Hier die VituixCAD-Datei
Beiträge von TBM
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Wie bewertest du denn die Arcosia Geschichten? Lohnt sich der finanzielle Aufwand?
Der Preis ist schon hoch, dass stimmt. Aber das sind schon gute Treiber. Ausreichend Hub, selbst bei 100W noch vertretbarer Klirrfaktor, ein schön flacher Frequenzgang bis 2 kHz und funktioniert sowohl in geschlossenem Gehäuse als auch Bassreflex gut. Hat aber wie bei Metallmembranen üblich starke Resonanzen im oberen Bereich (hier oberhalb von 4 kHz) in die auch die Klirrkomponenten koppeln. Auch wenn durch die Folierung und die Dämpfungsnoppen die Resonanzen nicht so stark sind wie bei manchen anderen Treibern mit Metallmembranen ergibt sich doch eine Erhöhung um knapp 10 dB im Frequenzgang.
Der Trick mit der kleinen Spule funktioniert in fast allen Fällen. Es gibt aber Konstellationen, bei denen das einfach nicht so ohne weiteres funktioniert. Vielleicht bekomme ich mal irgendwann ein solches Chassis in die Hand. Dann versuche ich es mal. Es hängt teilweise auch von der Topologie des Tiefpasses ab.
Mit der kleinen Spule habe ich eine steilere Filterflanke erreicht, aber ich habe es nicht geschafft damit auf eine von den Serienspulen oder einen Saugkreis verzichten zu können.
Ich kann gerne mal das VituixCAD Dokument hier hochladen, falls sich jemand von euch gerne daran versuchen möchte. Wäre ja schön wenn so ein besseres Ergebnis zustande kommt.
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Nach einigen Rückschlägen und Planänderungen sind nun die finalen Gehäuse fertig:
Die Seitenwände werden noch in Holzoptik foliert, aber um das Risiko einer Beschädigung der Folie zu verringern kommt dieser Schritt erst ganz am Ende, wenn alle Messungen und die Ein- und Umbauten der Frequenzweiche abgeschlossen sind.
Ursprünglich hatte ich vor die Front matt Anthrazit zu lackieren, aber nach einigem Spachteln, Füllern, Ausbessern etc. rächte sich, dass ich beim Material gespart habe und eine billige Spachtelmasse aus einem Discounter verwendet habe.
Es hat sich so zugetragen:
- Sägen, verleimen und nochmal sägen und schleifen des Gehäuses aus MDF (Front) und Spanplatte (Seitenwände)
- Mehrere Gänge spachteln und Schleifen mit billiger Discounter-Spachtelmasse (Damit war der Stand aus dem obigen Beitrag mit "Prototyp 3" erreicht
- Füllern
- Feststellen, dass sich im Bereich des Waveguides an einigen Stellen die Spachtelmasse gelöst hat, noch einige Stellen etwas uneben sind und sich an den Fasen im Bereich der Naht der aufgedoppelten Schallwand ein paar kleine Risse gebildet haben. Das habe ich dann diesmal mit vernünftigem 2K-Feinspachtel ausgebessert (War auch viel schöner zu verarbeiten als das Billigzeugs).
- Dann sollten die Gehäuse noch ein zweites Mal gefüllert werden. Nachdem die Gehäuse ein paar Tage auf den zweiten Füllergang warteten, haben sich sehr viele Risse an fast allen Flächen gebildet, die diesmal nicht nur an der Stoßkante lagen. Der wahrscheinlichste Grund dürfte die billige Spachtelmasse sein, die wohl die Bewegungen, wenn das Holz arbeitet nicht mitmachen.
- Die Empfehlung die Gehäuse nochmal neu aufzubauen habe ich mit Hinblick auf die Arbeit, die ich da bisher reingesteckt habe gekonnt ignoriert und suchte nach einer Lösung wie ich die Gehäuse noch retten konnte.
- Ich habe dann die Risse nochmal mit Feinspachtel ausgebessert und dann die Gehäuse mit 2K-Struckturlack (Raptor), der sonst u.a. für Ladeflächen von Pick-Ups verwendet wird lackiert. Ein Händler in Deutschland bietet den sogar in Anthrazit an
Die Oberfläche ist zwar etwas rauer geworden als geplant insbesondere weil die Spraydose ziemlich dicke Tropfen ausspuckte als sie fast leer war, aber gefällt mir trotzdem und bislang hält die Oberfläche und es kam noch kein Riss durch
Hier einmal die Messungen:
Tieftöner:
Hochtöner:
Eine Simulation mit Brickwall-Filtern zeigte, dass bei einer Trennfrequenz von ca. 2,5 kHz die Abstrahlungen von Hoch- und Tieftönern sehr gut zusammenpassen:
Hier ein erster Entwurf einer Frequenzweiche:
Ein Tiefpass 3. Ordnung für den Tieftöner mit zwei Saugkreisen für den Bafflestep und die Membranresonanz. Damit ergibt sich akustisch un sehr guter Näherung ein Linkwitz-Riley Tiefpass 4.Ordnung bei 2,4 kHz
Für den Hochtöner gibt es einen Hochpass 2.ordnung kombiniert mit einem zusätzlichen Kondensator unter der Spule, sowie 2 Widerständen zur Anpassung des Pegels. Um den Einbruch bei 15 kHz zu kompensieren habe ich noch einen Serienschwingkreis als Bypass hinzugefügt.
Probier mal aus, ob eine kleine Spule unter dem Kondensator des Filters ausreicht. Eventuell gehts dann ohne Sauger auf der Reso und vllt. kannst du sogar auf 12 dB zurückbauen.
Leider habe ich damit bislang kein zufriedenstellendes Ergebnis erreicht.
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Es geht beides
Bei REW kann man als "Ref Output" einen anderen Kanal oder den gleichen wie für das Messsignal wählen. Um eventuelle Unterschiede zwischen den Output-Kanälen gar nicht als Fehler einfließen lassen zu können habe ich die Variante mit dem gleichen Kanal und dem Y-Adapter gewählt.
Bei Arta war es glaube ich so, dass man immer den gleichen Ausgang als Referenz und als Signal nimmt. Ich kann mich aber auch irren.
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Wird der Referenzkanal dann physisch verbunden ( zB. Line Out zu Line In) oder wird das per Software geroutet?
Ersteres.
Ich habe an dem einen Line-Out einen Y-Adapter on da aus gehe ich dann mit einem Kabel direkt in den Line-In und dem anderen in den Verstärker. Das Messmikrofon geht dann an den anderen Line-In
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Zum Mikrofon kann ich nicht viel sagen, da ich es nicht kenne.
Das Soundinterface ist Preis-Leistungstechnisch wirklich sehr gut. Was für deinen Zweck aber günstiger bei gleicher Leistung ist, wäre das Focusrite Scarlett Solo. Das hat ebenfalls jeweils zwei Ein- und Ausgänge. Hat allerdings nur einen Mikrofonverstärker. Einen zweiten benötigst du ja auch gar nicht. Hat auch den Vorteil, dass du an dem zweiten Eingang keine Phantomspeisung hast, die je nachdem was du anschließt evtl problematisch für die Quelle sein könnte. Bei der 2i2 lässt sich die Phantomspeisung nicht für beide Eingänge seperat schalten.
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Probier mal aus, ob eine kleine Spule unter dem Kondensator des Filters ausreicht. Eventuell gehts dann ohne Sauger auf der Reso und vllt. kannst du sogar auf 12 dB zurückbauen.
Gute Idee, werde ich mal ausprobieren.
Weitermachen!
Alles klar
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Danke für die netten Worte.
Das mit der Membranresonanz sehe ich ähnlich wie du.
Generierst du die Polardiagramme immer nur aus drei FG-Messungen?
Die hier dargestellten Polardiagramme bestehen aus Messungen in 10°-Schritten.
In den Diagrammen mit den Einzelfrequenzgängen habe ich nur 3 Frequenzgänge dargestellt, da ich so übersichtlicher finde und die 3 Kurven ausreichen um zu zeigen was ich zeigen wollte.
Für Polardiagramme mache ich in der Regel je nach Motivation Messungen in 10° oder 15°-Schritten.
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Hier jetzt ein paar Infos zur Weiterentwicklung und dem Prototypen Nr. 3
Bis 5 kHz gefällt mir das Abstrahlverhalten und der Energiefrequenzgang schon mal sehr gut. Die Aufweitung der Abstrahlung oberhalb von 5kHz ist aber noch irgendwie unschön. Da diese bei dem zweistufigen Waveguide aber immer auftrat und ich abgerundete Waveguideflanken zum einen mit dem Werkzeug, das ich besitze, nicht vernünftig herstellbar sind und ich die Optik des gestuften Waveguide behalten möchte, entschied ich mich es mit einem 3-stufigen Waveguide zu versuchen.
Ich habe zwei Varianten ausprobiert. Einmal mit der Kegelbohrung nur im ersten Segment:
Und einmal mit der Kegelbohrung über mehrere Segmente
Diese Geometrien habe ich dann auf einen glatten Frequenzgang und eine möglichst gleichmäßige Abstrahlung optimiert
Hier der Vergleich des zweistufigen Waveguides wie es vorher verwendet wurde und den beiden Varianten des dreistufigen:
Die Variante mit der Kegelbohrung im ersten Segment sieht von der Abstrahlung zwar schon mal besser aus als die zweistufige variante und sieht bis etwa 10 kHz bezüglich Frequenzgang und Abstrahlung sehr gut aus, aber die Kontur ist durch die Bedingung, dass die Kegelbohrung im ersten Segment sein muss doch recht eingeschränkt (Das erste Segment muss relativ lang sein sein), was die Optimierungsmöglichkeiten nicht ausschöpft. Die zweite Variante zeigt daher ein deutlich besseres Ergebnis insbesondere eine deutlich gleichmäßigere Abstrahlung bis über 10 kHz hinaus. Ab 14kHz beginnt die Bündelung stärker zuzunehmen, aber ich denke das ist ok.
An der gejäusegeometrie habe ich auch noch ein paar Änderungen vorgenommen, diese betreffen die Optik, das Abstrahlvrhalten und auch der Vereinfachung bei späteren Finish:
- Bei den vorherigen Prototypen befanden sich rechts und links vom Tieftöner harte rechtwinklige Kanten. um den Buckel vom Bafflestep etwas abzuschwächen habe ich hier noch Fasen hinzugefügt. Um es nachher beim Finisch einfacher zu haben habe ich die Fasen über die gesamte Schallwanddicke von 38 mm gezogen um so keinen glatten Stoß zu haben, der ja immer irgendwie sichtbar bleiben soll. Um den Bafflestep bei möglichst hoher Frequenz zu belassen habe ich die Schallwandbreite bei 200mm belassen
- Für die Optik und fürs einfachere Finish habe ich noch oberhalb vom Waveguide die gleiche Fase hinzugefügt
Hier ein Vergleich von Prototyp 2 und Prototyp 3:
Prototyp 2 Prototyp 3 
Da diese Gehäuse den letzten Stand darstellen sollen habe ich hier auch etwas sauberer gearbeitet und die Front aus MDF anstelle von Spanplatte gefertigt. Das Foto zeigt schon den gespachtelten und geschliffenen Stand. Die Gehäuse warten jetzt noch gefüllert und die Front in anthrazit matt lackiert zu werden. die Seitenwände werden in Eichenoptik foliert.
Die nachfolgenden Messungen wurden noch vor dem Spachteln erstellt. die endgültige Optimierung der frequenzweiche wird dann am fertigen Gehäuse durchgeführt. Hier aber schon mal der bisherige Stand, der mich dazu bewogen hat die Gehäuse so zu lassen und die Arbeit un Spachteln und Schleifen zu investieren.
Hier die Messungen:
Es zeigt sich zwar gegenüber Prototyp 2 beim Axialfrequenzgang ein leichter Einbruch des Hochtöners zwischen 4 und 7 kHz und über 14 kHz ist er ungleichmäßiger, aber dafür sind zum einen der 30°- und 60° Frequenzgang deutlich gleichmäßiger insbesondere der Abstand zwischen Axial- und 30°-Frequenzgang ist deutlich gleichmäßiger und zum anderen ist das horizontale Abstrahlverhalten viel besser.
Das vertikale Abstrahlverhalten ist zwar etwas ungleichmäßiger, aber dafür symmetrischer und die Ungleichmäßigkeit ist ohnehin im Bereich der Übergangfrequenz zum Tieftöner, wo die vertikale Abstrahlung ohnehin ungleichmäßig wird.
Hier zwei Entwürfe einer möglichen Frequenzweiche:
Ignoriert den Phasengang und GD zwischen 150 Hz und 300 Hz, da ist beim manuellen Fügen von nah- und Fernfeld etwas schiefgelaufen.
Variante 1 zeigt einen schön gleichmäßigen Axialfrequenzgang, der aber nur dadurch erreicht wird, dass die Membranresonanz des Tieftöners die Senke des Hochtöners bei etwa 5 kHz auffüllt, was aber eher unschön ist.
Bei variante 2 habe ich mittels eine zweiten Saugkreises die Membranresonanz unterdrückt, was die Senke bei 5 kHz des Hochtöners natürlich beim Axialfrequenzgang in Erscheinung treten lässt, was aber den Einfluss der leichten Aufweitung des horizontalen Abstrahlverhaltens im Energiefrequenzgang kompensiert. Zudem habe ich den Axialfrequenzgang im Bereich des Übergangs von HT zu TT etwas angehoben, um die Auswirkung des vertikalen Einschnürens auf den Energiefrequenzgang zu kompensieren.
Wenn die Gehäuse fertig sind gibt es nochmal neue Messungen womit dann die Frequenzweiche weiter optimiert wird.
Kritik, Anregungen oder Verbesserungsvorschläge sind gerne gesehen.
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Nach sehr langer Zeit (fast 1 Jahr ist das schon her? erschreckend)
Auch wenn ich leider viel weniger Zeit für das Projekt gefunden habe als ich das gerne hätte gibt es dennoch ein paar Fortschritte. Ich versuche alles nochmal chronologisch auf die Reihe zu kriegen.
Bei dem ersten Prototypen zeigten sich zwei Probleme, die ich gerne angehen wollte
- Beim Tieftöner zeigt sich im Frequenzgang ein Buckel durch den Bafflestep und direkt darüber eine Senke, die vom Treiber selbst herrührt. Der Buckel lässt sich durch die Frequenzweiche abschwächen, aber die Senke schreibt die maximal mögliche Trennfrequenz vor, die für einen 19mm-Hochtöner reichlich tief liegt.
- Die Abstrahlung des Hochtöners ist über die Frequenz sehr konstant, aber die des Tieftöners zunehmend bündelnd. Das führt zu einem ungleichmäßigen Abfall des Energiefrequenzgangs
Zur Behandlung von Problem Nr 1 habe ich die Schallwandbreite von 23cm auf 20cm (kleiner war mit dem Tieftöner mit 180mm Außendurchmesser nicht sinnvoll) verringert um damit den Buckel des Bafflesteps etwas zu hohen Frequenzen zu schieben um die Senke damit vllt. ein wenig aufzufüllen.
Zur Behandlung von Problem 2 habe ich die Breite des Waveguides verringert um zum einen die die Abstrahlung bei hohen Frequenzen zu verengen und gleichzeitig die untere Grenzfrequenz zu erhöhen was die Abstrahlung bei tiefen Frequenzen verbreitert, was dann insgesamt eine über die Frequenz leicht zunehmende Bündelung ergeben sollte.
Der entsprechende Prototyp sah so aus:
Hier einmal die Messungen auf Achse von Hoch- und vom Tieftöner von Prototyp 1 (breites Gehäuse und Waveguide, blau) und Protytyp 2 (rot)
Der Buckel durch den Bafflestep wurde in der frequenz ein wenig nach oben gezogen, aber nicht genug um die Senke nennenswert aufzufüllen.
Der Axialfrequenzgang vom Hochöner ist gleichmäßiger geworden.
Hier einmal im Vergleich das horizontale Abstrahlverhalten des Hochtöners
links: Prototyp 1
rechts: Prototyp 2
Es zeigt sich das beabsichtigte Ergebnis: Aufweitung bei geringeren Frequenzen (siehe 1-2 kHz) und Einengung bei höheren Frequenzen (siehe 4-7 kHz). Die zusätzliche Aufweitung um 8 kHz hat sich zwar von der Bandbreite ein wenig verringert, aber von der Ausprägung relativ gesehen verstärkt (Der Abstrahlwinkel ist etwa gleich, aber der darunter liegende Abstrahlwinkel ist kleiner)
Hier das entsprechende Ergebnis in VituixCAD:
Bis etwa 5 kHz ergibt sich hier schonmal ein gutes Ergebnis mit zunehmender Bündelung und kontinuierlich abfallendem Energiefrequenzgang.
Die Aufweitung darüber und der Buckel im Energiefrequenzgang ist aber noch etwas unschön.
Dieses Problem wird im nächsten Beitrag mit dem Prototypen 3 angegangen.
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Das erscheint mir korrekt, da ich aber ohnehin mit der Spannung simuliere, die später auch für Messungen genutzt wird, habe ich mich mit der genauen Festlegung der Leistung nicht weiter beschäftigt.
Bei der Pro alpha Version lässt sich leider keine Spannung eingeben sondern nur eine Leistung
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Soweit ich mich erinnern kann muss man bei WinISD ein wenig aufpassen, es simuliert mit 1 Watt relativ zur Impedanz des Treibers, das sind dann nur bei 8Ohm 2,83V - bei anderen Impedanzen sind entsprechend auch andere Spannungen eingestellt. Ich glaube, dass WinISD Simulationen ebenfalls vom Bafflestep befreit sind, daher habe ich solche Sachen immer mit Boxsim abgeglichen.
Ich weiß nicht ob es bei WinISD bei anderen Versionen evtl. anders ist, aber ich nutze WinISD pro alpha. Hier ist es so, dass 1W bedeutet, dass die Spannung so hoch ist, dass 1W am Gleichstromwiderstand umgesetzt würden (1W@Re). Also z.B. bei 6,4 Ohm Re wären es 2,53 V.
WinISD simuliert zudem im Halbraum ( unendliche Schallwand) daher auch kein Bafflestep.
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Ich bin mir nicht ganz sicher ob ich die Frage richtig verstehe, aber du musst auf jeden Fall alle Treiber bei gleichem Pegel (Also gleicher Spannung) messen.
Sonst kannst du ja keine sinnvolle Frequenzweiche entwickeln. Die Pegelunterschiede musst du ja mit der Frequenzweiche anpassen und um das zu tun musst du ja die Pegel aller Treiber bei der hleichen Spannung haben.
Ob du jetzt alle Treiber bei 2 V, 2.83 V, 1 V oder bei welcher Spannung auch immer misst ist eher zweitrangig, sie muss nur bei allen gleich sein.
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Hm, ich finde das extrem störend und lästig. Mergen kann man in ARTA übrigens auch. Das wirst du aber wissen... 😉
Ich habe es nie genutzt, da ich meist das Merging von Hand in Gnu Octave (Open Source Alternative zu Matlab) gemacht habe
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Das ist einer der Gründe, warum ich mit ARTA messe. Hat man das einmal im Pegel kalibriert, kann man mit einem beliebigen Pegel messen. Es wird immer auf den korrekten Pegel umgerechnet. Egal, ob man zwischendurch den Lautstärkesteller am Amp betätigt.
Früher habe ich auch meist mit ARTA gemessen, aber mittlerweile messe ich meistens mit REW. Ich finde es persönlich bei der Messung von Lautsprechern sogar besser, dass REW immer den realen Pegel misst.
Wenn man den Pegel z.B. für Nahfeldmessungen reduziert, lässt sich das am einfachsten über das Anregungssignal machen (Einfach um x dB reduzieren) und man kann anschließend das Ergebnis entsprechend anpassen oder sogar das Merging direkt in REW machen, was aber nur sinnvoll ist, wenn man entweder in einer großen Schallwand misst oder das Messfenster groß genug wählt, dass man bis deutlich unter den Bafflestep kommt.
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Bei der Speicherung der ersten Weiche in VituixCad ist leider was schief gelaufen und ich habe kein Bild davon. [...]
Die zeigt in einem Bereich ein starkes Impedanzminimum. Ich führe das darauf zurück, dass hier der TMT aufbricht. Ich hoffe ich liege richtig mit der Annahme, ansonten gerne eine Aufklärung.
Ohne den Aufbau der Weiche zu kennen, ist es schwer zu sagen woher das Impedanzminimum kommt.
Die oben abgebildete zeigt aber einen ähnlichen Einbruch nur weniger stark
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Letztlich geht's fast nur um die Abstimmfrequenz, und diese kann man final so tunen, wie man es möchte.
Ich bin mir leider nicht ganz sicher was du jetzt genau mit der Aussage meinst, aber wenn man die Impedanz im eingebauten Zustand haben möchte, ergibt es doch am meisten beide Treiber parallelgeschaltet zu messen und das Ergebnis zu verdoppeln, Natürlich vorausgesetzt, dass beide Treiber später im Betrieb im Bereich der Einbauresonanz das gleiche Signal erhalten, was ja bei einer 2,5 Weege Konstruktion eigentlich gegeben sein sollte.
Zum Merging wäre es wahrscheinlich am einfachsten den simulierten Frequenzgang zum Anfügen zu nehmen. Dabei die Simulationsparameter so anpassen, dass die Impedanzkurve möglichst gut getroffen wird
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Wenn die TMT auf ein Gehäuse arbeiten, musst du bei der Messung eines der beiden Chassis das andere kurzschließen.
Aber auch dann wäre das Ergebnis deutlich anders als wenn beide TMTs ein Signal bekämen.
Die Wirkung als Passivmembran wäre durch das Kurzschließen zwar deutlich reduziert (erhöhte Dämpfung), aber die Einbauresonanz ist beim einzeln spielenden TMT deutlich niedriger als wenn beide TMTs spielen.
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Bei den Messungen finde ich die Impedanzkurve seltsam , wenn ich die TMT einzeln messe (Bild 1). [...]
Dass die Impedanzkurve so aussieht wie sie aussieht, wenn du nur ein TMT einzeln betreibst, liegt daran, dass der nicht angetriebene TMT als Passivmembran arbeitet.
Somit hast du dann neben dem Bassreflexrohr einen zusätzlichen Resonator, weshalb sich dann ein zusätzliche Peak ergibt.
Aber interessant das mal zu sehen, da ich es selbst noch nie ausprobiert habe
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Ja, aber vorzugsweise Möglichkeit 1 oder 2
Der Rest diente nur dazu hoffentlich bei dem ein oder anderen etwas Verständnis dafür zu schaffen warum man die [definition='1','0'] TSP
"> TSP [/definition] so misst wie man das tut.
