Anfänger baut nun seinen ersten LS, Gedankengänge

Mir offenbart sich langsam, wie das Aussuchen des/der Chassis und des Gehäuses funktioniert. Ich habe es geschafft, ein simples kompaktes Gehäuse zu wählen, 7,2l. Das Chassis mittig auf die richtige Höhe gesetzt, leider keine Messdatei dafür zu finden. Deshalb die TSP-Parameter selbst eingetragen und bei der Messart "Visaton Testgehäuse kleine Seite" ausgewählt. Wenn ich es richtig verstehe, wurden die Daten in einem Gehäuse gemessen, also blieb mir da wohl nichts anderes übrig. Höchstwahrscheinlich ist das dadurch entstehende Ergebnis Müll, dennoch möchte ich Boxsim mal kennenlernen.

Anscheinend ist Boxsim aber nur bei Visaton-Chassis gut, das wird wahrscheinlich bedeuten, dass ich ein anderes Programm brauche.

Der Frequenzverlauf ist mal der hier, ohne weitere Komponenten, nur das Chassis im (etwas gedämpften, ließ sich auswählen...) Gehäuse, direkt am Verstärker. Jetzt müsste man das interpretieren können: Ein Einbruch um ca. 3db bei 4000Hz, wenn ich das richtig lese. Wie kritisch das weiter oben ist, weiß ich nicht; der Einfachheit halber nehme ich fürs Erste an, dass das nicht dramatisch ist.

Generell fällt die Kurve schon ab 1500Hz langsam ab, unter 150Hz dann rasant.



Wenn ich das also richtig verstehe, geht es grundsätzlich darum, mit einem Programm wie Boxsim ein Chassis auszuwählen und dafür ein passendes Gehäuse zu finden. Wenn der Frequenzgang dann so wie bei mir hier nach unten schon ab 150Hz groß abfällt, ist eine Frequenzweiche zu erstellen (vorausgesetzt, das Gehäuse ist schon nach bestem Gewissen gewählt).


Das reicht mir erstmal für heute, mein Kopf raucht. Ich hab das jetzt mit hifi-selbstbau.de-Anleitung versucht und ein wenig herumexperimentiert, aber mehr hol ich da beim unwissenden Rumgeklicke heute nicht mehr raus.

lg XphX

Boxsim ist auch für andere als Visaton Chassis gut, man muss eben messen und Dateien importieren können. Hat man nur die TSP, würde ich der Simu über 500Hz nicht mehr trauen, wenn überhaupt. Wenn du die Visaton Chassis nimmst, kommt das simulierte Ergebnis sehr genau an die Realität hin, dem Programm kann man trauen.
Dein Ergebnis überrascht nicht, der Abfall unter 500Hz kommt vermutlich von baffle step, unter 150Hz ist bei dem Breitbänder geschlossen nicht viel mehr zu holen. Zum Glück ist es der ideale TML Treiber, Boxsim kann sowas aber nicht simulieren. ich nehme für TML und Horn Hornresponse, das ist auch kostenlos. Willst du wirklich in die Entwicklung einsteigen, solltest du dich auch mit Messtechnik befassen. Die Grundausstattung besteht aus einer Mikrofonkapsel und ein paar Widerständen, Arta ist in der Demoversion kostenlos, aber für die Entwicklung durchaus brauchbar.

Ich weis nicht wie weit du dich schon mit der Theorie des Lautsprecherbaus befasst hast, könntest du deinen Wissensstand bitte kurz zusammenfassen?

Giustolisi schrieb:

Boxsim ist auch für andere als Visaton Chassis gut, man muss eben messen und Dateien importieren können.

Vifa stellt genau für dieses Chassis keine Dateien zur Verfügung; selbst messen kommt noch... was würde ich denn messen, um in Boxsim dieses Chassis einzufügen? Wahrscheinlich erneut die TSP-Daten, aber diesmal unter Beachtung der Programmvorgabe Kleine/Große Messbox/unendliche Schallwand/DIN-Schallwand. So wie ich verstanden habe, kann das Programm einfach nur mit TSP nichts anfangen, wenn nicht klar ist, unter welchen Umständen gemessen wurde.


Hornresponse steht bereits als nächstes Programm an, das ich ausprobiere - hab gesehen, dass du das verwendest. Für das Vifa-Chassis werde ich dann dieses Programm verwenden. Ich möchte jetzt erstmal 'herauskristallisieren', wie die Entwicklung eines LS abläuft und was es zu beachten gilt. Das hilft mir hoffentlich, zu erkennen, ob ich Spaß an der Sache habe. Dann befasse ich mich mit Messtechnik, wie ich Impendanz- und TSP-Messung durchführe (mit ARTA), ist mir inzwischen klar. Ein Mikro hab ich noch nicht, darüber mache ich mir Gedanken, wenn ich sicher weiß, dass ich mehr als ein erstes schlechtes Projekt mache.

Giustolisi schrieb:

Ich weis nicht wie weit du dich schon mit der Theorie des Lautsprecherbaus befasst hast, könntest du deinen Wissensstand bitte kurz zusammenfassen?

Mir ist einmal grundsätzlich klar, wie ein Lautsprecher arbeitet. Im Studium wurde das auch ein bisschen unter dem Kapitel 'Elektrodynamische Schwingungsaufnehmer' abgearbeitet. Gehäusearten kenne ich, die TSP-Parameter sagen mir was; ich versuche zu erkennen, inwieweit ich von den TSP-Daten auf ein günstiges Gehäuse schließen kann. Denn wie du ja siehst, hab ich erstmal einfach 'geschlossen' genommen, ohne darauf zu achten, ob das dem Chassis auch passt.

Eine Frequenzweiche hab ich nie gebaut, aber die Theorie ist mir klar und dank des Elektronikteils meines Studiums bin ich zuversichtlich, dass mich die Elektronik nicht für große Probleme stellt; das sind ja eigentlich nur Grundlagen (also parallel/Serie, ohm'scher Widerstand,komplexe Impendanz von Kondensator sowie Spule, hab ich was vergessen?). Wie die Berechnung in der Realität funktioniert, finde ich spätestens dann heraus, wenn ich eine Frequenzweiche brauche.

In den letzten zwei Wochen hab ich mir einige Bücher aus der Bücherei geholt, die als Standardwerke gelten. Am Computer lese ich derweil 'Reiner Römer, Götz Schwamkrug, Das R.A.E. Lautsprecherhandbuch', das kostenlos zum Download bereitsteht. Mir fehlen sicherlich noch viele essentielle Informationen, die mir hoffentlich durch die Bücher oder spätestens mittels 'Trial & Error' vermittelt werden.

So wie ich verstanden habe, kann das Programm einfach nur mit TSP nichts anfangen, wenn nicht klar ist, unter welchen Umständen gemessen wurde.

TSP sind TSP, egal wie sie ermittelt wurden. Bei den TSP geht es ja um das Chassis ohne Gehäuse um vorhersagen zu können wie es sich im Gehäuse verhält. TSP kannst du also einfach abtippen.

Ich möchte jetzt erstmal 'herauskristallisieren', wie die Entwicklung eines LS abläuft und was es zu beachten gilt. Das hilft mir hoffentlich, zu erkennen, ob ich Spaß an der Sache habe.

Dann empfehle ich dir Boxsim und die Visaton Chassis. Damit erhältst du auch ohne Messtechnik brauchbare Ergebnisse. Preiswerte Chassis gibt es genug, mit Boxsim kannst du auch entwickeln und virtuell Weichen basteln ohne Geld in den Sand zu setzen. Wenn Fragen bestehen helfe ich gern. es geht ja erst mal um die Theorie, darum zu wissen wie man ein Chassis einsetzen kann, eben um Ursache und Wirkung.

Wie die Berechnung in der Realität funktioniert, finde ich spätestens dann heraus, wenn ich eine Frequenzweiche brauche.

Auch da hilft dir Boxsim. es geht dabei ja nicht nur um Mehrwegeboxen, auch Breitbänder brauchen meistens ein paar Bauteile um richtig zu klingen.

Die Option 'Die Messung des Frequenzgangs erfolgte' im Boxsim bezieht sich auf den Frequenzgang, den man mittels Textdatei importiert. Das hab ich vollständig übersehen und leer gelassen. Stattdessen glaubte ich, diese Option würde sich auf die TSP beziehen. Wieder was gelernt

An deine Empfehlung halte ich mich, also Boxsim mit Visatonchassis. Entsprechend des Händlers, bei dem ich bestelle, sind da folgende zur Auwahl:

Visaton FRS8-8
Visaton FRS 8 M
Visaton FR10-8/FR10-4
Visaton BG17

Ich probiers mit dem FR10-8, der 11 Euro kostet, Chassisdatei ist schon dabei und da fühl ich mich gleich sicherer, wenn ich weiß, dass die Messdaten korrekt in Boxsim geladen sind und ich nicht schon mit Murks beginne. Ich sehe, der Kleine Bretterhaufen ist mit einem FR10-4 bestückt... sowie der Cheap Trick 247.

Entweder geschlossen oder Bassreflex, Bandpass schließe ich aus. Wobei das, wenn ich die LS fürs Badezimmer baue, nicht schlecht wäre um die Membran vor Spritzwasser zu schützen. Geschlossen, TxBxH in cm,15x20x30, das macht 9 Liter, die ich bei 'Volumen geometrisch' eintrage. Es wundert mich, dass dieser Eintrag nicht automatisch ergänzt wird, hoffentlich ist das das richtige Volumen. Ich wüsste nicht, welches geom. Volumen sonst gemeint sein könnte.

Hier ergibt sich wieder das Baffle-Step-Problem im geschlossenen Gehäuse. Laut Wikipedia muss dafür der Tieftonbereich um 6db angehoben werden, um das auszugleichen. Nun gut, das klingt logisch, auch wenn ich Baffle Step noch nicht ganz verstanden habe. Es geht um die Größe der Schallwand in Relation zur Wellenlänge bei einer bestimmten Frequenz. Im Hochtonbereich ist die Schallwand größer als die Wellenlänge und deshalb werden diese Frequenzen lauter wiedergegeben, als die tiefen.

Da drängt sich mir die Frage auf: Geht es um das Verhältnis Wellenlänge - Breite der Schallwand oder Wellenlänge - Höhe der Schallwand? Die Größe der Schallwand wäre ja in cm2 gemessen, aber das kann ich nicht mit der Wellenlänge vergleichen. Die Schallwand ist ja die Rückseite des Gehäuses (zumindest beim simplen geschlossenen Gehäuse), und ich nehme an, dass es um die Breite der Schallwand geht. Diese scheint wichtiger zu sein, als die Höhe. Die Fragen sind jetzt nicht extra an euch gerichtet, sondern stellen sich mir selbst - früher oder später finde ich die Antworten. Wenn ihr mir da aushelfen wollt, hab ich natürlich nichts dagegen.

Ändert sich der Frequenzverlauf (der in etwa wie der vorherige auf dem Bild aussieht) zum Besseren, wenn ich ein anderes Gehäuse (Maße oder gleich Bassreflex) nehme oder gleich eine Frequenzweiche hinzufügen? Mal schauen, derweil ist das durchaus interessant, wenn ich auch noch das Gefühl habe, im Nebel zu stochern.

Schön das du versuchst zu lernen!

Mit der Schallwand ist die äußere Gehäusewand gemeint, auf welcher die Chassis sich befinden, also normalerweise die Front. Setzt man hier nun ein Chassis ein, gibt es einen Bereich, indem die Schallwand groß genug ist, um die Schallwellen davon abzuhalten, nach hinten zu gelangen, das hängt dann mit den Wellenlängen zusammen. Um so tiefer die Frequenz wird, um so länger werden die Wellenlängen und wir bekommen langsam aber sicher einen Kugelstrahler. Durch diese Bündelung zu den hohen Frequenzen ergibt sich ein Schalldruckgewinn, also der Bafflestep. Ob dieser nun von Breite, Höhe oder von beidem abhängt hängt von der Schallwandgeometrie ab. Wenn du eine hast, welche 2m hoch aber nur 10cm breit ist, wird sich die Breite deutlich niederschlagen, die Höhe hingegen kann vernachlässigt werden, außer der LS sitzt ganz oben oder ganz unten. Wenn jetzt aber beide Richtungen nur 10cm messen, werden beide gleich viel Einfluss haben, zumindest bei einem Lautsprecher in dem nur ein LS mittig verbaut ist.

Entweder geschlossen oder Bassreflex

Bassreflex fällt auch weg, die 8 Ohm Version hat zu hohe Gütewerte, schon der 4 Öhmer ist grenzwertig. Bei dieser Auswahl hätte ich den FRS8M genommen.

TxBxH in cm,15x20x30, das macht 9 Liter, die ich bei 'Volumen geometrisch' eintrage. Es wundert mich, dass dieser Eintrag nicht automatisch ergänzt wird, hoffentlich ist das das richtige Volumen. Ich wüsste nicht, welches geom. Volumen sonst gemeint sein könnte.

Es ist das Nettovolumen gemeint. Automatisch geht das nicht, das Programm kennt ja nicht die Wandstärke.

Hier ergibt sich wieder das Baffle-Step-Problem im geschlossenen Gehäuse. Laut Wikipedia muss dafür der Tieftonbereich um 6db angehoben werden, um das auszugleichen. Nun gut, das klingt logisch, auch wenn ich Baffle Step noch nicht ganz verstanden habe. Es geht um die Größe der Schallwand in Relation zur Wellenlänge bei einer bestimmten Frequenz. Im Hochtonbereich ist die Schallwand größer als die Wellenlänge und deshalb werden diese Frequenzen lauter wiedergegeben, als die tiefen.

Der baffle step ist der Übergang vom Halbraumstrahler zum Kugelstrahler. Ab einer bestimmten Frequenz, wenn die Wellenlänge kleiner ist als die Entfernung zur Schallwandkante, wird der Lautsprecher zum Halbraumstrahler. Unterhalb der Frequenz strahlt er kugelförmig ab.
Die Korrektur des baffle step ist ein komplexes Thema, oft gibt es im Üergangsbereich noch einen kräftigen Ausreißer, den man aber auch gut nutzen kann um schmale Senken im Frequenzgang zu füllen.
Unterhalb des baffle step ist der Lautsporecher im Freifeld auf Achse 3dB leiser, das entspricht der halben nach vorne abgestrahlten Energie.
Man könnte jetzt den Bereich darüber einfach um 3dB absenken, schafft so aber ein weiteres Problem. Der Energiefrequenzgang wird verbogen. Es wird insgesammt oberhalb des baffle step weniger Energie abgestrahlt. Kommt jetzt der Raumeinfluss dazu, werden oft Bereiche unterhalb des baffle step wieder lauter, besonders bei wandnaher Aufstellung, die ja bei tiefen Frequenzen eine unendliche Schallwand darstellt.
Ist die Schallwand breiter, verschiebt sich der baffle step nach unten, die oben beschriebenen Effekte treten erst bei tieferen Frequenzen auf. Deswegen sind breite Lautsprecher oft unkritischer in der Aufstellung. Schmalere sind mehr vom Raum und dessen Beschaffenheit abhängig.

Wenn ich schon beim Energiefrequenzgang bin, das Thema ist im Hochton bei Breitbändern auch nicht ganz uninteressant. Bügelt man den Frequenzgang von Breitbändern glatt, klingen diese oft dumpf und einfach nicht fetzig. Die Ursache liegt wieder am Energiefrequenzgang. Der Frequenzgang steigt bei den meisten Breitbändern zwar auf Achse an, durch die Bündelung wird aber insgesamt nicht mehr Energie abgestrahlt. Bügelt man den Anstieg vollkommen glatt, bleibt zu wenig Energie übrig, man sollte von dem Anstieg immer ein Stück übrig lassen.

Da drängt sich mir die Frage auf: Geht es um das Verhältnis Wellenlänge - Breite der Schallwand oder Wellenlänge - Höhe der Schallwand? Die Größe der Schallwand wäre ja in cm2 gemessen, aber das kann ich nicht mit der Wellenlänge vergleichen. Die Schallwand ist ja die Rückseite des Gehäuses (zumindest beim simplen geschlossenen Gehäuse), und ich nehme an, dass es um die Breite der Schallwand geht. Diese scheint wichtiger zu sein, als die Höhe. Die Fragen sind jetzt nicht extra an euch gerichtet, sondern stellen sich mir selbst - früher oder später finde ich die Antworten. Wenn ihr mir da aushelfen wollt, hab ich natürlich nichts dagegen.

Zum Thema baffle Step gibt es auch ein schönes, kostenloses Programm, nämlich Edge. Damit kannst du mit der Schallwand experimentieren und sogar Dipole simulieren.

Ändert sich der Frequenzverlauf (der in etwa wie der vorherige auf dem Bild aussieht) zum Besseren, wenn ich ein anderes Gehäuse (Maße oder gleich Bassreflex) nehme oder gleich eine Frequenzweiche hinzufügen? Mal schauen, derweil ist das durchaus interessant, wenn ich auch noch das Gefühl habe, im Nebel zu stochern.

Von Bassreflex rate ich bei so hohen Gütewerten ab. Ein Kondensator kann die den Übertragungsbereich etwas nach unten erweitern beim geschlossenen Gehäuse,
Um Wellen im Frequenzgang oder einen Pegelanstieg in den Griff zu bekommen helfen Sperrkreise.

Bin auf den FRS 8 umgestiegen, geschlossenes Gehäuse. Das ist im Grunde aber nicht wichtig, da ich wohl noch öfter Gehäuseart und Chassis wechseln werde.

Der Kondensator in Reihe zum Chassis scheint einerseits dem Baffle-Step entgegenzuwirken, andererseits ist ein Kondensator interessanterweise auch ein Hochpass, schließlich fallen die Frequenzen unter 90Hz rasant ab, bei 100µF, die ich im Boxsim ausprobiert hab. Was genau der Baffle Step ist, ist mir inzwischen bekannt dank eurer guten Ausführungen.

Der Sperrkreis ergibt inzwischen auch Sinn, das Berechnen werde ich bei Gelegenheit probieren.

Jetzt möchte ich den Energiefrequenzgang zu verstehen lernen und endlich mal genau schauen, worüber jeder TSP-Wert Auskunft gibt. Zwar hab ich das zu Beginn gelesen, gemerkt hab ichs mir nicht, schließlich liegt immer eine ganze Woche zwischen meinen Lautsprecher-"Exkursen" und nach einem kurzen Nachmittag mit Boxsim raucht mein Kopf bereits. Vielleicht ist es günstig, meine Erkenntnisse auf Papier zusammenzufassen. Ich bin ja generell sehr chaotisch.

Boxsim ist toll weil man etwas nicht nur in der Theorie weis sondern auch ausprobieren kann. So lernt man besser und das Wissen bleibt auch. Wenn du ein paar Screenshots von deinen bisherigen Simulationsergebnissen hoch lädst kann ich mir die mal anschauen.