Eine Null-Stelle für nette Lautsprecher

[Robby]

@Moppel: Dann baust Du eben noch einen Kondensator in Reihe davor (hier: erster 8.2µF-Kondensator) und läßt die Korrektur des Impedanzanstiegs weg. Mit G25FFL, der ja mehr Höhen bietet, sieht das dann so aus (hier sieht man im Gegensatz zum vorigen Beispiel mit KE25SC auch den typischen Knick im Amplitudengang).

Ein Bauteilegrab ist für mich erst alles oberhalb von 4mH oder 24db/8ve oder unterhalb von 80db (Rest)Wirkungsgrad. Außerdem kommen hier nur kleine, günstige Bauteile zum Einsatz.



Es geht nach Wunsch aber auch flacher. Statt 1 Ohm 2.2 Ohm:



und mit 4.7 Ohm:




Gruß,
Robby

[Moppel]

@Robby,

Gute Idee, vielen Dank!!

Gruß,
Moppel

[Susie Q]

@ Robby

Zu deinen beiden ersten Bildern: Die Frage ist, wie der jeweilige 1500Hz-"Buckel" bei der Signaladdition mit dem (T)MT sich im Gesamtfrequenzgang verhält, oder salopp gesagt: wie er wohl auf diesen "durchschlägt", angesichts gerade mal ca. -15dB Bedämpfung gegenüber dem Nominalpegel.

Stichwort Signaladdition: Solcherlei isoliert betrachtete Einzelfrequenzgänge bzw. solche Übergänge zum Sperrbereichhaben haben längst nichts mehr mit einem definierten Verhalten 3.O. zu tun, denn das Filter verliert mit zunehmend kürzerem Abstand zwischen Resonanzfrequenz und Trennfrequenz an Wirksamkeit - erstaunliche Halbwunder a la digitaler Signalaufbereitung sind natürlich von einer knappen Hand voll elektromagnetischer Feldbauteile nicht zu erwarten, das sollte man klar sehen.
Ich bin gerade zu faul nachzusehen, welche fc die G25FFL wohl hat - ich schätze mal fx und fc liegen hier unter einer Oktave - krummer Signalverlaufs plus undefinierbare Phase bereits im Übergang in den Sperrbereich dürften hier ein reichlich merkwürdiges akustisches Tiefpaßfilter mit etwas aus der Rolle fallenden Abstrahleigenschaften nötig machen ...

Den Signalverlauf im unteren Bild dagegen finde ich insofern interessant, als daß hier immerhin über ungefähr eine Oktave hinweg in den Sperrbereich hinein ein Tiefpaßverhalten näherungsweise 1.O. erreicht wird, interessant vielleicht für Fans "linearer Phase", wegen einem sichtbar zunehmend steiler verlaufenden Sperrbereich mit weniger zu erwartenden Interferenzen zwischen den Chassis - im Ggs. zu "reinrassigen" Hoch- und Tiefpässen.
Hier dürfte natürlich ebenso das passende Gegenstück aus TP 1.O. bzw. aus Phasen- und Schalldruckverlauf des Mitteltöners für einen akzeptabel (?) glatten FG gefunden werden müssen, sofern der horizontale Phasenversatz das überhaupt zuläßt (ansonsten: eigentlich DAS Terrain für Allpässe 1.O.)

[Susie Q]

Hihallo,

meine 4 Stück AL130 sind eingetrudelt: sehr hübsche Teile, liegen satt in der Hand und sind sehr schön verarbeitet, das muss man sagen.
Die KE's waren leider (noch) nicht dabei.

Ich überlege gerade, wie ich mit diesem Wink des "Schicksals" umgehen soll, z.B. in dem ich umordere? Preislich hätte ich mit den DSM25FFL ein deutlich weniger schlechtes Gewissen, und was bezüglich fc und FG der DSM ggü. der KE beim ersten Hinschauen erst als 2. Wahl erschien, stellt sich zunehmend irgendwie als geeigneter heraus, zumindest in der Simu, denn

- nach etwas weiterer Fummelei an der Weiche verläuft u.a. der Energiefrequenzgang bereits aus dem unteren Grundton heraus bis weit in den oberen Hochton hinein schön flach, die letzte Oktave, die ich normalerweise mit einem Equalizer extra anhebe, damit am Hörort Hochtoninstrumente eine natürlich wahrgenommene Durchzeichnung erhalten, erledigt die DSM praktisch von sich aus (hoffentlich das sind keine unschönen Resonanzen?!)

- Irregularitäten der Schallbündelung halten sich im Bereich der Trennfrequenz mit knapp 3dB in (engen) Grenzen

- mit der Weiche und der leicht asymmetrischen Hochtöneranordnung gibt's ein imo ausgezeichnetes FG-Verhalten unter Winkeln, die 30°-Kurve könnte später mit vorgesehenen großen Wandabständen praktisch von 40Hz bis über 15kHz mit +/- max. ca. 1.5dB verlaufen (im meßtoten Hallschallraum natürlich )

- die Polarplots sehen günstig aus, auch diejenigen für die vertikale Abstrahlung (wobei die Schallwandposition von einer 2...3cm abgedrehten HT-Montageplatte und engster Montage zum TMT ausgeht)


Zum DSM25FFL hätte ich daher zwei Fragen: Wie könnte man die klanglichen Fähigkeiten/Eigenschaften dieser Kalotte ungefähr beschreiben? Gibt es Diagramme für den Klirrfaktor?
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Die Bedienung zum Herunterladen der Projektdatei bei diesem Gratishoster scheint mir ziemlich verwirrend zu sein ... Image geshackte Bilder ohne Klickerei anzugucken find' ich da besser (sonst per PM, wer an der BPJ. interessiert ist):








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Nachdem ich sinnigerweise die ganze Zeit mit der falschen Schallwandeingabe simuliert hatte, durfte ich alles - Lerneffekt, Lerneffekt *lol* - noch einma neu entwerfen.
Immerhin interessant zu sehen, wie weit die Schallwand auf die FQW-Abstimmung durchgreift. Weggefallen ist z.B. der fc-Saugkreis für den TMT in der geschlossenen Kammer.

Die neue Version ist die Hörempfindlichkeitskurve berücksichtigend etwas in Richtung "loudness" abgestimmt:



Projektdatei.
Schaut mal rein in die einzelnen Karten der Simu. Das Böxchen hat echt einige nette Seiten ...

[helli]

die beiden al's sind ueber die unteren 4 oktaven bei mittleren pegeln gleichzeitig hoerbar aber dabei gute 50 grad phasenverschoben, was dir ein hoerbares sounding bescheren koennte.
nun ist das mit der simulation der phasen zwar so'ne sache - allein durch bauteiltoleranzen duerften die schon 10% neben der simulation liegen - aber ein bischen mehr deckungsgleichheit waere meiner meinung nach wuenschenswert...

[UweG]

Mir wäre der Pegel im Bereich 500.1000 Hz noch etwas zu niedrig. Bei geringer Lautstärke fällt da die Hörkurve noch. ==> 22µF im MT-Bereich wird 10 µF.

Schlimmer finde ich die Phasenvoreilung des HTs. Die Abstrahlkeule ist nach unten geneigt, d. h. schon geringe Abweichungen der Ohrhöhe nach oben erzeugen ein Loch im Direktschallfreuquenzgang. Wenn du, wie ich, zum Hören nie auf dem Boden sitzt, ist das eher ungünstig. Es wäre zu überlegen, den HT unter den TT2 zu setzen. Eine leicht nach oben zeigende Abstrahlkeule kommt stehenden oder aufrecht sitzenden Hörern eher entgegen.

[Susie Q]

>> die beiden al's sind ueber die unteren 4 oktaven bei mittleren pegeln gleichzeitig hoerbar aber dabei gute 50 grad phasenverschoben, was dir ein hoerbares sounding bescheren koennte. <<

Du meinst sicher bei mittleren Frequenzen.
Wahrscheinlich führt eine Phasendiffernz (wieso 50°?) - wie bei andere Konstruktionen auch, die irgendwo einen Kompromiss aufweisen müssen - zu einem "typischen" Klangcharakter. Da aber schon öfters so gemacht, kann ich nichts unangenehm auffallendes darüber berichten.

Anderseits: Die TMT's liegen auch nicht allzu weit auseinander, ein günstigeres, sehr dichtes Aneinanderreihen der TMT's oder gar symmetrisch um den HT herum kommt jedoch wegen der damit verbundenen un-günstigen Volumenverteilung der Kammern bzw. der Höhenposition des HT nicht in Frage. Mir ist es einfach wichtig, die Lambda/2-Gehäusestehwelle für einen geringen Stopfungsgrad/Membranhub bzw. höhere Effektivität/Belastbarkeit so gering wie nur irgendwie möglich anzuregen, und das ist prinzipiell mit einfachen, in die Vertikale gezogene Gehäusequadern nur mit mittiger, vertikaler Chassismontage/Volumenaufteilung möglich (sofern man nicht mit IHR's experimentieren möchte).
Der Gehäusestehwellenaspekt ist für mich mithin eine zu berücksichtigende Überlegung im pro und contra der Abwägung von Eigenschaften.

Leider sind die negativen Auswirkungen der Gehäuseresonanzen durch Boxsim nicht in die Simulationsüberlegungen einzubeziehen, da nicht simulierbar, und so werde ich mich hier an die gemachten Erfahrungen mit Gehäuseresonanzen halten.

>> Schlimmer finde ich die Phasenvoreilung des HTs. Die Abstrahlkeule ist nach unten geneigt, d. h. schon geringe Abweichungen der Ohrhöhe nach oben erzeugen ein Loch im Direktschallfreuquenzgang. ... Es wäre zu überlegen, den HT unter den TT2 zu setzen. Eine leicht nach oben zeigende Abstrahlkeule kommt stehenden oder aufrecht sitzenden Hörern eher entgegen. <<

Wie du siehst, sitzt der Hochtöner in dieser Rohsimu aber sehr weit oben und berücksichtigt zusammen mit der Weiche tatsächlich einen bequem tiefen Sitz im Sessel. Genaueres wird mir das finale Messen unter Winkeln beim Gehörmäßigen Abstimmen 'sagen', in der Regel wird da sowieso noch mal einiges verworfen und in die eine oder andere Richtung 'gebogen'. Im Polardiagramm sehe ich eigentlich gar keine strikt nach unten weisende Abstrahlkeule ... (?)

Wie auch immer, die grundsätzlich vorhandenen Kompromisse, die mir ein Typus von Weiche auferlegt, versuche ich hier in der Tat zu Gunsten einer besseren horizontalen Schallverteilung/Hörerbeweglichkeit einzugehen, bzw.: Den zum HT hin abschließenden TMT kann ich wegen der o.g. Volumenaufteilung nicht nach oben legen, so sehr ich diese Variante auch gerne durchspielen würde.
Im Ergebnis hätte ich unterhalb des Grundton-"Filler"-TMT eine Menge totes Volumen verschwendet, während oberhalb des HT bis weit über einen Meter Höhe ein indiskutabel voluminöser Kastenknubbel hinausragte.

>> Mir wäre der Pegel im Bereich 500.1000 Hz noch etwas zu niedrig. Bei geringer Lautstärke fällt da die Hörkurve noch. <<

Exakt, diese (zarte) Loudnessfunktion soll ja geringe Abhörlautstärken bevorzugen, wie von Angang an betont. Ein etwas ansteigender Verlauf unterhalb der Mitten und in der obersten Oktave des HT ist beabsichtigt.

[Susie Q]

Also, das geht.
- Mit 2 1/2 Wegen zu einer geringen Interferenz zwischen TMT und "Filler"(Baß-)TMT zu kommen
- bzw. mit der bisher favoritisierten Chassisanordnung = Hochtöner wie geplant über dem TMT2 etc.
- Hauptabstrahlachse nicht vertikal geneigt (Polarplot bei fx TMT/HT!)
- wie gehabt keine Einbrüche unter Hörwinkeln horizontal (dto.)
Wegen der Höhe des HT sollte die Hauptstrahlrichtung in der Vertikalen dennoch (wie oben) leicht nach unten weisen, da in der Regel niemand vor solchen Boxen steht, sondern sitzt (obschon es möglich wäre, die HAR völlig waagerecht abzustimmen).

Durch das HP-Filter am Verstärkereingang sind sind die AL130 - 1x geschlossen, 1x tief abgest. BR - nun lt. Simu theoretisch mit zusammen rund 15Veff²/4R=56Watt bei unter 30Hz belastbar, es sollte also praktisch keinerlei subsonische Probleme einer konventionellen BR geben bzw. die Box sollte pegelmäßig auch gut zulangen können ...
FQW, Datei

Wer spuckt mir als nächstes inspirierend in mein Süppchen? (*scherz*)

[helli]

hallo susie q,

weil die auswirkungen verschobener phasen von vielen unterschaetzt werden, habe ich mal versucht das ganze akustisch fassbar zu machen.
was ja effektiv passiert ist, dass im uebernahmebereich ein zu reproduzierender klang von beiden chassis gleichzeitig wiedergegeben wird, nur dass eben eins davon entsprechend phasenverschoben ist.
also habe ich einfach zwei gleiche singale ueberlagert, wobei eins davon jeweils um 0, 60, 120 und 180grad verschoben ist (und auch nur halb so laut um den verhaeltnissen im uebergang naeher zu kommen): link
die klangverfaerbung ist offensichtlich.
die spektralanalyse macht deutlich, dass sich fuer den grundton nur die amplitude aendert (die schwingungen werden nicht mehr perfekt addiert), die entsprechenden oberwellen variieren aber umso ungleichmaessiger, wodurch sich der eigentliche klang veraendert:


das gleiche werden deine al's in dem bereich machen wo beide gleichzeitig hoerbar sind (~50-1000hz).
zwangslaeufig negativ muss sich das aber nicht auswirken.

[Susie Q]

Hallo helli,

ich denke, daß vier Ursachen in Frage kommen, zu hören, daß die beiden nicht allzu gravierend (max. 55°/200Hz, siehe oben) phasenverschobenen TMT kein besonders auffälliges Klangverhalten haben.

Zum einen ist der Pegel des Grundton/Baß-Fillers kurz nach der Trennfrequenz zum Hochtöner bereits auf rund -30dB ggü. dem Nominalpegel abgefallen, mithin auf 1/32, leistungsbezogen auf 1/1000. Werte, die imo überhaupt nicht phasenbezogen/interferierend akustisch wahrnehmbar sind. Und da dies im empfindsamsten Frequenzbereich des Gehörs liegt, finde ich das eigentlich sehr beruhigend (dahinter steckt natürlich Absicht).

Zum anderen ist genau hier die Phasendifferenz zwischen den AL's idealerweise am geringsten.

Des weiteren steigt dieser Pegel unterhalb fx (beachte den leichten "Phasenknick") nur sehr allmählich mit 6dB in Richtung zunehmend hörunkritisch länger werdender Wellenlängen.

Dazwischen liegen z.B. Männerchorstimmen, hoch gespielte Kontrabässe oder der mittlere Teil der Klaviatur, und gerade hier erscheint mir das Klangbild sehr natürlich zu wirken.
Wer weiß, vielleicht sind hier - vierte Ursache - bereits stärker hubende und intermodulierende Normal-Zweiweger und Dreiweger mit dem Bruch einer Trennfrequenz zwischen MT bzw. TMT und Baß bereits im Nachteil? Ich finde das durchaus eine reizvolle Überlegung wert ...

[helli]

alles absolut richtig. eigentlich bezogen sich meine ausfuehrungen auch weniger auf dein projekt im speziellen, sondern hatte ich einfach mal das beduerfnis, diese problematik im allgemeinen zu schildern.
grundsaetzlich, da es sich primaer um die oberwellen handelt, tritt dieser effekt eben hauptsaechlich im mitteltonbereich hervor - auch weil das ohr entsprechend empfindlicher ist.
genau da hast du mit der letzten modifikation den phasengang ja angepasst, sodass das projekt anhand der reinen simulation auch kaum verbesserbar erscheint.
hast du's eigentlich schon gebaut?

[UweG]

Am Simulationsergebnis gibt es IMHO nichts mehr auszusetzen, klar geht alles irgendwie auch anders, aber ab jetzt geht's mir zu sehr in die Krümel. Den 1µF vor dem HT kannst du dir vielleicht noch sparen, der macht so wenig, dass man das wahrscheinlich nicht hört.
Wo bekommst du eigentlich diese z. T. etwas exotischen Bauteilwerte her?

[Susie Q]

@ helli
Gebaut, das hier? Nö. Dieser 2 1/2-Wegerich mit den AL's wird im Herbst oder Winter stofflich angegangen, gebaut wurden, wie schon geschrieben, einige Vorgänger mit Focalchassis

Nicht daß ich dem folgendem Detail allzuviel beimessen würde, nur: Den Phasengang habe ich für eine horizontale Ausrichtung des TMT2 zum HT angepaßt, um zu zeigen, daß es a) geht und b) wie die Weiche für eine solche Phasenschieberei modifiziert werden könnte; daß bei fx auch der TMT1 phasentreu verläuft, ist eher eine nette Dreingabe, bei einem -30dB abgeschwächten Pegel
(unterhalb fx hat sich phasenmäßig nichts verändert, bei einem paralell laufenden "milden" Filter 1.Ordnung ist da auch mangels Polgüte > 0.7 - glücklicher Weise - nichts zu erwarten)


@ UweG
Der 1µF-C hat mit +1dB eine Alibifunktion.
Am Objekt soll der sukzessive angepaßt werden (3µF z.B. ~+3dB), abhängig von der Fähigkeit des HT, Oberwellen in der obersten Oktave zu zeichnen (der endgültige HT wird wahrscheinlich wieder ein französischer, dessen Eigenschaften ich sehr gut kenne, denn trotz schon oft versuchter Alternativen kommt an den einfach nichts ran)

Die paar "Exotenwerte" unter den Bauteilen werde ich wohl durch Reihe und Serie erhalten, oder was dachtest Du?
Nach dem messen und feinabstimmen bleibt von den Simuwerten kein Stein auf dem anderen, das dürfte doch klar sein!

[Susie Q]

Hei!
Da die Anzahl der Freaks, welche "Susies Nette" irgendwie gut finden, mittlerweile in die Abertausende geht , jedoch der etwas betont eigensinnige FG (für wandferne (!) Aufstellung und vornehmlich leise hörende Hörer) einer Alternative für auch mal Wand unterstützt etwas lauter im Baß bedarf, habe ich eine weitere Version ersimuliert.
Dazu flossen auch einige allgemeine Details mit ein, aufgeschnappt aus diversen Diskussionen. Die wichtigsten Änderungen:

-- Meine Originale wurden neu vermessen, und zwar von einsfünfzig ab Rückwand auf unmittelbar davor, Ergebnis: MHT keine nennenswerten Unterschiede, Grundton mit zunehmender Lautstärke vorlaut, Bass störend laut (6dB+!), kräftige ~15dB-Spitzen-Anregung der 28Hz-Raummode;
Fazit: direkt an die Wand: niemals! Denn Absorber, Bassfallen etc. dürfen nicht zwingend zur Notwendigkeit werden (natürlich spricht nichts gegen deren Einsatz)

-> Daher die neue Abstimmung: ab ca. 300Hz allmählich einige dB zum Bass hin fallend, in ca. einem halben bis einem Meter dürfte sich lt. Messung der FG komplett linearisiert haben; die max. 5dB+ im Superhochtonbereich möchte ich haben a) für hörbare Zeichnung des Hochtons durch die höchsten Oberwellen, der Hochtonbereich selbst liegt betont ca. 2dB über Nominalpegel, und b) wegen des Hörabstands: bei mindestens 3 Meter bedämpft Luft schon ganz schön

-- Der bisherige Energie-FG und das Bündelungsverhalten wurden beibehalten und klarer Weise nicht kompromisslos übergeordnet

-- Der SPL-Anstieg liegt um die 3dB, so dass er nun an der 85dB Marke kratzt:



Wie gesagt: zum TT hin wird das dann mit Rückwand vermutlich ausgeglichener (direkt an der Wand stärker betont, aber wohl noch ok, abgesehen von der starken Modenanregung=nicht ok)

-- Zur Unterdrückung von Kanteneffekten bzw. zur Linearisierung des Energie-FG ist eine 20...30°-Anwinkelung angedacht, die auch in der Vertikalen nicht einbricht (30°/rote Kurve):



-- Die Hauptstrahlachse ist horizontal, damit gibt es von vornherein keine vertikalen FG-Probleme wegen dem horizontalen Hörabstand (siehe nachfolgend das Phasen- bzw. per Projektdatei die Polardiagramme)

-- Das "6dB-Amp-aktive-Hochpaß-im-Kabelstecker-Filter" zusammen mit den beiden getrennten TMT-Kammern (1xCB + 1x darauf abgestimmte BR) verbürgt lt. Simu den beiden AL's 96dB(!) linearen Maximalschalldruck bei 40(!)Hz, auch wenn ich das nicht 100% ernst nehmen kann, vergleichsweise, für zwei Dreizehner imo herausragend, zumal das Gesamtsystem eine wirksame Überlastungssicherheit für Subsonische bietet (s. Projektdatei, "max. Pegel"); lt. Diagramm sind bis fast 30Hz ~18Veff²/4R = ~80Watt elektrisch in die beiden TMT einleitbar, verflucht viel ...; die 96dB bedeuten entsprechenden Energieverbrauch, denn die AL's sind nun mal nicht gerade die Antrieb stärksten ... (schade, schade ... *seufz*)

-- Stichwort Verfärbung bei 2 1/2: die beiden AL's wurden unterhalb fx nochmals ein Stück in der Phase angeglichen (vergl. mit oben, vorher), das Delta liegt innerhalb des Mittelton-Grundtonbereichs nun bei max. rund 30° Phasenverschiebung (statt >50°), das sollte imo fast neutral sein ... (Anm.: der TMT läuft bei fx in der Phase absolut "synchron" zum HT [= horizontale Ausrichtung der Hauptachse], während der phasenverschobenere"Bassfiller" bei fx schon gut 25dB abgeschwächt ist - Tendenz: steil fallend bei >fx - und somit nur einen sehr geringen Einfluss auf den Hochtöner ausübt):



-- Last but not least: Die Weiche konnte bei alldem noch abgespeckt werden, teuerstes Teil dürfte die 8,2mH Rollenkernspule sein, an der wg. THD größenmäßig nicht gespart werden sollte, der 'Spulenrest' ist überwiegend preisbilliger Dünndraht:



Projektdatei
Betr.: quasi aktives Hochpassfilter 6.O. - beschrieben z.B. hier ...

Theoretischer, natürlicher Nachteil von 2 1/2:
ggü. 3-Weg moduliert bzw. verzerrt der Basston zur Hälfte den Mittelton, von Vorteil ist andererseits, dass keine zweite Trennstelle den TMT beeinflusst;
natürlicher Vorteil ggü. 2-Weg:
der MT-Hub ist mindestens nur halb so hoch, grob vereinfacht ebenso die Verzerrungen, weiter ist das Bündelungsverhalten ggü. einem einzelnen größeren Chassis günstiger

[tiki]

Hallo,

...verbürgt lt. Simu den beiden AL's 96dB(!) linearen Maximalschalldruck bei 40(!)Hz...

mit A = (2+1)*79cm² (1*CB + 1*BR), X=0,3cm, f=40HZ und L[dB] = 20*log(0,37*f²*A*X) ergibt sich: L=92,5dBSPL (1m, ohne Raumeinfluß). Wo liegt der Fehler (der Al130 hat keineswegs +/-6mm Hub, sondern seine VC ist stark asymmetrisch zum Luftspalt!)?

Gruß, Timo