Mein erstes Projekt! Bluetooth Lautsprecher, ich benötige eure Hilfe

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Johnicx
Neuling

#1 erstellt: 21. Okt 2015, 07:55

Guten Morgen,
ich bin neu hier und stehe gerade am Anfang meines Audio Wissens, jedoch möchte ich jetzt mein erstes Projekt starten (irgendwann muss man in die Praxis :D)
Ich habe einen Eigenbau/ Nachbau der JBL Charge 2+ / JBL Xtreme geplant.
Da ich wirklich ein “Blutiger Anfänger” bin, bitte ich euch um Verbesserungsvorschläge. Ich weis ich habe kein Klangwunder zu erwarten, doch bitte sagt mir eure ehrliche Meinung bezüglich des Projekts, auch wenn alles davon falsch ist und nichts zusammenpasst würde ich euch bitten mir das zu erklären und mir zu sagen was ich wo ändern könnte damit es besser wird
Bitte sagt mir ob das ganze vielleicht zu überdimensioniert ist mit den 80mm Lautsprechern.
Ich möchte wirklich in diesen Bereich einsteigen und bin auch bereit mir das nötige Wissen für diese Projekt anzueignen.
Okay dann fang ich mal an mit den Technischen Daten der beiden Vorbilder:

Hier mal die Technischen Daten der JBL Charge 2+:

Geschützter Hinweis (zum Lesen markieren):

Technische Daten JBL Charge 2+
Bluetooth-Version: 3.0
Kompatibel mit: A2DP V1.3, AVRCP V1.5,
HFP V1.6, HSP V1.2
Signalumwandler: 2 x 45mm
Ausgangsleistung: 15W
Frequenzbereich: 75Hz – 20kHz
Rauschabstand: >80 dB
Stromversorgung: 5VDC USB-Anschluss:
5V (Standby), 2,1A (maximal)
Batterie-Typ: Lithium-Ionen-Polymer
(3,7V, 6000mAh)
Akkuladedauer: 4 Stunden @ 1,8A
Musikwiedergabedauer: bis zu 12 Stunden
(je nach Lautstärke und Audioinhalten)
Bluetooth-Übertragungsleistung: 0-4 dBm
Frequenzbereich für die Bluetooth-Übertragung:
2,402 – 2,480 GHz
Bluetooth-Übertragungsmodulation: GFSK,
π/4 DQPSK, 8DPSK
Abmessungen (H x B x T): 79 x 185,2 x 79 mm
Gewicht: 600g

Hier die technischen Daten der JBL Xtreme

Geschützter Hinweis (zum Lesen markieren):

JBL XTREME
Technische Daten
Bluetooth
®
-Version: 4,1
Kompatibilität: A2DP V1.3, AVRCP V1.5,
HFP V1.6, HSP V1.2
Signalumwandler: Tieftöner 2 x 63mm;
Hochtöner: 2 x 35mm
Nennleistung: 2 x 20W Bi-amp (AC-Modus)
Frequenzbereich: 70 – 20kHz
Rauschabstand: >80dB
Stromversorgung: 19V 3A
Batterietyp: Lithium-Ionen-Polymer (37Wh)
Batterieladezeit: 3 Stunden
Musikwiedergabedauer: bis zu 15 Stunden
(je nach Lautstärke und Audioinhalt)
Einfacher USB-Ladeanschluss: 1 x 2A
Dualer USB-Ladeanschluss: 2 x 1A
Bluetooth
®
-Übertragungsleistung: 0-4 dBm
Frequenzbereich für die Bluetooth
®
-
Übertragung: 2,402 – 2,480 GHz
Bluetooth
®
-Übertragungsmodulation:
GFSK, π/4 DQPSK, 8DPSK
Abmessungen (H x B x T):
126 x 283 x 122 mm
Gewicht: 2112g

So nun möchte ich ein wenig mehr Leistung reinbringen (in ein größeres Gehäuse)
Dafür habe ich mir folgendes vorgestellt.
2x Breitbandlautsprecher, und zwar folgende:
Monacor SP8/4SQS

http://www.amazon.de/dp/B003WGR4U8

Als Tieftöner,. seinen Membran:
2x Monacor SPH75/8

http://r.ebay.com/FZFXCa

Als Verstärker (Ich bin mir unsicher ob diese hier genug Leistung haben)
Entweder diesen:
LEPY LP808

http://www.amazon.de/dp/B00OPKJMI2
ODER
Bestwe Kompakte HiFi Auto Stereo Mini-Verstärker

http://www.amazon.de/dp/B00EZM8Z3I

So jetzt noch die Stromquelle.
Da möchte ich unbedingt eine Powerbank mit der ich auch nebenbei mein Handy oder iPad laden kann.
Da die Powerbank ja einen Ausgang mit 5V hat benötige ich einen Spannungswandler, ich habe hier folgendes gefunden, ob der etwas bringt weis ich nicht:

http://www.amazon.de/dp/B009AM2X04

Die Powerbank wäre folgende:

http://www.amazon.de/dp/B00VJT3IUA

Dammmaterial (falls benötigt)

http://www.amazon.de/dp/B004JVY8A4

Bluetooth Empfänger:

http://www.amazon.de/dp/B00Y2OV9IW

Als Gehäuse ist Multiplex Buche geplant.
Ganz grobe dauen fürs Gehäuse sind: 22cm (breite) x 12,5cm (höhe) x 14 cm (tiefe)
Viereckig
Das Gehäuse wird ein offenes Gehäuse sein, vorne (wo auch die beiden Breitbänder verbaut sind) sollen links und rechts jeweils ein Bassausgang hinkommen, oder eine leiste unterhalb der beiden Frontlautsprecher
Oben und unten sollen Aussparungen sein für Handy und Powerbank, die mit Klettverschluss (oder edler) festgezurrt werden können.
Unten möchte ich noch ein Stativgewinde einsetzen, damit ich das ganze auch an Gegenständen und Objekten festmachen kann (GoPro Accessoire bereits vorhanden)
Des Weiteren möchte ich die Ecken mit einer Gummimatte überziehen damit das ganze ein wenig stoßfester ist.

Nun habe ich noch ein paar Fragen die ich nicht verstehe.

1. Wie rechne ich mir die Vorhandene Kapazität , nach der Spannungswandlung, aus ?
Ich weis das die Batterien in der Powerbank 3,7V haben und das auf die 5V ca. 20% verloren gehen, aber wie rechne ich mir den Verlust aus wenn ich auf 12 V umwandele

2. Wo schließe ich die Tieftöner an einem Verstärker an, greife ich da da einfach da einfach beim Audio out ab, wo auch die Breitbänder angeschlossen sind?

3. Wie finde ich einen Verstärker der genau meinen gewünschten Leistungen entspricht?
Ich habe ewig gesucht bis ich die beiden da oben gefunden habe (und ich weis nichtmal ob diese die richtigen sind.

4. Was müsste ich ändern um das ganze kleiner bauen zu können?

Ich hoffe ihr habt verstanden was ich vorhabe und könnt mir Hilfestellung in diesem Projekt geben.
Ich bitte nocheinmal um Kritik und um Verbesserungsvorschläge, falls nichts funktioniert davon funktionieren wird, sagt mir bitte was ich ändern muss damit es läuft.

Ich wünsche euch noch einen schönen Tag

Danke für alle die bis hier hin gelesen haben

[Beitrag von Johnicx am 21. Okt 2015, 07:56 bearbeitet]

bierman
Inventar

#2 erstellt: 22. Okt 2015, 12:15

Ich bin etwas irritiert:
Du schreibst eingangs von einem Nachbau der JBL "Runddosen", nimmst dann aber völlig andere Chassis und ein eckiges Gehäuse. Außer Bluetooth seh ich da grad wenig Gemeinsamkeiten.

Die von dir gewählten Lautsprecher sollten in passenden Gehäusen betrieben werden, dann geht damit sicherlich einiges. Eine Frequenzweiche muss berechnet und konstruiert werden. Die Sinnhaftigkeit, 8cm Breitbänder mit noch kleineren Basslautsprechern zu ergänzen, erschließt sich mir nicht.

Die Versorgung über eine Powerbank und Stepup-Wandler ist fehleranfällig und ineffizient. Die Spannung der Zellen wird von 3-4,2V auf 5V hochgezogen und dann nochmal auf 12V - jede Umwandlung bedeutet Wandlungsverluste.

Insgesamt ist das nicht gerade ein geeignetes Anfängerprojekt, in der Summe kostet das auch ne ganze Menge Geld. Dafür bekommt man u.U. schon das "Original" oder was älteres mit mehr Leistung.

Die teuren kompakten Lautsprecher für unterwegs betreiben alle ein DSP um aus so kleinen Gehäusen halbwegs erträglichen Klang zu zaubern. Sowas ist für Selbstbauer im wirtschaftlich vertretbaren Rahmen nicht verfügbar.

Mit den von dir gewählten Komponenten ist es sicherlich möglich eine Box zu bauen die "irgendwie" funktioniert. Auch die Verstärker würden klargehen, mehr Leistung vertragen die kleinen Chassis eh nicht wirklich. Die Kiste wird aber, vor allem wegen der vier Magneten, ziemlich schwer sein, mangels Membranfläche und Volumen wenig Bass bringen und für das was rauskommt zu teuer sein.

Nützlich wär zu wissen wofür du die Box überhaupt einsetzen willst.

Apalone
Inventar

#3 erstellt: 25. Okt 2015, 08:11

Johnicx (Beitrag #1) schrieb:

....Ich möchte wirklich in diesen Bereich einsteigen und bin auch bereit mir das nötige Wissen für diese Projekt anzueignen......

Deine bisherigen Ausführungen zeigen ja in der Tat, dass du wenig bis keine Ahnung hast.

Welche Fachliteratur hast du bisher herangezogen/welche Bücher aus dem Genre "Lautsprecherentwicklung" liegen vor?

Bist du bereit, Messtechnik anzuschaffen?

Warum muss es gerade dieses Projekt sein?

MLKart
Ist häufiger hier

#4 erstellt: 29. Okt 2015, 12:19

bierman (Beitrag #2) schrieb:

Die Spannung der Zellen wird von 3-4,2V auf 5V hochgezogen und dann nochmal auf 12V - jede Umwandlung bedeutet Wandlungsverluste.

wieso denn von ~4V auf 5V und dann noch mal auf 12V? Habe ich in seinen Ausführungen irgendetwas überlesen?

Die meisten Stepup Wandler werden mit einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von ~90% beworben. Ist jedenfalls einfacher sowie günstiger, als ein Liio/Lipo 4s Akku zu nehmen, wofür man auch noch ein anständigen Ladegerät benötigen würde. Das Einzige, worin ich Probleme sehe ist, ob die Powerbank genug Strom zur Verfügung stellen kann. Ich denke aber schon.

bierman
Inventar

#5 erstellt: 29. Okt 2015, 14:33

3,6V (3,7V) ist die typische Zellspannung eines LiIon (LiPo) Akkus. In einer Powerbank sind meistens mehrere Zellen parallel geschaltet sodass sich deren Kapazität addiert, die Spannung bleibt also bei 3,6V und die Kapazität liegt bei z.B. 2500mAh pro (guter) 18650er Zelle, in der Summe dann also bei Vielfachen davon.
Die genaue Kapazität die nachher wirklich nutzbar ist hängt auch davon ab wie die Elektronik eine Zykle definiert, sprich wie tief entladen wird und wie weit genau die Ladeendspannung ausgereizt wird. Eine große Differenz hierbei bedeutet eine größere Kapazität, aber eine kürzere Lebensdauer der Zellen gegenüber flacheren Zyklen. Man kennt das von manchen Notebooks deren Akku nach zwei Jahren nur noch halb so lang hält während andere nach vier Jahren noch gefühlt die Laufzeit des Neugeräts erreichen.

Die 3,6V werden auf 5V gewandelt um damit Handys usw. zu laden.

Durchschnittlich 90% Wirkungsgrad ?

Das steht im Datenblatt von den Chips eher als Spitzenwert.

Der wird erreicht bei
- konstanter Last
- optimalem Platinenlayout
- perfekten Bauteilen ohne parasitäre Eigenschaften
usw.
Konstante Last hat man beim Laden eines Telefons (anfangs) schon, beim Betrieb eines Verstärkers definitiv nicht.
Die Schaltung wird bei den besseren Modellen frequenztechnisch einigermaßen taugen, geht also auch noch durch.
Mindestens die Spule (Induktivität) ist bei einem Stepup allerdings ein Bauteil welches vor allen anderen ganz erheblich Einfluss auf die Effizienz hat und welches oft von minderer Qualität ist. Weitere Verluste entstehen in den Kondensatoren

In der Summe also "nie im Leben 90%".

Und das ganze dann nochmal, von 5 auf 12V (oder womit auch immer der Verstärker dann laufen soll). Bleiben, optimistisch betrachtet, vielleicht 75% übrig, eher noch weniger.

--> "Kann man schon so machen, ist dann aber kacke"

Es wird funktionieren, vielleicht reicht die Laufzeit für die Anwendung auch aus. Mir wär es zuviel anfällige Technik, zu viele potentielle Ausfallkandidaten.

MLKart
Ist häufiger hier

#6 erstellt: 02. Nov 2015, 13:36

also LiIon Batterien sind beim Thema "drafting" deutlich unempfindlicher als lipo Akkus. Deshalb wäre es bei bspw. den 18650 Batterien parallel geschaltet nicht mal zwingend notwendig, zu balancieren (auch wenn es die Lebensdauer natürlich erhöht - aber bei den heutigen 18650 Zellen Preisen kann man diese auch einfach alle 2 Jahre ersetzen).

Das mit dem Handy/Ipod Laden habe ich im Übrigen wirklich übersehen, sehe ich aber als nicht notwendig an. Der Akku muss ja nicht zwingend geladen werden, sondern das Gerät muss einfach mit genug Strom versorgt werden, so dass es nicht aus geht. Und das ist der Fall wenn man ihn direkt an die Stromquelle mit dran hängt.

Also am günstigsten sehe ich derzeit wirklich die Methode mit der Powerbank / mehrere 18650 Batterien parallel und einen StepUp Wandler.

Alternative sind Lipo Akkus und externes Batterieladegerät - aber hierfür würde man dann einen Stepdown Wandler benötigen, um Handys/Ipods an die Stromquelle anzuschließen. Zudem würde der Bluetooth Empfänger auch nciht mit 12V laufen (wobei es hierfür merhere Alternativen geben würde).

Meine Empfehlung:
- 1x 4s Lipo Akku
- 1x Batterieladegerät (bspw. Imax B6AC)
- 1x Class D Board mit integriertem Bluetooth wie bspw:

http://www.ebay.de/itm/291573366455
- 1-2x Wenn Gehäusevolumen bis ~10L (bei Stereo sprich 2 Lautsprechern) i.O., dann Visaton FR10 als Lautsprecher

@biermann, was meinst du?

bierman
Inventar

#7 erstellt: 02. Nov 2015, 23:11

18650er driften nachdem das Pack mal weit entladen war. Steht eine der Zellen bei 1,5V und die anderen noch bei >2, so wird die am tiefsten entladene in Zukunft auch die schwächste sein, bzw. die erste die leer wird. Der Effekt verstärkt sich mit der Zeit.
Bei Parallelschaltung gibt es kein Abdriften der SPannung, wie auch. Bloß wenn eine von 10Zellen, warum auch immer, zur verstärkten Selbstentladung neigt, dann zieht sie halt alle mit runter.

4S, Class-D und 10er Visaton st ne Möglichkeit. Ich schmeiß noch nen Lipo Buzzer in den Warenkorb. 2-3 EUR.

Der macht Krawall wenn eine der Zellen unter einen einstellbaren Wert fällt und zeigt die Spannung der Zellen nacheinander im Display an.
Meiner ist ziemlich unpräzise (Multimeter zeigt 3,91, 3,90 und 3,89V an, der Buzzer 3,6, 3,8, 4,0 oder so), aber als Lebensversicherung für den Akku taugts.

*Morte*
Ist häufiger hier

#8 erstellt: 04. Nov 2015, 15:18

Also was ich dir als Akku empfehlen kann ist

der hier
gibts auch noch mit unterschiedlichen Kapazitäten und du musst nicht mit Spannungswandlern rummachen.

DarkR3ign
Stammgast

#9 erstellt: 04. Nov 2015, 15:40

Zu dem Akkupack:

link

Johnicx
Neuling

#10 erstellt: 05. Nov 2015, 07:22

Vielen vielen Dank für diesen Großartigen Input

Ich bin euch wirklich dankbar für all die Tipps

Was mich jetzt interessieren würde wäre wie ihr das ganze aufbauen würdet, welche komponenten würdet ihr nehmen und warum (ich möchte das verstehen lernen) und vorallem was würdet ihr anders machen und warum

Ich hoffe das ist nicht zuviel worum ich frage

MLKart
Ist häufiger hier

#11 erstellt: 05. Nov 2015, 08:18

Also ich halte nichts von den zuletzt geposteten liio Akkus. Selbst die Datenblätter zeigen, dass die einen max Ausgangsstrom von <2A haben. Das könnte u.U. auch der Grund sein, warum man bei manchen Amps diesen An/Aus Schalter des Akkus öfters mal An/Aus schalten muss, bis ein Amp evtl. mal an läuft.

Besser LiPo. Für die ist so ein Verstärker spielkram und halten dementsprechend auch länger.

*Morte*
Ist häufiger hier

#12 erstellt: 05. Nov 2015, 16:58

War ja nur ein Vorschlag...

Aber um das klarzustellen, ich nutze die 15000mAh Version in Verbindung mit einem budget Step-Up wandler an einem Sure TPA3110
ohne Probleme!

CoolChriz
Ist häufiger hier

#13 erstellt: 05. Nov 2015, 23:13

*Morte* (Beitrag #8) schrieb:

Also was ich dir als Akku empfehlen kann ist

der hier
gibts auch noch mit unterschiedlichen Kapazitäten und du musst nicht mit Spannungswandlern rummachen.

So einen hatte ich. Nach dem der schon beim Test abgeraucht ist, hab ich festgestellt dass da Handykkus drin waren. Finger weg davon. Ich hatte allerdings die 4000mA variante.

Edit

Hab sogar noch n Pic

[Beitrag von CoolChriz am 05. Nov 2015, 23:17 bearbeitet]

DjDump
Inventar

#14 erstellt: 06. Nov 2015, 07:45

Nach dem der schon beim Test abgeraucht ist, hab ich festgestellt dass da Handykkus drin waren.

Was ist denn genau passiert?

bierman
Inventar

#15 erstellt: 06. Nov 2015, 15:55

Haha, drei Billigstzellen in Reihe, deren aufgedruckte 2200mAh wahrscheinlich selbst mit bester Ladetechnik nicht hinhauen, werden uns als 6800mAh verkauft.

Ich finde das ganz schön teuer, so einen Schrott nehme ich nicht mal geschenkt.

CoolChriz
Ist häufiger hier

#16 erstellt: 07. Nov 2015, 11:17

Geld hab ich zurückbekommen. Hab dem Händler gedroht das ich ihn bei Ebay melde. Anders ging es nicht.

Einer der Akkus hat Rauchzeichen von der Ladeelektronik von sich gegeben.