Intus SE (W170S, W100S, Dayton ND20)

[pulsar99]

Hallo,

ich möchte euch meine neue Kreation vorstellen.

Nachdem ich meine Intus 170 vor einiger Zeit abgegeben habe, benötigte ich ein neues Paar Zweitboxen. Es sollten Weiterentwicklungen der Intus 170 werden, deshalb SE - Second Edition. Wieder eine 3-Wege-Box mit Bandpass-TT und rein akustischer Trennung zwischen TT und MT. Und das Ganze sehr preiswert. Optisch sollten sich die Boxen dicht an meinen Topas+8 orientieren.
Als Tieftöner kommt wieder der W170S zum Einsatz, diesmal aber mit Passivmembran auf der Seitenwand. Dadurch erspare ich mir die verschraubte Rückwand, weil der 17er durch den Ausschnitt des 20er PR passt. Verwendet habe ich den SD215PR von Dayton: preiswert und optisch ganz gut zum W100S passend. Einziges Problem: da, wo der normale Tieftöner die Schwingspule hat, sitzt beim PR eine Stahlscheibe, welche die bewegte Masse erhöht. Gut für kompakte BR-Subwoofer, schlecht für meinen Bandpass, weil die Abstimmfrequenz dann zu niedrig lag. Also mit dem Bohrer einige Löcher in die Scheibe gebohrt um das Gewicht zu verringern.
Mitteltöner ist der W100S, der -wie erwähnt- ohne Hochpass auskommt. Das verringert die Belastbarkeit der Box, aber das habe ich bewusst in Kauf genommen.
Bei den Hochtönern hab ich mich für die ND20FA-6 von Dayton entschieden: eine sehr günstige 20mm Gewebekalotte. Für die gibts bei lautsprecherbau.de auch Messfiles zum Einlesen in Boxsim.
Die grössere Hürde bei der Simulation war aber wieder der W100S, der Boxsim-Datensatz stimmt einfach nicht. Daher habe ich dann eigene Nahfeldmessungen eingelesen. Mangels reflexionsarmen Raum sind die Kurven im Bassbereich natürlich nicht so aussagekräftig. Den resultierenden Frequenzgang bekäme man evtl. noch ein klein wenig glatter hin, aber ich habe Frequenzweichenbauteile verwendet die meine Bastelkiste hergab. Die Spule vor dem TT beeinflusst die Filterflanke nicht, sondern blendet nur die höherfrequenten Anteile etwas aus.

Das Gehäuse ist exakt gleich gross wie meine Topas+8, wieder mit Multiplex-Seiten und Front aus schwarzem Plexiglas. Bilder von Innenaufbau hab ich diesmal nicht gemacht (immer vergessen), dafür habe ich eine SketchUp-Datei erstellt!
Im Anhang ein Bild der Box und zwei Boxsim-Files: die zweite hat die selbstgemessenen Kurven.

edit: ich habe die Boxen inzwischen auf Reflexkanal umgebaut, siehe Beitrag#14.

[pulsar99]

Hier noch ein paar Messkurven:
die erste zeigt beide Boxen im Vergleich, in meinem Wohnzimmer. Der Unterschied zwischen 1,5 und 2kHz ist Serienstreuung der MT (oder der Saugkreis-Bauteile?);
die zweite zeigt den Übergang TT-MT, Nahfeldmessung im Garten (bei minus 4 Grad und Schneetreiben...), inzwischen habe ich die Passivmembran noch etwas "erleichtert", der TT-Pegel ist jetzt ca. 1dB höher;
Die dritte den Vergleich zwischen Topas+8 (schwarz) und Intus SE (blau), in meinem Wohnzimmer, bei exakt gleicher Boxen- und Mikroposition.

[Timo]

sehr schöne Box.

zum Thema Messdaten vom W100S:
irgendwie hat Boxsim ein größeres Problem mit dieser CHassisgröße.
Ich befürchte hier ein generelles Berechnungsproblem dieser Chassisgröße in Schmalen Schallwänden. Mach mal eine Simu mit dem W100S in beispielsweise dem Classicgehäuse und man wird sehen dass die Daten gernischt so schlecht sind. Speziell bei schmelen schallwänden habe ich drei bis vier dB abweichung feststellen können, Auch der TI hat dieses Thema. Die Aria bespielsweise fällt gemau unter diese Geoemetriesche ungenauigkeit von Boxsim.

Wenn man dies weiß kann man dem Entgegenwirken, wie du es auch getan hast. Übrigens weiß ich einen Trick (im Grund und Mittelton) wie du trotzdem mit den Originaldaten zurecht kommst. Man muss einfach nur den Energiefrequenzgang linearisieren und so stimmt es dann erheblich besser als noch zuvor.

Gruß Timo

[jama]

@pulsar99,
hast du mit absicht "integriertes gehäuse" in deiner eigensimu für den w170 gewählt statt bandpass?

[walwal]

Ich halte die Abstimmung mit der erleichterten PM für nicht gelungen, da fehlt der Tiefbass komplett. Die gleiche PM habe ich bei "Katja" eingesetzt, da musste ich 45 g Zusatzgewicht zur richtigen Abstimmung nehmen.

Dass der Oberbass-Pegel dann sinkt, ist normal, aber sinnvoll. Mach mal eine Imppedanzmessung um zu sehen, wie die Abstimmung ist.

Blau: ohne Zusatzmasse
Rot: Mit 45 g

Das 2. Diagramm zeigt die Messung im Raum

[pulsar99]

Hallo,
erst mal Entschuldigung dass ich erst so spät antworte, ich hab im Haus zur Zeit mehrere Baustellen...


@Timo: es ist gar nicht so sehr die Simulationsungenauigkeit von Boxsim die mich stört. Die Simu meiner Topas+8 mit TI100 hat nämlich sehr gut funktioniert. Nein, es ist der Datensatz des W100S/8 selbst der nicht passt. Den Anstieg ab 2000Hz und den tiefen Einbruch bei 5000Hz hat das Chassis einfach nicht. Ich hab im 1.Bild mal meine eigene Messung (gestrichelt) unter die Originalkurve gelegt. Friedemann Hausdorf hat hier mal die Vermutung geäussert dass das an der Einbausituation im Messgehäuse (Schallwandausschnitt nicht nach hinten aufgeweitet) herrühren könnte.
Der W100S/4 ist übrigens nicht viel besser, das hatten wir hier schon mal.


@jama: die Messung des TT erfolgte im Nahfeld (30cm) vor der Passivmembran, alle Gehäuseeinflüsse sind also schon in der Messung drin, deshalb "Gehäuse integriert".


@walwal: ich weiss nicht ob du dich intensiver mit Bandpässen auseinander gesetzt hast. Untere und obere Trennfrequenz werden dort vorrangig über die Gehäusegrössen und deren Verhältnis zueinander bestimmt. Die Abstimmfrequenz bestimmt dann im Wesentlichen den Pegel. Ich hab im 2.Bild die AjHorn Simu angehängt: rot der originale PR (51Hz), schwarz mein um (nachgemessene) 15 Gramm erleichterter PR (58Hz), alle übrigen Parameter unverändert.
Wenn man dann noch berücksichtigt dass eine Konstruktion mit PR (wegen der zusätzlichen Aufhängungsnachgiebigkeit) im Bass um 6dB/Okt. steiler abfällt als mit Reflexkanal, kommt die Messung schon hin. Mehr Tiefbass hätte ich mit mehr Volumen haben können, das aber wollte ich nicht.

Mit den obigen Werten hab ich dann mal etwas rumgerechnet: über die Formel zur Bestimmung der bewegten Masse: Mms=M'/((f0/f')²-1) ergibt sich ein Mms des original PR von 66 Gramm. Mit Cms=25330/(f0²*Mms) bekomme ich ein Cms des Gesamtsystems von 0,148mm/N. Mit bekanntem Sd=194cm² und bekanntem Gehäusevolumen von 12 Litern ergibt sich mit Cms=Vb/(0,0014*Sd²) ein Gehäuse-Cms von 0,228mm/N. Aus den beiden Werten ein Cms des PR von 0,422mm/N. Deine Katjas haben ein Volumen von 60 Litern. Mit dem Sd des PR bekomm ich eine Gehäuse-Cms von 1,14mm/N. Zusammen mit dem PR-Cms dann ein Gesamt-Cms von 0,308mm/N. 66 Gramm plus deine 45 Gramm Zusatzmasse machen 111 Gramm gesamte bewegte Masse. Mit dem Gesamt-Cms dann eine Resofrequenz von 28Hz. Hast du das mal nachgemessen?

[Chaomaniac]

...
Den Anstieg ab 2000Hz und den tiefen Einbruch bei 5000Hz hat das Chassis einfach nicht.
...

Exemplar-/Serienstreuungen.......klick

[pulsar99]

Exemplar-/Serienstreuungen.......

Puh, hätte ich nicht gedacht dass das so gravierend ist! Ich hab schon öfter die W100S/8 eingesetzt, benahmen sich immer so wie die aktuellen hier. Die alten Chassis hatten noch keinen perforierten Membranhals, ob das einen Einfluss hat?

[Chaomaniac]

Keine Ahnung an was das liegt.
Aufgefallen ist es mir bei einem Paar W 130 S aus einer einzigen Charge, die sich in den Resos schon recht stark voneinander unterschieden.

[walwal]

@walwal: ich weiss nicht ob du dich intensiver mit Bandpässen auseinander gesetzt hast. Untere und obere Trennfrequenz werden dort vorrangig über die Gehäusegrössen und deren Verhältnis zueinander bestimmt. Die Abstimmfrequenz bestimmt dann im Wesentlichen den Pegel. Ich hab im 2.Bild die AjHorn Simu angehängt: rot der originale PR (51Hz), schwarz mein um (nachgemessene) 15 Gramm erleichterter PR (58Hz), alle übrigen Parameter unverändert.
Wenn man dann noch berücksichtigt dass eine Konstruktion mit PR (wegen der zusätzlichen Aufhängungsnachgiebigkeit) im Bass um 6dB/Okt. steiler abfällt als mit Reflexkanal, kommt die Messung schon hin. Mehr Tiefbass hätte ich mit mehr Volumen haben können, das aber wollte ich nicht.

Mit den obigen Werten hab ich dann mal etwas rumgerechnet: über die Formel zur Bestimmung der bewegten Masse: Mms=M'/((f0/f')²-1) ergibt sich ein Mms des original PR von 66 Gramm. Mit Cms=25330/(f0²*Mms) bekomme ich ein Cms des Gesamtsystems von 0,148mm/N. Mit bekanntem Sd=194cm² und bekanntem Gehäusevolumen von 12 Litern ergibt sich mit Cms=Vb/(0,0014*Sd²) ein Gehäuse-Cms von 0,228mm/N. Aus den beiden Werten ein Cms des PR von 0,422mm/N. Deine Katjas haben ein Volumen von 60 Litern. Mit dem Sd des PR bekomm ich eine Gehäuse-Cms von 1,14mm/N. Zusammen mit dem PR-Cms dann ein Gesamt-Cms von 0,308mm/N. 66 Gramm plus deine 45 Gramm Zusatzmasse machen 111 Gramm gesamte bewegte Masse. Mit dem Gesamt-Cms dann eine Resofrequenz von 28Hz. Hast du das mal nachgemessen?

[/I]

Klare Antwort: Noch gar nicht (habe ich mich mit Bandpässen beschäftigt)
Mir fiel nur der fehlende Tiefbass auf.
Bist du sicher, dass die Angaben zu PM stimmen? Ich glaube die 65 g nicht, auch Timo hatte seine Zweifel.

Bei Katja habe ich die Resonanzfrequenz nicht gemessen, sondern die Masse so lange erhöht, bis die Messung im Raum optimal war. Du weißt ja, im Tiefton ist die Theorie wenig hilfreich.

[pulsar99]

Bist du sicher, dass die Angaben zu PM stimmen? Ich glaube die 65 g nicht, auch Timo hatte seine Zweifel.

Der SD215-88 hat laut Messung in der letzten K&T ein Mms von 39 Gramm. Was wiegt eine 38mm Doppelschwingspule??? Wenn ich die Löcher, die ich gebohrt habe mal hochrechne, wiegt die Stahlscheibe des PR etwa 45 Gramm. Dann denk ich kommen die 65 Gramm schon hin.

Bei Katja habe ich die Resonanzfrequenz nicht gemessen, sondern die Masse so lange erhöht, bis die Messung im Raum optimal war. Du weißt ja, im Tiefton ist die Theorie wenig hilfreich.

schade, hätte mich interessiert ob meine Rechnung was taugt oder für den Papierkorb ist...

[walwal]

Vieleicht ist die jetzt anders. Bei meiner war nur eine mickrige Scheibe beigelegt.

[pulsar99]

Vieleicht ist die jetzt anders. Bei meiner war nur eine mickrige Scheibe beigelegt.

Hallo walwal, ich glaube, wir reden aneinander vorbei, entschuldige wenn ich mich unklar ausgedrückt hab. Ich meine die Stahlscheibe mit der Gewindebohrung, die anstelle der Schwingspule in der Passivmembran eingeklebt ist. Die hat auch 38mm Durchmesser, und wenn ich das Volumen der Löcher die ich gebohrt hab zusammenrechne und mit dem Volumen der Scheibe vergleiche, dann schätze ich die (ungebohrte) Scheibe auf 45 Gramm. Zusammen mit dem Rest: Membran, Sicke, Spinne sind die 65 Gramm schon plausibel.

[pulsar99]

Update

So, nach einiger Zeit des Hörens hab ich nun nochmal zur Säge gegriffen. Die Bassperformance der Passivmembran hat mich nicht richtig überzeugt. Der Tieftöner lag immer hinter seinen Möglichkeiten. Ich habe nun wieder auf Reflexkanal zurückgegriffen und die Öffnung an der Seite mit Deckel verschlossen. Für die in diesem Projekt geforderte hohe Abstimmfrequenz ist eine Passivmembran scheinbar nicht so gut einsetztbar. Es liegt wahrscheinlich an den mechanischen Verlusten in der Passivmembran.
Jetzt spielen die Boxen richtig erwachsen auf. Schöner tiefreichender und sauber kontourierter Bass. Insgesamt klingen die Boxen sehr homogen, nichts für hohe Lautstärken, aber sehr detailreich. Insbesondere der preiswerte Hochtöner ist eine echte Empfehlung für low-cost Boxenprojekte! Im Anhang die aktualisierte Boxsim-Datei und Messung Tiefton-, Mittel/Hochtonzweig und Summe sowie Winkelmessung 0, 25, 45 Grad. Der Einbruch bei 70Hz liegt in meinem "Messraum".

[Timo]

Hallo,
ich habe mir dein Projekt mal in der Boxsimdatenbank angeschaut. Sehr schönes Projekt. Ich habe mich einige Dinge gefragt, die man hier vielleicht theoretisch klären könnte.

- Eine Überhöhung im Bereich 200 Hz, wo kommt diese Überhöhung her? der W100S zeigt ein komplett anderes Verhalten wie ich ihn kenne. Eine leicht veränderte Aria light die ich mal gebaut habe, hatte in diesem Bereich eher ein kleines Loch, was auch die etwas schlechtere Sprachwiedergabe erklärte.

- Der Hochton zeigt im Bereich um 10 kHz in allen Messungen auch unter Winkel einen einbruch, (sollte sich im Klangbild nicht wiederfinden), aber interessant ist trotzdem wo der herkommen sollte. eine Kantenreflexion verschwindet normalerwiese unter winkel. Evtl. ensteht dieser Einbruch an der Oberkante der Box. Sollte sich klären lassen indem man ein Schaumstoffstück oben mal hinklebt und nochmals die Messungen durchführt.

- Der W100S zeigt in der simu einen Einbruch bei um die 2 dB im oberen Grundton oberhalb 200 hz, was in der realen Messung sich nicht zeigt. Dieses Verhalten kenne ich sehr gut aus allen Messungen die ich mit dem TI100 und dem W100S gemacht habe. umsomehr verstehe ich den 200 Hz Buckel nicht.

- Die Thematik der Passivmembran scheint auch etwas undurchsichtig zu sein.

Vielleicht könnt ihr mir helfen die oben genannten Themen aufzuklären.

Gruß Timo

ps. mir gefällt die Box und das Konzept außerordentlich gut.