Digitale 2/3-Wege Kompaktbox für den Schreibtisch.

[Luk14]

Hallo zusammen,

nachdem ich bereits erfolgreich Standlautsprecher (https://forum.visaton.de/forum/proje...t-lautsprecher) und auch drei B100 Sateliten fürs Wohnzimmer gebaut habe, würde ich gerne auch meine Schreibtischlautsprecher gegen Eigenbauten tauschen. Ziel sind daher zwei Boxen mit maximalen Außendimensionen von 20 x 15 x 15 cmalso nochmal etwas kleiner als z.B. eine Aria. Ziel ist auch das ganze ohne Sub zu betreiben, also für so eine kleine Box eine gewisse Bandbreite und Pegelfestigkeit zu erreichen. Dazu kommt dass ich schon immer eine wirklich volldigitale Box im Kopf hatte, was für mich bedeutet das ein DSP als Weiche verwendet wird und nur eine Digital-Analog Wandlug stattfindet.

Mein erster Ansatz ist eine Kombination aus G25 NDWG und W100 X die etwa bei 1500 hz getrennt werden. Ich denke der W100 X ist fast alternativlos, da die Alternativen zu teuer (Ti100) oder im Bassbereich nur begrenzt Pegel schaffen. Ein wenig Angst habe ich, dass der Mittelton etwas unsauber wird, da der W100X gefühlt schon sehr hoch spielt. Alternativ hatte ich den FR 58 im Kopf, was eher in Richtung FAST geht oder gar ein 3 Wege Design wo der F58 die mitten übernimmt.

Elektrisch ist geplant den ADAU1701 als DSP zu verwenden welcher seinen Input über S/PDIF bekommt und daran die Verstärker für jedes Chassi anzubinden. Wie ich das am Ende genau realisiere muss ich noch schauen, wobei bei der 3 Wege Option dann zwei DSPs nötig wären. Idealerweise würde ich die Verstärker direkt über i²s ansprechen, aber dann müsste ich DSP und Verstärker alle in eine Box Packen was bei der Größe schwierig wird, insbesondere beim 3 Wege system.

Gibt es erfahrung mit DSP und GHP? Aktuell nutze ich noch einen Kondensator, aber sollte man das mit dem DSP nicht auch irgendwie nachahmen können?



Freue mich auf eure Meinungen!

[walwal]

An der Phasenbeziehung musst du was machen, die Box strahlt nach unten.
Aktiv brauchst du GHP nicht.
Willst du wirklich den HT ohne Filter quälen?

Für 3 Wege brauchst du 3 DSP

Tiefpass TT
Hochpass und Tiefpass MT
Hochpass HT

[walwal]

Bei mir spielt ein Al 130 + G 25wgnd + AktivSub am Schreibtisch. Kann nicht meckern.

[Luk14]

Ich habe mich weiter mit dem Thema beschäftigt. Die 3-Wege Option ist quasi gestorben, da derr Platz einfach zu begrenzt ist um da sinvoll irgendwas zu realisieren. Seitenbass wäre eine Option, aber alleine drei Verstärker in die Box zu Packen braucht seinen Platz. Zwischenzeitich hatte ich dann mit einer Passivmembran für den W100X geplant und es ging immer mehr in richtung FAST. Letztendlich habe ich den W100X doch verworfen und einen W150X gewählt der gerade so in das Gehäuse passen sollte.

Das ist der aktuelle Stand:



Natürlich noch nicht fertig, der Hochtonanstieg wir noch etwas reduziert und auch sonst gibt es noch einige Kleinigkeiten, aber als nächstes muss ich das Gehäuse genauer planen und ers dann kann/will ich es "finalisieren". Die Elektronik bleibt bei einem ADAU1701, der hat ja vier Ausgänge und ist bei den Filtern quasi nicht beschränkt. Als Endstufe wird es wohl jeweils ein 2x 50W Verstärker von Wondoom/Shue mit dem Texas Instruments TAS5754 Chip. Das ist der einzige Verstärker den ich gefunden habe in der Leistungsklasse, der mit I2S Signalen umgehen kann. Werde also zwischen den Boxen eine I2S Verbindung realisieren. Eig ist I2S nur für onboardverbindungen vorgesehen, aber ich bin vorsichtig optimistisch. Nofalls muss ich es zu S/PDIF wandeln, für das ich dann aber wieder zwei Transceiver bräuchte. Das Netzteil wird extern sein und zwischen den Boxen wird dann eine verbindung bestehen. Über die Schnitstelle für den Input muss ich mir nochmal gedanken machen. S/PDIF oder troslink wären naheliegend, aber mit Bluetooth wäre ich flexibler..

Hatte mir auch über eine passive Version gedanken gemacht, aber mit einer einfachen Weiche habe ich nichts gewinnnen können und für eine Koplexe Weiche gibt es weder Platz noch ist das finanziell zu rechtfertigen...

Was denkt ihr, ist das alles denkbar?

[Timo]

das ist denkbar und auch mit kleinen Einsparpotentialen sogar richtig günstig, ...
bei aktiver Umsetzung braucht man keinen Hochpasskondensator.
zusätzlich habe ich die Trennung etwas nach oben gelegt, und die Phase verbessert. usw.

am Schreibtisch würde ich den Hochtonanstieg wirklich etwas rausnehmen, allerdings ... wenn auf größere Distanz abgehört wird, ist bei Breitbändern eine ansteigende Kurve durchaus sinnvoll.

nur ein Vorschlag!

Gruß Timo

[walwal]

Was mich stört, ist der wilde Phasenverlauf. Wenn man den BB flacher trennt, sieht das besser aus.

[Luk14]

Danke Timo da hast du mir ja schon einiges an Arbeit abgenommen.

Ich suche gerade 3D Datein für die Chassis, damit ich das Gehäuse sauber planen kann. Gibt es da irgendwelche Quellen? Ich hatte mir einen ähnlichen Formfaktor wie bei meinen B100 Satelliten vorgestellt. Das Gehäuse wird dann auch 3D gedruckt, damit habe ich gute Erfahrungen gemacht und es passt irgendwie zu dem digitalen und günstigen Ansatz.



Insbesondere wegen den Kosten denke ich jetzt doch darüber nach DAC/ADC-Wandlungen zu akzeptieren. Ich könnte einen günstigeren Verstärker verwenden und spare die ganze Transceiver Hardware. Aktuell bin ich bei 250€ für zwei Boxen, wobei Filamentkosten, Kabel und Kleinkram fehlen. Denke am Ende lande ich bei knapp unter 300€.

[Luk14]

Habe selber nochmal den Phasen- und Frequenzgang in Angriff genommen.

[walwal]

Gut gemacht.

[Luk14]

Eine Verständnisfrage hätte ich bezüglich des Phasenganges. Das die Phase im Bereich der Trennfrequenz identisch sein sollte damit die Filter sauber funktionieren ist mir mittlerweile klar. Aber wie ist das mit der "Zeitrichtigkeit"?

Ich verstehe das so, dass alle zusammenhängenden Töne/Frequenzen zur gleichen Zeit am gleichen Ort sein sollen. Hierzu muss die Gruppenlaufzeit möglichst konstant und frequenzunabhängig sein. "Pasenlinear" sollte hier das richtige Wort sein. Das sollte am Ende auch zu einer idealen Sprungantwort führen. In der Realität ist das aber nicht gegeben, da unterschiedliche Chassispositionen und Filter in einem Mehrwegesystem zu unterschiedlichen Verzögerungen führen. Daher muss die Differenz der Verzögerungen kompensiert werden. Das macht man mit einem Allpassfilter (frequenzabhängig) oder einem konstanten zeitlichem Delay. Da auch die Verzögerungen meist fixe (Chassisposition) und frequenzabhängige (Filter) Anteile haben am besten mit einer Kombination aus beiden. Richtig soweit?

Die Frage ist jetzt ob ich dieses zeitrichtige Verhalten erreicht habe wenn ich über die gesamte Bandbreite einen möglichst deckungsgleichen Phasenverlauf habe, oder ist die Sache komplizierter? Wenn ja, wie sehe ich das in Boxsim?

[goofy_ac]

…Gibt es da irgendwelche Quellen?…

Schau mal hier oder hier. Die haben einiges, aber leider auch nicht alles

[walwal]

Phasenrichtig reicht vollkommen. Zeitrichtig geht nur mit FIR Filtern, aber man hört den Unterschied nur eventuell bei Testsignalen. Dazu gibt es viel Literatur und auch viel Unsinn.

[tabw]

Ich nutze am PC den Eqalizar APO und eine mehrkanal Soundkarte. Daran hängt ein alter Yamaha Merhkanalverstärker. Der Euqalizer arbeitet als Software über alle Instanzen im Rechner und man kann schön damit rumspielen. REW mit Messmikro anschließen und los geht es

https://equalizer-apo.de.softonic.com/

https://sourceforge.net/p/equalizera...Documentation/

[UweG]

Das die Phase im Bereich der Trennfrequenz identisch sein sollte damit die Filter sauber funktionieren ist mir mittlerweile klar. Aber wie ist das mit der "Zeitrichtigkeit"?

Normalerweise sollte die Phase der beiden Wege in erster Linie deshalb halbwegs übereinstimmen, damit die Abstrahlkeule nicht verkippt. Wie die Filter arbeiten, siehst du ja im Frequenzgang. Da muss die Phase schon sehr weit auseinander liegen, bis das nicht mehr funktioniert.

Bezüglich Laufzeit: Gleiche Gruppenlaufzeit zweier Wege bedeutet nicht, dass die Phase dann übereinstimmt und sich die Wege korrekt addieren.
Gruppenlaufzeit vs. Phasenlaufzeit
Sonst stimme ich deinen Ausführungen zum Filterdesign im Wesentlichen zu. Das Ergebnis gefällt mir trotzdem nicht, weil der FR58 ohne richtiges Hochpassfilter zu viel Leistung untenrum abbekommt. Trotz des Linkwitzflters. Kompliment, dass du die Anwendung dessen offenbar gut verstanden hast. Das kann hier nicht jeder.

Zeitrichtiges Verhalten hast du erreicht, wenn dPhi/dOmega des Summenphasengangs über den ganzen Frequenzbereich gleich ist. Dann kannst Du in Boxsim auf dem Phasengangblatt eine Entfernung (dort "Bezug" genannt) eingeben bei der die Phase konstant bei 0° bleibt. Mit IIR-Filtern und Laufzeitgliedern ist das nicht erreichbar, Gott sei Dank aber auch überflüssig, weil unser Ohr einiges toleriert. Das ist nicht die Schwachstelle dieser Box, ganz und gar nicht. Im Gegenteil: Sie ist nutzt die Möglichkeiten, die ein DSP bietet weitestgehend aus um möglichst konstante Gruppenlaufzeit zu erzielen. Die Linkwitzglieder helfen hier bei der Vergleichmäßigung, das Delay am Hochtöner auch ein wenig. Wäre aber nicht nötig.

Ich habe mal meinen Senf in ein Projekt gepackt. Wesentlich pegelfester, verzerrungsärmer, aber von der Klangfarbe sehr ähnlich.

[walwal]

Dass der TE immer noch ohne Hochpass trennt, hatte ich glatt übersehen. Jetzt ist alles prima.