Mini-Soundbar & Tischboxen mit 2,5 bis 4 Zoll Breitbändern (FP 3FE25)

Nur kurz ein paar Anmerkungen zu Boxsim:
Die Glättung entsteht durch die Auflösung der Frequenzgänge. Die ist standartmäßig nur auf "mittel" wenn ich mich nicht irre.
Boxsim funktioniert am besten mit in einer Testbox gemessenen Daten. Dann arbeitet es wirklich sehr genau und zuverlässig. Mit den hinterlegten Daten der Visaton-Chassis gelingt das nicht so gut. Hier sind die Ergebnisse eher Annäherungen.

Wie soll die Soundbar denn später aufgestellt werden? Evtl. ist es dann ja gar keine so schmale Box mehr aus akustischer Sicht und das Abstrahlverhalten damit besser...

Hier auch mal Daumen hoch für deinen Einsatz Christian!

Hi Steffen,

jetzt wo ich Deinen Entwurf sehe, müsste ich die Messungen einmal neu machen. Ich hatte den 3FE25 ja genau in die Mitte der Schallwand gepackt, aber in Deiner Soundbar liegen die Chassis ganz Außen und sehen damit weniger Schallwand zu der einen Seite. Das sollte sich besser messen. Vielleicht kriege ich das heute noch hin.

Grüße
Christian

Hallo Oli,

Danke auch Dir für die Informationen.

Black-Devil (Beitrag #52) schrieb:

Wie soll die Soundbar denn später aufgestellt werden? Evtl. ist es dann ja gar keine so schmale Box mehr aus akustischer Sicht und das Abstrahlverhalten damit besser...

Mein Plan bisher sieht vor die Soundbar an der Wand oberhalb meines Schreibtisches anzubringen ... Quasi mit 2 Winkeln links und rechts. Hinter der Soundbar wäre dann noch etwas Luft, wobei die untere Kante der Soundbar direkt die Wand "berührt", oben wäre der Abstand ca. 1 bis 2 cm.

Black-Devil (Beitrag #52) schrieb:

Hier auch mal Daumen hoch für deinen Einsatz Christian!

Absolut!! Ich weiß noch gar nicht, wie ich mich richtig bedanken kann. Einige Biere auszugeben hatte ich schon versprochen.



Hallo Christian,

beim Entwurf hatte ich angedacht die Chassis eher in Seitennähe zu legen, so wie in der Skizze gezeigt. Ich hatte hier ursprünglich das Stereodreieck im Hinterkopf, was vermutlich besser wird, wenn die Chassis weiter auseinander liegen. Aber wenn diese Anordnung auch wegen dem "Buckel" im Amplitudengang Vorteile hat, wäre dies natürlich um so besser. Ansonsten ist baulich ja noch Nichts in Stein, bzw. Holz "gemeißelt", also im Prinzip alles noch mehr oder weniger offen, außer dass die "Kiste" in Summe nicht zu wuchtig werden soll und die Ausladung / Tiefe nicht zu groß.

Sonst siehe oben. Für Deine ganze Mühen muss ich mich noch irgendwie "richtig" Bedanken. An dieser Stelle zunächst nur ein großes virtuelles Dankeschön.

Viele Grüße
Steffen

Hey Steffen

den Sounbar direkr an der Wand zu betreiben ändert die Abstimmung doch gravierend im Mittel- und Tiefton. Das bei der Weichenabstimmung zu berücksichtigen ist mMn sehr wichtig!

Lese interessant mit was ihr hier entwickelt!

Biere werde afaik von Christian durchaus mal verköstigt.

Grüße
Daniel

Hi Steffen,

da muss ich Daniel Recht geben. Das ändert wieder alles gravierend. Ich bin nur am überlegen, wie ich das Teil an die Wand hänge und Messungen davon mache.

Ich schaue mal. Morgen bin ich aber beruflich unterwegs und heute schaffe ich da auch nix mehr. Das WE ist auch bereits voll.

Grüße
Christian

sayrum (Beitrag #55) schrieb:

... den Sounbar direkt an der Wand zu betreiben ändert die Abstimmung doch gravierend im Mittel- und Tiefton. Das bei der Weichenabstimmung zu berücksichtigen ist mMn sehr wichtig!

Okay und Sorry, dass ich erst jetzt die beiden Skizzen nachgereicht habe. Ich wollte nicht mehr Arbeit hier machen, als nötig. Das der Wandeinfluss doch so stark sein wird, war mir so nicht ganz bewusst.

sayrum (Beitrag #55) schrieb:

... Lese interessant mit was ihr hier entwickelt!

Das freut mich sehr zu lesen.

sayrum (Beitrag #55) schrieb:

... Biere werde afaik von Christian durchaus mal verköstigt.

Das klingt um so besser. Dann weiß ich ja wie ich mich bei Christian bedanken kann für die ganze Arbeit, die ich ihm gerade bereite.


Hallo Christian,

mach Dir keinen Stress wegen mir. Das Wochenende ist hier auch "belegt", daher immer mit der Ruhe. Ich bin ja schon mal sehr sehr froh, dass mir hier so gut geholfen wird und dies auch in der Art, dass ich etwas über den Lautersprecher- und Weichenbau lerne, so wie ich mir das immer bei all meinen Projekten wünsche.

Viele Grüße
Steffen

Hallo Zusammen,

ein wenig Zeit ist vergangen, aber ich war nicht untätig.

Zunächst habe ich mir einen kleinen Mikrofonvorverstärker für Elektretmikrofonkapseln nach einer Schaltung von 1977 mit 2 diskreten Transistoren nach "elektuur" gebastelt. Als Elektretmikrofonkapsel eingesetzt habe ich die EMY-63M.


Dann habe ich zunächst meine beiden Tischboxengehäuse (da die schon fertig sind) mit 3FE25 genommen und versucht ein wenig zu "messen". Der externe USB-DAC/ADC ist eine "Creative emu-202". Als Messoftware verwende ich die Demoversion von ARTA. Als NF-Verstärker kommt ebenfalls ein Eigenbau auf Basis des LM1875 mit symmetrischer Betriebsspannung zum Einsatz.
Die geplante Soundbar kommt erst als 2tes an die Reihe. Ich möchte gern erst mal an den bestehenden Gehäusen ein wenig probieren, um abzuschätzen, ob und was ich in Bezug auf Frequenzgangkorrekturen ausrichten kann.


Das Mikro samt dem Mikrofonverstärker ist leider unkalibriert. Ich habe hier allerdings gekaufte Lautsprecher vom Typ B&W DM601 S2. Auf diese habe ich nun auch meine "Messanordnung" samt ARTA "losgelassen".
Das Ergebnis (Messabstand: ca. 50 cm) sieht wie folgt aus.


Als nächstes habe ich nun die Tischboxengehäuse mit den 3FE25 "vermessen". Das Ergebnis zeigt sich folgendermaßen ...


Das Gehäuse umfasst 4,68 Liter. Das Bassreflexrohr (aktuell noch aus Pappe) hat einen Durchmesser von 3,4cm und eine Länge von 6 cm, angeordnet an der Rückseite der Box. Als Abstimmfreqeunz wurden 80 Hz angepeilt.

In BoxSim hatte ich die getracten Kennlinien (Impedanz- und Amplitudengang) des Datenblattes des 3FE25 8Ohm eingearbeitet.

Nach BoxSim sollte der unbeschaltete Frequenzgang des 3FE25 in der besagten BR-Box wie folgt aussehen:


Einige Ähnlichkeiten zu meiner gemessenen Kurve sind erkennbar, aber leider auch nur einige, andere Kurventeile sehen doch deutlich anders aus.
Das die dB-Werte generell (auch ersichtlich an der y-Achsskalierung) nicht passen ist klar und auch okay. Ich hatte gehofft mit den relativen Werten in den Kurven arbeiten zu können, für die Sperrkreisauslegung.

Um bei der Simulation zu bleiben ...
Als Frequenzweiche (Zwei Sperrkreise und eine Impedanzkorrektur) "ausgewürfelt" habe ich Folgendes:


BoxSim stellt dadurch folgenden Frequenzgang dar:


Meint ihr es macht Sinn, die Weiche so mal aufzubauen und die Tischbox mit dieser zu "vermessen". Oder kann ich mit meiner "Mess"technik eher "einpacken".
Ansonsten freue ich mich über jeden weiteren Tipp.

Viele Grüße
Steffen

Unter welchen Messbedingungen sind denn deine Messungen entstanden? Hast du die Box wie auf dem Bild auf dem Tisch gemessen?
Wenn ja, solltest du das Messsetup dringend ändern. Für dein Mikrofon solltest du dir einen Ständer bauen und die Box möglichst frei auf halber Raumhöhe anordnen. Dann bekommst du das größtmögliche Zeitfenster für eine Messung mit Gate. Für den Bassbereich dann eine Messung im Nahfeld (Abstand 3-4 mm) machen, passend skalieren und fügen (geht auch mit der Demoversion, du musst allerdings die Messungen in der richtigen Reihenfolge machen). Zum Fügen der Messungen siehe ARTA manual und den Artikel bei donhighend.

Die Vergleiche zu den getraceten Daten aus dem Datenblatt werden dir wohl aber auf Grund der meist nicht bekannten Rahmenbedingungen nicht viel nützen.

Hallo Markus,

danke für die ausführliche Antwort. Die "Referenz"-Box von B&W hatte ich auf dem zugehörigen Ständer gemessen, das Micro mit Flexarm, wie auf dem Bild zu sehen, an den Tisch geklemmt. Bei der Messung der eigentlichen Box mit Faital-Chassis erfolgte die Messung fast, wie auf dem Bild dargestellt, nur dass ich den Laptop (wegen der Lüftergeräuche) weiter weg hatte (auf einem Stuhl), und der Abstand zwischen Micro und Lautsprecher war größer als auf dem Foto (ca. 50 cm). Und jetzt wo Du es schreibst ... Micro und Box auf einer (Schwingungen übertragenden) Tischplatte zusammen, kann nicht wirklich gut sein, "Asche auf mein Haupt". Ich ändere morgen mal den Messaufbau, so wie Du es vorgeschlagen hast.

Die Anleitung zum Fügen von Nah- und Fernfeld habe ich bei donhighend gefunden. Ich lese sie gerade. Auf dem ersten Blick kompliziert, aber ich werde mich mal daran versuchen.

Ich hätte generell noch einige Fragen:
1. Welche (Wiedergabe)Lautstärke sollte man eigentlich im optimalen Fall für eine Messung wählen (je nach eingestellter Microfon-Empfindlichkeit kann ich den NF-Verstärker von rel. leise bis sehr laut stellen) ?
2. Muss bei einer Fernfeld-Messung der Abstand Micro zu Box bzw. Chassis immer exakt 1 Meter betragen (auch wenn man in der Praxis näher vor/an der Box sitzt) ?
3. Das der Bassport bei meinen Boxen an der Rückseite liegt spielt keine Rolle, ich messe dann von der Rückseite her ca. 3mm vorm Ausgang des BR-Rohres ?

Sorry für die eventuell "dummen" Fragen. Das ARTA-Kompendium ist halt doch sehr umfassend und Einiges erklärt sich mir anhand der Doku nicht wirklich auf Anhieb.

Viele Grüße
Steffen

PS: Ich habe diese Woche Zeit daher noch mal der Versuch dreier Messungen:


Fernfeldmessung, ca. 1 Meter Entfernung, Box auf Ständer, Mirco auf anderem Ständer


Hier noch mal der Frequenzgang der Simulation mit den getracten Daten nach Kennblatt
Die Kurvenform hat zumindest schon mal eine Ähnlichkeit zu meiner Messkurve (wenn man die Absolutwert-Skalierung der y-Achse sich "weg denkt").
Ich habe noch mal neu mit VituixCAD2 getract, im ursprünglichen Trace nach #58 hatte sich ein Fehler eingeschlichen (f-Achse war nicht korrekt in Bezug auf Anfang und Ende skaliert).
Wenn mich meine müden Augen nicht täuschen, sieht das Darstellungsergebnis (ARTA-Messungen vs. Trace-basierte Simulation) so übel nicht aus. Wie man das Ganze aber nun begradigt gilt es herauszufinden.


Messung am Ausgang des BR-Kanals (Micro ca. 3mm vor BR-Ausgang)


Nahfeldmessung, Micro ca. 2mm vor Membran, Mittelpunkt,
Ausgangspegel des NF-Verstärkers reduziert, da Micro sonst übersteuert

Speichern kann ich Datendateien in der ARTA-Demoversion leider nicht, daher gelingt auch das Zusammenschneiden nach der Anleitung von donhighend nicht.

Hallo Steffen,

Ste_Pa (Beitrag #60) schrieb:

Die Anleitung zum Fügen von Nah- und Fernfeld habe ich bei donhighend gefunden. Ich lese sie gerade. Auf dem ersten Blick kompliziert, aber ich werde mich mal daran versuchen.

Ja der Einstieg in die Messtechnik ist anfangs nicht trivial, man braucht etwas Elan
Die Anleitung von Donhighend ließe sich auch an einigen Stellen einkürzen. Das wirst du selbst im Betrieb noch merken. Wichtig beim Fügen sind vor allem die Predelays, damit die Phasenbeziehung nachher passt (das Predelay gleicht dir den Laufzeitunterschied aus, der durch die unterschiedlichen Messentfernungen entsteht).
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Wollte die Vorgehensweise schon länger mal kurz und bündig darstellen, werde nun die Gelegenheit nutzen
1. Fernfeldmessung in 1m Entfernung auf gewünschter akustischer Achse der Box machen (hier Mitte Breitbänder, ansonsten Höhe HT oder zw. HT und TMT/MT)
2. Predelay nach Anleitung setzen (MAX -> SET -> Pos1 (Tastatur) -> GET)
3. Gate setzen vor erste Reflexion, ggf. den Gain in der Anzeige etwas erhöhen für bessere Sichtbarkeit
4. FR klicken, Phase + Mag anzeigen, Messung als Overlay speichern.

Du hast nun deinen Referenzpegel für das Fügen der Nahfeldmessung.

5. Nahfeldmessung 2-4 mm vor der Membran machen. Aussteuerung beachten/Übersteuerung vermeiden.
6. Predelay setzen, danach den Marker auf dem Maximum mit DEL löschen
7. kein Gate!
8. FR klicken, Phase + Mag anzeigen
9. Baffle-step-Korrektur mit Schallwandmaßen machen (LF box diffration -> Rectangular)
10. Pegel solange anpassen (Scale level, -x dB eingeben genügt), bis er im Fügebereich (ungefähr 200-300 Hz) schön in die Fernfeldmessung übergeht. Gültigkeit der Fernfeldmessung im Fügebereich beachten, je nach dem wie lang das Gate in Abhängigkeit der Messbedingungen gesetzt werden kann (gelber Balken in der FR Anzeige).
11. Fügen (Merge Overlay above cursor)
12. Delete Last Overlay, neue Kurve mit Save Overlay speichern

Jetzt hat man den Quasi-Freifeldfrequenzgang auf Achse, bei einer closed Box wäre man nun fertig. Die Daten können dann für ein Simuprogramm exportiert werden (File -> Export -> ASCII file).
Bei einer Bassreflexbox und Verwendung der Demoversion von ARTA kann man den ermittelten Amplitudenfrequenzgang jetzt auch exportieren (.csv bietet sich als Format an, da man direkt in Excel damit weiterarbeiten kann). Die Erklärung warum, folgt später.

13. Nahfeldmessung am BR-Port machen, direkt auf Höhe der Öffnung, also so gesehen kein Messabstand (egal ob der Port auf der Schallwand oder Rückwand etc. sitzt, das ist zwar nicht 100% elegant und korrekt, aber leider alternativlos)
14. Predelay setzen
15. kein Gate!
16. FR klicken, Phase + Mag anzeigen
17. Baffle-step-Korrektur mit Schallwandmaßen machen (LF box diffration -> Rectangular)
18. Pegel so lange anpassen, bis sich die Pegel deutlich unter der Abstimmfrequenz gleichen (vgl. ARTA Kompendium "Pegelanpassung im Bereich gleicher Volumenflüsse", S. 122)

Nun hast du schon einen Überblick, wie sich die Box im Tiefton verhalten wird. Dem etwas erfahreneren Entwickler wird diese Ansicht meist schon ausreichen, da in diesem Frequenzbereich ohnehin Raumeinflüsse wesentlich dominanteren Einfluss haben.
Eine Gesamtkurve zu erzeugen ist in der Demoversion von ARTA allerdings nicht möglich. Hierzu braucht man die Funktion "Load & Sum", die ein Speichern der Messungen voraussetzt.
Deswegen haben wir allerdings vorher die Messung des Chassis schon exportiert. Dies machen wir nun mit der Messung des Ports auch (in .csv). Will man nun eine Summenkurve erstellen, so kann man das in Excel machen und als Diagramm darstellen (Fleissarbeit, die ich nicht vorkaue ).

Ich hätte generell noch einige Fragen: 1. Welche (Wiedergabe)Lautstärke sollte man eigentlich im optimalen Fall für eine Messung wählen (je nach eingestellter Microfon-Empfindlichkeit kann ich den NF-Verstärker von rel. leise bis sehr laut stellen) ?

Normalerweise stellt man den LS-Messverstärker am Ausgang mit einem Multimeter auf 2,83 V ein (für 8 Ohm Chassis entspricht das dann 1 W).
Siehe hierzu P=U^2/R, bzw. U=sqrt(P*R).
Es ergibt sich für 4 Ohm entsprechend 2 V Pegel.
Das ist vor allem relevant bei einkanaliger Messung (Absolutpegel), z.B. bei der Klirrmessung.
Bei einer Zweikanal-Messung, die natürlich zu bevorzugen ist, spielt der Messpegel am LS logischerweise keine so große Rolle, weil sich der Referenzpegel ebenfalls erhöht und somit die Differenz gleich bleibt (Relativpegel).

Grundsätzliches zur Kalibration der Messkette:
1. LS-Messamp kann man mit Multimeter im Pegel einstellen. Damit hat man die Messung für 1 W Leistung, was nachher den Kennschalldruck der Konstruktion ergibt.
2. Das Mikrofon ansich sollte im Idealfall natürlich kalibriert sein (Frequenzgangfehler, normalerweise Überhöhung im Hochton und Abfall im Bass). Wenn man die Streuung der Kapsel einschätzen kann, kann man das in der Betrachtung der Messergebnisse entsprechend mit berücksichtigen.
3. Mic-Preamp. Hier kalibriert man den Verstärkungsfaktor. Dazu braucht man eine bekannte Referenz. In der Regel nutzt man dafür einen Schallpegelkalibrator. Der ist allerdings nicht ganz billig und der Hobbyentwickler wird eine Absolutpegelmessung auch nicht zwingend brauchen.

Für den Heimgebrauch macht die Kalibrierung des Mikrofons Sinn. Bei der zweikanaligen Messung werden die Fehler der beiden Amps und des USB-Interface rausgerechnet. Mit der Messung des Relativpegels kommt man in der Regel auch aus.

2. Muss bei einer Fernfeld-Messung der Abstand Micro zu Box bzw. Chassis immer exakt 1 Meter betragen (auch wenn man in der Praxis näher vor/an der Box sitzt) ?

Es kann schon Sinn machen, einen Lautsprecher in der gewünschten Abhörentfernung zu vermessen. Angenommen der HT ist auf Ohrhöhe positioniert, wenn man dann näher an den LS herangeht, ändert sich hauptsächlich der Winkel zum TMT. In wie fern das nachher hörbar ist, steht auf einem anderen Blatt.
Eine spezielle Abstimmung ist vor allem, bei LS die auf dem Schreibtisch stehen, von Vorteil. Z.B. bei PA-LS wählt man meist mindestens 2m Messabstand, da die Leute nie direkt vor der Box stehen.

Die Messentfernung kann man prinzipiell soweit verstellen, wie man sich noch im Fernfeld des Chassis befindet. Das hängt von der Chassisgröße ab. Das ARTA Manual müsste dazu auch etwas quantitatives (Formeln) liefern, habe ich aber grade nicht im Kopf.
Die Korrektur der Entfernung kannst du über die Leistung am LS-Amp machen. Sprich halbe Entfernung (0,5 m) bedarf nur der halben Leistung (0,5 W).
Die Messung in 1m Entfernung ist eben hauptsächlich bequem. Man muss nichts verstellen oder anpassen.

3. Das der Bassport bei meinen Boxen an der Rückseite liegt spielt keine Rolle, ich messe dann von der Rückseite her ca. 3mm vorm Ausgang des BR-Rohres ?

Im unteren Frequenzbereich fungieren Chassis und Port als Kugelstrahler (4-Pi-Raum), somit ist die Lage des BR-Ports nicht sonderlich relevant im Vergleich zu schwerwiegenderen Einflüssen im Bassbereich.

Speichern kann ich Datendateien in der ARTA-Demoversion leider nicht, daher gelingt auch das Zusammenschneiden nach der Anleitung von donhighend nicht. :(

Geht, siehe oben. Es wird mit Overlays gearbeitet. Ein Speichern der Dateien macht es nur komfortabler.

Hallo Markus,

Wow da hast Du Dir ja mega viel Arbeit gemacht. Hab vielen vielen Dank für die Beantwortung meiner Fragen und insbesondere für die prima Anleitung in Bezug auf das Fügen von Nah- und Fernfeld unter Einbeziehung des Bassreflexkanals.



Dein "Fahrplan" ist auf jeden Fall schon mal leichter nachzuvollziehen als die Ausführungen bei Donhighend.
Ich habe mich auch gleich mal ans Werk bzw. ans Messen und dem Abarbeiten der Schritte Deines "Fahrplanes" zur ARTA-Bedienung und Messung gemacht.

Die Randbedingungen musste ich leider etwas ändern. Ich hoffe, das ist nicht so tragisch ...

Ich habe den NF-Verstärker-Ausgang auf 1 Volt_effektiv gesetzt, gemessen mit einem True-RMS-Multimeter, beim Mess-Signal von ARTA. Das wären lediglich 125 mW bei den 8Ohm des Chassis. Das war schon sehr sehr laut (Ärger mit dem Nachbarn wollte ich vermeiden). Vielleicht liegt dies an dem hohen Empfindlichkeit der 3FE25 von 91dB (1W/1m) oder aber mein Multimeter hat Probleme mit dem von ARTA erzeugten Rauschsignal.
Als Abstand Box zu Micro konnte ich nur 80 cm wählen, mehr Platz war in der aktuellen Anordnung nicht.

Nachfolgend habe ich mal jeden durchgeführen Schritt mit den Bildschirmfotos versehen ...

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1.-3. Fernfeldmessung in 0,8m Entfernung (akustische Achse: 0 Grad)
Predelay nach Anleitung setzen (MAX -> SET -> Pos1 (Tastatur) -> GET)
Gate setzen vor erste Reflexion, ggf. den Gain in der Anzeige etwas erhöhen für bessere Sichtbarkeit


4. FR klicken, Phase + Mag anzeigen, Messung als Overlay speichern (Overlay -> Set as Overlay) {Speichern von Overlays in der Demoversion nicht möglich}

-> Referenzpegel der Nahfeldmessung für das spätere Fügen

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5-7. Nahfeldmessung 2-4 mm vor der Membran machen. Aussteuerung beachten/Übersteuerung vermeiden
Predelay setzen (MAX -> SET -> Pos1 (Tastatur) -> GET), danach den Marker auf dem Maximum mit DEL löschen
kein Gate!


8. FR klicken, Phase + Mag anzeigen

Grüne Kurve -> Nahfeld (Micro direkt vor Lautsprecher-Chassis)
Gelbe Kurve -> Fernfeld (80 cm in 0Grad akustischer Achse)

9. Baffle-step-Korrektur mit Schallwandmaßen machen (Edit -> LF box diffration -> Rectangular (width: 14cm; height: 23cm))


10. Pegel solange anpassen (Edit -> Scale level, -x dB eingeben genügt), bis er im Fügebereich (ungefähr 200-300 Hz) schön in die Fernfeldmessung übergeht. Gültigkeit der Fernfeldmessung im Fügebereich beachten, je nach dem wie lang das Gate in Abhängigkeit der Messbedingungen gesetzt werden kann (gelber Balken in der FR Anzeige). {-28dB}


11. Fügen (Edit -> Merge Overlay above cursor)


12. Overlay -> Delete Last Overlay, neue Kurve mit Save Overlay speichern (Overlay -> Set as Overlay) {Speichern von Overlays in der Demoversion nicht möglich}
-> Quasi-Freifeldfrequenzgang auf Achse (Datendatei exportiert)
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

13-15. Nahfeldmessung am Bassreflex-Port machen, direkt auf Höhe der Öffnung, also so gesehen kein Messabstand
14. Predelay setzen (MAX -> SET -> Pos1 (Tastatur) -> GET)
15. kein Gate!


16. FR klicken, Phase + Mag anzeigen


17. Baffle-step-Korrektur mit Schallwandmaßen machen (Edit -> LF box diffration -> Rectangular (width: 14cm; height: 23cm))


18. Pegel so lange anpassen, bis sich die Pegel deutlich unter der Abstimmfrequenz gleichen

-> Tieftonverhalten der Box (Bassreflexkanal) (Datendatei exportiert)
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Zusammensetzen von Datendatei nach 12. (Quasi-Freifeldfrequenzgang auf Achse) und nach 18. (Tieftonverhalten der Box (Bassreflexkanal)) in MS-Excel (Zellen-Summation der beiden Spalten mit den Amplitudengängen)


So sieht nun mein erstes und sicher vorläufiges Ergebnis aus.
Die Einzelkurven Nahfeld, Fernfeld und BR-Port erscheinen mir noch halbwegs plausibel ... aber die summierte Kurve des Endergebnisses wirft Fragen auf ...
Ich kann nun nicht so wirklich einschätzen, ob das Endergebnis plausibel erscheint, oder ob ich irgendwo im Ablauf messtechnisch oder softwarebedientechnisch Fehler gemacht habe oder ob mein Eigenbaumicro nicht wirklich zum Messen zu gebrauchen ist. Die Overlay-Funktion erschliesst sich mir noch nicht vollständig (scheint eine Art Kurven-Zwischenspeicher in "Layer-Art" zu sein, der im RAM bleibt). Auch beim Setzen von Pre-Delay und Gate kann man Fehler machen.
Daher würde ich mich über eine Einschätzung sehr freuen.

Nochmals vielen Dank für den prima Support!

Viele Grüße
Steffen

PS: Den ziemlich improvisierten "Mess"aufbau habe ich auch noch mal geknipst ...

Hallo Steffen,
erstmal schöne Bilderstory

Ste_Pa (Beitrag #62) schrieb:

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4. {Speichern von Overlays in der Demoversion nicht möglich}

Das Speichern von Overlays ist auch in der Demoversion möglich, nur das Abspeichern der Messdaten als .pir-File nicht.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5-7. Nahfeldmessung 2-4 mm vor der Membran machen. Aussteuerung beachten/Übersteuerung vermeiden Predelay setzen (MAX -> SET -> Pos1 (Tastatur) -> GET), danach den Marker auf dem Maximum mit DEL löschen kein Gate!

Schau mal auf das Predelay. Das kann nicht sein (das hast du vermutlich selbst schon gemerkt).Das Delay der Fernfeldmessung müsste passen, das im Nahfeld muss wesentlich kürzer sein. Logisch, da wesentlich weniger Abstand. Theoretisch kannst du dir mal überschlagsmäßig ausrechnen, um wie viel Millisekunden kürzer es sein müsste. Mit solchen einfachen Überlegungen kannst du dann die Messung selbst auf Konsistenz prüfen.

11. Fügen (Edit -> Merge Overlay above cursor)

An der Kurve hat sich nichts geändert. Da ist nur noch die Fernfeldmessung drin. Ergo da ist was schief gelaufen. Evtl. above und below vertauscht? (Vllt. habs auch ich im Text vertauscht, habs nicht getestet und muss es auch jedes mal nachschauen/testen )

18. Pegel so lange anpassen, bis sich die Pegel deutlich unter der Abstimmfrequenz gleichen

"deutlich unter der Abstimmfrequenz"...
Siehe hierzu das Kapitel im Manual. Größenordnung 15-30 Hz.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Zusammensetzen von Datendatei nach 12. (Quasi-Freifeldfrequenzgang auf Achse) und nach 18. (Tieftonverhalten der Box (Bassreflexkanal)) in MS-Excel (Zellen-Summation der beiden Spalten mit den Amplitudengängen)

Dass man ein logarithmisches Maß wie Pegel in dB nicht einfach addieren kann ist dir klar? Sieh dir dazu die Addition von zwei kohärenten Schallquellen an. Hr. Sengpiel müsste dazu etwas auf seiner Homepage liefern.

Zudem ist das Einbeziehen der akust. Phase natürlich sinnvoll. Vor allem bei einer BR-Konstruktion. Durch das Rohr können teils ziemlich hochenergetische (knapp unter Nutzpegel) Mitteltonstörungen von Gehäuse und Rohr nach draußen dringen, die je nach Phasenlage zu Auslöschungen des Chassispegels führen können. Im ersten Schritt kann man die Phase mal außenvor lassen und nur die Addition im Bassberiech machen.

Die Overlay-Funktion erschliesst sich mir noch nicht vollständig (scheint eine Art Kurven-Zwischenspeicher in "Layer-Art" zu sein, der im RAM bleibt).

Exakt.

Hallo Markus,

zunächst vielen Dank fürs "Drübergucken".
Ja Bilderstorrys mache ich gern. Auch ist ja in meinen Zwischenergebnissen noch der "Wurm drin" an besagten Stellen des Ablaufplanes, daher weiß ich jetzt zumindest wo.

Ich bin gerade dabei noch mal Step für Step mich mit ARTA (bzw. den Teilen der Software, die für meine Messungen relevant sind) zu befassen, nur so werde ich insgesamt verstehen, was ich als Endergebnis erhalte.


Wegen der Addition der Amplitudengänge hast Du natürlich Recht, da sind ja dB-Werte "am Werk" und der Logarithmus lässt grüßen ... Asche auf mein Haupt.

Die Addition zweier kohärenter Druck- oder Spannungspegel nach sengpielaudio:

Summe aus Pegel_A und Pegel_B [dB] = 20 x log10 (10 ^ (Pegel_A[dB]/20) + 10 ^ (Pegel_B[dB]/20))

Damit wird dann sicher eher ein "Schuh draus"


Nun kommt aber die nächste Frage ... Wenn ich Amplitude und Phase zweier Signale addieren will ... Wie behandle ich die Phase ? ... Einfache numerische Adition der Werte in Grad ?

Was die Overlays angeht, bin ich am Probieren ... Overlay -> SaveOverlays führt bei meinem ARTA (Demoversion) zum Aufklappen des Registrationsfensters. Eine andere Möglichkeit Overlays zu speichern kann ich Menü-technisch nicht ausfindig machen. Speichern hier aber in Bezug auf eine Speicherung als Datei. Im Arbeitsspeicher bleiben die Overlays solange ARTA aktiv ist (wenn man SetOverlay in Verbindung mit dem OverlayManager verwendet). Das sollte für mein Vorhaben dann sicher ausreichen.


Ich probiere noch ein wenig weiter, vermutlich kommt dann morgen Abend eine neue Bilderstorry (nachdem ich, so hoffe ich zumindest, noch einige "Aha-Effekte" hatte).

Viele Grüße
Steffen

Ste_Pa (Beitrag #64) schrieb:

Summe aus Pegel_A und Pegel_B [dB] = 20 x log10 (10 ^ (Pegel_A[dB]/20) + 10 ^ (Pegel_B[dB]/20))

Da hast du schon mal eine Arbeitsgrundlage.

Nun kommt aber die nächste Frage ... Wenn ich Amplitude und Phase zweier Signale addieren will ... Wie behandle ich die Phase ? ... Einfache numerische Adition der Werte in Grad ?

Bei näherer Betrachtung eine sehr gute Frage Habe ich mir auf Grund vorhandener Vollversion noch nie tiefergehende Gedanken darüber gemacht. Wollte lediglich den Workaround für die Pegeladdition mit der Demo-Version aufzeigen. Ist aber ein durchaus interessantes Thema.

Was mir als erstes in den Sinn kommt:
Du hast bei der Summierung zwei Messwertpaare aus jeweils Betrag und Phase. Also im Prinzip eine komplexe Größe in Polarform. Wenn du den Schalldruckpegel nun wie in der Formel in den Schalldruck rückrechnest, müsste man damit dann rechnen können (Schalldruck und Phase).
Von Hand würde man dann mittels der Beziehung von Euler in kartesische Form umrechnen, die Addition machen und wieder zurückrechnen.
Bei der Darstellung der Phase muss man dann evtl. noch etwas tunen.

Die Frage ist grundsätzlich, ob man Chassis und Port tatsächlich als kohärente Schallquellen annehmen kann? Entsprechend muss man dann die Schalldrücke linear oder quadratisch addieren.
Im Bereich um die Abstimmfrequenz könnte das hinhauen, aber in höheren Frequenzbereichen womöglich nicht mehr.
Weiß hier jemand von den erfahrenen Lautsprecher-Messern genaueres?

Was die Overlays angeht, bin ich am Probieren ... Overlay -> SaveOverlays führt bei meinem ARTA (Demoversion) zum Aufklappen des Registrationsfensters.

War meinerseits etwas unpräzise ausgedrückt, es geht um die Funktion "Set as overlay" und nicht ums "Speichern als Datei"

Hallo Markus,

so langsame erkenne auch ich den Nutzwert der Vollversion von ARTA.

"Set as Overlay" okay, das leuchtet ein. Ich habe vorhin noch ein wenig "gefriemelt" und so langsam auch das Fügen in Verbindung mit den Overlays kapiert. Beim meinem ersten Versuch habe ich wohl den Cursor nicht gesetzt, daher war wohl Nichts mit "Merge Overlay above cursor".

Wegen der Addition der beiden Signale habe ich noch mal meine alte Formelsammlung rausgekramt. Dein angedachter Weg könnte dann also folgendermaßen aussehen (man verzeihe mir die Handskizze samt Schrift ) ...



Ein Excel-Blatt mit den Formeln habe ich auch erstellt. Daher kann ich dann morgen einen neuen Versuch wagen (Messen nach dem Ablaufschema und Signaladdition in Excel). Mal schauen, was mich dann diesmal als Endergebnis erwartet ...

Viele Grüße
Steffen

PS: Eine praktische Frage hätte ich auch noch ...
Als BR-Rohr habe ich aktuell eine Art "Dummy", ein Stück Innenleben einer Küchenrolle aus ca. 1,5mm starker Pappe. Kann man damit bei Messen leben oder sollte ich doch mein richtiges BR-Rohr schon auf mein im Entwurf vorgesehenes Maß kürzen ? (Verlängern geht dann leider nicht mehr, daher mein "Dummy" )
Vorgesehen war: BR-Rohr: Durchmesser von 3,4cm / Länge von 6 cm (ermittelt mit BoxSim, Extras->Auslegung Reflexkanal)
Abstimmfrequenz: 80 Hz
Gehäuseinnenvolumen: 4,68 Liter (Innenmaße: H: 20,6cm / B: 11,6cm / T: 19.6cm)

Die Striche in deinen Gleichungen dienen hoffentlich nur zur Unterscheidung von 0 und O

Ist dein U aus physikalischer Sicht nicht p/p0 (siehe wiki)? Für die Beschreibung der Schallwelle brauchst du (wenn mich nicht alles täuscht) dann nur den Effektivwert p.

Was die Addierung der Phasen im Allgemeinen angeht, bin ich mir gerade sehr unsicher. Die Phasenbeziehung der zwei Signale kannst du meines Erachtens ja sowieso nur in Bezug auf einen Auswertungspunkt exakt zusammen setzen. Bei den Nahfeldmessungen hat man ja aber zwei Messpunkte. Kann auch sein, ich bin komplett auf dem Holzweg (sorry, ich habe zwar einen wisssenschaftlichen Background in der technischen Akustik, aber wenig Ahnung davon, wie in der Realität gerechnet wird). Normalerweise würde ich sagen, man muss die Wellengleichung in einem diskretisierten Feld von Auswertungspunkten auflösen, um da wirklich ein sauberes Ergebnis zu bekommen. Die Druckgleichung für zwei Punktquellen müsste allgemein p(r,t) = ( j*w*rho / 4*pi ) * ( Q1/r1 exp(w1*t1 - k1*r1) + Q2/r2 exp(w2*t2 - k2*r2) ) sein. Da dürfte man noch einiges vereinfachen können und dann ist der Realteil davon der physikalische Schalldruck an der Auswertungsposition. Ganz abgesehen davon, dass Treiber und Bassport auch keine Punktschallquellen sind.

Hallo Steffen,

Ste_Pa (Beitrag #66) schrieb:

Wegen der Addition der beiden Signale habe ich noch mal meine alte Formelsammlung rausgekramt. Dein angedachter Weg könnte dann also folgendermaßen aussehen (man verzeihe mir die Handskizze samt Schrift ) ...

Die Notation sieht mir etwas wild aus. Da mit i und j zu arbeiten sorgt für maximale Verwirrung.
Warum du da eine Spannung raus bekommst ist mir etwas rätselhaft.

Ich versuche mich dem Ganzen mal etwas ausführlicher zu nähern:

Was man für jede Pegeladdition, egal ob kohärente Quellen oder nicht, tun muss, ist das logarithmische Maß (dB) zu "entlogarithmieren", da die Addition zweier log. Größen der Multiplikation von lin. Größen entspricht.

Nun warum gibt es überhaupt einen Schalldruckpegel?
Ein Lautsprecher verursacht eine Druckdifferenz durch Bewegung der Membran. Es entsteht eine Longitudinalwelle (die Elongation ist in Ausbreitungsrichtung der Welle). Die charakteristische Größe der Amplitude ist hier der Schalldruck. Genaugenommen der Schallwechseldruck, da die Welle dem atmosphärischen Druck (ca. 1 bar je nach Wetterlage) überlagert ist. Nun ist dieser Schallwechseldruck in seinem Betrag aber eine sehr kleine Größe. Man braucht also ein Bezugsmaß, um eine sinnvolle Größe daraus ableiten zu können. Das ist hier p_0, die Hörschwelle des Menschen.
Der Schalldruckpegel in dB berechnet sich dann folgendermaßen:
L_p = 20 * lg(p / p_0) [dB]

Die Rückrechnung in einen Schalldruck in Pascal erfolgt also folgendermaßen:
L_p / 20 = lg(p / p_0)
10^(L_p / 20) = p / p_0
p = 10^(L_p / 20) * p_0 [Pa]

Bei der Addition zweier Pegel kann man p_0 folglich ausklammern und bei der Rückrechnung in dB kürzt sich p_0 dann weg. Das ist die Entstehung deiner Formel:

Summe aus Pegel_A und Pegel_B [dB] = 20 x log10 (10 ^ (Pegel_A[dB]/20) + 10 ^ (Pegel_B[dB]/20))

Nach der Umrechnung in einen Schalldruck, hast du also ein Wertepaar nach folgendem Format:
( 10^(L_p / 20) * p_0 ) * e^(j * Phase)

Damit könnte man nun mal einen Versuch unternehmen die Summierung im Bass zu machen. Die Addition der Beträge kann man dann entweder quadratisch machen oder linear. Quadratisch erscheint mir im ersten Moment sinnvoller (inkohärente Quellen), das muss aber nichts heißen

Bei der Summation im Bass kommen sowieso einige Umstände zum tragen, die eine Abweichung verursachen.
Rein theoretisch müsste man Schallanteile des BR-Ports, die über der Fügefrequenz von Nah- und Fernfeldmessung des Chassis liegen, abschneiden. Sonst wären diese zwei Mal berücksichtigt: Zum einen in der Fernfeldmessung und dann zusätzlich in der Messung vom Port und somit in der Gesamtsumme.
Darunter fallen alle Resonanzen, die aus dem Rohr kommen können:
1. Einer guten Bedämpfung von Stehwellen im Gehäuse sollte man also große Beachtung schenken, damit diese so wenig wie möglich nach draußen dringen können.
2. Gegen Längsresonanzen des Rohrs kann man aber mit Bedämpfung nichts ausrichten. Hier muss man schon Löcher bohren oder einen internen Rohrresonator konstruieren.

Theoretisch müsste man also die Messung des Ports in der Gegend der Fügefrequenz sauber ausblenden (lineares Abfallen der Flanke sollte genügen). Damit kannst du in Excel dann auch mal experimentieren.

Ein Excel-Blatt mit den Formeln habe ich auch erstellt. Daher kann ich dann morgen einen neuen Versuch wagen (Messen nach dem Ablaufschema und Signaladdition in Excel). Mal schauen, was mich dann diesmal als Endergebnis erwartet ...

An dieser Stelle ein Lob an deinen Elan in dieser Sache
Bin gespannt, ob wir ein plausibles Ergebnis in Excel hinbekommen. Ich kann dann ggf. einen Vergleich mit der Summation in ARTA machen.

PS: Eine praktische Frage hätte ich auch noch ... Als BR-Rohr habe ich aktuell eine Art "Dummy", ein Stück Innenleben einer Küchenrolle aus ca. 1,5mm starker Pappe. Kann man damit bei Messen leben oder sollte ich doch mein richtiges BR-Rohr schon auf mein im Entwurf vorgesehenes Maß kürzen ?

Naja ideal ist das nicht unbedingt, aber wenn du es dicht bekommst, wirds zum messen wohl reichen.
Deswegen arbeite ich bei den BR-Rohren gern mit HT-Rohren aus dem Baumarkt. Da kosten 1,5-2m nur ~3€. Da ist es nicht schlimm, wenn man mal ein Rohr zu viel abgesägt hat.

Die Rückrechnung in einen Schalldruck in Pascal erfolgt also folgendermaßen: L_p / 20 = lg(p / p_0) 10^(L_p / 20) = p / p_0 p = 10^(L_p / 20) * p_0 [Pa] Bei der Addition zweier Pegel kann man p_0 folglich ausklammern und bei der Rückrechnung in dB kürzt sich p_0 dann weg.

Diese Formel bezieht aber meines Erachtens nicht die gegenseitigen Phasenauslöschungen aufgrund der unterschiedlichen Positionen der Schallquellen mit ein. Nun, die werden im Bassbereich aufgrund der großen Wellenlänge wahrscheinlich keine große Rolle spielen. Aber ansich dürfte die Formel doch erst im Fernfeld greifen, wenn man davon ausgehen kann, dass der Abstand vom Beobachter zu den Quellen deutlich größer ist, als der Abstand zwischen den beiden Quellen.

knutolafson (Beitrag #69) schrieb:

Diese Formel bezieht aber meines Erachtens nicht die gegenseitigen Phasenauslöschungen aufgrund der unterschiedlichen Positionen der Schallquellen mit ein. Nun, die werden im Bassbereich aufgrund der großen Wellenlänge wahrscheinlich keine große Rolle spielen. Aber ansich dürfte die Formel doch erst im Fernfeld greifen, wenn man davon ausgehen kann, dass der Abstand vom Beobachter zu den Quellen deutlich größer ist, als der Abstand zwischen den beiden Quellen.

Stimme ich dir in beiden Punkten absolut zu.
Mit der Formel wollte ich eher die allgemeinen Gegebenheiten skizzieren und nochmals nachfassen, warum bei Steffen da eine Spannung rausgekommen ist.

Wichtig ist eher:

Nach der Umrechnung in einen Schalldruck, hast du also ein Wertepaar nach folgendem Format: ( 10^(L_p / 20) * p_0 ) * e^(j * Phase)

Die Frage ist, ob man damit rechnen kann?

Du hast natürlich vollkommen recht, dass es hinsichtlich der Phase immer auf den Bezugspunkt ankommt.
In unserem speziellen Fall kann man die Phase ja im Grunde sowieso in die Tonne schmeißen, weil der Port auf der Rückseite liegt. Theoretisch müsste man dann ja noch den Weg des Schalls von der Rückseite zur Vorderseite vor der Addition mit in die Phase einrechnen.

So, wie ich das verstehe: um das exakt zu rechnen muss auf jeden Fall mit einer Lösung der Wellengleichung hantiert werden. Inwieweit man bei der Boxensimulierung da jetzt Kugelwellen oder vereinfacht Ebene Wellen ansetzt, weiß ich nicht. Für Kugel Wellen müsste die Überlagerung mit der Gleichung, die ich oben angegeben habe berechnet werden können. Für Ebene Wellen könnte man von deinem Ansatz (p*exp(w*t - k*r)) ausgehend weiter rechnen ohne die Volumengeschwindigkeit Q und die vorgelagerten Verlustfaktoren.

Hallo Markus, Hallo knutolafson,

habt vielen Dank für die vielen Informationen!

Ja die 0 ist bei mir immer eine "Computernull" und wird "durchgestrichen" (als Unterscheidung zum (nicht durchgestrichenen) "O"). Das hat mir aber schon desöftern Diskussionen beschert, weil das Zeichen dann als durchgestrichen aufgefasst und daher weder als Null noch "O" verstanden wurde.

Ich denke mein U entspricht dann dem p / p_0, da die Umrechnung (De-Logarithmieren) nach der selben Formel geschieht. Das U ist dann zwar als Spannung falsch, das De-Logarithmierte Ergebnis aber richtig.

Mit dem "i" und dem "j" habe ich dem Leser offensichtlich auch keinen Gefallen getan, steht ja Beides irgendwie für den Imaginärteil. Für mich war in der Skizze gestern "i" der Realteil und "j" der Imaginärteil der kartesischen Darstellung einer komplexen Zahl.
Sollte im Rechenalgorithmus passen, wenn auch maximale Verwirrung stiftend.

Im Baumarkt war ich auch und habe ein passendes PVC-Kurzrohr gefunden. Das war mit 89 Cent auch gar nicht so teuer. Danke Markus für den Tipp.

Ehe ich auf das Summationsproblem komme, möchte ich erst einmal eine weitere "Bilderstorry" präsentieren ...

Also ein neuer Messversuch nach dem Ablaufplan ...
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Rahmenbedingungen:
NF-Verstärker-Ausgang: Volt_effektiv (gemessen mit einem True-RMS-Multimeter), beim Mess-Signal von ARTA. -> 125 mW bei den 8Ohm des Chassis.
Abstand Box zu Micro: 80 cm
BR-Rohr: Durchmesser von 3,4cm / Länge von 6 cm (ermittelt mit BoxSim, Extras->Auslegung Reflexkanal)
Abstimmfrequenz: 80 Hz
Gehäuseinnenvolumen: 4,68 Liter (Innenmaße: H: 20,6cm / B: 11,6cm / T: 19.6cm)
Chassis: FaitalPro 3FE25 8Ohm

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1.-3. Fernfeldmessung in 0,8m Entfernung (akustische Achse: 0 Grad)
Predelay nach Anleitung setzen (MAX -> SET -> Pos1 (Tastatur) -> GET)
Gate setzen vor erste Reflexion, ggf. den Gain in der Anzeige etwas erhöhen für bessere Sichtbarkeit
Predelay lt. Anzeige: 2,354ms x 343m/s (Schallgeschwindigkeit in trockener Luft) -> Weglänge: 80,7 cm


4. FR klicken, Phase + Mag anzeigen, Messung als Overlay speichern (Overlay -> Set as Overlay)
-> Referenzpegel der Nahfeldmessung für das spätere Fügen



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5-7. Nahfeldmessung 2-4 mm vor der Membran machen. Aussteuerung beachten/Übersteuerung vermeiden
Predelay setzen (MAX -> SET -> Pos1 (Tastatur) -> GET), danach den Marker auf dem Maximum mit DEL löschen
kein Gate!
Predelay lt. Anzeige: 0,104ms x 343m/s (Schallgeschwindigkeit in trockener Luft) -> Weglänge: 3,56 cm (etwas zu viel )


8. FR klicken, Phase + Mag anzeigen

Grüne Kurve -> Nahfeld (Micro direkt vor Lautsprecher-Chassis)
Gelbe Kurve -> Fernfeld (80 cm in 0Grad akustischer Achse)

9. Baffle-step-Korrektur mit Schallwandmaßen machen (Edit -> LF box diffration -> Rectangular (width: 14cm; height: 23cm))


10. Pegel solange anpassen (Edit -> Scale level, -x dB eingeben genügt), bis er im Fügebereich (ungefähr 200-300 Hz) schön in die Fernfeldmessung übergeht. Gültigkeit der Fernfeldmessung im Fügebereich beachten, je nach dem wie lang das Gate in Abhängigkeit der Messbedingungen gesetzt werden kann (gelber Balken in der FR Anzeige).


11. Fügen (Edit -> Merge Overlay above cursor), vorher Cursor setzen auf Fügebereich



12. Overlay -> Delete Last Overlay, neue Kurve mit Save Overlay speichern (Overlay -> Set as Overlay)


-> Quasi-Freifeldfrequenzgang auf Achse (Datendatei exportiert)

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13-15. Nahfeldmessung am Bassreflex-Port machen, direkt auf Höhe der Öffnung, also so gesehen kein Messabstand
14. Predelay setzen (MAX -> SET -> Pos1 (Tastatur) -> GET)
15. kein Gate!
Predelay lt. Anzeige: 0,896ms x 343m/s (Schallgeschwindigkeit in trockener Luft) -> Weglänge: 30 cm


16. FR klicken, Phase + Mag anzeigen


17. Baffle-step-Korrektur mit Schallwandmaßen machen (Edit -> LF box diffration -> Rectangular (width: 14cm; height: 23cm))


18. Pegel so lange anpassen, bis sich die Pegel deutlich unter der Abstimmfrequenz gleichen (Größenordnung 15-30 Hz.)

-> Tieftonverhalten der Box (Bassreflexkanal) (Datendatei exportiert)
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Summation im nächsten Threadbeitrag (eh hier noch etwas "abstürzt") ...

Viele Grüße
Steffen

So weiter gehts ...

Und das wo ich eigentlich ursprünglich mal schnell eine kleine Box bauen wollte, diese dabei fix vermessen und noch fixer den Breiti entzerren.

Ich habe zwei Rechenwege probiert ...

Ausgangsdatenbasis:
Quasifreifeld: Amplitude in dB, Phase in Grad, f in Hz
Tieftonverhalten: Amplitude in dB, Phase in Grad, f in Hz

Weg 1: quasi so wie auf meiner obigen (etwas Verwirrung stiftenden) Handskizze
dB-Amplituden Delogarithmieren -> p/p_0
p/p_0 und Phase in Grad entspricht der Eulerdarstellung einer komplexen Zahl
Umrechnen in die Kartesische Darstellung einer komplexen Zahl
Addition von Real- und Imaginärteil
Zurückrechnen in die Eulerdarstellung der komplexen Zahl
p/p_0 wieder Logarithmieren -> dB-Amplitude

Weg 2: Summe aus Pegel_A und Pegel_B [dB] = 20 x log10 (10 ^ (Pegel_A[dB]/20) + 10 ^ (Pegel_B[dB]/20))

Auf die Phase habe ich vorerst verzichtet.
"Rein theoretisch müsste man Schallanteile des BR-Ports, die über der Fügefrequenz von Nah- und Fernfeldmessung des Chassis liegen, abschneiden. Sonst wären diese zwei Mal berücksichtigt ..." Dieser Punkt ist in dem nachfolgenden Diagramm auch noch nicht berücksichtigt. Aber was nicht ist, das kann noch (gemacht / probiert) werden, oder so ähnlich ...



Und nun warte ich auf die "Steinigung"

Viele Grüße
Steffen

PS: Die aus ARTA exportierten Messergebnisse samt meinem Excel-Summen-Blatt habe ich mal in meine DropBox gepackt.

Die Messungen sehen ja schon ganz ordentlich aus.
Als Konvention für die Anzeige der Frequenzgänge haben sich für die y-Achse/Amplitude der Absolutpegel bei 1W und 50 dB Range eingebürgert (Stichwort Vergleichbarkeit von Messungen):
- Im FR-Fenster: View -> Sound pressure units -> "dB re 20uPa/2,83V"
- Rechtsklick im Diagramm: Magnitude einstellen (z.B. 50 - 100 dB)
Die Glättung sollte man im Idealfall bei 1/24 Okt lassen, es sei denn die Messung ist sehr "wackelig" (z.B. oft beim Hochtonteil eines Koax der Fall).
Beim Skalieren von BR- und Chassispegel kannst du die Anzeige auch auf 10 Hz untere Grenze einstellen, um die Überschneidung besser zu sehen.

Zu den Diagrammen in Excel:
- mit dem Absolutpegel aus ARTA bekommst du dann auch vernünftige Werte zum arbeiten
- die Skalierung und den Anzeigebereich könntest du mal so einstellen, dass man auch was erkennt (also z.B. 20 Hz - 20 kHz, x-Achse logarithmisch mit Grid, y-Achse linear mit 50 dB Range)
- ich würde ein Diagramm machen, das Chassispegel und BR-Pegel anzeigt und dann ein Diagramm mit den addierten Pegeln, ggf. wenns nicht zu unübersichtlich wird, auch alle 3 Kurven in ein Diagramm

Hallo Markus,

wieder ein Dankschön von mir fürs "Angucken".

Ich habe in Bezug auf die Skalierung der y-Achsen (Amplitudenwerte in dB) jetzt noch mal mein Audio Device Setup überprüft. Dort habe ich nun beim Microphone -> Sensitivity (mV/Pa) = 125 eingeben. Laut Datenblatt des EMY-63M hat dieses eine Empfindlichkeit von -38dB (0 dB=1V/Pa @1kHz), womit ich auf 125,89 mV komme.
Damit sehen die Absolutwerte der Pegel deutlich sinnvoller aus. Da ich nur über die Demoversion von ARTA verfüge, habei ich die Messung noch mal neu gemacht, mit denselben Randbedingungen wie zu vor (einzige Änderung: besagter Parameter der Mikrofonempfindlichkeit) ...


Fernfeldmessung in 0,8m Entfernung (akustische Achse: 0 Grad)


Grüne Kurve -> Nahfeld (Micro direkt vor Lautsprecher-Chassis)
Gelbe Kurve -> Fernfeld (80 cm in 0Grad akustischer Achse)


Tieftonverhalten der Box (Bassreflexkanal) (grüne Kurve)



Ich habe jetzt im Vergleich zu den vorherigen beiden Messungen einen starken Einfluss der Messung am BR-Kanal in der Nähe der Abstimmfrequenz (80Hz), warum dies bei den vorigen Messungen nicht so zum Tragen kam, beschäftigt mich gerade. Auch die anderen markanten Peakstellen der Kurven liegen zwar bei vergleichbaren Frequenzen, sind in ihrer Realation nun aber anders ausgeprägt als zuvor ... Alles ein Einfluss des Einstellparameters der Mikrofonempfindlichkeit unter Audio Devices

Viele Grüße & Danke für die Gelduld
Steffen

Hallo Zusammen,

ich habe noch mal eine Fernfeldmessung gemacht, diesmal aber der realen späteren Aufstellung der Box näher kommend. Die Box steh auf einem Tisch, ca. 20 cm von einer Wand entfernt. Die Abhörentfernung beträgt ca. 80 cm.


Man verzeihe die Unordnung, ist wegen dem Basteln gerade etwas chaotisch in der Ecke.



Die Kurven weichen nun doch erheblich von den zuvor gemessenen (eher "ideale" Boxaufstellung mitten im Raum).

Was tue ich nun am besten, um meine Lautsprecher halbwegs zu entzerren ?

Das Gemeinsame aller Messungen ist eine Überhähung von ca. 2dB bei ca. 10kHz (Bandbreite ca. 2kHz) und eine Überhöhung von ca. 4dB bei ca. 2,5kHz (Bandbreite: 1,5 kHz).
Leider sehe ich auch Senken bei knapp 600Hz und bei 3,5kHz, die aber schmalbandiger sind.

Viele Grüße
Steffen

Nutzt du als Zuspieler den PC? Dann kannst du dir mal EqualizerAPO anschauen. Praktisch ein DSP der zwischen dem Zuspielprogramm und der Audio-Hardware liegt.
Am Schreibtisch hat man meist einen sehr engen Hörbereich, dann kannst du dir die Klangcharakteristik auf den speziellen Spot optimieren.

Du kannst auch mal Messungen im Diffusfeld am Hörplatz machen (ohne Gate, Mikrofon 90 Grad zur Quelle ausgerichtet).
Vor allem damit siehst du dann, wie viel Pegel du im Bassbereich durch Wand und Tisch dazu bekommst.

Hallo Markus,

also die Tischboxen wollte ich eigentlich schon passiv entzerren, da diese zu einem kleinen Röhrenamp "dazugehören" sollen (daher auch der leichte Retro-Look).

Bei der Soundbar, die auch noch entstehen soll, soeht das anders aus. Dort könnte ich Mit dem EqualizerAPO mal ein wenig probieren.

Die Diffusfeld-Messung habe ich auch mal versucht ... Messaufbau wie gehabt, aber Mikro um 90 Grad versetzt zur Quelle.





Dann habe ich auch noch mal den BR-Kanal mit Baumwollstoff "verstopft". Das Messergebnis sieht dann wie folgt aus ...



So viel Unterschied im Vergleich zur Messung aus #76 sehe ich da im Bassbereich gar nicht.

Viele Grüße
Steffen

PS: Kann ich denn die Ergebnisse der Quasifreifeld-Messung in Boxim bei den Chassisdaten verwenden, um simulativ etwas in Bezug auf Sperrkreise experimentieren zu können?

Ich hatte vergessen zu erwähnen, 90 Grad nach oben, bei der Diffusfeldmessung. Ich denke das war aber denkbar.

Die Diffusfeldmessung sieht ja schon nicht schlecht aus. Willst du die Breitbänder eigentlich durch einen Sub unterstützen? Ohne wäre es wohl untenrum etwas dünn.

PS: Kann ich denn die Ergebnisse der Quasifreifeld-Messung in Boxim bei den Chassisdaten verwenden, um simulativ etwas in Bezug auf Sperrkreise experimentieren zu können?

Das ist Sinn und Zweck der Messung der unbeschalteten Chassis im Gehäuse Bei 2,5 kHz wirst du wohl auf jeden Fall etwas Energie rausnehmen müssen.
Als Software wie du sagst Boxsim, du kannst dir auch mal VituixCAD anschauen.

Hallo Markus,

up's 90 Grad nach oben ... dann habe ich das doch falsch verstanden, ich hatte 90 Grad seitlich gemessen.

Mein Thread hat sich ja von der Soundbar nun erst mal zu den Tischlautsprechern entwickelt, da diese auch anstanden und ich die Gehäuse schon hatte und so etwas Messen kann.

Die beiden kleinen Tischlautsprecher sollen eigentlich zu meinem kleinen DIY-Röhren-Verstärker. Ich hatte die Faital 3FE25 Anfang diesen Jahres mal ausgewählt, weil der Wirkungsgrad lt. Datenblatt recht hoch war und ich hoffte/hoffe dadurch, dass trotz der recht geringen Ausgangsleistung des Röhrenamps (um die 1 Watt Sinusausgangsleistung) zumindest ein wenig Lautstärke aus den Boxen "herauskommt". Richtigen Tiefgang habe ich nicht so wirklich erwartet, zum Einen reicht dazu die Ausgangsleistung des Röhrenamps nicht und zum Anderen habe ich realtiv billige SE-Ausgangsübertrager von Hammond (125BSE ) verbaut, wobei billig hier relativ ist, Übertrager sind generell sehr teuer. Der Frequenzgang der Übertarger ist angegeben mit: 100 Hz. - 15 kHz at full rated power (+/- 1db max. - ref. 1 kHz) (Audio Power max.: 5 Watt). Ein Sub sollte nicht dazu, die dazu nötigen Ausgangsleistungen kann ich mit meinen kleinen Röhrengeräten nicht erzielen, denke ich. Ich baue ja immer nur kleine Amps mit Röhren.

Bei der Soundbar, die ja auch noch entstehen soll, sähe die Sache anders aus, aber da bin ich noch am Überlegen. Erst mal will ich die Tischlautsprecher für den Röhrenamp fertig bekommen und dabei einiges lernen.

Ich müsste nun vermutlich auch noch mit LIMPS die Impedanz messen, dann hätte ich zusammen mit dem Amplituden- und Phasengang der Quasifreifeldmessung den Datensatz, den ich BoxSim oder VituixCAD "zuführen" kann.

Nochmal grob zu einer möglichen Frequenzgangkorrektur:
- Überhöhung von ca. 4dB bei ca. 2,5kHz (Bandbreite: 1,5 kHz) -> die müsste also schon mal mittels Sperrkreis "bekämpft" werden
- Wie sieht es aber mit der Überhöhung bei ca. 10kHz aus ? Hier (bei höheren Frequenzen) kommt, wenn ich das richtig gelesen und verstanden habe, der Winkel (Abhörpostion) zum Tragen, so dass man den "Buckel" evt. sogar lassen könnte?
- Aber schlimmer ... was mache ich mit den "Tälern" (600Hz und bei 3,5kHz), anheben geht passiv nicht und Alles drumherum absenken ist sicher schwierig bzw. "verschlimmbessert" wahrscheinlich.

Ist denn eigentlich die Länge des BR-Rohrs okay oder sollte man hier noch etwas verändern ? Sonofill ist auch in der Box, quasi um das Chassis herum, im Bereich des BR-Rohres habe ich etwas Luft gelassen, ansonsten ist die Box gut gefüllt mit Sonofill.

Welche Kurve wäre nun eigentlich am sinnvollsten zu Rande zu ziehen für die Sperrkreisdimensionierung (die "gefügte" Summenkurve oder doch die im Fernfeld (Mikro in Hörerposition und Box, dort wo sie nacher auch steht, z.B. auf dem Tisch oder im Regal) gemessene? Beide der Summenkurve war auch noch nicht ganz klar, ob ich die Amplitudensummation unterhalb der Fügefreqeunz anders behandeln muss, evt. besteht die starke Basserhöhung dann gar nicht so?

Achja ... Wegen der Übertrager wollte ich auch noch eine Impedanzlinearisierung einbauen. 6,8Ohm und 20µF hatte mir ein Online-Rechner anhand der Chassisdaten hier mal ausgegeben.

Viele Grüße und wieder Danke für den Support.
Steffen

PS: Was mir auch noch etwas Sorgen bereitet ist das "Messmikro" (Elektret-Mikrofonkapsel mit aktiven 9-V-gespeisten Mikrofonverstärker). Dieses ist nun ja nicht kalibriert. Kann man anhand der Kurven meiner Messungen grob einschätzen, ob die Messergebnisse soweit prinzipiell "im Rahmen" sind und dass man aus diesen die Sperrkreise ableiten kann oder ist das Risiko zu hoch, dass man doch zuviel "Mist mißt" ?
Es soll jetzt nicht die "Ultra High-endige"-Box werden, aber zumindest will ich durch (falsch dimensionierte) Sperrkreise nichts schlimmer machen als es evt. ist.

PSS: Zur späten Stunde ... Ich habe meine Messergebnisse der Quasifreifeldmessung mit ARTA nun in BoxSim überführt.
Ich vermute, wenn man BoxSim keine Impedanzdaten aus einer Messreihe bietet, werden diese aus Amplitude und Phase ermittelt?
Die BoxSim-Simulation (BR-Gehäuse maßtechnisch wie gebaut und vermessen, Chassis unbeschaltet) zeigt sich wie folgt ...



obere Kurve = Impedanzgang
mittlere Kurve = Energiefrequenzgang
untere Kurve = Impedanz

Überhöhung von ca. 4dB bei ca. 2,5kHz (Bandbreite: 1,5 kHz) aus #75 -> liegt hier im Zentrum eher bei 2 kHz
Überhöhung bei ca. 10kHz -> gibt es auch hier
"Täler" (600Hz (in der Simu eher 500Hz) und bei 3,5kHz) gibt es auch hier

Zum Vergleich noch mal:

BoxSim-Simulation mit Chassisdaten aus Kennlinien des Datenblattes (Trace)
Das lässt mich hoffen, dass meine Messkette nicht ganz so "schrottig" ist.


Summenkurve nach ARTA-Mess-"Algorithmus" zum Fügen von Nah- und Fernfeld

Moin,

der Faital ist eine Zicke; kein dankbares Objekt zum Einstieg. Aber ich vermute, ein gutes Objekt zum Lernen!

Mit Deinem Mess-Setup stimmt etwas nicht. Die Impulsantwort ist nicht sauber. Selbst, wenn Du, um den Impuls besser sichtbar zu haben, etwas Gain gibst, dürfte das nicht so aussehen (verschmierte, gespreizte Impulsantwort) Da müsste, weil ja kein Schallereignis am Mikro ankommt, eine gerade Linie sein. Bei Dir ist es stark verschiert und das in einem Ausmaß, dass man die erste Reflektion kaum sieht.
Ich glaube auch nicht, dass es in Deinem Aufbau möglich ist, dass es fast 9ms dauert, bis die erste Reflektion da ist. Also unabhängig davon, dass der Faital 'schwierig' ist, würde ich Dir empfehlen, erstmal Arta so einzustellen, dass es verlässlich funktioniert. Da scheint neben der Aufnahme durch das Mikro noch Weiteres mitzulaufen. Das sind so leider noch keine verlässlichen Messungen bzw. ich würde denen zum Entwickeln noch nicht trauen.
Die BR-Abstimmung auf ca. 80Hz scheint zu klappen, allerdings müsste der Portmüll bei ca. 1,5kHz bedämpft werden.

Ist etwas nervig, bis man sich in die Messerei eingefuchst hat, aber der Weg ist das Ziel. Finde ich allemal besser als nach Gehör irgendwelche Treiber in eine Kiste zu kloppen.

LG Gazza


P.S.: Versuche bei der Darstellung mal 50dB Range einzuhalten. Das tut dann manchmal weh, weil es nicht so schön aussieht, aber bei 80er oder 100er dB Range sieht alles gut aus und man erkennt die Problemstellen nicht so gut. Auch das Smoothing würde ich zum Entwickeln auf 1/24 stellen.

Hallo Tom,

hab vielen Dank, dass Du hier mal drauf guckst.

Und ja, ich fürchte mit dem Faital-Chassis habe ich es mir doch etwas schwer gemacht. Zumal es für das Chassis im Netz kaum Boxenbauvorschläge gibt (mir bekannt ist nur die DCAAV und MiniDCAAV mir Doppel-BR).

Vorige Woche war ich fast schon so weit, das "Chassis einfach in das fertige Gehäuse zu 'kloppen'", da ich nicht so richtig weiter komme mit meinem Boxenbau. Aber ich wollte ja auch etwas Lernen und nun habe ich immerhin Dank Markus und Christian hier aus dem Forum schon so einiges gelernt, was das Messen mit ARTA und das prinzipielle Vorgehen beim Boxenbau anbelangt. Von daher war der Chassiskauf dann doch richtig, weil ich mich sonst nie so intensiv mit der ganzen Sache beschäftigt hätte.
Schön wäre es, wenn ich doch noch eine zumindest halbwegs abgestimmte Box "heraus" bekomme.

Zur Impulsantwort noch mal ein vergleichendes Bild ...


Das obere Bild ist eine Impulsmessung mit ARTA mit meinem System. Das untere ist der Webseite von donhighend.de - Nah- und Fernfeld fügen entnommen.
Du meinst sicher die Schwingungssignale in der Impulsantwort meiner Messung, welche ich im Bild mal Lila markiert habe?
Bei donhighend ist in dem Beispiel, was ich gefunden habe, dort eine ziemlich gerade Linie, so wie Du geschrieben hast.
Da muss ich der Sache mal auf den Grund gehen. Ich baue meine Messanordnung nächste Woche wieder auf und versuche mal zu prüfen, woran das liegt.

Dazu eine Frage, kann das Problem evt. von Lüftergeräuschen des Notebooks oder vom Mausklicken beim Start kommen? Messt ihr als Profis auch so, dass der Messrechner im selben Raum steht oder soll man das lieber trennen?
Ob ich meinem Eigenbaumessmikro so richtig über den Weg trauen kann, weiß lich leider auch nicht. Die prinzipiellen Tendenzen der Messungen ließen mich hier zumindest ein wenig optimistisch sein, aber das kann auch täuschen und ich messe wegen dem Micro "Mist".

Bis hier hin erst einmal.

Viele Grüße
Steffen

Moin Steffen,

das sieht doch schonmal erheblich besser aus als die Messungen in Post 62.
Leider sind die Bilder so klein eingefügt, dass ich kaum etwas Genaues erkennen kann.

Die Störung zu Beginn dürfte nicht vom Mausklick kommen bzw. Touchpad. Da ist irgendwo noch ein kleiner Bug drin, der aber kein Drama ist, weil Du ihn ja aus dem Gate nehmen kannst. Das reicht ja für Deine Zwecke erstmal. Besser als unbeschaltet wird man den Faital sicherlich hinbekommen. Ist eben eher PA als HiFi. Messungen exportieren und simulieren. Impedanz kannst Du in Boxsim über die TSP berechnen lassen; ist für einen Breiti der Qualität hinreichend genau.

LG Gazza

Hi Tom,

ich mache die Messungen die kommenden Tage noch mal neu und erstelle die Quasi-Nahfeld-Daten.
Zu "diesem Gate" wollte ich aber noch mal nachfragen ... Ich habe bisher immer die Autofunktionen von ARTA genutzt, sprich: Predelay setzen (MAX -> SET -> Pos1 (Tastatur) -> GET). Ich könnte nun, wie Du schreibst, den Beginn des Gates (gelbe Linie in meinen Kurven) so setzen, dass die kleinen Schwingungen am Anfang nicht mit im weiter zu bearbeitenden Bereich liegen (gelbe Linie etwas nach rechts rücken). Das würde dann für die weitere Verarbeitung der Daten keine Probleme machen, auch nicht wenn man später Nahfeld und 1-m-Fernfeld "verheirate" ?

Das BoxSim's Impedanzermittlung aus dem Amplitudengang ausreichend ist für meine Zwecke, freut mich zu hören, dann lasse ich das Messen der Impedanz vorerst mal weg. Für später aber auch noch die Frage ... Muss das Chassis für eine Impedanzmessung mit ARTA / LIMP in der Box sein, oder ist das egal ?

Ich hatte die kleinen Böxchen am Wochenende mal unbeschaltet an meinen Röhrenamp-Prototypen, so ganz übel war es nicht, aber der Amp hat auch eine aktive Klangreglung (Höhen- und Tiefensteller, ich stelle meist die "Badewannenkurve" ein, so dass die Mitten bedämpft sind). Was ich bemerkt habe, dass die Lautstärke nicht sehr hoch ist, aber das liegt sicher an der geringen Leistung vom Amp.

Ich würde mich freuen, wenn ich dennoch soweit komme, ein einigermaßen passendes passives Korrekturglied samt Impedanzkorrektur zu erhalten.

Viele Grüße
Steffen

Moin Steffen,

da Du für den Breiti ja keine korrekte Phaseninfo brauchst, kannst Du das aus dem Gate rausnehmen. Dann kannst Du die Ursachensuche erstmal auf das nächste Projekt verschieben.
Wenn Du später Impedanzen messen kannst, wird der Töner im Gehäuse gemessen.
Nutzt Du einen hochwertigen Röhrenamp? In jedem Fall liegst Du mit der Klangregelung nicht falsch, denn Dein Breiti macht in den Mitten sicher erheblich zu viel Alarm. Da das Herstellerblatt auf 100dB skaliert ist, sieht das so schön aus und man vergisst, dass selbst im Datenblatt der Unterschied zwischen 300Hz und 3000kHz schon ca. 5dB sind.

LG Gazza

Hi Tom,

hochwertig ist bei Röhrenverstärkern, so glaube ich, relativ.

An diesem Exemplar bin ich aktuell bzw. steht die "Kiste" kurz vor der Vollendung. Das Ganze ist ein DIY-Röhrenamp, Single Ended, mit einer Ausgangsleistung von ca. 1 Watt Sinusleistung. Vorröhren sind 12DT8, Endröhren PCL82 im Triodenschaltung. Eingebaut ist eine aktive Klangstellung (+/- 9 dB) via Baxandall in der Gegenkopplung einer 12DT8-Stufe. Die Ausgangsübertrager sind allerdings Budget-Teile (Hammond 125 BSE, Frequency Response: 100 Hz. - 15 kHz (+/- 1dB max. ref. 1 kHz)). Basstechnisch geht sicher bei der kleinen Leistung etwas mehr als oben angegeben (die Übertrager sind auf max. 5 Watt ausgelegt, und ich habe noch eine globale Gegenkopplung sowie den Klangsteller).

Ich hoffe den Amp morgen oder übermorgen fertig zu bekommen, dann ist der Küchentisch wieder fei und ich kann die Boxen mit den Faitals noch mal vermessen.

Viele Grüße
Steffen

PS: Die kleinen Boxen sollen aber möglichst auch an anderen Amps (die möglicherweise über keinen Klangsteller verfügen) halbwegs funktionieren.

Hallo Zusammen,

es hat leider doch 14 Tage gedauert. Es war viel zu tun und auch am Röhrenamp gab es vor dem Finish noch so einige Probleme. Nun ist der kleine Amp aber endlich fertig. Die zugehörigen Boxen (um die es hier geht) sind auf dem folgendem Foto auch zu sehen. Leider sind diese aber (immer noch) unbeschaltet, sprich ohne Saugkreis und ohne Impedanzkorrektur.



Ich habe nun den gesamten Messablauf zum Fügen von Nah- und Fernfeld unter Berücksichtigung des BR-Kanals, den ich oben schon mal bebildert hatte, wiederholt. Da ich den Thread nicht zu sehr mit Bildern "überladen" will, stelle ich hier nur die Ergebnisbilder ein. Den gesamten Messablauf mit Beschreibung und vielen Einzelnbildern habe ich jedoch als PDF-Dokument zusammengefasst und in meine Dropbox gelegt (Download: Klick).

Im Gegensatz zu meinen vorherigen Messungen habe ich diesmal die Lautstärke des NF-Verstärkers erhöht auf ca. 2,82 Volt_rms, was an 8 Ohm ca. 1 Watt ergeben sollte. Bei den vorherigen Messungen hatte ich nur mit 1 Volt_rms (125 mW am Lautsprecher) gearbeitet. Die "kleineren Zacken" vor dem eigentlichen Signal in der Impulsdarstellung sind damit fast verschwunden (vermutlich wegen dem nun höheren Signal-/Störabstand).
Das Smoothing in ARTA ist auf 1/14 gestellt (daher "zackeligere" Kurve).

Zunächst das Messergebnis der Einzelmessung (Messmikrofon im Abstand von 90cm frontal vor der Box) (Die Skalierung der dB-Achse passt nicht wirklich wegen dem unskalierten Micro, aber mir geht es "nur" um die qualitativen Parameter, die hoffentlich ausreichend sein sollten für die Dimensionierung des Sperrkreises):


Nun das Ergebnis nach dem Ablaufplan "Nah- und Fernfeld fügen", wobei auch der BR-Kanal berücksichtigt bzw. vermessen wurde.


Das Ergebnis ist ähnlich dem meiner vorherigen Messung (vgl. #80), allerdings ist diesmal der Einfluss der Messung direkt am BR-Kanal auf das Gesamtsignal deutlich geringer. Ob dies mit der höheren NF-Verstärkerleistung zu erklären ist, weiß ich leider nicht.

Die Ergebnisse der Quasi-Freifeldfeldmessung (Amplituden- und Phasengang) auf Achse habe ich in BoxSim bei den Chassis-Parametern importiert und die Häkchen für automatische Berechnung der Impedanz angeklickt.
BoxSim zeigt für die Box (unbeschaltet ohne Freqeunzkorrekturglieder) folgende Ansicht:



BR-Rohr: Durchmesser von 3,4cm / Länge von 6 cm (ermittelt mit BoxSim, Extras->Auslegung Reflexkanal)
Abstimmfrequenz: 80 Hz
Gehäuseinnenvolumen: 4,68 Liter (Innenmaße: H: 20,6cm / B: 11,6cm / T: 19.6cm)
Chassis: FaitalPro 3FE25 8Ohm

Die BoxSim-Projektdatei habe ich hier in meiner Dropbox (Klick), für den Fall das jemand "mitspielen" mag.

Was mich nun interessiert. Sind die Ergebnisse meiner "Messerei" halbwegs plausibel und wenn ja, was gilt es nun am Frequenzgang am besten zu korrgieren ?
Ich würde einen Saugkreis mit Peak auf 1,5 kHz (Range: 800Hz bis 2,3kHz | -4 dB) setzen. Ob man ab 600Hz generell etwas Amplitude Absenken kann /soll weiß ich nicht so wirklich. In meinem älteren Thread zum 3FE25 hatte mir Holly65 einen Sperrkreis UND einen RL-Filter 8,2Ohm parallel zu 1,8mH empfohlen für den Faital Pro (der für die Empfehlung aber bei dem Forenteilnehmer in einem anderen Gehäuse war).

Bis hier hin erst einmal.

Viele Grüße
Steffen

So ich habe mich mal an einer Beschaltung versucht ...

Hier noch mal die Box unbeschaltet ...


Hier mein Entwurf einer Frequenzgangkorrektur ...


Und hier das Ergebnis ...


Das Ganze nimmt ziemlich viel Pegel weg und der resultierende Frequenzgang hat noch kleinere "Huckel". Was meint ihr zu diesem Entwurf ?

Viele Grüße
Steffen

Hier noch ein Versuch mittels (teilweise wieder gebrücktem) Shelving Filter (nach Toms Dokumentation)





Viele Grüße
Steffen

Moin Steffen,

generell scheinst Du auf gutem Weg zu sein. Ich würde Dir aber empfehlen, auch in Boxsim die Range auf 50dB zu stellen und bei den Projekteigenschaften 'fein' zu wählen. Dann sehen die FGs nicht mehr so schön glatt aus, aber Du siehst die Problemstellen zum Entwickeln deuticher.

Der Faital ist tatsächlich undankbar, aber die Version mit gebrücktem Schelving Filter scheint ein gangbarer Weg, den ich mal etwas modifiziert habe:
Shelving Filter (1.5mH und 15Ohm) / Überbrückung (1mH, 1,8µF, 8.2Ohm)



Wie der Röhrenamp auf die Impedanz reagiert, weiß ich nicht. Hängt eben tatsächlich vom Amp ab. Da gefällt mir generell die Art der Beschaltung aber schon besser als die Variante mit zwei Sperrkreisen.

Du hast in Boxsim eingestellt, es sollten gemessene Werte benutzt werden. Hast Du die selbst gemessen? Ich frage, weil die Variante mit der Überbrückung stärker von verlässlichen Impedanzdaten abhängt als ein einfacher Sperrkreis. Generell Lob für Deine Hartnäckigkeit!

LG Gazza

Hallo Tom,

hab vielen vielen Dank für das Anschauen meiner Messungen samt BoxSim-Datei und für das Modifizieren des Shelving-Filters.
Ich denke, ich baue die Frequenzkorrektur dann mal genau so auf und schaue via Messung, wie sich die Sache real verhält.

Mit der Skalierung hast Du Recht, ich hatte oben bei den Bildern (Octave) noch daran gedacht, bei BoxSim leider nicht mehr. Je kleiner die Range je deutlicher werden Auffälligkeiten, daher verstehe ich warum manche Datenblätter eine große Range nutzen.

In BoxSim (Chassis-Parameter-Menü) wollte ich eigentlich erreichen, dass BoxSim die Impedanz aus dem Amplituden- und Phasengang automatisch berechnet. Das hat BoxSim "irgendwie" auch getan. Das Häckchen, was ich gesetzt habe, ist aber (trotzdem) irgendwie falsch, da ich die Impedanzen ja nicht gemessen habe.

Da Du geschrieben hast, dass die Impedanzen besonders bei Shelving-Filter sehr relevant sind, will ich nächste Woche versuchen diese zu messen. Ich habe dazu schon ein wenig recherchiert, scheinbar klappt das alleinig unter Nutzung der Soundkarte mit ARTA / LIMP. Das versuche ich mal.

Eine generelle Frage stellt sich mir hier noch, speziell wegen dem Röhrenverstärker ...
Einige Boxbaudokumentationen, z.B. in Hobby-Hifi oder Klang&Ton, geben Impedanzkorrekturglieder vor (Serienschwingkreis aus R + C oder R + C + L, direkt parallel am Chassis). Das habe ich auch in BoxSim mal probiert. Es scheint mir aber so zu sein, dass ich damit nur die Impedanzerhöhung (zu höheren Frequenzen hin) des Chassis selbst abmindern kann.
Setze ich nun Sperrkreise oder das Shelvin-Filter ein, bekomme ich bei den Frequenzen, bei denen das Filter wirkt, entsprechende Erhöhungen in der Impedanzkurve. Das ist soweit für mich auch logisch, da ja Amplitude + Phase direkt mit der Impedanz zusammenhängen. Ich vermute die Impedanzänderungen, die das Shelving-Filter oder der Sperrkreis verursacht, kann ich dann nicht wegeliminieren oder abmindern, weil ich dann die eigentliche Filterwirkung "neutralisiere" ?

Bis hier hin erst einmal.

Viele Grüße und nochmals vielen Dank für Deine Hilfe
Steffen

PS: Achja ... Mein BR-Kanal (Länge) ist so okay und auch meine Sonofill-Bedämpfung (bezogen auf das, was Du anhand meiner Messwerte einschätzen kannst) ?

da Röhrenverstärker meist einen arg schlechten Dämpfungsfaktor haben,
macht es sinn die Impedanz das Lautsprecher zu begradigen,
denn sonst kommt es zu F-gang-Verbiegungen.

setz einfach mal nen 3 Ohm Widerstand direkt an einen der Verstärkerausgänge in Boxsim,
dann siehst du was passiert.

Hi Steffen,

ich würde sagen, Du hast die Bassabstimmung lt. Simu gut getroffen. Das Einzige, was etwas stört, ist die Portresonanz bei ca. 1.8kHz. Da würde ich versuchen, etwas mit der Bedämpfung zu spielen. Da die aber sehr schmalbandig ist und der Port nach hinten strahlt, muss man da aber auch den Aufwand im Rahmen halten. Ansonsten würde ich die Abstimmung erstmal so lassen.

Auch was Du zur Beschaltung schreibst, stimmt so. Bei der Beschaltung liegt der Trick eben in der 'Manipulation' der Impedanz. Daher kann die nicht verändert werden, ohne Auswirkung auf die Filterfunktion. Hast Du so ja auch schon richtig selbst erklärt.
Ich habe das Problem mit der Impedanz mal etwas entschärft, musste dafür aber natürlich das Filter anpassen.



Man siehr hier, dass ich mit 18µF und 12Ohm parallel zu Chassis die Impedanz bei fast unverändertem FG etwas harmonisieren kann. Wegen der Interaktion der Schaltung musste ich das Shelving Filter anpassen (1,2mH + 8.2Ohm) und die Überbrückung etwas modifizieren (1mH, 1,8µF, 5.6Ohm). Da die beiden Bauteile im RC-Glied fast nix kosten, könnte man das tatsächlich probieren.

Wie Du es schreibst, wäre es sinnvoll verlässliche Impedanzdaten zu haben. Und Impedanzen messen zu können, ist generell ja so falsch nicht. Wie der Faital an der Röhre klingt, kann ich nicht sagen, aber generell dürfte der so beschaltet doch ganz vernünftig klingen. Bin gespannt, wie es weitergeht.

LG Gazza

Hallihallo Zusammen,

nach den ruhigen Weihnachtstagen habe ich mich nun wieder an die Lautsprecher gesetzt ...


@Big_Määääc:
Ich hab mal ein wenig mit BoxSim "gespielt" und denke auch, dass die Impedanzkorrektur wichtig ist. In Bezug auf den Röhrenamp habe ich hier noch eine sehr interessante und ausführliche Dokumentation gefunden. Neben dem ungünstigen Dämpfungsfaktor von Röhrenamps, wird ja die sekundärseitig am Ausgangsübertrager anliegende Impedanz des Lautsprechers bzw. der Box so direkt von diesem transformiert auf die Primärseite. Und dort ist die Primärimpedanz quasi der Arbeits"widerstand" der Röhre. Was nun auch heisst, Impedanzerhöhungen führen zu niedrigeren Verstärkungen, in den Frequenzbereichen, an denen sie auftreten.
Ich will versuchen hier am Röhrenamp auch noch mal Messungen zu machen und die Ergebnisse einer Frequenzgangkorrektur mit und ohne Impedanzkorrektur darstellen.


@Tom:
Hab vielen vielen Dank für Deine Antworten und die neuen Tipps.

Ich habe mich mal ans Werk gemacht und zunächst die Frequenzgangkorrekturschaltung mit Shelving-Filter und Impedanzkorrekturglied (Zobel- bzw. Boucherot) aufgebaut. Aktuell mussten die Teile meiner Bastelkiste "herhalten", daher habe ich den 0,47mH Luftspulen einen Eisenkern "verpasst". Verwendet habe ich die I-Teile aus einem alten kleinen Trafo mit E-I-Kern. Ich habe soviele der kleinen Bleche eingesetzt bis mein Komponententester, der auch Induktivitäten bestimmen kann, 1,2 bzw. 1,0 mH anzeigt für Spule 1 und Spule 2.


Schaltplan:


Als Nächstes habe ich eine Messung in 90cm Abstand vorgenommen (Elektretmikro mit DIY-Mikrofonverstärker) mit USB-DAC/ADC EMU 202 unter ARTA. Diesmal habe ich in ARTA nichts weiter parametriert außer dem Gate, sprich keine Baffle-step-Korrektur, etc.
Das Ergebnis einmal der unbeschalteten Box und der Box mit vorgeschaltetem Shelving-Filter und Impedanzkorrekturglied sieht nun wie folgt aus:

Die Wirkung des teilüberbrücktem Shelving-Filters ist sehr gut zu sehen. Die Überhöhung bei knapp 100Hz hatte ich in der BoxSim-Simulation (die auf den Daten meiner Qausi-Freifeldmessung beruht) so nicht. Auch der Abfall im Hochton scheint etwas früher (frequenzmäßig) einzutreten. Ist das der berühmte Unterschied zwischen Simulation und Realoabjekt ?

An der Impedanzmessung mit dem ARTA-Modul LIMP habe ich mich auch versucht. Ich habe zunächst die einfache Variante verwendet (Kopfhörerausgang des Sound-Devices und 100Ohm Vorwiderstand). Die Kurven zeigen sich wie folgt:


Bis hier hin erst einmal.

Ich wünsche Allen einen angenehmen Jahreswechsel sowie ein gesundes und positves Jahr 2019.

Viele Grüße
Steffen

So ich habe nun mal die Boxen an den Röhrenamp geklemmt und, wie gehabt, mit meiner Messanordnung in 90cm Abstand gemessen. Das Ganze sieht dann wie folgt aus.



Hier sieht der Frquenzgang leider nicht mehr so erfreulich aus. Die Senke im Bereich 300 - 400 Hz gefällt mir nicht so wirklich. Die Messung wurde bei Klangstellern in Mittelposition gemacht. Höhen und Tiefen lassen sich anheben bzw. absenken, die obige Senke bekomme ich mit den Klagstellern jedoch auch nicht "ausgebügelt". Das Shelving-Filter lässt sich durch die Klangsteller auch nicht ersetzen (worauf ich ein wenig mit gehofft hatte), ich hatte da mal unterschiedliche Klangstellerpositionen probiert.
Den Amplituden-Frequenzgang des Röhrenamps an sich habe ich bisher noch nicht gemessen, wahrscheinlich sollte ich dies auch mal versuchen.

Viele Grüße
Steffen

Hallo Zusammen,

nach etwas längerer Pause und verschiedenen von mir nicht direkt dokumentierten Arbeiten melde ich mich mal wieder zurück ...

Ich habe in der Zwischenzeit die Entzerrschaltung samt Impdanzkorrektur auf Platinen gebracht. Die Spulen wurden selbst gewickelt, als Kern dienen I-Bleche von kleinen Printtrafos, die ich "geschlachtet" habe (die Trafos gibt es beim P aus Pförring für 95 Cent das Stück ).


Die Schaltung zur Entzerrung des FP 3FE25 mit Impedanzkorrektur ist hier noch einmal aufgezeichnet. Ich habe zusätzlich noch eine Impedanzkorrekturschaltung auf die Platine gebracht, welche nur die Impedanz des Chassis korrigiert. Dies vor dem Hintergrund die Boxen ggf. auch mal aktitiv entzerrt betreiben zu können. Die Platinen werden unter die schräg stehenden Boxen montiert und sind daher von Außen zugänglich, so dass ich je nach Bedarf "umklemmen" kann. Die Anschlusskontakte sowohl an den Boxen als auch an den Platinen realisiere ich immer sehr unkonventionell mittels M3-Messing-Schrauben, auf die dann Lötösen geschraubt werden, an welche die entsprechenden Kabel gelötet sind.


Die Platinen sehen nun so aus ...


Dann habe ich nochmal mit ARTA und meiner DIY-"Messanordnung" die Frequenzgänge aufgenommen ...

Frequenzgang der unbeschalteten Box (Fernfeld 1 Meter Abstand / 1 Watt @8Ohm / 2,82Vrms / Box auf Ständer (mehr oder weniger frei im Raum))


Frequenzgang der beschalteten Box (Fernfeld 1 Meter Abstand / 1 Watt @8Ohm / 2,82Vrms / Box auf Ständer (mehr oder weniger frei im Raum))


Frequenzgang der beschalteten Box (Fernfeld 1 Meter Abstand / 1 Watt @8Ohm / 2,82Vrms / Box auf kleinem Schreibtisch ca. 25 cm von der Wand entfernt)



Man erkennt die Wirksamkeit der Korrekturschaltung.
Bei der letzten Messung habe ich nun aber einen massiven Amplitudeneinbruch bei ca. 600Hz. Dies muss mit der Tischaufstellung und/oder der Wandnähe zu tun haben. Kann man hier noch etwas tun oder muss ich damit "leben"?

Bis hier hin erst einmal ...

Viele Grüße
Steffen

Was meint ihr, kann ich die Abstimmung und die Boxen samt Frequenz-/Impedanzkorrektur so lassen?

Ich würde das Tischboxenprojekt gern abschließen und die Rückseiten der Boxen verschließen (kann dann aber zumindest am Bassreflexkanal und der Dämmnung Nichts mehr ändern).

Hinweise / Kritiken etc. würden mich sehr freuen.

Viele Grüße
Steffen

Hi,

Ste_Pa (Beitrag #96) schrieb:

... Die Platinen sehen nun so aus ...

Liebevolle, saubere Arbeit

Was sind denn die goldfarbenen Elkos für welche?
(auf den Bildern nicht ausreichend abzulesen, Elkos "glatt" aus der Bastelkiste 80er Jahre, F&T ?)
Messen die sich noch so gut, dass du dich auf sie weitere 30 J. verlassen kannst ?

Gruss,
Michael

Hi Steffen,

vorweg, Klasse dass Du dich in die ganze Messmaterie eingearbeitet hast. Das ist ein steiniger Weg, aber ich glaube Du hast unfassbar viel gelernt und jetzt können größere Projekte kommen

Zur Box: Eventuell würde ich ein wenig bauchiger abstimmen, also zwischen 1-3kHz noch etwas rausnehmen, aber das musst Du entscheiden, wie es klingt.

Zum Messen: Dein Gate ist sehr große gesetzt, wenn Du es ein weniger kleiner setzt, dann sieht das auch besser aus.

Ansonsten denke ich, hast Du das Maximum herausgeholt.

Grüße
Christian

Habt vielen Dank für das Lob und die Einschätzungen!


@Michael:
Wegen der Elkos habe ich noch mal nachgeforscht ... Diese stammen aus dem Teil meiner Bastelkiste, in dem sich eigentlich Neuteile befinden und die Elkos waren auch noch in einem Tütchen. Ich meine mich zu erinnern, dass ich diese voriges Jahr bei Pollin mitbestellt hatte (wahrscheinlich wegen des sehr günstigen Preises ). Vermutlich wird dieser Elko aus älteren Restposten (NOS) stammen, die Pollin gern aufkauft. Von daher kann / wird der Elko sicherlich schon einige Jährchen auf dem "Lager"buckel haben. Bei Aufbau der Platine hatte ich da gar nicht mehr dran gedacht, allerdings deutet die organgene Farbe schon darauf hin, dass es älteres Modell sein muss. Das Logo könnte F&T lauten und müsste dann für Fischer & Tausche stehen.
Ich habe mal mein "Schätzeisen" (Komponententester) angeschlossen ... So schlecht sehen die Werte nicht aus. Die Kapazität ist allerdings mit 26µF schon deutlich höher als die angegebenen 20µF.



Ich denke ich lasse das erst mal so, werde aber bei nächster Gelegenheit doch mal bipolare Elkos aus neuer Produktion irgendwo mitbestellen, wenn wieder eine Bestellung anliegt. Die Entzerrschaltung ist ja unterhalb der Boxen angeordnet, so dass ich auch später hier noch Änderungen vonehmen kann.


@Christian: Mit dem Gate habe ich vorhin noch etwas "rumgespielt" ... in der Tat ... durch Verkleinern oder Vergößern ändert sich der Amplitudenverlauf besonders im Bassbereich doch erheblich.
Und ja ... der Weg bis hier hin war ziemlich steinig, aber ich wollte das ja so. Auf jeden Fall habe ich nun auch dank Eurer Hilfe eine ganze Menge über Lautsprecher und die Messtechnik "drumherum" gelernt und habe nun auch zwei kleine schöne Tischboxen, an denen ich mich nun erfreuen kann. Wenn Du den Tom (gazza) erreichst, sag ihm bitte auch noch ein großes Dankeschön von mir.

Das nächste Projekt ist auch schon im Fokus ... die Soundbar (auch mit dem FP 3FE25), um die es in diesem Thread auch ging, soll auch noch gebaut werden, wobei ich hier auf das "Tischlautsprecher-Konzept" zurückgreifen will. Ich hatte dazu in BoxSim schon mal ein wenig probiert ... mit einem Volumen von 3,2 l und einer Abstimmfrequenz von 92 Hz und identischer Entzerrung gibt BoxSim mir halbwegs "grünes Licht". Allerdings soll die Soundbar direkt bzw. leicht geneigt an die Wand (BR Kanal nach vorn oder seitlich). Daher werde ich dann wieder messen, zum Glück weiß ich nun halbwegs wie man das macht. Aber hierzu werde ich bestimmt hier wieder "rufen" und berichten.
Und in späterer Zukunft will ich mich dann auch mal an "richtige" Frequenzweichen "wagen", am besten dann zunächst mit einem 2-Wege-Konzept.

Den Bereich um die 1 kHz kann ich zum Glück durch die Klangsteller des kleinen Röhrenamps absenken. Ich will diesbezüglich mal eine längere "Hörsession" machen. Tendenziell neige ich ja zu "Badewannen-Kurven", wobei das bei mir wieder Lautstärke- und Stimmungs-abhängig ist. Auf jeden Fall haben die Amp's, die ich so bastele (auch die Kopfhörerverstärker), immer eine Loudness-Stellung (auch wenn dies bei Manchen "verpönt" ist).
Die Messkurve in #96 hat in besagten Bereich 1-3kHz (wenn ich sie gedanklich glätte), wie Du sagst, noch eine leichte Mehrpräsenz im Vergleich zu Höhen und Tiefen. ... Ich werde daher noch mal meine Ohren "spitzen". Interessant wird es dann sicher in Bezug auf das Ergebnis Ohren vs. Messkurve.


Ansonsten habe ich vorhin die beiden Boxen (bzw. deren Rückseite) verschlossen und denke dieses Prohekt damit nun abgeschlossen zu haben. Ich habe noch ein paar Messungen gemacht, auch am kleinen Röhrenverstärker und noch einige Fotos "geschossen". Die Ergebnisse werde ich im Laufe des Wochenendes noch hier posten.

Bis hier hin erst einmal.

Viele Grüße
Steffen

PS: Musik gehört habe ich vorhin auch über die Boxen am kleinen Röhrenamp und meine Ohren waren sehr zufrieden. Meine Hauptbefürchtung, dass mir die Entzerrung zu viel Lautstärke "wegnimmt" ist auch nicht eingetreten. Mit den ca. 1 Watt des kleinen Röhrenamp kann ich an den kleinen Boxen doch ganz schön "Radau" machen, zumindest in dem rel. kleinen Zimmer. Durch die Entzerrung klingt alles auch deutlich ausgewogener als ohne. Die überpräsenten Mitten und unteren Höhen ohne Entzerrung lassen sich im direkten Vergleich sehr deutlich hören.