Endstufe für Grundig SXV6000 in Aktiv-Box

Hallo Reinhard,

Also die Alto IIIg hat das Problem mit dem W100S.

In den einschlägigen Foren kam man auch auf den Gedanken, den W100S durch den AL130(M) zu ersetzen. Die Box heißt dann Alto IIIg Plus: Alto IIIg Plus und es gibt auch eine Boxsim Projektdatei.

Ob das eine gute Lösung ist?

Reiheschalten von Tieftönern

Du sagst, das ist eine nicht ganz so gute Idee. Darum kommen fast alle Bauvorschläge darauf, Tieftöner parallel zu schalten. Auch in der Atlantis II ist das so.
Mit parallelen W170S sinkt die Impedanz auf 4Ω. Das passt nicht gut zum MX50SE, oder? Wie kann ich das retten? Doch einen 12-2 Verstärker für den Basszweig nehmen?

Gruß,
Jörg

Der AL130 (13 cm) hat einen grösseren Durchmesser als W100S (10 cm), passt ja nur (und das ganz knapp), wenn auch der Ausschnitt in der Schallwand grösser gemacht wird. Und der Einbruch in Ohr-Sitzhöhe bei ca. 1,5-2 kHz würde damit m.E. zu hoch (wenn ich Boxsim glaube, Frequenzgang bei -15°--30° vertikal).

Die Anordnung von MT zu HT passt mit dem AL130 im Alto Gehäuse nicht gut. Ich meine nicht optisch, sondern akustisch.
Visaton bietet keinen Mittelhochtöner mit 10 cm Durchmesser, der für grössere Leistung als 30 W gemacht ist.

Man sieht, diese Sachen sind alle irgendwo Kompromisse. Wenn man sich bereits auf ein bestimmtes Gehäuse festgelegt hat, gibt es nur wenig Freiheit bei den Chassis.

Übrigens,
die von Dir genannten Boxsim Projektdatei Alto III G Plus ist NICHT mit AL130, sondern immer noch mit W100S, auch sonst nicht brauchbar. Abgesehen davon, dass es mit den beiden W170S in Parallelschaltung eine 4 Ohm Box ist und deshalb dort die beiden W100S 8 Ohm auch parallel drin sind, aber mit 3,3 Ohm Vorwiderstand (Frevel !). Dazu der HT G20SC mit 8 Ohm. Passt bereits von den Chassisimpedanzen nicht.
Zusätzlich sind viele Eingaben völlig falsch. Und das Ergebnis deshalb auch Murks: Frequenzeinbrüche bei Abweichung von der Vertikalen bei allen Winkeln die so groß sind, dass man einen LKW darin versenken kann! Da war jemand am Werk, der besser die Finger davon lassen sollte. Diese Projekt-Datei ist ja völlig unbrauchbar. Es reicht nicht, irgendwas in Boxsim einzugeben, man muss auch verstehen, was und warum. Input Murks = Output Murks!

Gruß
Reinhard

Hallo, darf man fragen, was ist der Grund ist, daß der W100 schon ab 200 Hz und der G20SC schon ab 1,8 kHz schuften soll, und letzerer nur mit einem Filter erster Ordnung?

Hallo Reinhard,

Seufz,
ich hatte die Projektdatei nicht gefunden und geprüft, aber der Forumsteilnehmer schrieb so, als sei AL130 mit G20SC und 2xW170S eine akzeptable Lösung.

Offiziell gibt es von Visaton die Atlantis II mit
2xAL170
AL130M
KE25SC,
die deutlich teurer ist. Das wäre evtl. auch eine Variante, aber eben deutlich teurer und auch 4 Ohm.

Das Gehäuse ist noch nicht festgelegt. Es ist noch alles offen, ich muss sowieso alle Teile kaufen. Auch die MX50SE stehen zur Diskussion, die waren günstig und könnten ggf. für den HT/MT-Zweig verwendet werden und der TT-Zweig bekommt Endstufen mit mehreren Endtransistoren, um an 4 Ohm stabil zu arbeiten.

Oder wäre es eine Option, den W100S später einsetzen zu lassen, die Übernahmefrequenz höher zu setzen? Über aktive Filter könnte der Übernahmebereich vielleicht besser gelöst werden... ich weiß es nicht

Gruß,
Jörg

Hallo Jörg,

4 Ohm Boxenimpedanz ist voll in Ordnung für den MX50SE Verstärker. Das ist nicht das Problem.

Er kann aber realistisch nur bis 50 W max. Dauerleistung betrieben werden. Wir hatten schon durchgekaut, warum das so ist (Kühlkörper, Wärme, Kühlfläche der Endtransistoren,...).

Für 100 W wäre der L12-2 die richtige Wahl.
Ich habe das mal mit den beiden W170S (8 Ohm) parallelgeschaltet durch Boxsim laufen lassen. Hat mich nicht glücklich gemacht. Viele Unzulänglichkeiten im Frequenzgang. Kam lange nicht an den bisherigen Entwurf heran.

Jede Box ist am Ende das Produkt aus Kompromissen. Irgendeine Kröte muss man dabei immer schlucken.
Ob der maximale Schallpegel am Ende "nur" 102 dB SPL ist, statt 105 dB, würde ich gegenüber den akustischen Qualitäten eher als nachrangig einordnen. Ich würde die max. 30 W für den W100S deshalb nicht als entscheidend ansehen, auch wenn ich das kritisiert hatte.

Die Übernahmefrequenz ist die Optimierung mit den Visaton-Daten der Chassis. Wenn man die hochsetzt, wird was woanders schlechter.

Also würde ich es so lassen, wie es jetzt ist (mit Ausnahme der jetzt noch weiter verbesserten Passivweiche, siehe weiter unten). Das Ergebnis ist jedenfalls rundum gut, glaubt man Boxsim.




@ electronride

234 Hz und 1,48 kHz
Weil Boxsim das für diese Chassis in diesem Gehäuse im Zusammenspiel mit den beiden W170S in Serie so als Optimum gefunden hat.
Aber ich nehme gerne Deinen Ball auf und lasse für die Trennung MT/HT auch noch ein Hochpass-Filter 2. und 3. Ordnung durch die Optimierung laufen.


Gruß
Reinhard

@ electronride und Jörg,

Danke für den Anstoß!
Nachfolgend die Ergebnisse der Weichenoptimierung (passive Weiche) für Filterkonfigurationen 1., 2. und 3. Ordnung.


Weiche 1. Ordnung für den Hochpass (wie zuvor):







Weiche 2. Ordnung:







Weiche 3. Ordnung

In der 3. Ordnung führt die Optimierung den Tiefpass wieder auf ein Filter 2. Ordnung zurück. Ist kein Eingabefehler!







Und welche ist demnach die beste Weiche?
Hör(platz)relevant sind Vertikalwinkel im positiven Bereich bis +40° und im negativen Bereich bis -40°. Bei kleineren Winkeln als +/- 30° sind die Unterschiede nur marginal. Also kann man die Frequenzgänge bei + und - 30° und 40° heranziehen, um das zu entscheiden. Je tiefer eine Senke im Frequenzgang, desto schlechter.

Wegen der stärkeren Senke mit der Weiche 1. Ordnung bei -40° (1,4 kHz) und mit der Weiche 3. Ordnung bei +40° (1,4 kHz), liefert die Weiche 2. Ordnung das beste Ergebnis.

Damit gibt es nochmal eine Verbesserung!

The winner is:




Gruß
Reinhard

Hallo Jörg,

Da Du die Atlantis Box ins Spiel bringst...mache ich die Bestimmung des Aktivfilters für die beiden TT, diesmal für 2x 8 Ohm parallel, und des neuen Passivfilters für den MT-HT-Zweig dafür auch noch. Dann kannst Du direkt vergleichen.

Ich komme langsam in Übung...

Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard,

W100S und G20SC passen Frequenzgang- und Pegel-mäßig unglaublich gut zusammen. Schaut Euch den Frequenzgang an. Es reicht ein Filter 1. Ordnung dafür und man braucht nicht mal wirklich einen Widerstand zur Pegelanpassung. Super ist das. Der Filter 2. Ordnung macht es nur ein wenig besser, aber das kann man sich auch schenken. Übergang W100S/G20SC ist nicht das Problem.

Das Problem ist, dass der der W100S so tief (234Hz) anfängt und nur 30W umwandeln kann. Die Grenzfrequenz ist so gewählt, weil es, durch Boxsim-Simulation bestätigt, den optimalen Frequenzgang liefert. Wenn wir die Übernahmefrequenz hochlegen, bekommt man den Frequenzgang im Übernahmebereich mit Filtern 2. Ordnung nicht mehr glatt. Vielleicht kann man da dann mit aktiven Filtern etwas machen? Oder steiler mit Filter 3. Ordnung trennen? Vielleicht kann man die Delle auch mit einem "aktiven parametrischen Equalizer" für die gewählte Frequenz einen Berg reinproduzieren? In Nührmanns Werkbuch Elektronik steht sowas drin, meine ich mich zu erinnern.

Da...

und da...

Oh Mann, dieses Buch.... und die BC238... ich hab die vierte Auflage von 1984... das waren Zeiten...

Inwieweit das dem W100S die Last nimmt, kann ich aber nicht einschätzen...

Gruß,
Jörg

Hallo Reinhard,

die Weiche der Atlantis II ist ein Riesenteil... meinst Du, die kann man gut nachbilden? Oder nur ein 12dB/Okt.-Filter aktiv machen und den Rest passiv glattfiltern?

Gruß,
Jörg

Ich habe jetzt mal zwei von diesen L12-2 Verstärkern bestellt. Die sollten auf jeden Fall die Wärme von den Endtransistoren besser auf die Kühlkörper bringen können.

Aber das Problem mit dem W100S bleibt...

Hallo Jörg,

ALTO
was das Frequenzgangloch in der vertikalen Ablenkung verursacht, ist ein Phaseneffekt und hat auch was mit der Anordnung von MT und HT Chassis im Gehäuse zu tun. Deshalb ist es Hörpositions-abhängig, also abhängig vom Vertikalwinkel. Die Phase muss eben auch passen, nicht nur Frequenzgang und Amplitude. Deshalb ist die Weiche 2. Ordnung für die Trennung MT-HT im Fall der zuvor optimierten Alto etwas besser, die gleicht die Phasen bei der Übernahmefrequenz besser an.

Die Krücke beim Alto Projekt ist aber nicht nur der schwachbrüstige W100S, sondern auch die Serienschaltung der beiden W170S-4, die bewirkt, dass sich die Clippinggrenzel am TT-Verstärkerausgang halbiert (bei 15 V-Peak = ca. 10.5 Veff ist die Grenze). Du bist Dir dessen bewusst?

Ich sagte, dass ich das Alto Projekt auch noch mit höherer Übernahmefrequenz des W100S Chassis untersuchen und die Weichen dafür anpassen werde.
Das habe ich jetzt gemacht, also die Aktivweiche auf nunmehr 500 Hz Übernahmefrequenz für den Mitteltöner gezwungen. Dafür müssen die Filterflanken steiler sein, 2. Ordnung reicht nicht. Ich habe zunächst Linkwitz-Riley, 8. Ordnung, genommen, damit überhaupt noch ein genügender Arbeitsbereich für den Mitteltöner übrigbleibt. Das Ziel, dass der Mitteltöner keine Basslast mehr mittragen muss, wird damit gut erreicht. Aber das Ergebnis wird hinsichtlich Phasenfehler und Frequenzgang schlecht. Das verwundert nicht, denn die Boxsim Optimierung verschmäht diese Konstellation aus genau dem Grund.

Zwei Optionen, die ich durch die Optimierung laufen ließ:

1. Der Mitteltöner und der Hochtöner sind gegensinnig zu den Tieftönern gepolt.




2. Der Mitteltöner ist gleichsinnig zum Tieftöner gepolt, der Hochtöner gegensinnig zu beiden.



In beiden Fällen gibt es Frequenzeinbrüche aufgrund von Phasenfehlern im Übergangsbereich, aber unterschiedlich:
Im Fall 1. eine deutlich definierte Senke bei 550 Hz mit einer breiten Delle von ca. 1,5 kHz bis 10 kHz.
Im Fall 2. eine breitere Delle von 450 Hz bis 1,5 kHz.
In der Vertikalabweichung verstärken sich diese Einbrüche.

Diese lassen sich in direkter Achse dadurch vermeiden, dass auf "schwere Mitarbeit" des Mitteltöners verzichtet wird, also die Übernahmefrequenz auf z.B. 800 Hz gelegt wird und dem Mitteltöner nur noch eine Korrekturaufgabe zum "Auffüttern" des bei dieser Frequenz schon abgefallenem Pegel des Hochtöners zugestanden ist. Dafür treten sie aber in vertikaler Abweichung um so stärker auf.

Es war so nicht möglich, die Übernahmefrequenz von TT auf MT auf deutlich höhere Frequenz (z.B. 400-800 Hz) zu setzen, ohne dass dadurch Phasenfehler entstehen, die Frequenzgang und vertikale Winkelabhängigkeit verschlechtern.

Kompromiss:
Wie meist, gibt es einen Kompromiss, nämlich eine etwas weniger steile Trennung in der aktiven Weiche, Linkwitz-Riley 4. Ordnung, und elektrische Trennfrequenz um 400 Hz:

Achtung:
In diesem Fall sind Tieftöner und Mitteltöner gleichsinnig gepolt, nur der Hochtöner ist demgegenbüber verpolt angeschlossen. Die Passivweiche ist hier einfach:









Wie genau sich dieser Weichenfrequenzgang (elektrischer Frequenzgang) in eine Schaltung für ein entsprechendes Aktivfilter umsetzen lässt, kann ich noch nicht sagen. Dazu ist erstmal Arbeit nötig.

Der Mitteltöner wird in seinem gesamten Arbeitsbereich durch die Mitwirkung der beiden Tieftöner in seinem unteren Frequenzbereich und durch den Hochtöner in seinem oberen Frequenzbereich gleichmässig entlastet.

Insgesamt erhöht sich dadurch in dieser Konfiguration mit der erhöhten Trennfrequenz der maximal mögliche Pegel um 3 dB auf 105 dB SPL.

Ich denke, dass ist unter dem Gesichtspunkt der Entlastung des Mitteltöners und bei möglichst gutem Boxxen-Frequenzgang (einschl.der Vertikalabhängigkeit) das Optimum was man da "herausholen" kann.



ATLANTIS Modifikation

Die Atlantis Box habe ich bereits mit der Aktivweiche für Verstärker 1 mit 2x AL 170-8 (parallel) und Verstärker 2 mit Passivweiche für MT-HT fertig angepasst", samt der Schaltungen für Aktiv- und Passivfilter. Sieht damit m.E. gut aus. Stelle ich nachher hier vor. Man sieht an der resultierenden Symmetrie der Flanken bei den Übernahmefrequenzen, wie gut die Chassis in der Box zueinander passen. Bei der Alto passt die W100S nicht so gut zur W170S, wie man annehmen würde. Daher der erforderliche hohe Q-Wert des Hochpasses iin der aktiven Weiche, der den Buckel im elektrischen Spannungsfrequenzgang verursacht. Bei der Atlantis wird das wunderschön symmetrisch mit Q im Bereich 0,7-0,8, also ohne Buckel.

Die MT- und HT-Weichenzweige der Original-Atlantis nehme ich in der Optimierung als Startpunkt und lasse dann die Aktivfilter und die passive Weiche zusammen in einem Gang mit Deiner Chassis-Konfiguration in der Atlantis Box optimieren. Da kann die Start-Weichenschaltung so kompliziert sein, wie sie will, gar kein Problem. Während der Optimierung vereinfacht Boxsim die Weiche selbsttätig, Das ist regelmässig bei Deinem Aufbau so, weil ja keine Trennung vom TT-Zweig mehr erfolgen muss, der wird ja vorher bereits von der aktiven Weiche abgetrennt.

Bei der Optimierung meldet Boxsim nach und nach die optimierten Bauteilewerte. Darunter auch Widerstände und Spulen mit Widerstandswerten im Kiloohmbereich oder Induktivitäten im sehr hohen zig- oder hundert Millihenry-Bereich oder Kapazitäten im < 0,1 µF Bereich, dann sind die durch offene Verbindung zu ersetzen. Das siehst Du sicher auch, wenn Du Boxsim laufen lässt.
Umgekehrt sind Widerstände im < 0,2 Ohm Bereich, Kapazitäten im mF Bereich und Induktivitäten im µH Bereich durch Drahtverbindungen zu ersetzen. Damit wird dann die weitere Optimierung fortgesetzt. So vereinfacht sich die Weiche. Die resultierende Atlantis-Weiche für Deine Aktivbox-Variante ist auf diese Weise zu einer übersichtlichen Weiche 2. Ordnung mutiert, die perfekt zur gleichzeitig optimierten Aktivweiche passt.

Gruß
Reinhard

PS:
Equalizer....? Ist ja hier nicht das Problem, dass man in einem Frequenzbereich den Pegel verstärken/absenken möchte/muss, etwa weil er zu schwach wäre.

ATLANTIS Modifikation

Aufbau (Projekt)
Aktivweiche trennt TT vom gemeinsamen MT-HT-Zweig
am TT-Weig sowie am gemeinsamen MT-HT-Zweig je ein Verstärker 100 W / zulässige Impedanz 4 Ohm
2 x AL 170 (8 Ohm) Chassis parallel direkt am Ausgang des TT-Verstärkers (= 4 Ohm Nennimpedanz)
Passive MT-HT Weiche am Ausgang des MT-HT Verstärkers
1 x AL 130M (8 Ohm) Mitteltöner und 1 x KE 25SC ( Ohm) an den Ausgängen der passiven Weiche

Gehäuse: Visaton Atlantis
Chassisdaten vom Hersteller

Berechnungen/Simulation und Schaltungsentwurf mit Boxsim und LTSpice


Ergebnis der Optimierung:







Maximal erreichbarer Pegel: 108 dB SPL (Boxsim).


Aktivweiche Schaltung:



Inzwischen bin ich zur Ansicht gelangt, dass die OpAmps Filter überschaubarer sind und sich nicht so zickig verhalten (wie weiter oben: Klirrfaktor) wie das diskrete Filter. Ich denke auch, dass diese Ausführung ausreichend rauscharm ist. Daher mein Umschwung auf die OpAmp Schaltung.

Passivweiche MT-HT:
Sowohl Mitteltöner, als auch Hochtöner sind beide gegenpolig zu den Tieftönern angeschlossen.



LTSpice Chassis Frequenzgang nach Aktivweiche - Verstärker 2 - Passivweiche für MT und HT (TT direkt an Verstärker 1) gemäss des von Boxsim ermittelten Effektivspannungs-Frequenzgangs an den Chassis:





Joerg,
nun hast Du die Last der Entscheidung, Alto (50 W 8 Ohm Box), ggf. in der letzten Version mit 425 Hz TT/MT Trennfrequenz mit 2 x MX50SE Verstärkern oder Atlantis (100 W 4 Ohm Box) mit 2 x LE12-2 o.ä. 100 W Verstärkern?


Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard,

das ist wieder mal einsame Spitze.
Aber ich habe ja jetzt die L12-2 Verstärker bestellt.
Damit habe ich jetzt 2x L12-2 und 2x MX50SE.
Ich habe vor, den TT-Zweig mit den L12-2 auszustatten und den MT/HT-Zweig mit den MX50SE.

Das erbringt noch zwei Aspekte:

1. Der L12-2 kann 150W oder mehr an 4 Ohm stabil liefern. Damit kann er 2x AL170 parallel aber auch 2x W170S parallel befeuern. Für das Alto-Projekt würde ich deshalb, wie original vorgesehen, auch 2x W170S-8Ω parallel betreiben wollen und das von Dir genannte Clipping-Problem lösen. Die Aktivweiche müsste dann nochmal angepasst werden, weil die TT dadurch lauter werden. Für die 60W an 8 Ohm im MT/HT-Zweig sollen die MX50SE reichen. Außerdem wird die Reserve von Trafo und Kühlkörper aufgebraucht, lauter geht es nicht.

2. Wenn ich für TT- und MT/HT-Zweig unterschiedliche Verstärker nehme, dann haben die sehr wahrscheinlich unterschiedliche Verstärkungsfaktoren. War es nicht so, dass L12-2 einen Gain von 31 hat und MX50SE einen von 35? Das müsste dann von der Aktivweiche korrigiert werden. Außerdem produzieren L12-2 und MX50SE wahrscheinlich unterschiedliche Phasenverschiebungen. Da diese aber sowieso all over the place sind, ist es vielleicht nicht so schlimm... oder sollte man diese Konfiguration doch von LTspice prüfen lassen?

Ja, die Qual der Wahl hab ich dann. Wahrscheinlich würde ich die kostengünstigere Wahl treffen.

Aber Du schriebst, der AL130 passt nicht in diese Kombination. Ich könnte doch versuchen, G20SC und AL130 näher zusammenzuschieben, um die Interferenzen zwischen HT/MT zu ändern. Mit dem AL130 könnte ich dem MT ein breiteres Frequenzband zuordnen, ihn wieder etwas früher einsetzen lassen (400Hz oder so) und ihn die Stimmen produzieren lassen, was er besonders gut kann. Meinst Du, das wird nix?

nun hast Du die Last der Entscheidung, Alto (50 W 8 Ohm Box), ggf. in der letzten Version mit 425 Hz TT/MT Trennfrequenz mit 2 x MX50SE Verstärkern oder Atlantis (100 W 4 Ohm Box) mit 2 x LE12-2 o.ä. 100 W Verstärkern?

Die Atlantis ist in der Form über alle Zweifel erhaben. Guck Dir mal den Frequenzgang an. Dazu der AL130 in der Mitte für die Stimmen. Nur ist schon die UVP von Visaton dafür mit 2200€ fast das vierfache von den 600€ für die Alto. Aber die Alto mit 50W 8 Ohm, wobei der Mitteltöner nur 30W kann, geht mir so noch gegen den Strich. Ich habe wunderschöne passive Alto II und Alto I als 50W-Boxen, die machen eigentlich schon glücklich, es ging ja darum, mehr Leistung zu haben. Dein Clipping-Argument bei der Reihenschaltung der W170S ist praktisch die Bestätigung der Zweifel, die ich selbst an der Reihenschaltung habe und deshalb würde ich in der Alto zur Original-Parallelschaltung zurück wollen und als Verstärker hab ich den L12-2 schon bestellt. Wenn so eine Konfiguration auch den W100S bei 425 Hz beginnen lassen kann, wäre das vielleicht ein guter Kompromiss. Alternativ wäre noch der AL130 eine Möglichkeit, wobei ich auch das Boxengehäuse anpassen könnte, und zwar so, dass der Abstand zwischen G20SC und AL130 so ist, wie der Abstand zwischen KE25SC und AL130 in der Atlantis....

Viele Grüße,
Jörg


Viele Grüße,
Jörg

Hallo Jörg,

ich sehe für die Atlantis einen Preis von nur 1500 € pro Paar.

https://www.idealo.d...s-mk-ii-visaton.html


Clipping:
Es ist die Leistung, die Du maximal fordern kannst, die zur Grenze wird, Clipping tritt ja erst ein, wenn Du diese maximale Leistung von höchstens 25 W pro TT-Chassis, bei der von Dir geplanten Alto Variante mit 2x 4 Ohm TT in Serie, überschreitest.

Es ist ja so: der Verstärker MX50SE kann mit +/-42 V Railspannung maximal 30 V Peak an 8 Ohm abgeben, ab 30 V kommt er ins Clipping. Wenn Du zwei Chassis in Reihe anschliesst, liegen über beiden Chassis zusammen diese max 30 Vp, an jedem Chassis für sich aber nur halb so viel, 15 Vp. Und 15 Vp sind gleich 10,5 Veff. Jedes Chassis kann also höchstens 10,5 V x 10,5 V / 4 Ohm = 25 W unverzerrt abgeben. Willst Du mehr Basspower und drehst den Vorverstärker weiter auf, erst dann wird es zum Problem.

Deine Idee, für TT und MT-HT unterschiedliche Verstärker nehmen zu wollen, ist nicht gut. Du hast das ja auch geschrieben: Unterschiedliche Verstärkungen! Das kann ich in der Weichenkonstruktion nicht nach zugerufenen ungefähren Verstärkungswerten kompensieren. Verstärkungsangaben aus Datenblättern/Prospekten und aus der Simulation sind nicht so genau, wie man es bei der Weichenkonstruktion braucht. Ein Fehler von +/- 1 dB pro Verstärker kann zusammen schon 2 dB Unterschied machen. Die Weichen verlangen aber eine viel höhere Genauigkeit (absolute Differenz < 0,5 dB). Das geht also nicht. Du benötigst deshalb die gleichen Verstärker.

Zu AL 130 bei Alto: Der Chassisausschnitt könnte für AL 130 (13 cm Durchmesser) knapp werden. Du kannst auch nicht die Ausschnitte dafür versetzen - dann stimmts nicht mehr mit der Optimierung überein.
Idee, durch Probieren/Versetzen, der Chassisplatzierung das Klang-/Abstrahlverhalten selbst ändern zu wollen....hmmm. Wieviele Chassis willst Du für Versuche bauen und wieder verwerfen, 10, 20 ? Und dann musst Du auch Boxen professionell Messen können, volles Programm, mit ALLEM Drum und dran.

Ich glaube, Du wirst mit Dir erstmal klarwerden müssen, was Du willst, und was die Pros und Cons der verschiedenen Optionen sind:

Leistung
Impedanz
Frequenzgang in der Horizontalen
Frequenzgang in der Vertikalen
max. Lautstärke, SPL
Chassis Qualität (Klirr)
Chassis max. Belastbarkeit
Boxengrösse / Formfaktor / Gehäusetyp
Verstärker-Typ
Gesamtkosten
...


Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard,

ja, das mit dem Clipping ist mir klar geworden, nachdem Du es erwähnt hast, und dann bin ich von der Serienschaltung der Tieftöner abgerückt. Das hat keinen Zweck. Darum wird ein Verstärker benötigt, der Tieftöner parallel beliefern kann bzw. die entsprechende Abwärme an die Kühlkörper bringen kann. So sind wir beim L12-2 gelandet.

Das Angebot zur Atlantis habe ich auch gefunden. Bei Reichelt kann man offenbar ein Paar für 1500€ erstehen. Vielleicht mache ich das, vielleicht kaufe ich auch die Einzelteile... es ist ja nur die Frequenzweiche, die "über" ist.

Verschiedene Verstärker für TT- und MT/HT-Zweig: Ja, Deine Argumente sind mir völlig klar, das habe ich ja auch geschrieben.
Aber:
Du hast ja beschrieben, wie man am Poti in der aktiven Weiche die Balance zwischen den Zweigen einstellt: Mit Tongenerator die Übernahmefrequenz (z.B. 425 Hz, bei Atlantis ggf. anders) einspeisen, geringe Eingangsspannung, damit einem nicht die Ohren wegfliegen, und dann Spannung über Mitteltöner und über Tieftöner (in diesem Fall beiden Tieftönern) messen. Poti so einstellen, dass Spannung gleich ist. Sehe ich das richtig?
Und, Du ahnst es schon: Könnte ich mit genau diesem Verfahren nicht auch den MX50SE für den MT/HT-Zweig kalibrieren?

Dass die beiden Verstärker womöglich unterschiedliche Phasenverschiebungen produzieren und damit noch andere Effekte erzeugen, ist mir klar, ich kann noch nicht abschätzen, wie der Effekt wohl ist.
Ich könnte sogar beide Varianten (beide Zweige mit L12-2 gegenüber TT mit L12-2, MT/HT mit MX50SE) ausprobieren, weil ich dann ja je zwei Verstärker habe. Zwei L12-2 pro Box werfen nur mein ganzes Verstärkergehäusedesign über den Haufen, aber vielleicht muss das dann wohl so sein.

Hmmmmm... Die Übernahmefrequenz im aktiven Filter bei der Atlantis ist 240 Hz... ist das so richtig?
Frequenzgang Einzelchassis Atlantis Mk II
Es scheint fast so, oder?

Gruß,
Jörg

[quote]"Poti so einstellen, dass Spannung gleich ist. Sehe ich das richtig?
Und, Du ahnst es schon: Könnte ich mit genau diesem Verfahren nicht auch den MX50SE für den MT/HT-Zweig kalibrieren?[/quote]


Hallo Jörg,

Im Prinzip ja, aber in der Praxis nicht ohne weiteres.

Der Stellbereich ist nur zum Kalibrieren von kleinen Unterschieden. Der Stellbereich ist nicht so groß, dass Du damit z.B. +/- 3 dB stellen könntest. Das liegt daran, dass die Filter eine Quelle mit konstanter Ausgangsimpedanz haben wollen, da sich andernfalls ihre Übertragungsfunktion ändert. Sieht man davor einen Spannungsteiler vor, der die Eingangsspannung in einem grösseren Bereich ändert, so ändert man damit auch die Quellenimpedanz für das Filter. Zwar kann man konstruktiv dann noch einen weiteren Impedanzwandler vorschalten. Aber das ist eine unnötige Krücke. Man nimmt einfach gleiche Verstärker und gut isses.


[quote]"Die Übernahmefrequenz im aktiven Filter bei der Atlantis ist 240 Hz... ist das so richtig?[/quote]

Die Übernahmefrequenz im Atlantis Projekt ist 220 Hz für den [b]elektrischen[/b] Spannungs-Frequenzgang der Chassis !

Dein Link bezieht sich auf die Messung der [b]Schalldruckkurven[/b] einer ganz anderen Box, nämlich der passiven Atlantis - und eben nicht auf den elektrischen Frequenzgang der Aktivbox in Deiner Konfiguration. Dein Link zeigt nur händisch dort zusätzlich reinskizzierte Schalldruck-Kurven, so wie der Autor, das für die Einzelchassis angenommen hat. Sein Schnittpunkt liegt bei ca. 200 Hz. Das in der Boxsim Web-Datenbank verlinkte Atlantis Boxsim Projekt (rein passive Box) zeigt die elektrische Übernahme etwas niedriger, bei 150 Hz.

"Meine" elektrische Übernahmefrequenz von 220 Hz fusst auf keiner dieser Angaben, sondern resultiert aus einer [u]unabhängigen Optimierung[/u] in der von Dir gewünschten Aktivweichen-Variante. Es ist müssig, dem irgendwelche andere Angaben gegenüberzustellen, die für andere Auslegungen und für andere Messungen (ich hatte schon erläutert, warum elektrischer Frequenzgang und Schalldruckkurven-Frequenzgang bei Grenzfrequenzen i.a. nicht übereinstimmen) zustande gekommen sind.

Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard,

ok, vielen Dank. Ich werde dann mal überlegen, wie ich das mache.

Gruß,
Jörg

Schaltung für ALTO mit erhöhter TT-MT Übernahmefrequenz

Die aktive Weiche 4. Ordnung nach Linkwitz-Riley für das Alto-Projekt mit erhöhter elektrischer Übernahmefrequenz (425 Hz) ist fertig. Aufgrund der tatsächlichen Abstufung von realen Bauteilen (Stufung von Widerständen und Kondensatoren) liegt die tatsächlich ermittelte Übernahmefrequenz der Schaltung um 6 Hz höher, bei 431 Hz. Das ist aber noch unschädlich.

Die aktive Filter Schaltung ist hier deutlich aufwändiger, da jeweils zwei Stufen 2. Ordnung kaskadiert werden müssen, um eine Weiche 4. Ordnung zu bekommen. Ausserdem musste das Eingangs-Poti zur Pegeländerung eines Zweigs entfallen, da dafür der Spielraum bei der Eingangsspannung nicht vorhanden ist. Würde, um solchen Spielraum zu gewinnen, die Eingangsspannung erhöht, müsste der Pegel am TT-Zweig wieder abgesenkt werden (so hatte ich das bei den vorherigen Filtern realisiert), damit am MT-HT-Zweig Spielraum für Poti-Anhebung/Absenkung entsteht. Das geht beim Linkwitz-Riley Filter hier nicht, da es die Trennfrequenz und Phase an den Übergängen zu sehr beeinflusst (so wie vorher schon geschrieben). Die "richtige" Anpassung ist also durch die Dimensionierung der Schaltung fest und unveränderlich vorgegeben. Das hat auch einen Vorteil: Ein Poti ist auch immer ein Schwachpunkt, da es sich eher verstellen kann ( seinen Widerstands-Wert leichter ändern) als ein Festwiderstand.

Zitat, Rod Elliott, (Grund, warum kein Poti): https://sound-au.com/project09.htm
"The Linkwitz-Riley filter featured here has (almost) perfect phase-coherency, with no peaks or dips at the crossover frequency....(but)...if the high and low pass sections are not accurately matched, then phase and amplitude errors will result"

Auch dafür gibt es natürlich wieder eine Lösung, nämlich über eine Ausgangs-Puffer-Poti Schaltung (mit einer weiteren OpAmp Stufe hängen, wie im verlinkten Artikel von R. Elliott gezeigt.

Ich habe die Ausgangspuffer-Poti-Schaltung nachfolgend noch nicht drin, wäre aber leicht zwischen den Ausgängen des aktiven MT-HT-Filter Zweigs und dem MT-HT-Verstärker einfügbar.


Filter-Schaltung:




Dazu die MT-HT Passivweiche (hier muss der Mitteltöner gleichpolig zum TT angeschlossen werden, der HT aber gegenpolig):




Aus beiden, der aktiven Weiche und der passiven MT-HT-Weiche, LT-Spice simulierter elektrischer Spannungs-Frequenzgang an den Chassis:




Zum Vergleich der mit Boxsim erhaltene elektrische Frequenzgang der Chassis-Spannungen:




Nach Boxsim resultierender Schalldruckpegel-Frequenzgang:



Die Schalldruckpegel-Übernahmefrequenz von MT/TT liegt knapp über 500 Hz. Das ist ausreichend, um den MT leistungsmässig weniger zu belasten. Die TT W170S sind im unteren Mitteltonbereich noch ausreichend linear und leistungsfähig, so dass auch daher diese erhöhte Übernahmefrequenz gut machbar ist. Die Phasenanpassung wurde auf positiv gepoltes Mitteltonchassis mit der gezeigten Passivweiche optimiert.

Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard und Jörg,

Respekt für das Projekt! Ich würde die (faktische, akustische) Trennfrequenz MT-HT wegen des Hochtöners höher setzen, eher auf ca. 2,5 kHz bei wenigstens 12 dB/Okt elektrisch (etwa analog Visaton Classic GF 200 oder den Visaton Arias).

Sonst versuchte man hier, den G20SC mit vollem Pegel unterhalb seiner Reso (1,9 kHz) zu betreiben. Zudem klirrt das Chassis unterhalb von 2 kHz, was ein kleiner 19er ja auch darf. Geringe Einbußen im (theoretisch optimalen) Abstrahlverhalten würde ich demgegenüber in Kauf nehmen. Ansonsten auch aus Gründen der Belastbarkeit ggf. lieber eine 25er Kalotte nehmen.

VG, Thorsten

Hallo Reinhard,

seufz...
das sieht alles schön aus, die Alto wird dadurch wieder attraktiv...
Aber die W170S in Serie gehen nicht. Das hast Du ja deutlich gemacht. Liegen die beiden W170S in Deinem aktuellen Projekt noch in Serie? Könntest Du die bitte parallel schalten? Als Verstärker muss es dann der L12/2 sein, auch mit +/- 42V betrieben....
Hier ist der Schaltplan L12/2 v.4, der für eine LTspice-Simulation sinnvoll sein mag...

Viele Grüße,
Jörg

Hallo Thorsten,

Danke für Dein Kommentar. Ist ein valider Punkt. Ich schaue mir das nochmal daraufhin an.



Hallo Jörg,

Du hast Dich also definitiv jetzt für Alto entschieden, mit
2 x W170S 4 Ohm parallel an Verstärker 1,
W100S 8 Ohm und G20 SC 8 Ohm, beide über Passivweiche an Verstärker 2,
Verstärker 1 und Verstärker 2 mit Aktivweiche getrennt

korrekt? Also ist die Idee Atlantis aufgegeben?

Ich kann nicht weiter mit all den Bällen gleichzeitig in der Luft...
TT parallel oder in Serie
Alto oder Atlantis
DT94 oder G20SC
W100S oder AL130
und Wünschen nach verschiedenen Übernahmefrequenzen, Filtersteilheiten, usw. spielen.

Viel ist jetzt schon gemacht. Es sollte sich jetzt fokussieren.



Gruß
Reinhard

Hallo Thorsten, Jörg,

ALTO (serielle TT, höhere, steilere Trennfrequenzen bei Aktiv- und Passivfilter)

wie von Thorsten zurecht geschrieben, sollte das G20SC Chassis nicht (auch ein Mitteltonchassis nicht) unter seiner Resonanzfrequenz betrieben werden. Das hatte ich noch übersehen.

Hier die Abhilfe:
Aktivfilter bleibt unverändert bei wie zuletzt ca. 500 Hz Trennfrequenz.
Passivfilter: Trennung des HT-Zweiges erfolgt später (bei ca. 2,8 kHz) und viel steiler. Die Schaltung der Aktivweiche bleibt weitgehend unverändert, lediglich den Pufferbereich habe ich geändert, um besseren Störabstand zu erreichen und für bessere Stabilität des Eingangspuffers. Die Schaltung der Passivweiche ist natürlich hier geändert.

Seht selbst:












Der Frequenzgang ist im Hochtonbereich etwas "zackeliger". Die Phasenlagen sind ja nicht optimal, das äussert sich auch in der etwas stärkeren Vertikal-Winkelabhängigkeit des Frequenzgangs. Das konnte ich mit den Weichen nicht besser kompensieren.

Ich würde sagen, es geht noch - keine Katastrophe. Ich glaube, nun sind alle Anforderungen berücksichtigt:

G20SC8 Ohm statt DT94 als Hochtöner an Verstärker mit max. 50 W (Clippinggrenze)
W100S 8 Ohm als Mitteltöner zusammen am selben Verstärker wie der Hochtöner
Tennung TT- vom MT/HT-Bereich mit phasenkohärenter aktiver Linkwitz-Riley Weiche 4. Ordnung bei 500 Hz
Trennung HT / MT- Bereiche mit Passivfilter 2. Ordnung beim Tiefpass und 3. Ordnung beim Hochpass, hinter dem 2. Verstärker

Aber bisher noch...beide W170S 4 Ohm TT in Serienschaltung hinter 1. Verstärker (max 25 W pro TT-Chassis, zusammen 50 W).


Es folgen noch die Ergebnisse mit 2 x W170S 8 Ohm in Parallelschaltung,
Jörg weil Du jetzt darauf zielst. Viel Vorarbeit und Erfahrung(en) sind ja dafür inzwischen durch die vorangegangenen Entwürfe und Ergebnisse zusammengekommen, die da gleich mit einfliessen.


Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard,
wieder ein Fortschritt. Wie Du ja selbst geschrieben hast, ist die Phasenlage/Schalladdition im Bereich der Trennfrequenz MT/HT noch nicht optimal. Falls diese Variante zum Zuge kommt, würde ich da nochmal ran.
VG, Thorsten

Hallo Thorsten und Jörg,

ja, und es geht immer noch etwas besser.

Thorsten, Du hattest mir den Tip gegeben, dass beide Filterzweige im MT-HT Filter die gleiche Ordnung (hier beide 3. Ordnung) haben sollten, damit bessere Phasenangleichung bei der -6 dB Frequenz erreicht wird. Bislang war MT-Tiefpass auf 12 dB/Octave und HT Hochpass auf 18 dB/Octave.

Es sollte also auch der MT-Tiefpass auf 3. Ordnung umgestrickt werden. Das habe ich gemacht. Und ja, in der Horizontalen gibt es deutlich weniger Auf und Ab im Frequenzgang um die MT-HT Übernahmefrequenz.
Die phasenbedingten Einbrüche bei Abweichung von der Vertikalen bringe ich damit leider nicht weg/kleiner, die müsste man so hinnehmen.


Passivweiche 3. Ordnung (18 dB/Octave):











und der aus der Schaltung mit obiger Passiv- und Aktivweiche nach LTSpice resultierende Frequenzgang der Chassis-Spannungen:




Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard und Jörg,

es sieht nun im Bereich der Übernahmefrequenz etwas welliger aus, aber mit weniger Auslöschungen.
Mit der 18dB Weiche haben wir ein kleines Missverständnis. Ich meinte eine nur einseitige Änderung, um des Phasenproblems ggf. Herr zu werden. Die Filterzweige müssen elektrisch keinesfalls symmetrisch sein.

Wenn man nun den Hochtöner auf 12dB stellt, ist es dann noch besser? An den Werten des MT Filterzweigs müsste man dabei auch noch spielen ...

Viele Grüsse,
Thorsten

Hmmm...... jetzt doch symmetrische Spannungsversorgung der OpAmps?

Dieser blöde Buckel im Frequenzgang der W100S.... doof ist der... ...

Der Buckel geht noch weg, das ist kein Problem, kriegen wir noch hin.

Ich möchte das verstehen.
Was macht U2? Impedanzwandler am Eingang, richtig? Was hat der für einen Gain? 1? Wozu ist C48 da?

Was ist das hier für ein Filter?

Linkwitz-Riley Tiefpass 2. Ordnung 12dB/Okt? Und wie kommt man von der Grenzfrequenz 450Hz auf die Bauteilwerte der Widerstände und Kondensatoren? Oder bei 500Hz?
Was macht C19? Bestimmend sind C16, 20, 47, richtig?
Was macht der Spannungsteiler R25,26?
Hochfrequente Signale über C20,47 auf den invertierten Eingang ausgelöscht und über C16 nach Masse kurzgeschlossen?

Und das hier analog Hochpass 2. Ordnung 12dB/Okt?
Wo kommen die Bauteilwerte her?

Die "Magic Number" 15, wo kommt die her?
C53,54 Hochpass-Spannungsteiler?
R33 = 2 × R35?

So wie das hier?
Die 15 nF sind eine Weltkonstante, nur das R ist relevant?

Etwa so:

Oh Mann, ich geh zu Bett... 🥱😴

Gruß,
Jörg.

Hallo Jörg, Thorsten,

Hier der erste geradlinige Ansatz für das geänderte Projekt mit jetzt parallelen 8 Ohm Tieftönern W170S 8 Ohm (statt vorher W100S, 4 Ohm in Serie) und mit W100S 4 Ohm (statt vorher 8 Ohm) als MT.

Die Alto III C wurde einfach auf die Schaltung mit aktiver Weiche für TT- und MT-HT-Zweig übertragen und dabei die Passivweichenzweige für den MT und den Hochtöner beibehalten. Zusätzlich wurde der DT94 Hochtöner gegen den G20SC 8 Ohm ausgetauscht.

Die Anforderung für Übernahme durch den leistungsschwächeren W100S Mitteltöner bei erst ca. 500 Hz ist erfüllt. Der gesamte leistungshungrige Bassbereich wird durch die beiden parallel geschalteten W170S-8 bedient.

Der Frequenzgang ist in der Horizontalen und in der ebenfalls wichtigen negativen Vertikalen (bei Ohrhöhe unterhalb der relativ hoch positionierten Mittel- und Hochtönern) sehr gutmütig. Lediglich bei positiven Vertikalwinkeln Ohrhöhe oberhalb der Chassisachse von MT/HT treten Frequenzenbrüche bei 600 Hz und ca. 3 kHz ein.






Verwendete Passivweiche:




Elektrischer Chassisfrequenzgang (Boxsim):





Die Umsetzung in die Schaltung der aktiven Weiche folgt.




Jörg, zu Deinen Fragen:

U2 = Puffer, Impedanzwandler, der niedrige Ausgangsimpedanz bereitstellt, Gain = 1
Dem nicht-invertierenden Eingang ist ein 1 kOhm Widerstand vorgeschaltet, um die Stabilität des OpAmp zu verbessern (bei manchen OpAm Typen vorgeschrieben) und den Eingang zu schützen. der Eingangskondensator trennt den Gleichspannungs-führenden OpAmp Eingang vom Boxeneingang ab, damit die angeschlossene Audio-Leitung zum Vorverstärker potentialfrei ist.

C48 = Vorschriftsmässige Abblockung der Versorgungsspannung direkt am OpAmp (max. 1 cm entfernt), der das Schwingen aufgrund von Leitungsinduktivitäten unterbindet.

Was ist das für ein Filter?...
Ich hatte es ja geschrieben: insgesamt ein Linkwitz-Riley 4. Ordnung. Die Bauteiledimensionierung findest Du in Lehrbüchern, Internet, online- Linkwitz-Riley Dimensionierungs Tools. So eins, wie Du ja zeigst. Es ist aus zwei kaskadierten Opamp-Stufen nach Sallen-Key 2. Ordnung mit Q=0,5 aufgebaut und hat den Vorzug, dass es zu keiner 3 dB Überhöhung im Frequenzgang bei Addition der Ausgangspegel der Weichenzweige führt, sondern dabei brettgerade ist. Ausserdem ist eine Weiche dieser Konstruktion phasenkohärent.

15 nF eine Weltkonstante?
Nein, haben sich in diesem Frequenzbereich nur als praktisch erwiesen. Man kann auch anders kombinieren. Ich komme z.B. damit auf einen Widerstandswert, der auch verfügbar ist (15 k und 30 k, jeweils 1% Toleranz) und muss nicht eine Kombination mehrerer Widerstände in Reihe/parallel schalten, um sonst krumme Werte genau einzustellen. Für eine andere Frequenz ist aber ggf. 10 nF oder 18 nF oder je nach Frequenz auch viel mehr oder weniger der bessere Wert, um auf Widerstände zu kommen, die so "passen", dass man kommerzielle 1% Typen dafür bekommen kann, ohne kombinieren zu müssen.

Was macht der Spannungsteiler R25/R26?
Das ist kein Spannungsteiler. Die Funktion ist wie bei R23/R24. Ist Bestandteil der Sallen-Key Filter Architektur.

Etwa so...
Ja, genau so! Du hast es gefunden!


Gruß
Reinhard

Hier die Schaltung zum elektrischen Chassisfrequenzgang der Boxsim Berechnung für die teilaktive Alto Modifikation mit parallel geschalteten TT:



Es sind Sallen-Key Tief- und Hochpass 2. Ordnung mit Q=0,5, die identisch zu Linkwitz-Riley 2. Ordnung sind.
Zu beachten ist in diesem Fall, dass die beiden Filterausgänge nicht wie bei einer Linkwitz-Riley Weiche 4. Ordnung phasengleich sind, sondern in diesem Fall sind die Phasen um 180° verschoben.
Das bedingt, dass hier der Mitteltöner und Hochtöner beide verpolt gegenüber dem Tieftöner angeschlossen wird.



und dazu der Chassisfrequenzgang mit dieser Schaltung u. der passiven Frequenzweiche für MT- und HT-Chassis:




Vorgabe von Boxsim:




Passt!



Jetzt ist nur noch offen, ob das schon so optimal ist, oder ob und welche Verbesserung noch möglich ist.


Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard,

wie hast Du das Sallen-Key-Filter berechnet?
damit?

Da kommt dann 33kΩ statt 36kΩ raus bei Q=0,5 und die Trennfrequenz wird zu 480Hz....
Du hast noch einen anderen Kalkulator, oder?

Hallo Jörg,

die Weiche ist so entworfen, dass die gleichen elektrischen Chassisfrequenzgänge resultieren, wie Boxsim sie als "Effektivspannung an den Chassis" ausgibt. Deshalb zeige ich immer beide. Und damit sollten Deine Zweifel beseitigt sein.

Man nimmt z.B. die 33k (die Du nennst), als ersten Anhaltspunkt, und feinjustiert dann weiter, bis die Frequenzgänge deckungsgleich werden. Du darfst nicht vergessen, dass es hier nicht um den Frequenzgang am Filterausgang geht, sondern um den Frequenzgang an den LS-Chassisanschlüssen, da liegt noch einiges dazwischen, u. die MT-HT Weiche.
"Trennfrequenz" hatte ich den Schnittpunkt der elektrischen Chassis-Frequenzgänge genannt. Das ist aber nicht immer identisch zur -6 dB Grenzfrequenz, wie sie bei Filterdesign gilt. Und Boxsim bezieht Trennfrequenz auf den Schnittpunkt der Schalldruckpegel, also wieder anders. "Trennfrequenz" ist bei Boxsim nicht identisch mit der dort bei der Aktivfilter-Kenndateneingabe angegebenen Frequenz, denn das ist die -6 dB Frequenz, und zwar auf den elektrischen Frequenzgang der Chassisspannungen bezogen, anders als die Ausgabe der Trennfrequenz (unter "Extras").

480 Hz hatte ich nicht genannt, ich sprach von (ca.) 500 Hz. Warum liegt Dir an dem genauen Wert so viel?

Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard,

es ist alles gut. Mir liegt nicht viel an den exakten Werten, ich wollte nur nachvollziehen, was Du gemacht hast, was das für Filter sind und wie sich die Werte der Bauteile ergeben. Ich glaube, ich habe das jetzt verstanden. Ich habe auch gefunden, dass die Grenzfrequenz beim Sallen-Key-Filter = 1/2piRC ist und wie sich die Übertragungsfunktion mit der Güte ändert und warum 0,5 noch ok ist, warum 0,7 ideal ist und alles darüber komisch.



Für mich sieht das alles gut aus. Ich denke, ich baue das so.
Nur habe ich noch das Problem, dass ich zwei verschiedene Verstärker habe: L12/2 für die zwei TT, MX50SE für MT und HT. Das ist ein Kompromiss. Die Verstärker haben unterschiedliche Verstärkungsfaktoren, laut Datenblatt 31 beim L12/2 und 35 beim MX50SE. Ich brauche also noch eine OpAmp-Stufe als Aufholverstärker am Ausgang des TT-Tiefpasses. Wie designe ich das? Für die Feinabstimmung würde ich das von Dir in den alten Entwürfen verwendete Poti einbauen und dann durch Messung Pegelgleichheit herstellen.

U2 und U3 sind Op27 mit symmetrischer Spannungsversorgung. U1 ist noch der MC33071 mit einfacher Spannungsversorgung. Kann ich für U1 auch den Op27 nehmen? Die Spannung am Ausgang von U2 und U3 müsste dann bei 0V liegen, oder? Und bei U1 mit Op27 auch, oder? Dann kann man sich die Ausgangskoppelelkos C14 und C17 sparen, oder?

Gruß,
Jörg

Hallo Jörg,

Q=0,7 ist bei Sallen-Key nicht immer optimal. Das kann man generell gar nicht festlegen. Es kommt darauf an, wie die Anforderungen sind. Sallen-Key ist z.B. im letzten Fall Q=0,5, nicht 0,7, nämlich damit Linkwitz-Riley 2. Ordnung erreicht wird, ohne Überhöhung.

Boxsim setzt da viel voraus. Da steht z.B. Linkwitz-Riley als Aktivfilter zur Auswahl. Und dort muss man angeben, welche Ordnung der hat. Sallen-Key kommt in Boxsim nicht vor. Dann muss man wissen, dass Linkwitz-Riley 2. Ordnung identisch zu Sallen-Key 2. Ordnung mit Q=0,5 ist (nicht 0,7) und dass bei einer Weiche dieser Konfiguration zu 180° Phasendifferenz an den beiden Weichenausgängen führt.

Linkwitz-Riley 4. Ordnung wird durch zwei kaskadierte Sallen-Key Filter 2. Ordnung erreicht, aber in diesem Fall mit Q=0,71. Und an den Weichenausgängen dieser Konstruktion sind die Phasen (nahezu) kohärent.

Dadurch ergeben sich die Unterschiede in der Polung der angeschlossenen Lautsprecher. Das wird bei Deinem Bauvorhaben aber noch komplizierter, weil die Passivweiche da nochmal reinspielt und an deren HT- und MT-Ausgängen je nach Weichenaufbau nochmal Phasenverschiebungen auftreten, die auch von den Induktivitäten der Chassis beeinflusst werden. Die Kunst ist, alles so auszugleichen, dass möglichst wenige und allenfalls nur sanfte Einbrüche im Frequenzgang errreicht werden.

Und...
mal nicht so schnell. Die Entwicklung ist doch noch nicht fertig. Die Basis ist da, aber jetzt geht es noch um die Verbesserungen.

Du willst immer gleich kaufen, bestellen, machen. Erst kommt Planen, Kaufen und Machen kommt erst danach.

Gruß
Reinhard

Ja, ich warte ja...

Wenn der W100S ab 500Hz oder 481Hz einsetzt, kommt er mit seiner Belastbarkeit von 30W nicht an seine Grenze, oder? Oder doch?

Im ersten Ansatz zur Planung für die Version mit der Parallelschaltung der TT gab es eine flache, breite Senke von 2 kHz bis ca. 10 kHz. Das lässt sich verbessern.

Ich habe auch ein steileres Aktivfilter nach Linkwitz-Riley 4. Ordnung versucht, das am MT-HT Ausgang phasengleich zum TT-Ausgang ist. Damit kommt aber die passive MT-HT-Weiche schlechter zurecht und produziert durch Phasenmismatch am TT-MT-Übergang eine Senke bei ca. 550 Hz. Das ist der Grund, weshalb ich an Linkwitz-Riley 2. Ordnung (Sallen-Key 2. Ordnung Q=0,5) für die Aktivweiche festhalte.

Auch an der Trennfrequenz von 500 Hz halte ich fest, um den W100S nicht mit tieferen Frequenzen und dort höherer Leistung zu überfordern.
Damit liegt die Aktivweiche fest. Sie wird in Boxsim für den 1. verstärker mit 425 Hz und Linkwitz-Riley 2. Ordnung eingetragen. Dort ist 425 Hz anzugeben, der - 6 dB Punkt, damit der Schnittpunkt mit der elektrischen Frequenzgangkurve bei knapp unter 500 Hz zu liegen kommt. Auch beim Aktivfilter für den 2. Verstärker sind 425 Hz und Linkwitz-Riley 2. Ordnung einzusetzen - aus demselben Grund.

Für die Passivweiche MT-HT war mein Startpunkt Butterworth 3. Ordnung und für den G20SC Hochtöner auch Linkwitz-Riley 4. Ordnung. In beiden Fällen führt die Boxsim Optimierung unter der Randbedingung, dass die MT-HT Trennfrequenz (Arbeitsbereich) auf 3500 Hz gesetzt wird (damit der Hochtöner nicht schon bei seiner Resonanz zu viel zu tun bekommt), auf ein Mitteltonfilter 2. Ordnung mit Hochtonfilter 3. Ordnung zurück.

Der vorher vorhandene (noch von der originalen Alto-Weiche stammende) 2,2 Ohm Vorwiderstand in der Weiche vor dem 8 Ohm G20SC Hochtöner erkannte die Optimierung als zu hoch und reduzierte ihn auf 0,56 Ohm. Das ist stimmig.

Mitteltöner und Hochtöner sind jeweils beide verpolt zu den Tieftönern anzuschliessen.



Der Frequenzgang ist damit nach Boxsim nahezu optimal. Eine kleine Delle bei 2 kHz, die vom Chassis-Frequenzgang des G20SC stammt, liess sich nicht wegbügeln, wenn die Randbedingung einzuhalten ist, dass der HT nicht zu früh einsetzen darf (HT-Resonanzstelle bei 1,9 kHz).

Auch der Impedanzverlauf ist gut.
Die vertikale Winkelabhängigkeit ist vorhanden, aber gegenüber der vorherigen Basisversion nicht schlechter.






Elektrischer Chassis-Spannungsfrequenzgang (Boxsim):




und der kompletten Schaltung mit Aktivweiche und Passivweiche nach LTSpice:




mit dieser Schaltung der Aktivweiche:




Das sieht jetzt so schon ganz ordentlich aus.
Was evtl. noch wünschenswert wäre, ist ein steilerer und etwas späterer Einsatz des HT. Nch meinen bisherigen vorläufigen Versuchen verstärkt sich dann aber die 2000 Hz Delle etwas.


Es wird ein sehr gut stabilisiertes, brumm- und rauschfreies +15V / -15V Netzteil (jeweils 50 mA), für die Aktivweiche benötigt.

Das Endstufen-Netzteil (Trafo, Gleichrichter) muss +/- 42 V DC für die beiden Verstärker bei einem Strom von 3,3 A jeweils für den positiven und den negativen 42 V Spannungszweig ohne wesentlichen Einbruch der Spannung liefern können.

Das ermöglicht max. 20Veff an den beiden 8 Ohm Tieftönern, die parallel zusammen 4 Ohm Impedanz haben, also Gesamtleistung von max. 20Veff x 20Veff / 4 Ohm = 100 W).


Deine Frage,
" kommt er (der Mitteltöner bei der TT-MT Trennfrequenz) mit seiner Belastbarkeit von 30W nicht an seine Grenze, oder?"

Er kommt an seine Grenze, genauso, wie die beiden Tieftöner. Aber er kommt nicht mehr über seine Grenze. Du kannst immer zu weit aufdrehen, dass Du jedes der Chassis nach Belieben überforderst. Du musst nur die Frequenz entsprechend wählen und den Pegel bei dieser Frequenz hochdrehen. Die Übernahme bei 500 Hz ist nicht zu niedrig. Der Mitteltöner muss ja noch einen Arbeitsbereich haben, sonst ist er unnötig. Natürlich kann man mit den W170S und einem Hochtöner eine 2-Wege Box bauen, die die Begrenzung des W100S nicht hat. 2-Wege hatte ich anfangs empfohlen, Du erinnerst Dich?





Bei 500 Hz liegt bei Maximalansteuerung der Box (d.h. bei der Eingangsspannung, bei der im Bassbereich die beiden Tieftöner an ihrer Nennbelastbarkeitsgrenze von je 50 W liegen), der W100S ebenfalls nahe an dessen Nennbelastbarkeitsgrenze (30 W), in der Simulation sehe ich 32 W.

Der Energiegehalt von Musik folgt ungefähr dem Frequenzgang von rosa Rauschen, fällt also mit steigender Frequenz ab. Deshalb ist für basstarke Musik zwar bei 100 Hz, evtl noch bis 200 Hz, hohe Leistung (hier maximal 2 x 50 W Nennleistung der Bass-Chassis) gefordert, aber bei 500 Hz schon weniger. Deshalb wird der Mitteltöner bei 500 Hz auch nicht überfordert, solange Du bei den beiden Bass-Chassis unterhalb deren Nennleistung bleibst. Durch unkontrolliertes, weites Aufdrehen Deines Vorverstärkers wirst Du alle und jedes Chassis in der Box zerstören können. ich hatte deshalb Picofuses vor den Chassis angesprochen, die in so einem Fall das Schlimmste verhüten.

Das ist die Charakteristik einer HiFi-Box. Wenn Du kompromisslos Leistung willst, musst Du Dich von dieser Art Box verabschieden und stattdessen eine PA-Box kaufen oder bauen. dann reden wir von 300 W oder mehr Boxen Nennleistung und nicht mehr von 30 W und 50 W Chassis. PA sind die Dinger in Diskotheken und auf Bühnen, Arenen, im Kino, usw.. Also Profi-Equipment für "gewaltig laut", aber nicht mehr notwendigerweise HiFi. Aber auch die bekommt man kaputt, wenn man nur laut genug aufdreht (und vorher Gehörschutz aufsetzt).

Gruß
Reinhard

#187 sieht doch nun schon recht stimmig aus. Wie es dann im spezifischen Wohnraum und den individuellen Präferenzen und Abhörbedingungen klingt, steht wieder auf einem anderen Blatt. Das kann keine Simulation ersetzen, selbst Boxsim nicht mit seinen eingemessenen Visaton-Chassis.

Den Hochtöner noch steilflankiger zu trennen, ist bei 3,5 kHz und 18dB nicht notwendig. Im Gegenteil passt er jetzt sehr gut rein. Eher würde ich ihn wieder ca. 1dB absenken, abhängig vom oben Gesagten. Aber hier, bei den passiven Bauteilen, kann man am besten später anpassen, wenn das Ding mal im Wohnraum läuft.

P.S. Ich hatte noch ne Variante mit der 8 Ohm Version des Mitteltöners gemacht, aber die ist ja nun nicht mehr notwendig.

Hallo Thorsten, Jörg,

sieht auch für mich so aus, dass dies (# 187) ein ausgeglichenes Resultat ist.

Ich kann zwar von hier aus eine bestimmte Eigenschaft noch leicht verbessern, z.B. den kleinen Dip bei 2 kHz um 1 dB verringern, aber nur auf Kosten einer anderen Eigenschaft, wie z.B. HT-Pegel bei dessen Resonanzfrequenz und Verschlechterung der vertikalen Winkelabhängigkeit. Das Gesamtergebnis wird nicht besser, wenn man die Eigenschaften alle zusammen wertet.

Ich stelle das deshalb auch nicht hier nicht mehr vor, wäre nur verwirrend.



Jörg,

ich nehme noch Deine Unsicherheit hinsichtlich der Übernahmefrequenz 500 Hz auf und verschiebe die noch um 150 Hz weiter auf 650 Hz. Ich denke, Du fühlst Dich dann wohler, selbst nach dem von mir vorhin dazu Geschriebenen. An der Passivweiche ändert sich dadurch nichts mehr. Nur die Bauteilewerte der Aktivweiche verändern sich natürlich.

Hier bitte:




mit diesem Aktivfilter (lediglich die Sallen-Key Widerstände ändern sich auf 27k (1% Toleranz):




damit Boxsim Frequenzgang:






Boxsim Chassis Effektivspannungen:





Jetzt fertig, oder?


Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard, Jörg,

mit Absenkung des Hochtonbereiches meinte ich nicht die kleine Senke bei 2 kHz, sondern breitbandig den ganzen Bereich von 3 - 20 kHz.
Diese sollte man auch nicht jetzt, sondern NACH Aufbau ausprobieren, s.o., da wir es hier nur mit einer Simulation zu tun haben. Probieren geht schliesslich über Simulieren.

Das Thema vertikale "Winkelabhägigkeit" (=Abstrahlung) würde ich nicht überstrapazieren. Die Chassis sind übereinander angeordnet, da sind Auslöschungen auf der Vertikalen unvermeidlich. Normalerweise hört man ja auf Hochtönerhöhe ... oder hattest anderes vor, Jörg?

VG, T

Die von Thorsten erwähnte Absenkung des Hochtonbereichs kann durch Vergrössern des Vorwiderstands im Hochpass-Zweig der passiven Weiche von 0,68 Ohm auf 1,5 Ohm (-1 dB) oder auf 2,2 Ohm (-2 dB) erfolgen.
Ein Poti kann man da nur zum Ausprobieren nehmen. Auf Dauer sollte es ein Festwiderstand (bevorzugt Metalloxid MOX-Widerstand, da induktionsarm) sein. Ein Poti ist nicht langzeitstabil, ausserdem fliessen da merkliche Ströme, für die die meisten Potis nicht gemacht sind.

Gruß
Reinhard

Hallo Thorsten, Reinhard,

der Hochtonbereich 3 bis 20kHz soll auf keinen Fall verringert werden.
Der Dip bei 2 kHz, der aus dem Chassis-Frequenzgang des W100S herrührt, lässt sich evtl. mit einer sachten Anhebung mit einer auf 2kHz eingestellten Verstärkung beheben wie ich weiter oben schrieb. So ein Element kann ich später selbst noch in den HT-Zweig des aktiven Filters einfügen.

Die 650 Hz Trennfrequenz finde ich tatsächlich gut.

Bei 6kHz und 9kHz findet man ebenfalls kleine Dips. Die könnte man ggf. ebenso wie den 2 kHz Dip behandeln, mit diesen Doppel-T-Gliedern aus dem Nührmann-Buch. Kann man sowas mit LTspice simulieren?

Ansonsten stimme ich Reinhard zu: fertig.
Den Aufholverstärker gegen die unterschiedlichen Verstärkungsfaktoren von TT und MT/HT-Verstärker muss ich noch überlegen.

Gruß,
Jörg

Jörg,

nein, das solltest Du nicht!

Wenn Du da am Aktivfilterzweig was änderst, was hinzubaust, geht die sehr kritische Phasenrelation zwischen den Filterzweigen und von TT auf MT verloren, die so wie es jetzt ist, perfekt ist. Aber das hatte ich schon mal geschrieben!
Davon abgesehen wäre so ein (aktives) Präsenz-Stellglied auch viel zu breitbandig, wollte man es vor die Aktivweiche setzen. Die Bandbreite ist typisch bei 2 kHz Mittenfrequenz mehrere kHz statt nur 200 Hz ca. Dip-Breite.

Grundig SXV 6000, Präsenzsteller Bereiche:


In keinem der Aktivfilterzweige darf irgendein Frequenzgang-veränderndes Element/Schaltungsteil zusätzlich eingefügt werden und auch nicht mehr danach. Jede Änderung des Frequenzgangs (ganz schlimm: parametrische Equalizer und Klangregler!) führt zu Phasenverschiebung. Die Frequenztrennung in einer Weiche hat die Aufgabe, dass die Phasenlagen, mit der ein Ton einer bestimmten Frequenz von zwei verschiedenen Chassis gleichzeitig abgestrahlt wird, wie das an den Übernahmefrequenzen passiert, möglichst gleich sind. Verändert man was an der Phase in einem Zweig, kann die Weiche das nicht mehr erfüllen.

Wenn man da irgendwo was einbaut, was die Phasenlage an beiden Chassis gegeneinander verschiebt, was passieren würde, wenn man eine Amplitudenfrequenzgangänderung in einem Zweig einbaut, überlagert sich der abgestrahlte Ton von unterschiedlichen Chassis mit gegenüber dem Urzustand veränderter Phasendifferenz. Die daraus resultierende Summenamplitude ist kein Sinus mehr, sondern eine periodische Funktion, die bei Phasenunterschied von 180° sogar ganz gelöscht ist. Will sagen, Du bekommst dadurch ganz schwer vorhersagbare Effekte bis hin zur Auslöschung des Tons. Die Amplitude im Bereich des Dips könnte so zwar teilweise angehoben werden, weil aber die Phase nach dem Dip (zu höherer Frequenz) dadurch um 180° verdreht ist, wird ein noch stärkerer Einbruch bei etwas höherer Frequenz gleich nach dem Dip, nun aufgrund destruktiver Interferenz erfolgen. Denn was vorher gleichphasig und stark war, wird nach der Präsenzanhebung gegenphasig und sich auslöschen.

Schau hier:
In der nachstehenden Abbildung siehst Du, wie sich die Phase (grün) durch so eine Amplitudenfrequenzgang-Änderung um 180° verdreht, nicht nur erst im Bereich der Amplitudenanhebung (gilt auch für eine Absenkung), sondern auch dahinter kommt die Phase nicht auf ihren Anfangs-Wert vor dieser Amplitudenanhebung zurück, sondern bleibt 180° verschoben.

Ein Präsenzstellglied, bzw. Doppel-T-regler ist im Prinzip ein Bandpass-Filter, für den gelten beispielhaft diese Kurven für Frequenzgang und Phase.



Du kannst das selbst probieren: Vertausche die Polung eines der Lautsprecher an der Stereoanlage. Dann fehlt Dir im Höreindruck ein großer Teil vom Bass, wenn Du in der Mitte des Stereodreiecks stehst, obwohl die Spannungsamplitude also die Stärke der Membranauslenkung immer noch dieselbe an jedem der beiden Lautsprecher ist. Das macht der Phasenunterschied um 180°, mit der die Bassmembranen dann (gegenphasig) schwingen. Trotzdem machen beide Lautsprecher (für sich genommen) immer noch direkt vor der Membrane denselben Schalldruckpegel.

Jörg, Du hast das mit Phasenrelationen in Weichen, glaube ich, noch nicht (ganz) verdaut. Glaube mir einfach in diesem Punkt, dass das keine gute Idee ist. ich habe sehr viele Stunden damit zugebracht, diese Phasengeschichten so hinzubekommen dass es bestmöglich stimmt.
Auch im Nührmann-Schinken steht nichts davon, dass man parametrische Equalizer oder Doppel-T-Klangregler (Präsenzsteller) in aktive Weichen baut. Das sind Baugruppen ausschliesslich für Klangregelstufen in (Vor-)-verstärkern, die die Anforderungen, die Weichen an Phasenkonstanz stellen, nicht erfüllen müssen und nicht können.

Du wirst vielleicht denken, wieso...das macht doch ein Equalizer oder die Klangregelung im Vorverstärker auch. Wieso ist das jetzt hier ein Drama?

Eine Klangregelstufe in einem Verstärker (daher hast Du die Idee aus dem Nührmann Buch), z. B. die Klangregler / Präsenzanhebung in Deinem Vorverstärker SXV 6000, verändern den Frequenzgang und damit natürlich auch Phase, aber das geschieht nicht in einem der Weichenzweige oder dahinter, sondern davor. Eine solche Pegelanhebung, die vor dem Weicheneingang stattfindet, wirkt auf beide Filterzweige in gleicher Weise, verändert also nicht die Phasendifferenz zwischen den Filterzweigen (für jeweils eine vorgegebene Frequenz).

Der Dip ist so klein, dass er noch nicht stört, nehme ich an. Hören? Glaube ich nicht! Die Frequenzgänge fast aller Boxen haben das so oder schlimmer. Wie schon gesagt, der kommt vom W100S-Chassis selbst, hat mit Weichen nichts zu tun. Wenn das schlimm wäre, hätte Visaton dieses Teil wohl aus dem Verkehr ziehen müssen oder es gäbe Beschwerden von W100S-Nutzern. Dito. für G20SC die kleinen Zackerln. Alle Boxen mit einem W100S haben notwendigerweise den von Visaton für W100S gezeigten 2 kHz Dip oder dieser Dip ist nicht sicher gemessen und "zufällig"? in der publizierten Kurve.
Warum ist der Frequenzgang der Atlantis Box glatter? Weil dort die Frequenzgänge der verwendeten Chassis glatter sind.




Aufholverstärker?

Hier gibt es nichts aufzuholen. Der Pegel an den Eingängen der beiden Verstärker ist genau gleich zum Pegel, den Du am Boxeneingang anlegst. Durch diese aktive Weiche geht nichts verloren. Wäre es anders, dann hätte ich Massnahmen getroffen (so wie anfänglich mit der seinerzeit anderen Schaltung, bei der ich das gemacht habe). Du kommst auf Sachen!


Pegel (Amplitude) vor und nach der Aktivweiche:

rot: Eingangspegel am Boxeneingang
grün: Tiefpass-Pegel am Aktivweichenausgang 1 (an Verstärkereingang 1 für Tieftöner)
blau: Hochpasspegel am Aktivweichenausgang 2 (an Verstärkereingang 2 für Mittel-Hochtöner)



Der Verlauf ist mustergültig, Bei Übernahmefrequenz exakt - 6 dB, bei vollem "Durchlass" 0 dB, also = Eingangspegel. Noch nicht mal ein Bruchteil eines dB geht verloren. Mathematisch: Die Differenz der Amplituden beider Weichenausgänge ergibt wieder die Eingangsamplitude. Differenz statt Summe wegen der 180° Phasendifferenz (= phasenrichtige Amplitudenaddition).

Die Phasendifferenz zwischen den Phasen der Signale von den beiden Aktivweichenausgängen ist frequenzunbahängig genau 180° (= gegenphasig), und darf nicht verändert werden, bei keiner Frequenz (was aber unweigerlich geschieht, wenn man irgendwo einen "Amplitudenbuckel" in den Frequenzgang setzen würde). Die Passivweiche und die beiden zum Tieftöner gegenpolig (= gegenphasig) angeschlossenen Mittel- und Hochtöner sind auf diese 180° Phasendifferenz zwischen den beiden Ausgängen der Aktivweiche angepasst.

Phasenverlauf vor und nach der Aktivweiche:





Tieftonverstärker und kombinierter Mittel-Hochtonverstärker MÜSSEN genau gleich sein.
Das hatte ich schon gesagt. Du kannst nicht einen Verstärker X für den Tieftonbereich nehmen und einen Typ Y für den Mittel-Hochtonbereich!

Du denkst dabei (nur) an den Verstärkungsfaktor - ja, bei unterschiedlichen Verstärkungsfaktoren, den unterschiedliche Verstärkerkonstruktionen praktisch unvermeidlich haben, geht das nicht! Aber ich hoffe, Du nimmst von dem oben Geschriebenen jetzt auch mit, dass es auch bei unterschiedlichen Phasengängen beider Verstärker nicht geht, selbst wenn die Verstärkungen exakt gleich wären, denn damit hättest Du unterschiedliche Phasenverschiebungen in den beiden Zweigen hinter der aktiven Weiche und die Übernahme von Tiefton auf Mittelton würde nicht mehr phasenrichtig erfolgen können.
Es ist sogar möglich, dass ein Verstärker X die Phase gegenüber seinem Eingang invertiert, ein anderer Y aber nicht, weil er z.B. eine Transistorstufe mehr oder weniger hat.

Ergo:
Du musst ZWINGEND gleiche Verstärker für TT- und für MT-/HT-Zweig verwenden, so wie ich bereits geschrieben hatte.
Es sei denn, die beiden Verstärker hätten, durch Messungen (nicht Datenblatt/Prospekt) bestätigt, gleiche Verstärkungsfaktoren von ca. 30 Hz bis 20 kHz UND gleichen Phasengang.

(Könnte ich beides bei mir messen. Unterschiedliche Verstärkungsfaktoren könnte ich um einige dB (wenn es kein zu grosser Unterschied ist) durch Änderung des Fußpunktwiderstands der Gegenkopplung vor dem Gegenkopplungseingang des Differenzverstärkers auf gleiche Verstärkung fest "einstellen". Durch Erhöhung dieses Fußpunktwiderstandes wird die Gegenkopplung vergrössert und die Verstärkung sinkt.Verringern sollte man die Gegenkopplung aber nicht. Also wird die höhere Verstärkung verringert, nicht die geringere vergrössert. Die Phasengänge über die Frequenz dürften bei den beiden Verstärkertypen, die Du ggf. einsetzen möchtest, vermutlich ähnlich sein, so dass das nicht unbedingt ein no-go sein müsste. Aber es müsste geprüft werden, daß nicht einer der Verstärker das Eingangssignal invertiert.)

Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard,

ok, das habe ich verstanden:

• von mir an angedachte Dip-Filter sind zu breitbandig
  
• Zweige der Aktivweiche nicht durch phasendrehende Elemente verunreinigen
  
• Verstärker müssen genau gleich sein wg. Verstärkungsfaktor und Phasenverschiebung
  

Insbesondere die Effekte des letzten Punktes sind größer, als ich dachte.

Weiter oben schlug ich vor, den W100S durch den AL130 zu ersetzen. Das hatte zwei Gründe:

• der W100S ist nur bis 30W belastbar
  
• der W100S hat den Dip bei 2 kHz, den der AL130 nicht hat
  

Den ersten Punkt haben wir durch Hochlegen der Übernahmefrequenz in den Griff bekommen, der zweite Punkt beibt.

Und trotzdem relativierst Du den letzten Punkt wieder in Deinem kursiv geschriebenen letzten Abschnitt, so wie Du es auch vorher schon geschrieben hattest:

• Verstärkung kann man durch Ändern des Fußpunktwiderstandes der Gegenkopplung verringern und damit gleichstellen
  
• Phasenverschiebung ist bei beiden Verstärkern vermutlich ähnlich und kein no-go.
  

und verwirrst mich damit wieder. Ich würde denken, man könnte die Schaltpläne beider Verstärker mit LTspice simulieren und dabei sowohl das Verstärkungsfaktorproblem eliminieren als auch sicher bewerten, wie stark die Phasen gegeneinander verschoben werden. Letzteres im ersten Schritt durch zählen der Transistorstufen, um 180°-Verschiebung zu erkennen, und dann durch Simulation der Phasengänge, verursacht durch unterschiedliche Kondensatoren im Signalweg.

Aber ich vermute, Du antwortest: Du brauchst da nix zu zählen oder zu simulieren, es ist sonnenklar, dass da Phasenunterschiede sind und die bekommst Du niemals ausgeglichen, die Gedanken sind komplett überflüssig, mit nur 39€ Kapitaleinsatz für zwei zusätzliche L12/2 bist Du die Probleme auf einen Schlag los und überleg mal, was ein Tag nachdenken und zählen/simulieren/probieren kostet

Und damit hättest Du auch komplett Recht

Gruß,
Jörg

Hallo Jörg,

ein paar Fragen zur Einordnung: Suchst Du den linealglatten Monitor? Meinst Du, dass das gut klingt im Raum? Bist Du der Auffassung, dass man einen Lautsprecher allein dem Papier nach beurteilen kann, ohne ihn vorher gehört zu haben? Und wie gross ist der Hörabstand bei Dir?

Mir scheint, Deine Anforderungen sind hoch, insbesondere bezogen auf die Preisklasse (hier die Alto 3 Abwandlung mit anderem Hochtöner). Wenn Dich der der kleine Dip beim Mitteltöner schon dem Papier nach stört, kann man auf andere Chassis ausweichen, bei denen aus dem Schwingsystem resultierende Resonanzen besser bedämpft sind. Letztere treten around 1,5 kHz praktisch aber bei jedem TMT oder MT Konussystem auf. Ein prinzipbedingter Nachteil, den man nicht einfach aus der Welt räumen kann. Irgendwelche Kompromisse muss man halt machen.

Vielleicht wäre eine Visaton Classic 200 GF eine Alternative? Gleicher Hochtöner, besserer Mitteltöner, potenter hubfähiger Bass ...

VG, T

Hallo Thorsten,

es ist alles gut . Mir ist das alles doch klar. Die Alto III ist eine günstige Box mit den fast günstigsten Chassis. Natürlich muss man überall Kompromisse eingehen. Die Welligkeit ist bestimmt völlig in Ordnung....
Bessere Chassis = AL130, das hatten wir ja hier auch schon diskutiert.
Besseres Gesamtkonzept = Atlantis, hatten wir hier auch schon diskutiert.

Es ist ja nur ein Hobby, Spielerei, und es macht uns doch Spaß, die Optionen zu diskutieren

Also: alles gut.

Gruß,
Jörg

Absolut Super ist Reinhards Einsatz beim Entwurf der aktiven Weiche. Am Anfang war mir das völlig unklar, wie man sowas praktisch baut. Theoretisch ist das natürlich klar, man nimmt einen Impedanzwandler am Eingang, sucht sich die passenden Filter (i.W. dB/Okt.) aus (welche das sind, kann man in Boxsim ablesen) und verschaltet sie und fertig. Aber wie genau? Wie baut man einen Filter mit Operationsverstärkern? Welche nimmt man? Wie koppelt man die? Was ist mit Phasenverschiebungen? Was macht man mit Pegelunterschieden in den Zweigen (bei Boxsim kann man pro Zweig auch Pegelunterschiede eingeben)? Alles das hat mir und uns hier Reinhard Schritt für Schritt gezeigt, vorgeführt, geduldig erklärt. Ganz toll ist das und es macht unglaublich viel Spaß.

Hallo Jörg,

1. Phasengleichheit beider verschiedener Verstärker, keine Invertierung oder Phasenverschiebung bei einem der beiden gegenüber dem anderen
2. Verstärkungsfaktoren gleich

Verwirrt, weil Du nicht genau genug liest, was ich schreibe und vorher schon dazu geschrieben hatte?

Ich hatte meine Aussage nicht relativiert, sondern präzisiert.
Unter der Voraussetzung, dass die Messung bestätigt, dass die Phasengänge ausreichend gleich sind und keine Phasendifferenz zwischen den beiden Verstärkerausgängen/Modellen vorliegt, ist es möglich, die Verstärkungsfaktoren gleich zu machen.

Deshalb muss man messen[/u] (und messen können). Ich hatt Dir das Angebot gemacht, das für Dich tun zu wollen, und ggf beide auf gleiche Verstärkung zu bringen, wenn die Voraussetzungen erfüllt sind und Du willst.

OK?

Daß man die Verstärkung nicht genau genug simulieren kann, sondern nur mit einem Fehler (ca. +/- 1,5 dB), der für beide Verstärker zusammen schon zu groß ist (delta ggf. bis 2-3 dB), hatte ich bereits vorher geschrieben, hast Du überlesen?

Mit Zählen der Transistorstufen ist es auch nicht getan, um die Phasenkohärenz zu bestätigen. Nochmal: Man muss messen!


LTSpice Simulation: Phasenlage und Verstärkungsfaktor

Wenn ich jetzt das Ergebnis der LTSpice Simulation trotzdem nenne, ist das keine Relativierung. Die Überprüfung durch tatsächliche Messung ist trotzdem nötig. Das auch schon deshalb, weil es von verschiedenen Anbietern und aus verschiedenen Serien unterschiedliche Ausführungen des MX50 und auch des L12 Verstärkers gibt.

Ich will damit nur zeigen, dass die Chance recht gut ist, dass Du MX50 und L12 kombinieren kannst.

Dazu muss ich vorausschicken
Das Nachfolgende gilt für die Simulation für MX50SE und L12-2 V.4 des Anbieters LJM_Audio

UND
Du musst überprüfen, dass der
Widerstand R17 des Verstärkers L12-2 diesen Wert hat: 330 Ohm (nicht 470 Ohm oder einen anderen!)
Widerstand R18 des Verstärkers MX50SE diesen Wert hat: 330 Ohm (nicht 470 Ohm oder einen anderen!)




Unter den genannten Voraussetzungen ergibt LTSpice Simulation:

1. Die Phasengänge von MX50SE (by LJM, neue Version) und von L12-2 (by LJM, V.4) sind kohärent und stimmen gut überein
2. Die Verstärkungsfaktoren unterscheiden sich wenig (Unterschied aus der Simulation nur 0,3 dB, L12-2 hat geringfügig höheren Verstärkungsfaktor.)



Die tatsächlichen Verstärkungsfaktoren (bei 600 Hz und ca. 1 W Ausgangsleistung am 4 Ohm Lastwiderstand; also bei einer Eingangsspannung von 70 mVeff) sind messtechnisch trotzdem zu verifizieren, wie zuvor begründet. Aber die Ausgangsbasis scheint vielversprechend.


Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard,

ach mensch, wie machen wir das denn (MX50SE und L12/2 ausmessen)? Ich hab mich eigentlich schon mit dem Gedanken angefreundet, pro Box zwei L12/2 einzusetzen, je einen für TT und MT/HT, weil ich mir dann um die Phasengänge und Reduzierung des Verstärkungsfaktors im MX50SE keine Gedanken machen muss. Der Entwurf der Aktivweiche mit 650 Hz Übernahmefrequenz ist damit fertig, dachte ich.

Ich habe dann noch überlegt, statt des 33071 auch im TT-Zweig den Op27 einzusetzen. Wäre das nicht sinnvoll? Argument für 33071 war die Stromversorgung. Wegen der Op27 brauche ich nun eh symmetrische Versorgung und dann kann ich die auch im TT-Zweig nehmen, oder?

Ich müsste Dir für das Messen je einen MX50SE und einen L12/2 zusenden und Du misst dann Verstärkungsfaktor und Phasengang aus, oder? Ich hab noch keine Zeit gefunden, die Schaltpläne zu vergleichen.

Ansonsten ist die Aktivweiche grundsätzlich fertig, oder?

Gruß,
Jörg

Wieder haben sich die Posts überschnitten.
Du hast also beide Verstärker simuliert, mmh? Beide mit derselben Railspannug +/- 42V?

Die L12/2 sind noch im Zulauf. Bestellt ist Version 4, mit gleichem Massepotential bei Ground und Input Ground, ohne Spule dazwischen. Genau sagen kann ich das, wenn ich die Teile in Händen halte. Dann kann ich auch R17/R18 angucken.

Dein Simulationsergebnis:
Die S-förmigen Kurven zeigen den Phasengang, richtig? Der L12/2 hat bis 800 Hz deutlich stärkere Verschiebung als MX50SE, richtig? Die Verschiebung ist bei 10 Hz ca. 3°, richtig? Das ist erstens gering und zweitens egal, weil da durch das Filter nur der L12/2 wirkt, oder? Im Übernahmebereich zwischen 500 und 700 Hz ist die Verschiebung zwischen den Verstärkern etwa 0,2°, oder? Ist das bei Berücksichtigung der betroffenen Wellenlängen im Übernahmebereich relevant?

Den Verstärkungsfaktor kann man am Frequenzgang ablesen. Abgesehen davon, dass der Frequenzgang vom MX50SE glatter ist, ist der Abstand etwa 0,3 dB, oder? Könnte man das mit nem Poti ausgleichen oder muss R17 im L12/2 angepasst werden? Rein hypothetisch gesprochen, dass man das erst ausmessen muss, hab ich verstanden...


R18 = orange orange schwarz schwarz = 330 mal zehn hoch null......

Gruß,
Jörg