Boxsimgraphen richtig lesen und verstehen

[Werner B.]

Guten morgen zusammen!

Ich habe mir als heimlicher Forenleser die Boxsim Software runtergeladen und damit auch schon ein paar Projekte simuliert und teilweise aufgebaut und probegehört.

Aber nun wurde es wirklich Zeit das ich mich registriere und ein paar Fragen zu der Software loswerde weil ich einige Graphen von Boxsim einfach nicht verstehe. Boxsim ist zwar relativ Selbsterklärend wenn man sich die Zeit dafür nimmt aber wenn Wissenslücken vorhanden sind ist das ganze nicht so einfach vor allem weil keine Doku zu finden ist.

Ich habe daher einen kleinen Fragenkatalog zusammengestellt und hoffe das es mir und anderen Mitlesern dadruch eine kleine Starthilfe gegeben wird:[list=1][*]Wie liest man die Graphen des -maximalen Pegels- ab ?
Ich habe beispielsweise einen Graphen der bis 60Hz ansteigt, dann etwas einfällt und dann wieder weiter ansteigt. Soll das heissen das die simulierte Box die lineare Auslenkung bei 60Hz und xdB erreicht hat und das dies der eigentliche saubere/lineare Maximalwert der Gesamtbox ist ?[*]Lässt sich die Membranauslenkung in mm als Funktion darstellen oder währe das schon mit der ersten Frage beantwortet ? (wie z.b. bei AJHorn)[*]Was sagt die Funktion -Chassis- aus ?
Das sagt mir irgendwie wenig. Wozu benutzt man diese Darstellung und was kann man darin sehen ?[*]Sagen wir mal ich bin ein ganz Böser und möchte ein Fremdchassis in Boxsim simulieren. Mit der Eingabe der TSP ist es wohl nicht getan um eine saubere bzw. genaue Simulation zu erhalten. Kann ich die Frequenzgänge z.b. von abgedruckten Frequenzschrieben in Boxsim übertragen (auch wenn es dann nicht so genau wie mit den vermessenen Visaton-Chassis wäre) ? Welche Einstellung trägt man dann unter: "Messung der Frequenzgänge erfolge:" ein? Wie messen die Hersteller ihre Chassis, ist das genormt (Din Schallwand) oder wo schaut man das nach ?[*]Wie kann ich die Lage des Schallenstehungsorts bestimmen ? Wie ändert sich diese wenn ich die Chassis ins Gehäuse bündig einlasse ? Muss ich die Einlasstiefe auf diesen Wert addieren ?[*]Wie wichtig sind die Ersatzinduktivitäten ? Die Hersteller geben diese Werte soweit ich weiß nicht an. Wie ermittle ich diese Werte ?[/list=1]

Ihr seht ich habe viele Fragen zu Boxsim. Es währe geradezu elefantös wenn ich (und auch andere Mitleser) ein paar Informationen dazu erhalten könnte.

[jhohm]

Hallo Werner,

ich versuche mal, Dir zu helfen:
1.
Die Kurve ist etwas verwirrend, weil sie sich auf schwindelerregende Höhen hinaufschwingt ... Auf der X-Achse ist die frequenz; auf der Y-Achse der maximale Pegel; den die Box bei dieser Frequenz wiedergeben kann. Wichtig ist einfach nur, daß im Bassbereich der Pegel nicht zu niedrig ist; sonst hast Du schon bei höherer Zimmerlautstärke verzerrungen bzw. schlägt dieSchwingspule hinten an die Polplatte.
2.
Die Membranauslenkung ist eine andere Darstellung der Kurve des maximalen Pegels; wobei mir nicht klar ist;, ob mit der linearen oder der maximalen Membranauslenkung gerechnet wird...
3.
Die Funktion Chassis zeigt Dir nur den F-Gang ohne Filter, Schallwand etc und mit....allerdings ohne Schalldruckgewinn durch BR oder so...Da kannst Du Dir praktisch ein Vorher-Nachher für jedes Chassis.
4.
Ein ganz Böser, soso....
Das Problem ist; Du mußt die Meßbedingungen genau kennen; da kocht jeder Hersteller ein eigenes Süppchen....Wenn schon Fremdhersteller; dann am Besten Messungen aus der K&T bzw HH oder auch vom Onlinemagazin Hifi-Selbstbau nehmen, weil da die eßbedingungen dokumentiert sind.
Oder Du mißt selber; am Besten in der Box, in der die Chassis mal sitzen sollen.
Als Beispiel K&T : die messen auf der Dinschallwand; das mußt du dann als Meßgehäuse einstellen.
5.
Gute Frage; daß geht glaube ich nur mittels Messung...
6.
Diese Werte für Le2, Re2 etc kannst Du Dir aus der Impedanzkurve errechnen lassen; die mußt Du dann genauso wie die F-Gangkurve "zu Fuß" eingeben.

Ich hoffe, Dir etwas geholfen zu haben,

Gruß Jörn

[UweG]

Jörn hat ja schon fast alles gesagt.

Der Maximalpegel bezieht sich auf den linearen Hub, allerdings, um Übereinstimmung mit anderen Simulationsprogrammen und oft in der Literatur publizierten Formeln zu erreichen, auf den "Effektivhub". In der Spitze ist der für diesen Pegel nötige Hub also nochmal 40% größer. Die Kurven steigen deshalb in schwindelnde Höhen, weil nur die Begrenzung durch die mechanische Auslenkung berücksichtigt wurde. Um ein 20cm-Chassis bei 1000 Hz 5mm auszulenken bedarf es eben theoretisch ziemlich abartiger Leistung aus der sich ein ebensolcher Pegel ergäbe.

Die Anzeigekarte "Chassis" habe ich erstelllt, weil man in dieser Darstellung gut sehen kann, ob ein Einbruch oder eine Überhöhung von der Schallwand, von der Weiche oder vom Eigenverhalten des Chassis selbst kommt. Deshalb sind dort auch die Chassis (schwarz) in unendlicher Schallwand und ohne den Schall aus dem BR-Kanal simuliert.

Den Schallentstehungsort muss dir deine Messung der akustischen Phase liefern. Es ist der Punkt auf den sich diese Messung bezieht. Würde man ihn anders wählen, ergäbe sich ein anderer Phasengang. Wenn du ohne gemessene akustische Phase simulierst, wird der Schallentstehungsort anhand der Membrangröße und der Membranform (Karte "Schallwand") abgeschätzt und ein dazu passender Phasenverlauf aus den TSPs und der Impedanz ermittelt. Wenn du mit Visaton-Chassis simulierst, brauchst du an dem Wert gar nichts zu ändern. Eingelassene oder nicht eingelassene Chassis lassen sich damit nicht erzeugen. Die VISATON-Chassis sind eingelassen gemessen.

"Wie messen die Hersteller ihre Chassis?" ... Das musst du sie selbst fragen. Wie Visaton misst, steht hier in diesem Thread .

[Werner B.]

Danke erstmal. Das hilft mir schon ein gutes Stück weiter.

1. + 2. Ist jetzt klar. Das habe ich glaube ich verstanden. Ich werde mir trotzdem noch mal ein paar Simulationen anschauen um ganz sicher zu gehen.

3. Das habe ich auch verstanden.

4. Ein ganz "Böser" war nicht auf die ähnlich klingende Firma bezogen sondern eher allgemein . Es kann ja immer mal sein das man Fremdchassis einsetzen möchte. Wenn z.b. eine DIN Schallwand eingesetzt wurde kann ich die Frequenzwerte also so eintragen. Das der FG dann etwas "ungenauer" wird ist mir klar. Für eine Pi x Daumen Simulation wird es hoffentlich ausreichen.

5. Eingelassene oder nicht eingelassene Chassis lassen sich damit nicht erzeugen.
Das heisst also das Boxsim generell davon ausgeht das die Chassis eingelassen sind. Ich war bisher der Auffassung das man z.b. nach hinten versetzte HT durch ändern des Schallenstehungsortes simulieren könnte. Das wäre eigentlich schade da man soweit ich weiss durch das versetzen die Phasenlage beeinflussen könnte.

6. Kann ich das irgendwo nachlesen wie diese Berechnungen durchgeführt werden. In meiner Literatur kann ich dazu leider nichts finden und stehe somit etwas auf dem Schlauch. Wie wichtig sind diese Werte .. sind sie für eine "genaue" simulation nötig ?

[jhohm]

Hallo Werner,

zu Punkt 6:
das Muß Dir UweG genauer erklären; wenn Du die Werte nicht eingibst, gibt's eine Fehlermeldung...
Ich drücke also immer den Button "...aus Impedanzkurve errechnen"...

Das der ganz Böse nicht etwas auf einen sehr erfolgreichen Marketingmenschen hinweist, sondern auf einen "Fremdgänger" hatte ich schon so verstanden

Gruß Jörn

[UweG]

@Werner: Den Phaseneinfluß von den 3..6 mm, die du das Chassis durch einlassen verschiebst, könnte man theoretisch durch den SEO kompensieren. Der Haupteinfluß liegt aber im Frequenzgang und da kommt es einfach darauf an, wie der Hersteller gemessen hat. Die meisten HTs zeigen z. B., soweit ich weiß, eine typische Unregelmäßigkeit bei ca. 8 kHz, wenn man sie nicht einläßt.

Die Geschichte mit den verschiedenen Re's und Le's hat folgende Bewandtnis: Die vom Hersteller angegebenen Schwingspuleninduktivität stimmt bei genau einer Frequenz, meistens bei 1000 Hz. Trennt deine Weiche nun bei 3000 Hz kannst du schon deutlich falsch liegen mit den Simulationen die nur Re und Le (bei 1000 Hz) berücksichtigen. Deshalb gibt es in Boxsim ein komplexeres Ersatzschaltbild, dessen Werte das Programm aus dem Impedanzgang errechnen kann und für die VISATON-Chassis schon errechnet hat. Bei den meisten VISATON-Chassis dürfte es fast keinen Unterschied machen, ob du den gemessenen Impedanzgang oder den aus dem Ersatzschlatbild errechneten als Basis der Simulation verwendest.
Zum historischen Hintergrund: Auf diese multiplen RL-Glieder bin ich irgendwann mal selbst gekommen, als mir auffiel, dass simples R-L-Verhalten den wahren Impedanzgang von Chassis nur unzureichend genau erfasst. Später habe ich hier im Forum erfahren, dass Neville Thiele (das ist der eine von Thiele und Small) diese Idee schon in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts hatte. Sehr bedauerlicherweise hatte er allerdings noch keine so komfortablen PCs. Die späteren Lautsprecherpäpste haben sich alle mit nur einer Induktivität im Ersatzschaltbild zufrieden gegeben, daher macht kein Hersteller Angaben zu einem komplexeren Ersatzschaltbild.

P.S.: Das Vorgehen, wenn man keine Daten hat, hat Jörn ja beschrieben: Impedanzgang eingeben und errechnen lassen. Man kann dann bei der Simulation den eingegebenen Impedanzgang getrost unberücksichtigt lassen, wenn die Ersatzschlatbildwerte passen ist das sehr genau.