Auslegung für Umbau des Subwoofers im Flippergehäuse (Pinball)

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andi900rr
Neuling

#1 erstellt: 26. Jan 2013, 11:17

Hallo Zusammen,

Ich habe kürzlich einen stark gebrauchten Flipper (Williams, Star Trek - the next generation) Baujahr 1993 von einem kommerziellen Aufsteller erworben, den ich restauriere.

(Um mal einen Eindruck zu bekommen:

http://www.google.de...TNG+pinball&gs_l=img
oder

http://www.ipdb.org/machine.cgi?id=2357)
Gewöhnlich ist in Pinballs ein Subwoofer im Boden vom Cabinet (unterhalb des Spielfeldes im Gehäuse) eingebaut als Teil eines drei-Wege pseudo-stereo Soundsystems. Da bei meinem die Sicke defekt ist, muss ich den Lautsprecher austauschen. Da Flipper ab dieser Generation wenn auch nicht CD-Qualität, aber doch soundmässig einiges hergeben (DCS-Soundsystem = komprimierte Samples), würde ich dort gerne hifi-ähnlicher werden.

Ab Werk ist dort ein weich aufgehängter 8", 4 Ohm, 50W Lautsprecher von innen an die Spanplatte geschraubt. Das Innenvolumen des Gehäuses ist ca. 270 liter, von denen aber noch einiges an Platz ( schätze 20 - 70 liter) belegt ist durch mechanische Teile, die dort hinein ragen (Lautsprecher selbst, Kassentürhalterung, 1kW Trafo, diverse Elektromotoren etc.) Ferner gibt es Belüftungsöffnungen, an der Unterseite (gleiche Ebene wie Lautsprecher) zwei runde a 3,5 cm Durchmesser, die weiteren Öffnungen sind mechanisch einigermassen getrennt von diesem Volumen.

Von "pinballpro" gibt es nachträgliche Einbaukitts zum Tuning zu kaufen. Ein Flipperhobbyist hat hier einen Bericht über seinen Selbstbau veröffentlicht:

http://www.flipperma...ve-zu-pinballpro.php
Und auch wenn ich diesen Bericht enorm schätze, schien es mir, dass der Autor phattomatic relativ wenig Erfahrung im Boxenbau und Elektronik zu haben scheint.

Ich habe die Thiele-Small Parameter seines vorgeschlagenen Subwoofer (Monacor SP-252C) gefunden (http://www.monacor.de/index.php?id=128&L=0&artikelid=1871) und mit meinen Gehäusedaten in die Simulation (http://micka.de/org/index.php#ideal) eingegeben; heraus kommt etwas, was ich nicht so recht interpretieren kann, es sieht mir jedenfalls recht weit von einer Optimalkonfiguration entfernt aus :-)
(Ich versuche nachher noch einen Screenshot zuzufügen)

Was meinen Teil betrifft, ist es über zehn Jahre her, dass ich mich mit Lautsprecherbau beschäftigt habe. Was mich als erstes Verblüfft hat, ist, dass die Simulation für die Bassreflex-Konstruktion bei Angabe der BR-Öffnung NICHT eine optimale BR-Rohr-Länge ausgespuckt hat, diese sollte ich manuell angeben. Ich dachte, das eben wäre der Witz an der Simulation, woher soll ich denn wissen, bei welcher Position und Länge des BR-Rohres die Phase bis zur Trennfrequenz von 190 Hz am weitesten übereinstimmt?

Andererseits habe ich den Eindruck, dass das gegebene Volumen für den vorgeschlagenen 10" Lautsprecher mindestens doppelt soviel ist, wie für eine geschlossene Box optimal wäre. Sehe ich das richtig? Komplettes Verschliessen der Belüftungsöffnung wäre jedoch hitzetechnisch nicht gut.

Was empfehlt Ihr mir? Kann mir jemand anhand des Gehäuses einen passenden Lautsprecher empfehlen? Leider ist hier nicht unendlich Platz zur Verfügung.

Suboptimale Grüsse

andi900rr
Neuling

#2 erstellt: 26. Jan 2013, 11:21

Hab leider den zugehörigen Frequenz- und Phasenschrieb nicht mehr.

andi900rr
Neuling

#3 erstellt: 26. Jan 2013, 11:25

Na hier der visuelle Teil :-)

qawa
Inventar

#4 erstellt: 26. Jan 2013, 11:31

Interessantes Projekt!
Ich glaube, dass dabei aber kaum eine Bassreflex-Behausung herauskommt. Ist das nicht eher eine mehr-oder-leider-weniger geschlossene Konstruktion? Es müßte doch eine Unmenge an Gehäuselecks geben. Kassenschacht zum Beispiel oder Durchlässe für die Mechanik. Du könntest natürlich eine abgechlossene Abteilung einbauen.
[quoteAndererseits habe ich den Eindruck, dass das gegebene Volumen für den vorgeschlagenen 10" Lautsprecher mindestens doppelt soviel ist, wie für eine geschlossene Box optimal wäre. Sehe ich das richtig?][/quote]
Ja, das kommt hin.
Passende Lautsprecher: irgendwas mit ner hoher Güte Richtung 0,7 und relativ niedriger Reso-Frequenz?
Gruß, Norbert.

Turbochris2
Stammgast

#5 erstellt: 26. Jan 2013, 15:38

Hi,
Du brauchst da gar nicht viel zu simulieren, Du hattest am Anfang schon ganz recht, das wird ein free Air Einbau. Eine Art halboffene Schallwand, wo Fläche zählt.

Ich würde für so etwas einen preiswerten Lautsprecher nehmen, der so groß ist wie möglich, also rein passt. Bei dem was ich hier gesehen habe, wäre z.B. ein flacher 30er oder so gar 38cm möglich.
Wenn Du z.B. einen relativ hart aufgehängten 38er von außen auf schraubst, wirst Du einen richtig schönen Bass bekommen. Das Loch nach innen kann dabei auch deutlich kleiner sein, bis zu 50% der Membranfläche. Unter dem Flipper stört das ja nicht und Du kannst es immer rüchgängig machen. Ich habe z.B. einen 38er, der um die 50 Euro gekostet hat, ich meine sogar in 8 Ohm. Die Verstärker in solchen Geräten werden mit 8 Ohm nur halb so stark belastet wie mit einem 4 Ohmer, der unter Umständen nur 2,8 Ohm gemessen hat.
Mein 38er hat ein Qtc von ca. 0,9 und eine Resonanz bei ca. 40 Hz. So etwas ist ideal für typische Flippersounds. Übrigens furztrocken, nicht schwabbelig, falls einer meint ein Qtc bzw.Qts um 1.0 wäre automatisch matschig. Aber es wird, wenn gewünscht, fett laut!

Viel Spass!

qawa
Inventar

#6 erstellt: 26. Jan 2013, 15:39

High,
das mit der Simulation scheint wirklich nicht so hingehauen zu haben.
Aber Längen schmeißt er doch aus! Wies aussieht.
Also ich denke, dass 3,5 cm als Durchmesser fürs Reflexrohr ne ganze Ecke zu wenig ist.
Mit mehr, kommst du dann auch auf Längen von mehr als 1cm.
Dann ist in deiner Simulation das Volumen zu groß und die Abstimmung zu tief gewählt.
Das worüber Gruppenlaufzeit steht, könnte glatt die Membranauslenkung sein, vielleicht täusch ich mich auch.
Die Simulation wirft doch auch scheinbar ein brauchbares Reflexgehäuse aus, oder? In blau, meine ich.
Gruß, Norbert.

andi900rr
Neuling

#7 erstellt: 26. Jan 2013, 15:52

Hallo gawa,

Nachtrag bezgl. Gehäuselecks: In der Tat ist es mehr-oder-weniger-geschlossen. Und ja, nach oben zum Spielfeld hin sind sehr viele Durchgänge, ABER über dem Spielfeld ist nochmal eine sehr gut schliessende Glasscheibe. Die Kassentüre ist abgesehen von den Münzschlitzen eher dicht bzw. könnte komplett dicht gemacht werden. Somit sind im Wesentlichen nur die erwähnten beiden Belüftungslöcher von je 3,5cm Durchmesser (ca. 0,8m vom Lautsprecher entfernt) offen. Nur weil ich die beiden Löcher nicht komplett schliessen darf hatte ich über eine Bassreflexanordnung gedacht, um aus dem Übel einen Nutzen zu ziehen.

Eine separate Box im Gehäuse für den Lautsprecher ist nicht möglich, weil das Spielfeld zum Service senkrecht geklappt wird und anstossen würde.

Wenn ich es richtig verstehe, ist allein das grosse Cabinet-Volumen das Argument für ein quasi-geschlossenes Gehäuse mit einem Lautsprecher 12" oder noch grösser. (Die Lautsprechergrösse wird durch den vorhandenen Platz wg. ausklappen des Spielfeldes beschränkt, davon abgesehen steht es in einem Raum mit längster Länge 3,7 m).

Ich würde einen 12 Zöller gerne simulieren, habe bis jetzt nur keinen gefunden der in Frage kommt und dessen Thiele-Small Parameter verfügbar sind.

Der simulierte 10 Zöller:
- Bricht halt schon stark ein (-6 db @ 50 Hz)
- Hat ein doppelt so schlabbrige Impulsantwort als BR
- Wildes Phasenverhalten im genutzten Bereich bis ca. 190 Hz
- Fast 30 Ohm @ 60 Hz

Auch wenn da gute Erfahrungen über den 10er berichtet werden, schreckt mich das dann doch sehr vom Einbau ab :-) Zu unrecht?

Turbochris2
Stammgast

#8 erstellt: 26. Jan 2013, 15:56

Vergiss ein irgendwie simulierbares Gehäuse. So etwas macht man einfach nach der "nachdenken und ausprobieren" Methode. Eine gebildete Schätzung, wie man andern Orts sagt. Also, Viel Fläche, aber nichts was hohen Druck im Gehäuse benötigt, wie Reflex. Das gibt einen völlig unvorhersagbaren und je nach Pegel irgendwo resonierenden Eimer. Röhren kannst Du so viele rein basteln wie Du magst.

andi900rr
Neuling

#9 erstellt: 26. Jan 2013, 16:03

@ gawa
- Länge BR-Rohr von 1cm habe ich eben manuell eingegeben.
- Optimale BR-Abstimmlänge lt. Simu= -1,19cm (Schneide ich das einfach von einem imaginärem Rohr ab???)

@ Chris
Ich bin sehr interessiert ob weiche oder besser harte Aufhängung. Ich dachte eher weich, weil ich den Verstärker im Gerät weiterbenutzen möchte und der hat keine grosse Leistung (Müsste nachsehen was der bringt...)

andi900rr
Neuling

#10 erstellt: 26. Jan 2013, 16:22

@ Chris,

Hehe, den Resonanzeimer kann ich mir lebhaft vorstellen. Sind ja auch viele bewegbare Teile in der Nähe, die parasitisch mitschwingen könnten (und werden). Ja, BR ist wohl somit schon begraben.

Nur mit dem Ausprobieren ist das eben so eine Sache, da müsste ich eben jeden Prüfling aufs (End-)Lager legen. Da würde ich lieber 30 Euro mehr für das erste Chassis ausgeben, damit der erste Schuss sitzt statt durchprobieren.

Turbochris2
Stammgast

#11 erstellt: 26. Jan 2013, 16:52

Hi,
hart aufgehängte Lautsprecher sind die mit dem hohen Wirkungsgrad, nicht umgekehrt. Genau deshalb, damit die alten Verstärker halten, ja hart und 8 Ohm, nicht 4.
Ich kenn mich schon ein wenig mit dem Kram aus

So ein 38er rockt Dir mit 6 Watt die ganze Hütte. Das sind diese Lautsprecher die in diesen alten Kofferverstärkern drin waren, und mit 12 Watt Röhrenverstärkern einen ganzen Saal beschallen. Die trugen die Gitaristen noch selber auf die Bühne!

Was hälst Du von der Idee ein Chassis von außen auf zu schrauben. Spricht was dagegen? Mehr als ein paar Schrauben brauchst Du ja nicht in die Unterseite zu drehen. Wer kriecht schon unter den Flipper. Auch stört so der Magnet kein Relais, falls das ein Problem werden könnte.

30 Euro mehr helfen Dir leider gar nix. So ein 50 Euro 38er kommt garantiert sauber bis 40 Hz runter. Du brauchst keinen teuren, sondern einen passenden Lautsprecher. Vieleicht noch eine 2mH Spule und einen Kondensator davor (12 dB Weiche).
Dass so etwas funktioniert, werden Dir hier sicher eine Menge Leute bestätigen. Ein gute Schätzung benutzt man da, wo sich eine klare Berechnung verbietet. Trotzdem ist das kein Risiko, sondern ein garantieter Erfolg. Wir sprechen auch von einem "Selbstgänger".
Vieleicht schickt Dir ja mal einer einen Lautsprecher zum ausprobieren?
Also, groß, hart aufgehängt, relativ kleiner Magnet, wenig Hub, hohes Qtc also. So etwas findet man auch im Restpostenhandel. Es geht hier nicht um ein Spitzen Chassis, sondern etwas passendes, das vermutlich nicht einmal 20 Watt ab bekommen wird, eher 5. Deshalb sind solche billig Lautsprecher, die normalerweise unbrauchbar sind, für Boxenbau, hier richtig und teure, "gute", falsch. Auch sollte das Ding keine 12 Kilo wiegen!

Solche Lautsprecher werden in hinten mit einer gelochten Pappe versehene Boxen gebaut, so wie früher in Musiktruhen. Lange bevor Thiele Small Lautsprecher berechenbar machten.

Das funzt schon, wie es so schön heist.

qawa
Inventar

#12 erstellt: 27. Jan 2013, 13:06

Hallo,
der Vollständigkeit halber:

- Optimale BR-Abstimmlänge lt. Simu= -1,19cm (Schneide ich das einfach von einem imaginärem Rohr ab???)

Limitierende Größe ist hier wohl die Wandstärke. Da ist sonst schwer was abzuhobeln.
Gruß, Norbert.

Turbochris2
Stammgast

#13 erstellt: 29. Jan 2013, 17:20

Für eine Bassreflexabstimmung ist immer das Volumen maßgeblich, das sich in einem dichten Gehäuse befindet. Dabei wird in Simulationen schon ein Verlustfaktor angesetzt, der im Grunde die Energieaufnahme der Box beschreibt, die dem Helmholzresonator (das ist eine Reflexbox) Energie weg nimmt.
Bau doch mal eine Box aus Gummi. Statt zu schwingen, wird die sich einfach aufblasen und wenn die Membran zurückschwingt, wieder zusammen ziehen. Damit gibt es kein Bassreflex...
So ein Flipperkasten ist damit absolut vergleichbar, der hinter der Membran erzeugte Druck verschwindet auf nimmer Wiedersehen, vor allem bei einem kleinen 20cm Lautsprecher, Weshalb es gar keine Resonanz gibt, die durch das Loch nach draußen phasenrichtigen Schall zur Unterstützung des Chassis liefern könnte. Die Löcher dienen nun, außer zur Kühlung der elektrischen Installation, dazu den Kasten gar nicht erst resonieren zu lassen.
Das Gehäuse verhindert, wie eine Schallwand nur einen akustischen Kurzschluss.