Selbstbau - Subwoofer

[Spoila]

Wer ruhigen Gewissens "Schallwandler" ala dem genannten Conrad empfiehlt, kann ohne Zweifel als eiskalt bezeichnet werden (nicht böse gemeint).

Habe das Chassis erst durch dich, Nanotic, entdeckt, und für gut befunden.

Mein Bauvorschlag wäre folgender:

Prinzip: Bassreflex
75L Nettovolumen
140cm² Portfläche (also z.B. ein Rechteck mit 35 x 4cm)
25cm Portlänge

Ergäbe dann eine Tuningfrequenz von 40Hz, was in Kombination mit dem genannten Chassis in einem Maximalpegel von knapp 116dB bei ~ 50Hz resultiert.
Nahe der Tuningfrequenz würde die Box dann mit maximal 134 Watt belastet werden können, was dem gängigen 0815 10.000 Watt Media Markt Kunden wohl ein tiefes "voll leise, alda" entlocken wird.

Jedoch wäre das perfekt für dich, da der Lautsprecher laut Simulation einen Wirkungsgrad von 95 dB/w auf einem Meter Entfernung aufweißt.

Bei 2 Metern Entfernung hast du immer noch einen maximalen Pegel von 110 dB, bei 4 Metern 104 dB etc.

 

[InteGralFormat]

@Spoila

Würde es dir was ausmachen, etwas genauer auf deinen Bauvorschlag einzugehen?
Möchte nicht kritisieren, nur gerne nachvollziehen wie du darauf gekommen bist, da bei mir ein scheinbar anderes Ergebnis rausgekommen ist.

Als erstes wäre die Frage, wie du das Chassis als gut befunden hast? Hast du es bestellt, irgendwo eingebaut und dann gehört? Oder wonach beurteilst du das?

Das Zweite wäre: Du könntest eigentlich mal ein Diagramm vom simulierten Frequenzgang als Bild hochladen.

Die dritte Frage: Wie bist du auf den Schalldruck gekommen?
Das eine Programm spuckt mir irgendwas über 120dB, bei einem Meter aus, dass andere kommt auf gerade mal etwas über 105.
Unabhängig davon stelle ich mal zur Frage, wieviel man hier investieren muss, um einen Verstärker mit entsprechenden 1kW zu finden, der die Peakleistung des Woofers wirklich bringen kann. Ich finde da Modelle so ab 250€, die das auch nur im Brückenbetrieb machen.
Wieviel der Generator leistet ist uns auch nicht bekannt.

Die vorerst letzte Frage: Wie hast du es mit der Weiche gemacht? Für so eine Leistung braucht man doch garantiert schon ziemliche belastbare Bauteile, die dann bestimmt auch nicht gerade günstig sind.


Jedenfalls kommt bei mir am Ende ein Frequenzgang mit dem Chassis und den Parametern mit einer guten +10dB Überhöhung bei 65Hz im Bereich +/- 15Hz raus. Wobei ich fast vermute, dass ich irgendwo einen falschen Wert eingetippt habe.

 

[Ratterkiste]

Die vorerst letzte Frage: Wie hast du es mit der Weiche gemacht? Für so eine Leistung braucht man doch garantiert schon ziemliche belastbare Bauteile, die dann bestimmt auch nicht gerade günstig sind.

Alles andere als eine aktive Weiche wäre hier Murks.

Das Chassis kann man schon grob anhand der TSPs einordnen. Bei den Thomann-Chinaböllern scheinen die TSPs auch zu stimmen, und die Serienkonstanz ist wohl auch in einem erträglichen Rahmen.

@InteGralFormat: ich weiss ja nicht was du da simuliert hast, aber klingt eher nach einem Fehler. TSP richtig eingegeben?

 

[InteGralFormat]

Hm - ich hätte die Frage vielleicht eher so formulieren sollen, mit welchen Filtern (HP, TP, Flankensteilheit) er das Konstrukt besehen hat und wie er diese in der Praxis realisieren würde.
Klar wäre hier aktiv wohl die sinnvollere Lösung. Daher auch die Frage, welches Verstärkermodul er da angedacht hätte.

Die TSPs hab ich eigentlich extra kontrolliert, dass ich die auch richtig eingegeben habe. Könnte höchstens sein, dass ich mich mit der Spuleninduktivität vertan habe. Da ist doch Kxm (ist das eine amerikanische Abkürzung?) die einzige Angabe in mili-Henry, müsste also die Spuleninduktivität sein.
Hab sogar den Frequenz- und Impedanzverlauf anhand markanter Punkte eingegeben.

 

[Ratterkiste]

Winisd wirft bei 75L / 40hz Tuning folgende Kurve aus: (Man beachte den Hochpass bei 35hz)



Ich würde hier die Tuningfrequenz noch etwas erhöhen, bringt nochmal mehr im Nutzbassbereich.

 

[InteGralFormat]

Hm - das ist ja aber nur die Frequenzanpassung durch das Gehäuse.
Da ist ja jetzt der Frequenzverlauf des Chassis noch nicht mit drinnen.

Bei mir kommt mit BassCad in einem 75Liter Gehäuse mit 140cm² x 25cm Port folgendes raus:



Und jetzt müsste man doch eigentlich noch den Frequenzverlauf des Chassis drüberlegen, oder?
Und der fällt von 100Hz auf 50Hz um gute 8dB.
Will man hier nicht eigentlich Linearität bis zum -3dB Punkt erreichen?

Oder hab ich hier irgendwo einen gewaltigen Denkfehler drinne?

 

[Spoila]

Huch, welch Andrang

Nun, wird ein Lautsprecher mithilfe WinISD "konstruiert", entspricht die angezeigte Funktion dem schlussendlichen Frequenzgang des fertigen Lautsprechers. Habe schon zig Subwoofer gebaut und der angepeilte Verlauf konnte mit wenigen Abstrichen immer eingehalten werden.



Die leichte Anhebung im Bereich der Tuningfrequenz ist gewollt. Je nach angelegtem Filter verschwindet diese. Möchte man im Nachhinein die Tuningfrequenz noch etwas tiefer gestalten, kann dies, bis zu einem gewissen Maß, versteht sich, ohne aktive Entzerrung gehandhabt werden.



Mit angelegten Filter, ergibt sich obiger Verlauf. Dieser dient allerdings nur als Anhaltspunkt und ist keine Vorgabe. Gerade die Steilheit und Frequenz des Lowpasses muss an die zugehörigen Lautsprecher angepasst werden.

 

[InteGralFormat]

Ok - da haben wir ja erstmal das selbe Ergebnis bekommen.

Aber du hast doch im Programm in keinster Weise den Frequenzgang des Chassis mit eingebracht.
Im DataSheet ist doch die Frequenzy Response in dem zweiten Diagramm angegeben.

Das ist doch i.d.R. unendlicher Schallwand oder Freifeld (???) gemessen, um eine Vergleichsbasis schaffen zu können.
Und da fällt das Chassis unterhalb von 100Hz doch recht steil ab. Ich dachte, dass man ja genau diesen Pegelabfall des Chassis mit dem Gehäuse ausgleichen will, damit am Ende eine gewisse Linearität rauskommt.

 

[Ratterkiste]

Frequenzgänge in Datenblätter kann man in die Tonne kloppen solange die Messgegebenheiten unbekannt sind. Unendliche Schallwand? oder CB mit soundsoviel Liter? pi, 1/2pi, 1/4 pi...

Die Simulation simuliert natürlich immer das Gehäuse in Verbindung mit den Parametern des Chassis. Es wird sozusagen der theoretische Frequenzgang des Chassis miteinbezogen.

Wie willst du denn ein Gehäuse ohne Chassis simulieren? Funktioniert doch überhaupt nicht, ein Feder-Masse System ohne Feder ist keines.

Simuliert man das Chassis in Winisd in einer sehr großen CB dann kommt eine ähnliche Kurve zum Frequenzgang im Datenblatt raus.

 

[Spoila]

Dein Gedanke ist durchaus interessant, jedoch, meiner Erfahrung nach, falsch.

Das Programm zeigt den schlussendlich Frequenzgang des Chassis in Kombination mit dem jeweiligen Gehäuse. So hat es mich die bisherige Erfahrung gelehrt, und auch im Hifi-Forum wird das Ganze auf diese Weise gehandhabt.

 

[InteGralFormat]

Also wenn ihr das so sagt, dann wird das wahrscheinlich nicht falsch sein.
Wobei ich die tiefgründige Erklärung dahinter noch vermisse.

Machen wir mal hypotetisch: Ein Chassis hat, warum auch immer, einen hinreichend geraden Pegelverlauf zwischen 30Hz-150Hz.
Aber hat, aufgrund irgendeiner konstruktiven Fehlentscheidung, um 60Hz rum einen Ausreißer von -10dB im Bereich +/- 5Hz. Also ein extremes, aber schmales Loch.

Wenn man nun mit den TS-Parametern ein Gehäuse simuliert, kann dieser Ausreißer doch nicht mit in die Simulation einfließen, da er nirgendwo aufgefasst wird. Dann müsste ja eine explizite Abhängigkeit in der Form

Pegel = f (omega*t, Sd, Qts, Qms, Qes, f.0, Vas, Cms, Md, Z=Z(omega*t), R.dc, SPL etc..)

existieren. Habe das in der Form aber noch nirgendwo gesehen. Oder zumindest eine genäherte Abhängigkeit von einigen Parametern. Wisst ihr, was ich meine?


Wenn das wirklich 100% so wäre, wie von euch beschrieben, müsste man aus den Chassisparametern das Übertragungsverhalten (mal normiert auf eine annähernd unendliche Schallwand) herleiten können, mit allen Abweichungen und Nicht-Linearitäten.

Demnach müssten zwei Chassis mit den exakt gleichen Parametern in der selben Testumgebung auch exakt den selben Frequenzgang produzieren.
Also in dem Fall auch zwei unterschiedlich große Chassis, bei denen bewegte Masse, Sd, L gleich groß sind.
Wäre das der Fall?

Wie willst du denn ein Gehäuse ohne Chassis simulieren? Funktioniert doch überhaupt nicht, ein Feder-Masse System ohne Feder ist keines.

Naja - praktisch den Einfluss, den die Chassis-parameter in Verbindung mit den Gehäuse-Parametern haben, was dann in einer Pegelverstärkung/Verminderung für diese spezielle Kombination mündet, aber der Frequenzgang des Chassis an sich nicht mit einfließt.
Ein Chassis(zum Vergleich im Freifeld betrachtet) gibt i.d.R. ja bei konstantem Eingangspegel mit Variation der Frequenz nicht bei jeder Frequenz einen konstanten Ausgangspegel wieder.

Ansonsten ist ein Chassis doch auch schon ein 1-dimensionaler Feder-Masse-Schwinger. Du hast ja die Rückstellwirkungen von Sicke und Zentrierspinne. Die Spule übernimmt die Anregung F(t). Ein geschlossenes Luftvolumen entspricht doch eher eine Dämpfung, oder?
Bewegungsgleichung ist ja eigentlich [M]*[q]'' + [D]*[q]' + *[q] = F(t)
M=Massenmatrix, D=Dämpfungsmatrix, S=Steifigkeitsmatrix.
Ein offenes Luftvolumen bedeutet mit guter Genauigkeit eine vernachlässigbare Dämpfung. Ein Lautsprecher produziert ja auch in einer allgemeinen Schallwand Geräusche/Töne, solange die Trennung zwischen Vorder- und Rückseite da ist und sich nichts auslöscht.


Ich hab jedenfalls das Gefühl, dass mir das grundlegende praktische Verständnis hinter den TS-Parametern noch fehlt und sich mir daher die theoretischen Erklärungen noch nicht erschließen.

 

[Ratterkiste]

TSPs wie Resonanzfrequenz und Güte sind abhängig vom Gehäuse.

Verkleinerst du z.B. ein geschlossenes Gehäuse dann verschiebt sich die Resonanzfrequenz des Chassis nach oben. Nebenbei steigt die Einbaugüte. Je höher die wird, desto stärker steigen um die Resonanzfrequenz herum die Überschwinger, was sich in einer Pegelspitze niederschlägt.

Den Frequenzgang eines Chassis ohne die Einbausituation bringt dir herzlich wenig.


Die von dir oben angesprochenen "Ausreißer" im Frequenzgang hast du eher am oberen Ende des Übertragungsbereich. Das sind in der Regel Membranresonanzen. Mir ist jetzt kein Chassis bekannt, dass in unendlicher Schallwand im Bassbereich mal eben einen 10db-Peak produziert.