Mobile 2.1 Anlage mit vorhandenen Satelliten

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KingKarlI
Neuling

#1 erstellt: 08. Mai 2022, 12:12

Hallo zusammen,

ich benötige Hilfe beim Bau einer mobilen 2.1 Anlage, bzw. genauer gesagt beim Bau des Subwoofers.
Bis letztes Jahr hatten wir ein mobiles 2.1 System, dessen Satelliten-Lautsprecher auf 1 m langen Stangen rechts und links neben dem separaten Subwoofer aufgestellt wurden. Ausgangspunkt des Systems war ein SpeedLink Gravity 2.1 Subwoofer (SL8231), in dessen Inneren die ganze Elektronik verbaut war. Die ursprünglich mitgelieferten Satelliten haben wir durch zwei Bose Redline Single Cube vom ‘Acoustimass 3 Series III’ ersetzt. Als Akku kam ein Zippy 4000 mAh 6S Lipo zum Einsatz. Dieser wurde auf 2x3S umgelötet, um auf 12 V Spannung zu gelangen.

So etwas in der Art würde ich nun gerne in etwas potenter wieder bauen. Nun aber zunächst zum Fragebogen:

Wofür ist eure Box gedacht?
Sowohl Hintergrundbeschallung von 5 Leuten beim Grillen als auch Party mit 10 Personen, die zum Tanzen gebrachte werden wollen.
Musik: Tendenz zu elektronischer Musik aber außer Klassik eigentlich alles Querbeet.

Größe & Gewicht
Die Kiste darf insgesamt maximal 260x400x350 mm (BxTxH) groß werden.
Gerne so leicht wie möglich. Allerdings auch so stabil, dass man sich auch mal auf die Kiste setzen kann. Dachte an 12 mm Multiplex.

Akustischen Präferenzen
40 % Bass
30 % Lautstärke
30 % „guter Klang“

Laufzeit
Wünschenswert wären mindestens 8-10 Stunden bei erhöhter Lautstärke, sodass man problemlos einen Abend lang feiern kann. Das System muss nicht den halben Campingplatz beschallen können aber es sollte im Umkreis schon als „laut“ wahrgenommen werden.

Weitere relevante Infos
Habe keinerlei Erfahrung im Lautsprecherbau.
Meine Möglichkeiten der Holzbearbeitung sollten ausreichen: Tischkreissäge, Kapp- und Gehrungssäge, Oberfräse inkl. Fräszirkel. Zur Not habe ich eine Schreinerei an der Hand.
Messmöglichkeiten: Lediglich Multimeter.
Elektrotechnik-/Löterfahrung: Ich selbst habe noch keine, wollte mir aber ohnehin schon länger Grundkenntnisse aneignen und nehme dieses Projekt jetzt zum Anlass. Auch hier gibt es aber zur Not Hilfe im Freundeskreis. Wird schon klappen.

Vorhanden:

China 2.1 Amplifier Board ZK-TB21
TPA3116 Chip, 2x50 W+100 W, Lowpass des Subwoofers zwischen 80-500 Hz regulierbar.
Akku
Zippy 4000 mAh 6s bereits vorhanden.
Ein Voltmeter um die Spannung im Blick zu behalten; wird von der alten Anlage übernommen.
Es muss kein internes Ladegerät verbaut werden. Ich habe kein Problem damit, den Akku zum Laden auszubauen. Ließe es sich jedoch leicht und kostengünstig umsetzen, würde ich es in Betracht ziehen; hat aber untergeordnete Priorität.
Satelliten
Würde gerne wieder die Bose Redline Single Cube verwenden. Die habe uns bis jetzt gereicht und die Erdspieße zum Aufstellen sind bereits vorhanden.
Hier die Infos, die ich dazu gefunden habe:
Driver Complement
• Two 2.5" (6.4 cm) magnetically shielded wide-range drivers in cube speakers → „hörbar“ ab 200-280 Hz
Compatibility/Impedance
• Compatible with receivers or amplifiers rated from 10 to 100 watts per channel rated 4 to 8 ohms
• IEC rating: 50 watts per channel

Planungsstand:
Bis jetzt habe ich mit Hilfe von Projekten hier im Forum, Videos von DjDump und der Homepage von Reference_100_Mk_II folgendes planen können:

Gehäuse
Habe meine ersten Schritte in SketchUp getan und rausgekommen ist folgende Idee

In der hintere Aussparung sollen die Satellitenlautsprecher und dazugehörige Kabel sowie der Akku verstaut werden können.

Volumen:
Innenmaß (BxTxH): 236x352x326 mm = 27 l
- Staufach (BxTxH): 236x100x200 mm = 4,7 l
- Fach der Regler (BxTxH): 74x50x174 mm = 0,6 l
- BR-Rohr (DxL) 75x250 [beispielhaft] = 1,1 l
- Chassis1 l (?)
_____
Nettovolumen 19,6 l

Kann man das mit den "Stufen" so bauen oder sind die zwei innen liegenden „Kisten“ von Nachteil?
Kann das Board einfach frei im Inneren des Subwoofers verbaut werden (und wird durch die Luftbewegung sogar noch gekühlt?) oder sollte es einen eigenen Kasten bekommen (weil durch die Vibrationen etwas kaputt gehen kann)?
Ich brauche einen Tieftöner:
Habe mich an der Liste, die Reference_100_Mk_II hat auf seiner Homepage zu mobilen Subwoofer erstellt hat, orientiert. Preislich hatte ich grob 50 € angepeilt. Dafür gibt es z.B den

Visaton W 200 S 4Ω
Nennbelastbarkeit75 W
Musikbelastbarkeit115 W
Nennimpedanz Z4 Ohm
Übertragungsbereich (-10 dB)fu–6000 Hz
(fu: untere Grenzfrequenz abhängig vom Gehäuse).
Mittlerer Schalldruckpegel88 dB (1 W/1 m)
Abstrahlwinkel (−6 dB)48°/4000 Hz
Grenzauslenkung+/−10 mm
Resonanzfrequenz fs29 Hz
Magnetische Induktion1,1 T
Magnetischer Fluss600 µWb
Obere Polplattenhöhe5 mm
Schwingspulendurchmesser35 mm
Wickelhöhe12 mm
Schallwandöffnung184 mm
Gewicht netto1,5 kg
Gleichstromwiderstand Rdc3,4 Ohm
Mechanischer Q-Faktor Qms3,99
Elektrischer Q-Faktor Qes0,38
Gesamt-Q-Faktor Qts0,35
Äquivalentes Luftnachgiebigkeitsvolumen Vas65 l
Effektive Membranfläche Sd214 cm²
Dynamische bewegte Masse Mms28 g
Antriebsfaktor Bxl7,7 Tm
Schwingspuleninduktivität L1,5 mH
Anschlüsse4,8 x 0,8 mm (+)/2,8 x 0,8 mm (-)

Dieser ist bei Reference_100_Mk_II jedoch mit 25L @ 41Hz angegeben. Laut Hersteller wäre auch noch ein Gehäuse mit 20 l @ 45 Hz okay. Ist der schon zu groß?

Ebenfalls für ca. 50 € gibt es den Gradient CR-200 [Empfehlung von Reference_100_Mk_II: 20L @ 47Hz]
33-3000Hz,
8Ω,
90dB,
Fs=38,4Hz,
VAS=41,4,
Qts=0,304
Habe leider nicht mehr Infos gefunden

Der MONACOR SP-8/150PRO für ca. 60 € wäre auch noch im Rahmen bzw. ist aufgrund des höchsten Kennschalldrucks in der Liste mein Favorit (sofern ich den Beitrag von Reference_100_Mk_II richtig verstanden habe)
[Empfehlung von Reference_100_Mk_II: 20L @ 55Hz]
Lautsprechertyp: 8``
Frequenzbereich: f3-3000 Hz,
Resonanzfrequenz (fs): 56 Hz,
Nennbelastbarkeit (RMS): 150 W,
Musikbelastbarkeit (MAX): 300 W,
Kennschalldruck: 93 dB/W/m,
Nachgiebigkeit (Cms): 0,35 mm/N,
Bewegte Masse (Mms): 22,8 g,
Mechanische Güte (Qms): 1,52,
Elektrische Güte (Qes): 0,41,
Gesamtgüte (Qts): 0,32,
Äquivalentvolumen (Vas): 22 l,
Gleichstromwiderst. (Re): 7,2 Ω,
Kraftfaktor (BxL): 11,96 Tm,
Schwingspulenind. (Le): 2,0 mH,
Schwingspulendurchm.: Ø 50 mm,
Schwingspulenträger: Aluminium ,
Lineare Auslenkung (XMAX): ± 6 mm,
Eff. Membranfläche (Sd): 213 cm2,
Magnetgewicht: 850 g,
Magnetdurchmesser: Ø 120 mm,
Einbautiefe: 90 mm,
Abmessungen: Ø 210 mm x Ø 185 mm x 100 mm

Welchen würdet ihr nehmen oder gar einen anderen empfehlen?
Sind 8 Zoll Chassis aufgrund der vorhandenen Breite der Box von 236 mm überhaupt die richtige Größe oder sollte rechts und links neben dem Chassis mehr Platz sein?

Zwar habe ich auch schon mit WinISD rumgespielt, jedoch habe das mit der Tuningfrequenz wohl nicht verstanden.
Ich glaube zu wissen, dass die Tuningfrequenz die Frequenz ist, bei dem der Subwoofer „am besten arbeiten“ kann, weil Lautsprechermembran und die im Inneren geschobene Luft genau gegenläufig sind und so am meisten Druck aufgebaut werden kann. Auch weiß ich, dass die Tuningfrequenz vom Volumen des Gehäuses und der Länge des BR-Rohrs bestimmt wird.
Aber wonach wähle ich die Tuningfrequenz aus, um anschließend die Länge des BR-Rohrs zu bestimmen?

Für jegliche Hilfe bedanke ich mich bereits jetzt recht herzlich

KingKarlI
Neuling

#2 erstellt: 15. Mai 2022, 10:39

Keiner 'ne Meinung, Anregung oder Verbesserungsvorschläge?

audio.novize
Stammgast

#3 erstellt: 15. Mai 2022, 12:08

KingKarlI (Beitrag #1) schrieb:

Zwar habe ich auch schon mit WinISD rumgespielt, jedoch habe das mit der Tuningfrequenz wohl nicht verstanden.

Mir hat beim Verständnis folgendes Video geholfen:

KingKarlI
Neuling

#4 erstellt: 16. Mai 2022, 21:04

Danke für das Video @audio.novize

Werde mir den MONACOR SP-8/150PRO und als BR-Rohr das MONACOR BR-70HP besorgen. Bei 20 l @ 55 Hz beträgt die Länge bei einem gemittelten Durchmesser von 76,8 mm lt. WinISD ca. 17,3 cm.

KingKarlI
Neuling

#5 erstellt: 07. Jun 2022, 11:53

Lange hat's gedauert aber nun konnte ich endlich mit dem Bau beginnen.

Die Bretter sind geschnitten, Falze und Nuten gefräst.

Habe mich für ein Stecksystem mit Falzen und Nuten entschieden um es später beim Zusammenleimen einfacher zu haben - und außerdem wollte ich meinen kleinen Frästisch ausprobieren ;-)

Insgesamt bin ich recht zufrieden mit dem bisherigen Ergebnis. Alle Bretter sitzen straff ineinander, sodass die bis jetzt nur zusammengesteckte Box am Deckel hochgehoben werden kann, ohne auseinander zu fallen. Auch die Stabilität ist mehr als ausreichend, vielleicht sogar schon etwas übertrieben. Werde jedenfalls keine Querstreben einbauen müssen.

Die Aussparungen für Chassis und BR-Rohr werde ich als nächstes fräsen. Der Einbau der Bedienelemente und die Verkabelung stehen danach an.

KingKarlI
Neuling

#6 erstellt: 21. Jun 2022, 21:41

Eigentlich wollte ich heute Abend voller Stolz vom nächsten erreichten Zwischenziel berichten.

Habe übers Wochenende die Elektrik fertig gestellt

und die Kiste verleimt

Dann heute Abend die Kanten mit einem Fräser (R10) abgerundet

Dem aufmerksamen Leser wird nun aufgefallen sein, dass ich in der Hektik des Leimens die Frontplatte falschherum eingesetzt habe, sprich Bassreflexrohr oben statt unten und Chassis unten statt oben🤦‍♂️🤦‍♂️🤦‍♂️

Sofern ich es richtig verstanden habe, sollte es jedoch eigentlich keinen Unterschied machen, ob das BR-Rohr oben oder unten sitzt, richtig?

Darauf stellt sich mir jedoch eine Folgefrage: Bei einem Nettovolumen von ca. 23,5 l, einer Abstimmfrequenz von 53 Hz und einem gemittelten Durchmesser von 76,8 mm käme ich auf eine Länge des BR-Rohrs von 15,4 cm. Damit hätte ich vom Ende des BR-Rohrs noch gute 9 cm Platz bis zur Rückwand. Reicht das noch aus?

Kann ich das insgesamt so lassen oder sollte ich mir lieber Gedanken machen, wie ich eine neue Frontplatte eingesetzt bekomme?

Zalerion
Inventar

#7 erstellt: 22. Jun 2022, 07:08

Alles was du als Parameter geändert hast, kannst du in der Simulation mit angeben und solltest dann entsprechend die Änderung sehen.

Generell macht es wenig Unterschied, aber es gibt tatsächlich Änderungen, wie virtuell verlängerte Kanäle, die deutlichen Einfluss haben können. Das gilt vor allem für Kanäle am Rand (eckig, nicht mit Rohr).
Wie sehr dich das beeinflusst -> Simulation

Auf der anderen Seite sind unsere Ohren sehr tolerant, jetzt wo es so ist einfach mal einbauen und hören/messen. Wenn es gar nicht geht, kann man es immer noch ändern.

[Beitrag von Zalerion am 22. Jun 2022, 10:39 bearbeitet]

KingKarlI
Neuling

#8 erstellt: 27. Jun 2022, 20:55

Zunächst danke für Deine Antwort.

Habe mich allerdings dazu entschieden, eine neue Frontplatte einzusetzen. Meine Überlegung war, dass die Papiermembran des Chassis dann weiter weg vom Boden ist und nicht so schnell Feuchtigkeit ziehen kann. Außerdem wäre das Chassis sonst genau auf Tritthöhe. Zwar kommt ein Gitter drüber aber sicher ist sicher. Keine Ahnung, in wie weit die Befürchtungen begründet sind, jedenfalls war ausschlaggebend, dass das BR-Rohr der Platine im Weg war und ich das Bedienelement nicht mehr einsetzen kann.

KingKarlI
Neuling

#9 erstellt: 10. Jul 2022, 11:19

So, bin mittlerweile in den letzten Zügen des Projekts.
Die neue Frontplatte ist verleimt und der Lautsprecher wartet aufs Lackieren.

Ich hätte allerdings noch eine Frage / Bitte um Bestätigung oder Korrektur bzgl. des Ablängens des BR-Rohres:

Ich habe das Monacor BR-70 HP

Wenn ich davon den gemittelten Durchmesser nehme, komme ich auf (96,5-57)/2 = 19,75 + 57 = 76,75 mm bzw. der Rechner von hifi-selbstbau kommt auf 79,75 mm. (Warum habe ich 3 mm weniger?)

Das Volumen der Box habe ich wie folgt errechnet.

Dort nicht berücksichtigt sind das Volumen der Platine, des Haltebrettchens und sämtliche verlegte Kabel, weshalb ich einfach mal auf 23 l abrunde.
Dann komme ich bei einer Abstimmfrequenz von 53 Hz auf eine Länge des BR-Rohrs von 159 mm.

Stimmt das soweit oder habe ich irgendwo einen Fehler?

KingKarlI
Neuling

#10 erstellt: 05. Aug 2022, 19:46

So, es ist (fast) vollbracht.

Nachdem ich die Frontplatte mit einem Abstand von ca. 10 mm zum Rand grob mit der Stichsäge ausgeschnitten und den übgrig gebliebenen Überstand mit der Oberfräse um 6 mm verringert habe, konnte ich die neue Frontplatte einsetzen. Von deren Rückseite habe ich dazu, ebenfalls auf einer Breite von 10 mm, 12 mm weggefräst um so wieder auf das ursprüngliche Maß von 18 mm zu gelangen.

Dann ging es auch schon ans Lackieren, obwohl ich es tatsächlich etwas schade fand, das m.M.n. schöne Holz und dessen Konstruktion einfach zuzukleistern.
Ich habe Warnex und die gelbe Strukturwalze verwendet und bin mit dem Ergebnis recht zurieden. Alle großen Flächen ließen sich problemlos streichen und haben in ihrer Struktur so ziemlich den "Feinheitsgrad", den ich mir vorgestellt hatte. Einzig auf der nach innen versetzten Frontplatte und die dadurch entstandenen 24 mm breiten "Ränder" ließen sich besch..eiden rollen, ohne nicht gleich an den angrenzenden Ecken/Flächen wieder alles zu verschmiedern. Bin dann dazu übergegangen, mit deinem Pinsel zu tupfen. Mit diesem Teil bin ich nicht ganz zufrieden aber man muss schon genauer hinschauen um die Unterschiede zu sehen. Habe zwischen dem ersten und zweiten Antrich ca. 10 Minuten gewartet und zwischen dem zweiten und dritten ca. 20 Minuten. Keine Ahnung ob das große Auswirkungen hat, habe ich allerdings irgendwo so gelesen und würde es wieder so tun.

Dann noch Dichtband im Chassisausschnitt, dem Bedien- und den Anschlussterminal verlegt und die Bohrlöcher der Stromversorgung und des Schalters mit Heißkleber verschlossen. Jedoch ist der Schalter, warum auch immer, nicht komplett luftdicht eingesetzt. Ich werde es mal mit Leim versuchen.

Fertig sieht der Subwoofer so aus:

Das Display hab ich mit Sekundenkleber abgedichtet. Die Lösungsmittel haben leider Ausgasungen hinterlassen

Habe für das Klavierband Platz ausgestemmt, es mit Epoxy eingeklebt und mit einer Leiste wieder verschlossen, sodass innen und außen nur das Scharnier zu sehen ist

Die Klappe wird durch vier Magnete gehalten.

Beim 10" Gitter musste ich an den Seiten jeweils zwei Reihen abschneiden, damit es noch passt. Sieht aber wie ich finde eigentlich ganz gut aus.

"Aufgebaut" sieht das Ganze so aus

Eckdaten
Maße: 260x400x400 mm
Gewicht: 11,7 kg (ohne Stangen)
Laufzeit: bestimmt 20 Std auf normaler Lautstärke; Laut locker einen Abend lang
Lautstärke: So laut, dass ich ihn bis jetzt noch nicht voll aufgedreht habe
Kosten: ca. 170 €

Bleibt nur noch die Frage bzgl. der Länge des BR-Rohres. Wäre echt dankbar wenn sich jemand dazu äußern würde.

technobruder
Hat sich gelöscht

#11 erstellt: 06. Aug 2022, 17:57

Zu 100% stimmt die Simulation meist nicht, aber ob deine Box am Ende ein paar Hz höher oder niedriger abgestimmt ist als die Simulation berechnet hat hörst du sowieso nicht raus.

Wenn der Klang passt würde ich es genau so lassen.

PS: Cooles Projekt, falls du die Möglichkeiten hast das Ergebnis zu messen würden mich die Ergebnisse sehr interessieren.

[Beitrag von technobruder am 06. Aug 2022, 17:59 bearbeitet]

KingKarlI
Neuling

#12 erstellt: 08. Aug 2022, 19:23

Danke

Ich habe zwar absolut keine Ahnung, wie man Lautsprecher ausmisst aber eine Messung würde auch mich interessieren.
Kannst du eine Anleitung empfehlen?
Kann man "jedes" Mikrofon dafür nehmen oder muss es eine spezielle Art sein? Könnte auf ein AKG C 1000 S oder ein Oktava MK-012-01 zurückgreifen

technobruder
Hat sich gelöscht

#13 erstellt: 09. Aug 2022, 20:59

Davon hab ich selbst leider auch keine Ahnung.

Es gibt auf jeden Fall spezielle Messmikrofone, die dann auch noch kalibriert werden (können). 'Fürs Grobe' geht das soweit ich das mitbekommen habe auch mit normalen Mikros. Eine Anleitung kann ich dir leider auch keine empfehlen. Aber andere hier im Forum bestimmt!

lonelybabe69
Inventar

#14 erstellt: 09. Aug 2022, 21:41

technobruder (Beitrag #13) schrieb:

Es gibt auf jeden Fall spezielle Messmikrofone, die dann auch noch kalibriert werden (können). 'Fürs Grobe' geht das soweit ich das mitbekommen habe auch mit normalen Mikros. Eine Anleitung kann ich dir leider auch keine empfehlen. Aber andere hier im Forum bestimmt!

Jap. Ich z.B.

[How-To]_Nahfeld-Messungen eines Bassreflex bzw. TML Subwoofers (REW + UMIK-1)

KingKarlI
Neuling

#15 erstellt: 11. Aug 2022, 21:03

Die Anleitung ist ja noch besser als ich sie mir gewünscht habe. Und auch noch brandaktuell <3
Werde mich demnächst mal dran setzen; momentan schaffe ich es leider nicht. Aber dennoch schon mal vielen Dank.

Ich schätze, dass das Oktava MK-012-01 besser geeignet ist, da es bereits ab 20 Hz wiedergibt, das AKG erst ab 50 Hz. Beim Oktava kann man die Kapseln wechseln und zwischen Niere, Hyperniere oder Kugel-Richtcharakteristik wählen. Was eignet sich Deiner Meinung nach am ehesten - oder egal weil ohnehin quasi ohne Abstand gemessen wird?

lonelybabe69
Inventar

#16 erstellt: 11. Aug 2022, 21:46

Hi!

KingKarlI (Beitrag #15) schrieb:

also beim UMIK-1 gibts ja 2 Kalibrierdateien 0° für Direktmessungen und 90° für Raummessungen.

Probiere es einfach mal mit deinen Mikros. Ein Versuch ist es wert.
Es gehen auch andere Mikros.
Hier habe ich kürzlich eine ähnliche Antwort gegeben.
Daher verlinke ich sie hier einfach mal

klick mich sanft

stoneeh
Inventar

#17 erstellt: 11. Aug 2022, 22:22

KingKarlI (Beitrag #12) schrieb:

Kann man "jedes" Mikrofon dafür nehmen oder muss es eine spezielle Art sein? Könnte auf ein AKG C 1000 S oder ein Oktava MK-012-01 zurückgreifen

Für aussagekräftige akustische Messungen ist ein Mikrofon mit entweder von Haus aus neutralem Frequenzgang (was für die hochwertigeren Messmikrofone der bekannten Marken wie Earthworks, B&K, MTG, GRAS, etc. gilt), und/oder Frequenzkalibrierung vonnöten.

Die beiden von dir genannten sind Gesangsmikrofone, die naturgemäß keinen neutralen Frequenzgang aufweisen. Siehe zB Kurven des AKG

hier. Eine Lautsprechermessung damit wird bestenfalls eine grobe Schätzung; eher einfach nur frei von Aussagekraft.

Zur im Threadverlauf verlinkten kombinierten Nahfeldmessung: diese Methode dient dazu, durch die Nähe zur Schallquelle Raumeinflüsse zu übertönen. D.h. sie ist die bevorzugte Methode dafür, im Wohnraum normaler Größe den Bassbereich aussagekräftig zu erfassen.

Wenn du, wie man im Threadverlauf zu sehen, eine schöne große Outdoor-Umgebung zur Verfügung hast, schaffst du dir mit der kombinierten Nahfeldmessung unnötig Arbeit und Komplexität. So müssen bei der Nahfeldmessung ungleich mehr Variablen korrekt berücksichtigt werden, um die Responses der Schallquellen vernünftig zu erfassen und addieren bzw. vom Nahfeld ins Fernfeld umzurechnen.
Stell den Sub mittig in den Garten (größte Distanz von allen schallharten Hindernissen, d.h. insb. Wänden), platziere das Mikrofon simpel ca. 1m davor am Boden, und erfasse so simpel in 1 Lauf die Fernfeld-Response deines Subs. Die Methode nennt sich GPM (Groundplane Measurement), wurde von

Gander 1980 erstmalig dokumentiert, und ist nun seit 4 Jahrzehnten die Messmethode der Wahl - speziell im Bassbereich.

Zu beachten gibt's an windfreien Tagen zu messen. Und auch sonstiger starker Umgebungslärm ist zu vermeiden.

Auch hier gilt wiederum: aussagekräftige Messungen nur mit neutral aufnehmenden und/oder frequenzkalibrierten Mikrofon möglich.