SEO in Chassisdaten

[mechanic]

Ich bin mal wieder beim Optimieren meiner BG20-Koaxe. Da BoxSim 2.0 auch in einander fallende Chassispositionen zuläßt, geht das viel besser als zuvor. Für die optimale Anpassung der Phase bei der Trennfrequenz ist die Positionierung in z-Richtung wichtig.

Daher die Frage: Sind die SEO´s der Chassis bezogen auf die Montageebene bei unversenktem Einbau, also Korbauflage hinten beim BG20 und Rückseite Befestigungslaschen beim FRS5X ?

Insbesondere beim BG wäre ja auch die Vorderseite der Dichtung als Bezug möglich ...

[VISATON]

Ist ja lustig, wir bekommen in letzter Zeit sehr oft ähnliche Anfragen zum SEO über unsere Endverbraucher Adresse. Hier die Erklärung:

Die Angabe in BoxSim „Lage des Schallentstehungsortes“ wird leider oft falsch interpretiert, was vermutlich an der Namensgebung liegt. Kurz erläutert: Dieser Wert dient nur dem Phasenverlauf als Referenz. Anderenfalls kann die akustische Phase nicht zugeordnet werden.

Für eine genaue Erklärung muss ich etwas weiter ausholen. Für eine korrekte Simulation benötigt BoxSim die folgenden Messungen: Frequenzgang, Akustische Phase, Elektrische Phase, Impedanzverlauf. Diese Messungen müssen nach einem definierten Arbeitsablauf und unter definierten Bedingungen durchgeführt werden (wie z.B. die Frequenzgangmessung im reflexionsarmen Raum in einer Normschallwand nach DIN IEC 60268-5) um dann daraus eine reale Simulation gewährleisten zu können.
Die akustische Phase ist hierbei äußerst kritisch zu betrachten, da wenige Millimeter bereits Probleme in der Simulation bereiten können (kann man sich auch leicht mit der Formel "c = Lambda * f" erklären -> die Wellenlänge steht im direkten Zusammenhang zur Frequenz). Ein kurzes Beispiel: Misst man die akustische Phase in einer Entfernung von 1 m, so ist diese verschoben zu einer Messentfernung von z.B. nur 0,7 m.

Die echte Schallentstehung auf der Membran ist frequenzabhängig und nicht so einfach zu ermitteln, da z.B. bei tiefen Frequenzen die gesamte Membran gleichmäßig kolbenförmig schwingt, bei hohen Frequenzen jedoch nur ein gewisser Anteil. Aber auch mehrere Anteile können gleichzeitig und in verschiedene Richtungen schwingen(z.B. Teile der Sicke). Der SEO ist somit notwendig, um die akustische Phase im Messpunkt fest zu definieren. Quasi eine Art Abstandszuweisung der akustischen Phase.

Bei der Ermittlung der akustischen Phase für BoxSim verfahren wir folgendermaßen:
Der Lautsprecher wird bündig (also eingefräst) in unsere Normwand eingebaut. Das Mikrofon wird danach mittels einer Messlehre auf einen exakten und bekannten Abstand mittig über dem Lautsprecherchassis platziert. Der bekannte Abstand (in unserem Fall: 1 m) ist also zwischen Mikrofon und Schallwand. Nun wird der Schallentstehungsort über eine akustische Abstandsmessung ermittelt (über einen Impulse response) und mit dem bekannten Abstand (Mikro – Schallwand) verrechnet. Dadurch kann die akustische Phase perfekt zugewiesen werden. Dieser Wert passt meist recht gut zum Abstand „Schallwand – Staubschutzkalotte“, was aber nur Zufall ist. Wichtig ist, dass dieser Wert nur in Verbindung mit der akustischen Phase verändert werden darf. Anderenfalls ist die Zuweisung fehlerhaft und die Simulation inkorrekt.
Seit BoxSim 2.0 wird übrigens diese Messung auch unter 18 Winkeln a 5° gemessen und so auch unter Winkel die Phase etc. aufgenommen um die Abstrahlcharakteristik noch realer zu simulieren.

[mechanic]

Wichtig ist, dass dieser Wert nur in Verbindung mit der akustischen Phase verändert werden darf. Anderenfalls ist die Zuweisung fehlerhaft und die Simulation inkorrekt.

Bedeutet das, dass man damit nicht die Auswirkungen eines Versatzes der Chassis zueinander in axialer Richtung abbilden kann (und damit die optimale Stufung ermitteln kann) bzw. wieso ist der Wert dann in BoxSim eine Variable?

[VISATON]

Bedeutet das, dass man damit nicht die Auswirkungen eines Versatzes der Chassis zueinander in axialer Richtung abbilden kann...

Durch Veränderung des Wertes wird zwar auch die Phase in ähnlicher weise verschoben, aber der Wert ist dafür eigentlich nicht ausschlaggebend. Warum wir ihn editierbar gelassen haben, weiß ich um ehrlich zu sein gar nicht mehr... Vielleicht kann UweG noch etwas dazu sagen.

Den Versatz der Chassis einzeln zueinander kann man über das jeweilige Chassis Menü einstellen. Das ist leider in BoxSim etwas unkomfortabler.

Hierfür muss man zunächst in der Menüzeile unter "Chassis & Einbau" den Punkt "gemeinsames Gehäuse" auswählen und dann den Haken "gem. Außengehäuse" am Chassis, welches versetzt werden soll, entfernen.

Danach geht man wieder über die Menüzeile unter "Chassis & Einbau" auf das entsprechende Chassis und wählt den Reiter "Schallwand und Position" aus. Nun kann man dieses entsprechend bearbeiten. Um den Lautsprecher nach vorne/nach hinten zu versetzen, ist die Eingabe ganz unten unter "Position Schallaustritt im Raum" relevant.

[mechanic]

Danke, das führt schon mal weiter .

Was aber ist dabei "Position Schallaustritt im Raum"? Es wäre hier doch eigentlich sinnvoll, die jeweiligen Abstände SEO zur Schallwandfront einzusetzen, dann sollte hinsichtlich Phase was sinnvolles rauskommen - hallo Uwe: "Positive Maße rechts bzw. oben" ??

[UweG]

Es wäre hier doch eigentlich sinnvoll, die jeweiligen Abstände SEO zur Schallwandfront einzusetzen, dann sollte hinsichtlich Phase was sinnvolles rauskommen

Nein, nicht zwangsläufig. Der SEO definiert die Bezugsebene auf die sich der Phasengang bezieht. Der SEO ist willkürlich und wird so gewählt, dass der Phasengang dort möglichst wenige Überschläge macht. Eine andere Wahl des SEO verändert die Simulationsergebnisse nicht.
Anliegend eine Projektdatei der Couplet. Das Chassis 3 hat einen SEO von einem Meter! Es ist von Chassis 2 nicht zu unterscheiden.
Was würdest Du dir von einer fast 1m großen Treppe in der Schallwand versprechen?

hallo Uwe: "Positive Maße rechts bzw. oben" ??

Was ist daran unklar? Die Position horizontal = -10cm, vertikal +3cm befindet sich 10cm links und 3cm oberhalb von 0|0|0.

[mechanic]

Danke Uwe. Konkret habe ich die Fragestellung, welcher axiale Abstand zwischen BG20 und FRS5X in Koax-Anordnung ist hinsichtlich Phase bei der Trennung optimal. Momentan sind es 27 mm zwischen Dichtungsvorderkante BG und Blechlaschen FRS, der 15mm vor der Schallwand sitzt. Wie bilde ich das in BoxSim am geschicktesten ab ?

Was in der Maske fehlt, ist die Definition von "Position Schallaustritt nach vorne" In der Ebene ist das klar.

[Fraggle]

Sobald das gemeinsame Außengehäuse verwendet wird, ist die Mitte der gemeinsamen Schallwand der Nullpunkt für alle Chassis (einschließlich z-Richtung).
Wenn gar kein Chassis die gemeinsame Schallwand nutzt, kann man den Bezugspunkt frei wählen, er muß nur für alle Chassis gleich sein.
Die Frage wurde neulich auch hier diskutiert.

Du könntest z.B. den BG20 in das gemeinsame Außengehäuse setzen und den Hochtöner auf einer eigenen Schallwand 2,7 cm nach vorn. Für die verschiendenen Maße in "Schallwand und Position" mache ich mir meistens eine Skizze.

Die Simulation wird wahrscheinlich nicht perfekt, weil der FRS5X keine durchgehende Schallwand um sich herum hat, und weil der BG20 ein Hindernis sieht.
Wird der FRS5X hinten geschlossen?

[mechanic]

Ja, der FRS5X ist hinten komplett dicht.

Wenn ich getrennte Gehäuse ansetze, den BG20 Schallaustritt in der Schallwandebene annehme (z=0) und die z-Koordinate für den FRS5X mit 15mm (Abstand Chassis-Front zur Schallwand) geht die Phasendifferenz bei den ca. 3000Hz Trennfrequenz gegen 0. Der Check mit verpoltem Chassis ergibt aber keinerlei "Dip"

[UweG]

In dieser Anwendung wird es für eine vernünftige Simulation zwingend nötig sein, beide Chassis in Einbausituation zu messen. Danach hat man Frequenz- und Phasengänge für beide Chassis (hoffentlich auf gleicher Bezugsebene) und kann dann simulieren.

Konkret habe ich die Fragestellung, welcher axiale Abstand zwischen BG20 und FRS5X in Koax-Anordnung ist hinsichtlich Phase bei der Trennung optimal.

Viel wichtiger als die Phase bei Trennfrequenz, die biegt man sich mit der Weiche schon hin, sind die Reflexionen. Dafür würde ich sagen: Minimal möglicher Abstand ist zu bevorzugen.

[Fosti]

Ich halte den Pseudo-Koax von mechanic für einen guten und günstigen Ansatz. Ein Segen ist da ein Aktivmodul und die Möglichkeit zu messen. Der einzige passive Pseudo-Koax dem ich "traue" ist die WHy. Ich habe hier von den Pseudo-Koax Experten aus Geithain die RL906 (aktiv) und die ME25 (gleiche Chassis mit ziemlich aufwendiger Passivweiche). Messtechnisch liegen die ziemlich auseinader.

[VISATON]

Da der FRS 5 X keine eigene Schallwand hat, werden tiefere Frequenzen "um den Korb" gehen und am BG 20 und der Gehäusewand reflektiert. Das mit BoxSim zu simulieren ist leider nicht möglich.

Es handelt sich dabei um ein typisches Problem von Koaxiallautsprechern und zeigt sich in massiven Einbrüchen im Frequenzgang der Hochtöner.
Somit bleiben nur zwei Möglichkeiten:
1) Trennfrequenz entsprechend hochlegen. Aufgrund des Durchmessers des FRS 5 X und Abstandes zur BG 20 Membran wird der Einbruch vermutlich bei um die 1700 Hz liegen. Darunter braucht man den FRS 5 X gar nicht einsetzen.
2) Oder man vergrößert die Schallwand des Hochtöners, muss aber dann mit Reflexionen des BG 20 an dieser Schallwand rechnen. Geithain macht das z.B. so

[mechanic]

Das ganze läuft ja schon recht gut passiv und weitgehend ohne Einbrüche durch Reflektionen. Der einzige kleine Ausreißer ist die Spitze unter 30° bei 4,5 kHz, siehe Messung (ab 500Hz Messabstand 1m):



Meine Vermutung, dass ein Konus hier weniger Probleme macht als eine Kalotte, scheint sich zu bestätigen. Und ja, diverse runde, rechteckige und ovale Pappen wurden auch schon draufgesteckt - war aber alles ohne eindeutige messtechnische oder gehörte Verbesserung.

Die Phase ist auch nicht ganz daneben, aber sicher verbesserungsfähig:



Mittlerweile ist auch der etwas unterbelichtete Bereich zwischen 1 und 2 kHz wie im ersten Diagramm angedeutet "gefüllt".

Ansonsten nicht wundern, der BG läuft über einen aktiven Hochpass mit +6dB bei 35Hz !

Was ich wollte, war die Nutzung von BoxSim (was den BG20 nicht besonders gut, aber die Koax-Situation erstaunlich exakt abbildet) um beim axialen Optimieren des FRS5X Vorarbeit zu leisten und mir viel Fummelei zu sparen ...

@Fosti: Wenn du zum FFE kommst, und dein MEG-Klones mitbringst, können wir die beiden im Vergleich hören. Wäre für mich eine wichtige Standort-Bestimmung .

[Fosti]

uuih, was ist FFE?

[mechanic]

Musst du Olli fragen