3 Impendanzmaxima bei BR-Box ?

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Yavem
Inventar

#1 erstellt: 15. Dez 2008, 20:54

Hallo liebes Messtechnik-Forum,

Ich habe soeben das erste mal mit LIMP (ARTA - Impendanzmessung) rumgespielt und als Erstes mal die Tuningfrequenz von ein paar selbstgebauten Lautsprechern ermittelt . Bei den Sub's war auch noch alles gut ... aber als ich dann meine Top's gemessen habe bin ich auf eine Eigenart gestoßen, die ich sehr komisch finde :

Die beiden Top's sind wirklich mit sehr viel Mühe und Feingefühl gefertigt worden, sie sind bedämmt . Das Tuning sollte "eigentlich" (errechnet, WinISD) bei c.a 90 Hz rum liegen .

Nun macht mich die Impendanzkurve stutzig . Das Tal zwischen den Impendanzmaxima kommt viel zu früh, ein Tuning bei c.a 60 Hz ist anzunehmen . Dann geht die Kurve wieder hoch und bricht wenig später wieder ein (????), was dem eigentlich errechnetem Tuning um einiges näher kommt (aber die liegen auch Welten auseinander, 91 und 83 Hz

) .

das Top ist ein 2x12"/1"-Top, die 2 BR-Port's sind recht groß dimensioniert (300qcm etwa) und eben hoch getuned um eine tiefere Ankopplung an Sub's zu ermöglichen (3mm xmax ist nicht viel) - dass dies mit einem längeren nachklingen und Verwaschen durch die Resonatoren gekoppelt ist hört man dem Top definitiv nicht an (nur so nebenbei, da sicher einige denken, dass so ein hohes Tuning Schwachsinn ist - Die Realität spricht das Gegenteil). Der Port ist gerade mal die Holzdicke (16mm) tief - liegt hier vielleicht das Problem (was eigentlich nicht sein kann) ? Oder woran ? ich bin gerade völlig ratlos, kann mir das nicht erklären

. undicht ist das Gehäuse auf jeden Fall nicht .

Wäre schön, wenn sich jemand Zeit für mein Problem nimmt und es sich mal anschaut .

Grüße - Yavem

F.A.Bi.A.N.
Stammgast

#2 erstellt: 17. Dez 2008, 20:20

hallo,

es könnte viele ursachen dafür geben.

1.) pegel erhöhen. die messungen scheinen mir teilweise etwas verrauscht. einfach mal ausprobieren.
2.) hast du eventuell kleinflächig ausgeschnittene versteifungsgürtel oder derartiges im gehäuse?
3.) du schreibst, die gehäuse wären gedämmt - vermutlich meinst du eine bedämpfung durch absorptionsmaterialien? bitte - wo und womit wurden die boxen bedämpft?

gruß,
fabian

p.s.: liebe und mühe bei entwicklung und bau müssen nicht zwangsläufig in einklang mit dem späteren ergebnis stehen. wer kinder hat oder im pädagogischen feld tätig ist, weiß das :-) .

Yavem
Inventar

#3 erstellt: 18. Dez 2008, 13:32

Hallo Fabian und vielen Dank erstmal für deine Antwort

...

p.s.: liebe und mühe bei entwicklung und bau müssen nicht zwangsläufig in einklang mit dem späteren ergebnis stehen. wer kinder hat oder im pädagogischen feld tätig ist, weiß das :-) .

Erstmal muss ich dir da vollkommen zustimmen, aber Mühe sollte man sich ja bekanntlich immer geben

... Außerdem ist das ja auch nur ein Mäkel, den die Messung zeigt - Praktisch ist es im Vergleich unhörbar (ich müsste mal schauen ob sich das auch in der FQ-Gang-Messung auswirkt ...) . Trotzdem kann da ja was nicht stimmen .

pegel erhöhen. die messungen scheinen mir teilweise etwas verrauscht. einfach mal ausprobieren.

Da ich mit einer sehr einfachen Schaltung arbeite (Soundkarte -> Verstärker -> vor Widerstand und nach Widerstand messen, Kabel direkt in Soundkarte ohne Ableiter für eventuelle zu große Spannungen - Voltage Probe) ist es mir im moment nicht möglich das Signal zu vergrößern, da sonst meine Soundkarte nicht mehr lebt

. Allerdings bekomme ich bald 'ne Reihe Keramikwiderstände, dann kann ich mal was passendes zusammenbauen .

hast du eventuell kleinflächig ausgeschnittene versteifungsgürtel oder derartiges im gehäuse?

Das Gehäuse besitzt aufgrund der kleinen Abmaße nur eine kleine Kreuzverstrebung, welche auch abgerundet ist . Kann mir nicht vorstellen, dass das einen Einfluss hat, die Verbindung ist wirklich nicht groß oder aufwendig

bitte - wo und womit wurden die boxen bedämpft?

Die Box wurde komplett mit 5cm Noppenschaumstoff (1,5cm Fleisch, Noppenhöhe 3,5cm) ausgekleidet . D.h., um es anschaulich zu machen, dass man ein Holz mehr im inneren der Box sieht .

Einzig die Frequenzweiche ist natürlich nicht mit dem Schaumstoff überdeckt .

Das Gehäuse besitzt übrigens die Maße 97,2 x 35,2 x 38,2 (16mm MDF) falls das relevant ist ...

So, ich hoffe nun sind alle Gegebenheiten erklärt - sollte das nicht der Fall sein, so mach mich doch bitte darauf aufmerksam

.

grüße - Yavem

HiFi-Selbstbau
Inventar

#4 erstellt: 18. Dez 2008, 14:02

Hi Yavem,

die Maße 97,2 x 35,2 x 38,2 sind brutto? Dann wären das 130.7 l brutto oder 105.3 l netto (bei 16mm MDF)

Hast Du die 300 cm² Öffnungsfläche 1x oder 2x? Nur ein Loch im Gehäuse oder wie lang ist das Rohr?

Bei 1x 300 cm² und 1.6 cm Loch ergäbe sich bei 100 l netto-netto (Abzug für Chassis, Weiche etc. eine Abstimmfrequenz von 70 Hz.

Ich vermute, der Einbruch ist entweder eine mechanische Resonanz (Versteifung "rappelt", Box rappelt auf dem Messtisch u. ä.) oder das Chassis ist nicht "dicht" (z.B. Polkernbohrung und nicht dichte Textilsicke oder offenes Neodym-Magnetsystem oder fehlende Dichtung zwischen Korb und Chassis etc.)

16 mm MDF und eine 94 x 35 cm große Platte haben laut I.K. Iverson eine Resonanz von > 250 Hz, das kann es auch nicht sein . . .

Gruß Pico

Yavem
Inventar

#5 erstellt: 18. Dez 2008, 17:41

die Maße 97,2 x 35,2 x 38,2 sind brutto? Dann wären das 130.7 l brutto oder 105.3 l netto (bei 16mm MDF)

Hast Du die 300 cm² Öffnungsfläche 1x oder 2x? Nur ein Loch im Gehäuse oder wie lang ist das Rohr?

Hi, tatsächlich sind es (abzgl. der Treiber, Eckverstärkungen - Dreieckskanthölzer ind Verstrebung) ziemlich genau 91l .

Die Box besitzt neben dem hochtöner 2 öffnungen à 26x6cm, tiefe ist 16mm . Ergibt bei mir eibe Abstimmfrequenz von um die 95 Hz (da Wandnähe wirds wohl in der Praxis etwas tiefer sein, 90 Hz waren hier nur eine etwaige Schätzung von mir) . Deswegen auch mein Unmut, die Praxis weicht leider vollkommen von der Theorie ab (jaja ...

) .

Ich vermute, der Einbruch ist entweder eine mechanische Resonanz (Versteifung "rappelt", Box rappelt auf dem Messtisch u. ä.) oder das Chassis ist nicht "dicht" (z.B. Polkernbohrung und nicht dichte Textilsicke oder offenes Neodym-Magnetsystem oder fehlende Dichtung zwischen Korb und Chassis etc.)

Also der Tiefmitteltöner (möchte keine Treiber nennen und Diskussionen anfangen) ist Ferrit, und dicht ist der ganz sicher

. Da hab' ich schon penibelst beim Auspacken drauf geachtet, also der ist TipTop ... Außerdem wäre eine Undichte Stelle bei einer Box eine passable Erklärung, aber bei Beiden tritt dies sehr ähnlich und für eine seperate Öffnung eigentlich auch zu schmalbandig auf .

Ein Test heute Mittag im Keller (Etwaige Tuningfrequenz per Hub ermitteln) ergab übrigens, dass beide Boxen ihr Tuning so bei 85-100 Hz rum haben müsten (kommte das nur grob messen), die Impendanzmessung passt aber selbst hierzu übrhaupt nicht

! ... Was ist da bloß los ...

Danke für deine Beteiligung Pico, jetzt hat mich das Problem gepackt

. Wenigstens eine Erklärung muss ich jetzt finden, sonst geh ich unbefriedigt zu Bett

Grüße - Yavem

Tom05
Hat sich gelöscht

#6 erstellt: 18. Dez 2008, 20:47

Die Box besitzt neben dem hochtöner 2 öffnungen à 26x6cm, tiefe ist 16mm .

Hi,

man könnte versuchsweise mal alle Boxen-Öffnungen verschießen/zustopfen, und vorher auch die

Komplettfüllung

mit Noppenschaum entfernen.

Dann Impedanzverlauf neu messen.

Und schauen/zeigen, welche Störungen auf der Impedanzkurve noch bleiben.

Zwei/drei Verstrebung (mehr) von der Front zur Rückwand (und auch untereinander der Seitenwänd, sollte man sowieso ins Auge fassen.

Grüße
Tomß5

Yavem
Inventar

#7 erstellt: 18. Dez 2008, 23:29

Hallo auch Tom05,

man könnte versuchsweise mal alle Boxen-Öffnungen verschießen/zustopfen

Wenn du mir einen guten Tip geben könntest wie ich das mache ohne die Oberfläche zu beschädigen - gerne ... diese fehlt mir nämlich bis jetzt und mit Kissen zustopfen ... das geht nicht bei so einem kurzen Port

(ich hoffe du verstehst die aufkommende Problematik, oder sehe ich grade den Wald vor lauter bäumen nicht mehr ?) ...

Den Noppenschaumstoff kann ich leider nicht entfernen

. Dieser ist mit Industriekleber bombenfest mit dem Holz verklebt . Und um ihn kaputtzumachen war er zu teuer (10 Euro pro qm

)

Die Box für weitere Verstrebungen aufmachen wär auch nicht mehr möglich

. Allerdings ist das Gehäuse rein vom physischen Eindruck her sehr schwingungsarm .

Wie kommt so ein Impendanzhubbel zustande ? doch eigentlich nur durch eine Resonanz, oder ?

Grüße - Yavem

Tom05
Hat sich gelöscht

#8 erstellt: 19. Dez 2008, 00:03

Hi,

ich hab so verstanden, daß der gesammte Hohlraum mit Noppenschaum aufgefüllt wäre.

Solche Schichten können mitschwingen. Mitschwingen hat dann eine Resonanzfrequenz, die sich in der Impedanzkurve zeigt.

Oder sind (doch) nur die Wände selbst mit Noppenschaum beklebt ?

Dann kann der natürlich drin bleiben, wenn er fest auf den Wänden sitzt.

-------------------------

In Relex-Öffnungen kann man Kissen, Sockenknäule, Hosen, oder Unterhemden usw. rein stopfen. Oder ein Brett vor schrauben, auf das man vorher Dichmaterial aufklebt.

Wenn da wenig Recourcen sind, reicht, für eine erste Tendenzfeststellung, auch das Zustopfen nur einer der Öffnungen !

Die Box für weitere Verstrebungen aufmachen wär auch nicht mehr möglich.

Allerdings ist das Gehäuse rein vom physischen Eindruck her sehr schwingungsarm.

Ja, gewiss!

Aber die andere Information ist halt, daß Deine wohl nur "gefühlt" erstelle Impedanzkurve, etwas anderes sagt

Da muß man halt nochmal schauen, was nun richtig ist ......

Grüße
Tom05

HiFi-Selbstbau
Inventar

#9 erstellt: 19. Dez 2008, 08:47

Hi Yavem,

danke für die Details, jetzt kann ich weiter nachdenken.

Löcher als BR-Öffnung sind zwar sehr preiswert, aber auch sehr "fragil". Die Theorie geht davon aus, dass das Loch mutterseelenallein auf einer unendlich großen Schallwand sitzt. Bei Dir ist aber auf der einen Seite relativ nah eine Gehäuse-Seitenwand, auf der anderen Seite die Hornkontur des Hochtöners - da ist nix mit mutterseelenallein!

Beide Umstände führen tendenziell dazu, dass der BR-Kanal länger als 1.6 cm ist - und damit zu einer tieferen Abstimmfrequenz.

Mein Tool BoxUtil (s.

http://www.picosound.de/D_soft.htm#boxutil) ist übrigens der Meinung, dass 2 Stück 156 cm² große Öffnungen in einem 91 l großen Gehäuse eine Abstimmfrequenz von 87 Hz ergeben. Wobei ich die 91 l doch EXTREM fragwürdig halte - wie verbrätst Du 14.3 l Volumen mit Holz oder Chassis? Beim Chassis zieht man üblicherweise nur das Magnetvolumen ab, das Volumen des Konus ist relativ gering und entspricht bei Frontmontage häufig dem VolumenGEWINN durch das Loch in der Frontplatte. Dann könnte man noch argumentieren, dass sich durch Einbringung von noppenschaumstoff das Volumen tendenziell leicht vergrößert (anderer Adiabatenexponent). Wenn ich mal von 100 l ausgehe ändert sich die Abstimmfrequenz schon auf 83 Hz.

Da tun sich die Tools auch nicht so viel. Das einzige Tool, welches einen anderen Weg bei der Berechung der Abstimmfrequenz geht ist Boxsim (http://www.boxsim.de). Wenn ich da Dein Gehäuse eingebe komme ich auf 68 Hz (Annahme: jeweils 3 cm zur Seitenwand)

Wie lautet mein Leitspruch: "Im Detail ist alles schwierig . . ."

Gruß Pico

Yavem
Inventar

#10 erstellt: 19. Dez 2008, 10:15

Hi,

Aber die andere Information ist halt, daß Deine wohl nur "gefühlt" erstelle Impedanzkurve, etwas anderes sagt

Da hast du recht, aber ich kann mir irgendwie nicht vorstellen, dass das eine Gehäuseresonanz ist ... bei meinem noch unverstrebten, um einiges größeren 2x15"-Sub gibt es so eine ausgeprägte Resonanz nicht . Irgendwie erscheit mir diese Angehensweise deswegen nicht sinnvoll - weil eben noch größere, nicht so gut verstrewbte Gehäuse so einen Effekt garnicht aufweisen .

da ist nix mit mutterseelenallein!

Das stimmt, aber ich dachte nicht dass das so fatal ist . Die Öffnungen besitzen keinen Abstand zur Seitenwand (sind also quasi Holzdicke om eigentlichen Rand entfernt) und sitzen sehr bündig am Hochtöner . Vielleicht erklärt es das Phänomen der Impendanzmessung - leider aber nicht warum der tatsächliche Hub unterhalb von 80 Hz trotzdem stark ansteigt ...

Ich komme auf soviel Volumenabzug, da ich mit Kanthölzern als Eckverstärkungen geareitet habe . diese machen c.a 7l des Gehäusevolumens aus . Für die 3 Treiber habe ich mal 2x3l (12") und für das horn so 2l abgerechnet . Damit komme ich von den 105l gut auf die +-90l .

Vielleicht baue ich auch einfach ein neues Gehäuse, für dieses wäre es aber wichtig zu wiisen wie ich dann das Portproblem löse . Rohre sind mir von der Fläche auf der Schallwand zu uneffektiv, ich wollte 300, besser 500qcm ansetzen (Die Messung von großen Port's aus dem PPA-Forum spricht eine klare Sprache) . Kann man so einen "Port in der Ecke" näherungsweise berechnen ?

Grüße - Yavem

Tom05
Hat sich gelöscht

#11 erstellt: 20. Dez 2008, 02:09

Moins,

hast Du nicht vielleicht mal Fotos von den Boxen ?

Und was ist denn nun richtig von Beidem:

- das Gehäuse ist komplett mit Noppenschaum gefüllt.
- nur die Wände sind mit Noppenschaum beklebt.

Grüße
Tom05

Yavem
Inventar

#12 erstellt: 20. Dez 2008, 11:35

achso, hatte ich noch garnicht gesagt ...

- nur die Wände sind mit Noppenschaum beklebt.

Das ist die richtige Info

.

Foto's mache ich auf Wunsch mal, allerdings sagen die jetzt nicht soo viel aus (sind ja nur von außen) .
Ein schönes Wochenende wünsche ich allen

Grüße - Yavem

HiFi-Selbstbau
Inventar

#13 erstellt: 20. Dez 2008, 12:27

Hi Yavem,

wenn ich mal den "Zwischenstand" zusammenfassen darf:

das Problem der zu tiefen Tuningfrequenz scheint mir gelöst zu sein (Boxsim), obwohl Deine subjektive Beurteilung des Amplitudenminimums dem widerspricht -> wurden beide "Messungen" bei unterschiedlichen Pegeln duchgeführt? Bitte noch mal checken
der schmale Impedanzeinbruch bei 83 bzw. 90 Hz ist nach wie vor ungeklärt

Fest steht:

Der Impedanzeinbruch ist viel zu schmalbandig für eine Tuningfrequenz, er sieht definitiv eher nach einer mechanischen Resonanz aus
beide Gehäuse sind unterschiedlich im Bereich 70 bis 110 Hz (Höhe des 2. Peaks stark unterschiedlich)

Was kann man tun?

Impedanzmessung mit verschiedenen Pegeln machen (Vergleich Sinusstep, Rauschen = weniger Anregung pro Hz etc.)
bei beiden Boxen die Öffnungen verschließen und die Impedanz der geschlossenen Box ermitteln (das Verschließen geht relativ einfach mit einer Holzplatte mit Dichtung, die mit einer Schraubzwinge von außen dagegen gepresst wird oder mit einer temporären "Verklebung" mit Karosseriekitt). Was habe ich davon? Ein einfacheres System, das einfacher zu verstehen ist! Vor allem kann man evtl. Undichtigkeiten besser finden! Vielleicht sind die Basschassis selbst doch undicht (wäre nicht das erste mal), d.h. der innere Schalldruck kann über die Polkernbohrung oder ein offenes, segmentiertes Magnetsystem (Neodym) jeweils über eine "undichte" Staubschutzkalotte nach außen treten.
Alternativ jedes Basschassis einzeln nacheinander in ein geschlossenes Testgehäuse einbauen und die Impedanz messen -> sind alle 4 gleich, zeigt sich eine "komische" Resonanz?

Gruß Pico

P.Krips
Inventar

#14 erstellt: 28. Dez 2008, 20:41

Hallo,

ich hatte auch schon mal so einen seltsamen Einbruch wie auf dem 2. Impedanzhöcker...
Da hatte sich schlicht das Messsystem "verschluckt" und bei nachfolgenden Messungen war das dann weg....
Also Tip: nochmal messen...

Gruß
Peter Krips

Yavem
Inventar

#15 erstellt: 28. Dez 2008, 22:15

Ich habe 3x gemessen, immer das Selbe Ergebnis . Bei meinen Sub's funktioniert die ARTA-Impendanzmessung hervorragend

.

Ich habe die Boxen mal verschossen . Es ergibt sich ein Impendanzmaxima bei c.a 90 Hz rum . Die Box klingt geschlossen untenrum (unter 150 Hz) stark "beschnitten", gefällt mr leider garnicht .

Eine Impedanzmessung mit höheren Pegeln kann ich nicht machen, da ich die Soundkarte sonst übersteuere . Allerdings mache ich mit meinem neuen USB-Interface auch mal messungen (muss nur andere Stecker / Verkabelung besorgen), da kann ich dann höhere Eingangspegel geben ... Vielleicht ergibt sich was, ich poste dann erneut .

übrigens ergibt sich der Einbruch auch bei einer Messung mit dem rosa Rauschen . Allerdings "springt" die gesamte Linie stark, scheint nicht so genau zu sein diese Messmethode .

Kurz ein Abschwenker zu einem anderen Thema : Habe mir nun ein interface + Mikrofon besorgt und wollte mal die Phase von 2 Subwoofern (FQ-Gang erstmal nebensächlich) messen um diese für einen 2-Wege-Betrieb in meinem Keller zu optimieren (roichtige Phase in Übergangsfrequenz) . Die Messung mit STEPS wird extrem hubbellig (FQ-Gang +-25 dB ?!?), die Phase ist dauernd am springen . Mache ich irgendwas falsch ? Liegt es daran, dass ich im Raum messe ?

Alesis Master-out > Controller > Amp > Box . Mikrofon (auf Hörposition) > Alesis-Eingang (Soundausgabe ist 100% auf auf USB 0% auf Input gestellt damit kein Feedback entsteht), Master und Gain sind weit genug oben . jetzt müsste das doch eigentlich schon klappen, oder ? was vergessen ?

Grüße - Yavem

Tom05
Hat sich gelöscht

#16 erstellt: 28. Dez 2008, 22:41

Ich habe die Boxen mal verschossen .

Es ergibt sich ein Impendanzmaxima bei c.a 90 Hz rum .

Egal !

Nicht egal:

wie sah nun der Rest der Kuve aus ??????

ZEIGEN !

Yavem
Inventar

#17 erstellt: 29. Dez 2008, 09:54

Ich stelle mal ein Bild ein, heute mach ich aber erstmal mein Forentreff durch

. Da müssen die Platten wieder weg vom Port

. Allerdings sah die Kurve sehr geichmäßig aus, einige kleine Ausrisse (vllt. 1 Ohm ?) und die Phase verlief auch normal (wurde nicht so stark gedreht) . Aber später mehr .
Grüße - Yavem