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Alt 25.11.2008, 22:57
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lefax
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Standard Wie berechne ich einen Subwoofer,.. Grundlagen

Diese Frage kam und wird woll immer wieder hier kommen. Die ein oder anderen Forumsteilnehmer können dazu mittlerweile Berechnungen liefern. Damit aber jeder Fragesteller erstmal das Grundwissen dazu bekommt, warum, wieso und vorallem wie man sowas angeht und was dahinter steht, wollte ich diesen Threat erstellen. Es steckt einiges an Theorie und Praxis dahinter.Vieles davon habe ich mir selber angelernt. Die Interesse dafür began schon mit 14 Jahren und hörte nicht auf.
Bei Fragen wird sich, so hoffe ich, der ein oder andere erfahrenere Forumsteilnehmer melden.
Eine kleine Linksammlung über andere interessante Sachen zu Thema Lautsprecherbau, Akustik, etc. befindet sich befindet sich meinem Profil.


Es steckt keine Zauberei dahinter, sonderen sind relativ einfache physikalischische Grundlagen. Diese zu verstehen, bedarf aber etwas Interesse dafür.

Als erstes mal besteht ein Lautsprecher nicht nur aus der Größe und der Belastbarkeit in Watt. Damit kann man kein Gehäuse berechnen, und nicht sagen, wie er klingt.

Die elektrische Belastbarkeit ist das Eine, die mechanische eine andere. Die meisten Lautsprecher kommen schon vor erreichen der elektrischen Grenze, in die mechansiche Grenze (maximale Auslenkung). Einen großen Einfluss dazu, hat das Gehäuse.
Vor ca. 35 Jahren untersuchte die Herren Thiele und Small die Eigenschaften eines Lautsprechers. Entstanden sind dabei die Thiele Small Parameter, kurz TSP.

Ein Lautsprecher ist vergleichbar mit einem Masse-Feder-Pendel, welches eine Resonanzfrequenz besitzt. Diese Resonanzfrequenz, lässt sich aus dem Impedanzdiagramm ablessen.
Daraus ergeben sich auch die Thiele-Small-Parameter. Nun ist es so, dass das ganze Thema sehr umfangreich ist, und ich deshalb nur die Quellen im Internet dazu zeigen möchte. Es hat imho keinen Sinn, alles doppelt und dreifach zu schreiben, dennoch möchte ich gerne auch in diesem Forum mal eine Informationsgrundlage für alle Teilnehmer schaffen.

Nehmt euch mal die Zeit, lehnt euch zurück und drinkt vielleicht ein Bier dazu.
Wenn Fragen sind, bin ich und andere gerne Bereit sich zu Melden.

Was sind Thiele Small Parameter:
Thiele & Small Parameter ganz einfach (Anfänger)
http://www.hifi-forum.de/index.php?action=browseT&back=1&sort=lpost&forum_i d=42&thread=53

Nun ja, der ein oder andere wird jetzt woll schon gemerkt haben, dass da einiges mehr dahinter steckt. Oftmals geben die Hersteller die TSP in Datenblätter bekannt.

Manchmal neigen gerade unseriöse Hersteller dazu, bei den TSP zu tricksen um einen besseren Lautsprecher vor zu täuschen. Da die Parameter aber alle über diverse Formeln zusammen hängen, lassen sich diese über das kleine Tool "TspCheck" überprüfen. Hier sind auch die Formeln zu sehen, über die die einzelnen Parameter zusammen hängen.

TSPCheck

Hier möchte ich noch einen Link einbringen, indem es ebendfalls nochmal um die Funktion eines Lautsprechers geht. Der Link ist aber interessant, weil hier weiter unten ausführlich mit Bildern und Formeln erklärt wird, wie man die TSP aus der Impedanzkurve selber ermitteln kann.

Grundlagen - Funktion eines Lautsprechers und wie die Thiele Small Parameter bestimmt werden können

Nun gibt es ja auch Lautsprecher mit doppelter Schwingspule. Damit sind 4 verschiedene Anschlußmöglichkeiten gegeben, welche sich auch auf die TSP auswirken und die komplette Gehäuseabstimmung verändern können.

Visaton - Lautsprecher und Zubehör, Loudspeakers and Accessories

Für die, die es wie ich nicht lassen können, geht es weiter.

Wie wird nun ein geschlossenes Gehäuse berechnet?
Geschlossene Gehäuse (Anfänger)

und ist ein Loch in der Box, wird es zur Bassreflexbox:
Loch in der Box, was nun? Die Bassreflexbox

und eine weitere sehr schöne Variante ist der Bandpass, der oftmal wegen falsch verwendeten Lautsprechern und falsch berechneten Gehäusen verspottet wird.
Warum auch Bandpässe klingen können, Car-Hifi: Subwoofer/Gehäuse - HIFI-FORUM

Andere Varianten, wie Transmissionline und Horn etc, sind eher für Erfahrenere von Bedeutung und im Auto eher wenig simvoll.

Es gibt jede Menge Theorie und Formenl dazu. Für jeden Einsteiger ist jedoch ein Simulationsprogramm viel aussagekräftiger. Ich empfehle hierfür, für jeden Einsteiger die Software WinISD, da sie einfach, vielseitig und relativ aussagekräftig ist. Es gibt zwei Versionen. Ich empfehle den Download der Pro/Alpha Version, da sie ausführlicher ist.
Download:
LinearTeam

Eine wunderbare Anleitung dazu
http://www.autohifi-magazin.de/sixcms/media.php/704/Anleitung_WinISD.pdf

Es gibt jedoch jede Menge andere nützliche Tools (ebendfalls kostenlos), z.B.:
BassCAD (auch gut für Einsteiger).
www.selfmadehifi.de
Basscad biete weitere Future´s, wie TSP-ermittlung, max. Schallpegelberechnung, und, und , und...

Subsim ist ein Tool, das vom Berechnungsalgorythmus ähnlich wie WinISD ist. Die Besonderheiten liegen hier darin, dass man 2 verschiedene Varianten vom Bandpass 6th Ordnung, und ein Bandpass 8th Ordnung simulieren kann.
Was mir besonders gefällt, dass man sich verschiedene Kurven in einem Bild anschauen kann, ohne lästigen Bildwechsel.

(Leider kein Downloadlink mehr)

Für Erfahrenere gibt es noch Boxsim (von Visaton, mit sämtlichen Visaton Chassies hinterlegt)
Boxsim - Homepage

und eine Erklärung zu Boxsim:
Boxsim (Anfänger)

und Hornresponse.
Hornresp
Dieses ist ein Profitool dass sogar Hörner und TML berechnen kann, aber leider schwer zu Verstehen ist. Während bei den anderen Software´s der Pegel des Chassis und der Reflexöffnung softwarmäßig addiert wird, rechnet Hornresp jeden entsprechend der Eingabe, einzelt aus.

Eine kleine Anleitung dazu ist hier weiter unten:
Das Eingabefeld
Das geschlossene Gehäuse
Das Bassreflexgehäuse
einfach ventilierter Bandpass
doppelt ventilierter Bandpass
Dipol, einfache Schallwand



Gerne bin ich bereit zu den Tools Hilfe zu Leisten, insofern es mir möglich ist. Einen nicht unwesentlichen Einfluss im Auto, hat jedoch der Druckkammereffekt.

Boxsim ist auch in der Lagen, bei bekannten Frequenz-, Impedanz- und Phasengängen, passive Weichen zu Entwickeln.



Soweit für die Einsteiger.
Für Erfahrenere ist es vielleicht interessant, wie man TSP, Impedanzgänge Frequenzgänge messen kann. Ein äusserst Leistungsfähiges Tool dazu ist ARTA. Jene welches, setzt sich aus 3 Tools zusammen.
ARTA: Frequenzgang, Impulsantwort, Wasserfall, Group Delay, akustischer Phasengang,... (damit lässt sich Boxsim zur Weichenentwicklung füttern!)
LIMP: Impedanzdiagramm und automatisch TSP Ermittlung, ausmessen von Kondensatoren und Spulen, elektrischer Phasengang
STEPS: Klirrmessung (bis jetzt hab ich leider keine Erfahrung dazu)
Download:
ARTA home
und eine paar Hilfen dazu:
http://www.fesb.hr/~mateljan/arta/support.htm

Desweiteren habe ich mir die Autohifi Referenzkurve als Messgrundlage für ARTA erstellt.




Folgenden Inhalt kopieren und in eine Textdatei mit der Endung *.txt speichern. Bei ARTA im Fenster "Smoothet Frequency Response" auf "Overlay" gehen und "Load target response" klicken. Die gemessenen Kurven lassen sich vom Pegel anpassen, sodas man beide Kurven übereinander legen kann. Die Pegelwerte lassen sich zur besseren Anpassung, einfach in einer Exceltabelle, mit entsprechendem Pegelwert addieren.


Smoothed Frequency Response
Resolution = 1/6 octave
Numpoints = 720
SamplingRate = 48000 Hz
Frequency(Hz) Magnitude(dB)
20.000 0.00
24.803 0.00
27.841 0.00
35.077 0.00
39.373 0.00
39.373 0.00
49.606 0.00
49.606 0.00
55.681 0.00
62.500 0.00
70.154 -0.17
78.745 -0.40
88.388 -0.68
99.213 -1.01
111.360 -1.41
125.000 -1.83
140.310 -2.27
157.490 -2.73
176.780 -3.16
198.430 -3.61
222.720 -4.08
250.000 -4.51
280.620 -5.04
314.980 -5.51
353.550 -6.02
396.850 -6.47
445.450 -6.84
500.000 -7.23
561.230 -7.54
629.960 -7.83
707.110 -8.13
793.700 -8.40
890.900 -8.87
1000.000 -9.07
1122.500 -9.24
1259.900 -9.37
1414.200 -9.50
1587.400 -9.63
1781.800 -9.76
2000.000 -9.90
2244.900 -10.00
2519.800 -10.00
2828.400 -10.00
3174.800 -10.00
3563.600 -10.00
4000.000 -10.00
4489.800 -10.00
5039.700 -10.00
5656.900 -10.00
6349.600 -10.00
7127.200 -10.00
8000.000 -10.00
8979.700 -10.29
10079.000 -10.63
11314.000 -10.93
12699.000 -11.31
14254.000 -11.77
16000.000 -12.32
17959.000 -13.00
20159.000 -13.89

Meiner Erfahrung nach, ist diese Kurve eine gute Grundlage, aber kein Allerheilmittel für guten Klang! Sie dient mehr zu groben Orientierung. Fahrzeugakustik ist ein sehr schwieriges Thema, zu dem es bis dato keine vernünftigen Grundlagen gibt.

Der Druckkammereffekt

Dieser wirkt nicht nur in den eigenen 4 Wänden, sondern auch im Auto.
Je kleiner der Raum, desto eher setzt dieser Effekt ein.

http://forum.poisonnuke.de/index.php?action=ViewThread&TID=2446

Kurze zusammengefasst:
Die erste Raummode ergibt sich aus der größten Länge eines Raum´s.

Fr = 1 / (L / (c/2))

Kehrwert aus: größte Raumlänge (in m) / 172 km/h (halbe Schallgeschindigkeit) .

Darunter beginnt der DruKaEff theoretisch mit 12dB pro Oktavenhalbierung zu steigen.
Real gesehen, was auch für das Auto gilt, gibt es Verluste durch Abstrahlung nach aussen.
Realistisch währen also Pegelanstiege von 8 bis 10 dB pro halber Oktave.
Je schalldurchlässiger die Wände, desto geringer der Effekt, aber auch geringer Reflektionen im Mittel- und Hochtonbereich.
Je massiver die Aussenwände, desto stärker kann der Effekt einsetzen.

Wenn man also einen Subwoofer enwickelt und abstimmmt, der diesen Pegelanstieg berücksichtigt währe ein, vom Frequenzgang her lineare Wiedergabe möglich, welche bis weit unter der höhrbaren Wahrnemmungsschwelle liegen könnte;-)

Um dieses auch noch verzerrungsarm zu erreichen, braucht es Membranfläche! Viel Membranfläche und eine Kraft, die diese linear Antreiben kann!
Soviel, dass ein oder mehrere LS kaum noch Hub machen müssten, oder neue/andere Lautsprechertechnologien....





Geändert von lefax (21.12.2009 um 03:14 Uhr)
 

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Alt 25.11.2008, 23:39      Direktlink zum Beitrag - 2 Zum Anfang der Seite springen
AYAner
 
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Ebayname von Speed Racer: boeser_golf
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schöner beitrag...

zwei anmerkungen habe ich noch...

zum einen: der erste schritt bei der wooferberechnung ist erstmal herauszufinden, für welches gehäuse der woofer wohl geeignet ist.

das kann man ganz grob erstmal anhandes des Efficiency-Bandwidth-Product (EBP) bestimmen... das errechnet sich nach folgender formel:

EBP = Fs / Qes

daraus kann man nach folgenden grundsätzen die eignung ablesen:
1. Je weiter der EBP-Wert unter 100 liegt, desto besser eignet sich der Subwoofer für geschlossene Gehäuse.
2. Werte unterhalb von 60 im Zusammenhang mit Gesamtdämpfungen (Qts) nicht unter 0,5 deuten auf hohe Free-Air Tauglichkeit hin
3.Fürs Reserverad geeignet sind Subs, die EBP-Werte unter 80 und Freiluftresonanz-Frequenzen unter 30Hz aufweisen.
4.EBPs zwischen 50 und 100 deuten auf Woofer für Bassreflexkonstruktionen hin (bessere Tauglichkeit mit Zunahme der EBP-Werte)
5. Für einfach ventilierte Bandpass-Konstruktionen sollten nur Tieftöner mit einem EBP von 60 bis 100 oder knapp darüber ausgewählt werden.
6.Für den Einsatz in doppelt ventilierten Bandpässen oder Horn-Konstruktionen eignen sich besonders Woofer mit sehr hohem EBP-Wert (weit über 100)

quelle: Epicenter-Forum
ansonsten ist www.selfmadehifi.de auch ne sehr gute und seriöse informationsquelle...



zum anderen hab ich in den letzten tagen sehr gute erfahrungen mit BassCAD gemacht!

bei WinISD bin ich vorsichtig geworden, angeblich soll das bei bassreflex- und bandpass-gehäuse nicht richtig rechnen... ich hab das aber selbst nicht überprüft, bzw. mir fehlt die erfahrung das zu entscheiden...
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Alt 26.11.2008, 00:32      Direktlink zum Beitrag - 3 Zum Anfang der Seite springen
lefax
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Hi Speedy,

WinISD gibt bei der Berechnung von Bandpässen 6ter-Ordnung eine Fehlermeldung aus,
dass WinISD nicht das optimale Gehäuse automatisch berechnen kann, wie es bei CB, BRR und BB 4-Ordnung tut. Man muss also manuell die Werte für das vordere und hintere Volumen mit jeweiliger Abstimmfrequenz eingeben. WinISD simuliert danach weiter. So eine Simulation dient generell nur der groben Auslegung. Die Raumakustik, insbesondere die Fahrzeugakustik macht daraus etwas anderes. Wenn man die Resonzfrequenz des entspechenden Fahrzeuges kennt, kann man diesen bei WinISD über eine EQ dazurechnen.
Schade, dass ich von meinem Bandpass kein Messungen mehr gemacht habe.
Die Lautsprecher hab ich in Rente geschickt. Sie stehen zu Hause in einem BRR- Gehäuse und dürfen sich an einer Monacor SAM II freuen. Wirklich etwas auzustehen haben diese nach 8 Jahren nicht mehr, ist nur Spass aber gewaffnet für den ernstfall...

 

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Alt 26.11.2008, 07:16      Direktlink zum Beitrag - 4 Zum Anfang der Seite springen
Fischmeister
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Sehr schöner Beitrag.
Mit BassCAD arbeite ich auch öfters.Geht sehr schnell und ist einfach zu bedienen.Die Sim stimmt auch recht genau.
Mit ARTA hab ich es auch schonmal probiert.Nur übernimmt das Autoradio nun die Arbeit.Aber ich werde mich da mal wieder reinlesen.Mal schauen wie genau das Autoradio misst.
 

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Alt 26.11.2008, 10:25      Direktlink zum Beitrag - 5 Zum Anfang der Seite springen
AYAner
 
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Ebayname von Speed Racer: boeser_golf
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rein prinzipiell finde ich WinISD ja auch sehr gut, ich hab allerdings unter Vista damit probleme: wenn ich's schließen will, bekomme ich ne fehlermeldung und lande quasi in ner endlosschleife zw. fehlermeldung und "speicher?-dialog"...
und nein, kompatibilätsmodus usw. hat nix genützt, ist nen bekanntes problem, wird aber wohl nicht mehr gefixt, weil die entwicklung still steht!
darum hab ich mich nach relativ einfach zu bedienenden und brauchbaren alternativen umgesehen und bin jetzt (glaube ich zumindeste) bei BassCAD stehengeblieben!

das ist auch anfängertauglich, weil es eine assistenten-funktion bietet und z.b. über den EBP-wert empfehlungen für die gehäusebauform anbietet (so mit 1-5 sterne!).


außerdem gibt es noch den stolperstein, dass sich WinISD weigert TSPs zu übernehmen, wenn die eingegebenen werte für Qes, Qms und Qts nicht auch mit dem übereinstimmen, was WinISD selbst berechnet!
deshalb erstmal nur die werte für Qes und Qms (bzw. Qts, falls Qms nicht vorhanden) eingeben und per <TAB> durch alle weiteren felder in dem bereich springen, dann berechnet WinISD den fehlenden wert und man kann weiterarbeiten!
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Alt 26.11.2008, 10:49      Direktlink zum Beitrag - 6 Zum Anfang der Seite springen
lefax
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Das Vista (Problem) ist leider wirklich nervig.



Ich finde die Autorechenfunktion wiederum gut, da sie eine Kontrolle über die eingegebenen Parameter gibt. Nicht immer sind die angegebenen Paramter der Hersteller stimmig. Mitunter wird da gemogelt, was das Zeug hält. Ein weiteres Tool um die Stimmigkeit der TSP zu Ermitteln, ist TSPCheck
http://www.picosound.de/D_soft.htm#tspchk
Da sieht man auch mal die mathematischen Zusammenhänge der TSP

Letztendlich sind beide Simu-Software ihr Geld wert

Nachtrag zur Stimmigkeit der TSP
Der größte Teil der TSP hängt unmittelbar zusammen, und beeinflussen sich damit gegenseitig. Die Zusammenhänge kann man bei TSPCheck in den Formeln erkennen.
z.B.:
- Membrandurchmesser Dd und Membranfläche Sd
- Gewicht Mms und Federwirkung Cms der Membran mit der Resonzfrequenz fs
- die mechanische und elektrischen Gütewerte Qms, Qes mit der Gesamtgüte Qts
...

In der Praxis wird man bei mehreren Lautsprechern von ein und dem selben Model feststellen können, dass die TSP nicht immer 100% übereinstimmen. Das ist durchaus normal, da bei der Ermittlung der TSP sogar die Raumtemperatur (davon abhängig die Schallgeschwindigkeit) ist. Dennoch sind die unterschiedlichen TSP zueinander konsistent und damit für die weitere Berechnung vernachlässigbar.
 

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Alt 26.11.2008, 12:35      Direktlink zum Beitrag - 7 Zum Anfang der Seite springen
AYAner
 
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Ebayname von Speed Racer: boeser_golf
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Zitat:
Ich finde die Autorechenfunktion wiederum gut, da sie eine Kontrolle über die eingegebenen Parameter gibt. Nicht immer sind die angegebenen Paramter der Hersteller stimmig. Mitunter wird da gemogelt, was das Zeug hält
eben! darum würde ich die auch nicht deaktivieren...
wollte nur auf den stolperstein hinweisen, denn der hat mich auch schon das ein oder andere mal fast in den wahnsinn getrieben, bis ich das endlich gecheckt hatte!

Zitat:
Letztendlich sind beide Simu-Software ihr Geld wert
das auf jeden fall!!! top preis/leistungsverhältnis!!!
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Alt 02.12.2008, 23:08      Direktlink zum Beitrag - 8 Zum Anfang der Seite springen
lefax
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Mir ist heute beim durchforsten meiner Daten noch etwas vor die Maus gefallen, dass die Anschuldigungen gegenüber WinISD fallen lassen dürfte
Eine Impedanz- und Pegelmessung von dem Bandpassgehäuse 6. Ordnung mit Isobarik!
All right, so sa das Ding mit abgeschraubter Rückplatte mal aus:



Zur Impedanz. Diese gibt durch das Impedanzminimum, Rückschluss auf die Reflex- und Volumenabstimmung. In diesem Fall sind es 2 Minimum.
In der Simu liegt die eine bei 39,5 Hz für die hintere Kammer, und 68,5 Hz für die vordere Kammer. Rechts die Messung dazu (ein hoch auf den 2. Monitore).

Das die Messung etwas zittrich ist, liegt an zu hohen Umgebungsgeräuschen.
Man kann aber Erkennen, das sich Simulation und Messung sehr ähnlich sind.
Damit ist die Berechnung der Reflex- und Volumenabstimmung, bei diesem doch schon schwierigen Gehäuse, also gelungen.

Die Pegelmessung ist leider komplizierter, da ich auf Grund von Raumeinflüssen nur eine Nahfeldmessung, direkt vor den Reflexkanälen, machen kann. WinISD (und auch andere Programme) addieren hierbei den Pegel.

Man sieht aber sehr deutlich, in welchen Bereich die Kanäle den Schall passieren lassen.
 

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Alt 23.03.2009, 18:42      Direktlink zum Beitrag - 9 Zum Anfang der Seite springen
lefax
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Eine kleine Erweiterung im ersten Beitrag, die ich extra rot gemacht habe
 

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Alt 23.03.2009, 21:53      Direktlink zum Beitrag - 10 Zum Anfang der Seite springen
Soundjunk
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Ich pinne den Thread mal. Finde das sehr gelungen, weiter so
 

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Alt 28.04.2009, 07:59      Direktlink zum Beitrag - 11 Zum Anfang der Seite springen
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Noch 2 Links eingefügt (änderung> rot)
 

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Alt 31.08.2009, 23:39      Direktlink zum Beitrag - 12 Zum Anfang der Seite springen
lefax
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Ihr wisst schon (Änderung rot)
Auch bei ARTA gibt es neues zu entdecken.

Geändert von lefax (31.08.2009 um 23:45 Uhr)
 

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Alt 16.10.2009, 00:07      Direktlink zum Beitrag - 13 Zum Anfang der Seite springen
lefax
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Anleitung Hornresp:

Hornresp ist ein sehr nützliches Tool, welches AjHorn woll fast nichts nachstehen dürfte. Im Gegensatz zu den anderen Tools finde ich hierzu keine gute Anleitung. Also versuche ich es selber mal.

Ich will euch die wichtigsten Dinge und gängigen Simulationen erklären.
Irgendwo habe ich mal gelesen, dass sich letztendlich jedes Gehäuse auf einen Bandpass zurückführen lässt.

Los, geht´s:

Die Eingabemaske:


Ang: Gibt die Raumposition an und hat damit auf den Wirkungsgrad Einfluss.
0,5 x pi = Eckaufstellung (hat den höchsten Wirkungsgrad)
1 x pi = Aufstellung an einer Wand und Boden
2 x pi = Austellung im Halbraum (die meistens gängige Darstellung)
4 x pi = Freiaufstellung

Eg
: Ist die Eingangsspannung in Volt, welche normal auf 1 Watt je Anschlussimpedanz angegeben wird. Das ist besonders wichtig, wenn Wirkungsgrade verglichen werden sollen!!
EDIT: Auch Doppolklick auf das Feld ist möglich.
Ein Watt gilt bei:
U = Wurzel(R/P) > Spannung = Wurzel aus (Widerstand/Leistung)

1 Ohm = 1 V
2 Ohm = 1,41 V
4 Ohm = 2 V
8 Ohm = 2,83 V
16 Ohm = 4 V

Rg: ist der Innenwiderstand der Quelle in Ohm, der sich aus dem Generatorwiderstand (also dem Verstärkerinnenwiderstand), plus Leitungs- und Weichenbauteilewiderstand ergibt.
Ohne Weichenbauteile kann man ca: 0,2 Ohm annehmen.
Steigt dieser Widerstand z.B. durch Spulengleichstromwiderstände, ändert sich auch die Basswiedergabe. Don´t forget it!

Cir:
habe ich noch nicht herausgefunden

S1 - S2 hier lassen sich bis zu 4 Abschnitte hintereinander für ein Horn, oder
S2 - S3 oder Reflexkanal in cm² angeben. Mit Doppelklick auf die
S3 - S4 3. Spalte kann zw. konischem und exponentialem Verlauf
S4 - S5 gewählt und die Länge in cm angegeben werden.

Danach kommen die Eingabeparameter für den/ die Lautsprecher:

Sd: Ist die Membranfläche des Lautsprechers in cm²
Cms: ist die mechaniche Nachgiebigkeit, sprich die Härte der Membraneinspannung in Meter/Newton (Achtung auf die Eingabe!!!)
Mmd: Ist das bewegliche Gewicht, also Membran + Spule in Gramm
Re: Ist der Gleichstromwiderstand der Spule in Ohm
Bl: Ist die Antriebskraft des "Motor"-systems in Newton/Ampere
Rms: Sind mechanische Verluste in Kg/s (Kilogramm/Sekunde), die sich aus mehreren einzelnen Komponenten zusammensetzen. (schwer zu erkären...)
Le: ist die Schwingspuleninduktivität in mH
Nd: ist keine direkte Eingabe, sondern gibt Info über die Anzahl und die Art der Verschaltung mehrere LS an, also parallel oder seriell.
Das geht unter Tools> Driver Arrangment (Auf "Eg" achten!!!)

...und noch ein paar Angaben zum Gehäuse:

Vrc: Gibt das Volumen der Rückkammer, bzw. der linken Kammer in Liter an. Schaut euch dazu unter "Window" das 2. Bild "Schematic Diagram" an.
Ganz wichtig, das virtuelle Mikro sitzt hier immer auf der rechten Bildseite!
Lrc: ist die Tiefe des rückwärtigen Gehäuse in cm.
Frc / Tal bzw Ap/Lpt: lässt sich per Doppelklick umschalten.
Frc mit Tal ist eine Angabe für die Dämmung eines geschlossenen Gehäuses. Ich hab hier aber noch keine Simulationsunterschiede feststellen können. Da ist Boxsim woll besser.
Ap ist die Eingabe für die Fläche eines Reflexkanals auf der Rückseite des Gehäuses. Lpt gibt dazu die Länge in cm an.
Vtc: Ist das Volumen eines vorderen Gehäuses in ml (Milliliter!)
Atc: Ist die Fläche der Gehäusefront in cm²

Unter Comment kann man sein Projektname eingeben.
Unter Add geht ein neues Projekt los, und Delete dürfte selbsterklärend sein.
Bei Calculate beginnt die Berechnung.

Beschreibung für die einzlnen Gehäuse mache ich dann unter seperaten Threats auf. Ich bin wie gesagt für Tipps und Anregung oder Fehlerbeseitigung offen!!!

Geändert von lefax (28.10.2009 um 11:41 Uhr)
 

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Alt 16.10.2009, 01:59      Direktlink zum Beitrag - 14 Zum Anfang der Seite springen
lefax
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Standard Das Geschlossene Gehäuse



So sieht erstmal die Eingabemaske aus. Bei Re = 6 Ohm gehen wir von einem LS mit 8 Ohm Impedanz aus und schreiben bei Eg: 2,83 V ein.
Getestet wird im Halbraum, also 2 x Pie.
Für Rg nehmen wir 0,2 Ohm an, was einer Verkabelung ohne Weichenbauteile in etwa praxisnahe kommt.
S1 bis S5 ist hier nicht vorhanden, also 0.

Sd bis Nd sind die Eingabeparameter für den LS.

Bei "Tools" > "Rear Chamber" wird auf "Lined" gestellt, bzw. Doppelklick auf Fr/Ap im Eingabefeld. Damit ist für Hornresp klar, dass der hintere Gehäuseteil geschlossen ist.

Vrc gibt 14 Liter an und Lrc eine Gehäusetiefe von 16 cm.
Fr muss woll sowas wie die Dichte der Gehäusedämmung sein, und Tal die Dicke des Dämmmaterials.....
Wer sowas genauer berücksichtigen will, soll es lieber in Boxsim probieren.
Vtc, also ein vorders Volumen gibt es nicht und ist also 0.
Atc ist die Fläche der Gehäusefront in cm².

Dann pressen wir mal sanft den Calculate-Button, und gehen zu "Window"
Und so sollte dann das "Schematic Diagramm" aussehen:



Das sollten man sich immer als erstes anschauen, damit klar ist, dass Hornresp unsere Eingabe wirklich richtig verstanden hat.
Rot ist die Schallabstrahlende Fläche Sd, also die Membranfläche.
Grau soll das Dämmaterial darstellen, das sich je nach Eingaben bei Fr und Tal ändert.
Dann können wir uns bei der elektrische Impedanz die Einbauresonanz anschauen, welche bei diesem Gehäuse generell immrt höher als die Freiluftresonanz des LS ist.
Bei einem geschlossenen Gehäuse gibt es nur einen Impedanzbuckel, es sei denn, es währe undicht ;-)



Unter "Tools" > "Range" > "Zoom" können wir automatisch auf eine optimale Ansicht schalten.
Mit "Tools" > "Sample" können wir bestimmte Frequenzbereiche abfragen.
Nun kommt noch das SPL-Diagramm. Aber bei 125 Hz Einbauresonanz erwarte ich keinen bassfähigen Lautsprecher;-)
und so sieht es aus:



Hier ist definitiv nix mit Bass zu erwarten, aber darum geht es ja jetzt nicht.
Mit "Tools" > "Sample" kann ich mir jetzt wieder eine Frequenz und deren Spl auswählen (hier spielt natürlich Eg und Ang eine Rolle).

Mit "Compare Previous" kann die vorherige Simulation hellgrau mit berücksichtigen.

"Tool" > "Maximum SPL" dürfte klar sein. Ich gebe die Sinusbelastbarkeit und die maximale Auslenkung ein, und Hornresp errechnet mir den theoretisch maximalen SPL aus.

Klickt danach auf "Tools" > "Compare Previous" und ihr habt einen Vergleich zur Eingangsleistung bei Eg (also die Eingangsspannung).

Unter "Tools" > "Wavefront Simulator" könnt ihr euch die Schallausbreitung anschauen. Richtig interessant wird das erst bei ventilierten Gehäusen, wenn ein Teil der Schallwellen zurück in denn Kanal gestreut wird ;-)

Ihr könnt euch weiterhin anschauen:
- akustischer Widerstand > Strahlungswiderstand an die Umgebung
- Diaphragm Displacement > Auslenkung in mm
- Phase Response > akustischer Phasengang
- Group Delay - Gruppenlaufzeit in ms.

in Folgenden können wir unter "Tools" > "Multiple Speaker" Mehrere Lautsprecher in Reihen- oder/und Parallelschaltung angeben. Dabei sollte die Eingangspannung Eng und das Gehäusevolumen Vrc angepasst werden.

Geändert von lefax (16.10.2009 um 19:53 Uhr)
 

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Alt 16.10.2009, 20:40      Direktlink zum Beitrag - 15 Zum Anfang der Seite springen
lefax
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Standard Das Bassreflex Gehäuse

Das Bassreflexgehäuse hat zwei schallabstrahlende Flächen (Membranfläche und Reflexkanal), aber Hornresponse berechnet immer nur eine.

Es gibt aber zwei Möglichkeiten der Eingabe.
Für die Simulation nehme ich die Mittelwerte meiner 4 Tangband W8Q-1071.

1. Den Schalldruck des Lautsprechers:
Ich setzt den W8 in ein 40 Liter Bassreflexgehäuse mit einer Gehäusetiefe von 30 cm. Der Reflexkanal ist 10 cm im Durchmesser (entspricht 78,5 cm²) und 45 cm lang.
Dann sieht die Eingabemaske so aus:


2. Den Schalldruck des Reflexkanals:
Dann ist S1 die Anfangsfläche und S2 die Endfläche des Reflexkanals.
Mit Doppelklick auf L12 wird auf "con" umgeschalten, und die Kanallänge in cm Eingetragen.
Wie schon erwähnt, ist bei Vtc die Eingabe in Milliliter.


Damit ergibt sich der Schalldruckverlauf des Lausprechers:


und der des Reflexkanals. Die 350 Hz-Spitze sind "stehenden Wellen" bedingt durch die Kanallänge. Sie ist bei 700 Hz norchmal zu erkennen.


Klicken wir bei "Tools" auf "Combined Response", werden beide Schalldrücke zusammen ausgerechnet.


Im Gegensatz zum CB wird die Einbauresonanz hier zw. den beiden Impedanzspitzen abgelesen.
 

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Alt 16.10.2009, 20:49      Direktlink zum Beitrag - 16 Zum Anfang der Seite springen
lefax
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Standard einfach ventilierter Bandpass/ Bandpass 4. Ordnung

Dieser setzt sich nur aus einem geschlossenen und einem ventilierten Gehäusteil zusammen.

Für den geschlossenen Teil müssen die Angaben bei:
Vrc, Lrc gemacht werden Fr und Tal können 0 bleiben.

Für den ventilierten Teil müssen S1, S2 und L12 für den Reflexkanal angegeben werden, und Vtc für das Gehäusevolumen.

Die Abstimmfrequenz wird hier genauso wie beim Bassreflexgehäuse ermittelt.
 

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Alt 16.10.2009, 20:59      Direktlink zum Beitrag - 17 Zum Anfang der Seite springen
lefax
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Standard doppelt ventilierter Bandpass/ Bandpass 6. Ordnung

Dieser setzt sich aus 2 ventilierten Gehäuseteilen zusammen.
Die Eingabe ist wie beim Bassreflexgehäuse.

Die rückseitige Kammer:
Vrc, Lrc und Ap mit Lpt

und die vorderseitige Kammer wieder:
S1, S2, L12 und Vtc

Hier gibt es jetzt zwei Einbauresonanzen und deswegen auch 2 Impedanzsenken. Für gewöhnlich übernimmt das rückseitige Gehäuse die unter Abstimmung (hier 33Hz), und das vordere die obere Abstimmung
(60Hz)
 

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Alt 16.10.2009, 21:04      Direktlink zum Beitrag - 18 Zum Anfang der Seite springen
lefax
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Standard einfacher Dipol, also nur Schallwand

Dafür müssen alle Gehäuseeingaben 0 sein.
Lediglich Atc, die Fläche der Gehäusefront muss eingegeben werden.

Da ein Dipol in beide Richtung den gleichen Schall, nur um 180° Phasenverdreht abstrahlt, gibt es hier woll keine Möglichkeit beide zusammen zurechnen. Logischerweise währe das Summensignal 0!

Der Dipol ändert normal die Resonanzfrequenz des Lautsprechers nicht, sie bleibt also gleich.

Geändert von lefax (16.10.2009 um 21:13 Uhr)
 

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Alt 21.12.2009, 02:33      Direktlink zum Beitrag - 19 Zum Anfang der Seite springen
lefax
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Standard

Die meisten wissen es ja schon.

Siehe ersten Beitrag, Änderung rot


 

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