Tüfteln - 1/2/3- Wege mobiles DIY-Projekt realisierbar?

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DerGiftmischer
Neuling
#1 erstellt: 12. Dez 2015, 14:38
Hallo

Meine Idee war es eine Anlage für jede Situation zu bauen. Sie soll aus verschiedenen Lautsprecherboxen bestehen, die alle an ein "Terminalmodul" angeschlossen werden können. Gedacht hatte ich da an 3 verschiedene Lautsprecherboxen. Ein Lautsprechermodul mit Hochtönern, eins mit kleinen Breitbändern/Mitteltönern und eins mit großen Breitbändern/Tieftönern. Ich hätte da an 5 verschiedene Modulkombinationen gedacht:
1) H/M/T (z.B. realisiert ducht einen Hochpass, Bandpass und Tiefpass)
2) H/M (z.B. Hochpass/Tiefpass)
3)M (ungefiltert, daher der Kompromiss mit einem kleinen Breitbänderchassis)
4)M/T (z.B. Hochpass(da kleine Breitbänder) /Tiefpass)
5)T (ungefiltert, da für die tiefen Töne bereits Visaton BG20 vorhanden wären)

Die Idee hat sich als äußerst komplex herausgestellt und nach wochenlanger Internetrecherche habe ich als Anfänger im Lautsprecherbau nur 2 Ansätze finden können, aber deren Realisierbarkeit ich leider nicht beurteilen kann.

Schaltung aus passiven Frequenzweichen

Diese Schaltung war mein erster Ansatz, aber ich halte sie mittlerweile für unsinnig, da zum einen die Problematik besteht, dass der gleiche Verstärker sowohl Hochtöner als auch Tieftöner betreibt. Zum anderen wären bei jeder Schalterposition nicht nur die gewünschten Bauelemente elektrisch miteinander verbunden.

Daher habe ich nach einiger Recherche einen zweiten Ansatz gefunden, den ich aber noch nicht so ganz verstehe.

Schaltung mit Aktivweichen und verstellbaren Trennfrequenzen

Dieser Ansatz gefällt mir besser. Durch die Verstärkung jedes einzelnen Frequenzbandes kann die Anlage an die Umgebung angepasst werden. Doch es stellt sich mir die Frage, ob es überhaupt möglich ist die Trennfrequenzen so zu regulieren, dass die bei jeder Lautsprecherkonfiguration auch das gesamte Frequenzband abgespielt werden kann.

Es wäre echt genial, wenn ihr mich bei dem Projekt unterstützen könntet. Wahrscheinlich denke ich auch in die völlig falsche Richtung.
Da es vermutlich ein Langzeitprojekt wird wäre der finanzielle Aspekt nebensächlich, solange klar ist worauf man hinarbeitet.
Ich freue mich über jede Information zum Thema und möchte dabei so viel lernen wie möglich.

Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen,

LG DerGiftmischer
Zatzen
Stammgast
#2 erstellt: 12. Dez 2015, 23:10
Der zweite Ansatz ist sehr gängig und man findet ihn z.B. bei PA Systemen.
Den könntest du mit einer analogen Aktivweiche realisieren,
brauchst dann aber auch drei Stereo-Endstufen.
Das wäre aber vielmehr eine feste Lösung und nur innerhalb gewisser
Grenzen variabel (Verschiebung der Trennfrequenzen).

Ich kann nur hinzufügen, mach den Mitteltöner nicht kleiner als nötig,
oder trenne den großen Tieftöner nicht allzu tief, denn tiefe Mitten sind
für den Impuls z.B. bei Bassdrums nicht zu vernachlässigen und kommen
umso glaubhafter herüber, je mehr Fläche man ihnen gibt.

Ohne ausführlichere Beschäftigung kann ich deinen ersten Ansatz nicht
ganz nachvollziehen, und ich frage mich, welchen Sinn das gegenüber
einer festen Tiefton/Mittelton/Hochton Konfiguration haben soll.
Ansatz 2 könntest du auch passiv und mit nur einem Stereo-Verstärker
realisieren, wenn die Trennfrequenzen vielmehr optimal eingestellt
als variabel sein sollen.

EDIT: Okay, wenn man den Titel liest macht es alles Sinn,
du willst wahrscheinlich für unterwegs die Möglichkeit haben,
mal 3 Wege, 2 Wege oder nur einen Breiband mitzunehmen.
Dann wäre es natürlich schon optimal, nur einen Verstärker
zu brauchen. Das geht aber mit Ansatz 2 dann so nicht.
Ich finde die Idee interessant und glaube aus Ansatz 1
könnte etwas werden, es ist nur gerade zu spät dass ich mich
länger konzentrieren könnte.
Ein paar Anregungen schonmal:
- Es gibt auch mehrpolige Schalter
- Du könntest mehrere Terminals zum Anschliessen verbauen,
anstatt alles per Schalter zu regeln.
- Die Frequenzweichen könntest du u.U. besser in die Lautsprecherboxen
verbauen und innerhalb dieser etwas per Schaltern regeln. Du hättest
dann nicht zwei Schalter insgesamt, sondern pro Lautsprecherbox
einen oder mehrere Schalter, mit denen du die Boxen für jede Kombination
so konfigurierst, dass die Signalaufteilung sauber ist und die Gesamtimpedanz
unkritisch.
Wenn das funktioniert könntest du einfach entweder zwei Terminals für
Links/rechts oder der einfacheren Handhabung halber sechs parallel
beschaltete Terminals an den Verstärker machen, und da kannst du
überlegen ob du Speakon nimmst, dann sparst du dir die Schrauberei.
Also, du könntest die Boxen jeweils konfigurieren und entsprechend
der Konfiguration ein Paar, zwei oder drei dranhängen.
Wenn du das Projekt ernsthaft vor hast denke ich gerne mit.


[Beitrag von Zatzen am 12. Dez 2015, 23:29 bearbeitet]
saniiiii
Inventar
#3 erstellt: 14. Dez 2015, 20:33
lässt sich doch mit dsp recht gut machen?

eine kiste mit dsp, akku und verstärker.
die verstärker machste dann einfach per wippe schaltbar oder dergleichen.

zur anpassung reichts dann einfach, das ganze an nen pc anzustecken und das neue setup aufzuspielen.
boni wie fgang-korrektur springen dann auch noch raus.
nachteil, das ganze kostet nicht so wenig, 100€ alleine das dsp, und dann noch die einzelnen verstärker bzw wandler.
ist aber die schlauste variante, so wie ich die anforderungen verstanden hab
Zatzen
Stammgast
#4 erstellt: 14. Dez 2015, 21:19
Okay, meine Vorschläge waren passiv und analog ausgelegt,
davon ausgehend dass man nur einen Verstärker hat, der dann
aber entsprechend viel leisten kann und so viel kostet dass
ganze drei davon zu teuer wären...
saniiiii
Inventar
#5 erstellt: 14. Dez 2015, 22:30
man muss einfach mit verschiedenen frequenzweichen arbeiten, man fängt sich so ganz schnell phasenprobleme ein.
im endeffekt stehst dann mit 3 frequenzweichen-varianten da, die wenn sinnvoll bestückt, bestimmt auch die 100€ knacken.
die billigen class-d-amps aus china kosten nicht die welt, und am ende bleiben die vorteile eines dsp's stehen.
zum beispiel auch noch weitere kanäle und korrekturen, und wenn mal ein anderes system her muss ... kannste dein dsp auch noch verwenden.
der zeitaufwand zur f-weichen entwicklung in mehracher ausführung ist auch nicht zu vernachlässigen
Zatzen
Stammgast
#6 erstellt: 14. Dez 2015, 23:09
Richtig, ich hab bloß null Erfahrung mit DSP in diesem Zusammenhang
(wenn man mal von PA Controllern absieht), dafür umsomehr mit
Passivweichen und weil ich ein umfangreiches Prototyping System
für jene habe wäre die empirische (also nicht nur nach Formeln)
Konstruktion von Passivweichen für mich sehr leicht. Wenn man den
Tieftöner grundsätzlich nicht tiefer als 500 Hz trennt würden die
Teilekosten auch nicht ganz so hoch ausfallen.
Phasenprobeme sehe ich jetzt weniger, wenn alles sauber gestaltet ist.

In Anbetracht billiger Endstufen und der Flexibilität hat die DSP Variante
sicherlich deutliche Vorteile.

Bin mal gespannt was der TE Ersteller meint, immerhin war sein erster
Ansatz ja ein passiver.

Aber mal ein Beispiel zu meinen Vorschlägen:

- Hochtöner: Sollte klar sein, das macht nur Sinn mit Hochpass -
also muss man da auch nix umschalten

- Breitbänder als Mitteltöner oder Fullrange:
Der bekommt einen Bandpass, der optional überbrückt wird,
oder bei Breitbänder + Hochtöner wird nur der Hochpass überbrückt.

- Tieftöner: Zwei Varianten von Tiefpass schaltbar:
A: angepasst auf den Hochtöner
B: angepasst auf den Breitbänder

Hört sich doch nicht so kompliziert an...

Zu B schrieb ich schon dass es allein klanglich Vorteile hätte,
dort nicht zu tief zu trennen und auch den unteren Teil vom
Bandpass des Breitbänders dann natürlich entsprechend auf
passende Höhe zu bringen. Sagen wir einfach mal 1 kHz.
DerGiftmischer
Neuling
#7 erstellt: 16. Dez 2015, 07:50
Hallo, danke für die Beiträge Ich hatte die Tage aufgrund meines Studiums wenig Zeit.
Habe mir aber jeden Tag ein paar Gedanken dazu machen können. Die letzten 4 Beiträge habe ich jetzt erst gesehen.


Hatte auch schon an ein DSP System gedacht, habe aber bisher nur etwas im PA-Bereich gefunden. Da das ganze noch einigermaßen mobil sein soll hatte ich vermutet, dass mir da der Stromverbrauch nen strich durch die Rechnung macht. Mir stehen nur 24V stabilisiert zur Verfügung (Netzteil ist schon vorhanden: Mean Well ADD-155B) und ich würde ungern auf 230V umspannen wollen. 230V brauchen ja die PA- Systeme.

Ich habe jetzt meinen ersten Ansatz ein wenig modifiziert und dort Aktivweichen untergebracht.
Ich dachte daran, dass man die einzelnen Stromkreise per Drehschalter komplett voneinander trennen kann.
Zur Erklärung beschreibe ich mal die einzelnen Schalterpositionen bei den entsprechend angeschlossenen Lautsprechern

Grüner Schalter Pos.1: Der rote Schalter(Tieftöner) leitet das rote Signal 1 in den Tieftonverstärker. Die anderen beiden Schalter wären dann nicht mehr Teil des Stromkreises.

Grüner Schalter auf Pos.2 zur aktiven 3 Wege Frequenzweiche:
Schalter rot stellt das rote tiefpassgefilterte Signal 2 zum Tieftonverstärker durch
Schalter gelb das gelbe bandpassgefilterte Signal 2 zum Mitteltonverstärker und
Schalter orange das orange hochpassgefilterte Signal 1 zum Hochtonverstärker.

und so weiter...

neuer Schaltungsvorschlag

Ich hoffe ihr versteht meine Idee dahinter.

Den Schaltplan und die Berechnungen zu den aktiven Frequenzweichen habe ich hier gefunden, da steht auch etwas zu der angesprochenen Phasenverschiebung (unter Figure C1):

http://sound.westhost.com/project09.htm

Würde diese Frequenzweiche denn funktionieren? Ganz unten findet man auch ein kleines vom Author selber geschriebenes Programm zur Berechnung der passenden Bauteile. Den Link zum Programm findet man schlecht, er steht bei: Download Now (88kB)
Das klingt eigentlich zu einfach um zu funktionieren.

Ich hatte das ganze als längerfristiges Projekt geplant. Damit meine ich, dass ich das System nach und nach aufrüsten würde. 2 Lautsprecher (Visaton BG 20) mit einem selbstgebauten Gehäuse und den Verstärker (Sure electronics 2*50W TPA3116) sind schon aufgebaut. Die erste Musik konnte ich auch schon hören. Doch ab jetzt wollte ich das ganze genauer planen. Sollte die Schaltung so wie beschrieben funktionieren, dann würde ich zuerst die Frequenzweiche (Low- und High-Pass) für den Tief und Mitteltöner bauen (in der Zeichnung die mittlere), dann die Gehäuse für die ganze Elektronik und anschließend, die Mitteltönerchassis anschaffen. Dann hätte ich schon das 2 Wege System fertig, ohne dass ich jetzt Unsummen auf einen Schlag investieren müsste.
Mein Ziel ist es, dass das Projekt jetzt Struktur annimmt. Sodass ich weiß wo ich hinarbeiten möchte und ich mit der Gehäuseplanung anfangen kann. Außerdem kann ich dann mein übriges Geld am Monatsende stückchenweise investieren und habe dennoch immer eine Funktionierende Anlage, da ja jede Anschlussmöglichkeit separat voneinander betrachtet werden kann. Bei der Anlage sind auch noch andere Baustellen offen (z.B. Ansteuerung per Bluetooth/NFC) die ich aber erst lösen werde, wenn das Grundgerüst steht.
Also wäre der Kostenaufwand nicht das Problem, da ich ja die bereits Funktionierende Anlage immer dann erweitern könnte, wenn ich das Geld dafür übrig habe.

Also nochmal zu den letzten 4 Beiträgen:
saniiii:
Ein DSP hört sich ebenfalls sehr gut an, Aber ich kenne in dem Bereich z.B. nur Geräte wie den Behringer DCX 2496 Ultra Drive Pro, und der wäre zu groß und benötigt 230V Spannung. Wenn es da kompaktere Alternativen gäbe, die idealerweise mit wenig Spannung und Strom auskommen und zusätzlich Audiobearbeitung in form von EQs etc. bieten dann klingt das realisierbar und würde vermutlich klanglich gut was herausholen.

Zatzen:
Dein Beispiel ist auch echt simpel und greift auch auf meinen ersten passiven Gedanken zurück. Hatte aus irgend einem Grund nicht dran gedacht, dass ein Bandpass im Grunde ein Hoch- und Tiefpass zusammen sind.
Das macht das ne ganze ecke leichter.
saniiiii
Inventar
#8 erstellt: 16. Dez 2015, 09:05
das kann ich an dieser stelle das minidsp 2x4 empfehlen. stromverbrauch ist wirklich in grenzen, flexibel ist es, mit niedriger dc-spannung läuft es .... jo. für mid-end-bauten auf jeden fall ne gute sache. für highend muss man nochmal bissl was anderes machen, aber das sollte ja hier egal sein

das mit der aktivweiche könnte auch so funktionieren, aber es wäre schlauer, den eingang einfach direkt auf den bb-amp durchzuschleifen. (sofern du die vorverstärkerung der weiche nicht brauchst)
wenn in der weiche unterschiedliche delays auftreten, hast du schonwieder phasenverschiebungen.
Zatzen
Stammgast
#9 erstellt: 16. Dez 2015, 20:06
Bei aktiv klink ich mich dann hier mal aus

Eine einzige Sache hättest du bei passiv, die du bei aktiv so nicht hast:

Du könntest dir ein Kästchen bauen mit 2x verstärktem Signal Input
und 2x3 Terminals Output, einfach um alle Lautsprecherboxen anzuschließen.
Damit hättest du nun die Möglichkeit, auch einmal einen stationären
Verstärker mit deinem System zu nutzen, beispielsweise wenn bei
nem Kumpel ein recht potenter HiFi Verstärker rumsteht, aber nur
mit kleinen Regalböxchen dran, dann könntet ihr spontan mit der
flexiblen Komponentenanlage anrücken und diesen Verstärker nutzen.

Ich selbst würde mir z.B. für den Bass auch offen halten ob ich nicht
irgendwann auch größere und wirkungsgradstärkere Bassboxen
verwende - wäre ja alles modular und flexibel.
saniiiii
Inventar
#10 erstellt: 17. Dez 2015, 09:36
das wäre eben der gedanke hinterm dsp. du kannst das ding für alles mögliche verwenden, du kannst zb deinen breitbänder auch im bass hin bissl anheben usw, und so die solo-tauglichkeit verbessern.
und du wirfst das ganze nicht weg. die weichen kannste danach nur als bauteilfriedhof missbrauchen.
die programmierung, zumindest vom minidsp, ist auch kinderleicht. falls es damit probleme geben sollte, kann ichs dir sogar dann per remote zugriff einrichten und nebenbei hald mit skype oder teamspeak erklären.

das größte problem was jetzt auf dich zukommt, wenn du stereo 3 wege willst, dann brauchst du entweder 2 minidsp 2x4 oder ein 2x8. das kostet mehr als 100€.
DerGiftmischer
Neuling
#11 erstellt: 19. Dez 2015, 02:28
Da hast du durchaus recht, das DSP System war für mich jetzt nur neu und deshalb hatte ich das nicht wirklich aufm Schirm. Also man kann 2 2x4 DSPs nebeneinander laufen lassen? das wäre ideal. Dann würde ich nämlich zuerst ein 2x4er kaufen und damit den Bass und den Mitteltöner betreiben. Wenn dann i.wann die Hochtöner hinzukommen, dann könnte ich ja ein zweites 2x4 DSP kaufen und verbauen. und daran dann die hochtöner anschließen (natürlich müssen dann beide DSPs neu konfiguriert werden)

Ach ja und eine frage habe ich noch: Gibt es die Möglichkeit die 5 verschiedenen Konfigurationen als Preset auf dem DSP zu speichern? Also dass ich das nicht immer vorher am PC konfigurieren muss?
saniiiii
Inventar
#12 erstellt: 19. Dez 2015, 09:12
ja klar kannste die nebeneinander laufen lassen. rechts zum einen, links zum anderen.
das schöne ist ja, du kannst den breitbänder auch im hochton bissl anheben

presets kannst du leider nur auf dem pc speichern, dafür aber beliebig viele. was du im aktiven betrieb verändern kannst (ohne pc) ist die lautstärke.
da gibts einfach ein 10k lineares poti und fertig, kostet 2€. lässt sich auch auf beliebig viele dsp's aufsplitten, weil kein signal drüber fließt.

was auch immer ne schöne sache ist, mit der jetzigen version kannst du auch limiter verwenden

mir fällt leider auch grade auf, der preis ist bissl nach oben angestiegen. die variante mit gehäuse und netzteil kostet 125€ biem deutschlandvertrieb.
http://www.oaudio.de/MiniDSP/miniDSP-2x4-Boxed.html
die variante ohne gehäuse gibts da gar nicht, sondern muss man sich direkt übern hersteller bestellen. 80usd sinds. dann noch n 10er versand und 19% einfuhrsteuer.
https://www.minidsp.com/products/minidspkits/2-x-in-4-x-out

schmöker dich hald mal durch auf der seite, und schau, ob es dich anspricht. klar kostet es bisschen mehr, dafür ist die flexibilität gigantisch, und das wiederverwende-potential sehr hoch
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