalls ein "Pfropfen mit kontrollierter Undichtigkeit" als Verschluss. Hier sollte man sich nicht auf "die Löcher" verlassen, sondern ein feinporiges Material nehmen, daß man hinsichtlich Dicke und Durchlässigkeit variieren kann. Ein Deckel würde dann evt. nur als "Stütze" dienen: Das Material darf unter "Druck/Unterdruck" nicht flattern, d.h. die Poren und Undichtigkeit müssen auch unter Belastung stets gleich bleiben: Lass' Dir was einfallen, das für Dich gut umsetzbar und leicht variierbar ist.

Evt. geht auch was ohne "Deckel" ...

Guitarfreak hat geschrieben: Die Engstelle, ist hoffentlich nicht ganz so schlimm (Ab wann würdest du von Engstelle sprechen?) das HT Rohr wird an der Stelle, an der der Treiber sitzt, breiter als die 110mm (ca 130mm).
Das mit dem Stoff, werde ich aber noch ausprobieren.
Der Frequenzgang des BB in diesem Einbauzustand hat für mich etliche "verdächtige" Stellen. Bei "offen" vs. "geschlossen" sieht man z.B. , daß auch unterhalb 1Khz "etwas passiert".

Der Beweis, daß es noch weitere Probleme oberhalb der Grundresonanz des (offenen) Rohrs gibt, ist also
im Grunde - von Dir selbst - schon erbracht: Nur sind sie per Ferndiagnose nicht 100% ig einzugrenzen/abzuschätzen.

Die Dämpfung der "Kammer in der Kammer" - die durch den Magneten gebildet wird und im Grunde resonieren "muss" - wäre also einen Test wert: Dazu gezielt Zone hinter der Membran und vor allem in bzw. direkt hinter der Verengung testweise stärker bedämpfen. Dabei soll natürlich kein Füllmaterial in den Treiberkorb eindringen, also z.B. kaschierte Schurwolle oder Stoff zum Schutz verwenden ...

Auch eine Messung des komplett unbedämpften Rohrs hilft, die Mechanismen zu verstehen, indem man dann systematisch unter gleichen Bedingungen mit verschiedenen Varianten vergleicht:

Alle Resonanzen unbedämpft (evt. auch hier offen vs. mit Deckel verschlossen) "in voller Hässlichkeit" zu sehen, hilft bei der Identifikation von Eigenfrequenzen.

Messreihen unter gleichen Bedingungen zeigen Dir dann sehr gut, wo Du stehst.

Lautsprecherentwicklung ist (auch) Detailarbeit, hat man sich bestimmte Probleme nicht bereits durch die Konstruktion vom Hals geschafft, muss "nachgebessert" werden ...

Es ist natürlich Deiner Geduld überlassen, wie weit Du es treiben willst: Aber Dein aktuelles Ergebnis ist so schlecht, daß es sich lohnt zu modifizieren. Das sage ich ohne jede Häme.

Der Aufwand, den Du bei der optischen Gestaltung und Bearbeitung betrieben hast, war jedoch um ein Mehrfaches höher als das, was in die "akustische (Fein-) Konstruktion" geflossen ist: Da hast Du als Anfänger etwas mit vielen sog. "Profis" gemeinsam (leider).

Die Nacharbeit/Feinarbeit - selbst nur 3-4 durchdachte Iterationen - werden sich also hörbar(!) und messbar(!) lohnen und zwar in einem Umfang, der jede "Kabeldiskussion" in Foren lächerlich erscheinen lässt. Denn Du kannst (musst natürlich nicht ... :wink:) danach z.B. den Breitbänder sogar mit Modelleisenbahnlitze verdrahten und er wird besser klingen und sich besser messen als jetzt, wo Dir auch kein Kabel der Welt mehr hilft, etwas zu verbessern.

:cheers:

Ein verbessertes (zahmeres) System wird Dir außerdem den Entwurf der Frequenzweichen erheblich erleichtern: Den Aufwand holst Du also an anderer Stelle wieder rein, weil weniger (Pseudo-) Korrekturen benötigt werden. Deine "offen" vs. "geschlossen" Messung zeigt Dir hier jetzt schon ansatzweise "was drin ist". Ich muss Dich also eigentlich zu nichts "beschwatzen", da Du selbst schon die Beweise geliefert hast.

Die Frequenzgänge der beiden Varianten zeigen zw. 100Hz und 500Hz eindeutig "qualitätsrelevante" Unterschiede auf, und ich fürchte (hoffe :wink: ), dort wird es nicht aufhören mit Möglichkeiten für Verbesserungen.


Viele Grüße

Oliver
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Guitarfreak
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Beitrag von Guitarfreak »

Hallo Oliver,

das ist zwar harte, aber konstruktive Kritik. Danke dafür.
Ich werde heute mal ein bisschen rumprobieren und dabei hoffentlich eine Verbesserung erzielen.

Ich melde mich später mit hoffentlich neuen Erkenntnissen.

Viele Grüße

Daniel
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Hallo Daniel,

versuch' doch mal, das geometrische Innenvolumen in der Röhre (abzüglich einragender Teile) rel. genau abzuschätzen, denn das Teil scheint ja keine Zylinderform zu haben ... ?

Dieses geometrische Volumen (+ ca. 20% bei Füllung mit Watte) wäre etwa das "wirksame akustische" Volumen: Wenn das nicht kleiner als ca. 2l für diesen Treiber wird

- vorausgesetzt, diese Daten stimmen etwa http://www.spectrumaudio.de/breit/tangb ... 20SIF.html -

dann kannst Du Dir den "Undichtigkeits-Trick" m.E. auch schenken und das Ende dicht verschließen, denn das Einschwingverhalten sollte dann auch mit einer geschlossenen Kammer noch OK sein: Eine Option ist es mit der Undichtigkeit am Ende trotzdem.

Ich hatte Deine "BB-Röhre" innen deutlich kleiner als 1,4l (eff. wirksam) eingeschätzt.

Ein "sumpfiger" Abschluss der Röhre innen, plus erhöhter Dämpfung direkt hinter Membran und hinter/um die "Engstelle Magnet" sind trotzdem "testenswert" und werden voraussichtlich Verbesserungen bringen. Auch in der Mitte (halbe Länge) der beidseitig geschlossenen Röhre muss natürlich ordentlich Watte/Wolle vorhanden sein.


Viele Grüße

Oliver
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