Schallwandbreite für TI100 + Ke25 mit Waveguide

[Sv.n.K]

Hallo Zusammen,

Linkwitz vs Bassreflex
@ Klaus: Du hast recht, mein Vergleich zwischen dem "geschlossenes mit Linkwitz entzerrtes Gehäuse" und dem "Bassreflex/Passivmembran-Gehäuse" hinkt vorne und hinten. Ich hatte vernachlässigt, dass das geschlossene Gehäuse ein System zweiter und das Bassreflex-Gehäuse ein System vierter Ordnung ist. Auch wenn ich beide Systeme perfekt ideal auf die gleiche Grenzfrequenz mit einer Güte von 0,7 abgestimmt bekomme, sind die Frequenzgänge immer noch unterschiedlich (siehe Abbildung unten; blau geschl. Gehäuse mit 12dB/Okt, grün Bassreflex mit 24dB/Okt). Lassen wir diesen Versuch mal links liegen

Resonanz
Wenn ich eure Kommentare zusammenfasse ist die Therorie des zwei Massenschwingers mit einer Feder weiter hoch im Kurs. Die beiden Massen sind hierbei der Magnet und das Gehäuse. Die Frage ist nur wo ist die Feder? Oder sind es sogar mehrere die relevant sind? Es gibt hierbei zwei vorgeschlagene Möglichkeiten.
1) Feder ist zwischen Korb und Schallwand:
Uwe hatte vorgerechnet, dass ein "Abheben" des Korbes von der Schallwand denkbar ist (und wir wissen jetzt, dass Uwe genau 100,012kg wiegt ).
Bei dieser Theorie stellt sich mir jedoch die Frage, wieso der FraWal-Steg dann wirkt. Hat er bei "Q" und bei mir dafür gesorgt, dass der Korb immer von der Schallwand wegedrückt wird und so es nicht zum Schnarren kommt?
2) Feder ist zwischen Magnet und Korb:
Ich denke auch hier ist die Überschlagsrechnung von Uwe gültig. Weiter kann hier der FraWal-Steg direkt bewirken, dass sich der Magnet nicht vom Korb entfernt.

Wie findet man heraus, dass der Magnet sich vom Korb abhebt - ohne eine professionelle Rüttelmaschine? Ein mit dem Signalgenerator gekoppeltes Stroboskoplicht könnte helfen. Aber das habe ich auch nicht zu Hand...

Um jedoch weiter zu kommen würde ich gerne (in Anlehnung an das von Klaus angesprochene Verspannung) einen Versuch wie in der nachfolgende Abbildung durchführen wollen.

Hierbei wird das Chassis von außen gegen die Schallwand verspannt. Leider gibt diese Variante auch keine Erkenntnis darüber, ob sich der Magnet vom Korb löst oder der Korb von der Schallwand. Ein "nicht Schnarren" schließt keinen der beiden Möglichkeiten aus. Jedoch weiß ich dann, dass es auch ohne Steg geht und man das Chassis nur gut "festhalten" muss.

Grüße
Sven

[Fraggle]

Die Frage ist nur wo ist die Feder? (...)
1) Feder ist zwischen Korb und Schallwand (...)
2) Feder ist zwischen Magnet und Korb

Hallo Sven,
meine Annahme war, daß der Korb selbst die Feder ist.
So hatte ich auch Uwes Rechnung verstanden.

Zusätzlich könnte auch die Schallwand etwas federn.

[„Q“]

Hallo,

habe da gerade etwas gefunden. Vielleicht hilft das auch noch ein bisschen dazu. Fand das ganz interessant.

http://www.dipol-audio.de/projekt-sc...gehaeusen.html

[UweG]

Leider gibt diese Variante auch keine Erkenntnis darüber, ob sich der Magnet vom Korb löst oder der Korb von der Schallwand.

Ich habe leider keinen W130X als Anschauungsobjekt hier, aber ich habe eben mal einen W170SC angesehen, der ja auch einen Blechkorb hat. Ich kann mir nicht vorstellen, dass der Magnet vom Korb partiell abheheben kann.
Mir ist aber noch etwas anderes aufgefallen: Wenn man das Chassis mit dem Gesicht auf einen Tisch legt und dann ein Lineal auf die Auflagefläche legt, dann steht der Rand ca. 0,4mm vom Lineal weg. Das heißt, dass der äußere Rand gar nicht aufliegt, solange sich der Korb nicht um diese 0,4mm verformt hat.
Ist das beim W130X auch so?

[„Q“]

Wenn man das Chassis mit dem Gesicht auf einen Tisch legt und dann ein Lineal auf die Auflagefläche legt, dann steht der Rand ca. 0,4mm vom Lineal weg. Das heißt, dass der äußere Rand gar nicht aufliegt, solange sich der Korb nicht um diese 0,4mm verformt hat.
Ist das beim W130X auch so?

Gerade nachgeschaut, würde sagen ja. Das Problem dabei ist noch, das der W130X so ein dünnes weiches Blech hat. Dünner als beim W130S und das der X nicht diese Sickenversteifungen hat, der Korb einfach glatt ist. Dann noch der dünnere Rand als solches.

[goofy_ac]

Wie findet man heraus, dass der Magnet sich vom Korb abhebt - ohne eine professionelle Rüttelmaschine? Ein mit dem Signalgenerator gekoppeltes Stroboskoplicht könnte helfen. Aber das habe ich auch nicht zu Hand...

Hi Sven

ich bin ja eigentlich in der optischen Messtechnik zuhause, wir arbeiten dort bei der Fehlersuche aber auch des Öfteren unkonventionell...

- Angenommen wird ein Feder-Masse-Schwinger, dessen Parameter nur wenig manipuliert werden können. Eine Möglichkeit sehe ich aber noch. Dreh die Box mal um 90Grad, Chassis gen Himmel. In dem Moment kommt bei einer vermuteten Bewegung des Magneten zur Massenträgheit noch die Gewichtskraft hinzukommen, also sollte sich rechnerisch und versuchstechnisch eine Verschiebung der Resonanz ermitteln lassen?!

- Gleiche Position des Chassis, offen bleibt eine eventuelle Abhebung des Chassis vom Gehäuse. Wenn es sich abheben sollte, wird im Spalt ein Luftzug freigesetzt. Also - ordentlich Staub (Kreidepulver o.ä.) direkt neben dem Spalt verteilen, oder ... nimm einen tiefen Lungenzug aus einer kubanischen, und puste ihn durch einen Strohhalm sanft an der Chassiskante vorbei. Hebt es ab, wirst Du deutliche Verwirbelungen sehen (mach´s aber bitte nicht wie ein Kollege von mir, der fast ein ganzes Päckchen auf Lunge geraucht hat, bis er die vermutete Undichtigkeit gefunden hatte )

[Fraggle]

Wie findet man heraus, dass der Magnet sich vom Korb abhebt

Wie wäre es mit folgendem Test?
Gummibänder am Korb einhängen, kräftig über den Magneten spannen und sehen, ob sich am Schnarren etwas ändert.
So kann der Magnet an den Korb gedrückt werden, ohne die Verbindung Korb-Schallwand zu beeinflussen.

Noch eine Möglichkeit wäre, kleine Holzkeile zwischen Magnet und Korb zu klemmen.

[mechanic]

Der Magnet "löst" sich mit Sicherheit nicht vom Magneten, sonst fällt er runter und ist kaputt . Der Magnet ist doch aufgeklebt und die Kleberschicht ist dann die gesuchte Feder .

Habe noch eine Bestätigung des gefundenen Phänomens gefunden:

Untersuchung von Gehäuseschwingungen mittels Beschleunigungsaufnehmer in HH 6/2001.

- BR-Sub auf fester Unterlage (Betonplatte) > massive Resonanzspitze zwischen 150 und 200Hz, in diesem Bereich deutlich schlechter als auf Teppich!

- Alle Varianten mit Spikes und Dämpfern machen diesen Bereich noch schlechter, sowohl alleine wie in Kombination mit Betonplatte

- nur zusätzliche Masse oben drauf bringt etwas (hier 88kg = ein Timmermanns anno 2001)

Nachtrag: Unter 100 Hz ist das Schwingungsniveau auf Teppich 15dB niedriger, dafür die Effekte der Dämpfungsvarianten deutlicher.

Ergo: Mit zunehmendem Alter hören wir die Höhen in der Regel schlechter, aber dämpfen die Tiefen besser !

[Sv.n.K]

Hallo Zusammen,

erst einmal vielen Dank für eure Tipps und Kommentare. Insbesondere auf das "Resonanz-Thema" will ich später nochmal zurückkommen. Vorerst schulde ich euch aber noch ein paar andere Messungen. Nebenbei läuft gerade die erste Version mit 1x W130X + 1x B80 + KE-ALUWG in dem schon weiter oben gezeigten Testgehäuse. Mir macht der Lautsprecher jetzt schon Spass - aber auch dazu später mehr.

1)Klirr in Abhängigkeit des Volumens für den W130X
Ich wollte wissen, inwieweit sich der Klirr im Tieftonbereich für den W130X in Abhängigkeit des Volumens verhält. Ich fand die Frage dahingegen interessant, dass beim einem geschlossenen Lautsprecher der abgestrahlte Pegel nur vom Hub des Treibes abhängig ist. Somit das Volumen theoretisch null sein kann. Einzig die Leistung steigt, um die sich dem Treiber entgegensetzende Federkraft des Volumens entgegenzuwirken.
Ich habe hierfür eine Box erstellt, die ich mit (von außen verschraubten) Kanthölzern befüllen kann, um so das Innenvolumen zu reduzieren. So habe ich einen Lautsprecher mit konfigurierbaren Volumen von ca. 3,7L, 6,6 und 9L. Gemessen habe ich den Klirr mit 3Vrms und 8Vrms. Jede Konfiguration ist mithilfe Linkzwitz-Transformation auf den gleichen Frequenzgang entzerrt. Der Lautsprecher steht auf dem Boden, das Mikrofon ist ca. 10cm entfernt. Es ergeben sich folgende Diagramme:

Aus den Messwerten ist zu lesen, dass sich ein vom Volumen abhängiger Klirr zeigt. Jedoch sind z. B. für 3,7L und 6,6L die Unterschiede so gering, dass sich es eher lohnt statt dem Mehrvolumen der 6,6L-Variante zwei 3,7L-Gehäuse zu bauen. Ist das das Geheimnis des URPS?

2) Resonanz und Klirr
Ich habe, um den zuletzt vermeintlich mit Erfolgt getesteten FralWal-Steg zu verstehen / zu verbessern die Konfigurationen im nachfolgendem Bild untersucht.
Links ein von außen Verspannter W130X und rechts ein System mit einem von innen gegen den Magneten verspanbaren Stempel.

Leider kann ich mit beiden Aufbauten nur eine mäßige bis garkeiner Verbesserung des Klirrs erreichen. Viel gravierender ist aus meiner Sicht aber Verhalten des Impedanzgangs im Bereich der "Volumen-Resonanz" des Tieftöners. Die nachfolgenden Messschriebe zeigen den Impedanzgang von dem Versuchslautsprecher von "Q" und dem von meinem Aufbau, jeweils mit dem Steg zwischen Magneten und Rückwand des Gehäuses.

In meinem Fall (gelb) ist ein sehr ausgeprägter "Doppelhöker" zu erkennen, in dem Fall von "Q" ist dieser im Ansatz zu sehen. Eine Erklärung hierfür suche ich noch. Mittlerweile glaube ich nicht mehr, dass ich eine sinnvolle Lösung für dieses Resonanz/Klirr-Verhalten, außer viel Masse und gute Bodenkopplung, finde. Wenn sich jemand dem Thema widmen will, ich versende gerne die Testgehäuse für weitere Forschung.

3) Abstrahlverhalten der KE25SC auf 16cm Schallwand
Es kamm ja im laufe des Threads der Wunsch auf, die KE25 auf der schmalen Schallwand einmal "nackt" und mit dem Visaton-WG zu vermessen. Im Sinne der Vollständigkeit ist dieser Wunsch berechtigt und ich will euch die Messergebnisse nicht verwehren. Die Schallwand ist 16cm breit und hat eine 19mm runde Fase. Die nachfolgende Abbildung zeigt die:

• KE25SC ohne WG,
• KE25SC mit an den Rändern notwendiger weise modifizierten WG148R und
• KE25SC mit weiter oben dokumentierten Alu-WG.

Im Vergleich sieht man das was viele wahrscheinlich schon vermutet haben / wussten. Die schmale Schallwand hat mir das Designen des ersten Waveguides einfach gemacht. Interessant ist jedoch, das der Einbruch um 12kHz jeweils mit WG148R und ohne WG vorhanden ist. Ich vermute, dass die Ursache die Stufe in der Frontplatte der KE ist. In meiner Version des WGs wird dies durch die direkte Montage vermieden und tritt daher nicht auf. Ob man das bei 12kHz hört, sei dahingestellt .

[walwal]

Anbei noch das Abstrahlverhalten des gesamten Lautsprechers...

Ich seh nix.

[Sv.n.K]

(@ walwal: Danke, habe jetzt zwei Beiträge erstellt)

4) Aktueller Stand des eigentlichen Lautsprechers
Jetzt der aktuelle Stand des eigentlich zu bauenden Lautsprechers.
Die nachfolgene Abbildung zeigt die ungefilterten und gefilterten Einzelfrequenzgänge sowie der elektrische Frequenzgang der verwendeten Filter.
Nachfolgend noch die Frequenzgänge der Filter sowie der Summenfrequenzgang. Das letzte Teilbild zeigt den Summenfrequenzgang mit verpolten Hochtöner.
Dem geneigten Leser fallen mindestens zwei Dinge auf:

• Der gemessene Frequenzgang des B80 hat im Hochtonbereich einige dB mehr als die Messung von Visaton. Gleiches messe ich auch für die KE25SC (ohne WG) (Da muss ich noch suchen; Mikrofon ist mit Kalibrierdatei).
• Der Verpoltest zeigt, dass die Übernahme zwischen MT und HT noch nicht ideal. Das betrachte ich nochmal, wenn ich den zweiten B80 hinzufüge.

Weitere Kommentare sind erwünscht!

Anbei noch das Abstrahlverhalten des gesamten Lautsprechers


Grüße
Sven

[walwal]

Danke. Die Phase MT-HT taugt nix. Versuche mal den MT steiler zu trennen. Und erst dann ist die Abstrahlungsmessung sinnvoll.

Das wird schon.

[Sv.n.K]

Guten Morgen Jürgen,

deine Anmerkung, den MT steiler zum HT zu trennen, hatte ich zwischenzeitlich implementiert und dann (aus irgenwelchen anderen Gründen) wieder "wegoptimiert". Ich will sagen, dass deine Vorhersagen meiner Erfahrungen an diesem Lautsprecher entspricht, nur das ich das steilere Filter am Ende wieder entfernt habe...
Da muss ich nochmal ran !

Was ich jedoch nicht verstehe, welchen Einfluss das auf das vertikale Abstrahlverhalten haben soll. Sofern beide Treiber ein gleichwertiges Abstrahlverhalten im Übernahmebereich haben, sollten die Phasenlage doch keine Auswirkung haben, oder?
Das Abstrahlverhalten beide Treiber kann man hier #256 betrachten.

Grüße
Sven

[albondiga]

<>
Du könntest versuchsweise den Hochtöner ja mal umpolen. Ist ja auch nur eine Phasenverschiebung. Sollte demnach auch keine Auswirkung haben, oder?
</>
Immer dran denken, es kommt auf die akustische Flanke an, nicht auf die elektrische.

edit: upps, hast du ja schon gemacht. Sollte der Dip nicht tiefer sein?

[Sv.n.K]

@ albondiga:
Ja, der Dip ist viel zu klein (es war aber zwischenzeitlich besser...)

Grüße
Sven