8 Ohm oder 4 Ohm Chassis an Weiche? Beide Arten erlaubt?

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AlexSmith
Schaut ab und zu mal vorbei
#1 erstellt: 21. Mai 2009, 04:18
Ein mal 'ne allgemeine Frage:

Ich hab die letzten 1,5 Wochen mal mehrere Boxen "aufgeschraubt" (überwiegend geschlossene Front-Systeme) und festgestellt, das gerade bei älteren Modellen 8 Ohm und 4 Ohm Boxen gemischt an einer (meist 4 Ohm) Weiche angeschlossen sind.

Fragen dazu:
a) Ist das zuslässig?

b) Ohm ist ja quasi der Widerstand, bedeutet das die Boxen mit höherer Ohm Zahl schon von vorne herein leiser sind?

c) Home und Studio Bereich, egal in dem Fall, welche Ohm Zahl der Weiche würdet ihr empfehlen? (soweit ich weiß, hat der Widerstand der Weiche auch mit dem maximalen SPL Wert der Box an sich zu tun)


Danke für's beantworten.
Dr._Frenzelstein
Ist häufiger hier
#2 erstellt: 21. Mai 2009, 06:45

AlexSmith schrieb:
...bei älteren Modellen 8 Ohm und 4 Ohm Boxen gemischt an einer (meist 4 Ohm) Weiche angeschlossen sind.

Fragen dazu:
a) Ist das zuslässig?

b) Ohm ist ja quasi der Widerstand, bedeutet das die Boxen mit höherer Ohm Zahl schon von vorne herein leiser sind?

c) Home und Studio Bereich, egal in dem Fall, welche Ohm Zahl der Weiche würdet ihr empfehlen? (soweit ich weiß, hat der Widerstand der Weiche auch mit dem maximalen SPL Wert der Box an sich zu tun)


Fragen dazu: Was meinst du mit einer "4 Ohm Weiche" !? Bzw. anders gefragt, woraus schliesst du durch anschauen der Weichen, dass es sich um eine "4 Ohm Weiche" oder "8 Ohm Weiche" handelt?!

abgesehen davon , Antworten dazu:

a.) wenn wir mal davon ausgehen dass du den Fall meinst, dass Chassis unterschiedlicher Impedanzen (also z.B. 4 Ohm und 8 Ohm) über eine Weiche betrieben werden, das ist natürlich zulässig

b+c.) nein. (hoffentlich) einfach ausgedrückt:
bei hohen Impedanzen kommt die Leistung hauptsächlich durch den Strom zustande, während bei niedrigen Impedanzen eine hohe Spannung gefragt ist bei geringeren Strömen ---
die Lautstärke hängt also vom Verstärker der zu den Lautsprechern passen muss ab. (und natürlich von den Lautsprechern, aber nicht von deren Impedanz)
sakly
Hat sich gelöscht
#3 erstellt: 21. Mai 2009, 07:45

Dr._Frenzelstein schrieb:
bei hohen Impedanzen kommt die Leistung hauptsächlich durch den Strom zustande, während bei niedrigen Impedanzen eine hohe Spannung gefragt ist bei geringeren Strömen


Ne, umgedreht. Hohe Impedanz = hoher Widerstand für den Strom, ergo braucht man für viel Leistung hohe Spannugnen. Sinkt die Impedanz, stiegt der Strom und die Spannung kann für gleiche Leistung reduziert werden.

Die Leistung spielt aber keine primäre Rolle. Viel wichtiger ist der Wirkungsgrad der Lautsprecher. Der ist unabhängig von der Impedanz.
AlexSmith
Schaut ab und zu mal vorbei
#4 erstellt: 21. Mai 2009, 17:39

Dr._Frenzelstein schrieb:

Fragen dazu: Was meinst du mit einer "4 Ohm Weiche" !? Bzw. anders gefragt, woraus schliesst du durch anschauen der Weichen, dass es sich um eine "4 Ohm Weiche" oder "8 Ohm Weiche" handelt?!


Potentiometer hinhalten, auf Ohm stellen, messen.


Dr._Frenzelstein schrieb:
a.) wenn wir mal davon ausgehen dass du den Fall meinst, dass Chassis unterschiedlicher Impedanzen (also z.B. 4 Ohm und 8 Ohm) über eine Weiche betrieben werden, das ist natürlich zulässig


Gegenfrage:
Wenn z.B. die TT Chassis 4 Ohm hat, die MT Chassis jedoch 8 Ohm und die HT Chassis wieder 4, dann wäre die 8 Ohm Chassis im Vergleich doch leiser, eben weil der Widerstand höher ist, und nicht so viel Spannung anliegt um diese zu betreiben.

Seh ich das richtig?
Warum verbaut man dann unterschiedliche Chassis von Ohm werden her in einer Box? Um vielleicht unausgeglichene Frequenzgänge aus zu gleichen?



Dr._Frenzelstein schrieb:

b+c.) nein. (hoffentlich) einfach ausgedrückt:
bei hohen Impedanzen kommt die Leistung hauptsächlich durch den Strom zustande, während bei niedrigen Impedanzen eine hohe Spannung gefragt ist bei geringeren Strömen ---
die Lautstärke hängt also vom Verstärker der zu den Lautsprechern passen muss ab. (und natürlich von den Lautsprechern, aber nicht von deren Impedanz)


Ich würde wie sakly auch sagen, das es eher umgekehrt ist:
Niedrige Impedanz = Niedriger Widerstand = Mehr Leistung (Hoher Schallpegel) bei weniger Strom.


Zur Abstimmung von Amps... da gleich die nächste Frage:
8 Ohm oder 4 Ohm?

4 Ohm ist durch die geringere Impedanz und den stärker fließenden Strom natürlich lauter. Deswegen gibt es im Stagebereich ja auch 2 Ohm Systeme (die aber teuer sind um die Leistung zu bringen, die die Boxen haben wollen).

Die Frage ist jetzt nur:
Impedanz in direkter relation zum Frequenzgang?

Damit meine ich:
Je höher die Impedanz (also der Ohm Wert), desto linearer der Frequenzgang? Oder geht es hier wirklich nur um den Wirkungsgrad (sprich der SPL Wert)?

Soweit ich weiß, kann ich ja feiner regeln mit 8 Ohm (da ich mehr aufrehen muss, der Amp jedoch weniger Watt rausfeuert) als mit 4 Ohm (feuert mehr Watt heraus, demzufolge muss ich auch weniger am Lautstärkeregler drehen, weil ja schon früher die gewünschte Lautstärke erreicht wird).


Oder verstehe ich das Konzept falsch?
anymouse
Inventar
#5 erstellt: 21. Mai 2009, 21:31
Mal ein paar Groschen von mir:

(1) (Zitate ggf. angepasst

AlexSmith schrieb:

Dr._Frenzelstein schrieb:

Fragen dazu: Was meinst du mit einer "4 Ohm Weiche" !?


Potentiometer hinhalten, auf Ohm stellen, messen.


Potentiometer? Oder eher Multimeter? Egal: Damit misst Du sowieso nur den Gleichstromwiderstand, und der ist eher uninteressant, besonders für die Weichenauslegung. Sprich: Die Messung war sinnlos.

Eine 4-Ohm-Weiche (oder auch 8Ohm-Weiche) nennt man so, weil sie für die gewünschte Trennfrequenz bei einem Chassis mit einer Impedanz von 4Ohm sorgt. Dazu muss man das Verhalten der Weiche bei unterschiedlichen Frequenzen bestimmen -- durch Messen oder Rechnen. Bei einer anderen Impedanz ergibt sich eine andere Trennfrequenz -- oder ein komplett anderer Frequenzverlauf.

(Da aber die wenigsten Lautsprecher eine konstante Impedanz haben, sollte dies bei der Weichenbestimmung berücksichtigt werden).



AlexSmith schrieb:


Dr._Frenzelstein schrieb:
a.) wenn wir mal davon ausgehen dass du den Fall meinst, dass Chassis unterschiedlicher Impedanzen (also z.B. 4 Ohm und 8 Ohm) über eine Weiche betrieben werden, das ist natürlich zulässig


Gegenfrage:
Wenn z.B. die TT Chassis 4 Ohm hat, die MT Chassis jedoch 8 Ohm und die HT Chassis wieder 4, dann wäre die 8 Ohm Chassis im Vergleich doch leiser, eben weil der Widerstand höher ist, und nicht so viel Spannung anliegt um diese zu betreiben.

Seh ich das richtig?
Warum verbaut man dann unterschiedliche Chassis von Ohm werden her in einer Box? Um vielleicht unausgeglichene Frequenzgänge aus zu gleichen?


Der Ansatz ist verkehrt herum: Man nimmt zuerst die gewünschten Chassis, und entwickelt dann die Weiche.

Unterschiedliche Chassistypen können stark unterschiedliche (Spannungs-)Wirkungsgrade haben. Man kann nicht sagen, dass ein 8-Ohm-Chassis leiser als eines mit 4-Ohm (es sei denn, sie stimmen sonst in den wesentlichen Sachen überein). Daher kann man die Weiche ggf. auch nutzen, um zu laute Chassis etwas zurückzunehmen.

Für Parallel-Schaltungen von Chassis nimmt man lieber etwas höher-ohmigere Versionen, damit der Gesamtimpedanz nicht in den Keller fällt.
anymouse
Inventar
#6 erstellt: 21. Mai 2009, 22:14
Okay, 2. Teil:


AlexSmith schrieb:

Dr._Frenzelstein schrieb:

b+c.) nein. ...


Ich würde wie sakly auch sagen, das es eher umgekehrt ist:
Niedrige Impedanz = Niedriger Widerstand = Mehr Leistung (Hoher Schallpegel) bei weniger Strom.

(...)

Oder geht es hier wirklich nur um den Wirkungsgrad (sprich der SPL Wert)?

Soweit ich weiß, kann ich ja feiner regeln mit 8 Ohm (da ich mehr aufrehen muss, der Amp jedoch weniger Watt rausfeuert) als mit 4 Ohm (feuert mehr Watt heraus, demzufolge muss ich auch weniger am Lautstärkeregler drehen, weil ja schon früher die gewünschte Lautstärke erreicht wird).


Vorweg: Der Frequenzgang bzw. dessen Linearität hat mit der Impedanz nichts zu tun!

Okay, dann versuchen wir mal etwas Ordnung in das Chaos zu bringen:

Erster Punkt: (Leistungs)-Kennschalldruck (auch Wirkungsgrad genannt) Wieviel Schalldruck (und damit Schallleistung) kann die Box abgeben? Als Standard wird hier 1 m Abstand (klar, je weiter weg desto leiser) und 1 Watt Eingangsleistung benutzt. Da gibt es je nach Chassis Maximalwerte im Bereich 80-100dB und darüber hinaus (jeweils für eine Frequenz im relevanten Frequenzbereich). Das bedeutet ungefähr eine Umsetzung von nur 0,05-5% (!) der elektrischen Energie in Schall!

-- Insgesamt ein gerechter, aber zu Vergleichszwecken manchmal auch unhandlicher Wert. Daher:

Zweiter Punkt: (Spannungs)-Kennschalldruck Wieviel Schall gibt der Lautsprecher bei einer bestimmten Spannung ab (meist 2,83V). Warum ist das praxisgerechter? In Üblichen Lautsprechern sind die Chassis mehr oder weniger parallel geschaltet, erhalten also die gleiche Spannung. Wenn der eine 1 Watt bei 2,83V, der andere aber bei 2V kriegt, ist der letztere also leiser. Gleiches gilt für übliche Verstärker: die geben eine durch das Eingangssignal und die Lautstärkeregelung bestimmte Spannung vor, der Strom ergibt sich durch das anliegende Chassis. Bei gleicher Spannung ist das Chassis mit höherer Impedanz leiser, beötigt aber auch weniger Strom.

Die 2,83V kommen daher, dass dies bei einer Impedanz von 8 Ohm genau dem 1 Watt entspricht.


Dritter Punkt: Lautstärke und Impedanz

Okay, ganz drastisch vereinfacht (Phase etc. außen vor): Leistung ist Strom*Spannung ==> P=U*I. Allerdings ist die Spannung vorgegeben, der Strom ergibt sich aus der Impedanz R ( ich sagte ja, stark vereinfacht!): U=R*I ==> I=U/R. Also ergibt sich für die Leistung:
P=U²/R ==> P = 1/R.

Also: niedrige Impedanz --> hoher Strom bei gleicher Spannung oder gleicher Strom bei niedrigerer Spannung --> Hohe Leistung bei gleicher Spannung

2-Ohm-Systeme im Stage-Bereich

Da geht es nicht in erster Linie darum, möglichst niederohmige Lautsprecher zu entwickeln; auch weiterhin dürften hier meist noch 8 Ohm-Lautsprecher oder noch höher vorhanden sein. Die 2 Ohm beziehen sich meist auch auf den Verstärker.

Hintergrund ist, dass man zur Erhöhung der erzielbaren Leistung nicht einen, sondern mehrere Lautsprecher benutzt, die man parallel schaltet. Das verringert natürlich die vom Verstärker gesehene Impedanz. Bei einem 4-Ohm-Verstärker kann man 2 8-Ohm-Boxen parallel schalten, ein 2-Ohm-stabiler Verstärker schafft dann sogar vier!
anymouse
Inventar
#7 erstellt: 21. Mai 2009, 22:30
Mal eine Antwort auf die Fragen vom Anfang:


AlexSmith schrieb:

Ich hab die letzten 1,5 Wochen mal mehrere Boxen "aufgeschraubt" (überwiegend geschlossene Front-Systeme) und festgestellt, das gerade bei älteren Modellen 8 Ohm und 4 Ohm Boxen gemischt an einer (meist 4 Ohm) Weiche angeschlossen sind.

Fragen dazu:
a) Ist das zuslässig?


Ja, wurde geklärt.


AlexSmith schrieb:

b) Ohm ist ja quasi der Widerstand, bedeutet das die Boxen mit höherer Ohm Zahl schon von vorne herein leiser sind?


Nein, dass bedeutet nur, dass man mehr Spannung für die gleiche Eingangsleistung braucht.

Ob sie leiser oder lauter sind, hängt im wesentlichen vom Kennschalldruck ab.


AlexSmith schrieb:

c) Home und Studio Bereich, egal in dem Fall, welche Ohm Zahl der Weiche würdet ihr empfehlen? (soweit ich weiß, hat der Widerstand der Weiche auch mit dem maximalen SPL Wert der Box an sich zu tun)


Wie oben gesagt: Falsche Reihenfolge! Die (Passiv-)Weiche kommt nach der Auswahl der Chassis und wird auf die Chassis abgestimmt. Bei einem 8-Ohm-TT und einem 4-Ohm-HT könnte man den TT-Zweig einer 8-Ohm-Weiche und den HT-Zweig einer 4-Ohm-Weiche nehmen -- wenn sonst alles passen würde.

Die Weiche verändert auch die Gesamtimpedanz der Box; was dann an den Chassis noch ankommt, ist eine andere Frage.

--

Richtiger Ansatz zur 4/8-Ohm-Problematik im PA vs. Heim-Bereich:

Man nimmt die Chassis, die für den gewüschten Einsatz besser passen.

Bei PA also hoher maximaler Schalldruck, hoher (Leistungs-)Wirkungsgrad. Damit kann man ggf. mit kleineren Endstufen zurechtkommen; getrennt wird tw. aktiv, d.h. unterschiedliche Impedanzen können über die Einstellungen an der Aktivweiche bzw. Verstärker gut geregelt werden. Außerdem möchte man meist mehrer Lautsprechereinheiten zusammenschalten, dies dann parallel. Daher würde ich im P.A.-Sektor eher hochomige Systeme (8 oder 16 Ohm) erwarten, bei Hochtönern ggf. auch 4er.

Bei Home-Hifi: Kleines Volumen. Meist nur ein (max 2) Chassis pro Weg, also eher 4-8 Ohm. Außerdem ein eher geringer Wirkungsgrad.

Bei Car-Hifi: Sehr kleines Volumen, geringe max. Spannungen (12V gg. 240V). Eher niedrige Impdanz (4Ohm, tw. 2Ohm), (sehr) schlechter Wirkungsgrad als Kompromiss, damit tiefen Grenzfrequenz bei kleinem Volumen erreichbar ist.
ton-feile
Inventar
#8 erstellt: 21. Mai 2009, 22:42
Hi,

Zur Ergänzung bzw "was davor geschah".

Gruß
Rainer


[Beitrag von ton-feile am 21. Mai 2009, 22:46 bearbeitet]
AlexSmith
Schaut ab und zu mal vorbei
#9 erstellt: 23. Mai 2009, 04:23
Erst mal, vielen Dank für's ausführliche Antworten, anymouse. Sowas habe ich eigentlich erwartet, nicht "Stille" im allgemeinen.

In der Tat, hat ton-feile richtig verlinkt (spiele sogar damit, in's Hifi-Forum zu wechseln, weil ich dort ehrlich gesagt mehr Aktivität sehe, besonders nachdem ich in der FAQ gelesen habe, dass das Forum hier etwas Mau zur Zeit ist). Nachdem ich aber im Großen Thread keine Antwort bekommen habe zu meinen Fragen, habe ich diese (evtl. auch hilfreich für andere User) aufgeteilt.

Hier ist der Original Thread



anymouse schrieb:
Gleiches gilt für übliche Verstärker: die geben eine durch das Eingangssignal und die Lautstärkeregelung bestimmte Spannung vor, der Strom ergibt sich durch das anliegende Chassis. Bei gleicher Spannung ist das Chassis mit höherer Impedanz leiser, beötigt aber auch weniger Strom.


Also generell kan man sagen, will man "Strom" sparen, baut man eher Boxen (bzw. benutzt Chassis) mit hohen Impedanzen und stimmt die Weiche auch dementsprechend darauf ab.

Was ist aber (entschuldigt da bitte mein Laienhaftes Fragen) mit der Relation, dass wenn ich 8 Ohm an eine (fiktive) 300W Anlage anschließe, ich aber nur 150W pro Ausgang habe, während ich bei 4 Ohm jedoch die vollen 300W benutzen kann?

Ist das wirklich nur der Stromverbrauch der bei 8 Ohm einfach besser ist? Letztendlich kommt es ja dann (dank an die zweite Antwort weiter unten) nur auf den Wirkungsgrad der Boxen an.



Ich habe das mit als einziges nie wirklich verstanden, wenn ich ehrlich bin:
Der Widerstand (also Ohm-Wert) bezieht sich dann quasi nur auf die Chassis "selbst", nicht jedoch auf die Weiche (die ja nur für die Frequenztrennung da ist?

Wie weiß ich dann bei einem (abermals fiktiven) 3 Wege System mit 4 Ohm TT, 8 Ohm MT und 4 Ohm HT, wie viel Ohm letztendlich an der Anlage "pro Kanal" (also entweder Links oder Rechts) anliegt?

Bei der Berechnung wäre es ja quaso etwa so:


Sprich wenn ich jetzt die Werte einfach eintrage, dann ist es:

1/Rges = 1/8 Ohm + 1/4 Ohm + 1/8 Ohm => 1/20 Ohm => 0,05 Ohm
Ne... das ist falsch...

Benutz ich einen Rechner wie hier:
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-parawid.htm

Dann komme ich mit 2 Ohm heraus.


Das wiederum ergibt ein Problem:
2 Ohm mit Passivweiche an einer 4 Ohm/Kanal Anlage ist ja nicht zulässig, da würde sich die Endstufe einfach einmal in Luft auflösen. 8 Ohm an 4 Ohm sind ja erlaubt, wobei dann die Box nur mit halber Leistung angefahren wird.

Verbaue ich jedoch 3x 8 Ohm Chassis parallel (dank der passiven Weiche), habe ich 2,66 Ohm?


...ich glaub ich habe gerade einen falschen Denkansatz, kann das sein?



anymouse schrieb:

Richtiger Ansatz zur 4/8-Ohm-Problematik im PA vs. Heim-Bereich:

Man nimmt die Chassis, die für den gewüschten Einsatz besser passen.


Ich versuche das gerade vom Grundsatz her zu verstehen, nicht nur bezogen auf mein "Projekt" meine Box wieder neu auf zu bauen (ich würde dann mit BoxSim arbeiten und neue Chassis in dem alten Gehäuse verbauen - Innenvolumen leer ca 41,5cm x 23,5cm x 17,5cm => sprich 17.066875l hat). Selbstverständlich würde ich die Weiche neu konzipieren - die Bauteile sind nun mal 15+ Jahre alt, und was weiß ich schon wie defekt oder verpfuscht.


Betrachte ich aber meine Berechnung oben, dann müsste ich um einem 4 Ohm Gesamtwiderstand bei 3wege (3 Chassis) zu erhalten (um somit die Box an meiner Anlage "korrekt" an zu schließen), 2x 16 Ohm (MT und HT) und ein mal 8 Ohm (TT) verbauen?


Irgendwie hats bei mir noch nicht ganz klick gemacht.


Danke fürs beantworten.
sakly
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 23. Mai 2009, 10:39
Kleine Denkanstöße:
- jede Weiche hat einen Durchlassbereich, der sehr niederohmig ist. Die Bereiche, die die Weiche sperren soll, werden dann sehr hochohmig (mit der aufgebauten Flankensteilheit). Wenn man dort etwas parallel schaltet, wird die Gesamtimpedanz an dieser Stelle sehr nah an der kleinsten von beiden Impedanzen liegen (Parallelschaltung eben). Mal Dir mal ein Impedanzverlauf von verschiedenen Weichenzweigen mit den entsperchenden Chassis auf und interpoliere dann zwischen diesen, um den Gesamtverlauf zu malen. Dann wird Dir hoffentlich einiges klar.
- Der Stromverbrauch hängt nicht mit der Impedanz der Chassis zusammen, sondern mit deren Wirkungsgrad. WennDu Chassis nutzt, die 90dB Wirkungsgrad haben, dann ist es egal, ob sie 4 oder 8 Ohm haben. Der Stromverbrauch ist bei gleicher Lautstärke gleich hoch. Wirkungsgrad heißt ja gerade, wie viel Leistung, die ich reingebe hinten wieder als Nutzleistung rausgegeben wird. Und die muss bei gleichem Wirkungsgrad ja identisch sein.
ton-feile
Inventar
#11 erstellt: 23. Mai 2009, 11:02
Hi,

Das mit dem Strom und der Spannung wird klar, wenn man bedenkt, dass die Leistung das Produkt aus beiden ist.
P=U*I

Durch ein Chassis mit 4 Ohm würden an 2V Spannung 0,5A Strom fließen.
2V*0,5A=1Watt

Bei einem Chassis mit 8 Ohm, wären es an 2Volt aber nur 0,25A.
2V*0,25A=0,5W
Wenn das 8 Ohm-Chassis die gleiche Leistung aufnehmen soll, wie das 4 Ohm-Chassis, muss der Verstärker eine entsprechend höhere Spannung liefern.
Das eine Watt wäre dann mit einer Spannung von 2,83V erreicht.
2,83*0,35=1Watt

Das ist aber eine ziemlich grobe Vereinfachung der Realität, weil so ein Chassis keinen konstanten Widerstand hat.
Der ändert sich nämlich mit der Frequenz und deshalb ist die Angabe des Kennschalldruckes bei einem Watt aufgenommener Leistung mit Vorsicht zu genießen.

Mittlerweile hat es sich eingebürgert, den Schalldruck bei einer definierten Klemmenspannung anzugeben und die ist idR 2,83V.
Wenn ich den Bau eines Lautsprechers plane, der dann an einer Endstufe hängt, ist es für mich wichtiger zu wissen, wie laut meine beteiligten Chassis an einer bestimmten Spannung sind, wogegen mich die aufgenommene Leistung da weniger interessiert.

Da kann es durchaus sein, dass ein 4 Ohm Bassmitteltöner mit einem 8 Ohm Hochtöner kombiniert wird, wenn die beiden schalldruckmäßig zusammen passen.


Betrachte ich aber meine Berechnung oben, dann müsste ich um einem 4 Ohm Gesamtwiderstand bei 3wege (3 Chassis) zu erhalten (um somit die Box an meiner Anlage "korrekt" an zu schließen), 2x 16 Ohm (MT und HT) und ein mal 8 Ohm (TT) verbauen?


Hier kommt jetzt die Weiche ins Spiel.
Die sorgt dafür, dass die Impedanzen der beteiligten Chassis im Bereich der Trennfrequenz stark ansteigen.

Ein Beispiel:
Das sind zwei gleiche Chassis mit praktisch idealen Impedanzgängen. Trennfrequenz ist 1000Hz.

Gelb ist der unbeschaltete Impedanzgang.
Schwarz sind die Impedanzgänge der Weichenzweige.

Der fiktive Bass hat jetzt eine Spule als Tiefpass bekommen, der fiktive Hochtöner einen Kondensator als Hochpass.

Dadurch fängt die Impedanz des Tieftonzweiges an, ab ca.200Hz immer mehr zu steigen.
Gleichzeitig sorgt der Kondensator vor dem Hochtöner dafür, dass die Impedanz des Hochtonzweiges unterhalb von ca.4kHz zu tiefen Frequenzen hin immer höher wird.

Dadurch ergibt sich vereinfacht bei 3000Hz zB eine Parallelschaltung aus einem 6 Ohm und einem 16 Ohm Widerstand und bei 400Hz wäre es ein 6 Ohm und ein 14 Ohm Widerstand.


In der Summe schaut das dann so aus:

Schwarz ist der Gesamtimpedanzgang und es ist gut zu sehen, dass sich in der Summe ein recht schöner Verlauf ergibt.

Die gelbe Kurve zeigt den Impedanzgang der beiden Chassis ohne Weiche.

Der sorgfältige Lautsprecherwastler muss also immer sowohl den Frequenzgang, als auch den Impedanzgang im Auge behalten, damit es dem Verstärker genau so gut geht, wie den Öhrchen.

Gruß
Rainer


[Beitrag von ton-feile am 23. Mai 2009, 11:11 bearbeitet]
anymouse
Inventar
#12 erstellt: 23. Mai 2009, 13:50
Kurze Zwischenbemerkung:

AlexSmith schrieb:


Also generell kan man sagen, will man "Strom" sparen, baut man eher Boxen (bzw. benutzt Chassis) mit hohen Impedanzen und stimmt die Weiche auch dementsprechend darauf ab.

Was ist aber (entschuldigt da bitte mein Laienhaftes Fragen) mit der Relation, dass wenn ich 8 Ohm an eine (fiktive) 300W Anlage anschließe, ich aber nur 150W pro Ausgang habe, während ich bei 4 Ohm jedoch die vollen 300W benutzen kann?

Bei der 8-Ohm-Variante hast Du die Option, noch einen zweiten Lautsprecher/Chassis parallel zu schalten, ohne das der Verstärker abraucht. Hierdurch erhöht sich der etwas der Wirkungsgrad, und man ist ggf. etwas flexibler gegenüber der ein Chassis-Variante (wenn man es mal nciht so laut braucht).


AlexSmith schrieb:


Ich habe das mit als einziges nie wirklich verstanden, wenn ich ehrlich bin:
Der Widerstand (also Ohm-Wert) bezieht sich dann quasi nur auf die Chassis "selbst", nicht jedoch auf die Weiche (die ja nur für die Frequenztrennung da ist?

Wie weiß ich dann bei einem (abermals fiktiven) 3 Wege System mit 4 Ohm TT, 8 Ohm MT und 4 Ohm HT, wie viel Ohm letztendlich an der Anlage "pro Kanal" (also entweder Links oder Rechts) anliegt?

Bei der Berechnung wäre es ja quaso etwa so:



Jetzt haben wir aber Wechselstrom, dazu hat Ton-Feile ja schon was gesagt. Also: Die Widerstände ändern sich in Abhängigkeit von der Frequenz.


AlexSmith schrieb:

Sprich wenn ich jetzt die Werte einfach eintrage, dann ist es:

1/Rges = 1/8 Ohm + 1/4 Ohm + 1/8 Ohm => 1/20 Ohm => 0,05 Ohm
Ne... das ist falsch...


Mal mit Klammern und etwas Bruchrechnung:
1 / Rges = 1/(8 Ohm) + 1/(4 Ohm) + 1/(8 Ohm)= 1/(8 Ohm) + 2/(8 Ohm) + 1/(8 Ohm) = 4/(8 Ohm) = 1/(2 Ohm)

1 / Rges = 1 / 2 Ohm , also Rges = 2 Ohm.


AlexSmith schrieb:

Verbaue ich jedoch 3x 8 Ohm Chassis parallel (dank der passiven Weiche), habe ich 2,66 Ohm?


Dazu hatten ton-feile und sakly schon etwas gesagt. Die 2,66 Ohm kriegst Du, wenn Du 3 8-Ohm-Chassis ohne Weiche parallel schalten würdest.

Die Weiche sorgt dann dafür, dass der Widerstand vor den beiden unbenutzten Chassis sehr viel höher ist; genaueres hatte ton-feile ja schon geschrieben.
AlexSmith
Schaut ab und zu mal vorbei
#13 erstellt: 24. Mai 2009, 04:40
Vorerst Danke für die Informationen. Diese klären viele meiner Fragen. Schön endlich mal mehr über die Thematik zu erfahren - also bitte nicht aufhören.



ton-feile schrieb:

Hier kommt jetzt die Weiche ins Spiel.
Die sorgt dafür, dass die Impedanzen der beteiligten Chassis im Bereich der Trennfrequenz stark ansteigen.

...

Der sorgfältige Lautsprecherwastler muss also immer sowohl den Frequenzgang, als auch den Impedanzgang im Auge behalten, damit es dem Verstärker genau so gut geht, wie den Öhrchen.


Fassen wir also zusammen:
Die Lautsprecher "Impedanz" (die meist auf der Box steht) ist nicht die, von den Boxen im Leerlauf (bei 3x 8Ohm wäre das 2,667Ohm), sondern die Impedanz, die erst durch die Weiche entsteht.

Jetzt verstehe ich auch warum eine Messung des Widerstandes im Leerlauf nichts bringt.

Aber:
Wenn ich jetzt BoxSim benutze um meine Weiche auf zu bauen, wird das dann eine 4 Ohm Weiche, oder im Grunde genommen genau so eine 8 Ohm Weiche, wie die Chassis selbst? Oder (was ich mir denke, dass das wahrscheinlicher ist) Regel ich das Anhand der Bauelemente herunter - z.B. niedrigere Widerstände bzw. Anstelle eines 12dB/Oct passiv Filters nur einen 6dB/Oct passiv Filter?



anymouse schrieb:

Bei der 8-Ohm-Variante hast Du die Option, noch einen zweiten Lautsprecher/Chassis parallel zu schalten, ohne das der Verstärker abraucht. Hierdurch erhöht sich der etwas der Wirkungsgrad, und man ist ggf. etwas flexibler gegenüber der ein Chassis-Variante (wenn man es mal nciht so laut braucht).


Ja, weil ja sich bei Parallel-Schaltungen sich die Widerstände halbieren. Aber... reden wir hier von "pro Kanal/Endstufenaugang" (was dann bei einem reinen Stereo 8Ohm Verstärker 1xL und 1xR wären), dann hätte ich im Stereofeld ja 4 Boxen, und nicht zwei (sprich nur eine 8 Ohm Box pro Kanal).


Vielleicht hat mein Hirn noch nicht ganz "klick" gemacht, aber mir wird immer gesagt "nehm mehr Wattleistung als die Boxen selbst haben bei Verstärkern, um nicht so früh in's Clipping zu fahren" (was ja wiederum den Hochtöner schadet).

Wenn ich jedoch Standard Stereo Studioamps ansehe, steht meist (Beispiel):
4 Ohm - 150W
8 Ohm - 85W

Schließe ich jetzt also eine 8 Ohm Box an, deren Chassis 150W bei einem SPL Wirkungsgrad von 93dB haben, dann "überlaste" ich die Boxen ja, da nur 85W von der Anlage her zur Verfügung stehen.

Oder habe ich da wieder einen falschen Denkansatz?



Abermals Danke für die Geduld und die ausführlichen Antworten.
ton-feile
Inventar
#14 erstellt: 24. Mai 2009, 10:13
Hi,

die Belastbarkeitsangaben der Hersteller sind idR nicht sehr aussagekräftig.
Besser wäre es, sie würden die Leistung angeben, die nötig ist, um den SPLmax des Lautsprechers zu erreichen.

Es ist zB kein Problem, einen Lautsprecher, der 300W elektrische Belastbarkeit hat, mit nur 10W, aber der "richtigen" Frequenz mechanisch zu zerstören.
Die realistische Belastbarkeit eines Lautsprechers ergibt sich aus der Gehäusekonstruktion und der maximalen Auslenkung des Tieftöners.

Die SPL Angabe gilt für ein Watt aufgenommene Leistung.
3dB mehr Schalldruck braucht dann die doppelte Leistung, 10dB mehr (ungefähr doppelt so laut) die 10-fache Leistung.
Wenn Du 93dB SPL hast, ist Dein Lautsprecher mit 10W schon 103dB laut und mit 100W sind es 113dB.

93dB SPL ist aber schon sehr laut. Eine tief abgestimmte Kompaktbox kommt uU gerade mal auf 80dB SPL und da braucht es für 90dB Schalldruckpegel schon 10W.

Deshalb benötigen oft die kleinen Lautsprecher die großen Verstärker.

Hier ist noch ein Beispiel:

Das ist ein 13er Bassmitteltöner in einem Bassreflexgehäuse.


---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Links unten sieht man den Schalldruckfrequenzgang mit 2,83V, also einem Watt, weil es ein 8 Ohm-Chassis ist. Der SPL liegt hier knapp über 85dB/1W/1m.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Rechts oben ist die Auslenkung der Membrane bei 2,83V (ca.1W aufgenommener Leistung) zu sehen. Die Kerbe knapp über 40Hz zeigt die Frequenz, auf die das Bassreflexrohr abgestimmt ist und es ist gut zu sehen, dass sich der kleine Bass hier nicht die Hände verstauchen muss.
Unterhalb der Kerbe steigt die Auslenkung aber rasant, weil wir einen zunehmenden akustischen Kurzschluss bekommen.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Links oben ist ein Diagramm, auf dem man die Leistung ablesen kann, die das Chassis aufnimmt, wenn die mechanische Auslenkungsgrenze erreicht ist. Unterhalb der Abstimmfrequenz des BR-Rohres reichen schon ein paar Watt, um den 13er an seine mechanische Grenze zu bringen.
Zwischen 60Hz und 70Hz sind nur 30Watt nötig, bis die maximale Membranauslenkung erreicht ist.
Die Grenze von 60 Watt stellt die elektische Belastbarkeit dar, die vorgegeben wird.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Zu guter Letzt ist rechts unten noch der maximale Schalldruckpegel zu sehen. In das Diagramm fließen sowohl die elektrische Belastbarkeit, als auch die maximal mögliche Membranauslenkung ein.
Das ist gut an der Senke um 60Hz zu sehen. Hier kann das Chassis ja nur 30Watt aufnehmen, bis die mechanische Grenze erreicht ist, während bei 100Hz die vollen 60W elektr. Belastbarkeit nutzbar sind. Hier ist der Lautsprecher dann um 3dB lauter.(doppelte Leistung! )


AlexSmith schrieb:

Jetzt verstehe ich auch warum eine Messung des Widerstandes im Leerlauf nichts bringt.

Genau! Wenn Du den ohmschen Widerstand des Hochtonzweiges meiner Beispielschaltung messen würdest, wäre der sogar unendlich hoch, weil ja der Kondensator für eine Unterbrechung sorgt.

Ende des Romans.

Gruß
Rainer


[Beitrag von ton-feile am 24. Mai 2009, 10:35 bearbeitet]
AlexSmith
Schaut ab und zu mal vorbei
#15 erstellt: 24. Mai 2009, 16:26
Danke für die Informationen...


ton-feile schrieb:

Deshalb benötigen oft die kleinen Lautsprecher die großen Verstärker.


Das würde aber der Aussage (die ich wirklich zu 99% höre im Stage und Studio Bereich, auch HiFi) "mehr Watt als die Box selbst hat" widerlegen, wenn es im Grunde genommen genau umgekehrt ist?


Wie ist das dann mit der Relation 150W bei 4 Ohm im Vergleich zu 85W bei 8 Ohm?

Und um die obige Frage noch einmal an zu sprechen:
Wie lege ich die "Gesamtimpedanz" der Box fest (8 Ohm bis runter zu 2 Ohm)? Wirklich nur durch die Flankensteilheit der Weichen bzw. dessen Bauteile?
A._Tetzlaff
Inventar
#16 erstellt: 24. Mai 2009, 17:01
Was meinst Du mit festlegen?
Wichtig ist, was hinterher rauskommt - laut Norm darf eine Box die angegebene Impedanz im Übertragungsbereich höchstens 20% unterschreiten, also darf z.B. bei einer 8Ω-Box das Minimum nicht tiefer als 6,4Ω sein. Die Weiche und Lautsprecher bestimmen den Impedanzverlauf, in dem man hinterher oft nichtmal die Impedanzkurven der Einzellautsprecher erkennen könnte - was man höchstens mal sehen kann, ist z.B. die typische Doppelspitze bei BR-Boxen (wobei man bei 3-Wegern öfters die obere Spitze wegbügelt).

Damit die Unterschreitung nicht passiert, darf die Weiche keine groben Fehler haben, also z.B. korrekte Dimensionierung eines Spannungsteilers des Hoch/Mitteltöners, Impedanzlinearisierung des Tieftöners usw.
Man kann z.B. sehr gut einen 4Ω-Hochtöner in einer 8Ω-Box verbauen, wenn man den Vorwiderstand/Spannungsteiler entsprechend dimensioniert.

Du musst Dich davon lösen, die Leistung von Verstärkern/Lautsprechern ins Spiel zu bringen - bei Lautsprechern sind die Angaben eher unwichtig, man kann einen Tieftöner auch mit sehr wenig Leistung überlasten (s.o.), genauso können Hochtöner auch an viel potenteren Verstärkern überleben (durchaus Usus im Beschallungsbereich). Ein guter Mittelweg ist wie so oft sinnvoll, also nicht zu wenig, dass der Verstärker schnell ins Clipping geht, aber auch nicht soviel, dass die Lautsprecher die verfügbare Leistung zum Großteil nicht nutzen können.
ton-feile
Inventar
#17 erstellt: 24. Mai 2009, 17:03
Hi,


AlexSmith schrieb:
Danke für die Informationen...


ton-feile schrieb:

Deshalb benötigen oft die kleinen Lautsprecher die großen Verstärker.


Das würde aber der Aussage (die ich wirklich zu 99% höre im Stage und Studio Bereich, auch HiFi) "mehr Watt als die Box selbst hat" widerlegen, wenn es im Grunde genommen genau umgekehrt ist?


Nein, das ist nicht genau umgekehrt. Der Verstärker soll natürlich so kräftig sein, dass er nie ins clipping kommt, weil sonst die Hochtöner durchbrennen.

Aber ein großer Lautsprecher mit einem höheren SPL braucht weniger Verstärkerleistung, um den gleichen Schalldruckpegel zu erzeugen, als ein kleiner Lautsprecher mit einem niedrigeren SPL.

Deshalb wurde ja zu Röhrenzeiten so viel mit Hörnern gearbeitet, die aus einem Watt 100dB und mehr machen.

3dB Headroom sind beim Amp schon ganz gut und das würde der doppelten Leistung entsprechen, die für SPLmax nötig ist.

Das Problem an der Sache sind die Belastbarkeitsangaben der Hersteller. Die sind leider nicht sehr verlässlich, solange die Leute diese Wattangabe als Qualitätsmerkmal betrachten.


AlexSmith schrieb:

Wie lege ich die "Gesamtimpedanz" der Box fest (8 Ohm bis runter zu 2 Ohm)? Wirklich nur durch die Flankensteilheit der Weichen bzw. dessen Bauteile?

Die Frage hat es in sich und ist nicht mal eben zu beantworten. Wer einen Lautsprecher entwickelt, versucht sein Ziel: einen "schönen" Amplitudengang, mit möglichst wenig "Impedanzverlust" zu erreichen.

Manchmal ist das ganz schön schwierig, wenn das Imp.-Niveau eh schon recht tief liegt, wie zum Beispiel bei Konstrukten mit zwei parallel geschalteten 8 Öhmer-Bassmitteltönern.



Wie ist das dann mit der Relation 150W bei 4 Ohm im Vergleich zu 85W bei 8 Ohm?

Wenn ein Verstärker an 4 Ohm 150 Watt leistet, liefert er ca.25V und 6A.
Mit einem 8 Öhmer als Last kann dann bei gleicher Spannung nur noch der halbe Strom von 3A fließen. Dadurch halbiert sich die abgegebene Leistung auf 75W.

Gruß
Rainer
AlexSmith
Schaut ab und zu mal vorbei
#18 erstellt: 24. Mai 2009, 21:19
Wie sagte "Nummer 5" in "Nummer 5 lebt" schon so treffen... "Input!!!".
Danke dafür.



A._Tetzlaff schrieb:
Was meinst Du mit festlegen?

...

Damit die Unterschreitung nicht passiert, darf die Weiche keine groben Fehler haben, also z.B. korrekte Dimensionierung eines Spannungsteilers des Hoch/Mitteltöners, Impedanzlinearisierung des Tieftöners usw.
Man kann z.B. sehr gut einen 4Ω-Hochtöner in einer 8Ω-Box verbauen, wenn man den Vorwiderstand/Spannungsteiler entsprechend dimensioniert.


Mit festlegen meine ich eben (als Boxenbau Laie):
Wie weiß ich von vorneherein ob ich eine 8 Ohm Box (mit 3 Chassis) neu aufbaue, oder nur eine 4 Ohm Box?

Geh ich nach dem was in den letzten zPosts geschrieben wurde, wird das wirklich anhand der Chassis festgelegt (Grundstein), im Leerlauf würden die Boxen (3 x 8 Ohm) aber nur 2,667 Ohm bringen, was wiederum mit der Weiche und den dementsprechenden Spulen und Widerständen wieder hoch gesetzt wird (also die Impedanz verändert).

Mir ist da noch nicht ganz klar, wie ich schon von vorneherein weiß, was für eine Impedanz die Box haben wird - nicht dass meine Anlage das nicht mal verkraften kann.



ton-feile schrieb:

Nein, das ist nicht genau umgekehrt. Der Verstärker soll natürlich so kräftig sein, dass er nie ins clipping kommt, weil sonst die Hochtöner durchbrennen.

Aber ein großer Lautsprecher mit einem höheren SPL braucht weniger Verstärkerleistung, um den gleichen Schalldruckpegel zu erzeugen, als ein kleiner Lautsprecher mit einem niedrigeren SPL.

...

Das Problem an der Sache sind die Belastbarkeitsangaben der Hersteller. Die sind leider nicht sehr verlässlich, solange die Leute diese Wattangabe als Qualitätsmerkmal betrachten.


Und das ist eben das Konfuse daran (für mich).

Also sollte ich beim Bestellen von neuen Bauteilen (allen Chassis) darauf achten, dass:
a) der SPL Wert ziemlich hoch angesetzt ist
b) der Widerstand/die Impedanz (Chassis) relativ hoch eingestuft ist
c) der Watt-Verbrauch niedrig ist, sonst braucht man eine Mörder-Anlage um diese richtig zu betreiben?

Dann fahre ich mit einer 150W bei 4 Ohm Anlage relativ gut, oder? (ist ein Standard Mittel-Groß dimensionierter Studio Amp)

Soweit richtig?



ton-feile schrieb:


Wie ist das dann mit der Relation 150W bei 4 Ohm im Vergleich zu 85W bei 8 Ohm?

Wenn ein Verstärker an 4 Ohm 150 Watt leistet, liefert er ca.25V und 6A.
Mit einem 8 Öhmer als Last kann dann bei gleicher Spannung nur noch der halbe Strom von 3A fließen. Dadurch halbiert sich die abgegebene Leistung auf 75W.


Das macht aber nichts, wenn die Chassis selbst diesen Wert "mindestens" bringen, oder? (wie man z.B. bei den Chassis-Spezifikationen bei Visaton oder Hellsound nachlesen kann)



Abermals Danke für's antworten.


[Beitrag von AlexSmith am 24. Mai 2009, 21:19 bearbeitet]
ton-feile
Inventar
#19 erstellt: 24. Mai 2009, 23:35
Hallo AlexSmith,

wie man einen Lautsprecher entwickelt, läßt sich leider nicht in einem Thread abhandeln.

Dafür braucht es einiges an Wissen und vor allem persönlicher Erfahrung mit der Thematik.

Meine Empfehlung wäre, besorge Dir erst mal Literatur und arbeite Dich langsam in das Thema ein.

Für den Anfang sehr empfehlenswert ist Berndt Starks
"Lautsprecher-Handbuch".

Für etwas Fortgeschrittenere gibt es "Lautsprecherbau" von Vance Dickason.

Gruß
Rainer
A._Tetzlaff
Inventar
#20 erstellt: 24. Mai 2009, 23:46
Ohne Spaß, Du machst Dir echt zuviele Gedanken.

Zur Impedanz: Mit drei 8Ω-Lautsprechern wird man in Parallelschaltung sogar ziemlich sicher bei 2Ω (lt. DIN) landen. Wenn es sich um Tieftöner handelt, im Tieftonbereich muss man eher damit rechnen, dass die Weiche wegen unvermeidbarer Wechselwirkungen mit den Chassis die Impedanz sogar weiter absenkt. Im Hochtonbereich kann ich mittels Vorwiderstand eine höhere Impedanz raushandeln.

Ich will es mal so sagen, mit 8Ω-Lautsprechern, die beim Selbstbau sehr üblich sind, kommt man nur mit einer sehr ungünstigen Abstimmung (die möglichweise auch klanglich nicht so überzeugt) unter 4Ω Nennimpedanz. Mit 4-Öhmern sieht das schon anders aus und kann einem Transistorverstärker gefährlich werden - die ganze Problematik ließe sich aber gut vermeiden, wenn man sich endlich mal angewöhnen würde, generell höherohmiger zu bauen, auch im Hinblick auf die Drahtquerschnitte von Zuleitungen und Spulen oder Kondensatorgrößen.

Verstärker, Lautsprecherauswahl, Leistung: Es gibt keine verlässlichen Angaben, weil diese z.T. auch konstruktionsbedingt sind und auch vom Anwendungsfall abhängen. Der ideale Lautsprecher hätte einen Wahnsinnswirkungsgrad bei hoher Impedanz, aber sowas gibt es nicht.
Ein Beispiel: Ein kleiner 3"-Breitbänder in einem 2-Liter-BR-Gehäuse. Lächerlich wenig belastbar, mit 80dB/1W/1m nicht wirkungsgradstark - aber es genügt für einen Computerlautsprecher. Mehr als 10W wird man in der Anwendung sowieso nicht bereitstellen.

Übrigens sind die SPL-Angaben völlig fürn den Allerwertesten, erstens wird da geschummelt wie sonstwas (kein Vergleich möglich) und außerdem ändern sich die Eigenschaften durch den Gehäuseeinbau - Stichwort Bafflestep - deutlich. Nochmal ein Beispiel: Der Breitbänder aus dem obigen Absatz wird mit 85dB/1W/1m angegeben. Auf dem Frequenzschrieb kann man das sogar nachvollziehen, über 10kHz macht er sogar deutlich mehr - im Gehäuse bleibt davon aber nicht viel übrig, weil die Messungen in einer unendlichen Schallwand durchgeführt werden und nicht mit einer im Gehäuse vergleichbar sind.

Dem Verstärker ist es egal, ob er seine Leistung an einen 4- oder 8Ω-Lautsprecher abgibt - im Prinzip lässt sich auch die gleiche Lautstärke und Frequenzgang erzielen, wenn die Lautsprecher mechanisch identisch konstruiert sind. Ist ja auch logisch, die abgegebene Leistung ist ja gleich, der Unterschied ist lediglich in Spannung und Strom zu suchen.
AlexSmith
Schaut ab und zu mal vorbei
#21 erstellt: 25. Mai 2009, 01:14
Danke abermals für den Input.


Noch mal kurz für mich zum zusammenfassen:
- Die Weiche sollte im Bestfall 8Ohm (bei sauberer Trennung der Parallelschaltung) bringen, geht aber nicht niedriger (bei sorgfältiger Arbeit) als 4Ohm Nennimpedanz.

- Die Wattzahl, wie viel der Amp bringt, ist egal, solange diese über den 4Ohm Mindestwert der Chassis liegt (beispiel wieder: 150W bei 4Ohm, also sollten die Chassis nicht höher als 150W/Stück gehen)



Aber, und das ist glaub ich mein letzter Knackpunkt:
Wenn der Amp auf 8 Ohm läuft (was ich ja erst rausfinden kann, wenn die Weiche gebaut ist in BoxSim zum Bleistift), dann braucht er ja mehr Spannung um die fertige Box an zu treiben, da ja die Impedanz (Widerstand) höher ist.

Demzufolge müsste ich doch "mehr" aufdrehen bei der Anlage mit 8Ohm/Kanal um die gleiche Lautstärke als mit 4Ohm zu erreichen, oder?

*ja, ich reite darauf herum, aber es hat leider noch nicht "klick" gemacht - ich geh lieber zwei mal auf Nummer sicher. ;)*



@ton-feile:
Literatur findet man massig im Internet, u.a. ja beim (Partner?)Forum HiFi-Selbstbau (sehr informativ!), aber es sind die Feinheiten die mir noch fehlen. Z.B. wäre meine nächste Frage auf das Gehäusevolumen bezogen, dafür mache ich ich aber eventuell, auch der Übersicht halber, einen eigenen Thread auf.
ton-feile
Inventar
#22 erstellt: 25. Mai 2009, 08:19
Hallo AlexSmith,


AlexSmith schrieb:
aber es sind die Feinheiten die mir noch fehlen.

Das ist jetzt wirklich nicht böse gemeint, aber Dir fehlen nicht die Feinheiten, sondern die Grundlagen.

Die einzig praktikable Möglichkeit, unter diesen Umständen zu einem funktionierenden Lautsprecher zu kommen ist imO, Boxsim für die Neubestückung zu nutzen.

Dadurch bist Du dann zwar auf Chassis von Visaton beschränkt, hast aber auch ohne eigene Messungen eine recht gute Aussicht auf Erfolg.

Außerdem kann man Dir bei der Simulation helfen, wenn Du die Boxsim Projektdatei zugänglich machst.

Gruß
Rainer
A._Tetzlaff
Inventar
#23 erstellt: 25. Mai 2009, 16:32
Eben, datt seh' ich auch so!

AlexSmith schrieb:
Noch mal kurz für mich zum zusammenfassen:
- Die Weiche sollte im Bestfall 8Ohm (bei sauberer Trennung der Parallelschaltung) bringen, geht aber nicht niedriger (bei sorgfältiger Arbeit) als 4Ohm Nennimpedanz.

Jein. Die Impedanz kann durch eine ungünstige Beschaltung sogar niedriger werden, als auf den Lautsprechern steht.
Dazu ein Beispiel:
Es wird ein 20cm-Treiber (Visaton GF 200) in ein passendes Reflexgehäuse gebaut (rote Kurven). An keiner Stelle wird die für eine 8Ω-Box zulässige Mindestimpedanz von 6,4Ω unterschritten, außer bei der Senke knapp unter 30Hz - das ist aber nicht relevant, weil der Bereich äußerst schmal ist und in der Praxis nie so tief sinken würde.
Fügt man nun eine Weiche (Tiefpass zweiter Ordnung) hinzu, sinkt die Impedanz ganz erheblich und auch deutlich breitbandiger, Minimalwert 4,4Ω. Daher kommt auch der höhere Schallpegel um 100Hz, einhergehend mit einer größeren Membranauslenkung. Erst über 300Hz setzt die gewünschte Wirkung der Weiche ein.
Es ist zwar nur eine Simulation, die vielleicht nicht alles richtig macht, aber man erkennt die Tendenzen recht deutlich.



Die Wattzahl, wie viel der Amp bringt, ist egal, solange diese über den 4Ohm Mindestwert der Chassis liegt (Beispiel wieder: 150W bei 4Ohm, also sollten die Chassis nicht höher als 150W/Stück gehen).

Die Belastbarkeitsangaben sind bei Lautsprechern eher blödsinnig. Nochmal: Ich kann einen Tieftöner mit wenigen Watt bereits mechanisch überlasten und ein Hochtöner hält nur ein paar Watt aus - das ist aber normal, weil letzterer dank Weiche kaum Leistung abbekommt, aber da haben wir es wieder: Es hängt von der Weiche ab, die der Konstrukteur dimensionieren soll.
Wenn man unbedingt eine (thermische) Belastbarkeitsangabe haben will, sollte man einfach anhand des Spulendurchmessers grob schätzen.......


Aber, und das ist glaub ich mein letzter Knackpunkt:
Wenn der Amp auf 8 Ohm läuft, dann braucht er ja mehr Spannung um die fertige Box anzutreiben, da ja die Impedanz höher ist.

Demzufolge müsste ich doch "mehr" aufdrehen bei der Anlage mit 8Ohm/Kanal um die gleiche Lautstärke als mit 4Ohm zu erreichen, oder?

Das ist korrekt. Sobald die Lautstärke der 4- und 8Ω-Box identisch ist, wird die gleiche Leistung abgegeben - bei der einen Kiste fließt mehr Strom, bei der anderen ist die Spannung höher. Für die Praxis ist das aber belanglos, weil man den Lautstärkeregler an der 8Ω-Box nur minimal weiter aufdrehen müsste und der Verstärker an der 4Ω-Box schneller ins Clipping fährt.
Roderik81
Inventar
#24 erstellt: 25. Mai 2009, 18:17
Hallo,

vieleicht generell nochmal ein paar Überlegungen für AlexSmith:

Ich glaube deine Probleme rühren daher, das du versuchst das Pferd von hinten aufzuzäumen.

Wenn du etwas entwickeln willst mußt du dir erstmal Gedanken über dein Entwicklungsziel machen.

Das könnte z.B. Grob sein:
A: Ich will mit dem vorhanden Verstärker(150Watt) die Maximal Möglich Lautstärke herausholen (bei beliebigen Kosten).

Oder

B: Ich will mit dem vorhandenen Verstärker z.b. ca 100db (Disco) Laustärke wiedergeben können, bei minimalen Kosten.

Oder

C: Ich will mit eine Laustärker/Verstärkerkombination zulegen die mindestens XY-Leistet

oder

....

Dann musst du noch die Ganzen Nebenziele festlegen wie z.B.:
- Wie Groß Darf der LS maximal sein
- Wie Tief muss die Basswiedergabe reichen.
- Besondere Anforderungen an die Bündelungseigenschaften
- Besondere Anforderungen an Hochtonauflösung
- Wiedergabetreue/Sounding?
etc.

dafür braucht es schon etwas hörerfahrung mit verschieden LS-Systemen.

Wenn du weiß was du erreichen willst, kannst du dich an die Planung machen und herausfinde was dur für Anforderungen hast an:
- Minimale Impedanz
- Wirkungsgrad
- Fläche x Linearen hub -> Endlautstärke
- Volumenbedarf
- Erzielbare Grenzfrequenz

Danach suchst du dann deine Chassis zusammen, plane ein paar Fehlversuche in´s Budget mit ein.

Zurerst misst du die Chassisparameter, dann konstruierst du ein Testgehäuse.

Jezt vermisst du das ganze Akustisch und elektrisch, und beginnst danach deine Weiche zu entwickeln.

So in etwa währe ein Vorgehensweise die auch zu erfolgreichen Ergebnissen führen könnte. Beachte aber das nicht alle Chassiskombinatione auch harmonieren, da hilf dir nur Erfahrung und Try-And-Error, beis nicht ganz billig.

Lektüre von den Üblichen Lautsprecherbüchern, Hobbyhifi, Klang und Ton, sowie der Besuch der Selbstbaumesse/eines guten Hififachgeschäftes - verbunden mit ausgiebigem Probehöhren erleichtern den Einstieg ungemein.

Erstmal ein billigen Bauvorschlag nachbauen und damit etwas rumexperimentieren ist sicherlich auch nicht verkert. Da hat man zumindest die sicherheit em ende etwas Funktionierendes zu bekommen


Gruß,
Daniel


PS: Boxensim hilft dir erstmal bei den Trockenübungen.
ton-feile
Inventar
#25 erstellt: 25. Mai 2009, 18:21
Hi,

Hier ist noch mal ein Link zum Ur-Thread.
Es geht um die Neubestückung eines vorhandenen Gehäuses.

Gruß
Rainer
AlexSmith
Schaut ab und zu mal vorbei
#26 erstellt: 25. Mai 2009, 21:39
Hm... ich denke dann werde ich erst einmal BoxSim etwas genauer unter die Lupe nehmen.

Die Eckdaten, was ich vorhabe, weiß ich ja ungefähr:

- Wie Groß Darf der LS maximal sein
Größe ist schon vorgegeben, da Gehäuse vorhanden (17l geschlossen, 3 Wege, ein 18cm TT, 9cm MT, 7,5cm HT)


- Wie Tief muss die Basswiedergabe reichen.
Am besten bis 20Hz ohne BR


- Wiedergabetreue/Sounding?
So linear wie möglich, wobei die Box im Nachhinein mit Audyssey Acoustic Room Correction noch einmal eingemessen und "korrigiert" wird.


- Minimale Impedanz
4 Ohm - wobei nach den Diskussionen von oben dieser Wert ja eigentlich egal ist in der Theorie. Die Praxis kann ich ja in BoxSim nachvollziehen (Weichenbau)


- Wirkungsgrad
mindestens 83dB SPL, maximal 86dB SPL - lauter sollte er nicht sein


- Volumenbedarf
Wie gesagt, das Gehäuse hat 17l (wobei ich nicht weiß, ob es virtuell "größer" wird, wenn die Chassis und das Dämm-Material hinein kommen, was das "Volumen vergrößern" erklärt - doch dazu einen anderen Thread)



Ich bedanke mich auf jeden Fall für die ganzen Informationen bis dato. Sehr hilfreich und das nimmt mir dir Angst meinen Amt zu frittieren (da ich mit der Weiche bei 3x angeglichenen 8Ohm in der Theorie nie unter 4Ohm kommen werde).

Hm...mal sehen ob Visaton auch Chassis mit weißen Membranen hat, nicht nur schwarze...
A._Tetzlaff
Inventar
#27 erstellt: 25. Mai 2009, 23:05

AlexSmith schrieb:

-Am besten bis 20Hz ohne BR
- Minimale Impedanz 4 Ohm
- Wirkungsgrad mindestens 83dB SPL, maximal 86dB SPL
- Volumenbedarf: Wie gesagt, das Gehäuse hat 17l


Das ist physikalisch nicht machbar. Es gibt einen Zusammenhang zwischen Wirkungsgrad, Tiefbasswiedergabe und Volumen.
Um mal einen Anhaltspunkt zu geben: Aus 17 Litern mit Bassreflex dürften locker 40Hz/-3dB bei den angepeilten 83dB (Freifeldbedingung!) machbar sein. Ist das Gehäuse ohne BR, so würde der -3dB-Punkt aber deutlich höher liegen, so um 60 oder 70Hz.
AlexSmith
Schaut ab und zu mal vorbei
#28 erstellt: 26. Mai 2009, 01:30
Ich denke das sollte durchaus möglich sein. Ich weiß, folgende Plots dürften euch wahrscheinlich nicht viel bringen, aber für mich ist es Aussagekräftig genug.

Die Plots sind aus IK Multimedia's ARC (Advanced Room Correction) System, das von Audyssey normalerweise als reine Hardware zur Verfügung steht. In kurz: Die Boxen werden innerhalb eines gewissen Hörfeldes mindestens 12-16 mal auf "Ohrhöhe" (wenn man sitzt) eingemessen, und dann die Messpunkte nach der Analyse in eine EQ Korrektur umgearbeitet. Das Endresultat könnt ihr hier sehen.

Plot von Universum Box (ohne Bassanhebung)

Nicht erschrecken von den Namen her, ich habe einfach den übernommen, der auf der Box "hinten" stand.

Wie man sehen kann, hat die Box ohne Amp Korrektur (also Bassanhebung) einen Abfall im Bassbereich ab ca 80-100Hz, und einen ziemlich unausgeglichenen Frequenzgang. Sagte ja schon im Original Thread, die Box ist verpfuscht worden, und die Weiche war schätzungsweise auch nie richtig abgestimmt. Da dies bereits meine 3. oder 4. Messung war (davor war am Amp einfach alles aufgedreht, inkl. der "Loudness Regler", grausig!), dachte ich mir "okay - mal Versuchshalber den Bass an zu heben", was ja mit puren Studioamps nicht geht (weswegen ich meinen alten Verstärker gerade in Reparatur habe - da ich den Klang kenne und liebgewonnen habe, bzw. eine ausgeglichene Box bauen möchte, die evtl. sogar noch 10Hz tiefer geht).


Heraus kam nach der Bassanhebung (angeblich 4dB laut Poti) folgender Plot:
Plot von Universum Box (mit Bassanhebung)

Siehe da, er geht bis 35-40Hz herunter bevor er anfängt ab zu fallen. Dabei ist er noch verdammt Laut (was kein Wunder ist bei einer Entfernung von maximal 1,5m - die Box läuft ja als "Nahfeldmonitor" und mein Zimmer ist gerade mal 18qm groß bei 3,20m Wandhöhe). Der rechte Kanal sieht etwas komisch aus, habe aber des Rätsels Lösung noch nicht gefunden (Abschattung/Reflektion). Fakt ist jedenfalls, der Klang ist um einiges ausgeglichener.


Und so würde ich auch nach der Rekonstruktion der Box wieder vorgehen. Ist in meinen Augen, und Ohren, einfach ein Muss.



Das witzige an den original Westra Bass Chassis ist ja, dass das Teil schon bis 30Hz runter geht. Es gibt auch Chassis (18-20cm Durchmesser) die gehen bis 20Hz runter. Gut, ich habe keine Ahnung vom Boxenbau, geb ich ehrlich zu. Aber die Plots zeigen mir das es (in meinen Augen) möglich ist so eine Box in 17l zu bauen. Ein Freund von mir hat die Tannoy Reveal 6 (die alten Passiven mit Bassreflex), 2 Wege mit kleineren Chassis (wenns hochkommt vielleicht 14l Gehäuse?) - er kommt aber auch nicht viel weiter runter. Im Gegenteil sogar, nicht mal mit Bass-Anhebung wenn er wollte.

Natürlich kommt auch viel auf den Raum an, der färbt ja den Klang mit je nachdem wie er bearbeitet wurde. Zusätzlich noch die Korrektur, was ja auch wiederum mehr oder minder kleinere Baufehler kaschiert.


Ich denke einfach, es ist wirklich "Trial and Error" in dem Fall? Ansonsten einen zusätzlichen Subwoofer bauen - aber wie parallel schalten (wenn mein Amp keine 2 Stereo Ausgänge hätte)?


*edit: scheinbar will er keine Bilder mehr posten, nur noch Links, trotz phpBB-code*


*edit 2:
Interessant wäre in dem Fall, wenn ein "Bassreflex" Add-On (um noch tiefer zu gehen), kann man dies auch in die Boxenseiten eines 17l 3-Wege Gehäuses bauen, oder geht das nur entweder an der Vorderseite oder an der Rückseite des Gehäuses? Rein technisch gesehen regt ja der Schall das Rohr so oder so an.


[Beitrag von AlexSmith am 26. Mai 2009, 02:21 bearbeitet]
Roderik81
Inventar
#29 erstellt: 26. Mai 2009, 11:09

AlexSmith schrieb:
Ich denke das sollte durchaus möglich sein. Ich weiß, folgende Plots dürften euch wahrscheinlich nicht viel bringen, aber für mich ist es Aussagekräftig genug.


Wie Tezlaff schon schreib, Physik ist Physik, das kannst auch du nicht ändern. Klar kannst du den Bass anheben dann kompensiert dein Verstärker die fehlende Lautstärke bei 20 Hz. Das bedeutet dann aber wenn wir mit Tezlaffs Schätzung Rechnen -3 db bei 60Hz dann hast du bei 20 Hz schon gute 20db die du anheben musst - das heißt, wenn dein Verstärker Locker mit 1 Watt deine Boxen zu Leisen 83 db anregt, Braucht er für die 20 Hz bässe schon 100 Watt (Theoretisch, praktisch mehr, wegen Verlusten bei so hoher Leistung) und Hubt mit Lustigen +-10mm, da dürfte jeder 18er TT so ziemlich am Ende sein.
Philipp86
Neuling
#30 erstellt: 30. Dez 2015, 00:26
Hallo erstmal bin neu im Forum.
Hab mal ne eher doofe Frage :
Habe vor mir einen Center zu bauen.
2 Wegeweiche 4 Ohm
2 Tieftöner 8 Ohm
1 Hochtöner 4 ohm
Ist diese Kombination möglich da 2 mal 8 Ohm und 1 mal 4 Ohm ?
jhohm
Hat sich gelöscht
#31 erstellt: 30. Dez 2015, 13:21

Philipp86 (Beitrag #30) schrieb:
Hallo erstmal bin neu im Forum.
Hab mal ne eher doofe Frage :
Habe vor mir einen Center zu bauen.
2 Wegeweiche 4 Ohm
2 Tieftöner 8 Ohm
1 Hochtöner 4 ohm
Ist diese Kombination möglich da 2 mal 8 Ohm und 1 mal 4 Ohm ?
:?


Moin, eig macht man für so etwas einen neuen Thread auf und holt keine Leiche aus dem Keller..

Kurz und knapp; es ist möglich, aber nicht und überhaupt nicht sinnvoll!
Immerhin hast Du vorher gefragt, sonst hättest Du schon ein paar Euro umsonst versenkt!
Sinnig ist es, den zu den Frontboxen passenden Center zu bauen bzw zu kaufen.
An Deiner Stelle, kaufen, nicht bauen!

Gruß Jörn
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