Anleitung: Dimensionierung eines geschlossenen Subwoofers

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    • Anleitung: Dimensionierung eines geschlossenen Subwoofers

      Das hier soll eine einfache Anleitung werden, wie ein geschlossener Subwoofer so dimensioniert werden kann, dass sein Potential voll ausgenutzt wird und er gleichzeitig nicht beschädigt werden kann. Ich gehe dabei bewusst nicht auf die Gesamtgüte Qtc ein, da sie dank Entzerrung keine Rolle spielt. Mit einer Linkwitztransformation sind Güte und untere Eckfrequenz beliebig einstellbar. Mit einem parametrischen Equalizer + Shelvingfilter gelingt dies meist auch relativ gut, auch wenn es nicht dasselbe ist. Die Entzerrung senkt übrigens auch gleichzeitig die Gruppenlaufzeitverzerrungen, die das Transientenverhalten widerspiegeln. Also vergesst die ganzen Qtc -Weisheiten! Die gehören in das letzte Jahrtausend! ;)

      Annahmen
      1. Der Subwoofer ist im unteren Frequenzbereich mechanisch limitiert (Xmax) und im oberen elektrisch. So sieht die Maximalpegelkurve aus, die beide Faktoren berücksichtigt.
      Maximalpegel 01.png

      2. Es soll eine Endstufe eingesetzt werden, die die maximale Leistungsaufnahme des Treibers (Pe) nicht überschreitet. Es gilt also:

      PEndstufe = Pe

      Problem
      1. Wenn das Gehäuse zu groß ist, schlägt der Treiber bei niedrigen Frequenzen an.
      Maximalpegel 02.png

      2. Wird die Endstufe von vornerein kleiner dimensioniert (also < Pe), so kann im oberen Frequenzbereich der mögliche Maximalpegel nicht erreicht werden. Es wird Potential verschwendet.
      Maximalpegel 03.png

      3. Wenn das Gehäuse zu klein ist, reicht die Leistung der Endstufe nicht aus, um Xmax zu erreichen. Eine Erhöhung der Endstufenleistung würde den Treiber thermisch beschädigen.
      Maximalpegel 04.png

      Ziel
      Die Gehäusegröße zu finden, in der der Treiber mit der gegebenen Endstufe gerade so eben Xmax erreicht. Es soll also für alle Frequenzen gelten:

      X (P) <= Xmax

      Das hat zur Folge, dass die maximale mechanische und elektrische Leistung zusammenfallen. Dadurch kann der Treiber bei tiefen Frequenzen nicht anschlagen und bei hohen steht trotzdem die volle elektrische Leistung zur Verfügung. Wenn also später eine höhere untere Eckfrequenz gewünscht ist, kann die Entzerrung einfach umgeschaltet werden und die Endstufe passt weiterhin optimal. Der Maximalpegel kann bei jeder Frequenz ausgeschöpft werden. Die Maximalpegelkurve behält ihre ideale Form.

      1. Im Simulationsprogramm einen geschlossenes Gehäuse beliebiger Größe mit gewünschtem Treiber konfigurieren.
      2. Die Gehäuseverluste Ql auf ca. 30 setzen, die Befüllung mit Dämpfungsmaterial Qa auf 5 (dicht gefüllt). In WinISD sind diese Punkte unter "Advanced" zu finden.
      3. Das anliegende Signal auf die maximale elektrische Leistungsaufnahme des Treibers (Pe) setzen.
      Geschlossen 1.png

      4. Die Membranauslenkung betrachten und das Volumen so lange verkleinern, bis Xmax erreicht ist.
      Geschlossen 2.png

      Zur Sicherheit sollte man die Auslenkung noch ein bisschen reduzieren, da Endstufen kurzzeitig mehr Leistung abgeben können. Damit ist sichergestellt, dass der Treiber niemals anschlagen kann. Ein Hochpass oder ein Limiter zum Schutz des Treibers sind mit dieser Dimensionierung nicht mehr notwendig.

      Wenn jetzt im Nachhinein eine Linkwitztransformation eingesetzt wird, so wird auch dann Xmax nicht überschritten, denn die Endstufe kann ja nicht mehr Leistung zur Verfügung stellen. Eine Linearisierung des Amplitudengangs nach unten hin bewirkt nur, dass der mögliche Pegel bei linearem Amplitudengang sinkt. Natürlich ist weiterhin im oberen Frequenzbereich deutlich mehr möglich, wenn man die Endstufe lauter dreht. Sobald dann aber ein tieffrequenter Signalanteil anliegt, aktiviert die Endstufe ihre Schutzschaltung. Der Treiber bleibt jedoch unbeschädigt. :)

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    • Danke schon mal für die Anleitung.

      Das sind ganz neue Erkenntnisse für mich ... ich hätte das ja ganz anders gemacht.
      Treiber ist gegeben, Gehäuse wird nach QTC simuliert (so wie WinISD das macht) und gebaut.
      Anschließend die Endstufe entsprechend der Parameter (Tieftöner, Gehäuse, Entzerrung) dimensioniert.

    • Danke für die Erklärung!

      Bei dem Ansatz ist mir aber noch etwas unklar:
      Wenn die maximal abgegebene Leistung der Endstufe nun das Limit darstellt, müssten sie sich doch (kurz bevor die Schutzschaltung anspringt) schon im Clipping befinden und dadurch bereits nichtlineare Verzerrungen auf den Treiber leiten? Ist es wirklich so sinnvoll die Schutzschaltung der Endstufe hier als Limiter zu missbrauchen? Nicht umsonst wählt man doch eigentlich seine Endstufen für gewöhnlich mit einem gewissen Overhead, damit sich eben keine nichtlinearen Verzerrungen einschleichen!?! ….oder bin ich auf dem Holzweg?
      Liebe Grüße,
      Andreas

    • Hallo Andreas,

      Andi-fl schrieb:

      Bei dem Ansatz ist mir aber noch etwas unklar:
      Wenn die maximal abgegebene Leistung der Endstufe nun das Limit darstellt, müssten sie sich doch (kurz bevor die Schutzschaltung anspringt) schon im Clipping befinden und dadurch bereits nichtlineare Verzerrungen auf den Treiber leiten? Ist es wirklich so sinnvoll die Schutzschaltung der Endstufe hier als Limiter zu missbrauchen? Nicht umsonst wählt man doch eigentlich seine Endstufen für gewöhnlich mit einem gewissen Overhead, damit sich eben keine nichtlinearen Verzerrungen einschleichen!?! ….oder bin ich auf dem Holzweg?


      Bei meiner Dimensionierung liegt der Overhead eher am Treiber, bzw. zwischen Xmax und Xmech. Die Endstufe am Limit zu betreiben ist sicherlich nicht sinnvoll, da gebe ich dir Recht. Wenn das aber passiert, ist das ganze System zu klein dimensioniert. Ziel ist es ja eigentlich, immer im linearen Bereich zu bleiben und der ist bei den meisten Treibern schon vor dem Erreichen vom mathematischen Xmax zu Ende. Von daher sollte die Endstufe bei dieser Dimensionierung immer nur kurzzeitig an ihr Limit gehen müssen, wenn überhaupt.

      Wenn die Endstufe aber von vornerein größer dimensioniert wird, muss zwangsläufig ein Limiter her, ansonsten kann es immer zur mechanischen Beschädigung kommen. Und einen Limiter korrekt einzustellen ist leider nicht trivial.

      Mal abgesehen davon, kann man ja die Endstufe auch so dimensionieren, dass Xmech nicht erreicht wird. Xmech ist beim Peerless XXLS12 z.B. fast doppelt so hoch wie Xmax. Der kann also noch deutlich weiter auslenken, bevor er anschlägt. Wenn dann die Endstufe verzerrt, ist es auch egal. Der Treiber verzerrt stärker. ;)

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    • Nuts schrieb:

      Anschließend die Endstufe entsprechend der Parameter (Tieftöner, Gehäuse, Entzerrung) dimensioniert.


      Ja, das ist der übliche "Qtc-Weg". Damit kannst du, ein zu großes Gehäuse angenommen, den oberen Frequenzbereich nie ausreizen, da dieser elektrisch begrenzt ist. Falls also die untere Eckfrequenz mal angehoben werden soll damit das Konstrukt lauter wird, reicht die Endstufe nicht mehr.

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    • FoLLgoTT schrieb:


      Ja, das ist der übliche "Qtc-Weg". Damit kannst du, ein zu großes Gehäuse angenommen, den oberen Frequenzbereich nie ausreizen, da dieser elektrisch begrenzt ist. Falls also die untere Eckfrequenz mal angehoben werden soll damit das Konstrukt lauter wird, reicht die Endstufe nicht mehr.

      Verstehe noch nicht so ganz wieso das bei deinem Weg anders ist. :confused:

      Halten wir mal fest:
      1.) Die Endstufe ist so zu wählen, dass Xmech nie erreicht werden kann.
      2.) Xmech ist abhängig von der Gehäusegröße, aufgrund der Federkraft der Luft im Gehäuse selbst.
      3.) Die Endstufe braucht genug Leistung um den Treiber bis Xmax ohne Clipping zu befeuern.

      Eine Rechnung mit vielen Unbekannten. 8o

    • Nuts schrieb:

      Verstehe noch nicht so ganz wieso das bei deinem Weg anders ist. :confused:

      Halten wir mal fest:
      1.) Die Endstufe ist so zu wählen, dass Xmech nie erreicht werden kann.
      2.) Xmech ist abhängig von der Gehäusegröße, aufgrund der Federkraft der Luft im Gehäuse selbst.
      3.) Die Endstufe braucht genug Leistung um den Treiber bis Xmax ohne Clipping zu befeuern..

      Eine Rechnung mit vielen Unbekannten.


      Nicht ganz, Xmax und Xmech sind feste Größen und hängen nur vom Treiber ab. Allerdings ist, wie du richtig schreibst, die Federkraft der Luft je nach Volumen unterschiedlich. Bei einer höheren Federkraft (kleines Gehäuse) wird mehr elektrische Energie benötigt, um einen bestimmten Hub (z.B. Xmax) zu erreichen als in einem größeren Volumen.

      Wenn das Gehäuse ganz klitzeklein ist, reicht die elektrische Belastbarkeit des Treibers nicht mehr aus, um Xmax im unteren Frequenzbreich zu erreichen. Die Schwingspule brennt vorher durch. Auf der anderen Seite wird in einem sehr großen Gehäuse nur sehr wenig elektrische Energie benötigt, um Xmax zu erreichen. Eine kleine Endstufe reicht also. Das hat aber zur Folge, dass der obere Frequenzbereich, der ausschließlich elektrisch limitiert ist, nicht mehr seinen Maximalpegel erreichen kann. Denn die Endstufe ist jetzt zu schwach dafür.

      Es gibt nur exakt ein Volumen, bei dem die mechanische und elektrische Limitierung zusammenfallen. Bei dieser Dimensionierung kann bei jeder Frequenz das Maximum an Pegel herausgeholt werden. Ob man das im oberen Frequenzbereich unbedingt braucht, ist eine andere Frage. Auf jeden Fall kann der Treiber untenrum auch nicht mehr anschlagen.

      Unbekannte gibt es dabei eigentlich gar keine. Zumindest nicht, wenn man den Herstellerangaben trauen kann.

    • Nuts schrieb:

      Du willst das Gehäuse so wählen, dass die Auslenkung des Tieftöner, bei seinem elektrischen Limit, noch innerhalb von Xmax bleibt?


      Genau! :)

      Ich habe den Eingangsbeitrag mal mit ein paar Diagrammen erweitert. Ich hoffe, das ist so besser verständlich.

      Ziemlich schlau. :biggrin: :bier:


      Das finde ich auch. Es stammt allerdings nicht von mir. Diese Dimensionierung haben einige schlaue Leute schon vor 10 Jahren in diversen Selbstbauforen gepredigt. Bei der Masse ist es nur nie angekommen.

      Er hier macht das übrigens auch so. Und es dürfte wohl kaum jemanden geben, der mehr Efahrung mit der Wiedergabe von 3 Hz hat.

    • Hm ich habe jetzt mal meinen Aurasound NS12-513-4A simuliert und dabei sind ein paar Fragen aufgtaucht.

      1. Setzt man die Linkwitztransformation in WinISD läuft Xmax völlig aus dem Ruder (=zu hoch im Bassbereich).
      Das ist etwas verwirrend, denn mehr als die angegebene Leistung kann ja nicht anliegen.

      2. Wie bist du auf die Werte für Ql und Qa gekommen?

      Ich komme leider auf 80L für meinen Tieftöner, dabei wollte ich möglichst klein bauen und habe mich deshalb für den Aurasound und gegen den Peerless entschieden. :(
      Dateien

    • Nuts schrieb:

      1. Setzt man die Linkwitztransformation in WinISD läuft Xmax völlig aus dem Ruder (=zu hoch im Bassbereich).
      Das ist etwas verwirrend, denn mehr als die angegebene Leistung kann ja nicht anliegen.


      Du hast mit Xmech simuliert und nicht mit Xmax. Xmax ist beim Aurasound nur 10 mm. Ich komme damit auf 33 l.

      2. Wie bist du auf die Werte für Ql und Qa gekommen?


      Die habe ich von Unibox übernommen. Ich bin mir bei Ql aber auch nicht so ganz sicher. Auswirkungen hat das auf die Auslenkung unter 10 Hz. Im Moment versuche ich gerade, das Verhalten mit einer Lasermessung zu untersuchen.

    • Nuts schrieb:

      Das man bei Xmax nur die Auslenkung in eine Richtung berücksichtigen darf war mir so auch nicht bewusst und ist etwas irreführend.


      Ja, das ist es in der Tat. Man kann das immer gut überprüfen, indem man das theoretische Xmax selbst bestimmt. Für eine Richtung gilt:

      Überhangtreiber:
      Xmax = (Wickelhöhe - Luftspalthöhe) / 2

      Unterhangtreiber:
      Xmax = (Luftspalthöhe - Wickelhöhe ) / 2

      Diese Definition ist aber sowieso nur sehr grob. Ich wünschte, alle Hersteller würden ihr Xmax mit Klippel bestimmen. Am besten bei 10% und bei 20% THD.

      Ich lerne hier einiges dazu. :)


      :bier:

      @alle
      So, hier kommt die versprochene Untersuchung von Ql.

      Zum Glück habe ich den Laser (Baumer OADM 20l6441/S14F) hier noch rumfliegen und konnte somit die Auslenkung meines Testsubwoofers (Peerless XXLS12 in 150 l) einfach mal mit der Simulation vergleichen.

      Simulation (grün: Ql = 10, gelb: Ql = 100):
      auslenkung simulation.png

      Lasermessung:
      auslenkung messung.png

      Tja, von der Form her würde ich sagen, das hohe Ql gewinnt. ;)
      Zumindest ist der zusätzliche Anstieg unter 10 Hz nicht vorhanden. Das Gehäuse ist anscheinend ausreichend dicht. Und dabei habe ich mir bei der Kiste noch nicht einmal Mühe gegeben...

    • FoLLgoTT schrieb:

      Hallo Andreas,

      Andi-fl schrieb:

      Bei dem Ansatz ist mir aber noch etwas unklar:
      Wenn die maximal abgegebene Leistung der Endstufe nun das Limit darstellt, müssten sie sich doch (kurz bevor die Schutzschaltung anspringt) schon im Clipping befinden und dadurch bereits nichtlineare Verzerrungen auf den Treiber leiten? Ist es wirklich so sinnvoll die Schutzschaltung der Endstufe hier als Limiter zu missbrauchen? Nicht umsonst wählt man doch eigentlich seine Endstufen für gewöhnlich mit einem gewissen Overhead, damit sich eben keine nichtlinearen Verzerrungen einschleichen!?! ….oder bin ich auf dem Holzweg?


      Bei meiner Dimensionierung liegt der Overhead eher am Treiber, bzw. zwischen Xmax und Xmech. Die Endstufe am Limit zu betreiben ist sicherlich nicht sinnvoll, da gebe ich dir Recht. Wenn das aber passiert, ist das ganze System zu klein dimensioniert. Ziel ist es ja eigentlich, immer im linearen Bereich zu bleiben und der ist bei den meisten Treibern schon vor dem Erreichen vom mathematischen Xmax zu Ende. Von daher sollte die Endstufe bei dieser Dimensionierung immer nur kurzzeitig an ihr Limit gehen müssen, wenn überhaupt.

      Wenn die Endstufe aber von vornerein größer dimensioniert wird, muss zwangsläufig ein Limiter her, ansonsten kann es immer zur mechanischen Beschädigung kommen. Und einen Limiter korrekt einzustellen ist leider nicht trivial.

      Mal abgesehen davon, kann man ja die Endstufe auch so dimensionieren, dass Xmech nicht erreicht wird. Xmech ist beim Peerless XXLS12 z.B. fast doppelt so hoch wie Xmax. Der kann also noch deutlich weiter auslenken, bevor er anschlägt. Wenn dann die Endstufe verzerrt, ist es auch egal. Der Treiber verzerrt stärker. ;)


      Vielen Dank für die Antwort! Das leuchtet ein und das habe ich so nicht bedacht. :thumbs:

    • Andi-fl schrieb:

      Vielen Dank für die Antwort! Das leuchtet ein und das habe ich so nicht bedacht. :thumbs:


      Ich habe noch mal ein bisschen über Endstufen im Grenzbereich nachgedacht. Es gibt da noch eine weitere Möglichkeit, auch bei einer überdimensionierten Endstufe die Ausgangsleistung anzupassen. Nämlich die Einstellung der Eingangsempfindlichkeit. Die Eingangsempfindlichkeit legt die Spannung fest, bei der die Endstufe ihre maximale Ausgangsspannung erreicht. Ein niedrige Eingangsempfindlichkeit bedeutet, dass der Verstärkungsfaktor höher ist. Es wird also lauter.

      Um die Eingangsempfindlichgkeit so einzustellen, dass maximal Pe abgegeben wird, muss bekannt sein, wie hoch die Spannung des Eingangssignals überhaupt sein kann. Das ist leider nicht ganz so trivial, denn es hängt von den Einstellungen des Vorverstärkers ab (z.B. Lautstärkeregler, Subwoofereinstellung usw). Um die anderen Kanäle anzupassen, darf der Subwooferkanal nur noch leiser gedreht werden, aber nicht lauter. Ansonsten geht die Kalibrierung verloren. Der Subwooferkanal gibt dann quasi die Verstärkungsfaktoren bzw. die Vorverstärkereinstellungen der anderen Kanäle vor. Bei sehr stark unterschiedlichen Eingangsempfindlichkeiten (und Kennschalldrücke der Lautsprecher) kann das sicherlich Probleme machen.

      Besonders interessant sind übrigens die Endstufen von Lab.Gruppen (un deren China-Klone). Dort ist ein neben variabler Eingangsverstärkung auch ein Voltage Peak Limiter integriert, bei dem die maximale Ausgangsspannung eingestellt werden kann.

      Wie dem auch sei, an der Dimensionierung des Volumens ändert das alles nichts. Ich würde aber die Festlegung der Verstärkerleistung auf Pe zurückziehen. Sie darf natürlich auch höher sein, wenn explizit für eine Leistungsbegrenzung gesorgt wird. :)

    • Hallo Nils,

      klar, man kann nicht nur, sondern sollte imho den Endstufenverstärkungsfaktor (Gain) anpassen. Das gilt aber imho nicht nur für Subwoofer, sondern alle Kanäle. U.A. damit man eine korrekte Pegelanpassung machen kann. Es gilt imho, dass man den jeweils höchstmöglichen Pegel an jeder Stelle der Kette gewährleisten sollte. Und am Ende mit dem Endstufengain runter regeln sollte. Dann hat man auch den höchstmöglichen THD/THD+N und somit die geringsten Verzerrungen.


      Gruß

      Stefan

      P.S. Ansonsten hast Du natürlich Recht, bezüglich der Dimensionierung und der 10 Jahre. Vielleicht sollte man noch erwähnen, dass das Gehäuse nicht zu klein werden sollte, weil sonst die Verzerrungen wieder ansteigen und das noch unsymmetrisch in Bezug auf Auslenkung.

    • Moin

      Nils, danke- feine Idee, sowas auszuarbeiten und einzustellen!

      Hier
      2. Die Gehäuseverluste Ql auf ca. 30 setzen, die Befüllung mit
      Dämpfungsmaterial Qa auf 5 (dicht gefüllt). In WinISD sind diese Punkte
      unter "Advanced" zu finden.
      hakts dann für mich aber..
      30 ist für ein CB-System imo sehr viel (es sei denn, der Zuschnitt kommt von mir.. :verlegen: ) - und wieso Qa auf 5 - ich würde in einen (physisch) kleinen Sub kein Dämmmateral einbringen- wofür?
      Gruss,

      het raetsken

    • kinodehemm schrieb:

      30 ist für ein CB-System imo sehr viel (es sei denn, der Zuschnitt kommt von mir.. :verlegen: ) -


      Hast du dass mal gemessen oder Literatur dazu? Mir fehlen zu Ql leider Erfahrungswerte. Die Werte habe ich direkt von Unibox übernommen.

      und wieso Qa auf 5 - ich würde in einen (physisch) kleinen Sub kein Dämmmateral einbringen- wofür?


      Mit starker Dämpfung kann das Gehäuse noch kleiner ausfallen. Aber am Ende ist ja nur wichtig, das Qa und Ql stimming parametriert werden. Von daher funktioniert das Verfahren natürlich auch mit völlig anderen Ql/Qa. Aber wer bestimmt die schon korrekt?

    • Zwei Fragen: Wenn man aufgrund eines relativ kleinen Gehäuses nun bei einer Gesamtgüte von 0.85 landet und nun auf 0.7 oder 0.6 entzerren muss, hat das keinerlei klanglichen Nachteile gegenüber einem grossen Gehäuse, z.B. wegen zusätzlicher Gruppenlaufzeit-Verzerrungen? Ist das Entzerren mittels Linkwitz-Transformation hier besser im Vergleich zu den üblichen Filtern eines PEQ (z.B. DEQ2496)?

    • Guardian schrieb:

      Zwei Fragen: Wenn man aufgrund eines relativ kleinen Gehäuses nun bei einer Gesamtgüte von 0.85 landet und nun auf 0.7 oder 0.6 entzerren muss, hat das keinerlei klanglichen Nachteile gegenüber einem grossen Gehäuse, z.B. wegen zusätzlicher Gruppenlaufzeit-Verzerrungen?


      Die Linkwitztransformation konvertiert den komplexen Frequenzgang eines geschlossenen Gehäuses mit gegebener unterer Grenzfrequenz f(0) und Güte Q(0) in einen anderen mit der Grenzfrequenz f(p) und Güte (fp). Damit sind Amplituden- und Phasengang identisch mit einem geschlossenen Gehäuse mit genau diesen Parametern. Also sind auch die Gruppenlaufzeitverzerrungen identisch. Nachteile gibt es in dieser Hinsicht nicht. :)

      Ist das Entzerren mittels Linkwitz-Transformation hier besser im Vergleich zu den üblichen Filtern eines PEQ (z.B. DEQ2496)?


      Wenn mit einem parametrischen Equalizer entzerrt wird, wird der Frequenzgang nicht ganz identisch zur Linkwitztransformation sein. Aber selbst hier wirkt sich die Entzerrung positiv auf den Phasengang aus.

      Grundsätzlich gilt bei einem minimalphasigen System: je linearer der Amplitudengang nach unten hin ist und je flacher er dort abfällt, desto geringer sind die Gruppenlaufzeitverzerrungen. Die Hörbarkeit ist eine andere Sache...

    • Hallo Nils,

      sehr sehr interessant!!!

      Aber ich überlege gerade ob das wirklich so zielführend ist.

      Einfach mal ein paar Gedanken von mir, ohne das ich was in Frage stellen will....

      Der Entwickler von Quint Audio empfiehlt für die Aurasound 80Liter geschlossen. Um ein Anschlagen zu verhindern müsste ich nach deiner Anleitung 33Liter verwenden.

      Vergleiche ich nun aber mal die 33LIter mit den 90Litern, dann komme ich mit 200Watt bei 33Litern auf ca. 95db bei 20hz (ein Chassis).
      In 80 Litern benötige ich für die 95db aber gerade mal 80Watt...

      Weiter frage ich mich, ab wo ich Anfangen soll zu schauen...
      Bei Dir ist aktuell die 10HZ Sache im Kopf von der ich selber nichts halte (was nicht heißen soll, dass ich es nicht gut finde das du das probierst).

      Normal würde ich aber eher bei 20hz schauen... In dem Zusammenhang stelle ich mir die Frage, welchen Nachteil es hätte, z.B. Signale unter 15HZ einfach raus zu Filtern um den Sub zu schützen, anstellen von einem Subsonic...

      Du hast mit Xmech simuliert und nicht mit Xmax. Xmax ist beim Aurasound nur 10 mm. Ich komme damit auf 33 l.


      Bist du da sicher? Ich habe die 10mm auch im Kopf, aber eher dass bis dort das Chassis unter 10% ist. Aura gibt ja an: Maximum Excursion 44 mm peak to peak

      Gruß
      Nilsens

    • Nilsens schrieb:

      Vergleiche ich nun aber mal die 33LIter mit den 90Litern, dann komme ich mit 200Watt bei 33Litern auf ca. 95db bei 20hz (ein Chassis).
      In 80 Litern benötige ich für die 95db aber gerade mal 80Watt...


      Ja das ist richtig, man benötigt in kleineren Gehäusen schon deutlich mehr Leistung. Die Frage ist halt, ob bei den Frequenzen die nicht als erste mechanisch limitiert sind, mehr Schallpegel möglich sein soll. Wenn man den Subwoofer ohnehin nur so laut aufdreht, dass die begrenzende Frequenz gerade Xmax erreicht, ist das natürlich egal. Dafür ist natürlich auch entscheidend, wo diese Frequenz liegt. Wenn ich z.b. bis 3 Hz entzerre und unter 10 Hz bei den meisten Filmen kaum Pegel vorhanden ist, wäre es natürlich schon schön, wenn alles über 10 Hz nicht durch die elektrische Leistung limitiert wäre. Da ist so eine Dimensionierung sinnvoll. Ich denke, es kommt einfach auf den Anwendungsfall und das Quellmaterial an.

      Normal würde ich aber eher bei 20hz schauen... In dem Zusammenhang stelle ich mir die Frage, welchen Nachteil es hätte, z.B. Signale unter 15HZ einfach raus zu Filtern um den Sub zu schützen, anstellen von einem Subsonic...


      Wie meinst du das?

      Rausfiltern heißt ja, einen Hochpassfilter einzubringen. Ein Subsonicfilter ist ja ein Hochpassfilter. Ein geschlossener Subwoofer fällt mit 12 dB/Okt. Das heißt, alle Frequenzen darunter werden zwar leiser, die Membran lenkt aber weiterhin voll aus. Um die Membranauslenkung zu verringern, ist ein Hochpass also genau das Richtige. Wie der Hochpass realisiert ist, ist letztendlich egal.

      Der Nachteil davon ist, dass sich die Gruppenlaufzeitverzerrungen verstärken. Mit einem Hochpass von 12 dB/Okt fällt die Flanke mit insgesamt 24 dB/Okt. Bei Bassreflex dagegen schon mit 36 dB/Okt.

      Bist du da sicher? Ich habe die 10mm auch im Kopf, aber eher dass bis dort das Chassis unter 10% ist. Aura gibt ja an: Maximum Excursion 44 mm peak to peak


      Ja, Xmax ist so definiert, dass gerade 10% THD vorhanden ist. Manchmal werden auch 20% THD zugelassen. Xmech ist die Auslenkung, bei der der Treiber mechanisch beschädigt wird, also z.B. anschlägt. Bei Xmech sind die meisten Treiber bereits weeeeit außerhalb des linearen Bereichs und erzeugen fast nur noch THD und kaum Grundwelle. Hinzu kommen bei vielen Treibern noch Störgeräusche, die bei hoher Auslenkung entstehen. Das kann z.B. die Litze sein, die gegen die Membran schlägt oder ähnliches. Deswegen sollte für eine saubere Wiedergabe Xmax möglichst nicht überschritten werden.

      Die 10 mm des Aurasound wurden durch Klippel übrigens bestätigt (10% THD). Für 20% THD wird das aber auch nicht viel mehr sein, da die nichtlinearen Verzerrungen in dem Bereich naturgemäß explosionsartig ansteigen.

    • Nachtrag: das schöne an einem geschlossenen Subwoofer ist ja, dass man den Amplitudengang per Equalizer einfach nach unten erweitern kann. Man ist damit sehr flexibel. Ich könnte mir z.B. folgende Presets vorstellen: 5 Hz, 10 Hz, 20 Hz, 30 Hz usw. Mit jedem dieser Presets verändert sich bei der eingangs beschriebenen Dimensionierung auch der Maximalpegel. Erhöht sich die untere Eckfrequenz, so ist mehr Schallpegel möglich. So lässt sich der Maximalpegel optimal an die eigenen Hörgewohnheiten anpassen.

      Mit Bassreflex ist man dagegen auf eine Konfiguration beschränkt.

    • FoLLgoTT schrieb:

      Wie meinst du das?

      Rausfiltern heißt ja, einen Hochpassfilter einzubringen. Ein Subsonicfilter ist ja ein Hochpassfilter. Ein geschlossener Subwoofer fällt mit 12 dB/Okt. Das heißt, alle Frequenzen darunter werden zwar leiser, die Membran lenkt aber weiterhin voll aus. Um die Membranauslenkung zu verringern, ist ein Hochpass also genau das Richtige. Wie der Hochpass realisiert ist, ist letztendlich egal.

      Der Nachteil davon ist, dass sich die Gruppenlaufzeitverzerrungen verstärken. Mit einem Hochpass von 12 dB/Okt fällt die Flanke mit insgesamt 24 dB/Okt. Bei Bassreflex dagegen schon mit 36 dB/Okt.


      Moin,

      ich habe bei MiniDSP zwei Möglichkeiten:

      2_way_Advanced_2_505bd4ba35a0a.jpg

      Ich kann vor dem Crossover und dem PEQ das Signal Filtern.
      Nun ist die Frage ob es einen Unterschied macht, oder ich einen Filter vorher, oder nachher setzte...

      Gruß
      Nilsens

    • Nilsens schrieb:

      Ich kann vor dem Crossover und dem PEQ das Signal Filtern.
      Nun ist die Frage ob es einen Unterschied macht, oder ich einen Filter vorher, oder nachher setzte...


      Das macht prinzipiell keinen Unterscheid. Entscheidend ist nur das Signal, das am Ausgang anliegt. Und da der Hochpass nur absenkt, kann es auch keine Probleme mit Clipping geben.

      Allerdings wäre ich beim MiniDSP generell vorsichtig. Die Variante 2x4 Balanced verträgt am Eingang nur 2 Veff (+8,2 dBu). Die Variante 2x8 immerhin 8 Veff (+20 dBu). Ich habe an meinem Vorverstärker am Subwooferausgang bei 0 dB aber fast 10 Veff (+22 dBu) gemessen. Die Chance, den Eingang des MiniDSPs ins Clipping zu treiben, ist also relativ hoch. Spätestens bei Testszenen mit hohem Pegel dürfte das passieren. Und selbst wenn man die Spannung am AV-Receiver runterdreht (Subwoofereinstellung), kann es sein, dass der Ausgangspegel des MinDSP (auch 2 Veff) nicht mehr ausreicht, um die Endstufe auszufahren (sofern keine Gain-Anpassung vorhanden ist). Das Internet ist voll von solchen Berichten.

      Hast du bei dir mal das Signal am Eingang gemessen? Ein Multimeter und ein Testsignal mit 50 Hz (die Frequenz ist nicht so entscheidend) reichen dafür aus.

      Die meisten Geräte aus dem professionellen Bereich vertragen übrigens +22 dBu am Eingang.


      - Sengpiel dBu-Rechner

    • Wieso eigentlich einen Subsonic-Filter setzen?

      Ich würde die LR-Transformation (PEQ Eingang) auf die Wunschfrequenz (bei mir 20-25hz) setzen und bei der Stromzufuhr ein paar Prozent Sicherheitsabstand lassen.
      Mit entsprechendem Gehäuse bleibt man dann innerhalb Xmax und der Tieftöner müsste die wenigen tieferen Frequenzen dann schon aushalten.
      Durch den flachen Abfall vom CB Subwoofer kriegt man ggf. trotzdem noch ein bisschen von den ganz tiefen Frequenzen mit.
      Oder hat der Subsonic-Filter einen weiteren Vorteil?

    • So, hier ist noch die Laser-Messung der Membranauslenkung mit Undichtigkeit. Dafür habe ich einfach drei Schrauben von dem Brett gelockert, das das ehemalige Bassreflexrohr verschließt. Dadurch ist eine kleine bis mittlere Undichtigkeit entstanden.

      _MG_9909_klein.jpg

      Wie man sieht, hat WinISD Recht. Mit Undichtigkeit steigt die Auslenkung untenrum an. Allerdings ist der Standardwert für Ql für geschlossene Gehäuse viel zu niedrig und kann ruhigen Gewissens deutlich erhöht werden. :)

      Auslenkung.png

    • FoLLgoTT schrieb:


      Nilsens schrieb:

      Vergleiche ich nun aber mal die 33LIter mit den 90Litern, dann komme ich mit 200Watt bei 33Litern auf ca. 95db bei 20hz (ein Chassis).
      In 80 Litern benötige ich für die 95db aber gerade mal 80Watt...

      Ja das ist richtig, man benötigt in kleineren Gehäusen schon deutlich mehr Leistung. Die Frage ist halt, ob bei den Frequenzen die nicht als erste mechanisch limitiert sind, mehr Schallpegel möglich sein soll. Wenn man den Subwoofer ohnehin nur so laut aufdreht, dass die begrenzende Frequenz gerade Xmax erreicht, ist das natürlich egal. Dafür ist natürlich auch entscheidend, wo diese Frequenz liegt. Wenn ich z.b. bis 3 Hz entzerre und unter 10 Hz bei den meisten Filmen kaum Pegel vorhanden ist, wäre es natürlich schon schön, wenn alles über 10 Hz nicht durch die elektrische Leistung limitiert wäre. Da ist so eine Dimensionierung sinnvoll. Ich denke, es kommt einfach auf den Anwendungsfall und das Quellmaterial an.

      Ich hab auch mal ein bischen mit dem AW3000 und WinISD experimentiert und hoffe, ich hab das alles soweit richtig verstanden/umgesetzt:
      Als Pe des AW3000 hab ich 180W R.M.S. angesetzt.
      Dann erhalte ich ein Gehäuse von nur 18 Litern bei 90dB@20Hz und 110dB@100Hz.
      Zum Vergleich hab ich die Leistung mal auf 80W verringert, komme damit dann auf ein 31 Liter Gehäuse mit identischen dB-Werten @20Hz/100Hz, allerdings erhalte ich einen leichten Knick in Maximum-SPL bei ca. 105dB@46Hz (das sind ca. 2dB mehr, als beim kleinen Gehäuse mit 180W).
      Kann es sein, dass hier nichts im oberen Bereich verschenkt wird (siehe "Problem 2"), sondern dass im unteren Bereich bis zum Knick etwas hinzukommt?
      Wo liegt mein Denkfehler?

      Dann ist mir noch etwas aufgefallen:
      Unabhängig von der Input-Power erhalte ich bei <=18 Litern für dieses Chassis eine waagerechte 180W "Maximum Power"-Kurve, alles darüber macht sich in einem Power-Anstieg bis zu dieser Frequenz von 46Hz bemerkbar. Könnte ich also auch hierüber das ideale Volumen ermitteln?

      Ich hoffe, ihr könnt mir hier noch etwas weiterhelfen, damit ich zu einer halbwegs vernünftigen Selbstbaulösung gelange.
      Gruß
      Jörg

      O.T.:
      Was benötige ich jetzt für eine Stereo-Endstufe (wieviel W an wieviel Ohm) um ein SBA aus 4 Treiber optimal mit je 180W zu betreiben? Da es hier verschiedenste Möglichkeiten gibt (parallel, in Reihe, kombiniert), welche ist vorzuziehen und warum?
      Dateien

      • 18L180W-SPL.PNG

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      • 31L80W-SPL.PNG

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      • 31L80W-MaxPower.PNG

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    • alo schrieb:

      Dann erhalte ich ein Gehäuse von nur 18 Litern bei 90dB@20Hz und 110dB@100Hz.


      Auf 18 l komme ich auch. allerdings halte ich das für zu wenig und würde hier auch eher auf 50 l gehen. Hätte der Treiber mehr Xmax hätte sich automatische in größeres Gehäuse ergeben. Anscheinend ist diese Dimensionierung nicht bei jedem Treiber sinnvoll. Der AW 3000 ist von seinen Parametern auch eher für Bassreflex ausgelegt. Man muss also nach unten hin mehr entzerren als bei einem Treiber, der für geschlossene Gehäuse ausgelegt ist. In einem kleinen Raum mit starkem Druckkammereffekt kann das natürlich trotzdem ausreichen.

      Zum Vergleich hab ich die Leistung mal auf 80W verringert, komme damit dann auf ein 31 Liter Gehäuse mit identischen dB-Werten @20Hz/100Hz, allerdings erhalte ich einen leichten Knick in Maximum-SPL bei ca. 105dB@46Hz (das sind ca. 2dB mehr, als beim kleinen Gehäuse mit 180W).
      Kann es sein, dass hier nichts im oberen Bereich verschenkt wird (siehe "Problem 2"), sondern dass im unteren Bereich bis zum Knick etwas hinzukommt?


      Du hast Recht. Erklären kann ich mir dieses Verhalten allerdings auch nicht. :kratz:

      Dann ist mir noch etwas aufgefallen:
      Unabhängig von der Input-Power erhalte ich bei <=18 Litern für dieses Chassis eine waagerechte 180W "Maximum Power"-Kurve, alles darüber macht sich in einem Power-Anstieg bis zu dieser Frequenz von 46Hz bemerkbar. Könnte ich also auch hierüber das ideale Volumen ermitteln?


      Das sieht ganz so aus. Die Kurve habe ich bisher kaum beachtet. Aber logisch ist es ja. :)

      Was benötige ich jetzt für eine Stereo-Endstufe (wieviel W an wieviel Ohm) um ein SBA aus 4 Treiber optimal mit je 180W zu betreiben? Da es hier verschiedenste Möglichkeiten gibt (parallel, in Reihe, kombiniert), welche ist vorzuziehen und warum?


      Der AW 3000 hat bei 20 Hz ca. 4,5 Ohm. Darunter ist es bis 3,7 Ohm, aber das ist für dich wahrscheinlich nicht so relevant. Bei 4 Treibern könntest du jeweils zwei parallel und dann alle in Reihe schalten. Dann bist du wieder bei 4,5 Ohm. Gebrückt müssten das die meisten Endstufen vertragen.

      Im Stereobetrieb ergeben sich nur ungünstige Impedanzen (2,25 und 9 Ohm) . Das würde ich nicht machen.

    • FoLLgoTT schrieb:

      Auf 18 l komme ich auch. allerdings halte ich das für zu wenig und würde hier auch eher auf 50 l gehen. Hätte der Treiber mehr Xmax hätte sich automatische in größeres Gehäuse ergeben. Anscheinend ist diese Dimensionierung nicht bei jedem Treiber sinnvoll. Der AW 3000 ist von seinen Parametern auch eher für Bassreflex ausgelegt.

      Wieso zu wenig und wieso 50 l? evtl. auch mehr? :kratz: wie in einem anderen Thread erwähnt, könnte ich bis zu 120 l realisieren und suche nach der optimalen Größe...
      Ich hatte den AW3000 zum einen aus Kostengründen ausgewählt, aber auch, weil er ja auch für geschlossene Gehäuse geeignet sein soll. Der AWM124 hat zwar mehr Xmax, soll aber eher für BR-Gehäuse geeignet sein. Dann doch eher Peerless? ;)

      Beim Rest liege ich ja schonmal nicht ganz daneben, puh! :thumbs:

      FoLLgoTT schrieb:

      Der AW 3000 hat bei 20 Hz ca. 4,5 Ohm. Darunter ist es bis 3,7 Ohm, aber das ist für dich wahrscheinlich nicht so relevant. Bei 4 Treibern könntest du jeweils zwei parallel und dann alle in Reihe schalten. Dann bist du wieder bei 4,5 Ohm. Gebrückt müssten das die meisten Endstufen vertragen.
      und wieviel W ergibt das dann? gebrückte 720W an 4 Ohm?
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