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DIY Subwoofer, 18 Zoll, ca. 115l netto, Bassreflex

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PHoepping
Ist häufiger hier
#51 erstellt: 28. Mrz 2022, 16:47
Hallo Stonee,
ich habe die Nahfeldmessung gemacht:

20220328_171424 20220328_171439

Dann habe ich bei der Analyse die Größe der Schallwand mit 80*50cm eingetragen. Herausgekommen ist das:
Arta Kanal 30cm Nahfeldmessung

Schöner geht es kaum, finde ich. Da habe ich eine Welligkeit von +- 0.85dB im Bereich von 40..100Hz.

Wegen der Vollständigkeit, hier der Schrieb bei der gleichen Messung mit REW:
Nahfeld

Gestern hatte ich an einer etwas anderen Stelle auf der Terrasse und mit knapp 1m Abstand dies gemessen:
Kanal 30cm

Das Tuning ist damit abgeschlossen, denke ich. Ich will im oberen Teil noch ein paar Verstrebungen einsetzen.

Viele Grüße,
Paul.
stoneeh
Inventar
#52 erstellt: 28. Mrz 2022, 17:16
Hey Paul.

Jo. Wenig hinzuzufügen. Glückwünsch. Das sieht vorbildlich aus. EQing erübrigt sich hier mMn.

Dass sich der gemessene Frequenzgang von der Simu unterscheidet ist übrigens zu erwarten. WinISD und andere simple Simulationsprogramme beziehen einfach wichtige Variablen, wie die Portquerschnittsfläche, nicht in die Berechnung des Frequenzgangs mit ein. Auch werden die TSP deines Lautsprechers sicher nicht 1:1 den Herstellerdaten entsprechen. Deswegen sieht die Realität halt etwas anders aus als die Simu.

Ein Disclaimer noch: vll. hab ich mit "du kannst für Bassmessungen statt einem Stativ quasi alles x-beliebige nehmen" ein bischen zu dick aufgetragen. Ich weiß nicht ob bei so einem großen Objekt vor dem Lautsprecher wie auf dem Bild zu sehen der Port so "atmet" wie er es sonst tun würde. MEn ist der Einfluss vernachlässigbar - aber ich schreib's nur dazu, für Mitleser - im Zweifel eher ein schmales Objekt nehmen, wie zB eine abgeschnittene Dachlatte o.ä.

Viel Spaß mit dem Sub
PHoepping
Ist häufiger hier
#53 erstellt: 31. Mrz 2022, 13:56
Hey Stonee,
das Objekt, auf dem das Mikro liegt, ist ein weicher Schaumstoffblock.

In den letzten Tagen habe ich insgesamt 4 Verstrebungen im Inneren der Box angebracht. Die optimalen Stellen waren leider nicht mehr erreichbar.

Im oberen 1/3 der Box habe ich die Wände mit der Watte ausgekleidet. Keine Ahnung, ob das nützt. Da gehen im Internet die Meinungen auseinander. Ich denke noch immer darüber nach, ob und warum Watte nützen kann. Die andere Meinung, die ich häufig gefunden habe, ist, dass die Watte an den Wänden nichts bringt. Solange man die Box damit nicht auffüllt, habe ich aber auch keine Aussagen gefunden, dass die Watte schadet.

Die Kanten habe ich mit einer 45° Fase versehen. Dazu habe ich mir bei Amazon die preiswerteste Oberfräse gekauft, die ich finden konnte. Sie ist nur für den einmaligen Gebrauch vorgesehen. Bei Gelegenheit werde ich sie bei ebay anbieten.

Gleich fahre ich Farbe kaufen. Farbe kann man im Fluggepäck nicht transportieren. So besonders groß ist die Auswahl an Farbtönen und Qualitäten hier leider nicht.

Wenn der Treiber montiert ist, werde ich nochmal messen. Dass die Anbindung an das Top nicht trivial ist, war ja die Erkenntnis des beim Bau des ersten Subwoofer.

Viele Grüße Paul.
lonelybabe69
Inventar
#54 erstellt: 03. Apr 2022, 14:31

PHoepping (Beitrag #53) schrieb:

Im oberen 1/3 der Box habe ich die Wände mit der Watte ausgekleidet. Keine Ahnung, ob das nützt. Da gehen im Internet die Meinungen auseinander. Ich denke noch immer darüber nach, ob und warum Watte nützen kann. Die andere Meinung, die ich häufig gefunden habe, ist, dass die Watte an den Wänden nichts bringt. Solange man die Box damit nicht auffüllt, habe ich aber auch keine Aussagen gefunden, dass die Watte schadet.


Man sollte generell Sachen verbauen, dass einem helfen und keine Sachen, die einem "nicht schaden"

Man muss halt den genauen einsatzzweck seines Subs kennen, danach ist die Frage nach dem Sinn und Zweck einer bedämpfung von alleine beantwortet. Ein erfahrener mobiler DJ bzw. Toningenieur weiß genau, wo er seine Subs trennt und dem entsprechend, weiß man dann auch ob eine bedämpfung notwendig ist oder nicht.

Hier hab ich ein Zitat hierzu aus Hobby Hifi

lonelybabe69 (Beitrag #22) schrieb:
Hier ein Zitat aus meinem Krawallbruder Fred

lonelybabe69 (Beitrag #80) schrieb:

Habe kürzlich in der HH Aug/Sept 2016 ein Artikel von Timmermans gelesen, das ich sehr lehrreich fand

Eine Gehäusedämpfung ist bei einem Subwoofer in der Regel nicht erforderlich und wäre im Gegenteil häufig sogar klanglich eher ungünstig zu bewerten. Der mit der Luftkompression einsetzende adiabatische Kreisprozess, bei dem kurz umrissen die komprimierte Luft die entstandene Wärme an das Dämpfungsmateial abgibt, führt zu einer akustisch wahrnehmbaren Zähigkeit im Klangbild. Nur wenn bei relativ hoher Trennfrequenz (150 Hertz und höher) Flatterechos im Gehäuse, die durch die Bassreflexöffnung austreten, ein klangliches Risiko darstellen, kann wenig Dämpfungsmaterial sinnvoll sein. Dieses sollte dann über eine realtiv hohe Dichte verfügen, damit auch eine geringe Schichtdicke noch eine möglichst gute Wirkung bietet. Filz, Damping 10 oder Bondum 800 kommen infrage. Etwa die Hälfte der Wandflächen des Gehäuses auszukleiden, den Innenraum aber unbedämpft zu lassen, ist dann ein guter Kompromiss




Gruß Viktor
PHoepping
Ist häufiger hier
#55 erstellt: 03. Apr 2022, 17:20

Man sollte generell Sachen verbauen, dass einem helfen und keine Sachen, die einem "nicht schaden"


Hallo Viktor,
genau darum komme ich immer wieder darauf zurück. Ich will auch nicht einfach eine Bauanleitung nachbauen sondern "meinen" Subwoofer berechnen und bauen. Das Verstehen von Ursache und Wirkung ist mir sehr wichtig.

Nach meinem groben Verständnis und der vorherrschenden Meinung hier hat Watte oder Wolle in einen PA-Subwoofer nichts verloren. Eine Schicht von 5cm an den Wänden hat bei einer Wellenlänge von über 3m auf den Schall keine Auswirkung.

In der Application Note von eigtheensound wird Dacron Polyester Watte empfohlen. 18" Subwoofer Kit Die Entwickler dort haben auch eine Vorstellung, wo man die Watte platzieren soll.

Watte

Auch andere Entwickler kleiden das Innere von Subwoofern mit Watte aus. Watte in der Mitte der Box findet man hingegen nur bei 2-3Wege Hifiboxen, bei denen Tiefe wichtiger ist als Schalldruck. Für die Watte in den PA-Subwoofern habe ich ausser "klingt besser" keine Begründung gefunden.

Den Begriff "adiabatische Kreisprozess" mußte ich erst googlen. 2.1. Thermodynamik von Schallfeldern

Wenn ich einen Kolben (Lautsprechermenbran) in ein geschlossenes Volumen hineindrücke, steigt nicht nur der Druck sondern auch die Temperatur. Bei einer Membranauslenkung von 10mm und einem Volumen von über 100L sind Druckanstieg und damit auch der Temperaturanstieg minimal. Wenn nun ein Teil dieser Energie an die Umgebung (Gehäusewand) abgegeben wird, dann sinken Temperatur und der damit im Gleichgewicht befindende Druck. Watte hat nun eine sehr viel höhere Oberfläche als eine Multiplexplatte. Es würde schneller mehr Energie an die Watte als an das Gehäuse abgegeben. Der Druck würde also an den Gehäusewänden nicht ganz so stark steigen, wie sich aus der Kolbenbewegung (Membranauslenkung) rechnerisch ergeben würde.

Umgekehrt würde die Watte die gespeicherte Wärme wieder an die Luft abgeben, wenn die Temperatur bei der gegenläufig wirkenden Kolbenbewegung absinkt. Der Druck würde nicht ganz so stark fallen wie sich aus der Kolbenbewegung ergeben würde.

Zu einem würde ich die Größenordnung dieses Effektes für sehr minimal (1/100 K) schätzen. Bei der Fahrradpumpe spüren wir die Wärme sehr deutlich. Da wird das Volumen aber auch auf einen Bruchteil ursprünglichen Volumen komprimiert und das immer wieder und sehr viel langsamer.

Zu anderen entspricht das einem bekannten Effekt: Das Gehäuse wirkt akkustisch größer als es eigentlich ist.

Was mit Zähigkeit des Klangbildes gemeint ist, weiss ich nicht und ich sehe auch keinen Zusammenhang zu dem adiabatischen Kreisprozess.

Stehenden Wellen
Die größte Entfernung zwischen parallelen Wänden in meinem Gehäuse beträgt 0,67m. Das wäre die Entfernung zwischen Deckel und Oberseite BR-Kanal. Da könnte sich bei 253Hz eine stehende Welle bilden.

Wenn man den Subwoofer bei 100Hz trennt ist die Dämpfung bei 126,5Hz noch nicht sehr groß. K2 von 126,5Hz könnte also eine stehende Welle anregen. Oder auch K3 von von 84,6Hz.

Vermutlich gibt es in der Box noch andere Schallquellen. Da sehe ich:
- Bewegungsgeräusche vom Treiber
- Schwingungen der Gehäusewände und Verstrebungen
- Reflexionen im BR-Kanal.
- Strömungsgeräusche an Kanten
- Luftwirbel bei den Strömungen an Wänden und um Verstrebungen. (Siehe unten)

Diese Geräusche müssen nicht unbedingt Vielfache einer Grundfrequenz aus dem Audiosignal sein. Sie sollten natürlich sehr sehr viel leiser sein als der Grundton, der gespielt werden soll. Und solange diese Fremdgeräusche keine Resonanzfrequenz anregen, sollte das auch passen. Bei diesen unerwünschten, höherfrequenten Schallwellen erwarte ich von der Watte eine gewisse Wirkung.

Strömungsrichtung der Luft
Im Idealfall würde ich den Treiber an das Ende eines Rohres setzen. Eine Druckwelle breitet sich dann mit einer gleichmäßigen Strömung der Luft in dem Rohr aus. Bei einer rechteckigen Box würde ich erwarten, dass der Druck an einigen Stellen früher und an anderen Stellen später steigt. Dabei würde ich Luftbewegungen von den örtlich und zeitlich lokalen Druckmaxima zu den Druckminima erwarten. In den Ecken der Box treffen dann Luftströmungen aus verschiedenen Richtungen aufeinander. Diese Luft hat eine Geschwindigkeit und eine Masse und natürlich auch eine Masseträgheit. Watte an den Wänden verlangsamt die Umlenkung der Luftbewegung zu einer Bewegung parallel zu den Wänden.

Ich habe dazu mal ein Bild gemalt, wie ich mir die Luftströmungen vorstelle, wenn die Druckwelle auf eine Wand trifft.

Schall auf Wand

Auf diese Vorstellungen bin ich gekommen, als ich mir die Verteilung der Watte in der Applikation Note von Eigtheensound angesehen habe. Das sind natürlich alles Mutmasungen und Spekulationen.

Anstrich

Ich mache sehr langsame Fortschritte mit dem Streichen der Box.

Die erste Farbe, die man mir hier verkauft hat, war völlig unbrauchbar:

geht gar nicht

Es ist zwar auch nicht das, das ich mir vorgestellt habe, aber schwarz hochglanz geht schon eher:
schwarz hochglanz schwarz hochglanz 2

Leider fallen dabei auch kleinste Unebenheiten sehr auf. Ich habe wohl nicht gut genug gespachtelt und man kann auf der Vorderseite deutlich sehen, an welcher Stelle ich die Box nachträglich vergrößert habe. Der Farbauftrag mit der Schaumstoffrolle ist auch nicht ganz gleichmäßig.

Vor der nächsten Schicht Farbe will ich mal ein paar Schleifversuche machen, ob ich das nachträglich mattieren kann. Für Schleifen per Hand habe ich Papier bis Korn 5000. Raffiniertere Schleifmittel könnte ich erst beim nächsten Aufenthalt aus Deutschland mitbringen.

Viele Grüße Paul.
lonelybabe69
Inventar
#56 erstellt: 03. Apr 2022, 18:07
Ich glaube, deine ganzen wissenschaftlichen Ausführungen werden sich im ersten Selbsttest mit und ohne Dämpfung in Luft auflösen.

Beachte bitte außerdem folgendes, dass die Bedämpfung teilweise sehr breitbändig wirkt.
Du gewinnst an Tiefgang und verlierst gleichzeitig an wertvollen Basspegel.
Das merken idR die Wenigsten, da sie den verlorenen Pegel mit einem Dreh am Bassregler einfach ausgleichen.
Deshalb sollte man eine Dämpfung nur einsetzen, wenn man vorhat, sehr hoch zu trennen. Denn dann bist du ja quasi gezwungen, einen Kompromiss einzugehen.
Wenn du das vorher nicht weiß und dir alle Optionen offen halten willst, dann kann etwas Dämpfung tatsächlich "nicht schaden"

Gruß Viktor


[Beitrag von lonelybabe69 am 04. Apr 2022, 09:57 bearbeitet]
PHoepping
Ist häufiger hier
#57 erstellt: 06. Apr 2022, 08:25
Hallo,
ich bin bald soweit, dass wieder getestet und gemessen werden kann. Und dann freue ich mich auf den ersten Hörtest. Die letzten Tage habe ich mich mit dem Anstrich beschäftigt.

Zuerst hatte man mir hier eine Lasur verkauft. Das ging gar nicht:
Lasur

Dann habe ich doch noch schwarz in hochglanz von einem Markenhersteller gefunden. Das was leider auch nicht viel besser:

schwarz hochglanz schwarz hochglanz 2

Von der Schaumstoffwalze bleibt ein Buckelmuster, jede großflächige Unebenheit in der gespachtelten Oberfläche wirkt wie ein verbeulter Metallspiegel. Und so richtig gut ist mir das Spachteln auch nicht gelungen. Viele Stoßkanten der Bretter bleiben gut sichtbar. Ich habe erfolglos versucht, das durch Matt-schleifen zu reduzieren.

Dann habe ich mich an die Lasur erinnert. Die ist matt und viel dünnflüssiger als die schwarze Farbe:

Lasur Lasur Detail

Die Deckkraft ist unregelmäßig. Dadurch bekommt die Box eine Matte Oberfläche mit unregelmäßig wechselnden Schattierungen von Braun und Schwarz. Als Akzent habe ich die gefasten 45° Kanten in Hochglanz schwarz belassen.

Ich finde, das geht so und besser wird es mit dem Material hier nicht.

Etwas merkwürdig wirkt die Position des Treibers auf der Schallwand. Das kommt davon, wenn man den Deckel einer Box aufsägt und 16cm draufsetzt. Stonee: Danke! Ohne Deinen Hinweis auf den Fehler in meiner Simulation wäre das eine Enttäuschung geworden.

Im zusätzlichen Volumen oben habe ich die Wände mit 5cm Dacron Polyesterwatte ausgekleidet.

Watte oben

Da ich keinen vernünftigen Test mit und ohne Watte machen kann, habe ich mich für den Kompromiss "etwas Watte" entschieden. Die Watte wird sonst für Polster verwendet. Die Matte ist formstabil und hat beim Zusammendrücken eine erhebliche Federkraft.

Viele Grüße Paul.
PHoepping
Ist häufiger hier
#58 erstellt: 06. Apr 2022, 20:58
Hallo,
ich habe gemessen. Wie bei den vorherigen Messungen mache ich das auf der teilüberdachten Terrasse:

Terrasse Messanordnung Arta Messung

Bei der Arta-Messung habe ich leider vergessen, vor dem Speichern eines Screenshots einen sinnvollen Frequenzbereich für die Anzeige einzustellen. Das Diagramm zeigt die Messung ohne (obere Linie) und mit Korrektur für die Schallwandgröße.

Hier ist die gleiche Messung mit REW:

BR Box Nahfeld

Bei solchen Nahfeld-Messungen hatte ich auch früher schon wunderschöne Frequenzgänge bekommen. Ich bin nur nicht so sicher, wie aussagekräftig solche Messwerte für die praktische Anwendung ist. Darum habe ich als nächstes Messwerte in 1m Abstand gemacht. Weil ich ja auch nicht auf dem Boden liegend höre, habe ich mit dem Mikro am Stativ gemessen. Eine Vergleichsmessung mit dem Mikro auf dem Boden hat aber ziemlich genau das gleiche Ergebnis geliefert. Der nächste Screenshot zeigt die Nahfeldmessung im Vergleich zur Messung in 1m Entfernung mit dem Mikro in ca. 50cm Höhe am Stativ. Für diese Messung musste ich den Ausgangspegel natürlich erhöhen, so dass die absoluten Pegel nicht vergleichbar sind:

Messung Nahfeld und mit Abstand

Der starke Einbruch bei 46Hz ist die Reflektion von der Rückwand der Terrasse. Die Frequenz ändert sich, wenn ich den Abstand zur Wand ändere.

Jetzt wollte ich den Vergleich mit einer Box, deren Klang ich kenne, haben. Der nächste Screenshot zeigt:

- Neue Bassbox mit BR in grün
- Alte CB-Box mit DSP (nur Tiefpass deaktiviert)
- Alte CB-Box ohne DSP

BR Box, alte Box mit und ohne DSP

Man sieht deutlich, dass auch der andere Lautsprecher bei 46Hz diesen Einbruch hat. Bei der CB-Box mit ca. 70l Volumen fällt der Frequenzgang ab 70Hz ab. Bei 50Hz spielt die neue BR-Box ca. 6dB lauter. Mit dem DSP (violett) habe ich den Frequenzgang bei 40Hz um ca. 10dB angehoben. Ich hatte auch den Pegel bei 90dB gesenkt. Die Pegel mit und ohne DSP sind absolut nicht vergleichbar, weil ich den Gain im DSP durch eine Änderung der Lautstärke nur ungefähr ausgeglichen habe.

Man kann auch schön sehen, dass auch die anderen Buckel und Dellen in den Frequenzgängen bei beiden Boxen in etwa in gleicher Stärke auftreten. Das sind also Raummoden oder Reflektionen.

Ich denke nun darüber nach, wie es weiter geht. Ich ringe noch mit mir, ob ich mir einen Arta Key kaufe. Es ist blöd, wenn man nur Screenshots speichern kann.

Sollte ich wie bei der alten Box größere Wellen im Frequenzgang filtern? Der Anstieg des Frequenzgang zwischen 60 bis 90Hz scheint mir mehr als nur eine Reflektion von einer Wand zu sein. Könnte das ein Effekt sein, weil die Box auf dem Boden steht? Das spräche für einen Ausgleich, weil die Box immer auf dem Boden stehen wird. Eine Anhebung unterhalb von 50Hz dürfte bei der neuen BR Box nicht nötig sein.

Viele Grüße Paul.
lonelybabe69
Inventar
#59 erstellt: 07. Apr 2022, 00:03
schau doch mal hier rein. Dann weiss du, wie eine Nahfeld Messung in REW richtig geht.
[How-To]_Nahfeld-Messungen eines Bassreflex bzw. TML Subwoofers (REW + UMIK-1)

Deine Messung in 1m Abstand kann man voll vergessen. Der Raumeinfluss deines Hauses bzw. Terrasse ist gewaltig. Sowas macht man in Freifeld mit mind. 10-15 Meter Abstand zu den anderen Gegenständen. Da selten jemand solche Möglichkeiten hat, bietet sich eine Nahfeld-Messung quasi von alleine an. Wobei das auch nicht der Weisheit letzter Schuss ist, aber zum Prüfen ob man die Simu getroffen hat reichts alle mal

Gruß Viktor
PHoepping
Ist häufiger hier
#60 erstellt: 07. Apr 2022, 09:19
Hallo Viktor,
ich hatte ja zuerst eine Nahfeldmessung mit dem Mikro dicht an der Schallwand (Abstand ca. 1,5cm) zwischen dem Treiber und der BR-Öffnung gemacht. Der Abstand zwischen Treiber und BR-Öffnung ist bei meiner Box sehr klein. Das war nach einer Anleitung von Stonee.

In Arta habe ich auf diese Messung dann auch die Korrektor der Schallwandgröße angewendet. Die gleiche Messung habe ich auch mit REW gemacht. In REW habe ich keine Funktion zur Korrektur der Schallwandgröße gefunden.

Im vorherigen Beitrag sind Bilder zum Meßaufbau, die Kurven zeige ich weiter unten nochmal.

War das falsch?

Ich plane, mir eine Lizenz von Arta zu kaufen. Messungen, die man nicht speichern kann, sind blöd. Nach soviel Aufwand will ich am Ende nicht an ein paar Euro sparen. Dann will ich die Nahfeldmessung wiederholen und dann werde ich auch Deine Anleitung ausführen.

Bei beiden Ansätzen sehe ich ein paar Probleme. Bei Deiner Anleitung frage ich mich, in wie weit eine Addition der Pegel das richtige Ergebnis liefert. Diese Addition ist so nur zulässig, wenn man annimmt, dass die Schallabstrahlung von Membran und BR-Öffnung gleichphasig sind.

Die Nahfeldmessung mit dem Mikro zwischen Membran und BR-Öffnung hat das Problem mit der Phase nicht. Dafür zeigt das Mikro aber auch nicht mehr direkt auf die Schallquelle und ist von beiden Schallquellen ein wenig weiter entfernt. Umgebungseinflüsse werden so nicht mehr ganz so gut unterdrückt. Das zeigt sich in der Welligkeit der Kurven. Den Pegeln oberhalb von 150Hz würde ich nicht mehr trauen.

Die Kurven aus dem (simulierten) Freifeld sind oft sehr schön. Die erste Kurve hat mich deswegen auch sehr befriedigt.

REW: REW Nahfeld - Arta: Arta Nahfeld - WinISD: WinISD

Wenn ich in Arta die Kompensation der Schallwandabmessungen aktiviere, entspricht das Ergebnis ziemlich gut der Simulation. Fb ist ca. 1Hz niedriger als mit BoxSim prognostiziert. Soweit bin ich sehr zufrieden.

In der Praxis wird die Box immer auf dem Boden und fast immer an mindestens 1 Wand stehen. Ich habe nicht vor, alle Raummoden zu identifizieren und zu kompensieren. Ich denke, die gehören zu natürlichem Schallempfinden dazu. Aber die grundsätzliche, immer gleiche Anordnung zu berücksichtigen, könnte schon Sinn machen.

Dazu will ich mir in einigen Messungen den Effekt der Aufstellposition auf den Frequenzgang ansehen.

Viele Grüße Paul.
stoneeh
Inventar
#61 erstellt: 07. Apr 2022, 16:05
Der Unterschied deiner Ergebnisse zwischen REW und ARTA liegt darin dass du in REW die Bafflestep-Korrektur (Korrektur für den Schallwandeinfluss) nicht angewendet hast. Ohne Kompensation ist die Messung im Bassbereich um etwa 6 dB überbetont. Hol das nach, und die Ergebnisse in REW und ARTA werden / müssen sich sehr gut decken.


Ich hole an dieser Stelle eine noch klarere und simplere Dokumentation der unlängst diskutierten verschiedenen Messmethoden für den Bassbereich nach.

Anbei der Amplitudenfrequenzgang in türkis der kombinierten Nahfeldmessung (Messaufbau beschrieben hier; Pegelanpassung der Schallquellen nach eigener, empirisch erarbeiteter Formel; inkl. Bafflestep-Korrektur) vs. blau der in Post #50 beschriebenen "einfachen" Nahfeldmessung (inkl. Bafflestep-Korrektur) vs. schwarz einer GPM-Fernfeldmessung vs. rot einer kombinierten Nahfeldmessung (ohne Bafflestep-Korrektur), anhand eines mit the box 15LB075 bestückten 85l / 41 Hz Bassreflex Subwoofers - durchgeführt Outdoor, landwirtschaftliches Gebiet, fern von jeglichen schallharten Hindernissen (-> reflektionsfreie Messung):

Unbenannt2

Noch Fragen?

Nahfeldmessungen als Messmethode zur Beurteilung des Bassbereichs funktionieren. Unabhängig von der genauen Methode ist aber in jedem Fall eine Bafflestep-Korrektur unabdinglich.
PHoepping
Ist häufiger hier
#62 erstellt: 07. Apr 2022, 17:39
Hallo Viktor,
ich habe die von Dir vorgeschlagene Messung mit REW gemacht.

1. Nahfeld Treiber 1cm vor der Mitte der Membran
2. Nahfeld Kanal mit Mikrospitze genau an Kanalöffnung

Treiber Sd: 1225cm^2
Kanal A: 440cm^2

20 * LOG((A / Sd)^0.5) = -4.4

Das habe ich in REW angewendet, Time Sync geklickt und danach A + B zu einer neuen Kurve addiert. Hier ist das Ergebnis:

REW 2 nahfeldmessunge zusammen

Wie man in REW den Baffle Step korrigiert habe ich noch nicht herausgefunden.

Viele Grüße Paul.
gans
Ist häufiger hier
#63 erstellt: 07. Apr 2022, 18:58
Wenn man sich bei REW die Baffle-Step-Korrektur hinzu denkt, liegen Messungen und Simulation doch gar nicht soweit auseinander

ARTA - REW - WinISD

Gruß HW
stoneeh
Inventar
#64 erstellt: 07. Apr 2022, 21:14
Der Einfluss des Bafflesteps bei der Schallwandgröße von 80x50cm dieses Subwoofer sieht wie folgt aus:

Unbenannt

Wenn man sich diesen von der kombinierten Nahfeldmessung in REW "wegdenkt" liegt man halt im Großteil des relevanten Frequenzbereichs so 1-3 dB daneben. Nicht unüblich, und als Anhaltspunkt für die meisten von uns akzeptabel.

Der Realität am nähesten kommt man in WinISD, wie eh schon ein paar mal im Threadverlauf erwähnt, wenn man die Simu mit selbst gemessenen TSP füttert, und ebenfalls die Schwingspuleninduktivität mitsimuliert (Advanced -> Simulate voice coil inductance).
Zwei Beispiele mit dieser fachlich deutlich korrekteren Vorgehensweise - links ein the box 15LB075 in 85l / 41 Hz BR (die Messung aus meinem vorigen Post), rechts das gleiche Chassis in 140l / 43 Hz BR - grün jeweils Simu, schwarz jeweils GPM Outdoor; arbiträr eingepegelt:

85l 140l

Ich könnte ein Dutzend weitere Vergleiche einstellen, die das gleiche demonstrieren - mal passt's ziemlich exakt, mal weniger. Dementsprechend, nicht jubeln wenn WinISD mal nen Glückstreffer landet - beim nächsten BR liegt die Software dann wieder ein Eck daneben.

CBs kann WinISD aber ziemlich exakt; und wenn man sich Vergleiche an BRs ansieht, beschränken sich die Abweichungen auf den Bereich um fb. Das Problem scheint also die Berechnung des Resonators zu sein - was auch nicht verwundert, wenn man bedenkt dass die Software fälschlicherweise die Portquerschnittsfläche nicht als Einfluss auf den Wirkungsgrad sieht.
PHoepping
Ist häufiger hier
#65 erstellt: 07. Apr 2022, 21:54
Hallo Stonee,
ich habe auch mit Arta gemessen und kann Messungen inzwischen speichern.

Ich denke, mir ist es auch gelungen, die Messungen zusammen zu führen.

Als erstes habe ich die Messung am Kanal geladen und im Frequenzfenster eine Scale von -4.4dB eingetragen. Das habe ich als Overlay eingetragen und die Messung unter einem neuen Namen gespeichert.

Dann habe ich die Messung am Treiber geladen und als Overlay gesetzt.
Dann habe ich die Funktion "Load and Sum" benutzt und die pegelkorrigierte Messung am Kanal geladen. Diesen Frequenzgang habe ich ebenfalls als Overlay gesetzt.
Dann habe ich die Funktion LF Box Diffraction benutzt und als Größe die gesamte Vorderseite der Box inkl. BR Kanal eingesetzt.

ARTA Messung

Damit hätte ich bei 50Hz einen Abfall von 2,5dB, der sich bis 40Hz auf 5dB erhöht. Mir gefällt es.

Das reicht für heute. Ich will morgen noch ein paar Messungen machen. Mich interessiert, was passiert wenn man die Box an eine Wand oder in eine Ecke stellt.

Viele Grüße Paul
stoneeh
Inventar
#66 erstellt: 07. Apr 2022, 23:11
Hey Paul.

Die kombinierte Nahfeldmessung (Messung der einzelnen Schallquelle und Summierung in Software) hat in der Tat das Potential noch genauere / sauberere Ergebnisse zu liefern als die "einfache" Nahfeldmessung, die ich dir zuletzt empfohlen hatte. Ist halt auch etwas anspruchsvoller und erfordert für die Speicherung der Messungen die kostenpflichtige Vollversion von ARTA - dachte nicht, dass du die Zeit / den Aufwand und das Geld investieren wollen würdest. Aber schön zu sehen, wenn sich jemand der Herausforderung stellt

Ich hab noch 1, 2 kleinere Ideen zu deinem Ergebnis. Ich sage mal du bist mit allen deinen letzten Messungen (mit Ausnahme der Nahfeldmessungen in REW ohne Bafflestep) sehr nahe an der Wahrheit, und mehr nachhaken muss man nicht - du hast nun bereits eine sehr gute Idee davon, was der Sub macht. Weiterhin finde ich das Ergebnis für das eigtl. doch relativ kleine Gehäuse super. Aber falls du Lust hast weiterzutüfteln, schreibe mir gern eine PN.
PHoepping
Ist häufiger hier
#67 erstellt: 08. Apr 2022, 10:09
Hallo,
die Box ist ziemlich fertig. Ich will noch ein bisschen messen aber der nächste Meilenstein wäre die Frequenzweiche.

Als Tops habe ich 2 Stück LD Systems ICOA 12A. Das sind Fullrange-Aktivboxen mit DSP. Der DSP hat die Einstellungen "Flat" und "Sat". Es sind BR-Boxen.

Flat dürfte dabei nicht ohne Filter bedeuten sondern dass der Bass für einen möglichst tiefen, flachen Frequenzgang angehoben wird. Möglicherweise gibt es noch andere Filter, die im relevanten Bereich aktiv sind. Diese Filter verändern natürlich den Phasenverlauf im Bereich 50..100Hz.

Sat hat einen Hochpass Butterworth 12dB bei 100Hz. Den hatte ich bisher benutzt und beim Sub einen passenden Tiefpass eingestellt. Das ist natürlich eine sehr flache Trennung. Klang aber nicht schlecht. Die ICOA 12A spielen in den Mitten klarer, wenn sie vom Bass entlastet werden.

Ich sehe dabei diese Möglichkeiten:


  1. Ich stelle bei den Satelliten "Flat" ein. Um aus dem Bereich der Phasenunterschiede zwischen Sub und Top soweit wie möglich heraus zu kommen, sollte ich eher hoch und steil trennen. Ich denke da so an 24dB pro Oktave bei ca. 120Hz. Unsicher bin ich bei der Frage, welche Filterart (Bessel, Butterworth, Linkwitz) ich auswählen sollte.
  2. Ich stelle bei den Satelliten "Sat" ein. Damit liegt die Trennfrequenz fest bei 100Hz. Im DSP aktiviere ich für die Satelliten einen zusätzlichen Hochpass 12dB/Butterworth bei 100Hz. Der Sub bekommt einen Tiefpass 24dB/Butterworth bei 100Hz.


Bei meiner ersten CB-Box hatte ich herausgefunden, dass sich ein halbwegs glatter Frequenzgang der Kombination Sub plus Sat nur einstellt, wenn alle Boxen im Übergangsbereich gleichphasig spielen. Ich hatte Glück, dass die Resonanzfrequenzen der Boxen ziemlich gleich waren. Die CB-Box war von sich aus ein Hochpass 2. Ordnung. Mit einem Allpass im DSP wurde daraus ein Hochpass 4. Ordnung - wie die Sats (BR-Boxen).

Bei der neuen BR-Box dürfte die Resonanzfrequenz deutlich unterhalb der Resonanzfrequenz der Satelliten liegen. Als Vorbereitung für die Programmierung einer Weiche ich mich später heute an Phasenmessungen versuchen.

Viele Grüße Paul.
PHoepping
Ist häufiger hier
#68 erstellt: 08. Apr 2022, 19:40
Hallo,
seit etwa 2 Stunden höre ich die neue Box Probe.

Am Nachmittag habe ich erst mal die Variante 1 aus dem vorherigen Post ausprobiert.

LD System ICOA 12A auf Flat eingestellt

Im DSP habe ich Hochpässe bzw. Tiefpässe Linkwitz 24dB/Oktave bei 120Hz eingestellt. Dann habe ich das Group Delay durch Ausprobieren bestimmt.

Die Tops haben einen DSP und allerlei Filter. Klar, dass der eine gewisse Verzögerung erzeugt.

Und beide Boxen sind akustische Hochpässe 4. Ordnung, leider nicht mit den gleichen Trennfrequenzen. Die akustische Trennfrequenz der Icoa dürfte zwischen 60 und 70Hz liegen. Der mangelhafte Phasengleichlauf führt zu unerwünschten Verstärkungen und Auslöschungen. Der Effekt ist um so deutlicher, je näher man an der Trennfrequenz ist.

Weil sich Buckeligkeit in einem Frequenzgang, der wegen Reflektionen ohnehin buckelig ist, nicht gut quantifizieren läßt, habe ich das Signal der BR-Box invertiert. Dann habe ich Group Delay so eingestellt, dass sich Subwoofer und Top an der Trennfrequenz maximal auslöschen. Da bekommt man eine negative Spitze, die beim richtigen GD um über 30dB nach unten geht. Wenn beide gleich laut genau gegenphasig spielen, löschen sie sich gegenseitig vollständig aus. 30dB ist ziemlich vollständig.

Mit dieser Weiche habe ich Probe gehört. Richtig glücklich bin ich damit aber nicht geworden. Mitten klar und gut. Bass kräftig und es macht auch "Bumm!" im Bauch. Aber irgendwie passten beide nicht richtig zusammen. Bei einige Musikpassagen hat es geklungen, als würden bestimmte Bassschläge auf einem anderen Schlagzeug gespielt.

Ich bin schliesslich auf meine alte Weichenprogrammierung von alten Sub zurück gegangen:
ICOA 12A Tops: Modus "Sat" aktiviert: Entspricht 12dB Hochpass BW bei 100Hz
Subwoofer: Tiefpass BW 12dB/Oktave bei 100Hz eingestellt.

Damit war der Effekt, dass bestimmte Bassschläge anders als andere klingen, weg. Es könnte eine Rolle spielen, dass ein Filter 2. Ordnung weniger Group Delay erzeugt. Und ich denke, ein 115L-18Zoll Lautsprecher und ein 25L-12Zoll Lautsprecher klingen anders. Mit einer steilen Trennung werden Töne trotz geringer Unterschiede in der Frequenz ganz auf dem einen oder anderen Lautsprecher gespielt. Bei einer flachen Trennung ist das weniger ausgeprägt. Der Übergang ist fließender.

Auch die Mitten wurden irgendwie besser. Aber Letzteres bilde ich mir vielleicht auch nur ein oder LD Systems macht bei diesem Modus mehr als nur einen Hochpass aktivieren.

Aber ich hätte auch eine Frage: Wie kann ich 2 Boxen zusammen messen? Alle meine Messungen mit Abstand haben so viele Wellen und Dellen durch Reflektionen, dass man Wellen und Dellen durch schlechten Phasengleichlauf nicht aus den Diagrammen herauslesen kann. Bisher ist mir auch noch keine vernünftige Phasenmessung gelungen.

Viele Grüße Paul.
PHoepping
Ist häufiger hier
#69 erstellt: 09. Apr 2022, 19:28
Die Frequenzweiche. Das war bei der ersten Box schon ein wichtiges Thema.

3-Wege

OK, da sind sie. Der neue Subwoofer und einer meiner beiden LD Systems ICOA 12A. Nun müssen sie lernen, friedlich zusammen zu spielen und sich nicht gegenseitig auszulöschen.

Von dem Subwoofer habe ich mit 2 Nahfeldmessungen eine simulierte Fernfeldmessung gemacht. Ich weiss inzwischen, dass ich es nicht 100% richtig gemacht habe. Aber das Ergebnis ist trotzdem sehr brauchbar.

Auch die ICOA sind gute Boxen. Aber das bedeutet nicht automatisch, dass sie auch gut zusammen spielen.

Als Weiche habe ich im ICOA beim Preset Satellit einen Butterhworth Hochpass 12dB/Okt bei 100Hz.
Für den Subwoofer habe ich den passenden Tiefpass eingestellt.

Hier ist mein Messaufbau auf der Terrasse:
20220409_175303
Das Mikro ist in der Höhe mittig zwischen den Treibern in den Boxen etwa 30cm von der Schallwand entfernt. Das ganze dann mit einer großen, schweren Decke abgedeckt:
20220409_162241 20220409_162233 20220409_162213 20220409_171718

Das Mikro ist unter der Decke frei mit Sicht auf beide Treiber. Die nächste Wand ist ca. 5m entfernt. Säulen und ein massives Geländer sind näher. Damit habe ich diese Messung bekommen:
Arta zusammen

Die kleinen Buckel und Dellen ignoriere ich. Das sind Reflektionen. Das erkenne ich u.A. daran, dass diese Buckel und Dellen bei beiden Boxen bei den gleichen Frequenzen auftreten. Die Messung muss nur gut genug sein, dass man die wichtigen Dellen erkennen kann.

Und da ist im Bereich von etwa 55 bis 90 Hz eine richtig üble Auslöschung.

Schallquellen ergänzen sich, wenn sie gleichphasig spielen. Sie löschen sich gegenseitig aus, wenn sie gegenphasig spielen. Das war keine Überraschung. Der Sub ist ein akustischer Hochpass bei ca. 40Hz. Der ICOA 12A ist ein akustischer Hochpass irgendwo zwischen 60 und 70Hz. Beides sind BR-Boxen, also Hochpässe 4. Ordnung. Die haben natürlich jeweils einen anderen Phasenverlauf.

Phasenverläufe von Filtern schaue ich mir gerne mit der Software zum t.racks MiniDSP an. Ich habe dort die beiden Hochpässe für 2 Ausgänge eingestellt und sehe mir den zugehörigen Phasenverlauf an:
Phasen

Es sollte einen nicht wundern, dass es zu Auslöschungen kommt, wenn 2 Boxen mit diesem Phasenverlauf zusammen spielen.

Wie beim ersten Projekt habe ich mit den Allpass-Filtern vom t.racks Mini DSP experimentiert. Ich hatte auch durch Simulation und Raten Einstellungen gefunden. Die haben überhaupt nicht funktioniert. Ich habe schließlich systematisch alle Frequenzen für den Allpass von 20 bis 80 Hz in 5er-Schritten durchprobiert.

Ein Allpass2 bei 30 Hz mit Q = 0.4 hatte den schönsten Frequenzgang.
Arta zusammen Allpass1

Das sieht schon netter aus. Aber ich habe weiter experimentiert und einfach mal einen 2. Allpass zusätzlich bei einer tieferen Frequenz aktiviert.
2. Allpass2 bei 20Hz mit Q = 0.7
Arta zusammen Allpass2

Eine Butterworth Weiche bringt an der Trennfrequenz eine Überhöhung von 3dB. Die habe ich mit einem negativen Peak reduziert:
Arta zusammen fertig

Dieses Stand höre ich gerade und finde es klingt gut. Ich ringe noch mit mir, ob ich den Pegel bei 50Hz noch ein wenig anheben sollte. Der Abfall bei 50Hz beträgt in dieser Messung 4.5dB. Ich hatte ca. 2.5 dB erwartet. Ich habe bei den Nahfeldmessungen am Treiber und Kanal beim Zusammensetzen der Einzelmessungen Arta nicht richtig bedient. Das Ergebnis sah auch irgendwie zu schön aus, um wahr zu sein.

Zum Schutz des Basstreibers habe ich einen Butterworth Hochpass bei 23Hz mit Q = 0.7 eingestellt. Lieber nichts riskieren, denke ich.

Übrigens, ich finde durch die Beseitigung der Auslöschungen klingt der Bass auch straffer.

Wichtig: Alle Filter müssen vor der Weiche gemacht werden und gleichermaßen auf Sub und Top wirken. Das gilt sogar für den Hochpass bei 23Hz, der den Sub schützen soll. Der macht bei 100Hz noch 20° Phasenverschiebung. Weil mein DSP keine PEQ für den Eingang hat, trage ich Filter immer genau gleich für beide Zweige ein. Mein Top hat also auch einen Hochpass bei 23Hz bekommen. Die Allpässe sind davon ausgenommen. Die hat nur der Sub.

Nach meinen Simulationen und Schätzungen hatte ich erwartet, nur 1 Allpass zu brauchen und den mit etwas anderen Einstellungen. Aber da hatte ich für den Top eine einfach BR-Box mit einer Abstimmung zwischen 60 und 70 Hz angenommen. Keine Ahnung, welche Filter LD Systems beim Preset Sat in den ICOA 12A aktiviert.

Viele Grüße Paul.
PHoepping
Ist häufiger hier
#70 erstellt: 12. Apr 2022, 12:25
Hmm, Frequenzweiche scheint nicht so interessant zu sein. Eigentlich schade, denn mein Screenshot zeigt, dass die Einbindung eines tief getrennten Sub nicht trivial ist. Würde ich eine 3-Wege Box von Grund auf entwerfen, würde ich auf eine höhere Trennfrequenz zielen. Eine Trennung in einem Bereich, in dem der Phasenverlauf flach ist, wäre viel einfacher.

Dann antworte ich mir selbst.

Flankensteilheit
Ich bin nach wie vor mit der flachen Trennung (12dB/Oktave) zufrieden. Bei 24dB pro Oktave habe ich immer mal wieder den Unterschied gehört. Beim ersten Bumm der Basstrommel hatte ich spontan gedacht: Das macht der neue Sub aber sehr schön. Dann ist mir aufgefallen, dass bestimmte Trommelschläge einfach anders klingen als andere. So als würde man Trommeln aus 2 Sätzen Schlagzeug mischen. Das fand ich nicht gut. Bei 12dB pro Oktave kann ich nicht hören, was der Sub macht und was vom Top kommt.

Fehlerkorrektur
Im vorherigen Post waren die Farben des ersten Frequenzgangs falsch beschriftet. Das habe ich hier korrigiert. Es war vermutlich jedem, der es gesehen hat, auch so klar.

Arta zusammen

Das Bild zeigt die Frequenzgänge, bevor ich die Phasenverläufe mit 2 Allpässen angeglichen habe.

Interpretation der Kurven
Ein User hat mich darauf hingewiesen, dass bei meiner Messung mit den Boxen übereinander der BR-Kanal vom Subwoofer nicht mit der gleichen Stärke eingeht. Das ist richtig. Man muss also bei der Interpretation der Frequenzgänge berücksichtigen, dass der Bass vermutlich etwas langsamer abfällt als die Kurve annehmen läßt.

Andererseits, die gleiche Messung mit den Boxen nebeneinander wäre auch nicht ohne Effekte. Dann hat der Top eine Nähe zum Boden, die er später am Aufstellungsort nicht haben würde. Bei der Aufstellung der Tops im Hörraum habe ich bereits früher die Erfahrung gemacht, dass die Tops am Boden anders klingen. Der Bass ist stärker aber irgendwie nicht gut. Da mich bei diesen Messungen der ganz tiefe Bass nicht so sehr interessiert, habe ich die Aufstellung der Boxen übereinander gewählt.

Bewertung und Höreindruck
Eine Box, die bei 50Hz einen Abfall von 4-5dB hat, dürfte hier niemanden besonders beeindrucken. Ein Teil dieses Abfalls ist dem Messaufbau geschuldet. Im Hörraum in einer Ecke klingt es gewaltig. Die Aufstellung dürfte den Abfall zumindest teilweise kompensieren. Irgendwelche Überlegungen, den Bass bei 50Hz etwas anzuheben, habe ich erst mal nach hinten gestellt. Im Gegenteil. Bei 63Hz +-2Hz wirkt eine Raummode. Da trifft sich die 2. Mode von 2 Wänden mit der ersten Mode der Raumhöhe. Ich denke, das werde ich etwas dämpfen.

Bass hören
Ich habe mal durchgespielt, wie ich Schall im Bassbereich wahrnehme.

Im Generator von REW habe ich 30Hz eingestellt und voll aufgedreht. Die Membran bewegt sich etliche Millimeter. Aus dem BR-Kanal kommt ein Wind, als wäre darin ein Ventilator. Und ich höre selbst direkt vor der Box fast nichts.

Wenn ich die Frequenz erhöhe beginnt bei 35Hz ein Wummern. Es pumpt mir die Ohren auf und ich muss für den Druckausgleich immer wieder schlucken. Ja, ich kann es hören aber ich würde es nicht als Ton bezeichnen.

So ab 40Hz, mehr noch ab 45Hz beginne ich statt eines Wummern einen Ton wahr zu nehmen.
Ab 55Hz steigt die empfundene Lautstärke stark an und erreicht bei 63Hz (meine Raummode) ein Maximum. Da ist die Lautstärke bei Vollgas dann an der Schmerzgrenze.

Nach diesem Experiment bin ich froh, dass ich gar nicht erst versucht habe, einen Lautsprecher runter bis 20 oder 30 Hz zu bauen. Unter 40Hz ist nichts, was ich brauche oder hören kann. Da stelle ich lieber einen Ventilator auf.

Group Delay und Phasendrehung
Ich habe das im Internet erforscht. Fast alle scheinen sich einig zu sein, dass man Phasendrehungen nicht hören kann. Phasenunterschiede aber wohl schon. Daraus leiten wir unser Empfinden für die Richtung ab, aus der der Schall kommt.

Nicht ganz so eindeutig war es im Bassbereich. Da erzeugt eine Phasendrehung ja auch eine signifikante Verzögerung. Bei 1000Hz entspricht eine Drehung um 360° einer Verzögerung von 1ms. Bei 100Hz sind es 10ms. Bei 50Hz sind es 20ms. Kann man es hören, wenn ein Ton 10 oder 20ms später gespielt wird, als ein anderer Ton? Im Bassbereich hat man durch die Box selbst, die Weiche und gegebenenfalls Filter erhebliche Phasendrehungen. Das führt je nach Frequenz zu sehr unterschiedlichen Delays. Ein Schlag auf eine Trommel oder eine Saite in der Bassgitarre ist ja auch kein reiner Sinuspuls wie aus dem Generator. Die höheren Tonanteile kommen früher und enden früher als die tieferen Anteile. Der Schlag wird in die Länge gezogen. Ein Kollege hier hat mal geschrieben, mit etwas Group Delay klänge der Bass oft fetter. Das kann ich mir gut vorstellen.

Im ersten Absatz hatte ich erklärt, dass ich wieder nur mit 12dB pro Oktave trenne. Diese Weiche erzeugt natürlich auch weniger Phasendrehung und Group Delay. Keine Ahnung, ob oder in welchem Maße das zu meinem Höreindruck beiträgt.

Wenn es mal bezahlbare DSP-Module, die FIR-Filter im Bassbereich unter 100Hz unterstützen, gibt, würde ich gerne mal ausprobieren, wie ein Bass ohne Phasendrehung klingt. Ich werde deswegen aber bestimmt keine 1000sende von Euro ausgeben.

Viele Grüße Paul.
PHoepping
Ist häufiger hier
#71 erstellt: 14. Apr 2022, 19:24
Hallo,
ich habe Musik gehört. Aber eine Frage hat mich nicht los gelassen:

Warum habe ich 2 Allpässe gebraucht, um die Phasen der beiden Boxen im Bereich 50..200 Hz anzugleichen?

Mein Sub und meine Tops sind beides BR-Boxen mit unterschiedlichen Abstimmfrequenzen. Bereits 1 Allpass müßte eigentlich zu viel Phasendrehung in das System bringen, um die Verläufe richtig gut anzugleichen. Ich habe also versucht, den Phasenverlauf des Top zu messen. Dies ist mein bestes Ergebnis:
ICOA Phase

Ich sehe da mehr Phasendrehung als eine BR-Box mit einem Hochpass 2. Ordnung haben sollte. Eine PA-Box hat mit Sicherheit einen Subsonic-Filter. Offensichtlich ist der auch dann aktiv, wenn das Preset Satellit mit einem Hochpass bei 100Hz aktiviert wird.

Meine Idee war, beim Sub müßte ich einen Allpass mit einem Hochpass kombinieren können. Der 2. Allpass und damit eine Phasendrehung entfällt damit.

Also die gleiche Messung wie beim letzten Mal:
Arta 14a
grün: Top LD Systems ICOA 12A
blaue: BR Subwoofer
rot: beide zusammen ohne Filter zur Phasenangleichung

Den heftigen Einbruch zwischen 55 und 90 Hz gilt es durch Angleichung der Phasen zu eliminieren. Kann man das irgendwie berechnen? Ich habe es durch ausprobieren gemacht.

Als erstes habe ich im DSP einen Allpass aktiviert. Beim letzten Mal hatte ich mit einem minimal kleinen Q=0.4 gute Erfolge. Am Ausgang habe ich den Sub umgepolt und die Frequenz des Allpass angepasst, bis es bei 100Hz zu einer maximalen Auslöschung kommt. Dann spielen beide bei der Frequenz phasengleich.

Dann habe ich einen HighPass bei 25Hz mit Q=0.71 hinzugefügt. Daraufhin mußte ich die Frequenz des Allpass ändern, bis ich wieder bei 100Hz im verpolten Zustand eine maximale Auslöschung hatte. Um zu sehen, was passiert habe ich das alles auch mit anderen Q-Werten versucht.

Das so in etwa beste Ergebnis hatte ich mit:
Highpass 2.Ordnung bei 24.8Hz und Q=0.71
Allpass bei 44.2Hz mit Q=0.5

Meine Weiche ist Butterworth 2. Ordnung. Die erzeugt an der Trennfrequenz einen Peak von 3dB. Den dämpfe ich mit:
Peak bei 99.2Hz -3.5dB und Q=3

Damit bekomme ich:
Arta 14b
Phasenverlauf und Group Delay:
Arta 14c Arta 14d

Über den gesamten, relevanten Frequenzbereich liegt die rote Kurve jetzt über beiden anderen Kurven. Im Bereich von 50 bis ca. 170Hz sieht man, dass der Schalldruck der beiden Boxen zusammen größer ist als der Schalldruck jeder einzelnen Box für sich alleine.

Im Bereich 40 bis 50Hz ist das nicht der Fall. Und ich sehe einen breiten, flachen Einbruch im Frequenzbereich von 130 bis etwa 200Hz. Da passen die Phasenverläufe wohl nicht so richtig gut zusammen.

Man kann mit Filtern die Phasenverläufe nicht gleich machen sondern nur bis zu einem gewissen Grad angleichen. Immerhin erspare ich mir auf diese Weise bei 70Hz eine Anhebung um 12dB. Ein Peak dieser Größenordnung hätte Max-SPL erheblich reduziert.

Die restliche Welligkeit könnte man mit flachen Peaks von 1-2 dB ausgleichen. Ich werde erst mal eine Weile hören, bevor ich das angehe. Dann stehen auch nochmals Raummoden auf dem Programm.

Im Vergleich zur ersten Version der Weiche ist das Group Delay im Bereich 50..80Hz um ca. 2 bis 10ms kleiner. Das wollte ich erreichen, in dem ich den 2. Allpass einspare. Jetzt mal sehe, ob ich den Unterschied hören kann.

Viele Grüße Paul.
Joines_01
Ist häufiger hier
#72 erstellt: 15. Okt 2022, 13:53
habs nihct gefunden, wills aber gern wissen :-D
wie viel Liter Volumen hat denn jetz die fertige Kiste nachdem du sie vergrößert hast ?

ich hab recht eng am Bauplan von 18Sound gebaut und bin bei 187l rausgekommen.

und wie schwer ist den einer von deinen fertigen subwoofern? , ich hab ja mit 18mm sperrholz gebaut dementsprechen schwer sind die auch. hab aber keine waage hier , aber bald


http://www.hifi-forum.de/bild/18lw1400_1145362.html

Danke
gruß Jonas


[Beitrag von Joines_01 am 15. Okt 2022, 14:02 bearbeitet]
PHoepping
Ist häufiger hier
#73 erstellt: 16. Okt 2022, 08:27
Hallo Jonas,
ich bin bei 115L Nettovolumen und einer Schallwandgröße von 80*50cm gelandet. Tiefe (innen) dürfte 40cm sein. Mein Kanal hat abzüglich der Streben eine Fläche von 44*10cm und am Ende bin ich bei ca. 30cm Länge gelandet. Der Kanal endet damit 10cm vor der Rückwand.

kanal-gerade-301cm-129l_1150750

Leergewicht war ca. 20kg. Ich habe mit 15mm Birkensperrholz für die ursprüngliche, kleinere Box angefangen. Für die Erweiterung habe ich Pappelsperrholz 18mm verwendet, um das Gewicht klein zu halten.

In meinen WinISD-Simulationen hatte ich anfangs mit einem zu großen Volumen simuliert und war damit zu einer erfreulich kleinen Box gekommen. Ich hatte das Kanalvolumen nicht vom Innenvolumen abgezogen. Stonee hatte ich auf den Fehler aufmerksam gemacht. Mit dem kleinen Volumen wäre ich nicht auf den Bass gekommen, den ich wollte:
Vor Vergrößerung

Also habe ich den Deckel abgesägt und um 16cm aufgestockt. Damit konnte ich den Kanal kürzer machen. Den Deckel und die Seitenwände oberhalb des Treibers habe ich mit Watte 5cm dick beklebt.
20220325_083611
Die kleine Aufkantung des Kanals habe ich später noch beim Tuning der Box entfernt. Das hatte keine große Auswirkung.

Es heißt immer, Watte könne in der Mitte der Box stehende Wellen dämpfen. Stehende Wellen sind beim Subwoofer kein Problem. Also wird keine Watte gebraucht. Ich habe mir nun versucht vorzustellen, wie sich die Luft im Inneren der Box bewegt. Wenn sich eine Welle kugelförmig von einem Treiber in einer rechteckigen Box ausbreitet, habe ich vermutet, es würde zu Verwirbelungen kommen, wenn die Welle je nach Richtung früher oder später auf die Innenwände trifft. Keine Ahnung ob das stimmt.

Fertig lackiert sieht es jetzt so aus:
20220405_180651

Ich habe nur 1 Subwoofer gebaut. Der steht nun unter einer meiner beiden LD Systems ICOA12A:
20220415_141116

Die ICOA12A spielen sehr gut. Für meine alten Ohren Hifi-tauglich mit viel Dynamikreserve. Ich kannte vorher nur Hifi-Boxen und mir wurde rückblickend klar, wie sehr die auch schon bei mittleren Lautstärken die Dynamik dämpfen.

Wie hast Du bei Deinen Boxen die Frequenzweiche realisiert? Ich finde hier im Forum reichlich Bauberichte über Subwoofer aber wenig dazu, wie die mit Tops in ein Gesamtsystem integriert werden. Bei mir sollte der Subwoofer und die darauf stehende ICOA wie eine gute 3-Wege-Box spielen.

Sehr langsam und mit vielen Unterbrechungen bastele ich gerade an einer aktiven 3-Wegebox, die vielleicht irgendwann mal die ICOA12A ersetzen kann. Beruflich und privat habe ich zur Zeit so viele andere Beschäftigungen, dass es im Moment nicht weiter geht.

Viele Grüße Paul.
Joines_01
Ist häufiger hier
#74 erstellt: 16. Okt 2022, 09:24
Hallo!

vielen Dank für die Informationen, jetz wärs echt spannend, die sub im Vergleich zu höhren, bin aber in Kroatien, und meine Subs sin richitg schwer, weil komplett aus 18mm Birken Multiplex.

hab eine cross over der lässt nur alles tiefer als 100hz zu meinen Subs

ja richtige Tops fehlen mir noch, und ja beim Frequenzweiche für die Tops selberbauen bzw fertig zu kaufen weiß ich auch nicht weiter.

hätte ja lust mir von 18sound den 15" bauvorschlag zu bauen
https://www.eighteen...MTVfMndheXMucGRmIl1d
gruß Jonas


[Beitrag von Joines_01 am 16. Okt 2022, 10:35 bearbeitet]
Joines_01
Ist häufiger hier
#75 erstellt: 16. Okt 2022, 22:29
hab eine sub gerade auf der Waage gehabt ,
60 Kg
also zu zweit kann man sie tragen ...

gruß Jonas


[Beitrag von Joines_01 am 16. Okt 2022, 22:29 bearbeitet]
PHoepping
Ist häufiger hier
#76 erstellt: 17. Okt 2022, 09:19
Mein Sub hat nur für das Holz ziemlich genau 20kg auf die Waage gebracht.

Das Gewicht war wichtig für mich, weil die Kiste ins Fluggepäck sollte and da ist die harte Grenze 32kg. Das war auch einer der Gründe, warum ich keinen fertigen Subwoofer gekauft hatte. Die guten waren für den Flug zu schwer oder ich hätte ihn für den Transport zerlegen müssen.

Ich habe einige KG dadurch gespart, dass ich für einen Teil des Gehäuse Pappel statt Birke Multiplex eingesetzt habe.

Viele Grüße Paul.
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