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Und es funktioniert doch: eine Box mit 6 dB-Weiche

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  • spendormania
    Registrierter Benutzer
    • 25.07.2004
    • 439

    Und es funktioniert doch: eine Box mit 6 dB-Weiche

    Für mein Leben als Selbstbauer habe ich mir ein paar Projekte vorgenommen, die ich selbst entwickeln möchte: eine Wandbox, echtes D’Appo und natürlich eine Box mit 6dB-Weiche.

    Letzteres setze ich gerade um und möchte gerne die ersten Ergebnisse zur Diskussion stellen. Da der Hochtöner (natürlich) die KE 25 SC ist, setze ich das Einverständnis des Admins einfach mal voraus. Warum das Ganze nicht in die Galerie gehört, ist wohl offensichtlich .

    Die Box habe ich übrigens "Hansi" getauft, da ein dem Projekt angemessener und bedeutungsschwangerer Name her musste.

    Das Problem bei einem 6 dB-Projekt ist ja, dass der Hochtöner sozusagen die eierlegende Wollmilchsau sein muss: Relativ hohe Resonanzfrequenz zur Hubbegrenzung, mit Ferrofluid zur Erhöhung der Belastbarkeit, tief trennbar, mit geringem Klirr „unten herum“ – und idealerweise mit Impedanzlinearisierung, damit die Weiche das macht, was sie soll.

    Und siehe da, die KE hat all diese Voraussetzungen - wer hätte das gedacht ?

    Der Tieftöner sollte ebenfalls nur sehr wenig klirren, einen fast resonanzfreien Roll-off bieten und Kupferringe im Magnetsystem zum Bremsen des Impedanzanstiegs besitzen. All das vereint ein „Opa“ von Scan Speak, der 8535-05 mit Papier-Carbon Membran. Zusammen sieht das (vorerst) so aus:



    Das Versuchsgehäuse aus 22mm Spanplatte wurde erst einmal als schmale Säule ausgelegt, da ich nebenbei auch das mal ausprobieren wollte: 20cm breit ist die Geschichte, Nettovolumen 20 Liter geschlossen. Eine 30 Liter BR-Version entsteht gerade im "Labor". Später soll auch noch ein Tieftöner dazu kommen.

    Nach einigen Versuchen bin ich bei einer Weiche mit 4 bzw. 6 Bauteilen gelandet: Spule mit Saugkreis für den Tieftöner und Kondensator mit Widerstand für den Hochtöner.



    Sperrkreise oder ähnliches sind nicht nötig.

    Hier sind erste Messungen (1 Meter Abstand):







    Und hier noch der Wasserfall (30cm Abstand):



    Klirr kann ich z.Zt. leider nicht messen, da mein Steps nicht richtig läuft, kommt später. Was mich persönlich am meisten beeindruckt, ist das Rundstrahlverhalten, dass einem 2-Wegerich gar nicht ähnlich sieht. Offenbar hat die 6 dB-Trennung da erhebliche Vorteile.

    Der Klang ist sehr transparent, lebhaft und natürlich. Beide Chassis fördern auch bei geringen Lautstärken viele Details zu Tage, zeigen aber nicht mit dem Finger darauf.

    Kurz: es geht tatsächlich, die Geschichte mit dem 6dB-Weichen. Vorausgesetzt, man hat das Glück, die richtigen Chassis zu finden. Vielleicht ringt sich der Admin ja mal durch und entwickelt doch noch die Papiermembran, auf die viele sehnsüchtig warten .

    Meine nächsten Schritte sind Experimente mit breiteren Schallwänden, die grundsätzliche Weichenschaltung habe ich ja bereits gefunden. Mal gucken, was dabei heraus kommt und was letzten Endes überlebt.

    Gruß
    Ludger
  • Gast-Avatar
    tiki

    #2
    Hallo,
    was soll man denn unter "6dB funktioniert doch" verstehen? Selbst wenn der HT Idealverhalten zeigt, ist die "Hubverringerung" zu den Tiefen hin alles andere als ideal.
    Wenn das wieder mal ignoriert werden soll...
    Gruß, Timo

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    • FoLLgoTT
      Registrierter Benutzer
      • 01.02.2002
      • 699

      #3
      Von dem breiten Interferenzbereich mal ganz abgesehen...
      Gruß
      Nils

      Meine Entwicklungen & Untersuchungen

      Kommentar

      • hornhorst
        Gesperrt
        • 26.02.2004
        • 403

        #4
        spendormania

        Hallo,

        sehr schön,

        gute Chassis Wahl, 6 dB, asymetrischer HT Einbau,

        Klangbeschreibung kann ich aus eigener Erfahrung
        "bestätigen"

        durch 19-38 mm zusätzlche Bass Schallwand
        könnte man den Übergangsbereich noch minimal
        verbessern.

        Für den normal Hörer ist die geringere max. Belastbarkeit
        akademisch, der Interferenzbereich ist auf Ohrhöhe im
        Horizontalbereich eher klangverbessernd.

        Kommentar

        • Peter K
          Registrierter Benutzer
          • 18.10.2000
          • 927

          #5
          Hallo,

          falls meckern erwartet wird.....

          Wie aus den Messungen zu sehen ist, ist das natürlich keine 6 dB-Weiche, denn der akustische Amplitudenverlauf jenseits der Trennfrequenz zeigt das ja deutlich.
          Merke: nicht überall, wo elektrisch 6 dB drin ist, ist auch akustisch (und darauf kommts an) 6 dB drin....
          Allenfalls um die Übergangsfrequenz herum kann man mit Wohlwollen 6 dB erahnen....
          Daß das horizontale Abstrahlverhalten recht anständig ist, ist durch den breiten Überlappungsbereich der Treiber auch nicht wirklich überraschend.
          Allerdings könnte ich mir vorstellen , daß das vertikale Abstrahlverhalten nicht ganz so schön aussieht.

          Genug gemeckert, wenns funktioniert und gefällt, warum nicht....

          Gruß
          Peter Krips

          Kommentar

          • Jann
            Registrierter Benutzer
            • 08.04.2006
            • 2268

            #6
            Zumal die KE ja selbst nochmal eine Impedanzlinearisierung beinhaltet, die das Trennverhalten sicher auch nochmal beeinflusst!!!

            Aber eine Sache interessiert mich wirklich: Was versprechen sich alle Leute durch eine 6db-Weiche??? Ist eine perfekte Trennung in höherer Ordnung nicht dem Klang zuträglicher, als eine krampfhafte fehlerbehaftete Trennung niederer Ordnung??? Suggeriert man nicht zuviel darein, wenn man sagt, je mehr Bauteile, desto schädlicher???

            Ich sehe dieser 6db-Sache kritisch entgegen!

            Jann

            Kommentar

            • Gast-Avatar
              tiki

              #7
              Hallo Peter,
              nicht ganz, denn es kommt sehr wohl primär auf die elektrische Trennung an, sofern einem das Chassis etwas bedeutet. Bei der sich ergebenden akustischen Trennung auf die Aufhängungsunterstützung zu bauen, zielt auf massives sounding durch HD und IMD im Mittelton. Wer's braucht...
              Gruß, Timo

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              • F.A.Bi.A.N.
                Registrierter Benutzer
                • 19.07.2006
                • 247

                #8
                ...kannst du mal bitte erläutern, wie du die kurve mit bildunterschrift "gemittelt von arta" erstellt hast?
                danke.

                Kommentar

                • spendormania
                  Registrierter Benutzer
                  • 25.07.2004
                  • 439

                  #9
                  Dann erstmal Danke für die Reaktionen.

                  @ tiki:

                  Laut Bernd Timmermanns ist immer die akustische Trennung von Relevanz. Ich weiß aber zu schätzen, dass Du dich um die KE sorgst .

                  @hornhorst:

                  Wenigstens einer, der mich versteht . Die Schallwandverbreiterungen werde ich in Kürze ausprobieren. Ich hoffe auf den angenehmen Nebeneffekt, den TMT noch höher trennen zu können- schaun mer mal.

                  @ Peter:

                  Das vertikale Abstrahlverhalten ist nicht schlechter als bei den beliebten Pseudo-D'Appos wie VOX, Concorde und Co. Ansonsten bin ich auch der Meinung: Hauptsache, es gefällt. Deshalb haben wir ja dieses schöne Hobby.

                  @ Jann:

                  Ich sehe der 6dB-Trennung nicht kritisch, sondern neugierig entgegen. Das wird schon.

                  @ Fabian:

                  Reiter "Edit", Power average with overlays.

                  Gruß
                  Ludger

                  Kommentar

                  • Fred'l
                    Registrierter Benutzer
                    • 11.03.2007
                    • 256

                    #10
                    Das Problem bei einem 6 dB-Projekt ist ja, dass der Hochtöner sozusagen die eierlegende Wollmilchsau sein muss: Relativ hohe Resonanzfrequenz zur Hubbegrenzung, mit Ferrofluid zur Erhöhung der Belastbarkeit, tief trennbar...
                    Wasch mich aber mach mich nicht nass...
                    Liegt fc hoch und fx tief, ergibt sich günstigstenfalls ein "funktionierender" HP 3. Ordnung - in diesem Fall mit s**mäßigen IMD+HD (ja, nee, doch...) und kompressiver "Antidynamik" (hoher Hub/el. Belastung).

                    Da wird seit Jahren durchbohrt und belüftet was das Zeug hält, um näherungsweise "elektrisch" trennen zu können (insbes. 3.O. Konstantleistung mit insgesamt ausgewogenen Verzerrungs-, Kompressions- und Abstrahleigenschaften), aber nö, zwei Folien und ein Luftspülchen im Signalweg sind ja nicht "minimalistisch" genug und demzufolge dem Klang abträglich, nicht wahr.

                    "Hansi" spendore ich heute meinen gesamten Vorrat an Mitleid...

                    Gruß

                    Kommentar

                    • spendormania
                      Registrierter Benutzer
                      • 25.07.2004
                      • 439

                      #11

                      Kommentar

                      • poor but loud
                        Registrierter Benutzer
                        • 09.11.2006
                        • 546

                        #12
                        Zitat von Fred'l Beitrag anzeigen
                        Liegt fc hoch und fx tief, ergibt sich günstigstenfalls ein "funktionierender" HP 3. Ordnung - in diesem Fall mit s**mäßigen IMD+HD (ja, nee, doch...) und kompressiver "Antidynamik" (hoher Hub/el. Belastung).

                        Da wird seit Jahren durchbohrt und belüftet was das Zeug hält, um näherungsweise "elektrisch" trennen zu können (insbes. 3.O. Konstantleistung mit insgesamt ausgewogenen Verzerrungs-, Kompressions- und Abstrahleigenschaften), aber nö, zwei Folien und ein Luftspülchen im Signalweg sind ja nicht "minimalistisch" genug und demzufolge dem Klang abträglich, nicht wahr.
                        Habe zwar vom ersten Teil nicht viel verstanden, aber im Grunde muss ich Dir da recht geben. Mich hat fast der Schlag getroffen, als ich gelesen habe "Resonanzfrequenz muss hoch sein; mit Ferrofluid ist besser als ohne". Ferrofluid sorgt abgesehen von einer starken Verringerung der mechanischen Güte auch noch für eine ausgeprägte Arbeitspunktabhängigkeit des Frequenzgangs im Bereich um die Resonanzfrequenz herum. Außerdem muss der Frequenzgang des Hochtöners in die Zielfunktion für die Frequenzweichenentwicklung eingerechnet werden. Soll die akustische Filterwirkung der elektrischen möglichst nahe kommen, so muss die Resonanzfrequenz deutlich unter der Trennfrequenz liegen, und zwar umso weiter, je geringer die Flankensteilheit ist. Alles Andere ist eine Mogelpackung, die lediglich eine Bauteilersparnis bringt. Für das Zeitverhalten ist aber die akustische Flankensteilheit maßgeblich, und ein mit einem elektrischen Filter erster Ordnung realisierter akustischer Hochpass zweiter oder dritter Ordnung bringt niemals ein besseres Zeitverhalten mit sich als eine konventionelle Mehrwegebox.

                        Dass diese Forderungen reichlich Belastbarkeit kosten, steht auf einem anderen Blatt. Aber dafür gibt es ja die Filter zweiter und dritter Ordnung.

                        Über das Zeitverhalten von Frequenzweichen wird so kontrovers diskutiert wie über kaum ein anderes Thema in der Elektroakustik. Ob Filter erster Ordnung nun besser klingen, weiß niemand so recht. Der einzige nachweisbare Vorteil von Filtern erster Ordnung ist die geringe Anfälligkeit gegenüber Bauteiltoleranzen. Dafür sind sie um so empfindlicher gegenüber horizontalem Chassisversatz, sorgen für einen sehr breiten Übergangsbereich mit deutlichem Hang zu Interferenzen, zeigen eine meist unzureichende Sperrwirkung und kosten zu guter Letzt auch noch reichlich Belastbarkeit. Eine akustische Flankensteilheit dritter Ordnung funktioniert da schon wesentlich besser. Bei asymmetrischer Ankopplung der Chassis kann man auch eine Trennung zweiter Ordnung probieren. Filter vierter oder gar noch höherer Ordnung halte ich aber ebenfalls für keine gute Wahl. Die höhere Sperrwirkung ist praktisch nie erforderlich, und die Empfindlichkeit gegenüber Bauteiltoleranzen ist größer. Theoretisch ist auch noch das Zeitverhalten abermals schlechter als bei den Filtern zweiter und dritter Ordnung. Ob man das hört, weiß man nicht.
                        Moden kommen und gehen. Manche Moden kommen sogar wieder. Nur die Raummoden sind unsterblich.

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                        • pico
                          Registrierter Benutzer
                          • 14.09.2004
                          • 894

                          #13
                          ECHTE (= akustische) 6 dB-Filter sind unrealistisch

                          Hi spendormania,

                          dass das keine 6 dB-Box ist und der Titel Blödsinn hast Du ja schon von anderen gehört.

                          Ein IDEALES 6dB/Oktave Setup hätte einen konstanten Energie- UND Amplitudenfrequenzgang und ein ideales Impulsverhalten. Das geht aber NUR (wenn überhaupt) mit einem koaxialen Lautsprecher, da ansonsten die starken vertikalen Interferenzen die Vorteile zunichte machen.

                          Wir haben im Rahmen unseres Workshops "Digitale Frequenzweichen" unsere Trio mal mit verschiedenen Setups aufgebaut, unter anderem auch mit einem ECHTEN 6 dB/Oktave Setup, welches (Dank DCX2496) bis ca. -24 dB beim akustischen Output weniger als+/- 0.5 dB abwich (auf Achse).

                          Das Ergebnis war extrem von der Hörposition abhängig (Ohrhöhe -> starke vertikale Interferenzen) und die Belastbarkeit war indiskutabel. Schon bei leicht gehobener Zimmerlautstärke verzerrte die Trio deutlich.

                          Mit einem 24 dB/Oktave Setup kann man dagegen mit der Trio fast Wände einreißen ohne dass da etwas hörbar verzerrt.

                          Die Trio ist ein 3-Wege-System mit 25er Bass, 13er MT (AL130M) und 25er Kalotte (KE25SC), die Trennfrequenzen waren in allen Fällen bei ca. 400 und 2500 Hz.

                          Seit dem Erlebnis ist das Thema 6 dB-System bei mir vom Tisch - allerdings nicht das Thema ideale Impulswiedergabe.
                          Gruß Pico

                          <<< Studieren UND Probieren >>>

                          Kommentar

                          • hornhorst
                            Gesperrt
                            • 26.02.2004
                            • 403

                            #14
                            das habe auch überlesen

                            Hallo,

                            ich würde zu einem HT mit
                            ~ 850 Hz reso ohne ferofluid,
                            in einem solchen fall raten.

                            Kommentar

                            • Fred'l
                              Registrierter Benutzer
                              • 11.03.2007
                              • 256

                              #15
                              &quot;Gretel&quot;

                              Um einem Kondensator eine Chance zu geben:

                              "Quasi-6dB-Asymmetrischer Koax" mit Tiefbassentzerrung als Nahfeldmonitor/hochwertiger PC-Lautsprecher (HT: low fc, Qtc).
                              -> Hohe Bandbreite, günstiges Zeit- und Amplitudenverhalten, ausreichende Dynamik (Linearität, Verzerrungen, Kompression).

                              Gerechter Weise werden beide Chassis bei fc theoretisch gefordert, durch den geringen Hörabstand/Pegel aber eben wieder nicht, das 6dB Manko ist entschärft.

                              Ich stelle mir da eine modifizierte Why vor... Soviel ich mitbekommen habe, sitzt dort der HT sogar noch hinterhalb der Schallwand, so dass die Keule trotz etwas asymmetrischem HT ziemlich waagrecht verlaufen könnte, obwohl der kurze Hörabstand dies nicht zwingend erfordert.

                              Gruß
                              Zuletzt geändert von Fred'l; 04.10.2008, 19:12.

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