Newbie Weichen(-bau-)frage

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DeadWeasel
Ist häufiger hier

#1 erstellt: 19. Jul 2008, 17:14

Hallo Community,

vielleicht hat jemand Lust einem Newbie und Theoretiker ein wenig auf die Sprünge zu helfen

Versuche gerade meine erste Weichenentwicklung in die Tat umzusetzen, the story goes:

Von einem Kollegen habe ich einen großen Satz alter Elektronikbauteile geschenkt bekommen. Da es mich schon immer in den Fingern juckte mal selber eine Weiche zu entwickeln war das die perfekte Grundlage.
Bei mir standen noch zwei Reallautsprecher (2-Wege) die nix besonders sind (von einer alten Technicsanlage) rum.

Die guten Teile haben weder Dämmung und als Frequenzweiche einen Widerstand und einen Kondensator.

Im Web fand ich bezüglich des Wirkungsgrand brauchbare Näherungswerte (HT 91 dB, MT 87 dB), gemessener Widerstand etwa 5,4 Ohm pro Chassis.

Mein nächster Ansatzpunkt war einen Sinustongenerator runter zu laden und die Chassis einzeln Probe zu hören. Ich hörte einen leichten Abfall des MTs bei ca. 2000 - 3200 Hz und einen starken ab ca. 4000 Hz, der Hochtöner spielte brav ab etwa 2000 Hz halbwegs konstant.

Da meine Bauteile ausreichten setzte ich zwei Weichen um, einmal eine mit Trennung bei 4500 Hz (12 dB/Oktave) und einmal mit 2200 Hz. Beidesmal war meine Überlegung die Abfälle des Mitteltieftöners zu umgehen.

Meine Weichen sehen so aus:

http://picly.de/images/ff1128fcd.jpg

http://picly.de/images/fee2a6425.jpg

Die Frage bzw. Problematik ist nun, die 4500er Weiche klingt einfach lebhafter, besser und weiss gerade bei Gesprochenem und Detailreichtum zu gefallen. Im Vergleich dazu "verschuckt" die 2200 Weiche einiges und klingt, hohl um nicht blechern zu sagen, die Höhen sind aber weitaus spritziger und lebhafter, bei der 4500er Weiche sind deutlich weniger Höhen vorhanden, allerdings (getestet) spielt sich dies in einem Bereich von 7000 Hz und höher ab, also nichts womit die Weiche eigentlich was zu tun hat.

Ich kann mir den (meines Erachtens) besseren Klang der 4500er Weiche dadurch erklären, dass der MT einfach im Bereich von 2200 Hz bis 4500 Hz besser zu spielen vermag als der Hochtöner. Würde zumindest den Unterschied erklären warum mir eine Trennung des Mitteltieftöners erst ab 4500 Hz mehr zusagt.

Warum aber die Höhen ab 7000 Hz bei einer Trennung von 2200 Hz spritziger und lebendiger sind kann ich mir nicht erklären. Ich habe die Hochtonschassis schon quer getauscht, da ich nicht denke dass diese Billigteile wirklich gleich kingen, an ihnen liegt es aber nicht. Einzige was ich mir noch erklären könnte wäre (wenn es sowas gibt) eine Art akkustische Täuschung. Alternativ, da nicht beide Weichen von Kabelwegen etc. identisch sind, mir irgendwas in der 4500er Weiche die Höchtöne tötet...

Hat jemand eine Idee oder Vermutung? Eine Kombination der beiden Weichen würde die Lautsprecher wirklich gut machen und für 80 EUR das Paar (30 EUR kosten die "Technics SB-HD301" pro Paar bei eBay und etwa 25 EUR pro Weiche) sehr günstigen Lautsprechern machen... die Mitten der 4500er Weiche und die Höhen der 2200er Weiche zusammen wären der Hit

Bitte zu beachten - ich mache dass eigentlich nur aus Spass, mir ist klar, dass ich mit diesen Billigheimern von denen ich keine korrekten Werte habe nichts wirklich gutes erwarten kann, zudem ist mein "Messgerät" ein Sinustongenerator und mein Ohr.

Vielleicht hat jemand Lust und Muße mir ein wenig zu helfen, mein Wissen beschränkt sich zudem sehr auf das theoretische und auch nur die Grundlagen, aber man will ja was lernen, das ist auch mit ein großer Grund warum ich hier rumbastle

Danke und beste Grüße
Mats

ton-feile
Inventar

#2 erstellt: 20. Jul 2008, 10:35

Hi,

ohne Messungen ist es schwer, eine funktionierende Weiche zu entwickeln.
Wenn Du es per Gehör machst, würde ich Dir "Rosa Rauschen" als Testsignal ans Her(t)z

legen.
Das bietet eine gute Orientierung bei der Beurteilung des Frequenzganges.
Wenn Du einen anständigen Kopfhörer hast, hilft das beim kurzfristigen "Ohreneichen".

Versuche auch mal, den Hochtöner zu verpolen. Du wirst mit "Pink Noise" deutlich den Unterschied hören.
Wenn die Polung falsch ist, hast Du ein Loch im Bereich der Trennfrequenz.
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Noch was zur Vorgehensweise:
An Deiner Stelle würde ich mit dem Tieftöner anfangen.
Nur eine Spule in Serie dazu schalten und den Wert erhöhen, bis die Balance von Grundton und Mitten in Deinen Ohren stimmt. Der Hochtöner ist dabei noch nicht angeklemmt.

Wichtig ist, mit einer realistischen Abhörlautstärke zu arbeiten und diese während einer Session bei zu behalten.

Danach kommt der Hochtöner mit ins Spiel.
Der Spannungsteiler ist schon drin und ein Kondensator in Serie zum Hochtöner.
Als Startwert würde ich 4,7µF vorschlagen.

Als erstes die richtige Polung des Hochtöners checken.
Dann den Wert des Kondis so lange verkleinern, bis die Balance stimmt.
Evtl. noch mit dem Spannungsteiler nachbessern, wenn die Höhen zu laut sind.
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Erst wenn Du so zu keinem befriedigendem Ergebnis gekommen bist, wird der Tieftöner mit einem 12dB/Okt. Filter beschaltet.

Es geht wieder mit dem Tieftöner "solo" los.
Lass die Spule erst mal drin und schalte einen Kondensator parallel dazu. 4,7µF ist ein guter Startwert.

Der Kondensator hat zwei Wirkungen.
Zum einen nimmt er den Tieftöner natürlich früher aus dem Rennen, hebt aber gleichzeitig den Pegel unterhalb der Trennfrequenz an.

Deshalb musst Du mit einer etwas größeren Spule immer wieder die Klangbalance herstellen, wenn der Kondensatorwert erhöht wurde.

Zum Checken der Trennfrequenz ist Dein Sinusgenerator gut geeignet. An sich liegt die Trennfrequenz 6dB unter dem Bezugspegel. Das läßt sich aber nicht so leicht hören.
10dB entsprechen der halben Lautheit, also liegt die Trennfrequenz ungefähr da, wo es einen Tick lauter als die Hälfte ist.

Dann wieder das gleiche Spiel.
Hochtöner dazu, Polung checken, Kondi vor dem HT einstellen.

Nachdem ein Hochtöner meist schon selbst zu tieferen Frequenzen hin abfällt, sollte es so eigentlich funktionieren.
Natürlich kannst Du es auch im Hochtonzweig mit einer Beschaltung für elektrische 12dB/Okt versuchen, aber dann wird es schon schwer, sich per Gehör zurechtzufinden.
Ausserdem würde ich Dir zu einer eher hohen Trennfrequenz raten. Zum einen ist der Hochtöner in Sicherheit und zum anderen liegt die Trennfrequenz dann in einem Bereich, der vom Ohr nicht mehr ganz so kritisch bewertet wird.

Viel Erfolg und berichte bitte hier weiter, wenn Du magst.

Gruß

Rainer

Edit:
Sorry, das habe ich noch vergessen, obwohl es wirklich wichtig ist:

Wenn Du nur einen Weichenzweig alleine hören möchtest, klemme nicht einfach nur das Chassis von der Weiche ab.

Das kann Deinen Verstärker in Gefahr bringen.

Wenn Du zB nur den Tieftonzweig brauchst, klemme den kompletten Hochtonzweig vom Verstärker ab und umgekehrt.

[Beitrag von ton-feile am 20. Jul 2008, 12:14 bearbeitet]

HiFi-Selbstbau
Inventar

#3 erstellt: 20. Jul 2008, 15:53

Hi DeadWeasel,

zum Thema Weichenentwicklung haben wir eine schöne Artikelserie gemacht:

Vom Anfänger zum Profi

Gruß Pico

ton-feile
Inventar

#4 erstellt: 20. Jul 2008, 16:36

Hi Pico,

Die Artikelserie ist bestimmt sehr schön, aber...

"Sie sind nicht berechtigt diesen Bereich zu sehen.
Sie müssen sich anmelden."

Gruß
Rainer

DeadWeasel
Ist häufiger hier

#5 erstellt: 20. Jul 2008, 17:33

Hallo,

wau - erstmal danke für die ausführliche Anleitung!

Muss Euch aber gleich mal löchern... nicht übel nehmen, aber wie gesagt "Theoretiker"

ton-feile schrieb:

Hi,
Wenn Du es per Gehör machst, würde ich Dir "Rosa Rauschen" als Testsignal ans Her(t)z

legen.

probiere ich gleich mal

Wenn Du einen anständigen Kopfhörer hast, hilft das beim kurzfristigen "Ohreneichen".

hier fliegen noch ein paar Senneheiser rum, die gerade im Bereich der natürlichen, detailreichen und realistischen Widergabe meine Referenz sind. Darauf mein Gehör mittel Musikstücken "So sollte es klingen..." zu eichen mache ich, aber auf die Idee auch die Testgeräusche mal damit zu hören bin ich noch nicht gekommen, aber n Sinuston ab 5000 Hz wird schon unangenehm

Bei Rosarauschen denke ich lässt sich das prima machen, danke für den Tip!

Noch was zur Vorgehensweise:
An Deiner Stelle würde ich mit dem Tieftöner anfangen
[...]
Als Startwert würde ich 4,7µF vorschlagen.

Ein Kollege meinte er hätte einen verstellbaren Kondensator (mittels Poti) und würde mir dann auch ein Messgerät leihen mit dem ich ermitteln kann was für eine Kapazität das Teil hat, wäre sicher einen Versuch wert.

Wenn ich mit der Induktivität einer Spule spiele, spich evtl. Kabel abwickle, veringere ich dann die Induktivität? Logsch stelle ich mir das so vor... Problematisch bei dem ganzen wird dann nur die zweite Weiche exakt der ersten anzupassen.

Ich hätte noch eine genrelle Frage: Bei der Weichenberechnung bekommt man teilweise sehr schräge Werte heraus, Spulen kann ich hintereinander schalten um bessere Näherungswerte zu erzielen, da es nicht alle Wertigkeiten zu kaufen gibt, bei Kondensatoren wird es kompliziert bzw. sehr aufwändig...

Da aber bei einer Weiche erste Ordnung ein Mehrwert von 0,5 µF (gerechnet mit 8 Ohm) doch 360 Hz Unterschied ausmachen frage ich mich wo man eine Grenze ziehen soll, bringt es was die Werte so exakt wie möglich zu erreichen oder macht man sich mit dem Mehr an Elementen in der Kette nur den Ton kaputt, sprich es wäre eigentlich kontraproduktiv.

Aber back to topic:
Danke Dir Rainer für die gute Anleitung, ich werde dementsprechend vorgehen und hoffentlich rausfinden wo der Hase im Pfeffer liegt.

Viel Erfolg und berichte bitte hier weiter, wenn Du magst.

Sehr gerne!
Sie klingen jetzt schon besser als ohne Weiche und Dämmung, aber es geht besser, wäre gelacht wenn ich das mit Eurer Hilfe nicht irgendwie gebacken bekomme "...nur das Streben nach Besseren bedeutet Fortschritt" (...oder irgendwie so

)

in diesem Sinne

Werde mich jetzt an die von Pico empfohlene Literatur machen und am Wochenende basteln und von meinen Ergebnissen berichten

Grüße
Mats

ton-feile
Inventar

#6 erstellt: 20. Jul 2008, 20:51

Hallo Mats,

das große Problem bei Frequenzweichen ist, dass man sie nicht wirklich berechnen kann.

Das liegt zum Einen daran, dass der Widerstand eines realen Chassis frequenzabhängig ist.
Je höher die Frequenz ist, desto höher ist auch der Widerstand. Es gibt nur sehr wenige Ausnahmen von dieser Regel.

Wenn Du die gängigen Formeln nutzt, wird aber immer die Eingabe eines festen Wertes erwartet, so als wäre der Lautsprecher ein ohmscher Widerstand.

Zum Anderen geht ein berechneter Filter von einem linearen Frequenzgang aus und auch das ist in den aller meisten Fällen leider nicht gegeben.

Wenn wir den Fall Deines Bassmitteltöners nehmen, kommen beide Faktoren zusammen.
Der Widerstand steigt mit der Frequenz und der Pegel auch.
Deshalb wird sich der berechnete Wert der Spule uU locker verdoppeln, während der Kondensator vielleicht nur halb so gross sein muss.

Da aber bei einer Weiche erste Ordnung ein Mehrwert von 0,5 µF (gerechnet mit 8 Ohm) doch 360 Hz Unterschied ausmachen frage ich mich wo man eine Grenze ziehen soll, bringt es was die Werte so exakt wie möglich zu erreichen oder macht man sich mit dem Mehr an Elementen in der Kette nur den Ton kaputt, sprich es wäre eigentlich kontraproduktiv.

Das stimmt so nicht.
Bei tiefen Frequenzen ist ein halbes µF gar nichts, während es im Hochtonbereich sehr viel ausmachen kann.

Besorg Dir doch mal ein wenig Literatur zum Thema Lautsprecherselbstbau.
Sehr empfehlen kann ich Dir für den Einstieg das Lautsprecher-Handbuch von Berndt Stark.

Gruß
Rainer

[Beitrag von ton-feile am 20. Jul 2008, 20:51 bearbeitet]

HiFi-Selbstbau
Inventar

#7 erstellt: 20. Jul 2008, 23:22

@ton-feile:

Die Artikelserie ist bestimmt sehr schön, aber...

"Sie sind nicht berechtigt diesen Bereich zu sehen.
Sie müssen sich anmelden."

Uups, das sollte so nicht sein. Nur der 4. Teil sollte nicht öffentlich sein und vom 6. Teil gibt es 2 Varianten (s. Inhaltsangabe). Das muss beim Umstellen auf die neue Magazinoberfläche passiert ein. Wird in Kürze behoben.

Ich versuche eigentlich nur Links auf öffentliche Beiträge zu machen damit dr o.g. Frust ausbleibt, habe das aber hier nicht überprüft bzw. war vielleicht gerade eingeloggt.

Gruß Pico

HiFi-Selbstbau
Inventar

#8 erstellt: 21. Jul 2008, 09:11

Morgen zusammen,

Die Links im Überblickteil waren falsch eingesetzt, stammt noch aus den ersten Tagen als wir mit Joomla arbeiteten. Jetzt sind die öffentlichen Artikel auch zu erreichen.

Sorry

Frequenzweichen, vom Anfänger zum Profi

:-) Theo

DeadWeasel
Ist häufiger hier

#9 erstellt: 23. Jul 2008, 18:59

Hallo Leute,

will nur kurz einen Zwischenstand geben, zu viel bin ich leider noch nicht gekommen:

Habe mir die Literatur in Papier und den genannten Link zu Gemüte geführt, mit dem Buch bin ich bei Leibe noch nicht durch aber ich habe beschlossen Nägeln mit Köpfen zu machen... habe mir ein (glaube ich) brauchbares Mikrofon gekauft und mich ein wenig mit Arta auseinander gesetzt, am Wochenende werde ich Rainers Vorschläge in die Tat umsetzen unter Zuhilfenahme des Mics und Arta.

Weiter habe ich gleich mal das gelernte mittels Boxsim in die Tat umgesetzt und da zwei Visaton Chassis für wenig Geld passgenau in die alten Lautsprecher rein gehen, werde ich das wohl als nächstes angehen.

Es fuchst mich aber mit den original Chassis dermassen dass ich ersteinmal für die eine vernüftige Weiche entwickle und DANACH die Teile gegen die angesprochenen Visatons (W 130 S - 8 und TW 6 NG8) tausche und dazu die simulierte Weiche baue, was besser klingt bleibt.

...weiss, irgendwie unsinnig, aber es geht mir primär um den Lerneffekt ;-)

Grüße
Mats