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Regallautsprecher mit W4-657b und Seas KT19F

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Botz0815
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 25. Okt 2008, 18:31
Mahlzeit zusammen,

und noch ein Erstlingswerk....
Werden soll es ein kleiner Regallautsprecher mit dem TB W4-657b und dem Seas KT19F.
Die Auswahl der Chassis war denkbar einfach: Ich bin günstig rangekommen (Gruß an Gürteltier).
Bisher habe ich noch nicht soo viel Ahnung von dem ganzen, dafür aber tatkräftige Unterstützung der kompletten Rems-Murr-Gruppe im Rücken, wo auch am Montag die ersten Messungen stattfinden sollen (Dank an CHX).
CHX hat mir auch schon einen Bericht aus der HH rausgesucht, dem ich erstmal vertrauen werde und den TB im Testgehäuse in ca. 4.2 l verbaue.
Über die Trennfrequenz habe ich mir noch nicht wirklich Gedanken gemacht. Allerdings sollten sich da einige Möglichkeiten ergeben bei dem TB.

Hoffnungen, Wünsche oder Bedenken?

Gruß
Botz

P.S. Bilder etc. gibts voraussichtlich morgen.


[Beitrag von Botz0815 am 25. Okt 2008, 18:33 bearbeitet]
kleinhorn
Stammgast
#2 erstellt: 26. Okt 2008, 12:10
Hi, such doch mal die "Little Susi"...
Wenn Du die Front etwas höher ziehst, sollte es schon klappen. Einsatz des Hochtöners ab 3500 Hz/ 12 dB

Pedda
Botz0815
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 26. Okt 2008, 22:08
Mahlzeit....

genau sowas in der Art wollte ich fürn Anfang machen um bisschen Erfahrung vor allem beim Gehäusebau zu sammeln.
Nachdem die Chassis von TB in letzter Zeit recht oft verwendet wurden und auch fast immer was ordentliches dabei rauskam hab ich dann ohne langes Überlegen zugegriffen als die im Biete-Forum zu haben waren.
Allerdings hab ich verpeilt, dass für die Susi der geschirmte W4 verwendet wurde.
Da bleibt halt nur entwickeln oder wieder verkaufen.
Nachdem die Jungs von der Selbstbaugruppe dann aber direkt dabei waren, bin ich inzwischen schon ganz froh über meinen verpeiler und bin schon auf morgen Abend gespannt.

Aber jetzt erstmal paar Bilder:





Gruß
Botz
kleinhorn
Stammgast
#4 erstellt: 27. Okt 2008, 17:35

Allerdings hab ich verpeilt, dass für die Susi der geschirmte W4 verwendet wurde.


Nö, der 457 B ist schon der Richtige..
maggo.h
Stammgast
#5 erstellt: 27. Okt 2008, 19:32

Botz0815 schrieb:

Allerdings hab ich verpeilt, dass für die Susi der geschirmte W4 verwendet wurde.

Gruß
Botz


Also in meinen Susis werkelt der ungeschirmte

Sieht doch auf ersten Blick schonmal ganz gut aus von den proportionen.
Botz0815
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 28. Okt 2008, 00:00
Moin zusammen....

dann war des wohl ein verpeilter Verpeiler....
Dann wär wohl der richtige Name fürs Projekt "Big Susi"....des lass ich lieber mal
Aber was solls. Ich war heute beim Christoph (CHX) zum messen und hab ne ganze Menge Bildungslücken stopfen können.
War ziemlich interessant und die Messungen sehen auch recht vielversprechend aus. BR-Abstimmung passt ziemlich gut und die ersten Weichenversuche haben wir auch schon hinter uns.
Die Daten gibts auch bald hier.

Gruß
Botz
kleinhorn
Stammgast
#7 erstellt: 28. Okt 2008, 17:49
Naja unter "Big Susi" stell ich mir aber auch was anderes vor.

dann eher "First Wonder", da es Dein Erstlingswerk ist ¿

Pedda
maggo.h
Stammgast
#8 erstellt: 28. Okt 2008, 17:56
oder "Primus" oder so...
CHX
Ist häufiger hier
#9 erstellt: 29. Okt 2008, 14:35
Hallo Zusammen,

relativ am Anfang eines Lautsprecherprojektes steht wohl immer die Frage,
wie groß ein Gehäuse (und bei Bassreflex Gehäusen zusätzlich
das BR-Rohr) sein muss, damit das favorisierte Chassis den
gewünschten Frequenzgang im Tieftonbereich erzielt.

Andre hat sich hier für den TB W4-657B entschieden.
HH hat diesen Treiber in der Ausgabe 4/2006 getestet.

Für die Ermittlung der Gehäuseparameter haben wir das Simulationsprogramm
Boxsim verwendet.
Um den Amplitudenfrequenzgang für triefe Frequenzen zu simulieren ist
die Kenntnis der Thiele-Small-Parameter erforderlich.

Diese hat HH ermittelt und wir haben beschlossen diesen zu vertrauen.

Wählt man ein Tieftongehäuse von ca. 4 Litern und eine Abstimmfrequenz
von ca. 57 Hz, dann erhält man einen relativ glatten, zu tiefen Frequenzen
minimal abfallenden Amplitudenfrequenzgang (schwarze Linie).

Die Abstimmfrequenz von ca. 57 Hz erreicht man hier,
in dem man ein BR-Rohr mit einem Durchmesser von 3,5 cm
und einer Länge von 18 cm wählt.



schwarze Linie: Boxsim Simulation
rote Linie: Kontrollmessung im Nahfeld

Die Kontrollmessung im Nahfeld (rote Linie) verläuft fast deckungsgleich
zu der simulierten Kurve.
Es muss noch erwähnt werden, dass sich dass BR-Rohr auf der Rückseite
des Gehäuses befindet.

In der folgenden Abbildung sind die Nahfeldmessungen des Chassis
und des Bassreflexrohres zu sehen.
Hier ist auch sehr schön zu sehen, dass die Abstimmfrequenz den
gewünschten ca. 57 Hz entspricht.
Das Amplitudenmaximum des BR-Rohrs liegt genau über dem Amplitudenminimum
des Chassis Frequenzganges.



grüne Linie: Nahfeldmessung des Chassis
blaue Linie: Nahfeldmessung des BR-Rohres (korrigiert)
schwarze Linie: Kombination der beiden Messungen


Die Nahfeldmessungen sind nach der Methode entstanden, die im
ARTA-Handbuch sehr gut beschrieben ist.
Hierbei muss unter anderem der im Nahfeld gemessener
BR-Rohr Amplitudenfrequenzgang angepasst werden.

Der Faktor berechnet sich zu:
BR-Korr = (Sbr / Stt)^0,5 =0,44

Sbr = 9,6 cm^2 (Fläche BR-Rohr)
Stt = 49 cm^2 (Fläche TB Chassis)


Die Querschnittsfläche des BR-Rohres entspricht fast genau 1/5
der Fläche des TB-Chassis.
Dieser Wert muss mindestens erfüllt sein, damit unerwünschte BR-Rohr-Geräusche
nicht auftreten.

Grüße

Christoph
tiefton
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 29. Okt 2008, 14:38
Hi,

es sei hier noch in die Runde geworfen, dass der TB bei der Abstimmung recht gutmütig ist.
bei der Entwicklung der little Susi hat sich gezeigt, dass zwischen 3 und 6 Litern ein Spielraum ist, der ausgehend von den simulierten BR-Kanälen - auch gut durch gehör zu machen ist.
Der Tonale Charakter verändert sich nur durch ein "mehr" an Bass, also: Geschmackssache
CHX
Ist häufiger hier
#11 erstellt: 30. Okt 2008, 13:02
Hallo Zusammen,

Nahfeldmessungen:

Um lästige Reflexionen im Tieftonbereich zu umgehen können
Nahfeldmessungen durchgeführt werden.

In seiner Lautsprechermesstechnik-Bibel gibt Joe D’Appolito
die maximale Frequenz bis zu der die Nahfeldmessungen gültig sind
mit folgenden kleinen Gleichung an:

fmax=10950/D
D: Durchmesser des Chassis.

Das TB-Chassis hat einen Durchmesser von 7,9 cm.
Die Nahfeldmessung ist also theoretisch bis ca. 1,3 kHz gültig.



Fernfeldmessungen:

Lautsprecher werden üblicherweise im Fernfeld abgehört.
Im Fernfeld verhält sich ein Lautsprecher - wie der hier vorliegende TB –
wie eine Punktschallquelle.
Das bedeutet, dass der Amplitudenfrequenzgang für alle Frequenzen
pro Wegverdoppelung um 6 dB abnimmt.

Das Fernfeld beginnt für ein Chassis in einer Entfernung von:
Fernfeld = 5 * D
D: Durchmesser des Chassis.

Hier gilt: Fernfeld = 39,5 cm

Um also im Fernfeld des TB-Chassis zu messen, muss das Mikrofon
mindestens 39,5 cm vom Chassis entfernt sein.

Laut Andre soll der Lautsprecher beim Abhören mit seinem Hochtöner auf Ohrhöhe
ausgerichtet werden.

Im Buch vom Joe D’Appolito findet man eine Zeichnung, in der
die geometrischen Zusammenhänge beim Messen eines Lautsprechers verdeutlicht werden.
Diese ist hier noch um die Strecke t ergänzt, die den vertikalen Abstand von
Tieftöner zum Hochtöner darstellt.



Betrachtung für den Tieftöner



d1 stellt die Wegstrecke des Direktschalls vom Tieftöner zum Mikrofon dar.
(c + c’) ist die Wegstrecke der ersten Reflexion.
Die Bestimmung der Differenzstrecke beider Wege ist für die
Ermittlung der unteren Grenzfrequenz fu (für die,
die Fernfeldmessung nicht mehr gültig ist) von Bedeutung.

Bei unseren Messungen hatten die hier vorgestellten Größen folgende Werte:

t = 12 cm
h1 = a = 93 cm
h2 = a’ = 105 cm

d1= 104,6 cm (0 Grad – Messung / Mit ARTA ermittelt. )
Hierbei handelt es sich um die Strecke zwischen dem
Schallentstehungsort bis zum Mikrofon.


Es gilt weiter:

h2/h1 = a’/a = b’/b = 1,13
d = (d1^2 – t^2)^0.5 = 103,9 cm
d = b’ + b = 1,13*b + b = 2,13 * b
b = 48,8 cm
b’ = 55,1 cm

Daraus folgt:
c = 105 cm
c’ = 118,6 cm

u = (c + c’) – d1 = 119 cm = 1,19 m

fu = (344m/s)/u = 289 Hz

In der gemessenen Impulsantwort für das Chassis bei 0 Grad sollte nach
su = 1/ fu = 3,45 ms der Peak der ersten Reflexion sichtbar sein

Dies wird in der Messung auch bestätigt:


Die Messung ist also ab ca. 300 Hz frei von Reflexionen und entspricht einer
Freifeldmessung im Fernfeld des TB-Chassis.

Betrachtet man die Kurven für das Nahfeld (schwarz) und das Fernfeld (rot),
dann stellt man fest, dass der Bereich zwischen 300 Hz und 500 Hz von
der Kurvenform identisch verläuft.
Bei ca. 400 Hz können also beide Kurven zusammengesetzt werden.



Bis jetzt haben wir uns nur die Randbedingungen bei der Messung
des Tieftöners angeschaut.

Als nächstes folgt die Besprechung der Bedingungen bei Messungen
von Tieftöner und Hochtöner, die wichtig sind für die Entwicklung
der Frequenzweiche mit Simulationsprogrammen
wie Boxsim oder AudioCAD.

Grüße

Christoph
CHX
Ist häufiger hier
#12 erstellt: 30. Okt 2008, 15:16
Hallo Zusammen,

Um eine Frequenzweiche mit Boxsim oder AudioCAD zu entwickeln sind:

1. die Messungen des Amplitudenfrequenzganges
2. die Messung des Impedanzfrequenzganges
3. die Kenntnis des Schallentstehungsortes

für den Hoch- und Tieftöner notwendig.

Zunächst stellt sich die Frage wo platziere ich bei den Messungen
des Amplitudenfrequenzganges überhaupt das Mikrofon.

Idealerweise sollte das Messmikrofon an der Abhörposition
positioniert werden, um die Phasenbeziehungen beider Chassis korrekt zu erfassen.
Die Kenntnis der relativen Phase beider Chassis oder anders gesagt,
des relativen Schallentstehungsortes ist für die Weichenentwicklung
eminent wichtig.
Wie dieser zu ermitteln ist, ist im neuen ARTA-Handbuch
(Version 2.1) beschrieben.

Bei Messungen würde dann der Abstand zwischen Lautsprecher
und Mikrofon ca. 3 m betragen.
Wie bereits im Post #11 beschrieben wird bei diesem relativ großen
Abstand die untere Grenzfrequenz fu (vom Wert her) größer.

Wenn wir das Messmikrofon näher am Lautsprecher platzieren,
dann verändern sich aber die gemessenen Schalldruckfrequenzgänge
bezüglich Amplitude und Phase.

Da in Zukunft der Lautsprecher mit seinem Hochtöner
auf Ohrhöhe abgehört wird, ist der Winkel alphaH sowohl an der Abhörposition (Z),
als auch an der Mikrofonposition (M) gleich Null.




Dies verhält sich beim Tieftöner anders.
Der Winkel alphaTM ist ein anderer als alphaTZ.
Da a und d relativ gering sind, wird die Differenz der
Winkel alphaTM und alphaTZ relativ gering ausfallen.

Diese müsste bei ca. 5 Grad liegen.
Dies gilt ebenfalls für die Wegdifferenz (gT – gH) an der Mikrofonposition und am Zuhörerort.

Die Ergebnisse der Messungen am Mikrofon-Ort werden also nicht mit
denen am Zuhörer-Ort übereinstimmen.
Die Abweichungen sollten aber vernachlässigbar sein.

Sie auch:

Sie auch: Expositio_JMO

Hier noch die Winkelmessungen der Amplitudenfrequenzgänge
des Tief- und Hochtöners im Gehäuse bei 0, 15, 30, 45 Grad:





und der Impedanzfrequenzgang des Tieftöners:



Grüße

Christoph


[Beitrag von CHX am 30. Okt 2008, 18:54 bearbeitet]
CHX
Ist häufiger hier
#13 erstellt: 30. Okt 2008, 18:17
Hallo Zusammen,

relativer Schallentstehungsort (SEO):


Um eine verlässliche Frequenzweichensimulation durchführen zu können,
fehlt uns noch der relative Schallentstehungsort (SEO).
Dieser kann sehr schnell mit ARTA ausgemessen werden.
ARTA muss hierzu die Messungen im 2-Kanal-Modus durchführen.

In der gemessenen Impulsantwort, wird der Cursor (gelb) auf Sample 300 gesetzt.
Das ist der Entstehungszeitpunkt des Impulses.
Der rote Marker wird auf das Maximum der Impulsantwort gesetzt.

Wird in ARTA -> View -> Gate time aktiviert, dann kann man die Strecke
vom SEO bis zum Mikrofon unten rechts ablesen:



Impulsantwort des Tieftöners bei der 15 Grad Messung
TT_SEO – Mikrofon = 103,92 cm



Impulsantwort des Hochtöners bei der 15 Grad Messung
HT_SEO – Mikrofon = 101,77 cm

Relativer-SEO = 103,92 – 101,77 cm = 21,5 mm

Dieser Wert muss in Boxsim unter den Eingaben für den Tieftöner
bei Lage des SEO eingetragen werden.
Der entsprechende Wert für den Hochtöner in Boxsim ist Null.

Phase des Chassis am SEO:

Es muss aber noch ein weiterer Punkt erledigt werden.
Und zwar muss noch die Phase des Chassis am SEO bestimmt werden.

Hierzu wird der gelbe Cursor links vor dem Impuls positioniert (z.B. auf den Sample 300).

Der rote Marker wird auf das Maximum des Impulses positioniert.

Nun drückt man den Knopf [Get].
ARTA rechnet nun die Laufzeit zwischen dem gelben Cursor und
dem roten Marker raus.

Der rote Marker wird jetzt links neben der ersten Reflexion positioniert.

Der Frequenzgang kann nun berechnet werden.

Dieser Frequenzgang kann nun für ein Arbeiten mit Boxsim oder AudioCAD exportiert werden.

Die im Boxsim oder AudioCAD ermittelten Amplitudenfrequenzgänge sollten
mit denen übereinstimmen, die bei der Messung des Lautsprechers
mit der aufgebauten Weiche erstellt werden.
Die Messbedingungen müssen dann natürlich die gleichen sein
wie bei der Messung der Einzelchassis im Gehäuse.

Grüße

Christoph
Botz0815
Ist häufiger hier
#14 erstellt: 30. Okt 2008, 20:43
Hi,

Du nimmst Dir ja mal richtig Zeit für mich.
Das nenn ich mal eine gelungene Zusammenfassung. Da versteh sogar ich alles

Dank Dir

Gruß
Andre
doctormase
Inventar
#15 erstellt: 30. Okt 2008, 21:13
hallo!

2 sachen verstehe ich nicht ganz:

-du kannst vernünftig messen und möchtest die frequenzweiche mittels simulation entwickeln?

-du hast wieviele messpunkte bei der fernfeldmessung des tmt zwischen 500 und 1khz? zwischen 1khz und 2khz? und willst dich darauf verlassen?

ich bin für ein bisschen mehr praxisnähe. die chirurgische akribie ist beim einsatz der kettensäge for the birds.
aber wenn zum schluss das rundstrahlverhalten mittels knallbuntem tannenbaum dargestellt wird, ist wieder alles in ordnung und das forum zufrieden. also don't worry.

beste grüsse!
dr.m

ps: nicht persönlich nehmen. das predige ich schon ewig. ist vielleicht auch eine frage der philosophie.;)
CHX
Ist häufiger hier
#16 erstellt: 30. Okt 2008, 22:19
@doktormase

Kannst Du Dich einwenig präziser Ausdrücken.
Du verunsicherst Andre ja total.

Bitte teile uns mit welche praktischen Erfahrungen Du mit Simulationsprogrammen
bei der Weichenentwicklung gemacht hast?

Grüße

Christoph
doctormase
Inventar
#17 erstellt: 30. Okt 2008, 22:39
hallo christoph!

entschuldige.
was ich sagen wollte, war:
bei den messungen wird ein zeitfenster gesetzt, was im konkreten fall zur folge hat, dass nur alle ~300hz ein messpunkt ist. alles, was gerade im unteren frequenzbereich dargestellt wird, ist ein reines zufallsprodukt. naja, nennen wir's eine annäherung.

beispiel: deine zusammensetzung aus nahfeldmessung und fernfeldmessung basiert auf der annahme, dass der bereich zwischen 300 und 500hz deckungsgleich verläuft. in diesem bereich arbeitet arta mit 1 (in worten: einem) messpunkt. von verlauf kann also keine rede sein.

stellen wir uns also einmal vor, was ein simulationsprogramm mit einer solchen annäherung macht, wenn es davon ausgeht, dass sie dem realen frequenzverlauf entspricht...
ich halte das für eine völlig unnötige fehlerquelle.

das gute alte 'bauteile tauschen und messen' mag antiquiert erscheinen - ist aber nach meinem dafürhalten durch nichts zu ersetzen. und ein paar raumeinflüsse zulassen, um die messgenauigkeit zu erhöhen, schadet auch nicht. auch wenn's nicht so schön aussieht.

simulation ist nur etwas für gehäuse. das zeitfenster soll freifeldmessung simulieren. tatsächlich blendet es komplett alles untenrum weg und ersetzt es durch eine schätzung. dessen sind sich die wenigsten bewusst.

ich denke, das war verständlicher.

beste grüsse!
dr.m
CHX
Ist häufiger hier
#18 erstellt: 31. Okt 2008, 00:25
@doktormase
Danke für die Antwort

Es gilt doch folgendes:

Fs = 48 kHz (Abtastfrequenz)
N = 8192 (FFT Länge)
M = 165 (Anzahl der Punkte im Fenster)

Und damit:
Frequenzauflösung: f0 = Fs / N = 5,8 Hz
Untere Grenzfrequenz: fu = Fs / M = 291 Hz


Wenn ich in ARTA ein Fenster im Zeitbereich verwende wird rechts neben
dem roten Marker alles mit Nullen aufgefüllt, so dass man auf hier N=8192 Punkte kommt.

Wir haben also eine Frequenzauflösung von 6 Hz ab der unteren
Grenzfrequenz von 291 Hz aufwärts erreicht.

Grüße

Christoph
Botz0815
Ist häufiger hier
#19 erstellt: 31. Okt 2008, 01:29
Hallo zusammen,

selten so gelacht wie gerade bei Olaf Schubert

Aber zurück hier zum Thema.
So ganz gerafft hab ich die letzten Beiträge wirklich nicht. Aber des lass ich mir mal in Ruhe erklären.
Inzwischen gibts auch schon die erste Boxsim Datei zum Download.
Wer Lust und Laune hat darf (soll) gerne seinen Meinung und Verbesserungsvorschläge abgeben.
Zum Thema Frequenzweichenentwicklung wollte ich noch sagen, dass wir uns nicht auf eine Simulation verlassen wollen.
Wir wollen uns die Simulation von Audiocad schon alleine als Vergleich mit den anderen Entwürfen, die hoffentlich kommen werden anschauen. Außerdem habe ich vor, (wenn sich nicht wirklich alle einig sind, wovon ich ausgehe) mindestens 2 Weichen aufzubauen und im Hörtest dann zu entscheiden.

Gruß
Andre
CHX
Ist häufiger hier
#20 erstellt: 31. Okt 2008, 12:06
Hallo Zusammen,

das Auffüllen der Impulsantwort mit Nullen erhöht natürlich
nicht die Auflösung im Frequenzbereich.
Es glättet den Frequenzgang nur !!!


doktormase hat hier einen wichtigen Aspekt erwähnt, den man
nicht außer acht lassen sollte.

Dennoch:

Doktormase schrieb:
beispiel: deine zusammensetzung aus nahfeldmessung und fernfeldmessung
basiert auf der annahme, dass der bereich zwischen 300 und 500hz deckungsgleich
verläuft. in diesem bereich arbeitet arta mit 1 (in worten: einem) messpunkt.
von verlauf kann also keine rede sein.


Die Nahfeldmessung hat eben nicht eine echte Auflösung von
ca. 300 Hz sondern für N = 8192 eine von 6 Hz.
Bei der Nahfeldmessung ist kein >>Fenstern<< notwendig.
Man hat also bis 500 Hz eine echte Auflösung von 6 Hz vorliegen.
Die Nahfeldmessung ist ja (theoretisch) bis 1,3 kHz gültig.

Im Folgenden soll die Auswirkung der Fensterlänge (im Zeitbereich)
auf die Genauigkeit der Darstellung im Frequenzbereich betrachtet werden.
Als Basis wird hier die Nahfeldmessung des TB-Chassis genommen.



Fs = 48 kHz
Schwarze Kurve: N = 8192 Samples (echte Auflösung von 6 Hz)
Rote Kurve: N = 165 Samples (mit Nullen auf N=1024 aufgefüllt) echte Auflösung von 291 Hz


Hier ist ganz deutlich zu sehen, dass bei der roten Kurve die
Informationen über den Peaks bei ca. 600 Hz vollständig fehlen.

Die Kurve ist also nicht nur lediglich ab 291 Hz gültig, sondern hat auch nur eine
echte Auflösung von 291 Hz. Was zur Folge haben kann,
dass auch Informationen bei höheren Frequenzen fehlen können.


doktormase danke noch einmal für diesen wichtigen Hinweis.

Wenn man Raumreflexion in der Impulsantwort zulassen würde,
kann das auch zu Fehlinterpretationen des Frequenzganges führen.
Einen aktuellen Fall haben wir bei der Messung der Menhir erlebt.
Hier wurde eine Senke im Frequenzbereich dem Chassis zugesprochen.
Nach näherer Betrachtung hat es sich aber als Bodenreflexion herausgestellt.
Ich muss zugeben die Messbedingungen waren extrem.
(Lautsprecher stand auf dem Boden – Mikrofon war in 3 m Entfernung aufgestellt)

Um eine Messung perfekt zu machen würde ich eher dafür sorgen,
die entsprechenden Vorkehrung bezüglich Messraum durchzuführen.

Aber auch in sehr guten reflexionsarmen Räumen erreicht man nur eine
Frequenzauflösung von ca. 70 Hz.

Wenn wir den Frequenzbereich von 500 Hz bis 6 kHz betrachten,
dann haben wir für die Frequenzweichensimulation in diesem
Bereich bei fu = 291 Hz ca. 20 echte Messpunkte.
Bei fu = 70 Hz wären es ca. 80 echte Messpunkte.

Die Frage, die wir uns jetzt stellen könnten ist:
Wie groß muss die Frequenzauflösung (fu) sein, um noch verlässliche
Ergebnisse zu bekommen.


Wir wollen hier untersuchen wie genau ein Programm
(Boxsim oder AudioCAD), den Amplitudenfrequenzgang einer
Frequenzweiche simulieren kann.
Dieses wird natürlich in einer Messung kontrolliert.

Ich finde, dass ein Simulationsprogramm gerade in einem Forum
das ideale Werkzeug ist, um mit mehreren Leuten einen Lautsprecher zu entwickeln.
Korrekt gemessene Daten vorausgesetzt.

Grüße

Christoph
CHX
Ist häufiger hier
#21 erstellt: 31. Okt 2008, 13:20
Hallo Zusammen,

die Antwort auf die Frage nach der Genauigkeit der Frequenzauflösung,
kann ich mir natürlich auch selber geben:

Wenn ein Chassis solche schmalen Peaks wie im oberen Bild produziert,
dann muss das System auch in der Lage sein diese aufzuzeigen.
(Wenn diese von Interesse sind).

Um Messungen so genau wie möglich zu erstellen,
muss man dafür sorgen, dass fu (vom Wert) klein wird.

Wie sieht aber die Realität aus?
Gibt es Lautsprecherchassis, die so schmale Peaks produzieren,
dass man diese für Frequenzen ab ca. 300 Hz in einer quasi Freifeldmessung
nicht sieht (Die Betrachtung des Frequenzbereiches ab 300 Hz sollte für
eine Frequenzweichenentwicklung reichen.)?

Grüße

Christoph
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#22 erstellt: 31. Okt 2008, 15:17
Moin,

wenn ich den Mess- und Simulationsteil mal kommentieren darf: warum macht Ihr Euch so einen Aufwand? Und damit sind alle gemeint. Da wird mit Millilitern und Mikrometern die Abstimmung so angepasst, dass in der Simulation ein gewünschter Frequenzgang rauskommt.

So what? Es kommt am Ende eh nicht das raus, was Ihr wollt. Gehäusesimulation ist gut um zu schauen, ob das Chassis wirklich in das Gehäuse geht, also der Frequenzgang nicht völlig aus dem Ruder läuft. Mit ein wenig Erfahrung weiß man das aber schon anhand der TSP.

Womit wir beim nächsten Thema wären: Gehäusesimulation basierend auf den TSP. Genausogut kann man ner Kuh das Tanzen beibringen. Diese mistigen Dinger taugen für Annäherungen, mehr nicht. Bei welchem Pegel wurden die TSP denn gemessen? Wie warm war die Schwingspule? Wie warm war die Umgebung? Wie genau das Zusatzgewicht abgemessen? Das Zusatzvolumen abgestimmt?

Und dann die Nahfeldmessung. Was sagt die denn aus? Nichts, was im realen Leben von Bedeutung wäre. Messt Eure Lautsprecher im Raum, mit allen möglichen Reflexionen, ignoriert Peaks und Dips, das reicht. Führt nebenher auch noch zu einem viel saubereren, da nicht überhöhten Bass.

Das geht alles viel einfacher:

- Gehäuseformat wählen
- passendes Chassis anhand der Hersteller-TSP raussuchen (bei seriösen passen die idR ganz gut)
- Chassis in Gehäuse einbauen
- messen mit sehr langem Gate*
- Weiche entwickeln
- fertig

Geht doch ganz fix.

Cpt.

* AudioCAD hat eine tolle Funktion: da kann man den akustischen Frequenzgang aus 2 Dateien zusammenkloben. Das gibt folgende schöne Möglichkeit: man macht eine Messung, setzt das Gate einmal vor die erste Reflexion (dadurch erreicht man meist bis ca. 400 Hz runter realistische Werte), und exportiert die Messung ungeglättet. Aus der selbern Impulsantwort entfernt man nun das Gate (oder setzt es auf eine sehr lange Zeitspanne, z. B. 100 ms, das reicht schon), glättet über eine ganze Oktave, und exportiert das dann. In AudioCAD kann man die beiden Dateien dann zusammenfügen.
CHX
Ist häufiger hier
#23 erstellt: 31. Okt 2008, 16:38
Hi Cpt.,

nichts anderes haben wir bis jetzt gemacht.

- Gehäuseform wählen
- passendes Chassis anhand der HobbyHiFi-TSP raussuchen
- Chassis in Gehäuse einbauen
- Ermittlung der Messung bis ca. 300 Hz

Steht noch an
- Weiche entwickeln


Das stimmt es geht fix.

Andre möchte sich als Neueinsteiger mit dem Lautsprecherbau umfangreicher befassen.
Ich bin davon ausgegangen, dass Ihn vielleicht einige Hintergründe interessieren.

Grüße

Christoph
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#24 erstellt: 31. Okt 2008, 16:56
Moin,


CHX schrieb:
- Ermittlung der Messung bis ca. 300 Hz


siehst Du, doch was anders. Wozu diese Messung? Es reicht eine Messung. Wenn man will, kann man die auch zweimal auswerten, wie von mir beschrieben. Muss man aber nicht.


Andre möchte sich als Neueinsteiger mit dem Lautsprecherbau umfangreicher befassen.
Ich bin davon ausgegangen, dass Ihn vielleicht einige Hintergründe interessieren.


Wenn er Neueinsteiger ist, dann kann man ihm auch gleich erzählen, dass einige der von D'Appolito et. al. dargestellten Rechnungen und Methoden in der Praxis zu, sagen wir mal, suboptimalen Ergebnissen führen.

Oh, ganz nebenbei: Der SEO ist absolut uninteressant, wenn man eine Zweikanalmessung macht und den Messaufbau an sich zwischen den Messungen nicht verändert. Dann hat man aus Prinzip keine Probleme in der Simulation.

@doctormase: Simulation für Gehäuse taugt nur, um festzustellen, ob das geplante Gehäuse nichts furchtbares verursacht. Danach misst man dann den Frequenzgang aller verbauten Chassis korrekt, überträgt die Daten ins Simulationsprogramm und macht da weiter. Alles nach der Messung ist nur noch Mathematik. Mit ein wenig Aufwand bekommt man sogar die parasitären Einflüsse der Bauteile hin (z. B. die Längsinduktivität aller eingesetzten Bauteile). Die abschließende Messung ist nur noch zur Kontrolle.

Cpt.
CHX
Ist häufiger hier
#25 erstellt: 31. Okt 2008, 17:38
Hi,


Cpt._Baseballbatboy schrieb:

siehst Du, doch was anders. Wozu diese Messung? Es reicht eine Messung. Wenn man will, kann man die auch zweimal auswerten, wie von mir beschrieben. Muss man aber nicht.

Das war leider ein Missverständnis ich mache in der Regel nur eine Messung,
die ab 300 Hz (und größer) gültig ist. Für die Frequenzweichenentwicklung reicht diese aus.
Hier wurde die Nahfeldmessung nur aus Interesse durchgeführt.


Cpt._Baseballbatboy schrieb:

Wenn er Neueinsteiger ist, dann kann man ihm auch gleich erzählen, dass einige der von D'Appolito et. al. dargestellten Rechnungen und Methoden in der Praxis zu, sagen wir mal, suboptimalen Ergebnissen führen.

Kannst Du uns bitte sagen welche Rechnungen und Methoden das sind.


Cpt._Baseballbatboy schrieb:

Oh, ganz nebenbei: Der SEO ist absolut uninteressant, wenn man eine Zweikanalmessung macht und den Messaufbau an sich zwischen den Messungen nicht verändert. Dann hat man aus Prinzip keine Probleme in der Simulation.
Cpt.


Da hast Du recht.
Unschön ist der Verlauf der Phase bei dieser Methode.
Das ist aber Kosmetik.

Grüße

Christoph
doctormase
Inventar
#26 erstellt: 31. Okt 2008, 18:12
hallo!

so trivial, als dass man hier mit patentrezepten a la "pi mal auge reicht" oder "es geht nur mit der und der auflösung" arbeiten sollte, ist das alles nun doch nicht.

dass das tsp-modell zur gehäuseberechnung nur einen anhalt gibt, sollte klar sein. ein doppelt so grosses gehäuse sollte hier auch funktionieren. in der PRAXIS (ja, auch ich habe eine shift-taste) bedeutet das aber verdammt asketischen sound, und wenn der raum 10x mehr einfluss hat...(oder wir biegen sinnloserweise per weiche ein paar db runter)

zur auflösung: der schmalbandige peak interessiert eigentlich so lange nicht, wie er nicht hörbar ist und nicht zufällig einer der wenigen messpunkte genau DA liegt. wenn man keine ahnung hat, woher der lustlose schlenker zu tiefen frequenzen hin kommt (bei der fenstermessung), kann man sich den getrost schenken.

sicher ist das alles nur mathematik. mit zahlen wie "eine hand voll" lässt sich aber schlecht rechnen. und wenn die überschlagsrechnung reicht: wozu dann das ganze geschisse?

ganz ehrlich, wichtig ist doch nur eines: man muss wissen, was man tut!
lang und breit darüber zu sinnieren, wie man den perfekten chirurgischen schnitt ansetzt, um dann beherzt zur kettensäge zu greifen, lässt mich immer ratlos zurück...
nur darum gings mir.

beste grüsse!
dr.m
sansuii
Stammgast
#27 erstellt: 31. Okt 2008, 18:23
Moinsen,


Cpt._Baseballbatboy schrieb:
(...)
Und dann die Nahfeldmessung. Was sagt die denn aus? Nichts, was im realen Leben von Bedeutung wäre.


Hört hört ... !


Cpt._Baseballbatboy schrieb:

Messt Eure Lautsprecher im Raum, mit allen möglichen Reflexionen, ignoriert Peaks und Dips, das reicht.


Also da hab ich dich wohl wirklich falsch eigeschätzt, ich gehe mit allem was du hier gesagt hast 100% konform !!!




Cpt._Baseballbatboy schrieb:

Führt nebenher auch noch zu einem viel saubereren, da nicht überhöhten Bass.



Bestes Beispiel hie in diesem Baubericht, schauen wir uns doch mal die Impedanz genauer an:



Da seh ich bei ca. 650 Hz und der doppelten Frequenz also 1300 Hz "stöhrungen" ...

Hmmmm und beim SPL ?



Ups !

Wat denn da los ?

Nochmal genauer hingeschaut:



Also ich tipp auf ne stehnende Welle im Gehäuse, und wenn ich 650 Hz in die Wellenlänge zurückrechne komm ich auf ca. 25cm, taucht dieses Maß bei euch auf ?



Gruß,
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#28 erstellt: 31. Okt 2008, 18:44
Moin,


CHX schrieb:
Das war leider ein Missverständnis ich mache in der Regel nur eine Messung,
die ab 300 Hz (und größer) gültig ist. Für die Frequenzweichenentwicklung reicht diese aus.


siehst Du, das ist eines der Probleme, die D'Appolito und Konsorten verursacht haben.

Nehmen wir an, man kann 5 ms reflexionsfrei messen. Dann ist die Messung nach allgemeiner Lehrmeinung ab 200 Hz gültig. Dieses Wort "gültig" ist das gefährliche. Die Wahrheit ist, dass die Messung eine Frequenzauflösung von 200 Hz hat und eine Annäherung an die Realität ist. Bei 200 Hz ist diese Annäherung aber immer noch sehr grob, eine Oktave drüber sieht das meist schon erheblich besser aus.

Dann wird versucht, diesen Missstand durch eine Nahfeldmessung zu umgehen. Der nächste Unsinn! Gerade bei BR-Lautsprechern muss man zwei Messungen durchführen, und passend korrigieren, damit das Ergebnis plausibel gemacht werden kann. Da kann man auch gleich bei der Simulation bleiben. Oder wenn man unbedingt das Ergebnis aus Simulation und Realität miteinander vergleichen möchte, dann macht man eine Impedanzmessung. Ist einfacher und geht ganz ohne Korrektur.

Und was hat man als Ergebnis, wenn man eine Freifeldmessung derart nachgebildet hat? Nichts, was der Realität unter Betriebsbedingungen auch nur ansatzweise nahe kommt. Oder hört Ihr immer im RAR? Wohl eher nicht.

Und dann sind wir schon wieder bei der Aussage, dass eine Messung bis 300 Hz hinunter für die Frequenzweichenentwicklung ausreicht. Zum Beispiel musst Du doch irgendwo den Baffle Step lassen, gell? Gängige Lösung: niederbügeln. Nach welchen Kriterien denn? Denen aus Deiner Nahfeldmessung, die Dir den Pegel im Bass unter Freifeldbedingungen angibt? Oder den aus einer "echten" Messung bis 10 Hz runter, wo Du dann auch noch die Effekte der Begrenzungsflächen hast?

Cpt.
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#29 erstellt: 31. Okt 2008, 18:57
Moin,


sansuii schrieb:
Also da hab ich dich wohl wirklich falsch eigeschätzt


nein, Du hast mich nur nie richtig verstanden/meine Beiträge nie richtig gelesen. Diese Aussagen tätige ich schon geraume Zeit.

Cpt.
doctormase
Inventar
#30 erstellt: 31. Okt 2008, 19:00
wunderbar, die letzten beiträge!

da kommt mal was rum.

klasse!

gruss!
dr.m


[Beitrag von doctormase am 31. Okt 2008, 19:01 bearbeitet]
P.Krips
Inventar
#31 erstellt: 31. Okt 2008, 20:40
Hallo,

irgendwie versteh ich die Probleme mit der Frequenzauflösung nicht.
Ich messe mit DLSA, da habe ich bei "Normalmessungen" hartnäckig eine Frequenzauflösung von 12,5 Hz, unabhängig von der Fensterung und in einem anderen Messbereich 1,6 Hz.

Ist das geschilderte Auflösungsproblem eine "Spezialität" von ARTA ??

Gruß
Peter Krips
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#32 erstellt: 31. Okt 2008, 20:55
Moin,


P.Krips schrieb:
Ist das geschilderte Auflösungsproblem eine "Spezialität" von ARTA ??


nein, ein mathematisches, das jedes Programm hat, das irgendwie mit der FFT arbeitet. Es geht nicht anders.

Dabei muss man aber unterscheiden zwischen scheinbarer (Abtastrate/FFT-Länge) und tatsächlicher (1/Fensterlänge) Auflösung unterscheiden. Wurde in diesem Thread schonmal erwähnt.

Cpt.


[Beitrag von Cpt._Baseballbatboy am 31. Okt 2008, 20:56 bearbeitet]
P.Krips
Inventar
#33 erstellt: 31. Okt 2008, 21:08
Hallo,


Cpt._Baseballbatboy schrieb:
Moin,


P.Krips schrieb:
Ist das geschilderte Auflösungsproblem eine "Spezialität" von ARTA ??


nein, ein mathematisches, das jedes Programm hat, das irgendwie mit der FFT arbeitet. Es geht nicht anders.

Dabei muss man aber unterscheiden zwischen scheinbarer (Abtastrate/FFT-Länge) und tatsächlicher (1/Fensterlänge) Auflösung unterscheiden. Wurde in diesem Thread schonmal erwähnt.

Cpt.


ich messe bei DLSA eigentlich nur mit Impuls und nicht mit FFT, kann das den Unterschied in der Auflösung ausmachen ?

Allerdings messe ich entweder groundplane (in der Scheune), was den Frequenzbereich nach "unten" beträchtlich ausdehnt, oder ebenfalls in der Scheune so, daß Mikro und Box so ca 2,50 m Abstand zum Boden haben.
Dann noch eine dicke Lage Dämpfungsmaterial zwischen Micro und Box auf den Boden legen, und die Bodenreflexion ist weg, erweitert den Messbereich auch nicht unwesentlich....

Gruß
Peter Krips

P.S. habe mir mit einem Editor noch mal Messdateien angesehen, die vorher genannten Auflösungen sind tatsächlich in den Dateien.....


[Beitrag von P.Krips am 31. Okt 2008, 21:10 bearbeitet]
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#34 erstellt: 31. Okt 2008, 21:40
Moin,


P.Krips schrieb:
ich messe bei DLSA eigentlich nur mit Impuls und nicht mit FFT, kann das den Unterschied in der Auflösung ausmachen ?


und der Impuls wird per FFT in einen Frequenzgang umgewandelt. Also gelten meine genannten Regeln auch da.

Die tatsächliche Auflösung ist also abhängig von der Länge des Fensters. Wenn man das Fenster lang machen kann, ohne Reflexionen mit zu messen, dann steigt natürlich auch die tatsächliche Frequenzauflösung.

Stellt sich natürlich die Frage, warum man die Reflexionen unbedingt ausblenden will. IMHO sollte spätestens unterhalb von 200 Hz zum Zweck der Heim-LS-Entwicklung mit Reflexionen gemessen werden. Dann hat man gute Chancen, die üblichen Betriebsbedingungen zu erfassen.

Will man nach Norm (IEC 268-5) messen, dann immer ohne Reflexion. Dabei geht es aber um Vergleichbarkeit, nicht um Realitätsnähe.

Cpt.
P.Krips
Inventar
#35 erstellt: 31. Okt 2008, 22:01
Hallo,


Cpt._Baseballbatboy schrieb:
Moin,


P.Krips schrieb:
ich messe bei DLSA eigentlich nur mit Impuls und nicht mit FFT, kann das den Unterschied in der Auflösung ausmachen ?


und der Impuls wird per FFT in einen Frequenzgang umgewandelt. Also gelten meine genannten Regeln auch da.

Die tatsächliche Auflösung ist also abhängig von der Länge des Fensters. Wenn man das Fenster lang machen kann, ohne Reflexionen mit zu messen, dann steigt natürlich auch die tatsächliche Frequenzauflösung.

Stellt sich natürlich die Frage, warum man die Reflexionen unbedingt ausblenden will.

..weil z.B. bei einer Mehr-als-2-Weger-Entwicklung und mitgemessenen Reflexionen möglicherweise noch im Übernahmebereich von 2 Treibern bei der Frequenzweichenentwicklung nur Müll dabei herauskommt.



IMHO sollte spätestens unterhalb von 200 Hz zum Zweck der Heim-LS-Entwicklung mit Reflexionen gemessen werden. Dann hat man gute Chancen, die üblichen Betriebsbedingungen zu erfassen.

Das ist richtig, mach ich mittlerweile zusätzlich auch, um die Bassabstimmung an den Roomgain anzupassen, ansonsten versuch ich weiterhin so tief wie möglich reflexionsfrei zu messen....


Will man nach Norm (IEC 268-5) messen, dann immer ohne Reflexion. Dabei geht es aber um Vergleichbarkeit, nicht um Realitätsnähe.

Kann man so oder so sehen, ich halte möglichst breitbandige reflexionsfreie Messungen für sehr realitätsnah....
Evtl. mach ich am Wochenanfang mal ein Experiment:
1. Noch vorhandene Box (im Avatar) im Raum im Nahfeld zu messen und 2. ohne Fensterung am Hörplatz incl. allen Raumschweinereien.
Aus den beiden Messungen dann eine "Roomgaindifferenzdatei" generieren, die ich dann in Simus verwenden kann, um bei der Entwicklung gleich einen Anhaltspunkt für den benötigten Bassrolloff der Box bei gleicher Aufstellposition zu bekommen.
Um der Frage zuvorzukommen: ja, die Nachfolgerbox wird die gleiche Schallwandbreite haben....

Gruß
Peter Krips
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#36 erstellt: 01. Nov 2008, 01:25
Moin,


P.Krips schrieb:
..weil z.B. bei einer Mehr-als-2-Weger-Entwicklung und mitgemessenen Reflexionen möglicherweise noch im Übernahmebereich von 2 Treibern bei der Frequenzweichenentwicklung nur Müll dabei herauskommt.


deshalb habe ich ja ein paar Beiträge vorher von einer Mischung beider Arten gesprochen. Man kann natürlich die erste (also Boden-) Reflexion gleich mitbeachten, ist bestimmte kein Nachteil.



Evtl. mach ich am Wochenanfang mal ein Experiment:
1. Noch vorhandene Box (im Avatar) im Raum im Nahfeld zu messen und 2. ohne Fensterung am Hörplatz incl. allen Raumschweinereien.
Aus den beiden Messungen dann eine "Roomgaindifferenzdatei" generieren, die ich dann in Simus verwenden kann, um bei der Entwicklung gleich einen Anhaltspunkt für den benötigten Bassrolloff der Box bei gleicher Aufstellposition zu bekommen.


Das halte ich für eine verfolgenswerte Idee. Dabei ist es IMHO auch zweitrangig, ob die Box die gleiche Schallwandbreite hat, denn in dem Bereich, wo das Roomgain wirkt, kann man bei normalgroßen Boxen von einem Kugelstrahler ausgehen.

Cpt.

P.S.: Gee, was red' ich heut Abend geschwollen daher.
doctormase
Inventar
#37 erstellt: 01. Nov 2008, 12:55
hallo!

um den bezug zum eigentlichen projekt mal wieder hervorzuheben:
wenn ihr tatsächlich bei ~3.5khz trennen wollt und euch nochmal die messung aus post 11 anschaut - hand auf's herz - was wär mit dem bereich zwischen 600 und 1500hz passiert?

und jetzt, nachdem wir hier rumpoltern und sansuii in post 27 sehr schön auf die feinheiten zeigt?
was der cpt. sagt, klingt in den meisten ohren wahrscheinlich oberflächlich. ganz das gegenteil ist aber der fall, das sollte jetzt klar werden.
und der peter hat eine interessante sache vor.

also, nicht böse sein - auch wenn die sache hier etwas umfangreicher wird, als geplant.

die frage ist natürlich, ob bei einer 60euro-box nicht ein paar stücke trittschalldämmung schon ausreichen, um das gewissen zu beruhigen. man muss eben nur wissen, was man tut....


beste grüsse!
dr.m
CHX
Ist häufiger hier
#38 erstellt: 03. Nov 2008, 11:59
Hallo Zusammen,

wie bereits doctormase und natürlich sansuii erwähnt hat,
sollten wir zunächst versuchen die hässliche stehende Welle im Gehäuse
zu bedämpfen.

@Botz0815
So wie Du mir mitgeteilt hast, betragen die Innenmaße
des Gehäuses 25,2 x 13,2 x 14 cm.
Was hast Du bis jetzt bezüglich Schallabsorption im Gehäuse
unternommen?

www.hifi-selbstbau.de schreibt zu diesem Thema:

Bei porösen Absorbern wie Schaumstoff, Vlies etc. funktioniert Absorption dadurch,
dass die Geschwindigkeit der "Schallteilchen" durch Reibung in Wärme umgewandelt wird.
An den Wänden muss die Geschwindigkeit immer 0 sein (sofern sie nicht mitschwingen) ->
dort kann poröses Absorptionsmaterial keine Wirkung zeigen.
Im Abstand von Lambda/4 hat die stehende Welle die größte Geschwindigkeit, hier kann poröses
Absorptionsmaterial optimal wirken. Allerdings wird auch dort eine gewisse Schichtdicke benötigt, damit der Effekt groß genug ist.


@ P.Krips
Hallo Peter,
ich hoffe ich darf Dich aus Deiner Email an mich - bezüglich Gehäuseabsorption - zitieren:

Wenn es BR ist, dann eigentlich nur eine stramm gewickelte Rolle
(evtl noch was besser dämpfendes wie Glas/oder Steinwolle mit einwickeln)
als "Kloß" in die Gehäusemitte zu klemmen, da nur in der Gehäusemitte,
wo die größte Schnelle der Stehwelle herrscht, sie auch bedämpft werden kann.


Eine erneute Messung des Impedanzfrequenzganges
(bzw. des Amplitudenfrequenzganges im Nahfeld) mit entsprechend platzierten
Absorptionsmaterial sollte hoffentlich die Theorie bestätigen.

@P.Krips
Bin auf die "Roomgaindifferenzdatei" gespannt.


Grüße

Christoph
Botz0815
Ist häufiger hier
#39 erstellt: 04. Nov 2008, 09:06

CHX schrieb:
Hallo Zusammen,

wie bereits doctormase und natürlich sansuii erwähnt hat,
sollten wir zunächst versuchen die hässliche stehende Welle im Gehäuse
zu bedämpfen.

@Botz0815
So wie Du mir mitgeteilt hast, betragen die Innenmaße
des Gehäuses 25,2 x 13,2 x 14 cm.
Was hast Du bis jetzt bezüglich Schallabsorption im Gehäuse
unternommen?


Das Innenmaß der Box ist 25,2cm. Bei der Messung war auch noch nichts bedämpft. Ich war ja froh, dass ich das Gehäuse überhaupt fertig bekommen habe.

Macht es jetzt eigentlich Sinn die Messung zu wiederholen? Für die Entwicklung der Weiche sollten die Messungen doch reichen oder seh ich das falsch?


Cpt._Baseballbatboy schrieb:

Messt Eure Lautsprecher im Raum, mit allen möglichen Reflexionen, ignoriert Peaks und Dips, das reicht. Führt nebenher auch noch zu einem viel saubereren, da nicht überhöhten Bass.


Das würde mir nur was bringen, wenn ich nicht in absehbarer Zeit umziehen würde. Da ich das aber vorhabe, bringts mir nix.

Gruß
Andre
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#40 erstellt: 04. Nov 2008, 17:01
Moin,


Botz0815 schrieb:
Das würde mir nur was bringen, wenn ich nicht in absehbarer Zeit umziehen würde. Da ich das aber vorhabe, bringts mir nix.


doch. Denn der zukünftige Raum wird "ähnliche" akustische Eigenschaften aufweisen wie der jetzige. Soll heißen, das Roomgain wird "ähnliche" Dimensionen annehmen wie jetzt. Mit einer Linearabstimmung bis in den Bass kommst Du nicht besser davon.

Cpt.

P.S.: wenn Dir natürlich die lineare Abstimmung besser gefällt, dann sei es Dir unbenommen, genau die zu wählen. Mit der Einbeziehung des Roomgains bist Du aber näher an der Wahrheit.
Botz0815
Ist häufiger hier
#41 erstellt: 04. Nov 2008, 18:21
Moin,


Cpt._Baseballbatboy schrieb:
Moin,


Botz0815 schrieb:
Das würde mir nur was bringen, wenn ich nicht in absehbarer Zeit umziehen würde. Da ich das aber vorhabe, bringts mir nix.


doch. Denn der zukünftige Raum wird "ähnliche" akustische Eigenschaften aufweisen wie der jetzige. Soll heißen, das Roomgain wird "ähnliche" Dimensionen annehmen wie jetzt. Mit einer Linearabstimmung bis in den Bass kommst Du nicht besser davon.

Cpt.

P.S.: wenn Dir natürlich die lineare Abstimmung besser gefällt, dann sei es Dir unbenommen, genau die zu wählen. Mit der Einbeziehung des Roomgains bist Du aber näher an der Wahrheit.



mein momentaner Wohnraum ist eine offene Wohn-Ess-Küche im ausgebauten Dachstuhl mit geschätzten 4.5m Raumhöhe und ca. 30-40m². Ich glaube nicht, dass mein zukünftiger Raum ähnliche Eigenschaften hat
Wenn ich mir irgendwann LS bauen werde, die nicht nur zum Einstieg bzw. zum lernen taugen sollen, dann werd ich mir des mit Sicherheit überlegen. Dann würds Sinn machen. Nur für das Projekt geht es denke ich zu weit.

Gruß
Andre
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#42 erstellt: 04. Nov 2008, 23:47
Moin,


Botz0815 schrieb:
mein momentaner Wohnraum ist eine offene Wohn-Ess-Küche im ausgebauten Dachstuhl mit geschätzten 4.5m Raumhöhe und ca. 30-40m². Ich glaube nicht, dass mein zukünftiger Raum ähnliche Eigenschaften hat :)


doch. Ob jetzt die Raummoden vielleicht woanders liegen, oder ob die Nachhallzeit absolut ein wenig länger oder kürzer ist, spielt keine Rolle. Wichtig ist, dass das Roomgain im Tiefton ähnliche Größenordnungen annimmt, und das wird mit hoher Wahrscheinlichkeit so sein.

Cpt.
CHX
Ist häufiger hier
#43 erstellt: 05. Nov 2008, 15:26
Hallo Peter,

Du hast den Begriff >>Room-Gain<< in die Runde geworfen.

Es wurde bis jetzt nicht genau erklärt was mit diesem Begriff gemein ist.

Ins deutsche übersetzt müsste dieser Begriff Raumanhebung (Raumverstärkung) heißen.

Der hier besprochene Lautsprecher strahlt tiefe Frequenzen als Kugelwellen ab.
Tiefe Frequenzen werden also zu allen Richtungen mit gleicher Intensität abgestrahlt.
Wenn dieser Lautsprecher in die Nähe einer Wand gebracht wird,
dann werden die Wellen, die nach hinten abgestrahlt werden an der Wand reflektiert.
Dieser reflektierte Anteil überlagert sich mit dem der direkt nach Vorne abgestrahlt wird.
Es kommt zu einer Verstärkung aller Frequenzen, die der Lautsprecher kugelförmig abstrahlt.

In einem Wohnraum gibt es in der Regel sechs Wände.
Der Abstand der Wände zueinander ist für die raumspezifische Modenverteilung verantwortlich.

Ist der Room-Gain auch als Teil der Modenverteilung zu verstehen?
Oder deckt dieser nur den Bereich zwischen ca. 180 Hz
(hier sind die Raummoden nicht mehr so ausgeprägt)
und der Frequenz bei der, der Lautsprecher von einer kugelförmigen
zu einer halbkugelförmigen Abstrahlung übergeht
(siehe zweiten markierten Bereich)?

Ist der Room-Gain abhängig von der Position des Lautsprechers bezüglich Wandentfernung?




rot: Gemessen mit Raumreflexionen (ohne Fenstern)
schwarz: Nahfeldmessung
grün: Messung ohne Raumreflexionen (mit Fenstern)

Grüße

Christoph
tiefton
Hat sich gelöscht
#44 erstellt: 05. Nov 2008, 20:38
Ja, der Room gain (ich verstehe darunter die Beeinflussung des Signals durch den Raum) ist durch den entsehungsort beeinflussbar.
allerdings nur in sofern, als dass für die Hörposition eine gute/lineare wiedergaben erreicht werden kann.

selber rechnen kann man hier:
http://www.hunecke.de/de/rechner/raumeigenmoden.html

oder hier:

http://www.lautsprechershop.de/tools/t_raum_res.htm

Mehr dazu hier:
http://hifi-selbstba...iew&id=220&Itemid=35
P.Krips
Inventar
#45 erstellt: 05. Nov 2008, 22:00
Hallo Christoph,
ich hab dir was zugemailt, da das ein Auszug aus einem Buch ist, habe ich es nicht hier veröffenlicht...

CHX schrieb:

Du hast den Begriff >>Room-Gain<< in die Runde geworfen.

Es wurde bis jetzt nicht genau erklärt was mit diesem Begriff gemein ist.

Ins deutsche übersetzt müsste dieser Begriff Raumanhebung (Raumverstärkung) heißen.

das trifft es schon recht gut.


Der hier besprochene Lautsprecher strahlt tiefe Frequenzen als Kugelwellen ab.
Tiefe Frequenzen werden also zu allen Richtungen mit gleicher Intensität abgestrahlt.
Wenn dieser Lautsprecher in die Nähe einer Wand gebracht wird,
dann werden die Wellen, die nach hinten abgestrahlt werden an der Wand reflektiert.

Wobei "Nähe", bei den Wellenlängen, um die es dabei geht, relativ ist.....


Dieser reflektierte Anteil überlagert sich mit dem der direkt nach vorne abgestrahlt wird.
Es kommt zu einer Verstärkung aller Frequenzen, die der Lautsprecher kugelförmig abstrahlt.

Genau genommen haben wir die Situation, daß (wenn man einen Kugelstrahler als 4 Pi-Stahler bezeichnet) jede Grenzfläche (den Boden nicht vergessen !) die vorher kugelförmig abgestrahlte Schallenergie auf ein kleineres Segment konzentriert, Boden = 2Pi(Halbkugel), plus eine Wand = Pi(Virtelkugel), plus noch eine Wand (=Ecke)(Achtelkugel), Pi/2, mit der Folge Schallenergie = +3dB pro Begrenzungsfläche, Schalldruck = +6 dB pro Begrenzungsfläche (letzterer Effekt spielt auch bei Schallwänden eine Rolle = Bafflestep). Unglücklicherweise spielen bei den Begrenzungsflächen auch noch die Abstände zum Strahler eine Rolle, da sich durch die Laufzeit Strahler-Begrenzungsfläche-Strahler Phasendifferenzen ergeben, die den Summenschalldruck wellig machen. Am Hörplatz gibt es dann noch mehr Phasendifferenzen.
Das ist auf die Schnelle ein Teil des "Roomgains". Der 2. Teil sind dann die Raummoden, die ja auch noch ihr Unwesen treiben, das setze ich mal als bekannt voraus...
der 3. Teil ist dann der Effekt bei sehr tiefen Frequenzen, bei dem der Raum quasi als Druckkammer wirkt. In einer "idealen" Druckkammer würde z.B. der bei einer CB der im Freifeld unterhalb von fc mit 12 dB abfallende Schalldruck konstanten Schalldruck ergeben!! Da kann man mit entsprechend gewähltem Qtc und fc und genügend Membranfläche fast beliebig tiefe Frequenzen wiedergeben, was BR z.B. nicht möglich wäre.


Ist der Room-Gain abhängig von der Position des Lautsprechers bezüglich Wandentfernung?

Schau mal in den gemailten Text, da kann man durch geschickte Wahl von fc, Qtc und geeignete Wandabstände (da ist eine Tabelle drin) einerseits den Roomgain geschickt nutzen und andererseits den Frequenzgang linearisieren, mit dem Resultat saubere Basswiedergabe bei gleichzeitig wesntlich nach unten erweitertem Frequenzgang.





rot: Gemessen mit Raumreflexionen (ohne Fenstern)
schwarz: Nahfeldmessung
grün: Messung ohne Raumreflexionen (mit Fenstern)

wobei mir da die Relationen nicht ganz zu stimmen scheinen: Die Messung incl. Raumeinfluss müsste eigentlich wesentlich mehr Pegel als die reflexionsfreie Schallenergiemessung (die Nahfeldmessung) bringen.
Das ist auch noch mein Problem mit meinen gestrigen Messungen, die Pegel noch auf ein realistisches Maß anzupassen.

Gruß
Peter Krips
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#46 erstellt: 05. Nov 2008, 23:51
Moin,


P.Krips schrieb:
wobei mir da die Relationen nicht ganz zu stimmen scheinen: Die Messung incl. Raumeinfluss müsste eigentlich wesentlich mehr Pegel als die reflexionsfreie Schallenergiemessung (die Nahfeldmessung) bringen.
Das ist auch noch mein Problem mit meinen gestrigen Messungen, die Pegel noch auf ein realistisches Maß anzupassen.


jupp, das Problem bei den Nahfeldmessungen ist nunmal, die Korrektur für Gehäuse und Abstand richtig zu wählen. Das, was auf dem Bild zu sehen ist, kann eigentlich kaum sein. Theoretisch ist es zwar möglich, aber kommt eigentlich nie vor.

Ich würde für die Messungen mit allen Reflexionen eine sehr starke Glättung wählen, zum Beispiel 1/1 Oktave. Dann sieht man eher, wo der eigentliche Pegel liegt (und auch, ob die Mittelwertbildung bei der Glättung richtig arbeitet).

Cpt.
P.Krips
Inventar
#47 erstellt: 06. Nov 2008, 00:04
Hallo,


Cpt._Baseballbatboy schrieb:
Moin,


P.Krips schrieb:
wobei mir da die Relationen nicht ganz zu stimmen scheinen: Die Messung incl. Raumeinfluss müsste eigentlich wesentlich mehr Pegel als die reflexionsfreie Schallenergiemessung (die Nahfeldmessung) bringen.
Das ist auch noch mein Problem mit meinen gestrigen Messungen, die Pegel noch auf ein realistisches Maß anzupassen.


jupp, das Problem bei den Nahfeldmessungen ist nunmal, die Korrektur für Gehäuse und Abstand richtig zu wählen. Das, was auf dem Bild zu sehen ist, kann eigentlich kaum sein. Theoretisch ist es zwar möglich, aber kommt eigentlich nie vor.

Ich würde für die Messungen mit allen Reflexionen eine sehr starke Glättung wählen, zum Beispiel 1/1 Oktave. Dann sieht man eher, wo der eigentliche Pegel liegt (und auch, ob die Mittelwertbildung bei der Glättung richtig arbeitet).

Cpt.


Ich habe meine Raummessungen mit 1/6 Oktave geglättet (Mehr gibt DLSA nicht her). die für mich spannende Frage ist nun, um wieviel höher der (Durchschnitts-)Pegel Raum gegenüber Treiber "nackt" ca. sein sollte....

Gruß
Peter Krips
CHX
Ist häufiger hier
#48 erstellt: 06. Nov 2008, 15:17
Hallo,

vielen Dank für die ausführlichen Informationen.

Ich habe die Daten noch einmal aufbereitet.

Für die Erstellung des Amplitudenfrequenzganges im folgenden Bild wurde
dieselbe Impulsantwort (0-Grad-Messung des linken Lautsprechers) verwendet.



grün: Quasi-Freifeld-Messung (Fensterlänge ca. 3.5 ms)
rot: Messung inklusive Raumeinflüsse (kein Fenster)
schwarz: Messung inklusive Raumeinflüsse (kein Fenster)
gemittelt über eine Oktave


Die Nahfeldmessung weiter oben habe ich an die Quasi-Freifeld-Messung angepasst.
Nicht umgekehrt.
Wie bereits erwähnt wurde, ist die Bestimmung des Pegels bei der
Nahfeldmessung über die notwendigen Umrechnungen zu ungenau.
Wir wissen aber auch, dass die geringe Auflösung des >>gefensterten<<
Amplitudenfrequenzganges Zweifel aufkommen lässt,
ob der Pegel und die Form der Kurve bei ca. 300 Hz auch stimmen.

Deshalb der Ansatz, der von Cpt. vorgeschlagen wurde:
Mitteln der >>ungefensterten<< Messung.
Hierbei liegt eine Kurve vor, die eine Auflösung von ca. 6 Hz
(Fs = 48000 / FFT = 8192) besitzt.

Da ab ca. 200 Hz aufwärts im Raum eine statistische Verteilung der Signale
durch Reflexionen vorliegt, sollte die gemittelte Kurve den tatsächlichen
Amplitudenfrequenzgang des Lautsprechers im Raum an der betrachteten Position
angenähert darstellen.
Das hat übrigens D’Appolito auch festgestellt.

Fragen:
1. Wie verändert sich die schwarze Kurve, wenn man den Lautsprecher an unterschiedlichen
Positionen im Raum messen würde?
2. Ändert sich der Kurvenverlauf, wenn der Lautsprecher die Position
im Raum nicht ändert, das Mikrofon aber die Position verändert?

Die Quasi-Freifeld-Messung muss dabei immer gleich aussehen.
Die relative Position des Lautsprechers zum Mikrofon sollte dabei nicht verändert werden.
Es wird die 0-Grad-Position gemessen.
Wenn ich Cpt. richtig verstanden habe müssen die Antworten lauten:

Nicht gravierend.


Grüße

Christoph


[Beitrag von CHX am 06. Nov 2008, 23:24 bearbeitet]
CHX
Ist häufiger hier
#49 erstellt: 06. Nov 2008, 17:29
Hallo Zusammen,

Peter hat mir seinen Weichenvorschlag per Mail zugeschickt.
In der Darstellung des Amplitudenfrequenzganges ist noch
der über eine Oktave gemittelte Amplitudenfrequenzgang des
Tieftöners inklusive Rauminformation enthalten (rot).







@Peter
Vielleicht kannst Du zu der Weiche noch etwas schreiben.

Grüße

Christoph
P.Krips
Inventar
#50 erstellt: 06. Nov 2008, 20:33
Hallo,


CHX schrieb:
Hallo Zusammen,

Peter hat mir seinen Weichenvorschlag per Mail zugeschickt.
In der Darstellung des Amplitudenfrequenzganges ist noch
der über eine Oktave gemittelte Amplitudenfrequenzgang des
Tieftöners inklusive Rauminformation enthalten (rot).







@Peter
Vielleicht kannst Du zu der Weiche noch etwas schreiben.

Grüße

Christoph


es existierte ja bereits ein Weichenvorschlag, der bei ähnlicher Trennfrequenz den Bafflestep so gut wie komplett entzerrte. Da der Lautsprecher ohnehin mit Subwoofer betrieben werden soll(??), erschien mir eine derart "bauchige" Abstimmung nicht günstig und ich habe bei meinem Weichenvorschlag den Bafflestep nur zur Hälfte kompensiert, was erfahrungsgemäß auch ohne Sub bei wandnäherer Aufstellung besser klingt.
Zusätzlich habe ich dem TT eine Impedanzlinearisierung spendiert, da das a) die Gesamtimpedanz nicht so hoch rauschen lässt und b) die Serienspule des TT um mindestens eine Wertestufe verkleinert (ohne Impendanzlinearisierung hätte es eine 1,2 mH Spule sein müssen).
Ausgangspunkt der Weiche war 24 dB Linkwitz AKUSTISCH, was nach Einsatz des Audiocadoptimierers im wesentlichen auch erreicht wurde, und das bei 12 dB elekrisch beim TT und 18 dB elektrisch beim HT !!
Dennoch gestehe ich, daß mir für Weichenentwicklungen Messungen, die eine tiefere realistische Frequenzuntergrenze haben,lieber sind.
Wenn das durch die Messbedingungen nicht möglich ist, sollte man beim TT eine Nahfeldmessung machen und die dann an die andere Messung anflicken.....
Die krummen Werte beim HT kommen von ausgemessenen Bauteilen aus meinem Bauteilefundus, der aus 2 Werten zusammengesetzte C sollte halt in der Summe 5,5 mF haben und die Spule war eine nominal 0,39 mH, der Wert geht in der Weiche aber auch.
Perfektionisten könnten noch entweder den HT-Paek um die 6-7k per Sperrkreis glätten oder den HT per Spannungsteiler um ca 1,5 db zügeln.
Da man den Spannungsteiler nachträglich einfügen kann, kann man ja schnell die beiden Abstimmungen testen....

Gruß
Peter Krips
P.Krips
Inventar
#51 erstellt: 06. Nov 2008, 21:10
Hallo,


CHX schrieb:
Hallo,

vielen Dank für die ausführlichen Informationen.

Ich habe die Daten noch einmal aufbereitet.

Für die Erstellung des Amplitudenfrequenzganges im folgenden Bild wurde
dieselbe Impulsantwort (0-Grad-Messung des linken Lautsprechers) verwendet.



grün: Quasi-Freifeld-Messung (Fensterlänge ca. 3.5 ms)
rot: Messung inklusive Raumeinflüsse (kein Fenster)
schwarz: Messung inklusive Raumeinflüsse (kein Fenster)
gemittelt über eine Oktave


Immerhin kann man grob erkennen, daß die Pegeldifferenz grün/schwarz im oberen Frequenzbereich bei ca. 3 dB liegt und im unteren Frequenzbereich bei ca. 6 dB. die 3 dB mehr untenherum waren ja auch zu erwarten....



Die Nahfeldmessung weiter oben habe ich an die Quasi-Freifeld-Messung angepasst.
Nicht umgekehrt.
Wie bereits erwähnt wurde, ist die Bestimmung des Pegels bei der
Nahfeldmessung über die notwendigen Umrechnungen zu ungenau.
Wir wissen aber auch, dass die geringe Auflösung des >>gefensterten<<
Amplitudenfrequenzganges Zweifel aufkommen lässt,
ob der Pegel und die Form der Kurve bei ca. 300 Hz auch stimmen.

Deshalb der Ansatz, der von Cpt. vorgeschlagen wurde:
Mitteln der >>ungefensterten<< Messung.
Hierbei liegt eine Kurve vor, die eine Auflösung von ca. 6 Hz
(Fs = 48000 / FFT = 8192) besitzt.

Da ab ca. 200 Hz aufwärts im Raum eine statistische Verteilung der Signale
durch Reflexionen vorliegt, sollte die gemittelte Kurve den tatsächlichen
Amplitudenfrequenzgang des Lautsprechers im Raum an der betrachteten Position
angenähert darstellen.
Das hat übrigens D’Appolito auch festgestellt.

Wobei ich mir nicht sicher bin (ich meine, ich hätte irgendwo mal was entsprechendes gelesen),ob man die Mikrofonposition für die Raummessung/Diffusfeldmessung nicht verändern müsste. So dominiert ja der Direktschall des Lautsprechers. Ich meine, da war die Rede davon, das Mikro 90 Grad oder gar 180 Grad zum Lautsprecher einzustellen. Wenn das so stimmt,hätte ich den gleichen "Fehler" (??) gemacht.


Fragen:
1. Wie verändert sich die schwarze Kurve, wenn man den Lautsprecher an unterschiedlichen
Positionen im Raum messen würde?
2. Ändert sich der Kurvenverlauf, wenn der Lautsprecher die Position
im Raum nicht ändert, das Mikrofon aber die Position verändert?

In beiden Fällen sind Veränderungen zu erwarten, nur das "wie" kann man wohl nur durch Messung herausfinden. Möglicherweise ist der Unterschied aber, wie der Cpt. sagt, bei einer Oktavglättung nicht so gravierend. Versuch macht kluch.....

Gruß
Peter Krips

P.S. Unklar bleibt für mich noch der realistische Pegelunterschied Lautsprecher "nackt" gegen Lautsprech incl. Raum.
Wenn die rote und die grüne Messung ausser der Fensterung ansonsten unter gleichen Bedingungen stattfanden, könnte man oberhalb des Bafflestep von ca. 3 dB Differenz ausgehen, das wäre zumindest mal ein Anhaltspunkt auch für meine Messungen.
Ich passe bei meinen Messungen die Pegel mal so an und präsentiere das dann auch noch hier.
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