Projekt: WSP 21 S (8 Ohm) + W 130 S (8 Ohm) + DT 94 (8 Ohm)

[Dieter1337]

Hallo, liebes Forum!

Nach gut 3 Jahren ist dieses Projekt nun auch in punkto Optik abge-
schlossen. Ein besonderer Dank geht an UweG, der mir nicht nur mit
seinen Tipps weitergeholfen hat, sondern auch durch das Programm
Boxsim zu diesen tollen Lautsprechern verholfen hat. Anders als ur-
sprünglich geplant, habe ich mich im Hoch - und Mitteltonzweig für
andere Treiber als die DT 94 8 Ohm bzw. W 130 S 8 Ohm entschieden.
Im Tieftonzweig blieb alles beim Alten.


Hochtöner: SEAS H0519 25TFFC (Hochpass 3. Ordnung)
Mitteltöner: Philips (1,5 l geschlossen, Hochpass 3. Ordnung, Tiefpass ~ 2. Ordnung)
Tieftöner: WSP 21 S (27 l Bassreflex [33 Hz], Tiefpass 3. Ordnung zzgl. Saugkreis)





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Weder die Abmaße der Gehäuse, noch die Anordnung der Treiber haben
sich geändert. Es gab lediglich bei den Übergangsfrequenzen kleine Ver-
schiebungen. Zwischen Tief- und Mitteltöner stieg sie von geplanten ~ 150 Hz
auf ~ 200 Hz. Beim Übergang von Mittel- auf Hochtöner sank sie aus dem
Bereich zwischen 3 und 4 kHz auf ~ 2,5 kHz:






Hier das Fernfeld:



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Weiter geht es mit dem Inhalt des ursprünglichen Beitrags:

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Hallo, liebes Forum!
Ich habe mir ein Konzept für einen drei Wege Bassreflex Lautsprecher überlegt,
den ich mit diesen Treibern (jeweils 8 Ohm Ausführung) bestücken möchte:
WSP 21 S
W 130 S
DT 94

Die Abmaße der Gehäuse stehen schon genauso fest wie die Anordnung der
Treiber und ihre Übergangsfrequenzen von ~ 150 Hz, sowie 3 zwischen und
4 kHz. Wenn doch alles so klar ist – warum lege ich noch nicht los?

Weil mich die Frequenzweiche wahnsinnig macht.

Ich habe dafür drei Weichen entwickelt und sie nach ihren Boxsim Gesamtnoten
benannt:
1,845
1,867
2,123

Alle Frequenzgänge sehen soweit gut aus, doch unterscheiden sich alle Projekte
bei dem Übergang TT / MT stark, sodass jedes seine eigenen Vorzüge hat:
bei 1,845 ist die Trennung steiler,
bei 1,867 ist die Phasenlage besser,
und bei 2,123 ist der Wirkungsgrad höher.

Zu guter Letzt muss ich auch noch die die Kosten der fehlenden Weichenbauteile
in die Waagschale werfen und bewerten. Mist!

Bitte teilt mir mit, welche der Schaltungen (ungeachtet des letzten Punkts) in euren
Augen die überlegene ist und warum.

MfG
Dieter

[UweG]

Ich habe mir die drei Weichen mal angesehen. Keine davon ist schlecht.
Bei der Entscheidung, welche die beste ist, fällt die dritte raus, weil sie etwas unebenmäßiger im Frequenzgang ist und die untere Trennung am schlechtesten hinbekommt, aber immer noch brauchbar.
Ich würde gefühlsmäßig zu Nummer 2 (also 1,867) neigen. Bei beiden Weichen gefällt mir nicht, dass Du Tiefbass verschenkst, weil auf der BR-Abstimmfreequenz die blöden Widerstände wirken. Mit diesem noch eher einfachen Schaltplan geht das aber nicht anders.

[Dieter1337]

Hallo Uwe, es ist schön deine Meinung zu hören. Ich habe die Entwicklungen zu
dem neuen Boxsim gelesen und warte gespannt auf das Ergebnis.

Bei beiden Weichen gefällt mir nicht, dass Du Tiefbass verschenkst, weil auf der BR-Abstimmfreequenz die blöden Widerstände wirken

Es gibt einen Grund für die "blöden Widerstände". Damit ist die Bass-Entzerrung
einfach billiger. Natürlich hatte ich einen Saugreis im Tieftonzweig simuliert, mich
dann aber aus Kostengründen gegen diese Lösung entscheiden.

Ja, KN Spulen kosten nicht die Welt und raue ELKO sind auch erschwinglich. In
Summe komme ich aber dennoch auf einen Betrag den ich für die 2 dB mehr Tief -
bass nicht zahlen möchte und greife deswegen zu den Widerständen. Da ich immer
großen Wert auf eine leicht zugängliche Weiche lege hätte ich also später weiterhin
die Möglichkeit an dem Basszweig herumzuexperimentieren.

Grüße

[donhighend]

Sorry, aber physische Widerstände in Reihe zum Tieftöner sind ein NoGo...

[ubix]

Ich habe lange mit den WSP 21 S zu tun gehabt, und musste feststellen, das sie eine sehr tiefe Trennung nicht so gerne mögen. Es gibt einen Bassbuckel, und dahinter fällt er steil ab. Zu Umgehen mit Aktivtrennung, oder mit einer Bassentzerrung . Da wird man kaum herumkommen. Der W130 S hat ein sehr kleines Gehäusevolumen, damit eine recht hohe Resonanzfequenz , und tut sich schwer , so tief an den WSP 21 s anzukoppeln. Die Widerstände machen das Verhalten des WSP noch schlimmer.
Irgendwie irritiert mich auch die Weichenschaltrung vor dem W 130 S. Die Entzerrung vor dem Kondensator von 200 uF ? Eigenztlich müsste die direkt vor dem Treiber? Sowie die Parallelschaltung von 3.3 mH und 320 uF.

Ich habe einmal etwas herumgebastelt, als beispiel, wass ich meine.

[Dieter1337]

Da Strassacker einen kleinen Artikel über die "Subwooferabstimmung mit Serienwiderstand"
geschrieben hatte und ich auch schon ein anderes Projekt auf diese Weise gebändigt habe
sehe ich da das NoGo nicht so kritisch:
http://www.referenzboxen.de/index_hi...aka_tief_c.htm

Wenn Visaton zwei W 130 S in der ALTO LINE MK II als Tiefmitteltöner einsetzt habe ich
bei meinem Projekt keine Bedenken. Sein maxilaler Pegel liegt so bei 104 dB (Boxsim).

Die WSP 21 S Problematik irritiert mich dann schon eher. Gucke ich doch erst mal wie es
wird - und zur Not hätte auch noch ein Paar W 200 S (8 Ohm), die gut in die vorhandenen
Schallwandöffnungen hinein passen.

[UweG]

@ubix: Das ist ein Seitenbasskonstrukt! Da willst Du bei 400Hz trennen?

Das funktioniert mit dem Serienwiderstand. Da er vor dem C sitzt wirkt er anders als ein Vorwiderstand vor dem Chassis. Zudem hat der WSP21S ein recht niedriges Qts, verträgt also einiges an Vorwiderstand.
Er bedämpft so z. B. auch den sonst entstehenden Bassbuckel um die 100Hz. Nachteilig ist nur der Verlust an Wirkungsgrad insgesamt.

[ubix]

Nicht das wir uns missverstehen, der WSP 21 kann wirklich gut Bass, nur hatte ich das Problem, das in den etwas höheren Basslagen immer etwas fehlte, laut Boxsim neigt er dazu, bei etwas tieferen Trennungen über 100 Hz zu stark abzufallen, auch wenn man ihn mit Aktivweiche trennt, wo es den Frequenzweichenbedingten Buckel nicht geben sollte. Den übrigens nicht nur der WSP 21 hat. Deswegen auch die empfohlenen Entzerrungen bei tiefen Übergangsfreuenzen.
In deiner Simu merkt man aber , das der W130S bei der tiefen Trennung von 140 Hz in seinem 1 liter Gehäuse unter seiner Gehäuseresonanzfrequenz von 160 Hz kommt. Und der WSP 21 S eigentlich seinen Peak bei 80 Hz hat. Darunter fällt er auch relativ stark ab, da auch er eigentlich mit 33 l ein zu kleines Volumen hat.

Ich merke nur, seit ich anstatt den WSP 21 S den PAW 25 als Subwoofer einsetze, den ich heute erstmal unter Einsatzbedingungen im freien kurz angehört habe, kommt der viel wuchtiger rüber, nicht ultratief, aber ein sehr satter Sound.
Der WSP 21 S konnte schon richtig grollende Bässe widergeben, aber es fehlte obenherum irgendetwas. Da ich ihn früher auch als Tiefmitteltöner im Einsatz hatte, kann ich sagen, das dort mein Gesamteindruck von ihm deutlich besser war. Musst du den so tief trennen, würde nicht auch 300 Hz reichen?
Aber ich will Dir deine Lautsprecher nicht madig machen, den gehörmäßig muss das nicht schlecht sein. Das kann ich ja auch nicht beurteilen. Der Frequenzgang sieht auch ansonsten gut aus. Wollte nur meine persönlichen Erfahrungen mit dem WSP 21 S darstellen.

[ubix]

@ubix: Das ist ein Seitenbasskonstrukt! Da willst Du bei 400Hz trennen?

Das funktioniert mit dem Serienwiderstand. Da er vor dem C sitzt wirkt er anders als ein Vorwiderstand vor dem Chassis. Zudem hat der WSP21S ein recht niedriges Qts, verträgt also einiges an Vorwiderstand.
Er bedämpft so z. B. auch den sonst entstehenden Bassbuckel um die 100Hz. Nachteilig ist nur der Verlust an Wirkungsgrad insgesamt.

Hallo Uwe,
Wenn das so ist, dann ist meine Aussage natürlich nicht ganz korrekt, aber Dieter 1337 hatte nur von einer 3 Wege-Bassreflexbox geschrieben.

[UweG]

Ich hatte den auch jahrelang im Einsatz, in 37 Litern, nach oben strahlend. Ersetzt habe ich ihn irgendwann durch einen GF250 in 80 Litern - ist auch eine andere Liga. Der WSP21S war bei mir auch mit einem relativ dicken Vorwiderstand in Betrieb, ich glaube so 1,5 Ohm, der sich aber durch die davor hängenden Spulen ergab. Der musste alleine deshalb sein, weil der Mitteltöner, ein KEF B110B, so einen miesen Wirkungsgrad hatte. In dieser Box war der WSP21S definitiv das Chassis mit dem ich am zufriedensten war. Heute würde ich die damalige Box aber nicht mehr so bauen.
Nr. 5 lebt

[ubix]

Diese Vorwiderstände sollten dann aber wohl einiges an Leistung abkönnen, nehme ich an?
Ich hatte die WSP 21 S einmal in einer ca. 70liter Bassreflex mit Isophon Hochtonhornstrahler mit Akustiklinse eingebaut.

Bei der ersten Inbetriebnahme hörte ich von irgendwo die Stimme, ob ein Gewitter naht, wegen dem sehr tiefen Bass, den damals die wenigsten so gehört hatten in meinem Bekanntenkreis. Ich hatte es aber nie geschafft, die Hochtöner zufriedenstellend ,nach Gehör einzurichten.

[Dieter1337]

Mittlerweile bin ich ja richtig froh das Projekt gepostet zu haben. Danke für die
interessanten Denkanstöße.
Ich habe mich bei dem Konzept etwas von pulsar99 (s) Intus SE anregen lassen,
deren Grundtöner auch im Bereich der Resonanz getrennt ist.

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ubix, du sprichst einen guten Punkt an. Die Auslegung der Widerstände habe
ich durchdacht. Meine Überlegungen stehen weiter unten, doch zuerst möchte
ich die noch gebündelte Aufmerksamkeit auf eine andere Fragestellung umleiten.
Es geht dabei um die 1 mH Tiefpass Spule im Zweig des W 130 S Grundtöners:

Bei Erstellung der Simulation hatte ich an eine 1,0 mH Spule mit einem 0,7 mm
Draht gedacht (typisch ~ 0,8 Ohm). In meiner Bastelkiste fand ich aber nur diese
0,6 mm Visaton Spulen mit 1,2 Ohm Widerstand:
https://www.reichelt.de/index.html?A...&ARTICLE=24237

Da es sich um eine Luftspule handelt muss ich mir wenigstens über die Sättigung
keinen Kopf machen, doch birgt der geringere Querschnitt einen höheren Innen -
widerstand mit sich, der mehr elektrische Leistung in Wärme umgesetzt.

Kann ich überhaupt eine Spule mit 0,6 mm (oder 0,7 mm) Draht nehmen, ohne
Gefahr zu laufen, dass sich die Isolierung durch ihre Erhitzung verabschiedet?

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Nun recht ausführlich zu den Widreständen (da so Denkfehler meinerseits ggf.
leichte zu finden sind) :

Ausgangssituation:
Mein Verstärker kann an 4 Ohm gut 100 W abgeben (größere Widerstände -->
geringere Leistungen). Die niedrigste Impedanz des Tieftonzweigs beträgt (mit
den Widerständen) gut 6 Ohm. Der Verstärker wird also weniger als P = 100 W
abgegeben.

Aus P = I² * R folgt I = (P / R)^ 0,5
Einmal grob überschlagen stellten wir fest, dass unter "meinen Bedingungen"
immer weniger als 4 A im Tieftonzweig fließen.

Prüfe ich nun die Parallelschaltung der zwei 4,7 Ohm, 20 Watt Keramikwiderstände:

Sie bilden einen Stromteiler und werden so gleichmäßig belastet:
(4 A / 2)² * 4,7 Ohm = 18,8 Watt, Passt also.

Klar könnte ich auch drei Stück 6,8 Ohm verbauen, die in Summe einen Strom
von gut 5 A vertragen, doch wie oft werde ich wohl die Lautsprecher auf voller
Lautstärke an einem Verstärker hören, der mehr Leistung als meiner abgeben
kann…


Grüße

[donhighend]

Moin,

Diese Vorwiderstände sollten dann aber wohl einiges an Leistung abkönnen, nehme ich an?

abgesehen davon bleibt das Kokolores. Man schwächt damit den Antrieb. Sinnvoller ist es, mit einem Saugkreis zu arbeiten. Dabei gilt es natürlich, den Impedanzverlauf im Auge zu halten.

EDIT: Ich habe mal eben als Fingerübung eine klassische Schaltung mit Saugkreis simuliert. Der Verlauf der TT-Amplitude aus der Beschaltung von Dieter1337 lässt sich auf diese Weise einfach nachmodellieren. Man gewinnt sogar etwas an Tiefgang...

[Dieter1337]

Hallo don,
schön, dass du versucht aus meinem Projekt das Maximum herauszuholen.

In meinem Namen fehlt allerdings nicht grundlos das "highend". Dementspre -
chend sieht auch meine Schaltung aus. Die dort ausgewählten Spulen besitze
ich bereits, sodass der für gewöhnliche kostenintensive Tieftonzweig seinen
Schrecken verliert.

Zwar wird gerade ein Paar gebrauchte 22 mH KN Spulen auf Ebay angeboten,
doch sind sie deswegen immer noch nicht billig und die 8,2-er fehlen in Gänze.

Knackpunkt ist eigentlich nur noch die erwähnte 1 mH Spule.

MfG

[ubix]

Also verstehe ich das richtig, das Du aus dem Weichenmaterial, welches Du jetzt hast, die Frequenzweiche für diese Kombination bauen möchtest?
Das ist schwierig. Um eine gewisse Invention wirst Du wohl kaum herumkommen. Muss ja nicht sofort sein.
Vielleicht könntest Du ja einmal auflisten, was Du an Spulen und Kondensatoren etc. hast.

Es geht leider immer in die Kosten, einen Tieftöner passiv tief zu trennen, wenn es einigermaßen gut werden soll.

Die 1 mH Spule mit dem 1,2 Ohm widerstand ist schon etwas grenzwertig, ich weiß leider nicht, wie hoch die Belastbarkeit dieser Spulen ist.
Im Mittelton kommt ja nicht ganz so viel Leistung an.

Diese 0.22 uF Kondensatoren parallel zur Tieftonspule sehe ich aber als sinnlos an, im Mitteltonbereich würde ich sie auf 0.47 uF vergrößern. Oder auch weglassen.