Ortbarkeit von Lautsprecher / Frequenzweiche

[PeterFW]

Hallo!
Erst kommt jetzt ein wenig Textmit Zusatzinformationen, wer gleich zu Frage kommen will muss nach dem 2. Bild weiterlesen

Heute habe ich fleissig an meinem ersten richtigem Lautsprecher Eigenbau getüftelt.
Genaugenommen habe ich mich daran gemacht ihn "abzunabeln". Das heisst, er bekommt eine passive Frequenzweiche damit das DSP Modul anderen Verwendungen zugeführt werden kann.
Mit einer Boxsim Simulation bin ich gestartet und habe dann mit dem Mikro und meinem bescheidenem Bauteilarchiv weiter gemacht, nach einer Stunde mit Arta und viel rauschen sah es dann leicht chaotisch aus...

   

Die Messung sieht annehmbar aus aber nicht perfekt, bald bekomme ich noch ein paar gebrauchte Spulen damit es weiter gehen kann. Wenn ich das alles neu kaufen müsste ging das garnicht... noch bin ich frohen Mutes das ich selbst eine Weiche zusammengestellt bekomme.

Als nächstes habe ich beide Testgehäuse auf den Schreibtisch gestellt und Passiv mit Aktiv verglichen:

   

Rechts spielt die Aktive Weiche mit den Treibern eng zusammen, links die passive Weiche mit den Treibern weiter auseinander.
Alles andere als optimale bedingungen, ich weiss, vorallem das die eine direkt auf Tischhöhe steht und mehr Volumen hat.
Ich habe beide Boxen mit einem Mono-Mix versorgt und bin AB Testend das Musikarchiv durchgegangen.

Dann habe ich nebenher immer eine der beiden laufen lassen und mich abgelenkt.
Idealerweise schaffe ich es dann zu vergessen welche der beiden ich gerade am laufen habe.
Dabei ist mir folgendes aufgefallen, wenn die DSP Box lief hatte ich keine Probleme zu hören welche der beiden an ist.
Wenn aber die mit der Passiven Weiche lief hätte ich hin und wieder Haus und Hof verwettet das der Ton gerade aus der DSP Box kommt.

Beim ersten mal habe ich alles doppelt geprüft wie es verkabelt ist und das wirklich nur eine der beiden an ist.

Interessanterweise passiert das bei der Box bei der die Treiber weiter auseinander sind und nur mit der passiven Weiche.
Ist das ein gutes Zeichen oder ein schlechtes?
Den Effekt würde ich jetzt einem Phasenversatz der Tieftöner zum Breitbänder in die Schuhe schieben, zumindest währe das meine Greenhorn-Vermutung

Das bemerkenswerteste ist, das sich die passive Weiche besser anhört als die DSP Lösung.

Was sagt ihr dazu?

Grüße,
Peter

[Diskus_GL]

Hallo Peter,

um hier etwas sagen zu können, ware es hilfreich zu wissen wie die Trennung der miniDSp und der passiven Weichen sind (Trennfrequenz, Filtertyp, Delay etc.).

Grüsse Joachim

[Oldie]

Hallo Peter,

bei der Aufstellung , wie auf dem Foto, halte ich eine Vergleichberkeit für kritisch.
Da nicht gleiche Schallwandabmessungen (vertikale Einschnürungen) und reflektierende Flächen im Umfeld der Lautsprecher (Tisch, Bildschirm, anderer LS).

Die passive hört sich wahrscheinlich deshalb besser an, da mehr "Schallwand" in der Umgebung ist, und so mehr Information im Mittenbereich abgegeben wird.

Die aktive "Aufstellung" hat auch noch den BB tiefer, näher am Tisch. Nicht von Vorteil für's Rundstrahlverhalten.

Probier doch mal eine freie Aufstellung.
Kannst du die Messungen mal reinstellen?

Grüsse Michi

[dieterschneider]

wieso steht die aktive Box nicht anders rum ?
Das die Lautsprecher oben sind.

[PeterFW]

Hallo euch allen und danke für die Antworten!

wieso steht die aktive Box nicht anders rum ?
Das die Lautsprecher oben sind.

Weil die große variante einen Meter hoch ist, nach dem oberem Bildesrand kommen nocheinmal 50cm Lautsprecher

um hier etwas sagen zu können, ware es hilfreich zu wissen wie die Trennung der miniDSp und der passiven Weichen sind (Trennfrequenz, Filtertyp, Delay etc.).

bei der Aufstellung , wie auf dem Foto, halte ich eine Vergleichberkeit für kritisch.
(...)
Probier doch mal eine freie Aufstellung.
Kannst du die Messungen mal reinstellen?

Ja, ihr habt recht, zuwenig informationen und eine schlechte Aufstellung. Gerade bin ich damit fertig geworden zu messen.
Jetzt kommen viele Bilder und viel Text, ich hoffe es schafft wer sich da durch zu kämpfen

Es handelt sich um zwei Lautsprecher mit identischer bestückung, zwei WAL416 und ein Tangband W3-871.
Die kleine Kiste hat die Treiber weiter auseinander und ist knapp ~45cm Hoch.
Die große ist ungefähr einen meter hoch, die Treiber nah beisammen und ist etwas tiefer.
Idealerweise sollte ich noch zwei Gehäuse bauen...
Es geht mir ersteinmal um den Abstand der Treiber zueinander.

Ersteinmal das neue Setup, anders aufstellen kann ich die Leider nicht wirklich.
Nach hinten haben sie 4 Meter Luft, die erste Wand kommt links nach 1,5 Metern und rechts nach 4.

   

Die Frequenzweichen, einmal hier die Passive. Nach Boxsim Simulation gebaut und anschließend leicht korrigiert mit dem Mikro und den vorhanden Teilen die ich noch hatte.
Leider mit Glockenkernspulen und Elkos wegen Ebbe in der Kasse:

   

Hier die Aktive weiche, MiniDSP Board mit LR Filter bei 1Khz und 12dB Flanke, nur ein parametrischer EQ bei 1500Hz mit einer 0,5er Güte und -3,6dB:

   
   

Dann habe ich mich ans messen gemacht, mit 70cm Abstand, indoor, nicht gefenstert, kalibriertes Mikro und ausgerichtet auf den Breitbänder.
Angefangen habe ich mit der kleinen Box, beide haben wie auf dem Bild oben zu sehen auf dem Podest auf dem Schreibtisch gestanden.
Ich habe sie nur umgedreht und an die gleiche Position auf dem tisch geschoben.

Angefanen mit der Aktiven als Referenz, mit testweise nicht invertiertem BB und einmal ohne den EQ filter:
   

Dann das gleiche Spiel mit der passiven weiche, testweise auch den BB einmal invertiert:
   

Und dann der Vergleich zwischen der passiven mit nicht invertiertem BB und der aktiven mit invertiertem BB und EQ Filter:
   

Jetzt geht es weiter mit der großen Box, aktive Weiche mit testweise nicht invertiertem BB und einmal ohne den EQ filter:
   

Und die große Box mit der passiven weiche, testweise auch den BB einmal invertiert:
   

Zum Schluss wieder der Vergleich zwischen der Aktiven und Passiven Weiche:
   

Bald haben wir es, jetzt kommt nurnoch der Vergleich zwischen den beiden Gehäusen.
Hier im das große und das kleine, jeweils aktiv angesteuert:

   

Und zuguterletzt die große gegen die kleine Kiste mit der passiven Weiche:
   

So, jetzt wurde einiges gemessen aber das ist nicht das wichtigste. Jetzt kommen wir wieder zu dem Punkt, aus welchem Lautsprecher kommt der Ton und wie klingt es.

Der Klang ab dem Bassbereich ist jetzt vergleichbar aber die Passive Weiche hat vorallem bei Rock weiterhin die Nase vorn.
Was ich seltsam finde wenn ich mir die Messungen anschaue.

Und jetzt zu dem wichtigem Punkt, der Geistereffekt (ich nenne es mal so) ist immernoch vorhanden, aber nicht mehr so stark.
Es passiert nur bei der kleinen Kiste, also bei dem Lautsprecher der die Treiber weiter auseinander hat.
Bei manchen Stücken ist es extrem, obwohl definitiv nur einer der beiden Lautsprecher läuft hört sich zum Beispiel bei "House of the Rising sun" der Bass (das Instrument) an als würde sie aus dem großen kommen obwohl nur der kleine Lautsprecher läuft.
Es muss also mit dem Abstand der Treiber oder der größe der Schallwand zu tun haben.
Es ist egal ob sie aktiv oder passiv angesteuert wird, der Geistereffekt bleibt nur bei der kleinen Kiste vorhanden.
Bei der großen hört man immer wo der Ton herkommt.

Eigentlich ist das ja nicht verkehrt, das der Klang eher mehr im Raum steht als an der Box zu kleben wobei es doch besser sein sollte wenn die Treiber möglichst nah beisammen sind.

Wenn ich mir allerdings die Passive Weiche anschaue und was passiert wenn ich den BB verpole, ist das auch seltsam für mich als Greenhorn.

Dazu habe ich noch zwei Messungen der Impendanz und der Elektrischen Phase:

   
   

Allerdings sind die mit Vorsicht zu genießen da mein Messgerät noch stark improvisiert ist und manchmal dinge misst die Mist sind.

Ich hoffe es hat jemand geschafft sich bis hier hin vorzukämpfen, ich würde mich über ein Feedback freuen!

Grüße,
Peter

[Oldie]

Hi Peter,

so wie du da gemessen hast, ist der Raum immer mit drin.
Wenn du die Lautsprecher untereinander vergleichen willst, solltest du die Messungen fenstern und den Phasenbezug mit anzeigen.
Der Lautsprecher sollte mit dem akustischen Zentrum (hier der BB) auf Raummitte der Z-Achse sein(Raumhöhe). Keine schallwandähnlichen "Boxenständer" verwenden. Und das Umfeld freihalten.
Auch beim Hören nicht direkt nebeneinander stellen.

Der bessere Sound der passiven Kleinen kommt daher, da diese eine "Badewannencharakteristik" aufweist (letzte Messung). Das kommt der Rockmusik entgegen.

Ein echtes D'appo hat einen Phasenbezug von 90 Grad mit ungeraden Butterworth Filter (erste oder dritte Ordnung) und summiert sich verpolt oder gleichphasig in selber Weise. Dann stimmt HP mit TP überein und der 90 Grad Phasenversatz.
In deinem Fall bei 1000 Hz sollte der Treiberabstand 23 cm sein. TMT zu BB Mittelpunkt.
Dann hast du ein echtes D'Appolito.
Wenn die Treiber enger zusammenrücken müsstest du höher trennen.

Warum die beiden verschiedenen Gehäuse ?
Für welche Aufstellung sind die Lautsprecher gedacht ?

Mal für's Erste.
Grüsse Michi

[Alexander]

Wenn die Treiber enger zusammenrücken müsstest du höher trennen.

Hi

Die "Forderung" lautet Treiberabstand <=2/3 Lambda/Trennfrequenz, nicht exakt 2/3.

Sprich es müsste in diesem Fall nicht höher getrennt werde. Anders gesagt: Zu tief trennen um d´appolitos Forderungen zu erfüllen geht nicht. Ansonsten Zustimmung.

lg

[Gazza]

Moin,

mich irritieren die Impedanzschriebe. Die Treiber sind doch Free-Air gemessen? Als Daten hatte ich Resos von 60 und 110hz auf dem Schirm?!

LG Gazza

[PeterFW]

Hallo und danke für die Antworten!

so wie du da gemessen hast, ist der Raum immer mit drin.
Wenn du die Lautsprecher untereinander vergleichen willst, solltest du die Messungen fenstern und den Phasenbezug mit anzeigen.

Das mit dem Raum ist klar, leider kann ich sie momentan nicht anders aufstellen. Momentan kann ich nur Indoor messen.

Wenn ich die Messung Gate dann habe ich das Problem gehabt das der Bereich um 1Khz auf den es mir ja ankommt mit eingeebnet wird. Deshalb kein Gate.

Zu dem Phasenbezug, was sagt er mir?
Theoretisch weiss ich was das ist aber wenn ich ihn mit anzeigen lasse, wie lese ich die Daten dann und was sagen sie mir?

Und das Umfeld freihalten.
Auch beim Hören nicht direkt nebeneinander stellen.

Dabei dachte ich, möglichst gleiche Bedingungen für beide Lautsprecher, deshalb recht nah beisammen.
So haben sie ungefähr den gleichen Abstand zu allem im Raum und meinen Ohren, das sie relativ frei stehen darauf hatte ich geachtet.

Wie stelle ich sie am besten auf?

Der bessere Sound der passiven Kleinen kommt daher, da diese eine "Badewannencharakteristik" aufweist (letzte Messung). Das kommt der Rockmusik entgegen.

In der Tat ist es mir der Unterschied nur sehr stark bei Rockmusik aufgefallen. Wieder was gelernt

Die Badewanne habe ich leider nicht weg bekommen, als ich angefangen habe sah sie schlimmer aus.
Wobei das ist nicht ganz richtig, wenn ich den Breitbänder verpole dann bekomme ich eine Satte überhöhung.

Ein echtes D'appo hat einen Phasenbezug von 90 Grad mit ungeraden Butterworth Filter (erste oder dritte Ordnung) und summiert sich verpolt oder gleichphasig in selber Weise. Dann stimmt HP mit TP überein und der 90 Grad Phasenversatz.
In deinem Fall bei 1000 Hz sollte der Treiberabstand 23 cm sein. TMT zu BB Mittelpunkt.
Dann hast du ein echtes D'Appolito.
Wenn die Treiber enger zusammenrücken müsstest du höher trennen.

Die "Forderung" lautet Treiberabstand <=2/3 Lambda/Trennfrequenz, nicht exakt 2/3.
Sprich es müsste in diesem Fall nicht höher getrennt werde.

Dazu vielleicht ersteinmal ein Wort zu der Anordnung der Chassais und warum ich momentan eine 12dB Weiche verwende.
Das ganze sollte ein normales FAST System werden aber keiner der Tieftöner die ich in der auswahl hatte waren mir schmal genug bei der gewünschten Leistung.

Also habe ich mich für zwei kleine Treiber entschieden und die Trennfrequenz sollte bei 500Hz liegen mit 12dB.
D'Appolito war nicht der Vater des Gedanken sondern er ist irgendwann durch die Türe gekommen und geblieben denn 2,5 Wege sollten es nicht werden.

Da ich dann ja eine D-Appolito Anordnung hatte bin ich so weit Hoch mit der Trennung gegangen wie es mir Appolito erlaubt.
Wenn die Treiber sich quasi berühren liege ich genau bei 2/3 Lamda Trennfrequenz.

Es ist keine 3. Ordnung Weiche weil ich die Kosten so gering halten wollte wie nötig weil nicht geplant war der Box eine Passive Weiche zu verpassen.
Auch habe ich eine Weile damit verbracht beide mit 12dB und 18dB Trennung Probezuhören und konnte keinen Signifikanten Unterschied hören.

Wobei das Sonogram sicherlich einen Deutlichen Unterschied aufzeigt.

Sie sollten eigentlich als kleine Fullrange Standboxen laufen aber das Bassfundament ist mir teilweise nicht ausreichend.
Deshalb ist das ganze zum Teilaktivem Dreiwegesystem geworden.
Aber die Bauteile für eine 18dB Weiche sollten auf dem Weg zu mir sein, ich hab jemanden gefunden der Gebrauchte Teile abgibt die wie Faust aufs Auge in mein Konzept passen.

Warum die beiden verschiedenen Gehäuse ?
Für welche Aufstellung sind die Lautsprecher gedacht ?

Einmal 25 Liter Bassreflex und einmal 10 Liter geschlossen. Nach dem Try and Error prinzip, um ein gefühl für das Bassfundament zu bekommen und zum anderen weil die kleine Box so noch auf den Schreibtisch passen würde.
Die Treiber sind aus praktischen gründen beim Schreinern etwas weiter auseinander gewandert bei der kleinen.

Edit: Das BR Rohr ist allerdings momentan fest verschlossen, sowohl beim Probehören als auch beim Messen.

Aufstellung auf dem Schreibtisch (kleine Box) oder Hinter dem Schreibtisch (große) für Musik, Spiele und Heimkino.
Der Schreibtisch steht mitten im Raum.

Grüße,
Peter

[Gazza]

Moin,

es ist so wie Oldie es gesagt hat. Wenn Du wissen willst, was Dein Lautsprecher macht und nicht Lautsprecher + Raum, solltest Du ein Gate setzen.

Wenn Dir dabei der Bassbereich verloren geht, der Dir wichtig ist, bleibt ja noch das Fügen der 3 Teilmessungen (Port + Nahe- + Fernfeld).

Wie sieht denn das Messequipment aus? Ich frage weil mich die Impedanzmessungen etwas stutzig machen und die Messungen anscheinend nicht kalibriert sind. (Mikro kompensiert?)

Am Ende würde ich Dir Oldie's Anregung nochmal ans Herz legen, denn außer starkem Gezappel zwischen 150hz und 1khz, das sich Raum und Lautsprecher 'teilen', bekommst Du ja auch so keine vernünftige Aussage zum Bass.

LG Gazza


P.S.: Meinen Post bitte nicht als nervend auffassen. Beim Messen scheitert / hapert es oft an scheinbar unwichtigen Details und Kleinigkeiten.

[Oldie]

Zu dem Phasenbezug, was sagt er mir?
Theoretisch weiss ich was das ist aber wenn ich ihn mit anzeigen lasse, wie lese ich die Daten dann und was sagen sie mir?

Die Phase sollte "fallen" und das schön gleichmässig.
Falls du die Einzelzweige als Overlay dir anzeigen lässt, kannst du das auch mit der Phase machen.
Dann siehst du den akustischen Bezugspunkt deiner Filter. In diesem Falle fast 180 Grad im Trennfrequenzbereich.

So schauen dann die Einzelzweige aus, nochmal nur mit der Hochpassphase

und das Ganze in der Addition.

Das ist nur eine Messung auf Achse, gültig ab 400 Hz.
Man sieht in der Phase ein paar "Ausreisser", die machen sich auch im Frequenzgang bemerkbar.
Noch aussagekräftiger wird das Ganze mit Winkelmessungen.
Zum Vergleich nochmal ungefenstert und ungeglättet.

ungefenstert und geglättet

Da hat die Phase eigentlich keine Aussagekraft.

Nochmal zurück zu Bild 3
Bei 2200Hz durchschreitet der Graph den "Nullmeridian", das entspricht auch der elektrischen Trennung in diesem Fall. Passende Impmessung habe ich leider nicht gefunden.
Bei 3300Hz liegt die akustische Trennung und addiert sich bei ca -30 Grad. Ist technisch eigentlich falsch, da HT und TT verpolt 180 Grad auseinander, Filter arbeiten dann ca bei 150 Grad siehe Bild 2. Alles nur Theorie, wenn's klingt hat man Recht.
Aus der Phasenverschiebung kann über eine Ableitung der Frequenz, die Gruppenlaufzeit errechnet werden. Brauchst Du nicht, kannst du dir auch anzeigen lassen.

Da ist der Zusammenhang.

Dann noch zur Aufstellung.

Das "akustische Ergebnis" wird verfälscht durch mehr Schallwand und Kantendiffraktion, wenn nebendran noch Bildschirm und ein anderer Lautsprecher stehen. Lieber einzeln am selben Platz hören. Ein direkter Vergleich ist dann natürlich nicht möglich. Deshalb gibt es auch soviel Meinungen, Tests, Voodoo, Zeitschriften und Pipapo, um irgendeine Norm zu finden. Wenn's deinen Ansprüchen genügt und du zufrieden bist, dann ist auch schon was erreicht.

Wenn du mal Winkelmessungen der Einzelzweige exportierst, als .txt-Datei, musst du mit angezeigter Phase exportieren, dann kann man dem Problem mal auf die Spur kommen.
Mit X-over kann man ganz schön die Sachen darstellen.

Weitermachen

Grüsse Michi

[PeterFW]

Danke euch für die Antworten!
Die letzten Tage habe ich damit verbracht das ein und andere zu simulieren, nachzulesen und ausprobiert wurde auch das ein und andere.

Wenn die Theorie in die Praxis umgesetzt ist melde ich mich wieder und es gibt eine ordentliche Antwort. Keine Angst, das ist kein Leeres Versprechen

Grüße,
Peter

[PeterFW]

Wenn die Theorie in die Praxis umgesetzt ist melde ich mich wieder und es gibt eine ordentliche Antwort. Keine Angst, das ist kein Leeres Versprechen

So... als kleines Lebenszeichen, nach einigem Ausprobieren, messen und Probehören bin ich hier gelandet:

   

Zwei neue Gehäuse, jetzt beide Identisch, noch keine Fasen angebracht dafür alles schon eingefräst.
Spielen seit Freitag probehalber auf dem Schreibtisch mit grob eingemessener DSP Weiche.

Als nächstes wird etwas geschreinert um die Box ordentlich vermessen zu können, dann melde ich mich wieder mit Datensätzen

Grüße,
Peter