Mein Projekt „Disc-Pole“: Einsteiger-Dipol-Stereo-System mit konstanter Richtwirkung: Anregungen?

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--Christian--
Schaut ab und zu mal vorbei

#1 erstellt: 18. Mrz 2012, 14:09

Da mein Projekt "Disc-Pole"noch nicht abgeschlossen ist, habe ich es zunächst unter „Lautsprecher“ und nicht unter „Projekte der Nutzer / Eigenentwicklungen“ gestellt.

Das Thema Dipol hat in den letzten Monaten mein Interesse geweckt und den Wunsch, für mein Wohnzimmer selbst ein solches System für Stereo zu entwickeln. Ich verspreche mir folgende Vorteile:
- Weniger Raumeinfluss auf den Klang
- Weniger Probleme mit dröhnendem Bass
- Präzisere Basswiedergabe
- Weniger Schallübertragung auf Raumwände und Fussboden (nachbarfreundlich)
- “Schreinerarbeiten” vereinfacht.
- Unkonventionelles Design möglich. Schön finde ich dabei runde Formen.

Ich habe mir in Grundzügen Theorie zu dem Thema angelesen. Vielen Dank an Rudolf für seine tolle Webseite zu dem Thema:

http://www.dipolplus.de/index.php.

Ich finde es allerdings spannender, selbst zu experimentieren. Mein Ansatz ist, mit einer möglichst einfachen Lösung einzusteigen:

- Auslegung per Boxsim. Das geht zumindest näherungsweise ganz gut über den auf Rudolfs Seite verlinkten workaround.
- Gesamtbudget für alle Bauteile ca. 200€
- Passives Zweiwege-System
- Entzerrung rein analog (rein gefühlsmäßiger Aspekt, passt halt zu Vinylwiedergabe).

Dies sind meine ersten Versuche bei der Boxenseigenentwicklung. Ich bitte bei groben Denkfehlern um Nachsicht.

Konzept:
Ich habe mich bei der Auswahl der Chassis auf Visaton beschränkt, weil sich damit die genausten Berechnungen in Boxsim erreichen lassen. Als Tiefmitteltöner wählte ich den BG20. Gründe waren der niedrige Preis und der hohe Wirkungsgrad. Er ließ sich in Boxsim auch am einfachsten im Frequenzgang für die offene Schallwand linearisieren, auch wenn sein Qts nicht ideal scheint für open baffle-Betrieb. Hochtöner ist der FRS5X, der kleinste nach hinten offene Visaton-Lautsprecher. Die Trennung zwischen den beiden Chassis ist bei ca. 1500hz. Eine etwas tiefere Trennung wäre für die konstante Richtwirkung wahrscheinlich besser, aber das würde dem FRS5X zuviel Hub zumuten. Die Frequenzweiche ist für beide Chassis zweiter Ordnung. Der Schalldruckabfall unterhalb der Dipolspitze wird für beide Chassis über eine Art Sperrkreis linearisiert. Die Schallwand hat einen Durchmesser von 42cm. Das ist das Maximale, ohne die konstante Richtwirkung einzuschränken bei noch akzeptablem Wirkungsgrad. Als Gag hat die Wand oben ein Loch mit 10cm Durchmesser, um den FRS5X nahe an den BG20 zu rücken und ihn trotzdem „frei“ zu betreiben. Der BG20 ist von der Mitte leicht nach unten versetzt. Der oben dargestellte geschwungene Ständer mit dem kreisförmigen Fuss hat keine akustische Funktion

Simulation:
Boxsim kann nur rechteckige Wände simulieren. Mit dem Programm Edge habe ich aber ermittelt, dass sich eine Wand mit 36x36cm sehr ähnlich verhält wie eine Scheibe mit D42cm. Der komplett freie FRS5X lässt sich leider nur näherungsweise berechnen. Ich habe viele Chassis und Schallwandgeometrien simuliert. Sehr hilfreich war die automatische Weichenoptimierer. Die vorhandene Kombi passt in Punkto Linearität und konstante Richtwirkung am besten. Hier die Boxsim-Datei:

https://rapidshare.c...RS5x_36x36_Dipol.bpj

Versuche:
Die Photos zeigen einen ersten Grobaufbau. Die Weiche ist nur durch Klemmen verdrahtet. Da ich meinem Konzept zunächst nur sehr bedingt traute, habe ich nur Teile für einen Lautsprecher gekauft.

Hier die Messung aus 30cm Abstand im Winkel von 0° zur Achse der Scheibe (grün), dann 45° (gelb) und 90° (rot):

Dadurch, dass mein Wohnzimmer nur ca. 20m² hat und relativ schwach bedämpft ist, wird die Messung wahrscheinlich stark verfälscht. Nach hinten (135 und 180°, wegen der Übersicht nicht im Diagramm dargestellt) sieht der Frequenzgang ähnlich aus wie nach vorn, allerdings mit relativ starken Einbruch bei 8000Hz. Überraschend ist für mich, dass die Bässe zur Seite hin stärker abfallen, als die Höhen. Interessant auch, dass die Bässe deutlich tiefer herunterreichen, als in der Simulation.

Hier der Frequenzverlauf am Hörplatz gemessen. Der Lautsprecher steht wie auf dem Photo oben abgebildet links:

und hier steht er rechts, wo später der zweite LS stehen soll:

Die Bässe werden wahrscheinlich dadurch angehoben, dass der Hörplatz sehr nah (knapp 0,5m) an der Rückwand des Zimmers ist.

Klang:
Da dies mein erster selbstentwickelter Lautsprecher ist, war ich enthusiastisch, als die ersten erstaunlich angenehmen Töne aus der Kreation erschallten. Hier ein erster Eindruck - wie gesagt habe ich nur einen Lautsprecher gebaut: Kammermusik schwebt wunderbar luftig im Raum, Symphoniekonzerte kommen schön dynamisch, Rockmusik mit einem für mich ausreichenden Bassfundament. Sehr schön sind die knackigen relativ tiefen Bässe, die Basstrommel kann man beinah greifen, ohne Dröhnen oder Wackeln der Fussbodendielen. Fast unheimlich ist es, direkt neben den Lautsprecher zu stehen. Dann scheint die Musik plötzlich von den Zimmerwänden vor und hinter dem Chassis zu kommen, der Lautsprecher selbst wirkt still. Der maximale Schallpegel reicht für meine Bedürfnisse. Der Wirkungsgrad ist subjektiv ähnlich wie bei meinen Cyburgs Needles. Negativ ist momentan das etwas „näselnde“ Klangbild. Auf die Dauer ist der ausgeprägte peak bei 4500 Hz sehr anstrengend.

Um das Konzept zu verfeinern, muss auf jeden Fall ab ca. 400hz aufwärts der Schalldruck sanft abgesenkt werden und der üble peak bei 4500hz beseitigt werden.

Welche Anregungen habt ihr bezüglich der Chassiswahl, der Beschaltung und der Gestaltung der Schallwand?

[Beitrag von --Christian-- am 19. Mrz 2012, 17:17 bearbeitet]

Giustolisi
Inventar

#2 erstellt: 18. Mrz 2012, 14:45

- Weniger Raumeinfluss auf den Klang

Wegen dem vielen Diffusschall ist der Lautsprecher noch mehr vom Raum abhängig. Im Bass werden die Raummoden aber weniger angeregt. Ich würde etwas Dämmmaterial an der Rückseite anbringen, so hättest du etwas weniger Hallsoße.
Eine Messung am Hörplatz würde mich interessieren, ich kann mir nicht vorstellen, dass der Lautsprecher wirklich ausreichend Bass erzeugt. Mit größerem Abstand wird das wohl auch in der Messung zu sehen sein. Deine Simulationen passen auch nicht zum Dipol. ich komme mit edge auf eine untere Grenzfrequenz von c.a.200Hz -3dB. Bei 100Hz sind es schon -9dB. Bei der kleinen Schallwand wundert mich das auch nicht. Auch mit Boxsim komme ich zu anderen Ergebnissen, deine Simu sieht eher wie ein geschlossenes Gehäuse aus.

--Christian--
Schaut ab und zu mal vorbei

#3 erstellt: 18. Mrz 2012, 15:21

Ich habe die Boxsim-Datei als rapidshare-Download in den ersten Beitrag eingefügt.

Die Simulation ist für ein nach hinten offenes Gehäuse gerechnet:

Ohne die Sperrkreise ergibt sich folgender Frequenzgang:

Die Messung für den Hörplatz (ca. 2m vom LS) habe ich durchgeführt. Ich komme gerade nicht an die Datei, weil sie auf meinem anderen Rechner liegt. Ich reiche sie nach. Der Bass reicht aber ähnlich weit herunter wie in 30cm Abstand.

Giustolisi
Inventar

#4 erstellt: 18. Mrz 2012, 15:53

Wenn ich einen BG20 auf einer offenen Schallwand mit 36x36cm simuliere komme ich zu folgendem Ergebnis, das sich von deinem doch recht stark unterscheidet, es passt zu der Simu von Edge. man sieht schön den fallenden Frequenzgang des Dipols mit 6dB pro Oktave.

[Beitrag von Giustolisi am 18. Mrz 2012, 15:54 bearbeitet]

Giustolisi
Inventar

#5 erstellt: 18. Mrz 2012, 16:34

Ich habe etwas mit Boxsim gespielt, man kann tatsächlich etwas Bass raus holen. bis ungefähr 65 Hz runter kann man den Dipol prügeln, dafür braucht man aber eine ziemlich massive Spule, die fast so viel kostet wie das Chassis selbst. Dafür braucht man keinen Subwoofer.

georgy
Inventar

#6 erstellt: 18. Mrz 2012, 17:06

Das macht aber wenig Sinn, der Schalldruck ist schon ziemlich gering und der maximale Pegel ist durch den geringen Hub begrenzt.

SRAM
Inventar

#7 erstellt: 18. Mrz 2012, 17:17

So rechnet man keinen Dipol.

Für einen Dipol nimmt man zur Berechnung zwei Chassis und weist denen ein gemeinsames Außengehäuse zu, in dem Falle eines mit 36*36 cm, jedoch nur einer Tiefe in Holzstärke.

Nun platziert man ein Chassis auf der Front und eines an derselben Stelle auf der Rückseite und weist beiden Chassis eine geschlossene Box mit einem sehr großen Volumen (z.B. 9999 Liter ) zu.

Bei der Ansteuerung alles einfach identisch für Front und back Chassis, aber das Chassis selber einmal verpolen.

--> fertig ist der Dipol !

--> der dann auch der Simulation von Giustolisi entspricht

Gruß SRAM

2eyes
Inventar

#8 erstellt: 18. Mrz 2012, 17:40

Hallo Christian

Zuerst:
Ich liebe den Experimentiergeist, der hinter Deinem Projekt steckt.

Dann:
Ich liebe den FRS5X. Mit Abstand der feinste Dipol-Hochtöner für klein(st)es Geld.

Deshalb …
versuche ich mal, meine Erkenntnisse um den „kleinen“ hier gewinnbringend einzubringen:
Die Trennung bei 1,5 kHz sehe ich auch als sinnvolle Untergrenze. Meine trennen bei 2 kHz, müssen aber auch gegen potentere Partner spielen.
Dein Messabstand von 30 cm ist für die Beurteilung des BG20 viel zu niedrig. Um den Einfluss der Scheibe im Mittel- und Tiefton zu beurteilen, muss der Abstand von der Scheibe mindestens das doppelte, besser das 3fache des Scheibendurchmessers betragen. Bin gespannt, wie Deine Hörplatzmessung aussieht ...

Die Simulation des FRS5X als Dipol ist so gut wie sinnlos. Zumindest mit den Messdaten von Visaton. Ich habe hier eine Boxsim-ulation auf 5x5 cm Schallwand:

Und das hier ist die gemessene Realität eines FRS5X völlig frei im Raum:

Vieles davon wirst Du in Deiner Messung wiederfinden. Die Unterschiede zur Boxsim-ulation sind einfach zu groß, um dort eine Beschaltung zu entwickeln. Meine derzeitige Beschaltung für den freien FRS5X sieht so aus:

Der 6,8µF und die 0,39mH sind der 2 kHz-Hochpass. Das müsste bei Dir entsprechend anders sein. Die 8 Ohm sind der Frequenzteiler zur Lautstärkeanpassung. Wenn der Wert unter 4 Ohm sinkt, wird es allerdings mit den dahinter liegenden Saugkreisen schwierig.

Den Einbau des FRS5X in die Schallwand sehe ich etwas kritisch.

Die seitlichen Löcher bringen aus meiner Sicht nichts. Sie wirken nur auf bestimmte Frequenzen. Du müsstest den FR entweder direkt (und frei) über der Schallwand anbringen oder am oberen Rand einbauen, aber mit satten Aufweitungen nach hinten. Muss denn die Schallwand insgesamt so dick sein?

2eyes
Inventar

#9 erstellt: 18. Mrz 2012, 18:05

Giustolisi schrieb:

Wenn ich einen BG20 auf einer offenen Schallwand mit 36x36cm simuliere komme ich zu folgendem Ergebnis, das sich von deinem doch recht stark unterscheidet

Die Simulation von Christian ist die gleiche wie Deine - er hat nur nicht das Häkchen für "... erst ab ca. 2*fc" ausgeschaltet.

SRAM schrieb:

So rechnet man keinen Dipol. ...
Gruß SRAM

Doch, so rechnet man Dipole am einfachsten. Denn es reicht EIN Chassis und man muss nicht anschließend alle Beschaltungen von 2 auf 1 Chassis zurückrechnen.
Deine Methode ist nur interessant, wenn man die unterschiedlichen Frequenzgänge von Vorder- und Rückseite berücksichtigen möchte. Könnte man wahrscheinlich sinnvoll für den FRS5X versuchen.

--Christian--
Schaut ab und zu mal vorbei

#10 erstellt: 18. Mrz 2012, 18:31

Das Häkchen " ab 2fc" war mir noch nie aufgefallen. Vielen Dank für den Hinweis. Hier der genauere Verlauf:

Mein Versuchsaufbau ist genau mit der Frequenzweiche realisiert, die in meinem ersten Beitrag abgebildet ist. Auf dem oberen Photo kann man die provisorische Weiche grob erkennen.

Bzgl. Maximalpegel: Das Wohnzimmer hat ca. 20m² mit einer Dachschräge. Der Pegel, den mein Versuchsträger sauber wiedergibt, reicht mir vollkommen.
Der Basswiedergabe am Hörplatz kommt evtl. entgegen, dass ich sehr nahe an der Rückwand des Raums sitze. Wie gesagt vermisse ich in Punkto Tiefbass nichts, das ganze klingt nur in den höheren Lagen etwas unausgewogen.

@2Eyes:
Das Projekt soll nicht nur zum Experimentieren sein. Mein Ehrgeiz ist natürlich, dass ich am Schluss ein System habe, das perfekt zu meinem Wohnzimmer passt, aber der Weg ist das Ziel

Ich hatte befürchtet, dass die in Boxsim für den FRS5X hinterlegten Daten nicht stimmen. Deine Schaltung ist für mich sehr wertvoll. Ich werde mir das nächste Woche genauer anschauen.
Die Platte kann wahrscheinlich auch dünner sein, um den FRS5X seitlich mehr Luft zu geben. Das Holz hatte ich halt gerade da. Ich kann den Ausschnitt ja in der nächsten Test-Version noch etwas großzügiger gestalten. Ich habe aber den Eindruck, das die Platte so schwer wie möglich sein sollte, um dem ganzen mehr Druck zu geben. Vielleicht sollte ich mit Bleigewichten arbeiten?

SRAM
Inventar

#11 erstellt: 18. Mrz 2012, 21:24

Doch, so rechnet man Dipole am einfachsten.

Eine programmversionsabhängige Methode ist meiner Ansicht nach kein sauberer Weg der Simulation. Mal davon abgesehen, daß man dann Richtungsdiagramme gleich in die Tonne treten kann.

Gruß SRAM

2eyes
Inventar

#12 erstellt: 18. Mrz 2012, 22:51

SRAM,
sind bei Dir nur Simulationen zugelassen, die die Wirklichkeit vollständig beschreiben?

Jede Simulation ist so gut (oder schlecht) wie die Randbedingungen, unter denen sie gilt. Und wie die Daten, die man hineinwirft. Wer beides abschätzen kann, bekommt ein Ergebnis, dessen Wahrheitsgehalt er ebenfalls abschätzen kann. Ob das dann "sauber" genug ist, muss der Simulierende für sich selbst entscheiden. Ich habe hier ein paar Doktorarbeiten über Psychoakustik auf dem Tisch, die ohne solche Kompromisse an die Aussagefahigkeit von Simulationen nie fertig geworden wären.

Giustolisi
Inventar

#13 erstellt: 19. Mrz 2012, 06:56

Das macht aber wenig Sinn, der Schalldruck ist schon ziemlich gering und der maximale Pegel ist durch den geringen Hub begrenzt.

es sind bei 70Hz rund 95dB möglich, das halte ich für vertretbar, wenn keine hohen Pegel gefordert sind.

Für einen Dipol nimmt man zur Berechnung zwei Chassis und weist denen ein gemeinsames Außengehäuse zu, in dem Falle eines mit 36*36 cm, jedoch nur einer Tiefe in Holzstärke.

Nun platziert man ein Chassis auf der Front und eines an derselben Stelle auf der Rückseite und weist beiden Chassis eine geschlossene Box mit einem sehr großen Volumen (z.B. 9999 Liter ) zu.

Bei der Ansteuerung alles einfach identisch für Front und back Chassis, aber das Chassis selber einmal verpolen.

Genau so habe ich es gemacht.

Denn es reicht EIN Chassis und man muss nicht anschließend alle Beschaltungen von 2 auf 1 Chassis zurückrechnen.

Man muss auch mit 2 Chassis nichts zurückrechnen, man nimmt einfach 2 Verstärker und gut.

Ich hatte befürchtet, dass die in Boxsim für den FRS5X hinterlegten Daten nicht stimmen.

Die Boxsim Daten stimmen schon, nur ist so ein Konus kein echter Dipol, hinten sind Korb und Magnet im Weg. daher auch mein Vorschlag, hinten Dämmmaterial anzubringen. Nimm mal etwas Klebeband und kleb hinter jeden der Lautsprecher ein Kissen oder so was. Du wirst einen deutlichen unterschied hören. Im Bass und Grundton bleiben die Vorteile des Dipols, dein Raum sieht aber so hallig aus dass der Dipol ab dem Mittelton nur Probleme machen wird. Die rückwärtige Bedämpfung kann da helfen, probier es einfach mal aus.

--Christian--
Schaut ab und zu mal vorbei

#14 erstellt: 19. Mrz 2012, 17:11

Ich habe gerade die Messungen am Hörplatz ergänzt, zur besseren Übersicht in meinem ersten Beitrag. Durch die wandnahe Sitzposition werden die Bässe verstärkt. Ich weiss, dass das nicht ideal ist, aber das Sofa kann ich nicht weiter in den Raum hineinziehen.

Giustolisi, dein Tip mit der Auskleidung der beiden Lautsprecherkörbe scheint mir sinnvoll. Ich habe jetzt auch den Eindruck, dass sich in den beiden Blechkörben Resonanzen bilden. Perfekt wären möglichst filigrane Gusskörbe und wahrscheinlich Magneten mit geringem Durchmesser.

Ich werde am Wochenende mal Messungen mit ausgekleideten LS machen. Außerdem habe ich vor, Vergleichsmessungen mit meinen Needles vorzunehmen: Der LS jeweils an seiner geplanten Position, das Mikro am Hörplatz, also ca. 2m vorm LS, dann ca. 2m seitlich des LS und dann ca. 2m hinter dem LS.

[Beitrag von --Christian-- am 19. Mrz 2012, 17:18 bearbeitet]

Giustolisi
Inventar

#15 erstellt: 19. Mrz 2012, 17:21

wandnahe Sitzposition

Nicht optimal, aber ein großflächiger Absorber hinter dem Sofa entschärft das Problem. Das kann auch schick aussehen, so ein Absorber kann den raum durchaus verschönern.

Giustolisi, dein Tip mit der Auskleidung der beiden Lautsprecherkörbe scheint mir sinnvoll. Ich habe jetzt auch den Eindruck, dass sich in den beiden Blechkörben Resonanzen bilden.

gegen Resonanzen der Körbe beklebt man deren Außenseite mit Bitumenstreifen, dann ist Ruhe. Ich hatte aber eher gemeint ein paar Schichten Dämmwolle hinter den Chassis anzubringen. Das hatte mir bei meinem L8 Dipol schon sehr geholfen, danach sind die Lautsprecher weit weniger aufstellungskritisch.

2eyes
Inventar

#16 erstellt: 19. Mrz 2012, 18:22

--Christian-- schrieb:

Ich habe jetzt auch den Eindruck, dass sich in den beiden Blechkörben Resonanzen bilden.

Das sind der beste und der schlechteste von meinen vier FRS5X:

Ich weiß nicht, wo Du da (zumindest beim linken) irgendwelche Resonanz bekämpfen möchtest.

Ich werde am Wochenende mal Messungen mit ausgekleideten LS machen.

Wäre es nicht sinnvoller, erst einmal den Gesamtfrequenzgang in Ordnung zu bringen? Hast Du

das hier schon gelesen?
Und schau bitte auch mal

hier rein. Bei beiden Links die nachfolgenden posts nicht vergessen. Danach kannst Du immer noch so einen Sch ... machen wie den FRS5X hinten vollzukleben.

fabel
Stammgast

#17 erstellt: 19. Mrz 2012, 21:15

Hallo Christian,

Du hast Pegeldifferenzen von bis zu 24 dB am Hörplatz und willst jetzt schon ein wenig Feintuning machen??? +/- 12 dB, das nennt ich inakzeptable Verzerrungen.

An den letzten 0,5 Prozent kannst Du ja immer noch feilen; aber vorher vielleicht erst mal die 33,3333... % beseitigen die da im Argen liegen.

" Hier ein erster Eindruck - wie gesagt habe ich nur einen Lautsprecher gebaut: Kammermusik schwebt wunderbar luftig im Raum, Symphoniekonzerte kommen schön dynamisch, Rockmusik mit einem für mich ausreichenden Bassfundament."

Mit halbwegs realistischer Musikwiedergabe hat Dein Speaker aber bisher wenig zu tun. Das erinnert mich daran wie ich auch erst mal beeindruckt war als ich vor Jahren frisch eingetroffene Ciare CH 250 neugierig einfach mal in zwei zu schmale Bretter geschraubt hatte; klar das klingt beeindruckend dynamisch, frisch und ätherisch ( und da hatte ich Dipol-Subs untenrum mitlaufen). Aber wenn man halbwegs in dem Bereichen bleiben will in denen die abgehörten Aufnahmen gemeint sind ist das totaler Unsinn.

Ich würde versuchen die Abstimmung am SPL/Niveau um 150 Hz in den Hörplatzmessungen zu orientieren. Hast Du Einzelmessungen der unbeschalteten Chassis ? Wäre interessant.

Zum Matterial; Wenn die Schallwand, wie hier, recht klein bleibt habe ich gute Erfahrungen mit 3-5 mm Faserplatten beklebt mit 3 mm Bitumenmatten gemacht. Oder das Holz außen vor lassen und gleich komplett mit z.B. Filz arbeiten. Das ganze kann man dann gut durch magnet-mounting a la Linkwitz befestigen.

Gruß Fabian

--Christian--
Schaut ab und zu mal vorbei

#18 erstellt: 20. Mrz 2012, 07:54

Das sind der beste und der schlechteste von meinen vier FRS5X:

OK, überzeugt, da schwingt wirklich nix nennenswert nach! Meine Freundin hat mich letzte Woche zu einer Klangschalenmeditation mitgeschleppt und irgendwie hatte ich plötzlich die Assoziation Blechkorb = Metallschale. Mit Bitumenenpölsterchen auf den Körben beschäftige ich mich später, um die letzten esoterischen 0,5% Verbesserung herauszuholen

Rudolf, vielen Dank für die links!

Hi Fabian, eine Art Sandwichbauweise für die Schallwand scheint mir interessant. Meinst du mit "Filzplatte" wirklich sowas?Das würde mir farblich ganz neue Möglichkeiten bieten.

http://www.stoffmeile.de/filz-platte-5mm.html
Sollte die Platte nicht auch eine gewisse Steifigkeit haben?

Montage am Magnet statt am Korb klingt auch interessant, aber wahrscheinlich reden wir hier auch nur über die letzten 0,5% Verbesserung

http://www.linkwitzlab.com/orion-rev1.htm

Eine prinzipielle Frage: Sollte das System für meine spezielle Raum/Hörplatzsituation linearisiert werden, oder für einen schalltoten Messraum (den ich natürlich nicht habe). Ich meine damit: Nimmt das Ohr beim Musikhören automatisch die Raumsituation mit ins Kalkül, d.h., ein LS der bewusst nicht für den schalltoten Raum optimiert ist klingt evtl. verzerrt?

[Beitrag von --Christian-- am 20. Mrz 2012, 07:56 bearbeitet]

2eyes
Inventar

#19 erstellt: 20. Mrz 2012, 11:46

--Christian-- schrieb:

Eine prinzipielle Frage: Sollte das System für meine spezielle Raum/Hörplatzsituation linearisiert werden, oder für einen schalltoten Messraum (den ich natürlich nicht habe). Ich meine damit: Nimmt das Ohr beim Musikhören automatisch die Raumsituation mit ins Kalkül, d.h., ein LS der bewusst nicht für den schalltoten Raum optimiert ist klingt evtl. verzerrt?

Man muss unterscheiden zwischen dem Bereich, in dem die Raummoden bestimmend mitwirken, und dem Rest. In diesem Sinn würde ich alles über 500 Hz linearisieren - mit Messungen, die den Raumeinfluss noch nicht enthalten. 1 m Messabstand sollte reichen. Diese Messungen dann vor der ersten Reflexion passend fenstern. Sie entsprechen dann dem "schalltoten" Raum.

Wenn der Bereich über 500 Hz "passt", würde ich am Hörplatz messen. Dort wird der Hochton ab 2-4 kHz in den Messungen abfallen. Das KEINESFALLS korrigieren. Alles über 500 Hz bleibt so, wie aus der Nähe gemessen. Du passt jetzt aber diesen Bereich als Ganzes pegelmäßig an den Tiefton an - oder umgekehrt. Und Du versuchst, die Berge und Täler unter 500 Hz in einem "Korridor" von etwa 15 dB zu halten. Vergleiche vielleicht mit meiner Raummessung im ersten Link. Dort ist aber der Hochton ab 5 kHz zu laut.

Vieles im Frequenzgang unter 500 Hz lässt sich bereits weitgehend korrigieren, indem man den Lautsprecher und/oder den Hörplatz etwas verschiebt. Denn der Lautsprecher selbst arbeitet in diesem Bereich so linear, wie Du ihn per Boxsim eingestellt hast. Es gibt keine Korrektur, die für jede Stelle im Raum optimal ist.

Wenn Du am Hörplatz einen Frequenzgang hast wie

hier, dann hast Du ausgesorgt.

fabel
Stammgast

#20 erstellt: 20. Mrz 2012, 12:39

Hey,

ich habe bei mir im Moment Nadelfilz-Fußbodenfliesen aus dem Baumarkt im Einsatz. (

TanTon Coax Dipol ) Die sind recht steif. Bastelfilz ist halt recht schlabberig. Wenn Du größere Stücke als 40x40 brauchst würde ich nach technischen Filzen suchen z.B.:

Modulor Als letzte Schicht kann man ja einen dünnen Wollfilz in Wunschfarbe verwenden.

" Montage am Magnet statt am Korb klingt auch interessant, aber wahrscheinlich reden wir hier auch nur über die letzten 0,5% Verbesserung "

Ja,ne, nicht nur. Zunächst meinte ich das nur als gute Möglichkeit die Schallwand überhaupt mit einem Ständer zu verbinden; wenn man mit weichen/dünnen Material arbeitet muss man da umdenken ...

Gruß Fabian

--Christian--
Schaut ab und zu mal vorbei

#21 erstellt: 25. Mrz 2012, 07:34

Wie angekündigt hier meine verbesserten Messergebnisse. Es ist viel schwieriger als ich erst dachte, die Raumeinflüsse auf den Frequenzschrieb zu verringern. Dies wird deutlich, wenn ich die Aufstellung von Lautsprecher und Mikro im Raum variiere (in Längs- oder Querrichtung des Zimmers, eher mittig oder eher etwas wandnah). V.a. bei Messdistanzen >0,5m zum LS nimmt der Raumeinfluss enorm zu. Fenstern der Messung hilft auch nur bedingt: Wenn ich das Fenster nur um 3ms variiere, sieht der Messschrieb bei 1m Messdistanz wieder deutlich verändert aus.

Gefühlsmäßig ist eine Distanz von 0,5m mit einem gate von 15ms der beste Kompromiss für den BG20 in der Schallwand und für den komplett aufgebauten Lautsprecher. Beim FRS5X kann man deutlich näher messen.

Hier der BG20, 0,5m, 0°, ohne gate verglichen mit der Simulation. Glättung bei allen Messungen 1/12 oct. Die Kurven sind jeweils in X und Y-Achse gleich skaliert und dann per photoshop übereinandergelegt:

Und der FRS5X aus 0,1m, 0°. Die Abweichung ist enorm:

Der FRS5X, 0,1m, 0° (rote Kurve)verglichen mit Rudolfs Messungen aus Beitrag 8:

Der komplette Lautsprecher, gate 15ms, rot dargestellt und das Simulationsergebnis. Die gestrichelte Linie zeigt das ursprüngliche Ergebnis. Ich habe versucht, durch manuelle Anpassung der Messdaten unter “Chassisdaten” die Simulierte Kurve anzupassen.:

Hier die gerade gezeigte Simulation mit dem manuell angepassten FRS5X aber unter Verwendung von Rudolfs Schaltung für den FRS5X aus #8:

Was meint ihr:
- Lohnt es sich, eine Messung im Freien durchzuführen, um die Wandeinflüsse zu verringen? Wird in der Stadt gar nicht so einfach, dafür einen ruhigen Bereich zu finden.
- Ist es denkbar, mehrere Messungen an verschiedenen Stellen im Raum zumachen und diese zu mitteln, um die Raumeinflüsse zu minimieren? Abstand und Winkel Mikro - Lautsprecher bliebe jeweils gleich. Ich habe bei Arta keine Möglichkeit gefunden, mehrere Schriebe zu mitteln.
- Sollte ich nur die peaks des FRS5X korrigieren?
- Oder auch den peak des BG20 bei 350hz?
- Ist es zielführend, wie ich es probiert habe in Boxsim die Frequenzdaten manuell so zu korrigieren, dass das Rechenergebnis für den Komplettlautsprecher besser dem Messergebnis entspricht um dann besser per Sim die Schaltung optimieren zu können?

[Beitrag von --Christian-- am 27. Mrz 2012, 04:23 bearbeitet]

NHDsilkwood
Inventar

#22 erstellt: 25. Mrz 2012, 09:43

Wäre es nicht besser(sinnvoll), den BG20 durch einen Partner mechanisch zu enlasten?

Edit: Den FRS5 oder den BG20 verpolen? Ansonsten, die Weiche in stundenlangen Abhörsessions zu entwickeln, halte ich persönlich für die beste Variante. Erlaubt ist was gefällt und es gibt sehr wohl Lautsprecher, die ihren Charakter eben nicht durch absolute "Linientreue" haben und eben genau dafür geschätzt werden. CT230 und Clonwall um nur 2 zu nennen.

[Beitrag von NHDsilkwood am 25. Mrz 2012, 09:52 bearbeitet]

Giustolisi
Inventar

#23 erstellt: 25. Mrz 2012, 09:54

So lange Zimmerlautstärke reicht liefert der BG20 genug Pegel. So leicht schlägt der auch im freeair Einsatz nicht an

2eyes
Inventar

#24 erstellt: 25. Mrz 2012, 13:19

--Christian-- schrieb:

Lohnt es sich, eine Messung im Freien durchzuführen, um die Wandeinflüsse zu verringen? Wird in der Stadt gar nicht so einfach, dafür einen ruhigen Bereich zu finden.

Unter 300 Hz sollten Simulationsergebnisse sehr weitgehend mit der Realität übereinstimmen. Das musst Du dir nicht unbedingt mit Outdoor-Messungen bestätigen lassen. Für die Frage, welche Raumeinflüsse Du wie korrigieren solltest, helfen Outdoor-Messungen nicht weiter.

Ist es denkbar, mehrere Messungen an verschiedenen Stellen im Raum zumachen und diese zu mitteln, um die Raumeinflüsse zu minimieren? Abstand und Winkel Mikro - Lautsprecher bliebe jeweils gleich.

Raumeinflüsse bekämpft man am besten, indem man Lautsprecher- und Hörposition im Raum optimal auswählt. Da hilft nur Probieren. Wenn damit Grenzen (welcher Art auch immer) erreicht sind, kannst Du anschließend per EQ nur genau für EINE Position im Raum weiter optimieren. Das Mitteln mehrerer Messungen im Raum bringt für die Korrektur des Lautsprechers kaum etwas. Wesentlich sinnvoller ist es, die einzelne Messung zu wedeln, um wenigstens einen Durchschnitt über ein paar Liter Raumvolumen zu erhalten.

Ich habe bei Arta keine Möglichkeit gefunden, mehrere Schriebe zu mitteln.

Du kannst im Analysis-Fenster im Menü "Edit"-> "Power average with overlays" wählen. Das summiert alle gezeigten overlays mit der aktuellen Messung auf.

- Sollte ich nur die peaks des FRS5X korrigieren?

Auch. Wenn Dein Frequenzgang bei +/- 2 dB angekommen ist, darf aber auch Schluss sein.

Oder auch den peak des BG20 bei 350hz?

Taucht der auch außerhalb der Achse auf?

- Ist es zielführend, wie ich es probiert habe in Boxsim die Frequenzdaten manuell so zu korrigieren, dass das Rechenergebnis für den Komplettlautsprecher besser dem Messergebnis entspricht um dann besser per Sim die Schaltung optimieren zu können?

Im Prinzip ja. Warum nicht gleich die Messdaten einlesen? Allerdings müsstest Du eigentlich auch eine Impedanzmessung mit einbeziehen - die ich hier nirgendwo sehe. Sonst liegt die Simulation der Weiche immer etwas daneben.

fabel
Stammgast

#25 erstellt: 25. Mrz 2012, 13:35

Hey,

bevor Du Dir die Mühe machst ein stilles Fleckchen in der großen Stadt zu finden, würde ich für die Messungen an den einzelnen Speaker so weit wie möglich weg gehen von den Raumgrenzen, also die Schallwand in der Mitte des Raumes z.B. aufhängen ... . Da kann man dann auch noch etwas weiter weg mit dem Mikrophon. Eine paar Wellen hat man aber zwangsläufig in FG, wenn man versucht in Wohnräumen auch den Bereich unter ca. 300 Hz zu erfassen. So würde ich auch das Gate so setzten, dass der Bereich über ca. 50-100 Hz mit erfasst wird, also mind. Deine 15 ms . Denn diesen Bereich braucht es imo um zu sehen wie sich die Schallwand Dipol-Technisch auswirkt. Wie schon mal gesagt, um die Dipol-Effekte einzufangen sollte die Messdistanz eigentlich mindestens ca. die der doppelten Schallwandabmessung haben. Die 50 cm sind mMn. etwas zu wenig.

Und wenn man sich einmal entschieden hat - die Messdistanz und Gate beibehalten, sonst leidet die Vergleichbarkeit. Hast du Dir mein Projekt auf diy-hifi angesehen? (

TanTon) Da ist eine sehr ähnliche Welligkeit wie in Deinem Vergleich von BG Messung und Simu mit drinnen. Ich finde: lieber wissen was los ist, als hübsche, glatte FG´s hin zaubern ... .

Der Schlenker um 350 Hz kommt wohl auch durch die runde Schallwand (?) so ausgeprägt daher, eckig wäre da wohl besser

( siehe z.B.:

Linkwitz unter B. )

Ich bin etwas verwirrt was in dem von Dir gezeigtem jetzt Simmu und was Messung ist? Gehe ich recht anzunehmen das die letzte Grafik eine Simu anhand von manuell verbesserter Daten ist? Diese Weiche hast Du also noch nicht real aufgebaut? Welch Glättung verwendest Du bei Deinen Messungen?

Wenn Simmu und Realität da jetzt halbwegs beieinander liegen, solltest du die Trennfrequenzen `zusammen schieben´. Der Kreuzungspunkt verläuft da jetzt ca. 12 dB unterhalb des Bezugspegel, korrespondierend mit den ca. 6 dB Einbruch auf der Trennfrequenz. Diesen HT, als nacktem Dipol, kann man passiv eigentlich kaum unter guten 2,5 kHz trennen. Da hat der einfach nicht mehr den benötigten Pegel. Also bleibt eigentlich nur den BG höher zu begrenzen.

" Ist es denkbar, mehrere Messungen an verschiedenen Stellen im Raum zumachen " ? Ja, klar

. Aber ich würde mich zunächst auf `Nahfeld´ bis ca. 1 m ( 0-180° ) und Hörplatz beschränken. Am Hörplatz ist ein wenig Variation der Mikroposition allerdings sinnvoll - gute Ergebnisse bringt z.B. eine Mittlung a la Hifi-Selbstbau durch "Wedeln" . Wenn ein speaker anhand dieser Messungen und Gehörmässig gefällt kann es aber sehr interessant sein wie sich das sonst so im Raum misst.

Bezüglich Deiner letzten Frage; eigentlich kann man da machen was gefällt solange der Input in die Simu halbwegs realistisch ist. ( Und man kann sogar Messdaten in Boxsim importieren

). Aber optimieren geht nur am realem Objekt mittels Messen und Hören, Messen und Hören, Messen und Hören ... . Die Simu kann eigentlich nur die Richtung vorgeben.

Gruß Fabian

fabel
Stammgast

#26 erstellt: 25. Mrz 2012, 13:44

Hey,

mal wieder fast ein Doppel

.

" Unter 300 Hz sollten Simulationsergebnisse sehr weitgehend mit der Realität übereinstimmen. "

Mir kommt es so vor als sei Boxsim gerade in diesem Bereich aber immer etwas zu optimistisch. Da ist der Pegel, wenn man weit genug weg misst, meist etwas zu hoch in Boxsim!? Wenn Du zB. bei der TanTon genauer hinschaust, sagt Boxsim - 6 dB bei ca. 140 Hz, messen tue ich aber eher - 6 dB @ ca. 170-180 Hz ... .

G F

[Beitrag von fabel am 25. Mrz 2012, 13:50 bearbeitet]

2eyes
Inventar

#27 erstellt: 25. Mrz 2012, 22:05

fabel schrieb:

mal wieder fast ein Doppel

Hallo Fabian,
das ist schon unglaublich, was wir hin und wieder für einen Service bieten! Die "zweite Meinung", die sich der Patient bei eigener Krankheit meistens schwer erkämpfen muss, kommt bei "Dipolitis" ungefragt und im halbe-Stunden-Abstand. Wenn dann, wie hier, die Diagnose über weite Strecken die gleiche Krankheit diagnostiziert, kann man den Patienten getrost unters Messer legen ...

" Unter 300 Hz sollten Simulationsergebnisse sehr weitgehend mit der Realität übereinstimmen. "
Mir kommt es so vor als sei Boxsim gerade in diesem Bereich aber immer etwas zu optimistisch.

Auch dafür gäbe es einen Grund: Der Boxsim-Macher UliG hat irgendwann mal erklärt, dass Boxsim IMMER auf Entfernung "Unendlich" simuliert (man kann ja auch nirgendwo Mikrofonentfernung oder Messhöhe einstellen) und dann die SPL-Werte auf 1 m zurückrechnet. Wenn ich in den MJK worksheet von 2 m auf 20 m Messentfernung wechsle, schiebt sich der Bass eines U frame auch um 2 dB nach oben.

Andererseits: Sind deine Messungen ohne Boden gemacht? Oder hast Du in der Simulation eine Art Bodeneinfluss eingebaut? Wenn beides nicht zutrifft, sollte Boxsim eigentlich konstant mindestens 3 dB (wenn nicht 6 dB) unter den Messungen liegen ...

--Christian--
Schaut ab und zu mal vorbei

#28 erstellt: 26. Mrz 2012, 21:41

Die "zweite Meinung", die sich der Patient bei eigener Krankheit meistens schwer erkämpfen muss, kommt bei "Dipolitis" ungefragt und im halbe-Stunden-Abstand

Mein Patient hat vollstes Vertrauen in die Expertise der versammelten Ärzteschaft. Kostenlose Beratung auch per Fernsprecher und das Sonntags, da könnte sich unser Gesundheitssystem eine Scheibe abschneiden!

Wäre es nicht besser(sinnvoll), den BG20 durch einen Partner mechanisch zu enlasten?

Wenn ich z.B. bei "Alice in chains" aufdrehe, bewegt sich der BG20 schon heftig. Zum Anschlagen bringe ich ihn aber nicht. Wahrscheinlich wäre es zum Erreichen höherer Lautstärken am besten, ihn unter ca. 150hz abzusenken und einen Subwoofer dazuzuschalten.

Den FRS5 oder den BG20 verpolen?

Hab ich probiert, dann ergibt sich in der Messung eine noch deutlichere Senke im Übergangsbereich.

Du kannst im Analysis-Fenster im Menü "Edit"-> "Power average with overlays" wählen. Das summiert alle gezeigten overlays mit der aktuellen Messung auf.

Ja, das funktioniert. Ich hatte gehofft durch Mittelung mehrerer Frequenzgangmessungen bei unterschiedlicher Ausrichtung (in Längs- und Querrichtung zum Raum) die Raumeinflüsse zu verringern, um dem "schalltoten" Raum näherzukommen aber es hat sich nicht bestätigt. Die Messungen sind schon möglichst weit weg von den Wänden und mit erhöhtem Lautsprecher durchgeführt.

Taucht der(peak des BG20 bei 350hz) auch außerhalb der Achse auf?

Ja, sieht man auch im Schrieb in #1

Allerdings müsstest Du eigentlich auch eine Impedanzmessung mit einbeziehen

Klingt sinnvoll. Meinst du Messung am kompletten 2-Wegesystem oder an den unbeschalteten Chassis? Würde ich das Ergebnis dann in die Simu einarbeiten?

Der Schlenker um 350 Hz kommt wohl auch durch die runde Schallwand (?) so ausgeprägt daher, eckig wäre da wohl besser

Die mit quadratischer Wand ermittelte Sim zeigt den peak aber auch. Ich glaube das rührt vom BG20 her.

Gehe ich recht anzunehmen das die letzte Grafik eine Simu anhand von manuell verbesserter Daten ist?

Es ist etwas schwer zu erkennen, weil die Grafik komprimiert wird: Das vierte Diagramm in #21 zeigt erstens die ursprünglich Sim für den Komplettlautsprecher aus dem ersten thread, diese fällt bis auf den gestrichelten Bereich zwischen 1200-7000hz zusammen mit einer zweiten neu berechneten Kurve mit dem manuell nachgebesserten peak bei 4khz und dann drittens rot die gemessene Kurve, Glättung war 1/12oct. Das letzte Diagram in #21 ist dann eine Simulation basierend auf den manuell korrigierten Daten.
Ich habe auch den Eindruch, dass ich den BG20 etwas höher trennen muss.

hast Du in der Simulation eine Art Bodeneinfluss eingebaut? Wenn beides nicht zutrifft, sollte Boxsim eigentlich konstant mindestens 3 dB (wenn nicht 6 dB) unter den Messungen liegen ...

Ich habe gerade mal das Häckchen "Beugung unten" entfernt, damit passt die Simulationunterhalb 100hz tatsächlich besser zum Messschrieb, gestrichelt die ursrpüngliche Sim:

[Beitrag von --Christian-- am 27. Mrz 2012, 04:25 bearbeitet]

2eyes
Inventar

#29 erstellt: 27. Mrz 2012, 16:53

--Christian-- schrieb:

Taucht der(peak des BG20 bei 350hz) auch außerhalb der Achse auf?

Ja, sieht man auch im Schrieb in #1

OK. Dieser peak ist nicht dort, wo das Ohr am empfindlichsten ist und er kann auch noch in irgendeiner Raummode untergehen (oder sie verstärken). Ich denke, die Korrektur hat nur zweite Priorität.

Allerdings müsstest Du eigentlich auch eine Impedanzmessung mit einbeziehen

Klingt sinnvoll. Meinst du Messung am kompletten 2-Wegesystem oder an den unbeschalteten Chassis? Würde ich das Ergebnis dann in die Simu einarbeiten?

Am besten an den unbeschalteten Chassis messen und dann in Boxsim einlaufen lassen. Dann landest Du bei der Weichensimulation auch bei den richtigen Werten.
Ich muss allerdings gestehen, dass ich das selbst nicht so gemacht habe. Ich habe aber auch ausreichend Bauteile hier, um mich z.B. in 1 Ohm Schritten an den richtigen Widerstand ranzutasten. Und weiß ungefähr, wann es mit der Impedanz in den Keller geht.

Ich habe gerade mal das Häckchen "Beugung unten" entfernt, damit passt die Simulation unterhalb 100hz tatsächlich besser zum Messschrieb, gestrichelt die ursrpüngliche Sim

Das mache ich ab und zu auch. Es gibt einem ein Gefühl, wie viel zusätzlicher Bass durch die Bodenaufstellung zu erwarten ist. Letzten Endes bleibt es aber ein grobes Schätzeisen.

fabel
Stammgast

#30 erstellt: 27. Mrz 2012, 20:54

Hey,

Rudolf: " ... . Wenn ich in den MJK worksheet von 2 m auf 20 m Messentfernung wechsle, schiebt sich der Bass eines U frame auch um 2 dB nach oben.

Andererseits: Sind deine Messungen ohne Boden gemacht? Oder hast Du in der Simulation eine Art Bodeneinfluss eingebaut? Wenn beides nicht zutrifft, sollte Boxsim eigentlich konstant mindestens 3 dB (wenn nicht 6 dB) unter den Messungen liegen ... "

Das Verhalten von höherem Pegel bei viel größerer Entfernung ist interessant - wenn auch nicht sonderlich einleuchtend

. Wie gesagt halte ich Simus für gute Werkzeuge - allerdings nicht mehr als das. Ohne messen läuft imo nicht viel; zumindest wenn die Projekte im Verhältnis zu `normalen´ Boxen exotischer werden.

Natürlich ist in meinen Messungen ein Bodeneinfluss vorhanden, daher gebe ich ja auch immer die Messhöhe an. In meinen Simus zur TanTon habe ich immer alle Häkchen für die Beugung gesetzt, immerhin beugt sich der Schall da ja auch in der Realität. Da kommt messen vor simulieren ...

" Ich habe gerade mal das Häckchen "Beugung unten" entfernt, damit passt die Simulationunterhalb 100hz tatsächlich besser zum Messschrieb, gestrichelt die ursrpüngliche Sim "

Nochmal, solange Du nicht weiter weg misst kann der Dipol- Effekt nicht richtig erfasst werden; und somit auch und vor allem nicht der Dipolabfall. Somit kann man bisher gar nicht einschätzen was hier näher an der `Realität´ ist, weil Du sie noch gar abbildest. Aber was da unten passiert ist auch gar nicht sooo wichtig für die nahen Messungen - unterhalb von ca. 2-300 Hz ( wo der Raum die Wiedergabe dominiert )würde ich mich an dem orientieren was am Hörort passiert. Denn da muss es ja passen. Die nahen Messungen dienen dazu die Treiber vernünftig zusammen zu schustern und das Abstrahlverhalten zu gestalten.

Den Peak des BG würde ich auch erst mal zurückstellen - viel wichtiger ist es die Trennung und das Zusammenspiel der Treiber zu optimieren.

Gruß Fabian