Hallo
Im Anhang hängt meine Weichenschaltung sowie die Ergebnisse der Simulationen, die mir meine selbstgehäkelte Exceltabelle ausspuckt. Ich habe schon ein parmal was nach der Tabelle gebaut, sie haute bisher immer recht gut hin. Beim öhrischen nachoptimieren musste ich meist nur den Kondensator am Tieftöner etwas anpassen, bis alles gut saß. Der Schalldruck des Tieftöbners im Bassbreich sowoie dessen Impedanzverlauf bis 200Hz stützt sich zusätzlich auf Daten, die WINISD geliefert hat. Der Rest basiert auf den Diagrammen des Herstellers.
Zur Sache:
1. Impedanzverlauf (Z.jpg)
Man sieht die beiden Zacken in der Hellgrünen Linie ohne Impedanzkorrektur, die sich aus der Resonanzfrequenz des Tieftönders und der Resonanzfrequenz des Bassreflexkanals ergeben. Gegen diese Beulen, die sonst bei allen Boxen zu finden sind, habe ich versucht was zu unternehmen. Noch etwas rumoptimieren habe ich den Impedanzverlauf zwischen 4 und 10Ohm konstant halten können (Dunkelgrüne Linie), das ist sehr gut. Der ganz tiefen Buckel mit 20Ohm unterhalb von 40Hz stört und zählt nicht. Die Box gibt in dem Bereich keinen nnenswerten Schall mehr von sich. Der Buckel hat mit seinen 20Ohm sogar Vorteile. Der Verstärker kann so in diesem Bereich, wo die Box keinen dollen Schall mehr produziert, durch die Fehlanpassung nur wenig Leistung in sie hineinblasen. Das bewirkt, dass die Membran nicht unnütz ausgelenkt wird. Viele Erbauer von Hifiverstärkern machen den Fehler die untere Grenzfrequenz ihrerer Verstärker durch zu große Koppelkondensatoren zu tief zu wählen. Sie belasten damit den Übertrager bzw. die Boxen mit Signalen, aus denen diese bestenfalls Verzerrungen machen. Der tiefere Buckel stemmt sich dagegen. Wichtig war es also den oberen Buckel zu Bügeln, was gelungen ist.
Man sieht auch, dass keine Buckel unterwegs zu finden sind, die sich aus der Frequenzeiche ergeben. Ich würde die Box sowohl am 4 als auch am 8Ohm Ausgang eines Röhrenverstärkers betreiben ohne Hemmungen zu haben. Sie kann dann an dem Ausgang bleiben, wo sie besser klingt. Was vor allem Anfänger hier sehen, ist dass man nicht viel auf Impedanzangaben bei Boxen geben sollte. Man bedenke dabei, dass diese Box schon eine extrem wenig schwankende Impedanz hat!!! Bei unkorriogierten Boxen im nicht gut angepasster Weiche sind nicht nur Zacken, wie bei der hellgrünen Linie vorhanden, sondern auch noch Buckel und Beulen bei der Trennfrequenz der Weiche so zwischen 2500Hz und 5000HZ. Hier ist nichts dergleichen zu sehen. Gerade Pentodenverstärker, deren Impedanz recht kritisch ist, mögen eine lineare Impedanz.
2. SPL
Die anderen beiden Diagramme (SPL.jpg und SPL.korr) zeigen den Verlauf des Schalldruckes (SPL). Man sieht erstens, dass der Verlauf ohne Korrektur etwas lauter zu sein scheint, nämlich um etwa 2dB. Dieser Unterschied ist gerade hörbar, aber nicht gravierend.
Was man noch sieht, ist dass der Frequenzgang ohne Korrekturglied weniger linear ist, d.h. der Tiueftöner hat im unteren Mitteltonbereich eine kleine Wölbung, oder anders gesagt. Im Oberen Mitteltonbereich hat die Box eine leichte Lunke. In der Praxis klingt das so als drehe man die Bässe und die Höhen etwas auf. Der Klang wird dabei frischer und voller. So ein Frequenzverlauf klingt besonders gut, wenn die Box sehr leise sein muss gut. Man nutzt diesen Effekt z.B. bei einer Laudnesregelung aus. Ohne Korrekturglied sieht alles sehr glatt aus. Ich werde in die Box einen Schalter einbauen, der das Korrekturglied beseitigen hilft.
Man sieht weiter, dassin bieden Diagrammen zwischen 50 und 60Hz schluss mit der Basswidergabe zu sein scheint. Das stimmt auch, aber nur wenn man den Wohnraum wegläßt. Die Box wird aber meist im Wohnraum betrieben werden, hier kommt es zu einer zsuätzlichen Basanhebung. Steht die Box irgendwo drauf, dann geht die Basswidergabe zusätzlich noch etwas tiefer und wenn sie sogar vor einer Wand oder gar in einer Ecke steht, dann geht sie wiederum etwas tiefer. Ich muss das genau ausmessen, aber ich bin sicher, dass an der Wand hängend 87dB bei 50Hz problemfrei erreicht werden, wahrscheinlich noch etwas mehr.
3. Schaltung
Die Schaltung ist schon etwas aufwendiger als bbei einer normalen Zweiwegebox. Das Korrekturglies besteht aus L1 R1 und C1. Die Werte der bauteile sind nicht ohne. C1 muss 200uF betragen. Noch krasser ist L1 mit 7mH. Solche Spulen kann man zwar problemlos kaufen, sie sind doch aber schon etwas größer. Zum Glück macht es nichts, wenn L1 einen etwas höheren Drahtwiderstand hat, der kann nämlich einfach vom Wert von R1 abgezogen werden. Die Summe aus beiden muss 4Ohm betragen. Der Rest der Schaltung ist eine Standartfrequenzweiche mit 12dB Flankensteilheit die aber wegen der Imepdanz des Korrekturgliedes in den bauteilwerten etwas von dem abweicht, was die Standartformeln so ausspucken. R2 = 4Ohm, C2 = 2,5uF, L2=0,27mH/0,2Ohm, C3=7uF, L3=0,9mH/0,7Ohm. R2 dient nur dazu den Pegel des Hochtöners an den Pegel des Tieftönders anzugleichen, eventuell muss er empirisch nachoptimiert werden. Die Bauteilwerte betragen:
4. Fazit
Rein rechnerisch, erreicht die Box die Vorgaben aus meinem ersten Beitrag. Ich habe keine Bedenken dass sie sie nicht auch in der Praxis erreicht. Wahrscheinlich werde ich etwas an C2 und R2 herumdocketern bis mir der Klang gefällt, aber so ist das halt. Ohren können im Gegensatz zum dem, was dazwischen liegt, nicht rechnen. Ich bestelle morgen die mir noch fehlenden Bauteile und nagel das ganze dann mal zusammen.
Viele Grüße
Martin
PS:
@Dirk: Ich suche nicht so einen Bauvorschlag, ich bin gerade dabei ihn zu machen und zu beschreiben wie ich dabei vorgehe. In diesem Beitrag erstmal der elektrische Kram. Demnächst dann das Gehäuse, und wenn alles fertig ist, wirds auf meiner heimseite verstaut.
@Black Chicken: Was du meisnt ist das Gegenteil dessen, was ich vorhabe. Du beschreibst eine möglichst tief trennende Zweiwegebox. Ich trenne deutlich über den Grundtönen des Gesanges und der Gitarre, gerade weil diese Instrumente aus einer Schallquelle kommen sollen, nur nicht zur Hälfte aus dem Tieftöner und zur anderena us dem anderen lautsprecher. Ideal wären Breitbänder, wer aber schon mal versucht hat richtig harten Rock oder Heavy Metal laut über sowas zu hören, wird bestimmt wenig begeistert gewesen sein.
