7teen - 3-Wege-CB mit Visaton-Chassis

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Metal-Max
Inventar
#1 erstellt: 15. Nov 2017, 17:47
Hallo zusammen,

ich möchte euch meine erste Eigenentwicklung vorstellen, die 7teen. Sie existiert bisher nur als Simulation, aber ich bin angefixt und möchte sie demnächst bauen. Das ganze ist eine 3-Wege-Standbox mit insgesamt vier 17cm-Chassis im Bass.
Den Tiefton übernehmen vier Visaton WS 17 E in jeweils 23l CB, Ab ca. 400Hz darf ein BG 13 P seine Arbeit verrichten. Ab etwa 3800Hz übernimmt ein DT 94.
Das Konstrukt soll ein Gehäuse mit den Maßen 35,6cm x 106,8cm x 35,6cm (BxHxT). Diese etwas ungewöhnlichen Maße rühren daher, dass ich diese Box in mein Plattenregal integrieren werde. Dieses basiert auf einem Modulsystem, dessen Grundbaustein ein Würfel mit genau 35,6cm Kantenlänge ist.
Da die Boxen sehr wandnah stehen werden und da ich schon immer mal eine CB ausprobieren wollte, fiel meine Wahl auf diesen Gehäusetyp.
Ziel ist ein kontrollierter, "schneller" Bass, der mit nicht zu tiefer unterer Grenzfrequenz sanft abfällt. Mit Raumunterstützung darf im Kickbass ruhig ein bisschen aufgedickt werden, das kommt meinem Musikgeschmack entgegen, gleichzeitig möchte ich nicht auf etwas tieferen Bass verzichten.
All das soll dann zu allem Überfluss auch noch mit günstigen Chassis realisiert werden. Auf der Visaton-Seite wurde ich fündig. Der WS 17 E hat ein Qts von 0,81, sollte also gerade noch in CB funktionieren, und ist so günstig, dass ich gleich vier pro Seite ins Auge fasse. Mehr Membranfläche als ein 12-Zöller, da sollte schon was gehen. Preislich passend ist der BG13 eine naheliegende Wahl. Noch ein HT dazu, auch hier war der DT94 naheliegend.

Jetzt muss das ganze in dieser Kiste untergebracht werden. Ein bisschen Schieberei und voila, so wird es in etwa aussehen (hier ist der MT noch ein BG17, der ursprünglich geplant war):
3weg

Dann ergaben einige Iterationen mit boxsim folgende Frequenzweiche:
3wegeweiche

Nichts aufregendes, eine 3-Wege-Weiche mit Filtern 3. Ordnung. Keine weiteren Bauteile. Das führt dann zu folgendem Freifeld-Frequenzgang:fgang

Wir sehen eine Grenzfrequenz (-3dB) von 60Hz bei einem Wirkungsgrad von ca. 91dB, also durchaus wie gewünscht. Die Kurve fällt nach unten sanft ab, so dass die -8dB-fg bei ca 45Hz finden ist, das ist doch ganz ordentlich. Die Kurve ist bis 8,5kHz babypopoglatt mit +/- 0,75dB, darüber gibt es ca 2dB zuviel. Unter Winkeln relativiert sich das allerdings:
fgangwinkel

Bei größeren Winkeln als 30° macht im Übergabebereich zwischen MT und HT die horizontale Anordnung bemerkbar, hier gibt es eine kräftige Auslöschung. Um aber solche Winkel zu erreichen, müsste man im Hörraum schon nahe an den Boxen und seitlich davon stehen. In der Praxis kommt irgendwas >30° bei mir nicht vor, und hier kann man den FG wohl als gutmütig bezeichnen. Was passiert, wenn wir die Box mal in den Raum stellen? Flugs die Beugung an der Schallwand für die TT entfernt, dann sieht das ganze so aus:
fgangraum

Hier gibts eine schöne Anfettung im Kickbass, genau was gewollt war. fg sinkt auf 45Hz (-3dB) bzw. 35Hz (-8dB). Das kann sich sehen lassen.

Bin gespannt, eure Meinungen zu hören. Demnächst werde ich mit dem Bau beginnen. Sollte inklusive allem deutlich unter 200€ pro Seite zu machen sein, ich werde berichten.


[Beitrag von Metal-Max am 15. Nov 2017, 17:49 bearbeitet]
Reference_100_Mk_II
Inventar
#2 erstellt: 16. Nov 2017, 11:03
Hast du Mal einen Energiefrequenzgang für uns?
Und über die Impedanz machst du dir keine Sorgen?
Hast du die wesentlich vergrößerte Schallwand durch dein (vmtl. gefülltes) Regal hast du mit einbezogen?
Lassen sich MT und HT sicher nicht übereinander positionieren?
Metal-Max
Inventar
#3 erstellt: 16. Nov 2017, 11:44
Danke für die Rückmeldung, die horizontale Anordnung hat mir eh keine Ruhe gelassen, daher habe ich nochmal etwas geschoben und kann nun eine vertikale Anordnung bei gleichbleibendem Volumen für die Tieftöner realisieren. MT und HT liegen dabei direkt übereinander.
Dann habe ich die Schallwandbeugungen in der Simulation entfernt. lediglich der HT beugt noch oben und an einer Seite, da "innen" in Hochtöner-Höhe eine Lücke im Regal ist, da dort der Fernseher an der Wand hängt und auch auf den Lautsprechern nichts stehen soll. Das sollte die Gegebenheiten im Hörraum ziemlich gut widerspiegeln.
Die auf diese Gegebenheiten angepasste Weiche sieht so aus:

3wegeweichevertikal

Der resultierende Frequenzgang, inklusive Energiefrequenzgang, stellt sich so dar:

fgangvertikal

Und unter Winkeln:

fgangvertikalwinkel

Die obere Trennfrequenz ist etwas nach unten gewandert und liegt letzt bei 3kHz. Abgesehen von der (gewollten) Aufdickung im Kickbass ist das immer noch ziemlich linear mit +/- 2dB bis 10kHz.
Auch der Energiefrequenzgang sieht harmlos aus, oder? Da hab ich nicht so die Erfahrung, aber der Sprung bei der oberen Trennfrequenz sollte sich in der Praxis doch nicht sonderlich stark bemerkbar machen, sind ja auch nur ca. 4dB. Lasse mich da aber gerne eines Besseren belehren.

Was die Impedanz angeht: Minimum liegt bei 3Ohm, sollte doch eigentlich kein Problem darstellen? Auch hier: ich bin da nicht beratungsresistent.
Schon_wieder_weg
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 16. Nov 2017, 14:08
Sollen die Lautsprecher liegend betrieben werden? Oder warum ordnest Du Hoch- und MItteltöner nebeneinander an?
Reference_100_Mk_II
Inventar
#5 erstellt: 16. Nov 2017, 14:25
Das hat er ja schon geändert

Aber der Qtc von 0,91 bei je 23L CB würde mich schon belasten...

Und 3 Ohm ?
Naja, kritisch, sag ich Mal.
Nicht mehr so einfach an jedem Wald und Wiesen Verstärker umzusetzen.
Jedenfalls nicht 100% sicher.


[Beitrag von Reference_100_Mk_II am 16. Nov 2017, 14:26 bearbeitet]
Schon_wieder_weg
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 16. Nov 2017, 14:30
Sorry, hatte nur auf die Skizze im ersten Post geachtet...
Black-Devil
Gesperrt
#7 erstellt: 16. Nov 2017, 15:02

Metal-Max (Beitrag #3) schrieb:
Auch der Energiefrequenzgang sieht harmlos aus, oder? Da hab ich nicht so die Erfahrung, aber der Sprung bei der oberen Trennfrequenz sollte sich in der Praxis doch nicht sonderlich stark bemerkbar machen, sind ja auch nur ca. 4dB. Lasse mich da aber gerne eines Besseren belehren.


Leider sehe ich das deutlich kritischer! Genau in diesem Bereich ist das menschliche Ohr am empfindlichsten und dein Entwurf strahlt hier mMn deutlich zu viel Energie ab.

Auch, dass du nicht mit größeren Winkeln als 30° hörst ist ein Trugschluss - sobald man sich außerhalb des Hallradius befindet, kommt mehr Schallenergie über Reflexionen bei den Ohren an als direkt vom Lautsprecher. Daher ist der Energiefrequenzgang bzw. das Abstrahlverhalten einer der wichtigsten Punkte beim Abstimmen eines Lautsprechers.
Schon_wieder_weg
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 16. Nov 2017, 15:06
Ich habe das gerade mal nachsimiliert, weil ich sehen wollte, ob sich die niedrige Impedanzkurve mit etwas milderer Beschaltung entschärfen lässt. Dabei ist mir aufgefallen, dass sich unsere Amplitudenverläufe im Bass- und MItteltonbereich erheblich unterscheiden. Was hast Du eingestellt?

ws17kiste

Die Beschaltung ist identisch, wie Du an der Impedanzkurve eindeutig nachvollziehen kannst...


[Beitrag von Schon_wieder_weg am 16. Nov 2017, 15:10 bearbeitet]
Metal-Max
Inventar
#9 erstellt: 16. Nov 2017, 15:18
Danke für die ganzen Beiträge!

@Alex:
Ich habe für die TT die Option "Beugung Schallwand" entfernt (alle vier Häkchen), um den Raumeinfluss mitzusimulieren.
Mit diesem Einfluss komme ich auf die gleiche Kurve, wie du.

@Reference:
Ich probiere gerade mal einen anderen Treiber als TT mit deutlich niedrigerem Qts. Da komme ich bei 23l genau auf Bessel-Abstimmung.

@Black-Devil:
Alles klar, dann werde ich bei der weiteren Entwicklung da ein kritischeres Augenmerk draufsetzen.
Schon_wieder_weg
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 16. Nov 2017, 15:29
Alles klar. Bleibt die Diskrepanz beim BG13...
Metal-Max
Inventar
#11 erstellt: 16. Nov 2017, 15:31
Sorry, da hab ich genau das gleiche gemacht.
ropf
Stammgast
#12 erstellt: 16. Nov 2017, 21:35
Qtc 0,9 ist eigentlich genau richtig für GHP ...


[Beitrag von ropf am 16. Nov 2017, 21:35 bearbeitet]
Metal-Max
Inventar
#13 erstellt: 17. Nov 2017, 12:39
Ich habe den W 17 rausgeschmissen und stattdessen den W170S eingesetzt. Der ist in den 23l irgendwo zwischen Butterworth und Bessel-Abstimmung, also trocken bis furztrocken. Nach diversen Gedankenspielchen mit anderen (sehr viel teureren) Treibern für MT und HT bin ich doch beim BG13 und DT94 geblieben. Die Weiche sieht jetzt so aus:
3wegew170s

Das führt zu folgendem F-Gang:
fgang_w170s

Unter Winkeln:
fgangwinkel_w170s

Impedanz ist entschärft, das Minimum liegt bei knapp 5 Ohm, das sollte doch jeder halbwegs vernünftige Verstärker packen?
F-Gang sieht ganz gut aus, pendelt ab 200Hz bis knapp unter 10kHz mit +-1,5dB um 91dB herum.
Im Energiefrequenzgang gibt es bei der oberen Trennfrequenz immer noch einen 3dB-Sprung, der danach aber wieder abflacht. Schlimm? Wenn ja, was tun?

Ansonsten, Meinungen?

Gruß,
Max

Tante Edith lässt mitteilen, dass wieder der Raum mitsimuliert wurde, also lediglich der HT an einer Seite und oben mit Schallwandeinfluss simuliert wurde.


[Beitrag von Metal-Max am 17. Nov 2017, 12:43 bearbeitet]
nfsgame
Stammgast
#14 erstellt: 17. Nov 2017, 18:40
Das Ding wird vor allem eines werden: Schnell nervig . Warum? Hat Black-Devil schon beschrieben .
Metal-Max
Inventar
#15 erstellt: 17. Nov 2017, 21:08
OK, und gibts eine Möglichkeit, das in den Griff zu kriegen, oder ist der Entwurf zum Scheitern verurteilt?

Oder anders gefragt, woraufhin sollte der Energiefrequenzgang optimiert werden? Fallende Kurve?


[Beitrag von Metal-Max am 17. Nov 2017, 21:12 bearbeitet]
nfsgame
Stammgast
#16 erstellt: 17. Nov 2017, 21:31
Gleichmäßig fallend sollte man anstreben, ja. Vor allem keine plötzlichen Sprungstellen, weil dann an solch einer Stelle mächtig Energie in den Raum abgegeben wird. Das ist genau in dem Bereich, in dem das menschliche Ohr besonders empfindlich ist, höchst suboptimal und nervt sehr schnell.
Um es zu verdeutlichen: Such dir mal Hide Away oder Giant in my Heart von Kieza raus. Die hat schon eine recht spezielle Stimme (ein Forenkollge nannte es mal "Stimme wie ne Kreissäge") und auf deiner Konstruktion würde es in etwa so klingen, als würde sie dir mit Schmackes ins Ohr brüllen . Im Übrigen generell ein von mir gerne genutztes Teststück... Bei gutem und gleichmäßigem Abstrahlverhalten ist das gar nicht mehr so schlimm wie es aufs erste Ohr auf anderen Konstruktionen klingt...
Probier mal wie es mit einem anderen Hochtöner (G25?) und ggf tieferer Trennung ausschaut. Auf die Belastbarkeit achten.


[Beitrag von nfsgame am 17. Nov 2017, 21:41 bearbeitet]
Metal-Max
Inventar
#17 erstellt: 17. Nov 2017, 21:39
Das werde ich mal probieren, danke für den Tip und die Erklärung!
Metal-Max
Inventar
#18 erstellt: 20. Nov 2017, 16:27
Hallo zusammen!

Nach einigem hin und her hab ich was hingewastelt. Verwendet wird jetzt neben den W170S im TT ein B100 im MT sowie der G25FFL im HT. Etwas teurer, als ich eigentlich wollte, aber wäre schade, wenn das am Geld scheitern würde.

Weiche:
weicheb100

FGang:
fgangb100

Winkel:
fgangb100winkel

Frequenzgang ist auf Achse ziemlich glatt und unter Winkeln unkritisch, denke ich. Energiefrequenzgang ist ab 1000Hz stetig sanft abfallend, ohne Sprungstellen. Die Trennfrequenz MT-HT ist allerdings etwas nach oben gewandert und liegt jetzt bei ca. 4,5kHz. Wie ist das zu bewerten?

Gruß,
Max
nfsgame
Stammgast
#19 erstellt: 20. Nov 2017, 16:34
Ist jetzt ne leichte Badewanne weil der MT zu wenig Kennschalldruck besitzt, aber der Energiefrequenzgang sieht schonmal besser aus ;). Manche Entwickler sind auch der Überzeugung, dass man einen insgesamt (auf Achse) fallenden Frequenzgang anstreben sollte. Obs dir gefällt? Probier es wenn es soweit ist mit nem Spannungsteiler vorm HT aus in dem du den etwas absenkst...
Probier vielleicht mal mit einer Impedanzlinearisierung am MT rund um die Einbauresonanz rum rum ( ) damit das Plateu am Beginn des Übertragungsbereichs zahmer wird und du eine sauberere Trennung zwischen TT und MT hinbekommst... Die TT würde ich persönlich aus Gefühl steiler trennen, die sprechen noch ziemlich weit hinein ziemlich viel mit - wenn auch mit wenig Pegel.


[Beitrag von nfsgame am 20. Nov 2017, 16:37 bearbeitet]
Metal-Max
Inventar
#20 erstellt: 20. Nov 2017, 17:06
Nächster Versuch:
fgangb100

Die Badewanne ist etwas entschärft durch Luftspule statt Kernspule beim TT (1Ohm Unterschied) und etwas Tuning im MT-Zweig.
Der TT-Zweig ist weiterhin zweiter Ordnung, eben sah das nur so krass aus, weil da irgendwo ein Komma reingerutscht war, wo keins hin sollte.
Minimale Badewanne bleibt, aber die leichte Bassbetonung ist durchaus gewollt (ist ja auch schon mit Raum simuliert) und die Höhen fallen unter Winkeln auch noch ab.

Noch irgendwelche Anmerkungen/Vorschläge?
Black-Devil
Gesperrt
#21 erstellt: 20. Nov 2017, 17:18
Ich würde die Trennung MT/HT noch tiefer setzen. So um die 3kHz würde ich da mal anstreben.
Im MT ist insgesamt noch zu viel Energie da, lieber auf Achse ne kleine Badewanne. Die LS werden ja nicht direkt auf den Hörer ausgerichtet, oder? Dann ist eher der 15° Frequenzgang der "Achsfrequenzgang" für die Ohren später.
Metal-Max
Inventar
#22 erstellt: 20. Nov 2017, 18:15
Wie geh ich denn dieses Problem an (die Energie im MT, nicht die tiefere Trennung)? Meinst du den Bereich 500-2000Hz? Einfach den gesamten MT mittels Widerstand absenken?
Reference_100_Mk_II
Inventar
#23 erstellt: 20. Nov 2017, 20:36
331,82€ Bestückungskosten.
Zzgl. 3-Wege-Weiche.
Zzgl. Gehäuse

~500€ für EINE Box von der fraglich ist wie gut sie in der Praxis funktioniert.
Von ursprünglich unter 200€ pro Seite...



Na dann lieber sowas hier:
http://www.lautsprec...rshop.de/hifi/dd.htm
http://www.lautsprec...i/bau_experience.htm
http://www.lautsprec...ifi/kut_straight.htm

Auch wenn die nicht zu deinem Vorhaben passen.
Aber das was du da machst, wird auf Geldverbrennerei hinauslaufen.

Sowas muss man messen; entwickeln...
Wenn du das vor hast, ok, dann nehme ich meine Worte zurück.
Aber nur eine Simu? Neee, das lass mal lieber. Zum Wohle deiner Geldbörse
Metal-Max
Inventar
#24 erstellt: 20. Nov 2017, 22:08
Das dämmert mir auch so langsam...
Ich denke ich schiebe das Projekt mal nach hinten, so lange bis ich genug Erfahrung gesammelt habe.
Fürs Wohnzimmer habe ich schließlich auch schon eine quasi maßgeschneiderte Lösung, die ct230 ließ sich dank identischer schallwandbreite sehr einfach and das benötigte Rastermaß anpassen und für meinen Musikgeschmack sind die auch ziemlich passend.
IMG_20171120_200703
Dann werd ich wohl als nächstes die Crazy von Alex bauen, für meinen alten Herrn. Teile liegen schon hier...

Auf jeden Fall vielen Dank an alle für Beratung und Tipps, hab einiges gelernt.
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