"Badradio" - Beratung und Feedback nötig

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jofland
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 19. Aug 2021, 15:26
Ich habe mir hier und anderswo in Foren durchgearbeitet und einige Ideen für mein neues Projekt zusammengetragen. Ich bräuchte Eure Beratung und Euer Feedback, ob das sinnvoll umsetzbar ist.



  • Wofür ist eure Box gedacht?

    Meistens stationär im Badezimmer oder mal auf dem Balkon einsetzbar. Beschallung von 4 Personen auf 15 Quadratmetern.

  • Welche Musik hört ihr meistens damit?

    Rock, Pop, Metal, ggf. Kinderhörspiele

  • Wie groß darf es werden und welche Form soll es haben?

    Maximal B=28cm, T=20cm, H=15cm; Innenmaß je Lautsprecherbox maximal ca. 1,7l, ca. 10x14x12,5cm^3
    Form: Quader (links und rechts je eine Box, dazwischen ein kleines Fach für evtl. Akku und Bedienelement. Hinten doppelter Boden für Elektronik. Siehe Foto im Anhang.
    Material: Multiplex 9 mm oder 12 mm
    20210818_193312_HDR

  • Wie schwer darf es werden?

    Mit einer Hand anhebbar.

  • Welche akustischen Präferenzen gibt es?

    Tiefen Bass 30 %
    hohe Lautstärke 10 %
    guter Klang 60%

  • Wie hoch ist das Budget?

    Richtlinie 25 € für 2 Chassis
    absolute Grenze 40 € für 2 Chassis
    Holz und Montagematerial kämen dazu

  • Wie lange soll das ganze Konstrukt laufen mit einer Akkuladung/Batterieladung?

    4 Stunden; weniger relevant, da meist über Netzbetrieb

  • Aktueller Planungstand eurerseits?

    ESP32 Audio Kit V2.2 mit Verstärker vorhanden; Software PiCorePlayer / Squeezelite
    https://docs.ai-thinker.com/en/esp32-audio-kit
    https://forums.slimdevices.com/showthread.php?112697-ANNOUNCE-Squeezelite-ESP32-(dedicated-thread)
    Grundidee ausgedacht (siehe Abbildung oben) und Ideen mit WinISD simuliert (siehe Abbildung unten)

  • Weitere relevante Infos? Insb. ob Messmöglichkeiten vorhanden sind?

    Erfahrung im Boxenbau = 0
    Verarbeitungsmöglichkeiten = Holzwerkstatt mit Oberfräse
    Messmöglichkeiten = Multimeter
    Löterfahrung = hoch


Mir geht es hier in erster Linie um Beratung zu den Lautsprechern. Der Boombox-Teil ist durch das vorhandene ESP32 Audio Kit (2 x 3W an 4 Ohm) festgelegt, sowie meist den Netzbetrieb.

Als Chassis habe ich auf den allseits in dem Preissegment beliebten Visaton FRS8 4 Ohm geschielt, da gut beschrieben, günstig und gut verfügbar. Als Alternativen habe ich mir die FRS8M und die Dayton PC93-4 angeschaut. Dayton ist teuer und in D schlecht verfügbar. Sonst noch Alternativen zum FRS8?

Um etwas Bass bei 1,7l rauszuholen wird wohl ein BR-Gehäuse vorzuziehen sein? Die BR-Öffnung würde ich gerne ins Gehäuse integrieren und am unteren Rand eckig ausführen. Bei ca. 10 cm breite blieben nach Faustformel 1/3 Lautsprecherfläche noch eine Höhe von ca. 0,5 cm übrig. Ist das sinnvoll? Alternativen?

Simuliert habe ich mit WinISD. Hier war mir nicht ganz klar, was ich als Tuningfrequenz angeben soll. Ich habe mich mal in der Größenordnung von (etwas unter) der Resonanzfrequenz Fs orientiert und solange gespielt, bis der Signalverlauf einigermaßen homogen rund war. War das richtig?

Volumen jeweils 1,7l
jeweils BR 10 cm x 0,5 cm
FRS8-4 BR: grün, Tuningf. 100 Hz, BR-Länge 6,95 cm
FRS8M BR: blau, Tuningf. 110 Hz, BR-Länge 5,43 cm
PC93-4 BR: rosa, Tuningf. 80 Hz, BR-Länge 11,9 cm
FRS8-4 CB: orange (closed box)

WinISD

Reicht der FRS8-4 (grün) oder sind die doppelten Kosten des PC93-4 in meinem Aufbau gerechtfertigt?

Kann ich das Chassis direkt so nehmen oder ist es sinnvoll, da noch mit Filtern zu optimieren?

Wie schaut es aus mit der planparallelen Anordnung der beiden Chassis im Gehäuse im Bezug auf Stereo-Akkustik?


[Beitrag von jofland am 19. Aug 2021, 15:27 bearbeitet]
Sockratis
Stammgast
#2 erstellt: 19. Aug 2021, 18:46
Ich kenne den Dayton zwar nicht, würde hier aber aus Erfahrung zum Visaton greifen. Hatte in meiner WG-Küche zwei CT 242 hängen. Das Klang brauchbar erwachsen und nach deutlich mehr als die ca 40Euro für die Gesamtanlage gekostet haben. Ob der (Ober)Bass für dich draußen ausreicht kann ich nicht beurteilen.

Berücksichtigen würde ich noch die starke Bündelung zum Hochton hin, das stört vor allem im Bad. 90% der Zeit hat man zu wenig Hochton und 10% zersticht es einem die Trommelfälle.

Aus diesem Grund hab ich später noch zwei HT aus ner Glotze vom Straßenrand in die CTs rein gebaut. Erst den Hochton mit nem Kondensator versehen ( noch einen Wert drunter und drüber mitbestellt)und mit nem Sinuston nach gehör die Trennfrequenz bestimmt.
Im Anschluss mit Boxsim dem Breiti einen Tiefpass auf die Frequenz Simuliert. Mit den extra Kondensatoren dann geguckt obs vll besser klingt.
Sicher gehts besser, aber schlechter wurde es auch nicht. Und nun hatte der ganze Raum Hochton.
jofland
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 23. Aug 2021, 16:24
Also ich lege mich jetzt mal auf den FRS8-4 fest.

Da ich Anfänger im Lautsprecherbau bin, mache ich sicher im Detail einiges falsch. Insbesondere bei der BR-Berechnung und der Tuning-Frequenz bin ich sehr unsicher. Vielleicht mag mir ja hierbei jemand helfen?

Immer wenn ich in WinISD was am BR-Querschnitt änderte, hatte das null Auswirkung auf den Signalverlauf. Das Signal war einzig von der Tuning-Frequenz abhängig.

Ich habe mir daher nochmal Boxsim näher angeschaut. Obwohl es komplexer ist, komme ich damit besser zurecht. Auch hier bin ich wieder unsicher bzgl. der Abstimmfrequenz (m. M. gleich der Tuning-Frequenz).

Als Basis habe ich mir das Projekt hier geschnappt: https://boxsim-db.de/goya-mini-finished/

Darauf dann mein Gehäuse eingegeben mit 1,7 l. Unter Extras habe ich die Werte meines BR-Kanals (0,5 x 10 x 11 cm) eingegeben und eine Abstimmfrequenz von 80 Hz (wie im Basisprojekt) rausbekommen. War das richtig?

Das Ergebnis mit der Frequenzweiche aus dem Basisprojekt führt mich zu ähnlichem Signalverlauf (durchgezogen meine Simulation; gestrichelt aus dem Basisprojekt).

Was meint Ihr?

1
2
komodowrn
Schaut ab und zu mal vorbei
#4 erstellt: 24. Aug 2021, 06:09
Hallo jofland,

da ich selbst noch neu auf dem Gebiet bin, weiß ich nicht ob ich dir eine qualifizierte Antwort geben kann, aber ich versuche es mal.

Soweit ich weiß ist es in WinISD und in BoxSim so, dass die Simulation nur von der eingestellten Tuning-Frequenz abhängt.
Diese stellst du bei WinISD unter dem Reiter "Box" ein. Unter dem Reiter "Vents" kannst du dann den Durchmesser etc. anpassen, allerdings verändert sich dadurch immer der Parameter "Vent length", da du mit der Länge der Röhre die Abstimmfrequenz bestimmen kannst.

Bei BoxSim verhält es sich ähnlich. Hier kann die Tuning-Frequenz unter "Chassis & Einbau" -> "Chassis #" -> "Gehäuse & Impedanz" eingestellt werden. Das Fester, welches du gefunden hast hilft dir dann lediglich bei der Bestimmung des mechanischen Aufbaus, hat aber nichts mit der Simulation zu tun.

Ich hoffe es ist soweit alles richtig.

Beste Grüße
komodowrn
jofland
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 24. Aug 2021, 06:25
Ok, danke. Die Erklärung deckt sich mit meiner Vermutung.

Bleibt also die Frage, was eine sinnvolle Tuningfrequenz ist. Ich habe für den FRS8-4 verschiedene Empfehlungen. im Bereich von 80 Hz und 120 Hz gelesen. Meist heißt es, dass man damit eh nicht unter 100 Hz kommt. Ich habe mich nun mit 80 Hz an dem Beispielprojekt bei Visaton orientiert. Ich hoffe, das war sinnvoll.
Sockratis
Stammgast
#6 erstellt: 24. Aug 2021, 15:52
80Hz halte ich für mutig. Vll schafft das Chassis das, aber der Pegel ist dann begrenzt. Würde versuchen ne leichte Kickbassbetonung um 100Hz einzubauen, vll 2-3db. Das gauckelt dem Ohr den darunter fehlenden Bereich vor und entlastet das Chassis.
Aber Versuch macht klug. Wenn die Front Wechselbaren gestaltet wird ist das bei den Abmessungen ja auch schnell und kostengünstig ausgetauscht.
jofland
Ist häufiger hier
#7 erstellt: 25. Aug 2021, 14:49

Sockratis (Beitrag #6) schrieb:
Würde versuchen ne leichte Kickbassbetonung um 100Hz einzubauen, vll 2-3db.

Danke. Ich habe mal versucht das zu simulieren. Wenn ich durch Verkürzung des BR-Kanals mit der Abstimmfrequenz auf 100 Hz gehe kann ich eine leichte Anhebung bei ca. 150 Hz erreichen, aber nicht bei 100 Hz. Wenn ich am Volumen der Box rumspiele (z. B. 5 Liter), dann bekäme ich den Buckel auch bei 100 Hz. Die Box soll aber nur ca. 1,7 l haben. Sonst noch eine Idee, wie ich den Kickbass bei 100 Hz erreichen könnte?

3


Sockratis (Beitrag #6) schrieb:
Wenn die Front Wechselbaren gestaltet wird ist das bei den Abmessungen ja auch schnell und kostengünstig ausgetauscht.

Wenn ich das Gehäuse dicht verleimen will, werde ich die Frontnicht wechseln können. Aber ich kann ja erstmal einen Prototypen bauen und mit dem BR-Kanal experimentieren.
Zalerion
Inventar
#8 erstellt: 25. Aug 2021, 16:23
Stereo bekommst du so eh nicht hin, wäre den zweiten Lautsprecher mit einem Tieftonspezialisten austauschen für dich eine Option? Das würde dann allerdings auch teurer, da auch die Elektronik aufwändiger wird. Wobei ich nicht weiß, ob der esp32 das vielleicht auch irgendwie kann, denn hatte ich noch nicht - mit einem Pi ginge es.

Oder alternativ ein größeres Chassis nehmen, anstatt 2 kleine.
Ansonsten sehe ich bei deinen Vorgaben wirklich nicht viel Spiel.

Je nach Quelle könnte man die Entzerrung eventuell dort hin verlegen, womit sich zumindest ein paar Möglichkeiten auftun. Auch mit 3W bekommt man aus den frs ein bisschen Bass raus - geht dann halt nicht so laut.
Zalerion
Inventar
#9 erstellt: 25. Aug 2021, 16:24
Stereo bekommst du so eh nicht hin, wäre den zweiten Lautsprecher mit einem Tieftonspezialisten austauschen für dich eine Option? Das würde dann allerdings auch teurer, da auch die Elektronik aufwändiger wird. Wobei ich nicht weiß, ob der esp32 das vielleicht auch irgendwie kann, denn hatte ich noch nicht - mit einem Pi ginge es.

Oder alternativ ein größeres Chassis nehmen, anstatt 2 kleine.
Ansonsten sehe ich bei deinen Vorgaben wirklich nicht viel Spiel.

Je nach Quelle könnte man die Entzerrung eventuell dort hin verlegen, womit sich zumindest ein paar Möglichkeiten auftun. Auch mit 3W bekommt man aus den frs ein bisschen Bass raus - geht dann halt nicht so laut.
jofland
Ist häufiger hier
#10 erstellt: 25. Aug 2021, 16:40

Zalerion (Beitrag #9) schrieb:
wäre den zweiten Lautsprecher mit einem Tieftonspezialisten austauschen für dich eine Option?

Nein, das ist keine Option. Einerseits wegen der komplexen Elektronik. Andererseits sind die beiden FRS8-4 bereits in der Post :).

Ich weiß, dass ich mich mit meinen Rahmenbedingungen in einem engen Spielraum befinde. Darin möchte ich optimieren. Spielraum zur Optimierung habe ich noch bei:

  • Gehäusedimension mit etwas Spielraum
  • BR-Auslass
  • Dämmung
  • Filter/Weiche
jofland
Ist häufiger hier
#11 erstellt: 26. Aug 2021, 16:37
So, der erste Prototyp q&d mit Paketband zusammengeklebt ist fertig. Ich bin echt begeistert, was die krumme Kiste schon kann. Bass ist für ein Badradio genug da. Dämmwatte und Weiche fehlen noch. Einen BR-Kanal gibt es auch noch nicht; ist einfach ein Schlitz.

20210826_183154_HDR
sayrum
Inventar
#12 erstellt: 26. Aug 2021, 18:12
Hey jofland,

Bei dem kleinen Querschnitt den Bassreflexkanal mMn unbedingt als Rohr/Röhrchen ausführen!
Einen Schlitz wie du ihn im Prototyp hast wirkt dann mehr wie eine (un)kontrollierte Undichtigkeit / Variovent...



[Beitrag von sayrum am 26. Aug 2021, 18:13 bearbeitet]
jofland
Ist häufiger hier
#13 erstellt: 26. Aug 2021, 20:24
Ok, dann probierte ich es mal mit einem 20er oder 25er Kabel-Rohr.
jofland
Ist häufiger hier
#14 erstellt: 31. Aug 2021, 16:52

sayrum (Beitrag #12) schrieb:
Hey jofland,

Bei dem kleinen Querschnitt den Bassreflexkanal mMn unbedingt als Rohr/Röhrchen ausführen!
Einen Schlitz wie du ihn im Prototyp hast wirkt dann mehr wie eine (un)kontrollierte Undichtigkeit / Variovent...


Ich habe jetzt nochmal mit einem runden BR-Rohr gerechnet. Dabei habe ich Probleme, auf die 100 Hz Abstimmfrequenz zu kommen. Mein Gehäuse wird wohl 2,2l Innenvolumen haben. Bei 3 cm BR-Rohrdurchmesser wäre das Rohr nur 0,9 cm lang (Wandstärke Front). Wenn ich auf 2,5 cm Durchmesser gehe, komme ich gar nicht auf 100 Hz.

Was mache ich falsch?

4
jofland
Ist häufiger hier
#15 erstellt: 31. Aug 2021, 16:57
OK, Fehler gefunden. Hatte mit mm gerechnet; eingetragen werden cm . Jetzt habe ich 2,5 cm Durchmesser und 3,5 cm Länge für 100 Hz.
jofland
Ist häufiger hier
#16 erstellt: 30. Sep 2021, 16:11
So. Ich habe mein Gehäuse fertig. Klingt gut im Bad. Größere Räume können wegen des kleinen Verstärkers nicht beschallt werden; die Lautsprecher selbst würden das wohl schaffen.

Für die Bassreflexrohre wollte ich eigentlich Kabelrohr Durchmesser 25mm, Länge 50mm nehmen. Habe dann versehentlich 30mm gebohrt und musste mir welche in Länge 60mm drucken lassen.

Hier die Fotos.
20210927_173021_HDR
20210927_173035_HDR
20210928_162018_HDR
20210928_163932_HDR
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20210928_172332_HDR
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20210928_181418_HDR
20210929_191625_HDR
20210929_192915_HDR
20210929_192929_HDR
20210928_181404_HDR
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