Erste Eigenentwicklung (PA) Tops

[Rainer_Zufall]

Hi ansch,

der Tipp sich das Zerfallspektrum anzusehen war richtig gut. Habe mir die Daten gleich noch mal angesehen.


Habe geschlossene Kiste und BR-Abstimmung direkt gegenübergestellt. Links geschlossen, rechts BR (90x90, 16 mm lang), jeweils 85l Gehäuse.



Um es besser zu verstehen habe ich versucht von jeder Messung alle Werte auf eine Seite zu bekommen. Oben Frequenzgang und Phase (links und rechts gleich), unten Gruppenlaufzeit und Zerfallspektrum.
Geschlossene Kiste:


BR-Kiste:



Der Bereich zwischen 500 Hz und 700 Hz, könnten das Gehäusereflexionen sein?
Unterhalb 200 Hz ist bei beiden Konstruktionen viel zu sehen aber wenig zu erkennen. Habe ich da Wind mit aufgenommen? Erklärt das vielleicht auch die Welligkeit von Frequenzgang und Gruppenlaufzeit? Oder hat das einen anderen Grund?
Welche Resonanz könnte der starke Peak bei 3kHz mit langer Nachhallzeit sein? So hoch werden die eh nicht spielen. Ist reine Neugier :-)
Die Buckel bei 1,8kHz und 2,5 kHz im Zerfallspektrum werden bei der BR Konstruktion größer, sind bei der geschlossenen Box aber ebenfalls vorhanden. Das kann dann ja auch nichts BR-spezifisches sein, oder?

[kboe]

Der Bereich zwischen 500 Hz und 700 Hz, könnten das Gehäusereflexionen sein?

Wenn deine Gehäusedimensionen so sind, dass bei diesen Frequenzen eine halbe Wellenlänge zwischen 2 Gehäusewände passt, dann liegt der Verdacht nahe.
Hau mal ordentlich Dämmmaterial rein. Wenns dann weniger oder weg ist -> Bingo!

Gruß
Bernhard

[ansch]

Dämmen ist gut.

Da es bei den Effekten um 500 Hz Unterschiede zwischen BR und CB gibt, würde ich auf den Porteinfluss tippen.
Die Resonanz um 2,5 kHz ist die Membranresonanz. Um die sicher auszublenden wird die Trennung zum HT wohl um 1kHz liegen.

Wenn ich das richtig sehe, ginge CB auch kleiner und ergäbe mehr Pegel zwischen 100 und 200 Hz (CB Güte steigt). Die Trennung zum Sub wird dann u. U. einfacher.

Der BR Verlauf bis 60 Hz ist schön linear fallend und ließe sich für den Singlebetrieb gut entzerren.
Und da der BR Port nur die Länge der Materialstärke hat, ist der störende BR Einfluss recht verhalten. Wenn BR, würde ich eben bei der Materialstärke als Portlänge bleiben.
Aber die Mitteltonstörungen würden Dir bei der BR eben immer erhalten bleiben - d.h. schau mal was Dämmen bringt, dadurch wird der Port ggf. bedämpft (und die Effektivität vermindert).

BR oder geschlossen liegt nun bei Dir.

[Rainer_Zufall]

Dann stehen wohl noch ein paar Tests und Messungen an.

Ich habe mir die beiden Gewinnerkonzepte jetzt auch mal skizziert. Allein von der Größe der Box tendiere ich stark zur geschlossenen Bauweise. Die BR Kiste würde wohl stabiler stehen und die Proportionen scheinen auch stimmig zu sein. Kommen den bekannten Konzepten von Jobst und PAF212 auch recht nahe. Man schleppt aber auch jede Menge Luft mit sich rum. Wenn's dann auch noch besser klingt, um so mehr ein Argument für CB.



Die Trennfrequenz bei etwas über 1 kHz hatte ich beim Hörtest im Wohnzimmer auch schon gefunden. Darüber fehlt dem Klang die Brillanz und die Leichtigkeit. Darunter wird der Hochtöner schnell extrem aufdringlich. Das war natürlich nur ein erster Eindruck. Die genaue Trennfrequenz und Flankensteilheit muss ich noch finden.

Das Thema Simulation ist auch noch nicht vom Tisch und steht an, sobald ich mit dem Thema Gehäuse durch bin.


Lohnt es sich eigentlich für die finalen Gehäuse Akustikschaumstoff oder Noppenschaumstoff oder Ahliches zu kaufen? Oder ist der Unterschied zu "gewöhnlichem", offenporigen Schaumstoff eher gering?


Ach so:
Vielen Dank schon mal für eure Hilfe! Gibt zwar noch viel zu tun, aber ihr habt mir schon sehr geholfen :-)

[SimonSambuca]

Hi,

schönes Projekt und Deine Doku ist ja wirklich detailliert

Wegen dem Schaumstoff - mein Wissen als Anfänger:

Bei Noppe oder Akustikschaumstoff ist ja meist bekannt wie sie wirken. Bei irgend einen "offenporiger Schaumstoff" ist nicht so ganz klar was sich dahinter versteckt - auch bezüglich der Stärke.
Am besten einfach mal das nackte Gehäuse messen (Impedanz Messung wären da auch gut) und dann halt Schritt für Schritt die Dämpfung erhöhen und nochmal messen.

Wobei das Gehäuse ist ja geschlossen und nicht BR - macht es etwas einfacher.

Da könntest Du auch einfach Schaumstoff an die Wände kleben (eigentlich würde man da vermutlich 30-50mm Noppe nehmen) und Innen noch Polyestervlies 300g (auch unter dem Markennamen Sonofil bekannt... wenn Du viel ausgeben möchtest) rein machen. Grobe Faustformel: 100g pro 20 Liter Volumen.

Falls die Gehäuse-Reso in der Höhe dann immer noch zu sehr durchschlägt, könnte man versuchen einen "Sumpf" oben einzubringen. Also da ein Material verwenden das mehr wirkt (Steinwolle usw.).

Bezüglich Dämpfung findest Du hier einige gute Themen.

[ansch]

Die BR Kiste würde wohl stabiler stehen ...

Du musst das Stack bei Beschallungen sowieso sichern, D.h. Spanngurte. Für schräge Seitenwände gibt es Gurtdurchführungen, die ein Abrutschen des Gurtes verhindern.

Bei 2x12" im Top wird wohl später mind. 2x18" drunter sehen. Ggf. mit Stativstange zwischen Bässen und Top.
Oder falls die Bässe (wg. der gleichmäßigeren Abstrahlung) in der Mitte stehen, würde das Top ja auf einem Stativ stehen. Von Flugbetrieb gehe ich jetzt mal nicht aus.

[Rainer_Zufall]

@Sinom: Danke für den Hinweis. Werde mich demnächst hier ein wenig ins Thema Dämmen einlesen. Was mir gerade auch noch einfällt ist die Haltbarkeit von "irgend einem Schaumstoff". Wenn ich Pech habe, zersetzt der sich nach ein paar Jahren selbst.
Nur am Aussehen kann man ja vermutlich nicht viel erkennen.



@ansch: Beim Stacken werden die Tops auf jeden Fall gesichert. Da ich die Bässe eh noch bauen muss hatte ich mal überlegt den Flansch im Bass so zu positionieren dass man das Top mit einem kurzen Stativstummel auf den Bässen fixieren kann. Also das Top steht auf dem Sub und hat trotzdem eine Stativstange im Flansch. Habe mal versucht das zu skizzieren.

Kann man das so machen? Habe ich noch nie so gesehen. Bei 90° gedrehten Bässen könnte man gleich drei Flansche einsetzten, je nach dem ob ein Top oder zwei Tops drauf stehen sollen.

Wenn die Tops auf Stativen stehen gibt es mit den kompakteren Tops natürlich kein Problem. Da ist es eher nützlich wen die was kompakter und leichter sind.

[Rainer_Zufall]

Ich mache mir gerade Gedanken zum Abstrahlverhalten von Hochtöner und Tiefmitteltöner.

Ich möchte das Gehäuse gerne so bauen, dass man bei Bedarf zwei Tops pro Seite nebeneinander stellen kann und so eine breitere Abstrahlung erhält. Die Hörner strahlen 90° Horizontal und 60° Vertikal ab. Sie können zum Clustern entweder gedreht oder gegen 60°x40° Hörner getauscht werden.

Mein erster Gedanke ist, die Gehäuse hinten einfach 30° abzuschrägen, damit zwei Tops zusammen in einem Winkel von 60° stehen. Mache ich es mir zu einfach? Muss ich noch mehr berücksichtigen?
Der Hersteller gibt für das Horn folgende Daten raus
Horizontal:
Vertikal:

[ansch]

Mache ich es mir zu einfach? Muss ich noch mehr berücksichtigen?

Sorry, ich fürchte ja.

Um horizontal clustern zu können brauchst Du eine extrem saubere Abstrahlung bis in den Mitteltonbereich hinein. Genauer, bis zu der Frequenz, die dem halben horizontalen Abstand der Schallentstehungsorte entspricht (z.B. bei 1 kHz eben 17,5 cm -> wird mit 12"ern schwierig, daher müsste der HT weiter runter spielen und dabei trotzdem noch sauber abstrahlen).
Da die Mitteltöner dann kohärent koppeln, ist natürlich eine Anpassung des Controllerpresets notwendig.
Das Hochtonhorn sollte dabei über die gesamte Gehäusebreite gehen.

Dabei musst Du ggf. zusätzlich das Delay zwischen Mittel- und Hochtöner berücksichtigen. Wenn das auf Achse mit dem Controller korrigiert wird, hast Du unter Winkeln die entsprechende Projektion zusätzlich zum Treiberabstand wirksam.

Achso, Meyer hatte mal ein Patent für Trapezgehäuse (ist natürlich schon längst ausgelaufen). Da wurde schön dargestellt, was da zu beachten ist.

Ich denke, daß Clustern eher echten Horntops vorbehalten ist.
Eine direktabstrahlende 2x12"/1,5" lässt sich daher ja mit drehbaren Hörnern an die Beschallungssituation anpassen.

Edit: Wobei, mit Neodymantrieb bei den Mitteltönern könnte das mit dem seitlichen Abstand knapp aufgehen...bleibt aber, dass das HT-Horn über den gesamten Übertragungsbereich den nominalen Abstrahlwinkel sehr genau einhalten muss.

[FF]

(...) Mache ich es mir zu einfach? (...)

Ja bzw. du machst es dir unnötig bis unmöglich schwer. Als erste Eigenentwicklung ist eine gut funktionierende 212 mMn schon reichlich ambitioniert. Die jetzt auch noch clusterfähig mit drehbaren oder sogar verschiedenen Hörnern auslegen zu wollen...?

Ansch hat völlig recht, dass die gesamte Filterauslegung für jeden Fall neu hergestellt werden muss und mit der Problematik der horizontalen Abstände der 12"er.

Ich habe irgendwo gelesen, dass CD-Hörner allgemein mehr Probleme beim Clustern machen und dafür Expontialhörner besser funktionieren (mit Nachteilen im Solobetrieb), erinnere mich aber nicht mehr, wo. Eventuell wirst du dazu in dem Peavey-Whitepaper fündig:
https://peaveycommercialaudio.com/wp...s-E-Hughes.pdf

Besser ein gescheites 212-Top pro Seite hoch gestackt und mit Infills den vorderen Bereich in der Breite abdecken...

[Rainer_Zufall]

Naja, eigentlich habe ich es mir schon gedacht. Aber fragen konnte ich es ja mal. Was du schreibst klingt aber sehr interessant. Die Patentschrift habe ich auf die Schnelle leider nicht gefunden.

Kann ich mir das so vorstellen das es bei unsauberem Abstrahlverhalten der Hörner im Überlappungsbereich zu unvorhersagbaren Auslöschungen / Interferenzen (Kammfilter) kommt und der Sound in dem Bereich dahin ist?

Was genau bedeutet "extrem saubere Abstrahlung" eigentlich? Muss das Horn Frequenzgang und Phase unter Winkel genau einhalten? Oder steckt da noch mehr hinter?

Wenn die Mitten unterhalb der Trennfrequenz interferenzfrei ankoppeln, wäre das ja lediglich eine Erhöhung der Lautstärke (um 6dB?). Muss berücksichtigt werden, ist aber beherrschbar. Anpassen des Delay kann ich mir zumindest theoretisch vorstellen: Zweikanalmessung (HT und TT getrennt), dann aneinander anpassen.


Laut meiner Skizze wird's eher schwierig die 17,5 cm Abstand einzuhalten. Hängt davon ab, wo der tatsächlische Schallentstehungsort ist.


Im Zweifel sehen die Schrägen einfach nur hübsch aus und vermindern stehende Wellen im Gehäuse (hier ein schneller Entwurf mit Fusion 360).

[Rainer_Zufall]

@FF: Da warst du schneller. Du hast recht, das Projekt ist zemlich ambitioniert für einen Anfänger. Und wenn die Clusterfähigkeit nicht mit vertretbarem Aufwand zu realisieren ist, lasse ich es natürlich bleiben. Ich werde mich jetzt nicht auf die Suche nach dem perfekten Horn begeben, oder mir aufwändige Konstruktionen überlegen um die Hörner im Gehäuse hin und her verschieben zu lönnen. Erst mal ein funktionierendes Top entwickeln.

Ich wollte mich aber informieren, bevor ich das Gehäuse baue. Sonst hätte ich mich vielleicht nachher geärgert. Im schlimmsten Fall habe ich was gelernt :-)

Ich finde es übrigens sehr interessant zu erfahren wie viel Arbeit (gute) Hersteller in einen gut entwickelten Lautsprecher stecken müssen. Und was alles zu beachten ist. Was man dem finalen Produkt natürlich alles nicht ansieht. Ich weiß ja jetzt noch lange nicht alles und trotzdem finde ich es schon beachtlich was das für ein Aufwand ist. Wenn mir diese ganze Bastelei nicht enorm viel Spaß machen würde, hätte ich vermutlich schon längst aufgegeben.

[Rainer_Zufall]

@SimonSambuca: Ich habe mich zum Thema Dämmung ein wenig durch das Forum gelesen. Hätte ich gewusst, das Basotect eigentlich nur Melaminschaum ist ... die Firma wo ich arbeite hat den vor ein paar Monaten in größeren Mengen entsorgt. Schade.


Das Thema Clustern ist erst mal vom Tisch, Gehäuse ist konstruiert und muss "nur noch" gebaut werden. Darum sollte ich mir langsam Gedanken zum Entzerren und zur Frequenzweiche machen.


Zunächst die Übergangsfrequenz. Mein Plan bisher ist der praktische Ansatz: Messen, Hören, Simulieren.
ansch hat ja schon angedeutet das die Tieftöner nicht viel höher als 1kHz spielen sollten um die Membranresonanzen nicht anzuregen. Was gibt es noch alles zu beachten um die ideale Übergangsfrequenz zu finden?

Hier noch mal die Messergebnisse des Hochtöners und der Mitteltöner in 56l geschlossen.

HT plus Horn:


2x Mitteltöner

[ansch]

Zunächst die Übergangsfrequenz. Mein Plan bisher ist der praktische Ansatz: Messen, Hören, Simulieren.

Hi,

ich würde die Reihenfolge ändern: Messen, simulieren, hören und das dann iterativ.

Du solltest zusätzlich beachten:
- Nichtlineare Verzerrungen:

• hier ist interessant, wie weit runter der HT mitspielt.
• Pegel allmählich erhöhen und Messsequenzlänge verkürzen.
• Mind. bis 1/10 Belastbarkeit von HT und MT messen. Idealerweise bis nominale Leistung -> hier aber extreme Vorsicht, Gefahr, dass Du dann reconen kannst...bei 20% K2 aufhören, es sei denn Du willst es wissen

- Abstrahlverhalten:

• horizontal und vertikal in z.B. 10° besser 5° Schritten für MT und HT
• Im Übernahme sollten die Abstrahlung nicht zu unterschiedlich sein.
• Eine "Tannenbaumabstrahlung" willst Du verhindern, sondern die sollte schön gleichmäßig sein, dann passt die Entzerrung eher über einen weiten Winkelbereich
• Aber Achtung: das Delay und die Weiche spielen später noch mit rein -> Simulationen helfen hier

Viele Grüße
André

[Rainer_Zufall]

Hi André, danke für die Tipps.
Werde es genau so machen. Erst die Verzerrungen bei hohen Leistungen messen (Farina, auf Achse). Dann Messungen unter Winkel, Simulieren, einstellen, hören, wiederholen.
Als Simulationssoftware unter Winkel hattest du ja schon mal VituixCAD vorgeschlagen. Lese mich da gerade ein. Einen Drehteller habe ich leider nicht. Wüsste auch nicht wie ich das riesen Teil auf einen Drehteller stellen könnte.
Wenn ich so drüber nachdenke: wenn man alle Messungen unter Winkel macht und dann was ändert und dann wieder misst ... ohne Simulation kann das ganz schön lange dauern. Da ist die Simu zwischen Messen und Hören auf jeden Fall sinnvoll.

[SimonSambuca]

Hätte ich gewusst, das Basotect eigentlich nur Melaminschaum ist ... die Firma wo ich arbeite hat den vor ein paar Monaten in größeren Mengen entsorgt. Schade.

Ouuuch! Das ist wirklich schade - das Zeugs hättest Du auch bestimmt gut verkaufen können

Bei deiner Entwicklung kann ich nicht wirklich helfen... hab da eher das Gefühl hier kann ich mehr lernen als beitragen

Aber: bezüglich Drehteller kannst Du auch hier mal suchen, da wurde mal ein günstiges Bauteil empfholen (Schnäppchenthread?) das ich mir auch geholt habe. Da lässt sich schon recht günstig etwas bauen, zur Not mit großer Grundplatte und einem mini Rädchen als Lastverteilung unter dem oberen Brett.

EDIT: kuckst Du hier: https://www.pollin.de/search?query=DREHTELLER

[Azrael]

Für mein Drehtürmchen habe ich diesen Drehkranz verwendet. Das Ganze dürfte schon was aushalten.

Viele Grüße,
Michael

[ansch]

Ja, wegen der vielen Messungen und da sich sonst kein vollständiger Überblick ergibt, rate ich eben zur Simulation.
Dass eine Topteilentwicklung aufwändig wird war Dir ja klar

Für die Winkelmessungen gibt es verschiedene Möglichkeiten und jeder hat da seine eigene Variante. Von einfachen Winkelschablonen (Pappe mit aufgezeichneten Winkelgeraden bis zu aus der Messsoftware motorgesteuerten Drehtellern.

Der von Azrael ist auch wirklich schön.

Ich mache das manuell aber auf meinen Drehteller passen eben auch größere Sachen (kleine eben mit Mikrostativ auf die Drehachse). Anbei einige Bilder die zeigen wie größere Sachen auf dem Drehteller befestigt werden können (alles schon > 10 Jahre alt aber das Teil lebt immer noch und wird benutzt...).

Daher nur als Anregung:

Drehteller (lässt sich auch auf Stativ aufsetzen

Messung vertikale und horizontale Abstrahlung


Edit: Für die Directivitymessungen auch gern in die entsprechende ARTA AN schauen: https://www.artalabs.hr/AppNotes/AP6...r-Rev01Ger.pdf

[Azrael]

Ist das auf der blauen Box was Synergy-artiges?

Viele Grüße,
Michael

[ansch]

Nein, das ist eine Eigenentwicklung (eben meine Horn-PA. Hatte ich 2007 in einem anderen Forum mal vorgestellt - hoffentlich kriege ich jetzt keinen auf den Deckel, wenn ich den Link hier reinstelle: https://paforum.de/forum/index.php?t...167#post518167).

Das Synergy-Horn vom Danley ist ja koaxial mit seitlich einstrahlenden Mittltönern...

Aber darum geht es hier ja nicht, sondern um Rainer_Zufalls Topteil und die Bilder sollten eigentlich nur Anregung sein.