Allgemein: Trennung von Sub, TMT und HT

[Steggesepp]

Hallo allesamt,
Mein letztes Projekt habe ich relativ einfach angefangen: Breitbänder und Subwoofer, dabei habe ich den Breitbänder, bedingt durch die Gehäusegröße, bei 150hz getrennt (Hätte gerne tiefer getrennt, jedoch bin ich aktuell dennoch sehr zufrieden damit :) - Aufgrund der Aufstellung passt es mit der Ortung sehr gut)

Aktuell nun stellt sich mir aber die Frage, weshalb man bei bestimmten Frequenzen trennt, und woran man erkennen kann, dass man an einem bestimmten Punkt, mit einem bestimmten Lautsprecher trennen sollte.

Angefangen beim Hochtöner. Dessen Frequenzgang ist auf den Parametern der Hersteller ja sehr schön linear, da stellt sich mir dann natürlich spontan die Frage, was begrenzt mich nun bei der Trennung zum TMT? Woran erkenne ich, wie tief ich nun einen Hochtöner trennen kann ohne ihn dabei zu sehr zu belasten?

z.B. der (http://oaudio.de/media/products/664c5007eac1dad48cd.pdf). Fast linear bis 1khz, aber so tief wird der doch niemals bei höherer Belastung (z.B. bei 30Watt) spielen können? Begrenzt mich da auch die Eigenresonanz vom Lautsprecher?

Wenn ich zum Hochtöner dann noch einen TMT nehme, der aber den ganzen Bassbereich abdecken soll, alles in einem Gehäuse, was beschränkt mich, den dann z.B. von 40hz bis 3khz spielen zu lassen oder höher?

z.B. der (http://oaudio.de/media/products/4072499cdcac2553955.pdf) (Alles nur beispielhaft). Würde doch wunderbar passen, den bis 2khz oder sogar höher spielen zu lassen, was begrenzt mich aber dabei? Wird die Basswiedergabe dann ungenau?


Danke euch soweit :)

[Breitband 2.1]

z.B. der (http://oaudio.de/media/products/4072499cdcac2553955.pdf) (Alles nur beispielhaft). Würde doch wunderbar passen, den bis 2khz oder sogar höher spielen zu lassen, was begrenzt mich aber dabei?

Der (nur ohne "E" an der typenbezeichnung) wurde in HH 2/2012 gemessen und hat eine vergleichweise noch gutmütigere memranresonanz bei ca. 1 kHz, aber bei 3 kHz eine fette. Das wird sicherlich ein bisschen aufwand bei der weiche, also ein saug- oder sperrkreis.

MfG
Andreas

[Dosenfutter]

Die Trennung von Sub und Sat ist in der Regel davon vorgegeben, daß man bei Frequenzen über ~100Hz den Sub orten kann und es unangenehm ist, das so auseinandergerupft von 2 Orten zu hören. Das kann man etwas kaschieren und z.B. 150Hz benutzen, wenn man den Sub nahe oder zwischen den Sats platziert.

Den TMT möchte man nicht so hoch nach oben trennen, damit man nicht in den Bereich kommt, wo er anfängt zu bündeln oder zu klirren.

HT trennt man am liebsten hoch um die Belastbarkeit zu steigern.

Bei der Entwicklung muß man also überall einen Kompromiß finden, es ist auch noch das Ausschwingverhalten, Klirr, Schallwandbreite usw. zu beachten, man muß eben alles irgendwie unter einen Hut bringen. Wie das dann letztenendes aussieht, hängt stark von den Anforderungen ab und davon, was für Kompromisse man eingehen will und welche eben nicht.

[Steggesepp]

Das mit der Ortbarkeit vom Subwoofer ist aber z.B. dann nicht gegeben, wenn der Subwoofer in einem "Full-Range System" verbaut ist, oder? z.B. das (http://oaudio.de/Lautsprecher-Bausaetze/Standlautsprecher/Typus3-Bausatz::629.html): Da stellt sich die Frage der Ortung ja garnicht?


Den TMT möchte man nicht so hoch nach oben trennen

Was ist aber "so hoch"? 1khz? 2khz? 3khz? Ihr/Du selbst hälst dich dabei an Erfahrungswerte oder misst ihr die Lautsprecher vorher auf ihr Klirr/Bündelungs/Ausschwingverhalten? Schallwand hängt ja vom Gehäuse ab.


HT trennt man am liebsten hoch um die Belastbarkeit zu steigern.

Nun woher weiß man ab welcher Frequenz man die bestmögliche Belastbarkeit für den HT erhält? (Natürlich alles immer im Bedacht des Kompromisses) Sind es auch hier die Erfahrungswerte? 1,5khz 2khz, 3khz?



Vielen Dank soweit :)

[Dosenfutter]

Das mit der Ortbarkeit vom Subwoofer ist aber z.B. dann nicht gegeben, wenn der Subwoofer in einem "Full-Range System" verbaut ist, oder? z.B. das (http://oaudio.de/Lautsprecher-Bausaetze/Standlautsprecher/Typus3-Bausatz::629.html): Da stellt sich die Frage der Ortung ja garnicht?

Ja, richtig.


Was ist aber "so hoch"? 1khz? 2khz? 3khz? Ihr/Du selbst hälst dich dabei an Erfahrungswerte oder misst ihr die Lautsprecher vorher auf ihr Klirr/Bündelungs/Ausschwingverhalten? Schallwand hängt ja vom Gehäuse ab.

Das hängt von der Größe der Membran ab, das kann man ausrechnen anhand der Wellenlänge.


Nun woher weiß man ab welcher Frequenz man die bestmögliche Belastbarkeit für den HT erhält? (Natürlich alles immer im Bedacht des Kompromisses) Sind es auch hier die Erfahrungswerte? 1,5khz 2khz, 3khz?

Je höher, desto größer die Belastbarkeit. Das liegt an der spektralen Verteilung der Leistung bei Musik, ca. 80% gehen in den Bass. Je höher man trennt, umso weniger Leistung wird abgegeben. Das kannst Du gut sehen bei den Visualisierungen von z.B. foobar oder winamp, einfach mal den Spektrumanalyzer anwerfen. Höhere Balken=höhere Amplitude=Leistung, in den Höhen tut sich 'nicht viel', das ist aber trotzdem ein sehr wichtiger Teil im Spektrum

[hoschibill]

Hi zusammen :)
Bei der Trennung von MT oder HT im Hochpass wählt man (als Faustformel) meist Trennfrequenzen die bei ca. doppelter Resonanzrequenz oder höher liegen. So geht man Problemen mit dem Impedanzhöcker bei der Weichenentwicklung aus dem Weg. Bei der Trennung von TT und MT im Tiefpass geht es um die Bündelung des Chassis. Ist die Wellenlänge so groß wie der Membranumfang, beginnt die Bündelung. Also versucht man, dann an das nächste Chassis abzugeben.

LG
Olli

[Steggesepp]

Danke dir Hoschibill und auch Dosenfutter, das klingt alles schonmal sehr schlüssig und damit hab ich auch schonmal eine grobe Richtlinie, an der ich mich entlang richten kann.

[ingo74]

danke für die erklärungen, die so waren, dass lsien das problemlos verstehen konnten..!
ich hab eine anschlussfrage - wenn ich die weiche nicht analog, sondern digital mache, die trennung ist kein thema, aber wie gehe ich die resonanzen etc an, sprich das was ich analog mit sperrkreisen, saufkreisen etc mache..?

btw - gibt es auch ne einfache erklärung bzgl saug- und sperrkreise..? ;)

[Steggesepp]

Also du meinst anstatt einer Passivweiche es Aktiv steuern? Theoretisch kannst du Aktiv alles geradebügeln was du willst.

Wenn irgendwo eine Resonanz herrscht, dann senkt man den Pegel einfach im Equalizer. So mach ich es zumindest aktuell mit meinen selbstgebauten PC-Lautsprechern. Z.B. die Raummoden einfach mit dem Equalizer etwas absenken bzw. den kleinen Peak bei 40hz vom Subwoofer etwas senken.

Der Saugkreis in einer Passivweiche ist parallelgeschaltet zum Lautsprecher und hat im gewünschten Frequenzbereich (z.B. bei Resonanzen) selbst einen sehr geringen widerstand. Demzufolge wandert der Strom also nicht mehr vollständig über den Lautsprecher sondern durch den Saugkreis, was schlussfolgerlich weniger Leistung für den Lautsprecher bedeutet und somit auch weniger Pegel. Die Gesamtimpendanz sinkt.

Der Sperrkreis ist in Reihe geschaltet und erhöht die Gesamtimpendanz vom System, wodurch wiederum weniger Strom durch den Lautsprecher wandert und ebenso, wie beim Saugkreis, weniger Pegel erzeugt wird.

Der Saugkreis verringert die Impendanz, der Sperrkreis erhöht die Impendanz .. welchen du verwendest ist glaub bei Röhrenverstärkern von bedeutung, da bei den Röhren, soweit ich nun gelernt habe, die Lautsprecherimpendanz relativ gleichmäßig sein sollte.

[edit] habe gerade noch das hier gefunden: link (http://hifi-selbstbau.de/index.php?option=com_content&view=article&id=162:frequenzweichen-vom-anfer-zum-profi-teil1&catid=34:frequenzweichen&Itemid=68) .. weiter unten ist es bildlich dargestellt.

Brauchst du keine Impendanzkorrektur, kannst du das selbe auch aktiv erreichen.

Wenn ich falsch liege, bitte korrigieren :o

[Chaomaniac]

…
Der Saugkreis in einer Passivweiche ist parallelgeschaltet zum Lautsprecher und hat im gewünschten Frequenzbereich (z.B. bei Resonanzen) selbst einen sehr geringen widerstand. Demzufolge wandert der Strom also nicht mehr vollständig über den Lautsprecher sondern durch den Saugkreis, was schlussfolgerlich weniger Leistung für den Lautsprecher bedeutet und somit auch weniger Pegel. Die Gesamtimpendanz sinkt.
…

Ein Saugkreis alleine ändert am Amplitudenfrequenzgang nichts. Er braucht immer ein Serienglied in der Weiche, an dem die Spannung abfallen kann.
Ohne Serienglied liegt an beiden Elementen, also Chassis und Saugkreis, die gleiche Spannung an. Es fließt also nur ein höherer Gesamtstrom.

Bezüglich der sich ergebenden Impedanz darf man das (wie so oft) nicht verallgemeinern. Das Zusammenspiel zwischen Lautsprecherimpedanz und passiver Frequenzweiche ist bisweilen recht komplex und es gibt Konstellationen, in denen ein Sperrkreis in einem Frequenzbereich neben dessen Abstimmfrequenz die Impedanz senkt und sogar den Amplitudenfrequenzgang erhöht. Ein Saugkreis dagegen kann mit entsprechender „Restweiche” in Ausnahmefällen durchaus einen höheren mittleren Impedanzverlauf erzeugen, als eine Beschaltung mit Sperrkreis.

Als Tendenz, wann man welche Art der Korrektur eher anwendet, nimmt man die Wirkung der „flankenbildenden” Beschaltung.
Vereinfachtes Beispiel:
Ein Zweiweger wird bei 2 kHz getrennt, die Weiche besitzt also unter 1 kHz keine nennenswerte Sperrwirkung. Wenn man jetzt eine Überhöhung um 500 Hz begradigen will, macht ein Saugkreis keinen Sinn, da die Sperrwirkung des Tiefpassfilters zu gering ist. Es kann kaum Spannung an der Serienspule abfallen, die Impedanz wird aber, wenn man es doch schafft den F-gang gerade zu biegen, gefährlich niedrig.
Hier ist also ein Sperrkreis das Mittel der Wahl.
Wenn man aber eine Überhöhung bei 4 kHz senken will, kommt ein Saugkreis sehr wohl in Betracht. Die Sperrwirkung der Spule im Tiefpass ist hier schon sehr hoch, die Impedanz entsprechend auch. Hier ist eine Senkung derselben nicht von großer Relevanz, wenn man frequenzselektiv einen Teil der Spannung am Chassis vorbeileitet.
Die Entscheidung ob Sperr- oder Saugkreis würde ich in einem solchem Fall immer an der Wirksamkeit und an der weniger aufwendigen Beschaltungsvariante festmachen, pauschal vorhersagen lässt sich das nicht.


…
Bei der Trennung von TT und MT im Tiefpass geht es um die Bündelung des Chassis. Ist die Wellenlänge so groß wie der Membranumfang, beginnt die Bündelung. Also versucht man, dann an das nächste Chassis abzugeben.

LG
Olli

Nimmst statt dem Umfang den Durchmesser, kommt's eher hin…