Maximaler Schalldruck FRS 8M im Vergleich zum HX 10

[Obelix]

Hallo,

ich plane gerade eine neue Anlage im neuen Auto. Als Subwoofer habe ich einen TIW 250XS verbaut. Doorboards mit 20er als Kicker werden noch gebaut. Jetzt fehlt noch der Rest für die Musik.
Im alten Auto hatte ich bei einer ähnlichen Anlage die FRS 8M (mit M!). Diese haben aber im Pegel nicht ganz mit meinen Kickern in den Doorboards mithalten können.

Das Problem ist, das ich die Kicker bei maximal 300 Hz nach oben trennen muss.

Einen weiteren Mitteltöner mit Hochtöner möchte ich nicht verbauen. 4 Wege sind mir dann doch einfach zu viel im Auto...
Deshalb suche ich nach einer pegelfesten Breitbandlösung ab ca. 200 Hz.

Ein weitere Punkt ist, dass das ganze nicht zu groß werden soll, da ich die Lautsprecher aufs Ohr ausrichte möchte, also eine Montage irgendwo im Bereich der A-Säulen.

Die HX 10 sind mir ins Auge gesprungen, da diese von der Größe noch mit den FRS 8M vergleichbar sind. Allerdings haben diese 7 dB wniger Schalldruckpegel und die Belastbarkeit ist nur gering höher.

Was mir natürlich bei den HX 10 besser gefallen würde ist der Hochtöner, da ist man nich so auf die Achse beim hören festgenagelt.

Aber werde ich damit glücklich, sprich: Können die mehr Pegel wie die FRS 8M? Oder hat jemand andere Vorschläge?

Viele Grüße
Andreas

[Chaomaniac]

Vor einer ähnliche Problematik stehe ich auch, bloß dass bei mir im Bass nur zwei 17er in BR arbeiten.
Der Omnes Audio BB 3.01 ist klanglich wirklich top, vor allem die detailverliebten und trotzdem stressfreien Höhen sind wirklich toll. Ich hatte den bei gut 200 Hz getrennt und zusätzlich per Shelving Filter im Bass entlastet, die 17er waren Auto-typisch im Bass etwas zu laut eingepegelt.
Diese per parametrischem EQ und Messequipment eingepegelte Kombi hielt ca. 2 bis 3 Wochen. Genau so lange, bis der erste richtig heisse Sommertag die Tönerchen schon etwas vorgeheitzt hatte. Radio an, nicht mal 3 Minuten Lala, dann nur noch Scheppern...
Also eher ungeeignet, auch wenn OAudio die Dinger genau für den Einsatzzweck empfiehlt. Da dürfte der FRS 8 noch belastbarer sein.
Danach hab ich als "Provisorium" (bekanntlicherweise hält nix länger als eben ein solches) ein Paar Vifa 9 BGS 119 in der 8 Ω Ausführung eingebaut und in gleicher Weise an die Tieftöner angepasst. Die halten die Hitze im direkten Sonnenlicht wohl besser aus und spielen wunderbar mit den 17ern zusammen. Höher getrennt dürfte da auch ein Zusammenspiel mit größeren TTs noch drin sein.
Manko: durch die 8 Ω verschenkt man 3 dB Endstufenheadroom, von dem man im Auto eh nie genug haben kann. Der Wirkungsgrad ist etwas geringer als bei den Omnes, aber wahrscheinlich immer noch besser als bei den HX 10.
Wenn Du an 4 Ω Typen kommen kannst (werden gelegentlich in der Bucht angeboten), wäre das mein Miniatur-Tip.

[LANDO]

Oder hat jemand andere Vorschläge?

Viele Grüße
Andreas

[GabbaGandalf]

Der B80 sollte deutlich pegelfester sein als der FRS 8 M und wäre in meine Augen einen Versuch wert.

[Obelix]

Hallo GabbaGandalf,

danke für den Tipp. Den B80 kannte ich noch gar nicht. Er schaut auf jeden Fall um einiges "Wertiger" aus wie der FRS 8M.

Aber er hat trotzdem 3dB weniger Schalldruckpegel bei gleicher Belastbarkeit.

Ich verstehe von den Zusammenhängen noch nicht genug. Kannst du mir bitte erklären, warum der B80 dann pegelfester ist?

@Chaomaniac: Die Viva's habe ich mir kurz angesehen. Diese haben sogar fast 6dB weniger Schalldruck und sind weniger Belastbar wie der FRS 8M. Warum sollen diese dann pegelfester sein?

Die 20er, die in die Doorboards sollen haben bereits einen Wirkungsgrad von 88 dB, genauso wie die FRS8M. Die Bässe sind aber wesentlich belastbarer, weshalb die FRS 8 dann wohl irgenwann nicht mehr mithalten können.

Viele Grüße
Andreas

[Chaomaniac]

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@Chaomaniac: Die Viva's habe ich mir kurz angesehen. Diese haben sogar fast 6dB weniger Schalldruck und sind weniger Belastbar wie der FRS 8M. Warum sollen diese dann pegelfester sein?
...

Wie kommst Du denn darauf??
Die mechanische Pegelfestigkeit dürfte ähnlich wie beim B 80 sein. Die termische/elektrische Belastbarkeit liegt wahrscheinlich beim B 80 höher (25er Spule gegen 20er Spule), allerdings hat dessen Magnetsystem durch die geringere Masse auch eine geringere Hitzekapazität.

[Violoncello]

Die B80 haben wesentlich mehr linearen Hub (+-2,2mm) als die FRS8M (+-0,25mm) und können dadurch im unteren Bereich wesentlich mehr Pegel. Die FRS8M fangen unterhalb von 300hz oder bei höheren Pegeln auch schon unterhalb von 400hz recht stark zu klirren an (K3), was die B80 erst deutlich tiefer tun dürften.

Die elektrische Belastbarkeit dürfte im Falle des FRS8M kein Problem darstellen, der riesige Magnet wird wohl einiges ableiten; bevor da was heiß wird, kommt das Chassis bei üblicher Trennung an die Hubgrenzen.

Beim B80 müsste man da schon eher aufpassen; der kleine Neodym-Magnet wird weniger Hitze aufnehmen und abstrahlen können, während schon einiges an Energie verheizt werden kann ohne dass das Chassis an die Hubgrenzen kommt.

[Obelix]

Guten Morgen,

mir geht es nicht um die thermische Belastbarkeit. Die Spitzenpegel sind wenn dann eh nur kurz nötig. Wer hält das denn schon länger aus. Immerhin hört man in <1m Abstand...

Aber wenn halt mal die Laune da ist und ein Lied gefällt, möchte ich natürlich auch mal das Potential der Anlage nutzen können. Nur mit den FRS 8M hatte ich da Probleme. Es hat dann ab irgendeiner Lautstärke einfach nur noch "geschrien". Kann sein, dass das der erwähnte Klirr ist.

Mir fehlt da irgendwie der Zusammenhang und das Wissen, welches Chassis ich aussuchen soll. Ich kann nur nach Schalldruckpegel bei 1 Watt und nach maximaler Belastbarkeit gehen. Alle anderen Werte sind für mich leider "böhmische Dörfer", deshalb meine Frage hier mit welchem Chassis ich mehr Pegel erreichen kann, wie mit dem FRS.

@Chaomaniac: Ich kann mir halt nicht vorstellen, wie ein Chassis, das bereits bei 1 Watt 6dB weniger Pegel liefert, wie der FRS, und noch dazu eine geringere elektrische Belastbarkeit hat dann einen höheren Maximalpegel leisten soll. Aber wie gesagt fehlt mir da der theoretische Hintergrund. Ich bin da aber gerne lernfähig und über eine Erklärung würde ich mich freuen.

@Violoncello: Das ist doch mal ein guter Anfang, meine Lücken im Wissen aufzufüllen. Danke!

Viele Grüße
Andreas

[Frankynstone]

Kurz zusammengefasst:
Schalldruck entsteht, solange die Membran beschleunigt. Im Nahfeld auch, so lange sie sich bewegt, Nahfeld und Fernfeld gehen ineinander über, es gibt keine scharfe Grenze.
Um einen hohen Druck zu erzeugen, muss der Membran also ein langer Weg zur Verfügung stehen, um zu beschleunigen bzw. sich zu bewegen. Dieser Weg ist der lineare Hub. Manche Hersteller geben hier den halben absoluten Weg an, z. B. ±1mm, andere Hersteller geben den absoluten Weg von der innersten Position bis zur äußersten Position an, das wären hier 2mm. Wenn keine Herstellerangabe diesbezüglich existiert, lässt sich der absolute Weg als Differenz aus Polplattenhöhe und Wickelhöhe der Schwingspule überschlagen.
Desweiteren ist der Schalldruck von der Membranfläche abhängig, eine große Membran braucht also für den gleichen Pegel weniger Hub vollführen. Wenn du die Wahl hast aus einem kleinen und einem größeren Chassis mit gleichem Hub, wird das größere mehr Druck erzeugen.
Für tiefe Töne ist die Membranfläche sehr einfach zu berechnen. Es ist die kreisförmige Scheibe mit dem Durchmesser von Mitte Sicke bis Mitte Sicke und nicht nur die Grundfläche des Membrankegels. Mit zunehmender Frequenz trägt zunächst die Sicke nicht mehr zum Schalldruck bei und mit weiter zunehmender Frequenz strahlt auch nicht mehr die gesamte Membran effektiv ab.
Formeln zur Berechnung des Schalldrucks habe ich jetzt offen gestanden nicht im Kopf. Aber durch bloßes Vergleichen der linearen Hübe und Membranflächen kommt man dem lautesten Chassis rasch auf die Spur. Leistung und Wirkungsgrad geben hier keine wertvollen Aufschlüsse, außer über die Defektwahrscheinlichkeit. Ähnliches gilt für den maximalen Hub (Grenzauslenkung), irgendwann schlägt die Schwingspule hinten im Magnetsystem an oder verlässt den Magnetspalt nach vorn, somit hat der maximale Hub auch eher etwas mit der Defektwahrscheinlichkeit zu tun.
In den Chassisdateien von Boxsim sind die linearen Hübe alle enthalten und man kann sich in einem kleinen Beispielgehäuse die Chassis der Reihe nach einfügen und das Maximalpegeldiagramm angucken. Ob auch die Belastbarkeit (Leistung) in dieses Diagramm eingeht, weiß ich nicht. UweG wird das schon sorgfältig programmiert haben.

[Obelix]

Hallo Frankynstone,

vielen Dank für deine Erklärung. Ich wollte das ganze gerade mal in Boxsim simulieren, aber irgendwie finde ich keine Chassis-Datei für den B80. Nicht mal im Paket von der Visaton-Homepage ist dieser enthalten.

Ich habe dann einfach kurzerhand das Projekt von hier (B80 Mikrosat von GabbaGandalf) genommen, den maximalen Pegel als Referenz gespeichert und den B80 getauscht zum FRS8M. Herausgekommen ist dabei folgendes:



gestrichelt ist der B80, durchgezogen ist der FRS8M.
Jetzt weiß ich auch, warum auf der Aktiv-Weiche aus dem letzten Einbau eine Trennfrequenz von knapp unter 600 Hz eingestellt war. Dummerweise kann der FRS8M lauter.
Der HX 10 scheint noch weniger maximal Pegel zu liefern wie der B80.

Was nun?

Viele Grüße
Andreas

[Chaomaniac]

Bitte die Grafik richtig lesen!
Bei beiden Treibern fällt auf der linken Seite eine um 12 dB/oct. abfallende Flanke auf, oder? Diese wird durch die Hubfähigkeit der Chassis gebildet. Da hat der B 80 eindeutig die Nase vorne, und laut Simulation sogar um ganze 15 dB. Wenn Du im Bereich zwischen 200 und 300 Hz trennen willst, spielt das sehr wohl die dominante Rolle!
Bei einer Trennung ab etwa 400 Hz begrenzt dann eher die elektrische Belastbarkeit.

[GabbaGandalf]

Wenn man beim B 80 an die Grenze der thermischen Belastbarkeit kommt, kann es helfen, einen Kühlkörper an den Magneten zu montieren - Vifa macht das bei den Magneten der Neodym-Hochtöner auch oft so.

[Obelix]

Guten Morgen,

ich weiß nicht genau, ob ich bei den Chassis in diesem Einbaufall an die elektrische Belastbarkeit komme.
Wie gesagt wird die Spitzenleistung nur kurz gefordert. Ich vermute maximal ein Song, länger hält man diese Lautstärken eh nicht aus. Bis dahin kann sich das Magnetsystem erst mal schön aufwärmen, bevor da die Spule so heiß wird, dass etwas passiert.
Und wie von euch vorgeschlagen könnte man diesem Problem noch mit einem Kühlkörper am Magnet entgegenwirken.

Worauf ich eigentlich hinaus will ist, dass es sich ab einer gewissen Lautstärke nicht mehr "schön angehört" hat. Ich hatte diese Anlage schon mal so verbaut. Der Subwoofer war zwar anders, aber die 20er Kicker und die FRS8M waren eigentlich ein gutes Team. Bis zu einer gewissen Lautstärke...
Das heißt die FRS8M waren einfach überfordert. Sie waren der begrenzende Faktor in dieser alten Anlage. Die Doorboards mit den 20er Kickern und der Subwoofer hatten noch Reserven, aber die FRS8M haben dann so "geschrien" (wegen Klirr oder was weiß ich), dass es einfach keinen Spaß mehr gemacht hat lauter zu drehen. (Vermutlich hatte ich Angst, dass mir die ganze Membran inkl. Magnet entgegenspringt. Am Einbauplatz hört man ja in max. 1m Entfernung und schaut durch die Anwinkelung auf die Ohren eigentlich genau auf die Staubabdeckung.)

Normalerweise ist ja bei einer Anlage immer der Bass der begrenzende Faktor, da dieser irgendwann ab einer gewissen Lautstärke anschlägt.
In diesem Fall ist es aber die Mittel-/Hochton-Einheit. Und das möchte ich nun beim Einbau in das neue Auto vermeiden.

Gehen wir mal davon aus, dass die maximale Lautstärke nur für höchsten 3 Minuten abgefragt wird und thermische bzw. elektrische Grenzen deswegen mal außer acht gelassen werden können: Welches Chassis kann ich verwenden, dass mehr Pegel schafft als der FRS8M?

Ist da der B80 oder der HX 10 geeignet?

Zur Trennfrequenz: Auf dem Frequenschrieb fängt das 20er Chassis an ab 1kHz extrem im Pegel abzufallen und es wird auch sehr wellig. Ich habe mal gelesen, dass man spätestens eine Oktave weg von solchen "Kapriolen" trennen sollte. Demnach ist eine Trennfrequenz zwischen 200 und 500 Hz angepeilt.

Viele Grüße
Andreas

[Violoncello]

Dass die FRS8M "geschrieen" haben deutet darauf hin, dass sie tatsächlich deutlich außerhalb ihres linearen Hubs gequält wurden - rein mechanisch sind ja glaub ich +-2,5mm drin, bloß klingen tuts halt nicht mehr.

Da bringt der B80 sicherlich mehr; der HX10 dürfte bezüglich des Hubraums ähnlich sein, hat aber weniger Wirkungsgrad - somit wird der Pegel dann evtl. durch die elektrische Belastbarkeit stärker limitiert als beim B80 - je nachdem ob die mechanische oder die elektrische Belastung vorher eintritt.

Am besten vorher etwas experimentieren und notfalls tatsächlich einen Kühlkörper montieren.

[Chaomaniac]

Den B 80 einfach mal probieren.
Wenn's passt, kann man den Kühlkörper ja noch vor der nächsten Hitzeperiode dran wurschteln. Vorher wird das nicht viel Unterschied machen.