Mini-High-End-mobile-Box

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Peter.1997
Inventar
#1 erstellt: 01. Mai 2018, 22:00
Hallo liebe DIY-Gemeinde,
nach einiger Zeit des passiven Mitlesens und der Tatenlosigkeit bin ich wieder zurück, mit einigen Ideen.
Kurz und knackig: Ich möchte wieder was bauen, aber mich vorher nochmal absichern, damit das keine Geldverbrennerei wird, denn als Student habe ich kein unbegrenztes Budget. Ich würde mich über ein paar Kommentare und Hilfestellungen sehr freuen!

Die Anforderungen sind natürlich - wie üblich - die eierlegende Wollmilchsau:
- klein
- leicht
- laut
- Bass
- soll nicht sch*** klingen
- einfach zu bedienen (bei Nutzung)
- unter 200€

Mein Entwurf dazu kommt dem schon recht nah, der ist aber unter Zeitdruck in der Uni entstanden, es besteht also sicher noch Verbesserungspotential.
Die Eckdaten:
- Dayton ND91-4 als Subwoofer in ~1l Netto
- Dayton ND90-PR als Passivmembran
- Dayton ND91-4 als Breitbänder in ~ 0,5l (eben das, was mit der Elektronik noch übrig bleibt)
- Wondom TPA250 DSP als Verstärker und DSP
- Wondom Akku-Erweiterung (geplant sind 2 davon parallel, um ein 3s2p Akkupack zu bekommen) mit 18650-Zellen
- Spannungswandler zwischen Verstärker und Akkus, um etwas mehr potentielle Leistung zu bekommen
- dünnwandiges Kunststoffgehäuse (aktuell stehen PE-HD und GFK in der engeren Auswahl)

Hier mal eine Zeichnung, um eine Größenvorstellung zu bekommen, in welchem Rahmen sich das Ganze bewegen sollte:
Boxxx Zeichnung

Konkret habe ich also ein 2-Wege-System geplant, um das Optimum rauszuholen. Damit der Breitbänder bei hohen Lautstärken nicht das Plärren anfängt, wird er per DSP durch einen Subwoofer unterstützt wird, der widerum von einer Passivmembran unterstützt wird.
Zwecks Bass habe ich schon einige kleine Chassis durchsimuliert, im geschlossenen Gehäuse, Bassreflex und mit Passivmembran. Geschlossen konnte mich keiner überzeugen und handelsübliches Bassreflex fällt auch weg, da der Kanal zu lang werden würde und dies bautechnisch schlicht nicht möglich wäre. Glücklicherweise hat Dayton vor nicht allzu langer Zeit kleine Passivmembranen rausgebracht, deren Daten wirklich lecker sind, damit sind wirklich gute Simus entstanden.
Als Treiber bin ich bei den Dayton ND91-4 hängen geblieben. Die grobe Simu schaut vielversprechend aus:
Boxxx Simu
Ca. 80 Hz untere Grenzfrequenz, und mit 30W Verstärkerleistung kommt man auf 95dB Pegel. In Anbetracht der Größe ist das schon ziemlich ordentlich, in diesem Rahmen sollte sich das Ganze bewegen. In dieser Simu ist ja auch noch nicht einbezogen, dass man durch den Boden und/oder Wände einen kleinen Bassboost bekommt, und noch weitere Sachen mit dem DSP anstellen kann (lautstärkeabhängige Bass-Regelung usw.).
Für die Wiedergabe der restlichen Frequenzen habe ich ebenfalls einen ND91-4 herangezogen, weil dieser mit dem kleinen Volumen ganz gut zurechtkommt, einen recht brauchbaren Frequenzgang hat (den man mit dem DSP eh anpassen kann) und es optisch bestimmt auch etwas hermacht, wenn da 3 optisch gleiche Treiber verbaut sind (dies ist jedoch keine Forderung, war eben ein glücklicher Zufall).

Beim Gehäuse bin ich noch etwas unschlüssig, ob das so hinhaut, wie ich es vorhabe. Aktuell habe ich 6mm Wandstärke drin und bin der Meinung, dass das durch die Trennwand als Versteifung ausreichen könnte. Hier eben die Bedenken: könnte.
Als Material habe ich mich anfangs für GFK entschieden, weil es einfach eine enorme Steifigkeit/Schwingungsresistenz aufweist. Der Knackpunkt: Es ist schweineteuer, v.a. wenn die Dicke zunimmt. Deswegen habe ich mich für PE-HD umentschieden, welches in dieser Eigenschaft auch noch recht gut dabei ist, und deutlich günstiger ist. Kleines Extra: Man kann es Schweißen, könnte so also dichte Verbindungen schaffen, ohne Kleben zu müssen.
Holz möchte ich nicht verwenden (außer wenn es letztendlich unabdingbar die beste Lösung ist), da Kunststoff leichter ist und man dünnere Wandstärken nehmen kann, und es ist halt mal was anderes, als der übliche Selbstbauwerkstoff.

Zwecks Chassis und Gehäuse wäre ich über jeden hilfreichen Beitrag dankbar, ich möchte möglichst das Optimum aus Preis/Leistung/Handhabung rausholen und schon gar keinen Griff ins Klo landen.

Die restliche Beschaltung (Verstärker, Akku..) ist schon ziemlich fix, hier bin ich aber auch für weitere Vorschläge offen. Geplant ist eben ein Verstärker mit DSP, mit dem sich eine einfache Handhabung realisieren lässt: Schalter für An/Aus, Audioeingang (Klinke) und ein Poti zur Lautstärkeregelung. Der Rest (Bassregelung, Frequenzweiche, Pegelanpassung...) wird intern geregelt. Aus einem früheren Projekt habe ich mit dem Sure DSP bzw. SigmaStudio schon etwas Erfahrung sammeln können, mit etwas Hilfe und Einarbeitungszeit sollte es also möglich sein, da was brauchbares rauszuholen.
Als Stromversorgung setze ich auf 18650-Zellen und nehme als Halterung die Akku-Erweiterung von Wondom. Diese hat auch gleich ein integriertes BMS und genug Stecker, um da mehrere parallel zu schalten und eine Ladebuchse nach außen zu legen. So erspart man sich Risiken und die elendige Fummelei beim Selbst-Zusammenlöten (habe ich auch schon gemacht, funktioniert, ist aber recht stressig und man kommt kaum günstiger weg).
Zwischen Verstärker und Akku soll noch ein Spannungswandler (auf ~24V eingestellt), hier habe ich mich allerdings noch nicht entschieden. Die meisten Kompakten sind nicht für hohe Dauerlasten ausgelegt, allerdings hat man bei Musik ja hauptsächlich nur Impulsspitzen. Ich habe auch mehrere Kompakte Step-Up-Converter schon mit einem kleinen Kühlkörper ausgestattet und sie verbaut (z.B. an einem TDA7498, eingestellt auf 32V, der eine Kid Rock befeuert und dabei nicht wirklich geschont wird). Abgeraucht ist noch nichts und die Wärmeentwicklung ist moderat, der Praxistest ist also erstaunlicherweise positiv ausgefallen.

Ich bedanke mich schon mal im Voraus für jede investierte Zeit und jede Hilfe!


[Beitrag von Peter.1997 am 01. Mai 2018, 22:10 bearbeitet]
Reference_100_Mk_II
Inventar
#2 erstellt: 02. Mai 2018, 09:33
- klein
- leicht
- laut
- Bass
- soll nicht sch*** klingen
- einfach zu bedienen (bei Nutzung)
- unter 200€

Hmm. Das wird hardcore.
Alleine dein 3s2p Akku wird ja schon gut 50€ kosten wenn du nicht die billigsten Zellen nimmst.

Beim Gehäusematerial täte ich klassisch auf 6,5mm MPX setzen (habe ich unter anderem hier gemacht, damit du mal ein Beispiel hast *klick*), das ist mit einer kreuzversteifung bei deinem Volumen.
Und es ist günstig und einfach zu verarbeiten.

ich denke aber, ich würde einen anderen Breitbänder nutzen. Einen der höher kommt. Bzw. der besser mit den Höhen klar kommt.
Schau dir mal den Visaton FRS 5 X an.
Das ist an und für sich ein Hochtöner den man EXTREM tief ankoppeln kann.
So 300Hz sollten ohne Probleme machbar sein.
Und sein Rundstrahlverhalten ist halt top, weil er so klein ist.

Und 30W für 95dB...
Bei 32V Betriebsspannung aus 11V Akkuspannung.
Wie lange soll das Dingen denn so laufen?
3s2p sind miit GUTEN 18650ern doch vielleicht 70Wh.
30W Pout / 0,95 für den Amp Wirkungsgrad und nochmal / 0,85 für den Step-Up.
So kommen wir auf 37W Aufnahme.
Damit hat der Akku schon nurnoch halbe Kapazität.
Und dann hat man nichtmal laut gehört. "Nur" 95dB.

Und WinISD rechnet bereits mit einer Grenzfläche. Da kommt nur was dazu wenn die Box zusätzlich zum Boden noch an einer Wand steht oder gar in einer Ecke steht.

Klar, für die Größe schon recht gut.
Aber was könnte die Box dann besser als z.B. ne große fertige von JBL oder H/K ?

Ich will dir dein Projekt nicht madig machen, nur haben diese Hersteller schon meist >99% rausgekitzelt wenn es um mobile Boxen geht.
Und dafür haben sich teils millionenschwere Budgets zur verfügung.
Peter.1997
Inventar
#3 erstellt: 02. Mai 2018, 10:35

Das wird hardcore

Nennen wir es "Herausforderung".


Ich will dir dein Projekt nicht madig machen, nur haben diese Hersteller schon meist >99% rausgekitzelt wenn es um mobile Boxen geht.

Das ist mir durchaus bewusst, aber ich möchte es trotzdem machen; aus dem einfachen Grund: weil ich's kann und weil's mir Spaß macht. Wenn man strikt nach diesem Argument geht, wäre die gesamte DIY-Szene hinfällig, da es für jeden Anwendungszweck schon zig verschiedene Lautsprecher auf dem Markt gibt. Es ist halt ein schönes Hobby und man hat am Ende mehr Bezug zu seinem Böxchen, solltest du doch eigentlich kennen.
Ich will zeigen/mir beweisen, dass man (bzw. ich) mit DIY auch mehr anstellen kann, als nur einen Breitbänder in eine Kiste zu pflanzen und ein billiges Chinaboard mit Bleigelakku als Antrieb einzusetzen.



Alleine dein 3s2p Akku wird ja schon gut 50€ kosten


40€: 20€ für die beiden Wondom-Halterungen und Panasonic-Zellen. Ich habe schon einige Projekte mit diesen Zellen realisiert und habe durchweg gute Erfahrungen damit gemacht. Ob sie wirklich 3400mAh Kapazität haben, kann ich nicht sagen, aber sie sind auf jeden Fall ordentlich.
Bei Musik hat man ja nicht dauerhaft hohe Lasten anliegen und damit wird bestimmt auch nicht die ganze Zeit volle Power gehört, ich denke, dass das mit 3s2p ziemlich gut hinkommen sollte.

Aktuell liegen die Gesamtkosten bei etwa 170€ (mit Kleinteilen wie Audiobuchse, Schalter, Kabel etc.).


6,5mm MPX


günstig und einfach zu verarbeiten

Bin ich bei dir, behalte ich im Hinterkopf. Kunststoff wäre halt mal was anderes und ich würde gerne die Praxiserfahrung damit selbst sammeln, aber MPX ist eben das gewohnt und erprobt.


WinISD rechnet bereits mit einer Grenzfläche.

Das ist in der Tat gut zu wissen, danke!


Zwecks Mittel-Hochtöner: Hier wollte ich mir der Trennfrequenz eher unten bleiben, 200Hz als obere Schmerzgrenze. Der FRS5X scheint mir dafür etwas zu schwach auf der Brust, es sei denn, man setzt ihn wirklich erst ab 300Hz ein.

Die Chassisauswahl ist noch nicht fix, hier sind weitere Vorschläge sehr willkommen.


[Beitrag von Peter.1997 am 02. Mai 2018, 10:37 bearbeitet]
MK_Sounds
Stammgast
#4 erstellt: 02. Mai 2018, 12:19
Hab auch noch so ein Projekt in der Schublade liegen (wird auch fortgesetzt, wenn wichtigere Projekte erledigt sind), bei dem ich ebenfalls den Dayton ND91-4 in der näheren Auswahl habe.
Aus Gründen der Anordnung habe ich mich für ein Downfireing Konzept entschieden. Sprich TT und Passivmembran auf der Unterseite.

Ich würde an deiner Stelle auf jeden Fall keinen Breitbänder ohne Hochtonunterstützung verbauen. Das Winkelverhalten ist einfach murks.
Nachdem das Projekt ohnehin das Vorhandensein von Messequipment impliziert, würde ich gleich auf 3 Wege gehen. Evtl. dann Teilaktiv (so käme man mit 2 Endstufenkanälen aus). Die 3 Chassis dürften wohl auch problemlos im anvisierten Volumen untergebracht werden können.

Ob 95 dB reichen solltest du vorher vllt testen. Da der TT die limitierende Komponente ist, würde ich darüber nachdenken 2 zu verbauen. Sofern sich das aus Platzsicht umsetzen lässt.

Zur Fertigung:
5 mm MDF wäre auch eine Option. Ich hatte mir bei meinem Projekt Gedanken gemacht, das Gehäuse aus dem 3D-Drucker zu lassen. Dann eine Lage GFK (oder vergleichbares) überlaminieren. Ob sich dadurch Kosten einsparen lassen müsste man prüfen.

Ansonsten natürlich interessantes Projekt. DIY wird eben nicht mit zunehmender Größe schwieriger, sondern bei abnehmender.

Edit:
Alternatives TT Chassis: Tymphany SLS-85S25CP04-08.


[Beitrag von MK_Sounds am 02. Mai 2018, 12:21 bearbeitet]
SagIchNicht5582
Stammgast
#5 erstellt: 02. Mai 2018, 12:20
Du kannst es ähnlich wie Bose machen;
Zwei Langhub BB (Dayton ND91 ist gut) und Passivmembranen aus der Bucht.

Die Passivmembranen kannst du welche mit 90mm nehmen und 4 davon (2vorne, zwei hinten)
(Falls du drannkommst wäre 2x Peerles 3.5" PR am besten gibts aber nicht in DE)

Dann hast du ~ 180cm² Membranfläche aus einem 2Liter Gehäuse

und ggf, 2 HT.


[Beitrag von SagIchNicht5582 am 02. Mai 2018, 12:21 bearbeitet]
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