[Fertig] 2*5" Faital / 1" Sica Klein-LS

[*xD*]

Hall zusammen,

auch hier ist eine kleine "Bastelei" im Gange.

Zielstellung ist folgende: Ein Kleinbeschallungslautsprecher mit max 7-8kg Gewicht, 16 Ohm Impedanz, Pegel max. mindestens 110db sowie ausreichende Basswiedergabe für Fullrange-Betrieb ohne Bodenunterstützung, wetterfeste Bestückung. Die Bestückungskosten sollte unter 100€ pro LS liegen. Ein neigbarer Flansch ist Pflicht.

Nach Marktsonderiung wurde der günstige Faital 5FE100 ausgewählt - zwei Stück in Reihenschaltung ergeben die geforderten 16 Ohm. Gleichzeitig besitzt dieser satte 5mm Xmax sowie von den Parametern her eine gute Eignung für tiefe Basswiedergabe in relativ kleinen Gehäusen. Der Frequenzgang laut Datenblatt erstreckt sich gutmütig bis 3,5khz, der Pegel eines LS liegt bei rund 88-89db.

Als passender HT wurde der günstige HFU 140 von Sica ausgewählt, ein kleiner 1" Treiber mit kleinem runden Horn und 80° Abstrahlung in H und V.
Laut Datenblatt überzeugend mit nahezu perfektem Frequenzgang und mehr als ausreichenden Pegelreserven für das geplante Vorhaben. Dazu ist er in 16 Ohm erhältlich - im HT Zweig ist die Impedanz relativ unbedeutend, spart in der Praxis aber etwas Verlustleistung ein.

Als fertiges "Konkurrenzmodell" steht Jobstis JF-24 dagegen welches grundsätzlich die Anforderungen erfüllt, praktische Bedenken bestehen meinerseits eher in der geforderten Grundtonwiedergabe.
Dazu muss bekannt sein, dass das Anwendungsgebiet der Box eine Nebenbeschallung in einer Gasse ist - die Boxen werden an an Laternenpfählen befestigten Lautsprecheraufnahmen in ca 3-3,50m Höhe eingesetzt und haben einen Bereich von etwa 10-15m mit Hintergrundbeschallung zu versorgen - gleichzeitig müssen auch Sprachdurchsagen möglich sein Da es sich hier quasi um eine reine Freifeldanwendung handelt sowie sich keine bassfähigen Systeme in Reichweite befinden, ist der LS somit auf sich allein gestellt.


Die Simulation des 5FE100 in WinISD zeigt eine erstaunliche Basswiedergabe in einem Gehäuse mit rund 12L, der sogar so manchen PA-Subwoofer alt aussehen ließe. Da ein derart großes Gehäuse allerdings nicht in Frage kommt wurde als Kompromiss 11L für beide LS hergenommen. Laut WinISD führt dieses eigentlich zu kleine Gehäuse zu einer Überbetonung im Bereich 100Hz dem mit tiefem Tuning entgegnet werden muss - 61Hz scheinen angemessen. Da WinISD aber keinen Pegelabfall nach unten hin berücksichtigt ist diese Rechnung mit Vorsicht zu genießen - möglicherweise wird praktisch ein höheres Tuning erforderlich - dies wäre auch im Hinblick auf eventuelles Bass-Boosting von Vorteil.

Nachdem die Messobjekte hier waren - zwei HFU 140 mit 8 Ohm Impedanz wurden mit für Entwicklungszwecke von Benjamin freundlicherweise kostenlos zur Verfügung gestellt - wurde einmal der Neugierde halber Quick&Dirty (ohne Gehäuse) drübergemessen. Zu beachten ist dass der Bassbereich vom TT aufgrund des fehlenden Gehäuses keine absolut gültigen Werte liefert sondern nur Tendenzen zeigt.

Die Datenblätter versprechen nicht zu viel - besonders der HT glänz mit hervorragender Linearität. Auch der TT zeigt sich von einer guten Seite - bereits ohne Gehäuse ist die Basswiedergabe und die Hubfähigkeit des kleinen 5" beeindruckend.

Nachdem einmal Zeit war wurde schnell ein passender Plan entworfen, der zu einem messbaren Prototyp führte:

Leider zeigt sich schon wie wichtig eine gute Planung ist - bedingt durch das trapezförmige Gehäuse nach hinten hin ist kein Platz für einen BR-Kanal nach hinten hin, daher blieb nur die Hoffnung dass das Tuning selbst ohne Verlängerung passend ist. Da der BR-Kanal für Messungen im Bereich der Trennfrequenz aber praktisch keine Relevanz hat, ist das fürs erste nicht weiter schlimm.

Notiz 1: Der HT muss ggf. nach links versetzt werden, um Platz für den BR-Kanal zu schaffen.
Notiz 2: Die TTs werden ggf. eingefräst um den Laufzeitunterschied zu verringern - mit Frässchablone geht das schnell.


Nach erster Impedanzmessung war klar dass das Tuning nicht passt - in der aktuellen Version liegen wir bei ca. 100Hz, was sich gehörmäßig und auch in der Messung mit einer dicken Überbetonung zeigt. Notiz 1 muss also umgesetzt werden.

Um das optimale Tuning zu finden wurde mit diversen Gegenständen der BR-Port verkleinert bzw. verschlossen - die verschlossene Version zeigt etwa einen Frequenzgang gemäß Datenblatt. Als guter Kompromiss wurde ein Tuning von rund 75-80Hz festgestellt - hiermit wird der Frequenzgang bis hinab zu 80Hz linearisiert, dann erfolgt ein sanfter Abfall bis 65Hz darunter wird es allmählich steiler (akustischer Kurzschluss). Gleichzeitig wird der Hub im Nutzbass effektiv begrenzt. Für die endgültige Version wird also ein Tuning in diesem Bereich angepeilt. Der BR-Port besitzt ca 30cm² Fläche, was mit 1/5 Sd auch für die sehr bassfähigen 5" die Kompression im Rahmen halten sollte.

Obwohl nun also feststeht, dass die endgültige Version doch noch massive Änderungen erhält, wird der Prototyp einmal vermessen.
Wahnsinnig viel geändert hat sich nicht, der HT ist im Bereich zwischen 1 und 2khz etwas "runder" geworden und es ist - vermutlich bedingt durch den Überstand, eine kleine Senke bei ca. 3khz entstanden. In seiner endgültigen Form wird dieser Einfluss wahrscheinlich wieder schwächer werden, da die Kante natürlich abgerundet wird.
(Wer das Bild sucht - leider hab ich vergessen die Messung richtig zu speichern. Einfach ins Boxsim-File schauen...).
Bei den TTs hat sich zur Messung ohne Gehäuse im Mittenbereich nichts geändert.


Desweiteren wurde der Klirr des HTs gemessen. Hierzu wurde das System auf 100% Auslastung des HTs @ -3db eingestellt (11,3V). Das System ist nicht auf absoluten Pegel eingestellt, die Datenblattangaben erscheinen allerdings vertrauenswürdig genug, um anhand der Messspannung Rückschlüsse auf den Pegel ziehen zu können. Hier lässt sich außerdem die angesprochene entstandene Senke bei ca 3khz erkennen.

117db (16W / Volllast):

Update 29. März 2015:

Wie am Ende des Threads versprochen hier nun eine kleine Zusammenfassung und Hinweise zum Bau. Im ZIP-Ordner sind alle Unterlagen zum Nachbau enthalten inkl. Weichenschaltpläne für 16 Ohm und 4 Ohm.

Hier nochmal die Komponenten:

2 x Faital Pro 5FE100 8 Ohm
1 x Sica CD 78.26/245 8 Ohm
1 x Sica Q07032A

Beschreibung: Kompakte, leichte und günstige Kleinbeschallungsbox mit 2 x 5" / 1" Bestückung. Besonders geeignet für dezente Hintergrundbeschallung ohne zusätzliche Subwoofer dank weitrecheinder Tieftonwiedergabe und exzellentem Klang. Für stark gehobenen Pegel wird eine Abschwächung des Bassbereiches empfohlen.

Lizenz: Nachbau zu rein privaten Zwecken oder für die Kleinvermietung bedingungslos gestattet. Die gewerbliche Nutzung der Unterlagen ist untersagt.

Nennbelastbarkeit beider Versionen 160W, max. Pegel ca. 112-113db, Abstrahlwinkel ca. 80°x80°.

SVAT T205.zip

(562.06 KiB) 111-mal heruntergeladen

Aufbau: Holzzuschnitt gemäß Stückliste anfertigen - Achtung, die Frontplatte muss aus 15mm Holz sein, sonst gibts später mit den Einschlagmuttern ein Problem. Zunächst den Teil für den BR mit der Stichsäge aussägen, dann die die Einbauauschnitte anfertigen. Die TT sitzen horizontal gesehen mittig auf der Frontplatte - der HT sitzt mittig zwischen dem was nach Ausschnitt des BR übrig bleibt und der regulären Kante. Die Außenränder der TT sollten sich fast berühren - der Abstand zwischen deren Einbauauschnitten beträgt ca. 11mm. Der HT berührt mit seinem Außenrand den oberen TT. Insgesamt hat man auf der Frontfläche vertikal ca. 5mm Spiel für Ungenauigkeiten - oben und unten den Abstand für die Gitterauflage nicht vergessen.
Nach Ausschnitt der Einbaukreise werden die beiden TT eingefräst - aufpassen, dass ihr von der richtigen Seite her einfräst. Da die Form etwas speziell ist, sägt ihr zunächst mittels Stichsäge eine Schablone aus und macht die Ausschnitte für die TT dann per Kopierhülse. Die Chassis werden mit dem Rand bündig eingefräst, das sind glaube ich ca. 8mm. Der HT wird einfach aufgesetzt.
In die Rückseite wird nun das Terminal eingelassen - wie ihr das macht bleibt euch überlassen.
Sehr praktisch ist ein Tragegriff - ich habe einige cm unter dem Deckel einen Schlitz in Handgröße eingefräst und abgerundet. Dahinter wird eine Holzschale montiert, damit das ganze dicht ist. Für die kleine Box ist das super, da man sie so einfach mit einer Hand tragen kann. Ansonsten kann man beliebige Griffe nehmen, die passen.
Wenn alle gewünschten Ausschnitte angefertigt sind, kann es schon ans Verleimen gehen. Die Variationen hier sind ja vielfältig - wer möchte kann noch schrauben oder mit Nut und Feder arbeiten, das ist jedem selbst überlassen.
Am besten erst die Front auf die Bodenplatte (Unterseite) aufleimen und dann die Seiten und die Rückseite ergänzen. Zum Fixieren an Ort und Stelle bei Gehrungen eignet sich Klebeband (Kreppband oder Gaffa).
Achtung, an dieser Stelle nicht zu schnell sein und den BR-Port vergessen, der passt nämlich nicht durch die Chassisauschnitte! Das "Unterteil" muss man an die Schräge der Front anpassen.
Jetzt kann man den Neigeflansch aussägen und ausfräsen. Aus Sicherheitsgründen sollte man da an den Schraublöchern nochmal Holz hinterlegen, dass da genug Material dazwischen ist.
Wenn der BR-Port und das Versteifungsholz hinter dem Flansch an Ort und Stelle sind, kann man den Deckel aufleimen. Idealerweise besitzt man einen Bündigfräser - so kann man schnell einfach die rechteckigen Deckel oben und unten nach dem Trocknen in Form bringen.

Die Überstände vorne habe ich rund gestaltet. Das muss man etwas anpassen. Am besten hat man schon das Gitter parat (QG10-12, 197 x 394 x 1,5), mit Schaumstoff beklebt und schon in eine schöne Form gebogen (geht bei 1,5mm gut von Hand), dann wird diese Form am Überstand angezeichnet und mit der Stichsäge ausgesägt.

Ansonsten gibt es beim Bauen nichts großes zu beachten.

In den LS wird einfach eine Matte Sonofil eingelegt. Für die Verkabelung der TT braucht man 2,8mm und 4,8(x0,8)mm Flachsteckhülsen, der HT hat 6,3mm Anschlüsse, diese also vielleicht rechtzeitig besorgen oder halt direkt anlöten.

Die Weiche habe ich auf Lochraster aufgebaut - Befestigungskits für die Kernspulen nicht vergessen.

Wenn es noch Fragen oder Anregungen gibt - gerne.

[*xD*]

Die letzte Stufe wurde auch noch genutzt - der HT wurde auch mal mit Program Power belastet. Auch wenn bei derartigen Pegel die TTs wohl längst nicht mehr mithalten können...

Zu beachten ist dass der Schutzkondensator schrittweise verkleinert wurde, um dem HT im unteren Frequenzbereich nicht zu viel Energie zuzuführen.

Stark - selbst bei 120db bleibt der k3-Klirr im Bereich von 2,5 - 9khz unterhalb von 1%, lediglich kleine Klirrspitzen darüber erreichen maximal 4%.

Da die Klirrkomponenten der Tieftöner bisher nicht ermittelt wurde erscheint es als ausreichend, sich anhand der 117db-Messung zu orientieren.
Der genaue Einfluss des Kondensators ist noch nicht klar, als Orientierung kann aber herangezogen werden, dass eine 18db-Trennung bei rund 2,5khz mehr als ausreichend Betriebssicherheit für den HT sicherstellen dürfte.
Da zu erwarten ist, dass die Klirrkomponenten der Tieftöner höher liegen, deren Pegelfestigkeit auf rund 115db limitiert ist und auch der HT keinen weiteren Anstieg mehr nach unten hin zeigt sind durchaus auch tiefere Trennungen noch im Rahmen des denkbaren. Weitere Argumente müsste die Abstrahlungsmessung liefern - nächste Woche sollte das machbar sein.

Nachdem die ermittelten Daten in Boxsim übertragen wurden, darf sich jeder gern selber schonmal versuchen. Hier soll erstmal nur festgestellt werden "wohin es geht", wie schon gesagt wird die endgültige Version nochmal überarbeitet und daher wahrscheinlich wieder eine relativ andere Weiche erfordern. Zumal der HT dann letztendlich auch in der 16 Ohm Ausführung verwendet wird.

Boxsim.BPJ

(58.33 KiB) 70-mal heruntergeladen

Der BR wurde für die Impedanz künstlich auf das Zieltuning gelegt, in der akustischen Messung ist er verschlossen. Messungen sind gefenstert.
Die Phase wird sich hier in der endgültigen Version wahrscheinlich nochmal ändern durch das geplante Einfräsen.

[-sebb-]

Super Projekt! Wäre sicher für viele interessant zum nachbauen, statt den ganzen Säulen-PAs eine günstige und hoffentlich auch gut klingende Alternative für kleine Sachen, wo man kein 12er Top mitschleppen will.

Quasi mit oder ohne Bass auf eine Distanzstange und fertig. Oder für "unsichtbare" Sprachbeschallung sicher super! Bin gespannt, was draus wird. Musst halt schauen, dass du bei den Chassispreisen auch die Weiche passend einfach hältst!

[*xD*]

Hier eine Weiche, bei der sich der Aufwand in Grenzen hält, die Phase recht ordentlich ist und die auch recht ordentlich klingt:

Boxsim.BPJ

(58.89 KiB) 77-mal heruntergeladen

In der Abstimmung mit verstopftem BR gefällt die Kiste durchaus auch - werde morgen mal die aktuelle Weiche messen und einen Hörvergleich gegen das angedachte Tuning machen, vielleicht wird die Kiste dann doch auch geschlossen gebaut. Gefällt mir so auf jeden Fall recht gut, die Wiedergabe wirkt subjektiv schön voll und rund.

[Jobsti]

Versuch's mal damit:

52-hfu_1.BPJ

(58.87 KiB) 120-mal heruntergeladen

Gerader, Phase ähnlich, bessere Addition und vor allem 100% 16 Ohm (rmin >12,8 Ohm)
und günstiger, da 2 Spulen weniger

Gibt's in der Praxis ein Buckel bei der Addition, C1 vergrößern, bzw. parallel Minimal mehr dazu (parallel dazu 0,56 bis 1,2µF. 0,82 sollte passen)

[*xD*]

Danke für den Vorschlag.

Es ist wohl definitiv ratsam abzutrennen bevor sich die Phase von den TTs so wüst wegdreht - durchs Einfräsen (nur die TTs) sollte das aber noch etwas besser werden wenn ich nicht ganz falsch denke, oder?

ibt's in der Praxis ein Buckel bei der Addition, C1 vergrößern, bzw. parallel Minimal mehr dazu (parallel dazu 0,56 bis 1,2µF. 0,82 sollte passen)

0,68 insgesamt war schönste Wert, bei größeren Werten wird sonst die Senke bei 1,3-1,4khz zu groß. Addition würde aber besser werden.

Trennfrequenz liegt da bei um die 1,85khz richtig? Habe mal eben den Klirr gemessen - grünes Licht würde ich sagen:

Messpegel nicht Vollgas, nach Gehör und Einstellung des Amps wahrscheinlich bisschen mehr als 105db. Wie man sieht produziert die TT-Sektion im Mittenbereich um die 1khz da schon mehr Klirr. Bleibt also im Rahmen.

Kiste klingt gut, aber etwas arg gefällig - die Ursache wird schnell klar, dass da ein paar db in den Mitten fehlen, der TT geht etwas zu früh raus aber auch der HT fällt zu früh ab.
Da das in Boxsim nicht auftaucht scheint das ein Messfehler zu sein - ich muss gestehen dass ich die Messungen des Frequenzgangs für die Simu relativ direkt nach den Klirrmessungen gemacht habe. Ich schätze mal dass dabei der HT relativ warm wurde und dadurch der Mittenbereich stärker betont wurde - da der HT nun kalt ist fehlt da im Verhältnis zur Simulation mit warmem HT natürlich was.

... Wieder etwas schlauer.


Wir halten fest:
- Bis 1,8khz hinab scheint Trennung aus Sicht der Belastbarkeit in Ordnung zu sein.
- Die Phase wird durch Einfräsen der Tieftöner noch etwas verschönert.
- Test des Tunings folgt heute mittag noch.

[-sebb-]

Ich würde gerade für eine Sprachbox noch probieren, den Mitteltonbereich noch etwas zu betonen.
Wie weit weg hast du denn gemessen? Ich würde trotz der kleinen Größe möglichst weit weg gehen, da es so einfach auch praxisnäher ist.

Das Einfräsen bringt dir natürlich noch was, da sich die Phase des HTs nicht mehr so schnell dreht da er weniger weit hinten ist. Und wichtig ist auch, wenn du jetzt eine neue Simulation mit dem eingefrästen TMT erstellst, unbedingt den HT auch noch einmal zu messen und komplett neu in Boxsim zu importieren, sonst passt da sicher nix.

lg Sebastian

[Jobsti]

Ui, in der praxis doch so viel anders.
Die Senke würde ich raus-fummeln, das sind ja schon fast 5dB, der Übergang sollte gerade sein.
Ebenfalls steigt der Pegel obenrum an (5kHz), entferne also mal den parallelen Cap zu L1.

C2 wählst du mal 1-2 Werte größer, C1 kannste einen kleiner testen, oder L1 einen kleiner,
spiele noch bissel rum, damit's wie in der Simu ausschaut.


Die Phase an sich, finde ich jetzt gar netmal sooo wichtig, da würde ich mich nicht zu sehr drauf versteifen,
außer sie wird extrem krumm.
Wichtig ist eine saubere Addition, wie auch bei Verpolung tiefe und symmetrische Auslöschung mit Mittelpunkt am besten genau auf der akustischen XO,
was derweil ja schon gegeben ist

Als Messabstand würde ich 2 Meter wählen, mit Mikro genau zwischen Horn und oberen TMT.
Ob der Abstand so ausreicht, kannste mit einer groben Testweiche überprüfen, 2m und dann mal auf 4m zum Vergleich.

[Musik_Mattes]

Als Messabstand würde ich 2 Meter wählen, mit Mikro genau zwischen Horn und oberen TMT.
Ob der Abstand so ausreicht, kannste mit einer groben Testweiche überprüfen, 2m und dann mal auf 4m zum Vergleich.

Nur bei der Summenmessung, oder auch wenn man die Wege einzeln misst zum Einfügen in bspw. Boxsim?

[-sebb-]

Ui, in der praxis doch so viel anders.

Die Phase an sich, finde ich jetzt gar netmal sooo wichtig, da würde ich mich nicht zu sehr drauf versteifen,
außer sie wird extrem krumm.

Ich verstehe nicht, wie das bei anscheinend doch so vielen sein kann, dass die Simulation nicht mit der Messung zusammenpasst. Bei mir passt das immer recht gut zusammen...

Und die Phase finde ich persönlich schon wichtig. Ich hab bei der Entwicklung von meinem 12er Top 3 Weichenversionen gebaut. Bei der finalen liegen die Phasen in sehr weiten Bereichen des Übernahmebereichs (ca. 1 Oktave) sehr eng beieinander und es hat beim vergleichen der Weiche sofort einen großen Unterschied gegeben. Beim Frequenzgang hat sich aber bei dem Wechsel der Weiche fast nix geändert...

Gleich ist es mir gegangen bei meinem Horntop, da hab ich auch zuerst, weil ich es nicht besser wusste, eine schöne Addition im XO gehabt mit symmetrischem Einbruch. Und dann wieder eine Weiche gebaut, die in weiten Bereich sehr phasengleich war, mit demselben Ergebnis.

Inzwischen sind mir 1-2dB Welligkeit im Übergangsbereich egal, solange die Phase ordentlich ist.

[Jobsti]

@Musik_Mattes
Für alles.
2 oder 4m Abstand und hier Einzelmessungen und Entwicklung machen,
auch genau auf dieser Position genau so für's Boxsim exportieren.

@-sebb-
Ich sage mal 70/30 passt/passt net. Theorie/Simulation und Praxis passen halt net immer 100% zusammen.
Ich persönlich nutze aber Boxsim nurnoch, wenn's richtig kompliziert wird mit +25 Bauteilen.

Zur Phase gibt's sehr viele Meinungen und auch Abhandlungen.
Im HiFi Forum gab's mal ne Kiste (Aktiv) die ging umschalten zwischen absolut optimaler Phase und "typischer" Phase,
keiner der Hörer hörte irgend einen Unterschied.

Wenn man 2 3 4 Weichen baut, ist klar, dass man Unterschiede hört, denn hier ist nicht ausschließlich nur die Phase unterschiedlich,
ob nur diese dann für den anderen Klang verantwortlich ist/war, ist also schwer zu sagen, denn der reine Gesamtverlauf auf Achse, sagt erstmal recht wenig.

[*xD*]

Ich würde gerade für eine Sprachbox noch probieren, den Mitteltonbereich noch etwas zu betonen.

Ja, klingt so wie sie ist etwas zu "mächtig". Mit dem geschlossenen Gehäuse ist die Güte etwas hoch, deswegen werden die 100Hz auch noch etwas stark betont. Ein praktischer Versuch hat gezeigt dass sich das mit tiefer getuntem BR gutmütiger verhält, dann sinkt der Output im Oberbass noch ein wenig und erweitert sich nach unten hin. Sollte dann passen denke ich , wir werden sehen.

Das Einfräsen bringt dir natürlich noch was, da sich die Phase des HTs nicht mehr so schnell dreht da er weniger weit hinten ist.

So ist der Plan, dann passt das ja.

Wie weit weg hast du denn gemessen? Ich würde trotz der kleinen Größe möglichst weit weg gehen, da es so einfach auch praxisnäher ist.

Leider nur knappe 75cm, mehr lässt der Raum momentan nicht zu, draußen messen geht wegen Baulärm nicht. Da das aber ja ein sehr kompaktes Böxchen ist sollten die Ergebnisse soweit nicht abweichen.

Ich persönlich nutze aber Boxsim nurnoch, wenn's richtig kompliziert wird mit +25 Bauteilen.

Naja klar nachdem du jeden Tag mit dem Zeug rumfrickelst hast du die ganzen Auswirkungen und Tricks ja im Kopf . Zum Lernen ist Boxsim halt super - selbst wenn die Ergebnisse nicht absolut richtig sind kann man ja die Tendenzen erkennen und dann entsprechend anpassen.



Ich schätze mal dass es nun wenig Sinn hat anhand der vorliegenden Box und Messungen die Weiche zu optimieren, da die endgültige Version baulich anders ausfällt.

Ich werde daher mit den gewonnenen Erkenntnissen (tieferes Tuning + Einfräsen zwecks Phase) mal am Wochenende eine neue Kiste basteln die dann auch soweit "fertig" ist, dass alles was akutisch relevant ist dann auch schon in Endausführung vorhanden ist (Überstände etc.).
Messungen an geeigneter Stelle (große betonierte Freifläche) sind dann auch möglich (auch auf Stativ sodass verlässliche Messungen für die Simulation vorhanden sind (für alle 3 Kisten...), dann wird es tatsächlich mal was mit der "richtigen" Ausführung.

@Jobsti: Du würdest beim 8 Ohm HT bleiben wenn ich das richtig verstanden habe? Finanziell tut sich das ja nix, oder?

Gibt es in ARTA eigentlich die Möglichkeit, nur die Magnitude zu addieren? Denn meiner Ansicht nach kann man keine kombinierte Messung für Boxsim machen, da ja die Phase mit dazugezählt wird - und die soll ja an ihrem "ursprünglichen" Platz bleiben (normale 2m-Messung).

[Jobsti]

75cm ist auf alle Fälle zu wenig für solch eine Kiste....
Baulärm? Wayne? Dreh einfach etwas lauter und gut is, so tragisch ist das gar nicht, erst bei ganz genauen Messungen und Klirr.

preislich gibt sich 8 und 16 Ohm garnix.... wenn die Impedanz oberhalb 12 Ohm bleibt, bzw. oberhalb 12,8 Ohm, ist doch alle im Grünen

[*xD*]

So, nachdem die erste Version nicht 100% zufriedenstellend war, gibts jetzt einen neuen Prototyp:

Änderungen:
- HT jetzt nach links versetzt, damit der BR-Port hineinpasst. Das Tuning dessen liegt bei rund 69Hz, da der Port minimal kleiner in den weiteren Versionen ausfallen wird, ist ein Tuning bei ca. 71Hz angestrebt, entsprechend wird auch der Port noch ca. 0,5 - 1cm gekürzt.
- Tieftöner sind eingefräst, Laufzeitversatz zum HT beträgt 5,7cm.


Messungen der beiden Tieftöner:

Bei der Ursache des scharfen Einbruches bin ich mir nicht ganz sicher - eventuell eine Interferenz zwischen den beiden TTs an der Messstelle (trat aber in der GPM an selber Stellen auf), daher vermute ich hier eher eine Resonanz des BR-Ports durch das noch unbedämpfte Gehäuse - ich meine mich auch an eine recht dicke Resonanz in etwa dem Frequenzbereich bei Testmessungen während der Portabstimmung zu erinnern.

Hochtöner:

Horizontale Abstrahlung Tieftöner:

Horizontale Abstrahlung Hochtöner:

[*xD*]

Vertikale Abstrahlung Tieftöner:

Vertikale Abstrahlung Hochtöner:

Burst Decay spare ich mir - es gibt keinen Grund zur Klage, lediglich der HT schwingt bei rund 12khz etwas nach.
Abstrahlungsmäßig sind auch die 1,8-1,9khz, die in der ersten Version getestet wurden super - sowohl HT als auch TT liegen hier bei rund 100°.


Boxsim im Anhang - wegen den Messfehlers im HT-Bereich war das leider eine kleine Frickelei bis das funktionierte.
Hab schonmal eben deine Weiche probiert @ Jobsti, Phase passt jetzt nochmal ne ganze Ecke besser- allerdings fehlt jetzt bei dem Einbruch bei 3khz ein bisschen was. Eine Idee, wie man das etwas auffüllen kann?

Erster Versuch: Zweiter Kondensator in Reihe ebenfalls auf 1µF verkleinern und den parallel R auf 22 Ohm vergrößern - die Trennfrequenz rutscht dann nach oben auf 2,1khz, ansonsten passt aber alles soweit - Phase wird etwas schlechter (liegt aber wohl einfach nur daran dass sich die TT-Phase hier schon wegdreht). HT muss übrigens jetzt verpolt werden mit der bisherigen Schaltung.

Boxsim.BPJ

(57.37 KiB) 60-mal heruntergeladen

[*xD*]

So, gerade nochmal etwas optimiert. Denke das Ergebnis kann sich sehen lassen - wenn so die Realität aussieht und auch klingt...

[*xD*]

Update: Weichenentwicklung soweit abgeschlossen.

Als praktischer Messaufbau der auch im Wohnraum durchgeführt werden konnte hat sich eine Aufstellung etwa in Raummitte zu Decke erwiesen, die Messung wird auf 1m mittig zwischen TT und HT durchgeführt. Hiermit sind keine Vollbereichsmessungen möglich und die Auflösung im unteren Mittenbereich ist auch schon eher gering, lässt sich aber so ganz gut umgehen:
Um den Tieftonbereich richtig mit einbeziehen zu können wird einfach die durchgeführte GPM pegelskaliert darübergelegt, so ist eine praxisnahe Abstimmung möglich, auch wenn in der Messung eigentlich nicht berücksichtigt - da eine Weiche im Tieftonbereich aber nur relativ geringe Einflüsse hat ist das zu verschmerzen.

Das Ergebnis momentan weicht doch ein ganzes Eck von Boxsim ab. Die Tendenzen und auch die Phase wird jedoch richtig simuliert, daher ist es trotzdem ein nützliches Tool.
Der Widerstand in Reihe zum Überbrückungskondensator beim Tieftöner wurde gewählt, um einen Abfall der Impedanz nach oben hin zu verhindern, der Einfluss auf den eigentlich Zweck (Abfall der Phase steiler machen) ist relativ gering.
Der Widerstand in Reihe zur Spule des Hochtöners fällt je nach Widerstand der Spule (Rohrkern ist angedacht...) erwartungsgemäß eher in Richtung 0,8 - 1 Ohm aus, da tun wohl die vielen Kabel hier ihren Teil dazu.

So siehts aus:

Nicht über die komischen Werte wundern - ich hatte lediglich nicht alle Werte da, natürlich da auf den nächstpassenden Wert aufgerundet. Gerade durch den fliegenden Aufbau mit Krokokabeln die doch schon erhebliche Widerstände aufweisen (ein zweites Kabel dazugesteckt dämpft in der Messung gute 0,5db...) werden sich da wahrscheinlich im Platinenaufbau auch nochmal Änderungen ergeben, sodass da eventuell noch etwas korrigiert werden muss.

... Inhalt dient nur zur Bewertung der Trennung, hab es leider nur als Bild gespeichert. Die kleine Senke im Mittenbereich hat sich beim Probehören so als am natürlichsten erwiesen, auch ist das ein guter Kompromiss zwischen optimaler Phasenlage und optimalen Frequenzgang. Wege zueinander habe ich in dem Fall leider nicht mitgespeichert, Einbruch ist aber symmetrisch auch wenn es in der Messung nicht ganz so aussieht, dürfte wohl dem (zu) kurzen Zeitfenster geschuldet sein. Akustische Trennfrequenz liegt bei 1,85khz.

Die Bündelung dürfte durch das kleine Horn bedingt relativ verhalten sein - eine höhere Trennung hätte hier aber nicht geholfen, da auch die TT erst ab 3khz horizontal unter 100° zusammenziehen.


Kurze Klirrmessung, dürften etwa 100-105db gewesen sein:

Grünes Licht für den HT der in dem LS wohl eher einen entspannten Job haben wird. Die Tieftöner offenbaren ihre Schwächen im Mittenbereich - nun gut man kann nicht alles haben, zu dem Preis erst recht nicht.
Die Einbrüche die hier im Frequenzgang auffallen stammen von noch unbedämpften Stehwellen - LS wurde heute mittag mit Noppenschaum ausgekleidet was diese Stellen wohl soweit bedämpfen sollte.


Als nächstes steht die Platine für die Frequenzweiche an um dann das finale Setup festzulegen, natürlich in der Hoffnung, dass möglichst wenig korrigiert werden muss.

[Jobsti]

Das schaut doch schonmal ganz gut aus...... Ich hätte noch versucht die mittlere Senke etwas raus zu bügeln, also die Kiste minimal mittenbetont zu gestalten, (es Gegenteil von deiner jetzt),
oder halt linear.
Aber wenn's anders net geht und dein Ohr sagt passt so, dann passt's so

Was sagt die Impedanz, biste mit den 8 Öhmern im HF oberhalb 12,8 Ohm geblieben?
Behälste die Hochtöner? Falls ja, bräuchte ich evtl. (evtl. auch nicht) nochmal einen für ne Woche

[*xD*]

Ganz glatt ziehen geht nicht weil die Phase um die Trennfrequenz rum nicht ganz passt, da löschen sich HT und TT ein wenig aus (leider keine Einzelwegmessung - kann man aber erahnen wenn man den Frequenzgang mit verpoltem HT betrachtet...).

Grundsätzlich könnte man aber ab 2khz etwas mehr Output erzeugen, mit dem Widerstand der HT-Spule und dem parallelen Kondensator vom TT kann man relativ schön da etwas mit der Abstimmung spielen. Problem ist da aber, je glatter die Kiste in der Mitte wird desto schlechter passt die Phase.
Die Version mit mehr Mitte (ca. 1,5db mehr zwischen 2 und 4khz) hat mir nicht ganz so gut gefallen, gehörmäßig war die jetztige Abstimmung mein Favorit. Finde ich bei so einer Kiste nicht ganz so schlimm wenn da nicht das Brett rauskommt - eventuell wird die ja auch mal Indoor im kleinen Rahmen eingesetzt.

Muss dann mit Platinenweiche nochmal Feinabstimmung machen, jetzt ist das Gehäuse ja auch bedämpft was wahrscheinlich auch nochmal obenrum bisschen was ausmacht, eventuell klingts ja so jetzt auch zu "brav".

Bass können die kleinen 5" aber mehr als manierlich. Der Abfall nach unten hin wird mit der großen Serienspule zum TT etwas flacher sodass die Kiste jetzt sanft (glaube insgesamt rund 3db) nach unten hin abfällt bis auf 70Hz, das klingt subjektiv schon sehr tief ohne jetzt gleich "dünn" zu wirken.

... Was würdest du an Bauteilen nehmen? Ich hätte mal gesagt:
- Rollenkernspule 3,3mH
- Rohrkernspule 1,2mH
- Drahtwiderstand 22 Ohm / 15 Ohm / 12 Ohm jeweils 20W

Die Kondensatoren werden MKT oder MKP... bzw. gibts eigentlich ein Argument was gegen die normalen Wima Industriefolien spricht (außer die 10% Toleranz, aber kann man ja selektieren...)? Das Thema mit der Wechselstrombelastbarkeit wird zwar an vielen Stellen erwähnt, aber nirgendwo richtig beschrieben.

Die Impedanz liegt bei der Senke im Lowmid bei knapp 15 Ohm (da werden wohl die Krokokabel ihren Teil dazutun)... Der HT-Bereich liegt weit darüber, lediglich der parallele Kondensator im TT hat die Impedanz "gefährlich" nach unten gedrückt obenrum, deswegen der Widerstand.

Also ja ich denk mal der 8 Ohm bleibt drin, bin bisschen in Zeitdruck, deswegen lassen wir das jetzt so, passt ja alles. Wenn du wieder einen zurück brauchst meld dich einfach.

[Musik_Mattes]

Ich würde die ganze Schaltung erstmal mit den Bauteilen die du schon fürs Messen benutzt hast fliegend zusammen löten, dann weißt du nämlich, ob sich da noch großartig was ändert bei den Teilen für die Platine. Seit dem mal bei einer Schaltung, nach dem ich die Sachen mal zusammen gelötet hab, ungefähr die Hälfte der Teile doch noch mal andere Werte brauchten, löte ich die immer erstmal zusammen, bevor neue Teile bestellt werden.

[*xD*]

So, nun alle Teile einmal direkt zusammen geklemmt und auch mal alle Messungen gemacht:

Da hat sich doch noch einiges getan gehabt - mit dem Weglassen der Krokokabel sind dann auch die Unterschiede zwischen Simulation und Realität verschwunden - Boxsim hatte also absolut recht. Der Serienwiderstand beim Hochpass ist jetzt einiges größer, die Phase passt nochmal eine Ecke besser, besonders beim Tieftöner gibts keine Auslöschung mehr. Ebenso macht die Kiste jetzt doch eine Spur mehr Mitten - klingt aber nun geringfügig besser obwohl der Frequenzgang eigentlich fast ähnlich wie davor bei den Korrekturen ist (mit schlechterer Phase!). Interessat wäre an der Stelle, ob es da tatsächlich die Phase ist die davor sich negativ klanglich bemerkbar machte oder ob es doch die Nuancen zwischen 1 und 1,5khz waren, die den Klangeindruck dort beeiträchtigten.
Die Weiche sieht nun so aus:

Ein kleiner Wermutstropfen zeigt sich in der Impedanz

Die Stehwellen scheinen beseitigt zu sein, auch im Frequenzgang ist nichts mehr zu erkennen (ist nicht ganz reflektionsfrei, die Erstreflektion vom Boden ist leicht mit drin, die leichten Wellen kommen wohl daher...). Durch den Noppenschaum ist jetzt auch das Tuning ein ganzes Eck runtergerutscht und liegt nur noch bei rund 62Hz, das sollte wieder ein Stückchen höher.
Die Impedanz in der Senke hat ein Minimum bei 12,3 Ohm - der Übeltäter scheint eine Wechselwirkung zwischen TT und Tiefpass-Kondensator zu sein. Direkt lässt sich das nur über den Widerstand der Serienspule bekämpfen - oder kleinerer Kondensator, ergo höhere Trennung. Die Unterschreitung des zugelassenen Minimums liegt also bei ca. 3%. Der Bereich umfasst nur rund 100Hz - ich würde also vorschlagen das als "Schönheitsfehler" hinzunehmen dass es eigentlich nun eine 15 Ohm-Box ist - zwar etwas ärgerlich, auf eine quasi komplett neue Weiche hab ich jetzt aber keine Lust deswegen.
Vermutlich kommen durch interne Zuleitung, Platine und Stecker nochmal 0,2-0,3 Ohm dazu, dann minimiert sich das oder rutscht ganz in den passenden Bereich.

[Jobsti]

Ob die Kiste nun 15 oder 16 Ohm hat, ist doch net so tragisch

Ansonsten schaut das doch super aus.
Gekaufe Krokokabel mit den Popelklemmen zur Weichenentwicklung sind net prickelnd, ich mache soweit es geht immer alle Teile direkt aneinander (Krokoklemmen ohne Kabel)
und wenn's net anders geht, dann selbst gebaute Krokokabel, alle nachgemessen.

[Deathwish666]

Das kann ich bestätigen. Zur vorläufigen Weiche reicht es mit Krokos über die Klemme selber die Bauteile zu "kontaktieren". Für die Final "Version" löte ich alles fliegend aneinander.

[*xD*]

Hatte jetzt auch alle Teile direkt zusammengkeklemmt. Hab relativ viele von den ganz billigen Krokokabeln vom reichelt, die sind echt heftig was da an Widerstand mit reinkommt.
Da haben sich auch schon ein paar verabschiedet, werde die mal mit 10cm 1mm² ausstatten, dann sollte sich der Widerstand in erträglichen Grenzen halten.

[hitower78]

Hi
Was mich nun interessieren würde: Wie sehr macht sich die Positionierung des Ports auf der Schallwand bemerkbar.
Was ist wenn man ihn unter die beiden TTs legen würde. der HT wieder mittig und somit könnte die Box auch schmaler. In der Höhe würde sich fast nix tun.

Haste ne Wechselfront? Da bin ich freund von, dann braucht man nur die Front tauschen...

Gruß
Daniel

[*xD*]

Hi
Was mich nun interessieren würde: Wie sehr macht sich die Positionierung des Ports auf der Schallwand bemerkbar.

Schau dir die Abstrahlungsmessungen an... Gerade beim HT sieht man schon was, dass die der HT auf der Seite mit dem Port eine ganze Ecke weiter aufmacht. Ist aber nicht ganz so furchtbar, da der HT auch auf der anderen Seite mit mehr als 60° kaum bündelt, ab 3khz ist das ganze schon wieder fast im Lot. Obenrum macht der HT ganz schön eng, naja ist halt kein CD-Horn.

Was ist wenn man ihn unter die beiden TTs legen würde. der HT wieder mittig und somit könnte die Box auch schmaler. In der Höhe würde sich fast nix tun.

Das Gehäuse ist von V1 auf V2 gleich geblieben. Die Breite braucht man wegen des Volumenbedarfs der 5" (außer man baut die Kiste elendig tief, sind jetzt schon 23cm), mit weniger bricht das ganze untenrum akut ein und man verspielt die Vorteile der Chassis - wenn man kleiner will sollte man lieber gleich andere TTs wählen (die dann lauter sind und keinen Bass können oder eben das gleiche können und dafür leiser sind...).

Bassreflex zwischen TT und HT würde ich nicht unbedingt machen, weil man dann direkt am oberen TT dran sitzt, was schonmal ein deutlich größeres Risiko für "BR-Schweinereien" darstellt. Desweiteren verspielt man den Vorteil der Wandnähe und somit virtueller Portverkürzung. Das kann dann schon längenmäßig kritisch werden, bei mir hat der Port knapp 12cm Länge bei 30cm² (wird zukünftig noch auf 11-11,5cm verkürzt). Der Port ist bei mir auf 1/5 Sd ausgelegt, für ein Topteil ist das großzügig - wegen des für 5" sehr großen Verschiebevolumens braucht man das aber auch - sonst wirds auf hohen Lautstärken dünn weil der Port komprimiert.

Haste ne Wechselfront? Da bin ich freund von, dann braucht man nur die Front tauschen...

Wie baut man sowas in luftdicht?

[Jobsti]

Schallwand zum Aufsetzen, entweder innen leisten + Einschlagmuttern, oder ohne leisten und direkt Rampa in die Bretter.
Dicht bekommt man's mit Dichtband

[*xD*]

So, es gibt Messungen von draußen... die Ergebnisse sind für eine derart günstige Box doch recht erstaunlich:

Abstrahlung vertikal:

Abstrahlung horizontal:

Man sieht relativ typische Eigenschaften: Die "weichen" Chassis mit Gummisicke und Inverskalotte machen zwar einen sehr linearen Frequenzgang, klirren aber dafür im Mitteltonbereich relativ stark. Ab Übernahme durch den HT geht der Klirr sofort nach unten. Die Trennung ist aus meiner Sicht ganz gut gelungen. Die Abweichungen im HT kommen daher zustande, dass ich hier noch etwas Feintuning unternommen habe und wohl aus Versehen mit einem leicht anderen Wert gemessen habe. Das muss sich in der endgültigen Weiche dann noch zeigen - ein Wert variiert wahrscheinlich noch etwas, sodass ich da an anderer Stelle wieder "gegenhalten" muss.

Die Abstrahlung ist im Horizontalen Bereich soweit homogen. Das etwas unplausible Ergebnis zwischen 300 und 500Hz dürfte eine Reflektion sein, leider stand mir nicht allzuviel Platz zur Verfügung (beim Gaten verschwindet das, allerdings stimmt dann der Bassbereich nicht mehr).
Naja gut das ist vermschmerzbar - wie so eine Sonogramm unter 1khz aussieht ist hinlänglich bekannt. Darüber sieht man natürlich die Aufweitung ab Übernahme durch den HT - ist halt ein kleines Horn. Irgendwo muss man ja Abstriche machen.

Die Vertikale zeigt im Wesentlichen die erwartete Einschnürung durch die Doppelanordung sowie den seitlich versetzten HT. Geht halt alles nicht anders. Ansonsten aber ohne nennenswerte Anomalien.


Klangeindruck: Die Box kann mit einigem was deutlich mehr Geld kostet klanglich mithalten. Durch die leichte, aber gleichmäßige Mittenbetonung klingts durchsetzungsfähig, aber nicht aufdringlich oder überbetont. Klingt dazu ausgewogen. An den Peaks obenrum scheiden sich die Geister - subjektiv fügt das meiner Meinung nach durchaus noch das Gefühl einer sehr detaillierten Wiedergabe hinzu. Ich erinnere mich z.B. an einen "Air" genannten Regler an einem Mackie Pult mit Einsatzfrequenz bei 16khz...

Das ist wohl überbewertet, aber die 12khz kann man stellenweise wohl schon hören. Anfangs klingt das schön, irgendwann nervt es aber etwas (nur mein Höreindruck von heute). Für Hifi würde ich hier obenrum zügeln. Für PA ists wurscht, da ist der restliche Bereich wichtiger.

Auch draußen geht da erstaunlich was an Pegel für das kleine Böxchen, auch im Bass. Wie aber schonmal bemerkt trägt die Kiste untenrum halt nicht allzu weit - hat halt nur wenig Membranfläche. Insgesamt kann man aber bis gute 10m einen ausgewogenen Sound auch auf hohen Lautstärken erzielen - auf Stativ und ohne Subunterstützung.

Daher würde ich mal sagen: Auftrag erfolgreich beendet.