Boxsim-Hilfe: Männerboxen

[Obelix]

Hallo,

es ist lange her das ich die Männerboxen von meinem Kumpel vorgestellt habe. Einen richtigen Namen dafür haben wir leider noch nicht. Leider klingen die Monster noch etwas arm. Ich habe schon früher mal versucht die Lautsprecher mit Speaker Pro zu simulieren, habe es dann aber doch aufgegeben. Aber jetzt habe ich es mal in Boxsim versucht. Ich habe UweG zuerst mal per PN deswegen kontaktiert und er hat recht lange gegrübelt. Hier seine Tips um das Projekt für Boxsim zu erstellen:

1. Klapper mal die Einzelschallwandmaße in Boxsim, ohne Berücksichtigung der angrenzenden Schallwände, aber mit seitlichen Fasen.

Hab ich gemacht. Ich habe bei allen Einzelschallwänden die Beugung links und rechts aktiviert.

2. Nimm für den W170S an, dass er auf einer Schallwand sitzt, die oben noch zusätzlich eine große Fase hat und nach unten schalte die Kantenbeugung ab.

Die Fase oben habe ich mal weggelassen weil ich nicht genau wußte wie das gemeint ist. Soll ich die Schallwand einfach nach oben größer machen und dafür eine große Fase eingeben oder Die Schallwandgröße lassen und trotzdem eine große (aber dafür nicht realistische) Zahl für eine Fase eingeben. Und: Wie groß ist eigentlich eine große Fase in cm?

3. Für die DSM50FFL nimm mal nur die wirkliche (Teil-)schallwand, bei der DSM25 dito, dort aber mit abgeschalteter Beugung oben und unten

Ok, habe ich so gemacht. Aber ich habe bei der DSM50FFL die Beugung für Oben, Links und Rechts angemacht, weil mir das sinnvoller erscheint. Wenn das falsch ist wäre es nett wenn mir das einer erklärt warum.

4. Mach den BR-Kanal beim W170S zu oder bedämpfe ihn wenigstens. Dann ist er auch praktisch tot, wie du in Boxsim sehen wirst. Wer ist denn auf die Idee gekommen ?

Ich habe den Kanal mal nicht zu gemacht oder bedämpft weil ich erst mal die Tunning-Frequenz überprüft haben möchte, siehe unten. Wer auf die Idee gekommen ist: Mein Kumpel. Warum weiß er wohl heute auch nicht mehr...

5. Wenn man das Ganze dann mal mit der Atlas-Weiche simuliert, dürfte man wesentliche Teile des Fiaskos vor sich haben.

Jo, da hat der Uwe recht. Mein Kumpel hat angeblich damals die Atlas DSM MK2-Weiche dafür genommen, weiß es aber nicht mehr genau. Wir haben in den Unterlagen zur Box eine Weiche gefunden, die ich mal in den Chassis-Editor von Boxsim gezeichnet habe. Die ist aber reichlich komisch und der Frequenzgang schaut auch so aus. Aber seht selbst. Das blöde an der Weiche: Es gibt eigentlich keine der verwendeten Spulen im Visaton-Programm. Und welche Spulen tatsächlich verbaut wurde weiß kein Mensch. Die Henry werden wohl stimmen, aber wieviel Ohm jede Spule hat ist nicht mehr festzustellen außer durch auslöten und messen. Das halte ich aber für Quatsch weil die Weiche sowieso nicht so bleiben kann und wohl völlig neu gemacht werden muss. Ich hoffe da auf gute Vorschläge von euch.

So, dann erst mal zu meinen Bassreflex-Berechnungen. Ich habe nämlich nur noch die Volumen und die Bassreflex-Durchmesser und -Längen und mußte für Boxsim die Frequenz selbst zurückrechnen. Ich habe dazu folgende Formel benutzt und nach fb umgestellt:

l=10*c^2*A/(4*pi^2*fb^2*Vb)-0.5*wurzel(pi*A)

l: Länge des Tunnels in cm
c: Schallgeschwindigkeit (343m/s)
A: Tunnelöffnungsfläche in cm2
fb: Abstimmfrequenz in Hz
Vb: Nettovolumen in l

Das Gehäuse für den W300S hat 165 Liter. Es sind 2 Rohre mit jeweils einem Durchmesser von 9,5cm und einer länge von 14,7cm eingebaut. Somit komme ich auf eine Tuningfrequenz von 32Hz. Ist das richtig?

Genause beim W170S: Das Gehäuse hat 6 Liter. Es ist ein rechteckiger Kanal mit 7,9 x 1,2 cm größe und 1,8 cm Länge eingebaut. Dadurch komme ich auf eine Frequenz von 103Hz.

Sind meine Berechnungen richtig?

Noch was besonderes zur Box: Die Schallwand des W170S ist um 5 Grad nach oben geneigt (also er strahl nach oben) und die der DSM50FFL um 5 Grad nach unten. Das dürfte aber in der Simulation hoffentlich wenig ausmachen. Viel interessanter ist die Möglichkeit der Box die Gehäuse der Einzelchassis gegeneinander in der Tiefe zu verschieben. Die Frage ist natürlich jetzt wie ist die optimiale Position? Mein Kumpel hat mal gemessen und wir haben die aktuelle Einstellung in das Boxsim-Projekt übernommen. Gemessen wurde vom Mittelpunkt der Staubschutzkalotten der WxxxS oder bei den DSM's bis zur Membran selbst. Der Hochtöner ist Nullpunkt. Ich habe alle Daten in das Projekt eingegeben. Kann das bitte auch mal jemand überprüfen? Ich bin mir bei den positiven und negativen Angaben der Entfernungen nicht ganz sicher gewesen.

So, dann zeige ich erst mal die Weiche in Boxsim:



Wie schon gesagt: Die Spulen gabs (fast) alle nicht im Visaton-Programm. Also habe ich ähnliche größen gewählt und dann die Henry angepasst.

Somit kommt dann dieser Frequenzgang raus:



Und hier noch die Bündelung.



Man kann das von Uwe erähnte Chaos sehr gut erkennen. So kann das nicht bleiben. Dafür ist viel zu viel Arbeit in die Gehäuse gesteckt worden und es wäre schade für die guten Chassis.

Meine Bitte an euch: Überprüfen ob ich das Boxsim-Projekt richtig erstellt habe. Ich habe schon einen richtigen Denkknoten bei den komplizierten Kisten. Und viele Augen sehen mehr wie meine zwei. Und wenn das Projekt stimmt: Was ist zu tun um dieser Box den bestmöglichen Klang zu entlocken? Auf welche Position sollten die Einzelchassis eingestellt werden und welche Weiche würde dafür passen?

Ach ja, hier noch mein Boxsim-Projekt bis jetzt: Detlef's Männerboxen

Viele Grüße
Andreas

[We-Ha]

Deine Berechnungen zu den TT BR-Rohren passen.
Den BR für 6 Liter W 170 würde ich persönlich 'knicken'.

Ich kann nicht erkennen, was der bringen soll ?

[harry_m]

Schon mal den DSM25FFL verpolt? Muss besser werden.

[HCW]

Würde auch sagen:
-DSM25 verpolen und weiter bedämpfen (Spannungsteiler schärfer)
-BR (W170S) dichtmachen
-ggf. W170S/4Ohm oder anderen empfindlicheren Tiefmitteltöner verwenden, Weiche anpassen, speziell untere Trennfrequenz erhöhen

Christian

[SvenT]

kondensator und spule vor dem W170S mal auf ein vernünftiges maß bringen,
160yF und 12mH sind einfach rießig!!!

geh mal mit beiden werten gleichzeitig runter

und ansonsten mal alle spulen/kondis auf standard-werte bringen
10 bis 20% unterschied im wert merkt man (selbst in der simulatilon) kaum

[UweG]

Ich habe das Monstrum mal etwas modifiziert. Zum einen habe ich die Schallwanddaten so angepasst, wie ich es damals meinte und dann noch folgende Änderungen:
- W170S-Gehäuse wird CB.
- Widerstand vor DSM50 = 6,8 Ohm statt 3,3
- DSM50FFL umgepolt
- Totalumbau des W170S-Zweigs: geschachtelte 12-dB-Weiche aus je 2 mal 47µF+3,3mH
- Spannungsteiler aus 6,8 Ohm und 22 Ohm vor den HT

Der Frequenzgang sieht dann in der Simu halbwegs glatt aus und die Phasenbeziehungen sind auch halbwegs o.k.. Bei der Box müsste man dann mal mit Messequipment ran.

Projektdatei

P.S.: Zumindest in der Simu hat die Box ein erstaunlich homogenes Abstrahlverhalten. ..... Ich werde noch zum Atlas-Fan!

[Der_Axel]

W 170S

Hallo Alle,
=======
ohne zu sehr in die Tiefe einzusteigen:

der W 170S sollte CB laufen und eine Resonanzkorrektur
(auf fc) erhalten. Dann funktioniert auch die Weiche ordentlich
und die Nase auf 140ßHz ist weg und die integration mit dem W300 wird homogener !!

[We-Ha]

Na, W 170S in CB sagte ich doch gleich, denn keiner spielt feiner !

[Obelix]

Hallo,

erst mal vielen Dank an alle die sich mein Posting durchgelesen haben und versuchen zu helfen. Ich muss zugeben ich bin selbst absoluter Laie wenn es um die Entwicklung einer Lautsprecherbox geht. Deswegen bin ich eigentlich vollständig auf euch angewiesen. Ich möchte aber gerne wissen wie es geht. Deswegen frage ich jetzt einfach mal weiter:

@We-Ha: Vielen Dank für die Überprüfung der BR-Frequenzen. Was der Schacht beim W170S soll kann wirklich keiner sagen. Er ist einfach nur schwachsinn und ja schon beschlossene Sache das er zugemacht wird.

@HCW: Die Idee mit dem 4Ohm W170S ist nicht schlecht, vor allem schaut der Impedanzgang von Uwe's Projekt in diesem Bereich recht gut aus und es scheint möglich zu sein. Da werde ich mich auf jeden Fall mit meinem Kumpel noch mal beraten ob das Sinn macht. Aber der Frequenzgang auf Achse liegt im Spielbereich des W170S innerhalb der Schwankungen der Box. Was meint der Rest zu der Idee? Und welche untere Trennfrequenz meinst du soll erhöht werden? Die zwischen W300S und W170S? Warum? Wenn man noch etwas höher geht könnte man den W170S ja theoretisch ganz sparen...

@Diablo: Die Werte vor dem W170S hat Uwe schon angepasst. Ich habe versucht die 0,4mH vor der DSM50FFL anzupassen. Aber irgendwie schaut es mit 0,33 oder mit 0,47 komisch aus. Ich habe jetzt 2x 0,82 parallel geschaltet. Damit geht es. Der Übergang zum DSM25FFL schaut aber trotzdem noch sehr wellig aus. Wer hat einen besseren Vorschlag?

Genau das gleiche mit den 0,2mH vor der DSM25FFL. Wenn ich diese auf 0,22 ändere wird es wieder im Übergang welliger. Aber bei anderen Werten wird es eher noch schlimmer.

Und was empfiehl sich als Ersatz für die 9,4mH-Spule vor dem W300S? Ich könnte ein 10mH LR Spule nehmen. Die hat einen recht geringen Innenwiderstand. Aber was ist von dieser Ferritspule zu halten? Ich weiß jetzt nicht ob es stimmt, aber ich glaube ich habe mal gelesen das diese Spule ab einem gewissen Strom in die Sättigung geht und somit den Bass ausbremst. Macht es vielleicht mehr Sinn hier 3 x 3,3mH Luftspulen in Reihe zu schalten? Der Preisunterschied wäre nicht sehr groß.

Hier mal die aktuelle Weiche nach meinen Modifikationen: Ich würde mich über weitere Tips und Vorschläge freuen:



@Uwe: Erst mal vielen Dank für deine Mühe. Das mit der Messung habe ich ja schon in der PN an dich erwähnt. Blos leider streikt hier Hobbybox (Mr. Woofa kann wohl gerade ein Liedchen davon singen...) und nach Haan ist nicht der nächste Weg, vor allem nicht mit diesen Kühlschränken. Aber eine Messung in Haan ist auf jeden Fall geplant. Wer weiß, vielleicht kann man das ja dieses Jahr mit dem Forumstreffen verbinden. Aber ich glaube vorher sollte mal eine halbwegs taugliche Weiche in die Box damit man überhaupt was messen kann.

Das Projekt von dir, Uwe schaut vom Frequenzgang auf Achse her ja schon mal recht ordentlich aus. Die Frage ist jetzt wie schaut es zum Beispiel mit dem Phasengang aus? Du schreibst das es halbwegs Ok ist. Aus dieser Kurve kann ich allerdings überhaupt nichts ablesen außer ein paar wilden Zacken. Ich denke das verschieben der Chassis verschiebt die Phase. Das heißt der Vorteil dieser Box ist es die Phase optimal einstellen zu können. Der Verschiebeweg dürfte so 20cm sein wie icha aus dem 2. Bild im Beitrag der Männerboxen schätze. Bringt das überhaupt was? Oder sollte man das so lassen wie es ist und damit versuchen die Weiche zu entwickeln? Hier mal der Phasengang aus Uwe's Projekt:



Kann mir bitte jemand was dazu sagen?

Was mir auch aufgefallen ist ist der Einbruch im Maximalen Pegel der Box:



Wie man sieht bricht der Max SPL um die 700-1000 Hz richtig ein. An was könnte das liegen? An der DSM50FFL? Was könnte man dagegen tun? Die Trennung zwischen W170S und DSM50FFL höher legen? Was schlagt ihr vor? Ich frage mich halt warum man solche Kisten baut, wenn dann zwischendurch so ein Loch im Max SPL ist. Ok, 109dB sollten verdammt laut sein. Aber schön finde ich es trotzdem nicht.

Viele Grüße
Andreas

[SvenT]

ja, da rechnet boxsim mit dem linearen hub der lautsprecher und
da die DSM 50 so tief getrennt ist, kann sie halt nicht ganz soviel leistung vertragen, bei den tiefen trequenzen

der W170S sollte schon etwas höher spielen können, als im ersten bild von dir
dann wäre der einbruch weg

ich sehe aber grade nicht, ob bei der leistung nicht schon die elektrische belastbarkeit der kalotte erreicht ist, dann würdest du die pegel, bei denen die kalotte an die grenze des hubes kommt, gar nicht erreichen, weil vorher thermische überlast eintritt

[Obelix]

Hallo, hier noch ein Nachtrag:

für die die kein Boxsim installiert haben der Frequenzgang nach den Modifikationen von Uwe und meiner Spulen-"Normalisierung":



Und hier noch die aktuelle dazugehörige Projekt-Datei: Klick

Viele Grüße
Andreas

[UweG]

Ich denke das verschieben der Chassis verschiebt die Phase. Das heißt der Vorteil dieser Box ist es die Phase optimal einstellen zu können.

Das Blöde ist nur, dass du dir mit den Treppen auf der Schallwand so häßlich Kantenreflexionen einfängst, dass der theoretische Phasenvorteil überhaupt keine Rolle mehr spielt. Justier die Schallwände so, dass die Treppen möglichst verschwinden und dann bieg mit der Weiche die Phase richtig.

Wie liest man Phasendiagramme?
Im wesentlichen ist relevant, wie gut die Phase zweier Chassis im Übergangsbereich übereinstimmt. Besonders bei den hohen Trennungen ist das wesentlich. Bei ganz tiefen Trennungen kostet es in erster Linie Wirkungsgrad, bei hohen Trennungen verschieben Phasendifferenzen die Abstrahlkeule und zwar zu dem Chassis hin, dass in der Phase später liegt, also im Diagramm weiter unten.

Der Einbruch im Maximalpegel ist jetzt nicht so schlimm, aber wenn er dich stört, muss die DSM50FFL höher getrennt werden.
Die Diagramme in Boxsim berücksichtigen ausschließlich den (theoretischen) Hub der Membran, deshalb zeigen sich bei einigen Frequenzen auch unrealistisch hohe Pegel (140 dB ... ). Bei diesen Frequenzen ist es auch mit noch so hoher Verstärkerleistung nicht möglich, die Membran unzulässig viel huben zu lassen.

[jaywalker]

Da hätte ich auch mal eine Frage: Wie stellt man die Phase mit der Weiche ein? Das ist bei mir immer reinstes try&error, weil ich davon überhaupt keinen Plan habe.

Grüße
Heiner

[Mr.E]

Gute Frage, das würde mich auch mal interessieren.

[harry_m]

Den Bereich zwischen 7 und 11kHz verstehe ich nicht...