Frequenzgang & Excursion VituixCAD vs. WinISD

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mi-schi
Ist häufiger hier

#1 erstellt: Gestern, 16:04

Hallo,

ich habe einen Lautsprecher gebaut, bei dem leider bei höherer Lautstärke die Passivmembran überlastet ist (klingt nach "pupsen").
Mir war bewusst, dass die Passivembran ggf. zu klein für den Treiber ist. Treiber hat ein Vd von 140 cm3 und Passivmenbran von 200 cm3. Sollte ja eig. mind. doppelt so groß sein.

Nun wollte ich es nochmal simulieren und schauen, was ich umbauen kann, sodass ich maximale Pegel fahren kann. Das habe ich mit VituxCad und mit WinISD gemacht. Ich wundere mich über die unterschiedlichen Frequenzverläufe und die unterschiedlichen Excursionen. Habe ich was falsch eingestellt oder welchem Programm kann man mehr glauben?

#1

https://www.directupload.eu/file/d/9016/5pm2ymcu_png.htm
#2

https://www.directupload.eu/file/d/9016/x4qoplv6_png.htm
#3

https://www.directupload.eu/file/d/9016/9m8y34z8_png.htm
#4

https://www.directupload.eu/file/d/9016/xfb6k97e_png.htm
#5

https://www.directupload.eu/file/d/9016/zap6sxgc_png.htm

Zur Erklärung, was ich auf den Screenshots sehe:
VituxCAD gibt ein Maximum beim Frequenzgang bei 70 Hz an mit +10db. -3db ist hier bei ca. 40 Hz. WinISD geht es flat bis -3 db bei ca. 45 Hz. Der Buckel bei VituixCAD wundert mich.
Bei der maximalen Auslenkung sieht es bei VituixCAD sogar human aus. Die Passivmembran übersteigt die 11mm xMax einmal kurz um 1 mm bei 30 Hz. Der Treiber hat seinen Peak bei ca. 70 Hz mit 8 mm im Wirkbereich. Bei WinISD hat der Treiber einen peak bei 60 Hz und 7mm, aber bei der Passivmembran eskalliert es ab 45 Hz komplett mit 16mm Auslenkung. Wiederum hat hier die Passivmembran ein Frequenzgangmaximum bei 45 Hz und -3 db, bei VituixCAD sind es zwei Höcker bei ca. 70 Hz und 30 Hz. Gerade der gibt mir zu Zweifel und würde den Höcker im Frequenzverlauf erklären. In der Realität ist so ein BassBoost nicht da. Ich muss bei VituxCAD was falsch eingestellt haben?

[Beitrag von mi-schi am 19. Aug 2025, 16:16 bearbeitet]

Wholefish
Inventar

#2 erstellt: Gestern, 20:23

WinISD wird ja, soweit mir bekannt, nicht mehr weiter entwickelt. Ich habe zumindest mehrnals die Erfahrung gemacht, dass Simu und Messung bei WinISD nicht zusammen passen.
Aber wenn man das Thema anders aufrollt: Was misst du denn?

Dir würde in dem Fall entweder eine Impedanzmessung helfen. Dann könnten wir sehen, wo deine Abstimmung tatsächlich gelandet ist. Alternativ können wir das auch über eine Nahfeldmessung des Frequenzgangs der PM herausfinden.
So aus dem Bauch heraus würde ich sagen, dass die PM zu tief abgestimmt ist. Aber ohne Messung kein Wissen.

Solltest du kein dediziertes Messsystem haben: Eine Nahfeldmessung kannst im Prinzip über REW mit einem Headset Mikro messen. Da wir ja nur wissen wollen, wo der Peak ist.
Was die Fläche angeht... Das mit der doppelten Membranfläche liest man immer wieder.
In der Praxis sieht man das seltener. Bei dir sind es ja etwas weniger als 50 Prozent mehr, das sollte eigentlich schon funktionieren.

Hilfreich wären natürlich Details, welche Chassis, Volumen, Fotos etc.

mi-schi
Ist häufiger hier

#3 erstellt: Heute, 09:33

Gerne, hier die Fakten:

PM: SB Acoustics SB15SFCR-00
TT:

https://www.soundimports.eu/de/dayton-audio-e150he-44.html

Messungen:
Impedance:

https://www.directupload.eu/file/d/9017/k2evhyvx_png.htm
Nahfeld:

https://www.directupload.eu/file/d/9017/unru9e8b_png.htm
komplett mit Raumeinfluss:

https://www.directupload.eu/file/d/9017/sotuze2p_png.htm
Leider habe ich die Nahfeldmessung von der PM gelöscht. Ich meine mich aber erinnern zu können, nur einen Höcker gesehen zu haben.
Wenn ich mir die Nahfeldmessung anschaue und mit den Simulationen vergleiche, sieht es doch eher aus, wie bei VituxCAD. Nur, ich habe tatsächlich noch ein +6db BassBoost beim DSP eingestellt, weil es mir zu wenig Bass war. Daher hatte ich nicht viel auf die Nahfeldmessung gegegeben. Die ungefensterte Fernfeldmessung ist ja auch recht flat. Weiterhin kann ich mir dann nicht die Störgeräusche bei hohen Lautstärken erklären. Beim Beobachten der Passivmembran habe ich gesehen, dass die maximal auslenkt, in der Simulation sieht es aber eigentlich noch okay aus bei VituxCAD. Wiederum ist Vd der Passivmembran zu klein laut Faustformel. Ich hätte schlimmere Simulationswerte erwartet.

Ich würde gerne sehen, dass die Simulation mit Realität übereinstimmt und daraus Schlüsse ziehen, was ich umbauen kann. Ist die Passivmembran wirklich überlastet oder ist es was anderes? Hab da nämlich im Kopf eine weitere Passivmembran einzubauen, anderen Typs: sb-acoustics-sb16pfcr-00. Habe schon danach gesucht, ob das überhaupt geht, aber nichts gefunden. Auf einen Versuch um Messungen würde ich es aber mal drauf ankommen lassen und versuchen, abzustimmen. Wenn das alles nicht geht, wollte ich mit aktiver Entzerrung im geschlossenen Gehäuse abstimmen und messen. Jedoch ist hier das Problem, dass ich nicht mehr als um die 80 Watt zur Verfügung habe.

[Beitrag von mi-schi am 20. Aug 2025, 15:31 bearbeitet]

stoneeh
Inventar

#4 erstellt: Heute, 11:25

mi-schi (Beitrag #1) schrieb:

Habe ich was falsch eingestellt

In VituixCAD BL des Treibers - soll 9,8 sein, ist auf 4,9 gesetzt. Qa des Gehäuses ist auch auf einen komplett praxisfernen Wert gesetzt.

In WinISD mindestens die sd der PM - soll 178 sein, ist auf 124 gesetzt.

Die in beiden Softwares eingestellte +20g bei der PM-Membranmasse darfst du auch erklären - hast du die PM mit einem Zusatzgewicht versehen, oder hast du dir den Wert aus dem Äther gezogen?

Nach korrekter Eingabe der Daten sehen die Graphen der beiden Softwares recht ident aus. Was trotzdem nicht heißen muss, dass irgendeine der beiden recht praxisrelevante Ergebnisse liefert. VituixCAD und WinISD sind recht simple Simulationsprogramme, und bei Großsignal, wo sowohl in Treiber, PM, und dem Gehäuse diverse Nichtlinearitäten dazu kommen, die die Software schlicht nicht weiß, weil man ihr diese Daten nicht bereitgestellt hat, berechnet mangels dieser Daten nichtmal BEM/FEM Software wie AKABAK oder COMSOL exakt.

Wenn du ernsthaft weitermachen willst, stell mal ein paar Fotos vom Lautsprecher ein, dass man vll. irgendwo einen verantwortlichen Fehler findet, als auch ein Video von dem Störgeräusch, das dich beim laut hören stört - so aufgenommen, dass man die Membranauslenkungen gut sieht, und das Störgeräusch gut hört.

Aja, und um das Babysitting zu komplettieren - dein Bildhoster stellt dir unter dem Bild wunderbar praktisch einen BBCode zur Verfügung. Den bitte verwenden - dann sind die Bilder hier schön im Forum eingebettet, und erspart man sich das x-fache klicken von externen Links.

Pollton
Inventar

#5 erstellt: Heute, 11:46

mi-schi (Beitrag #3) schrieb:

Weiterhin kann ich mir dann nicht die Störgeräusche bei hohen Lautstärken erklären. Beim Beobachten der Passivmembran habe ich gesehen, dass die maximal auslenkt, in der Simulation sieht es aber eigentlich noch okay aus bei VituxCAD.

Ich habe noch keine Erfahrung mit Passivmembranen gemacht, aber was mir sofort in den Sinn kommt, der Dayton Subwoofer kann mehr Hub, als die Passivmembran vertragen kann. Vielleicht ist die Passivmembran bei zu hohem Pegel überfordert? Angegeben sind Xmax 11mm, aber da wäre ich vorsichtig. Ich würde es mal mit 2 SB Passivmembranen versuchen.

mi-schi
Ist häufiger hier

#6 erstellt: Heute, 15:28

In VituixCAD BL des Treibers - soll 9,8 sein, ist auf 4,9 gesetzt. Qa des Gehäuses ist auch auf einen komplett praxisfernen Wert gesetzt.

BL war der Fehler, war bei beiden falsch eingestellt, bei WinISD hatte es aber keine Relevanz. Frequenzgang sieht jetzt ähnlich aus.

https://www.directupload.eu/file/d/9017/s8jov8p5_png.htm
Mit Qa, richtig gesehen, da hatte ich rumgespielt mit. Was siehst du als praxisnah an, den Default 100?

Excursion von der Passivmembran unterscheidet sich immer noch stark leider:

https://www.directupload.eu/file/d/9017/3wwb3dkv_png.htm
Bei VituxCAD unter den 11mm, bei WinISD übersteigt unter 55 Hz Xmax die 11mm bei weitem.

In WinISD mindestens die sd der PM - soll 178 sein, ist auf 124 gesetzt.

Ja ich weiß, hat aber auch keine Änderung auf die Grafen und lässt sich bei meiner WinISD Version auch nicht speichern. Immer wenn ich es auf 178 ändere, wird es wieder mit 124 überschrieben.

Die in beiden Softwares eingestellte +20g bei der PM-Membranmasse darfst du auch erklären - hast du die PM mit einem Zusatzgewicht versehen, oder hast du dir den Wert aus dem Äther gezogen?

Bitte in einem sachlichen Ton bleiben. Die +20 g sind kein Fantasiewert, sondern gemessen und als Zusatzgewicht an die Passivmembran geschraubt.

Wenn du ernsthaft weitermachen willst, stell mal ein paar Fotos vom Lautsprecher ein, dass man vll. irgendwo einen verantwortlichen Fehler findet, als auch ein Video von dem Störgeräusch, das dich beim laut hören stört - so aufgenommen, dass man die Membranauslenkungen gut sieht, und das Störgeräusch gut hört.

Ja kann ich machen. Hast du Musikwünsche?

Aja, und um das Babysitting zu komplettieren - dein Bildhoster stellt dir unter dem Bild wunderbar praktisch einen BBCode zur Verfügung. Den bitte verwenden - dann sind die Bilder hier schön im Forum eingebettet, und erspart man sich das x-fache klicken von externen Links.

Danke für den Hinweis. Wenn der Bildupload hier im Forum funktionieren würde, müsste ich gar nicht auf externe Hoster ausweichen. Der BB-Code-Link geht bei mir nicht – falls du eine bessere Alternative kennst, gerne her damit.