Projekt mit DSP/Frequenzweiche in Software - Bauvorschläge für Test?

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Kakistocrtor
Neuling
#1 erstellt: 25. Jul 2017, 17:32
Hallo zusammen,

ich habe mich in letzter Zeit in den Lautsprecher-Selbstbau eingelesen und habe ein paar (sicherlich nicht neue) Ideen die ich gerne ausprobieren und umsetzen würde. Ich würde mich sehr über eure Hilfe bei der Auswahl (und evtl. Anpassung?) eines Bausatzes freuen.

Das besondere bei meinem Projekt ist, dass ich die Frequenzweiche und beliebige andere DSP-Maßnahmen vollständig in Software implementieren will und auf einem PC/Raspberry Pi laufen lasse. Die in Software getrennten Frequenzbereiche werden dann auf jeweils eigenen Kanälen per HDMI an einen AV-Receiver weitergegeben, der dann als Mehrkanalverstärker fungiert die einzelnen Höchtöner/Tieftöner antreibt. Den Software-Teil habe ich übrigens bereits erfolgreich getestet.

Ich brauche also keine passive Frequenzweiche und habe dank DSP möglicherweise besondere Möglichkeiten wie Linkwitztransformation o.ä.

Bevor ich mich mit diesem Ansatz an ein High-End Projekt mache, möchte ich das alles erst einmal im kleinen/günstigen testen, habe aber Schwierigkeiten einen geschickten Bausatz dafür zu finden. Es fällt mir schwer einzuschätzen welche der unzähligen Bauvorschläge mit analogen Frequenzweichen sich anbieten würden auf die Verwendung mit digitaler Frequenzweiche angepasst zu werden, und Bauvorschläge mit digitaler Frequenzweiche scheinen in der Regel etwas höherpreisig zu sein. Deswegen hoffe ich das sich hier die eine oder andere Person mit etwas mehr Erfahrung ein wenig Zeit nimmt um mir ein paar Vorschläge zu machen oder Tipps zu geben.

Da die Lautsprecher in erster Linie ein Testprojekt sind steht leider noch nicht fest wo und wie sie eingesetzt werden. Je nachdem was sie am Ende können werde ich sie vermutlich an Freunde oder Verwandte weiterverschenken, die einen passenden Hörraum und Hörgewohnheiten haben.

Die folgenden Dinge wünsche ich mir von den Lautsprechern, wobei nichts davon ein absolutes Muss ist:

  • 2-Wege Kompaktboxen, es wäre schön wenn die Größe nicht allzusehr über 40x30x30cm hinausgeht
  • Dient in erster Linie als Testprojekt, deswegen am besten <= 100€ pro Box, wenns was tolles für 150€ gibt denke ich darüber aber auch gern nach
  • Neutralität ist wichtiger als Pegel, es werden sicherlich keine Parties damit beschallt werden, aber eine angemessene Lautstärke für aktives genießen von schöner Musik sollte schon drin sein... Ich bin nicht sicher wie ich das am besten genauer beschreibe
  • Ich vermute dass 40Hz bei den obigen Dimensionen und mit der aktiven Konstruktion gut erreichbar sein könnten, deswegen wäre es auch gut wenn das tatsächlich klappt, gerne tiefer (belehrt mich gern eines Besseren wenn ich mich da täusche)

Kleiner Nachtrag: Komplexere Herausforderungen für den DSP wären vermutlich sogar ein Pluspunkt Dann lerne ich mehr darüber was ich noch mit geringen Latenzen programmiert bekomme... Außerdem, auch wenn eine Kompaktbox nett wäre kommt eine Standbox in Frage, dann wären mir auch Abmessungen relativ egal

Als Verstärker werden vermutlich ein gebrauchter AV-Receiver zum Einsatz kommen die ich günstig kriegen kann, dank der ständigen Neuerungen im HDMI-Standard gibts da ja auch ein großes Angebot. An ausreichend Verstärkerleistung zu kommen sollte da kein Problems sein.

Könnt ihr mir auf Basis dieser Infos Bauvorschläge empfehlen? Woher sie kommen ist erstmal egal, ich habe auch Zugriff auf Hobby HiFi, Klang + Ton usw. muss also nicht frei im Netz verfügbar sein.

Gerne nehme ich auch zusätzliche Tipps/Warnungen/Ratschläge zum Projekt an.

Ich habe keine Ahnung ob was ich da versuche verbreitet ist - wenn nicht, und wenn Interesse daran besteht, kann ich das Projekt auch gerne hier dokumentieren.

Schon im Voraus vielen Dank für eure Zeit und Hilfe!


[Beitrag von Kakistocrtor am 25. Jul 2017, 19:07 bearbeitet]
Black-Devil
Gesperrt
#2 erstellt: 25. Jul 2017, 17:57
Hallo!

Du kannst leider nicht einfach einen Bauvorschlag mit passiver Weiche aktiv nachbauen - da die Impedanz eines Lautsprechers nicht konstant ist, arbeiten auch die Filter nicht wie berechnet.

Du kannst dir ja mal Boxsim runter laden und versuchen, bei den passiven Bauvorschlägen das Ergebnis aktiv nachzubilden. Das sollte dann ganz gut funktionieren.
13mart
Inventar
#3 erstellt: 25. Jul 2017, 18:13

Kakistocrtor (Beitrag #1) schrieb:

Das besondere bei meinem Projekt ist, dass ich die Frequenzweiche und beliebige andere DSP-Maßnahmen vollständig in Software
implementieren will und auf einem PC/Raspberry Pi laufen lasse.

Da die Lautsprecher in erster Linie ein Testprojekt sind steht leider noch nicht fest wo und wie sie eingesetzt werden.


Wenns erstmal ums Testen geht, gäbe es auch die Möglichkeit,
einen gebrauchten Dreiwegerich zu kaufen, dessen Frequenz-
weiche herauszunehmen und dann eine digitale Weiche neu zu
impementieren.Wenn dann alles besser klappt als passiv,
könntest du ein 'ernsthaftes' Projekt angehen. Eine aktuali-
sierte Klang & Ton 'Donar' wäre bsw. etwas Ernsthaftes.

Gruß Mart
Apalone
Inventar
#4 erstellt: 25. Jul 2017, 18:20

Kakistocrtor (Beitrag #1) schrieb:
.....Komplexere Herausforderungen für den DSP wären vermutlich sogar ein Pluspunkt
...
Gerne nehme ich auch zusätzliche Tipps/Warnungen/Ratschläge zum Projekt an......


in der Tat sollte es mMn eben nicht eine einfache zwei-Wege-Weiche sein, sondern (mind.) eine relativ komplexe 3-wege-Konstruktion mit Notchfilter, Impedanzkorrektur, vielleicht sogar noch mit Spannungsteiler, der nach oben hin mit einem Kondensator wieder "aufgemacht"wird u.ä.

Da musst du jedoch -mein Vorredner hat es bereits angedeutet- die vorliegende passive Weiche komplett analysieren können und verstehen können, um sie aktiv nachzubilden.

ist zB die TT-induktivität angehoben, um einen Pegelanstieg zu den Mitten hin zu kompensieren?

Ist die Filter-Topologie des TT vielleicht so ausgelegt, dass sich elektrische und akustische Trennung zu einer tatsächlich sehr steilen Trennung addieren?

Ist im Filter des HT vielleicht eine passive Laufzeitkorrektur implementiert?

usw. usf.
Reference_100_Mk_II
Inventar
#5 erstellt: 25. Jul 2017, 19:20
Und du willst das dann selber programmieren oder wie?
Gibts doch schon, heißt EqualizerAPO , ist kostenlos und mit ALLEM ausgestattet was Mensch sich so wünschen kann.

Oder gehts tatsächlich um die Entwicklung einer FQW für eine Mehrwege-Box?
Dann ist der DSP bzw. "wie getrennt wird" eher weniger dein Problem. Viel wichtiger ist das Backgroundwissen zum Lautsprecherbau und zu Frequenzweichen allgemein.
Ob du das dann mit nem DSP oder "klassisch" mit Bauteilen machst ist vollkommen wurst.

Bauvorschlag: Quintet
Kakistocrtor
Neuling
#6 erstellt: 25. Jul 2017, 19:55
Wow, vielen Dank für die vielen schnellen Antworten!


Du kannst leider nicht einfach einen Bauvorschlag mit passiver Weiche aktiv nachbauen - da die Impedanz eines Lautsprechers nicht konstant ist, arbeiten auch die Filter nicht wie berechnet.

Du kannst dir ja mal Boxsim runter laden und versuchen, bei den passiven Bauvorschlägen das Ergebnis aktiv nachzubilden. Das sollte dann ganz gut funktionieren.


Klar, das mache ich.


Wenns erstmal ums Testen geht, gäbe es auch die Möglichkeit,
einen gebrauchten Dreiwegerich zu kaufen...

Stimmt, daran hatte ich noch garnicht gedacht. Allerdings habe ich tatsächlich auch einfach Lust mal wieder mit Holz zu werkeln und das Ding selbst zusammenzubauen. Trotzdem Danke für den Tipp.


Eine aktualisierte Klang & Ton 'Donar' wäre bsw. etwas Ernsthaftes.

Das "ernsthafte" Projekt wird dann mit großer Sicherheit eine Standbox. Ich merke mir den Tipp trotzdem mal.


...sondern (mind.) eine relativ komplexe 3-wege-Konstruktion mit Notchfilter, Impedanzkorrektur,...

Ich glaube bei all diesen Dingen zu wissen wie ich sie aktiv umsetze, und so wie ich Boxsim verstehe sollte ich damit doch auch gut nachprüfen können ob ichs ordentlich gemacht habe, oder? Natürlich wird dann auch noch reichlich gemessen und weiter angepasst.


Und du willst das dann selber programmieren oder wie?

Ich verwende durchaus bereits bestehende Hilfsmittel dazu, wie LADSPA-Plugins (ich mache das ganze unter Linux im Moment), und muss nur in einigen Domain-Specific-Languages programmieren bzw. das eine oder andere shellscript bauen. Das ist alles ziemlich simpel für mich und hat auch schon flott funktioniert. Wie gesagt, da habe ich schon einiges getestet. Insbesondere die ganzen Filter muss ich nicht selbst schreiben, nur parametrisieren.


Gibts doch schon, heißt EqualizerAPO...

Ich hatte mir bisher noch nicht überlegt wie das alles unter Windows aussehen soll, da kenne ich mich auch mit den Innereien der Audio-Infrastruktur nicht so gut aus. Wenn EqualizerAPO da die nötigen Features hat, super. Werde ich mir sicher anschauen. Danke auch für den Quintet-Tipp. Mir war nicht klar dass man zu so winzigen Preisen etwas bekommen kann das nicht nur nach Mist klingt. Das ist tatsächlich so günstig dass ich daraus vielleicht nen Vor-Test mache, und dann im nächsten Schritt ein immer noch günstiges, aber komplexeres System, dann 3-Wege... Bei solchen Preisen spricht für mich eigentlich nichts dagegen so richtig ausführlich schrittweise Erfahrungen zu sammeln.
quecksel
Inventar
#7 erstellt: 25. Jul 2017, 20:08
Aktivieren lassen sollte sich so ein Passivbausatz eigentlich recht einfach. Passivbausatz aufbauen, Spannungsverläufe an den Chassis messen und dann diese Kurven aktiv nachbilden.

Der interessante Teil kommt eigentlich danach. Nämlich selber zu messen und sich dann überlegen wie man die Vorteile der Aktivtechnik ausnutzen kann. Da gibt es einiges u.A. Tiefenversatz der Chassis per Delay ausgleichen, steilere Trennungen, FIR-Filter, Linkwitz-Trafo etc.
Kakistocrtor
Neuling
#8 erstellt: 25. Jul 2017, 20:31

Der interessante Teil kommt eigentlich danach. Nämlich selber zu messen und sich dann überlegen wie man die Vorteile der Aktivtechnik ausnutzen kann. Da gibt es einiges u.A. Tiefenversatz der Chassis per Delay ausgleichen, steilere Trennungen, FIR-Filter, Linkwitz-Trafo etc

Genau, darauf freue ich mich schon In der Theorie habe ich mir das alles schoneinmal grob angeschaut, und ich möchte mich jetzt daran machen tatsächlich praktisch damit herumzuexperimentieren...
MBU
Inventar
#9 erstellt: 25. Jul 2017, 20:58
Es macht imho keinen Sinn, eine passive Konstruktion auf aktiv umzubauen indem man anstatt der passiven Weiche einen DSP und mehrere Endstufen verwendet. Das kann man machen, wird aber, ordentliche Konstruktion der passiven Weiche vorausgesetzt, mit mehr Aufwand zu ähnlichen Ergebnissen führen wie die ursprüngliche passive Auslegung.

Wenn schon DSP, dann auch die Vorteile desselben nutzen:

- Gehäuse "zu groß" auslegen, tiefer als berechnet abstimmen und in Richtung Tiefbass mit DSP entzerren.

- Alternativ Gehäuse zu klein (größeren Treiber verwenden) bauen und den Tiefbassverlust mit DSP entzerren

- verschiedene Abstimmung (zum leise hören mit viel Tiefbass, zum laut hören mit weniger Tiefbass, aber belastbarer)

- etc.

Zum Testen würde ich auch Equalizer Apo empfehlen - hat alles was man braucht, ist "für lau" und funktioniert gut. Als Mess-/Simulösung wäre wohl REW noch einen Blick wert.


[Beitrag von MBU am 25. Jul 2017, 21:00 bearbeitet]
Kakistocrtor
Neuling
#10 erstellt: 26. Jul 2017, 01:09

...mit mehr Aufwand zu ähnlichen Ergebnissen führen wie die ursprüngliche passive Auslegung.

Auch dir, Michael, vielen Dank für deinen Rat. Ich glaube ich sollte noch ein paar Worte darauf verwenden ein paar Dinge etwas genauer zu erklären. Mir ist klar dass es suboptimal ist auf Basis einer passiven Konstruktion zu arbeiten - deswegen wäre es toll wenn du mir gute, für den Aktivbetrieb mit DSP ausgelegte Bauvorschläge empfehlen könntest. Insbesondere für ein weiter in der Zukunft (wenn ich mich dann gut auskenne) liegendes High-End Projekt wird das spannend.

Zumindest im Moment fühle ich mich nämlich auch noch nicht in der Lage eine Lautsprecherbox, ob aktiv oder passiv, gut selbst zu designen. Deswegen möchte ich eben gerne mit einem kleinen, nicht besonders ambitionierten Projekt experimentieren und Erfahrungen sammeln. Ich dachte mir, dass es dazu zur Not auch ersteinmal eine ursprünglich passive Konstruktion tut - wenn schon dabei ein gutes Ergebnis herauskommt umso besser, aber das ist nicht das wichtigste. Der eventuelle Mehraufwand ist deswegen auch zweitrangig, ein netter Nebeneffekt ist die Flexibilität durch den DSP und das eingesparte Geld für die Frequenzweiche. Ein Bauvorschlag für eine günstige, auf auf Betrieb mit DSP ausgelegte Box wäre natürlich noch besser, aber in der Ecke bin ich leider bisher nicht fündig geworden.

Oder glaubt ihr ich bin mit diesem Ansatz auf dem Holzweg?
MBU
Inventar
#11 erstellt: 26. Jul 2017, 03:12
Du kannst ja mein aktuelles Projekt um einen Hochtöner (in einem Rohr obendrauf plazieren, wie z.B. CT227XT) erweitern. Daran kannst du üben, vernichtest nicht viel Geld und hast für den Fall des Mißerfolgs eine Fallback-Strategie - meine DSP-Einstellungen eben.

Edith ist noch eingefallen: Im Vergleich zum CT227XT würde ich im vollaktiven Fall den Hochtöner weiter vorne (vor der Schallwand) positionieren und über den DSP per Delay die Phase angleichen. Dadurch erzielst du ein besseres Rundstrahlverhalten.


[Beitrag von MBU am 26. Jul 2017, 04:37 bearbeitet]
Kyumps
Inventar
#12 erstellt: 26. Jul 2017, 08:54
ich glaube mich zu erinnern dass in der Hobbi Hifi 4/2017 und 3/2017 Bauvorschläge sowohl mit Passivschaltung als auch mit DSP veröffentlicht wurden.
Das kann ja einer der Forenkollegen dessen Gedächtnis besser ist wie meines bestätigen oder verneinen

Da könntest du mal kucken ob du etwas findest was als Testobjekt herhalten könnte.


Die Überprüfung von allem geschieht am Schluss aber über eine Messung und nicht mit Boxsim
Apalone
Inventar
#13 erstellt: 26. Jul 2017, 10:05

Kyumps (Beitrag #12) schrieb:
....Die Überprüfung von allem geschieht am Schluss aber über eine Messung und nicht mit Boxsim



!!!!!
Kakistocrtor
Neuling
#14 erstellt: 26. Jul 2017, 10:59

....Die Überprüfung von allem geschieht am Schluss aber über eine Messung und nicht mit Boxsim

Klar, ich bin auch schon auf der Suche nach einem anständigen Messmikrofon. Da scheinen ja sehr unterschiedliche Meinungen dazu unterwegs zu sein wie viel man für gute Ergebnisse ausgeben muss. Und dafür wärs natürlich auch interessant nen guten Raum zu haben, aber den werde ich mir wohl nicht so nebenbei mal zulegen Also einfach nach Möglichkeit im Einsatzraum messen...
Kyumps
Inventar
#15 erstellt: 26. Jul 2017, 11:11
Günstig und gut
guggstdu
Kakistocrtor
Neuling
#16 erstellt: 26. Jul 2017, 12:46

Günstig und gut...

Danke, und noch eine kurze Frage dazu: ich habe bereits eine gute Soundkarte, Mikrofonverstärker mit Phantomspeißung usw. und darum müsste es für mich kein USB-Mikro sein. Ändert das etwas an deiner Empfehlung? Vielleicht ist dadurch ja ein anderes geschickter... Wobei ich mich für die Messmikro-Frage ja auch in anderen Threads noch weiter umschauen kann.
Kyumps
Inventar
#17 erstellt: 26. Jul 2017, 13:08
dann ja
Wichtig es muss kalibiriert sein
holger63
Hat sich gelöscht
#18 erstellt: 26. Jul 2017, 13:17
Wozu eigentlich an einer passiver Frequenzweiche aufhalten?
Nimm doch einen guten preiswerten Tieftöner, einen Hochtöner entsprechend, bau sie in ein von der Größe her passendes Gehäuse ein und fertig.
Zur Gehäusegröße kann man dir hier ja nach Auswahl des Tieftöners helfen.
Messen musst du sowieso, also miss dann TT und HT, und programmier los
Welche Trennfrequenz angestrebt werden sollte, kann dir hier dann ja auch noch empfohlen werden.

Oder einen fertigen Bausatz, und ignorier die Frequenzweiche..
Kakistocrtor
Neuling
#19 erstellt: 26. Jul 2017, 14:03

Du kannst ja mein aktuelles Projekt um einen Hochtöner (in einem Rohr obendrauf plazieren, wie z.B. CT227XT) erweitern

Darf ich fragen warum du dich gegen den Einsatz eines Hochtöners entschieden hast? Damit ein normaler Stereoverstärker reicht? Und könntest du dir einen bestimmten Hochtöner besonders gut vorstellen? Ich muss zugeben da noch einen sehr schlechten Überblick über die Marktsituation zu haben...
Das ist auf jeden Fall ein interessanter Kandidat, und ich wüsste einige Leute die sich über einen solchen Lautsprecher freuen würden - danke.


[Beitrag von Kakistocrtor am 26. Jul 2017, 14:03 bearbeitet]
Kakistocrtor
Neuling
#20 erstellt: 26. Jul 2017, 14:07

Wozu eigentlich an einer passiver Frequenzweiche aufhalten?

Naja, genau das habe ich ja nicht vor. Da gab es vielleicht ein kleines Missverständnis

Oder einen fertigen Bausatz, und ignorier die Frequenzweiche.

Das wäre mein Plan falls sich kein geschickter aktiver Bauvorschlag findet. Kennst du einen konkreten Bausatz den du für geeignet hältst?
MBU
Inventar
#21 erstellt: 26. Jul 2017, 14:58

Kakistocrtor (Beitrag #19) schrieb:

Darf ich fragen warum du dich gegen den Einsatz eines Hochtöners entschieden hast?


Es braucht eigentlich keinen - für Leute in meinem Alter sowieso nicht.


[Beitrag von MBU am 26. Jul 2017, 15:00 bearbeitet]
holger63
Hat sich gelöscht
#22 erstellt: 26. Jul 2017, 15:04
Mit Bausatzvorschlägen gibt es sicher kompetentere Leute hier..
Wenn ich dein 100 - 150 Eurolimit berücksichtige, würde ich einfach von einem Tieftöner ausgehen, wie z.B. einen der in der Juni/Juli 17 Ausgabe der Hobbyhifi getesteten SB Acoustics. Der SB17NAC35-4 kostet 75 Euro, sieht gut verarbeitet aus, hat sehr gute Messergebnisse, passt in 25 bis 32 l Gehäuse und ist bis 3 kHz einsetzbar, was dir eine ziemliche Auswahl beim Hochtöner lässt.
Wenn du da eine 28mm Kalotte nimmst, kannst du bei deinem Konzept ja schön ausprobieren, welche Trennfrequenz dann optimal ist, das ginge ja auch schon ab 2 kHz oder sogar noch tiefer, grade da du ja auch sehr steil trennen kannst.

Das ist jetzt nur was ich tun würde..
Kyumps
Inventar
#23 erstellt: 26. Jul 2017, 16:12
Oder der günstige coax von sb acoustics der in der vorletzten HH getestet wurde. Hast du gleich 2 in eins für wenig Geld.
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