Aktivweiche, wann ein guter Kompromiss?

[strgaltdel 0]

Hallo,

 

 

seit ca 2 Wochen verbringe ich unzählige Stunden mit einer DCX, 2 Boxen, messen, verändern und vergleichshören.

Ich möchte mir eine Art "Zielfunktion" erarbeiten, die ich dann in ein analoges Aktivweichendesign umsetzen werde.

 

Allein schon für den Übergang HT/TMT habe ich mittlerweile ca 25 Setups getestet, "arbeite" mich (hoffentlich) stetig weiter nach vorne.

 

Mittlerweile kommen mir aber so kleine Zweifel, ob ich wirklich das irgendwann per DCX gefundene Setup wirklich so umsetze, oder eher in die Richtung "weniger ist mehr" gehen sollte.

Verzicht kann ja auch manchmal schön sein.

 

Bsp:

Bis jetzt klingt eine Trennung mit LR/ 24dB am homogensten, aber beim Schnittpunkt -6dB muss ich einen nicht unerheblichen Einbruch bei der Übergangsfrequenz per EQ ausbügeln.

Hätte später also ggf. die Qual der Wahl zwischen Versatz der Übergangsfrequenzen oder EQ am Eingang )-:

 

Hinzu kommen dann auf jeden Fall noch Baffle step Kompensation und Linkwitz Transformer für das Bass boosting (-;

 

Man erhält dann schon eine Menge aktiver / passiver BTs im Signalweg.

Das gibt mir schon zu denken.

Alternativ kann die Ankopplung der Chassis z.B. mittels 18dB/24dB Butterworth erfolgen, und durch Verschieben der Übergangsfrequenzen eine recht frequenzlineares Verhalten produziert werden.

Klanglich ist das zwar mit der DCX im Stimmenbereich ein klein wenig inhomogener, dafür erhält man später eine "schlankere" Analogweiche.

Man findet immer wieder Weichenbeispiele im Internet, die mich eher an Motherboards erinnern.

 

hier mal ein provisorisches Blockschaltbild, wie es sein könnte.

Bereits hier müssten 10 OPVs verbaut werden !

verzichte ich aber auf die EQs und benutze 18/24 dB Filter, spare ich die Hälfte an OPs, was dem Klang auch wieder nicht schaden dürfte.

 

http://www.audiomap.de/forum/user_files/1623.jpg

 

ggf. kommen dann noch Output Buffer bzw aktive Pegeljustage hinzu.

 

Wie ist Eure Philosophie so, was ist noch so "verträglich" in einer Weiche, was ist "overengineering", wo geht der Optimierungsdrang wieder nach hinten los ?

 

 

Danke für den Input,

Grüße Udo

 

 

 

[h_reith 3]

Hi Udo,

 

hast du das so mit dem DCX abgebildet?

Wie hast du ihm den Linkwitz-Transformer eingegeben?

 

Passiv kräht kein Hahn nach Bessel und Co. Da werden die Paramerter in Verbindung mit den Treibern solange beigezogen, bis die Summe aus beidem halbwegs passt. Ich sehen keinen Grund, warum man sich bei aktiven Filtern nach Bessel, Butterworth oder sonstwem richten sollte. Man sollte sich auch hier nach den Bedürfnissen der Treiber richten und die Fi, Qi der Filter beiziehen.

 

Deine Aussage

"Bis jetzt klingt eine Trennung mit LR/ 24dB am homogensten, aber beim Schnittpunkt -6dB muss ich einen nicht unerheblichen Einbruch bei der Übergangsfrequenz per EQ ausbügeln."

deutet darauf hin, dass die Wege um Übergangsbereich nicht Phasengleich abstrahlen und sich darum nicht richtig addieren. Das zieht neben einer verbogenen Keule in der Richtwirkung wohl auch einen Anstieg in der Grupenlaufzeit (knick im Phasengang) nach sich. Ob's deshalb sogut klingt ?

[kestudio 4]

 

Der beste Ansatz ist der, garkeine oder so wenig wie möglich an Filterung vornehmen zu müssen.

 

Dazu muß man nur die richtigen Chassis in den richtigen Gehäusen benutzen.

 

Es wird nicht gelingen, durch Filterung etwas wirklich (!) Vergleichbares herzustellen mit dem, was exzellente Chassis in korrekten Gehäusen von sich aus bieten.

 

Man kann nicht erwarten die Performace eines konsequent gebauten und daher großen Lautsprechers in ein nettes Designerböxchen mit hohem WAF packen zu können, indem man wilde Filterarien veranstaltet . . . Die Physik lässt sich auch von Computern nicht überlisten. Die Dingerchen klingen dann so, wie man es allenhalben hören kann: wie Sesselpupser ;-) .

 

Die beste Filterung ist keine Filterung bzw. eine, die sich in klanglich und zeitlich völlig unkritischen Bereichen abspielt.

 

Das bedeutet:

 

entweder

1) einen Vollbereichswandler. Oder quasi-Vollbereichswandler - einen, der unter 300Hz an einen TT übergibt und ab 300Hz bis 20kHz das volle Band überträgt. Das muß beileibe nicht linealgerade sein, es kommt drauf an, WO Einbrüche oder Spitzen stattfinden.

oder

2) einen "echten" Koax wie Tannoy oder Altec

oder

3) einen "pseudo" Koax wie Geithein oder Linn.

 

Die erste Variante ist m. E. akustisch und elektrisch die Vorteilhafteste.

 

Meine sehr persönliche Meinung ist, daß jede Filterung eine zuviel ist, solange sie nicht in völlig unkritischen Bereichen erfolgt weil

a) die Trennung zu tief ist um Phasen-/Impulsprobleme zu verursachen oder die Trennung

mit exakt aufeinanderpassenden mechanischen Eigenschaften zweier Chassis zusammenfällt - wie sie das z. B. bei Tannoy um die 1kHz und bei den Altec-Duplex um die 1,5kHz tut.

Beim Altec-Duplex haben das koaxiale MHT-Horn und die TT-Membran z. B. den optimal zueinander passenden Wirkungsgrad und ein sehr gut zueinander passendes Rundstrahlverhalten, sodaß weder der TT noch der MHT irgendwie gezügelt werden müssen - die Frequenzzuweisung reicht. Es muß kein Pegel angepasst werden (man kann die HT-Energie absenken, wenn der Raum es erfordert). SO muß das sein . .

 

Ich möchte nicht versäumen zu betonen, daß die ca. 90dB eines Manger-Wandlers sich auch freuen, wenn sie einen gleich starken TT-Partner bekommen.

Der Klang freut sich sowieso über die bruchlose, übergangslose Übertragung von ca. 380Hz bis über 20kHz (wenn ich nicht irre bei 22kHz -3dB).

 

Es gibt nichts Vernünftigeres als optimal schwingende Chassis und eine aktive Weiche die nichts anderes tut, als die Frequenzbänder zuzuweisen.

 

Gruß, Klaus

[h_reith 3]

Nochmal zu den Bessel/Butterworth...Filtern:

Sie beschreiben ja mathematische Optimierungen bezüglich des Phasenganges, des max. flachen FGanges, der Steilheit des Abfalles ....

Dabei muss man aber sehen, dass Filter höherer Ordnung als 2 in der Regel aus Teilfiltern 1ter oder 2ter Ordnung zusammengesetzt werden. Die Einzelfilter haben in einem solchen System natürlich andere Trennfrequenzen und eine andere Güte als das Gesammtsystem. Nur bei geeigneter Wahl der Einzelfilter erreicht man für das Gesammtfilter das gewünschte Verhalten.

 

Bei Lautsprecheranwendungen ist das gewünschte Verhalten meist ein akkustisches, also der Frequenz-/Phasengang der einzelnen Wege incl. der beteiligten Lautsprecher.

Ein Lautsprecher an sich stellt um die Grundresonanz herum ein Hochpass 2ter Ordnung dar. Dies muss in der Filterentwicklung berücksichtigt werden.

 

Möchte man z.B einen Treiber mit einem 12dB-Filter versehen, so ergibt sich für das Gesammtsystem ein Hochpass 4ter Ordnung.

Die aufgelösten Bessel-Gleichungen schreiben dafür z.B 2 Einzelfilter mit

Fg/F1=0.978 Q1=0.52

Fg/F1=1.797 Q2=0.81

vor.

Ein 24dB-Hochpass fordert entsprechend

Fg/F1=1.063 Q1=0.51

Fg/F2=1.431 Q2=0.61

Fg/F3=2.447 Q3=1.02

Will man also ein akkustisches Filter 4ter Ordnung haben, so benötigt man einen Treiber mit einer Einbaugüte von 0.52 oder 0.81. Mit allen anderen Treibern und Abstimmungen kommt man nicht auf die gewünschte Funktion. Dabei ist dann zu berücksichtigen, dass es auch nur genau einen Punkt für die Übergangsfrequenz gibt.

 

Diese Forderung/Einschränkung an sich ist schon fast unrealisierbar.

Will man jetzt noch den genau passenden "Partner" für die andere Seite der Übernahme schaffen, dann wird es nahezu unmöglich. Zumal bei den Lautsprechern ja auch noch die Richtwirkung ab der Kreisfrequenz, der BaffleStep, Membranresonanzen und -Eigenheiten, die eher nichtlineare Schwingspulinduktivität, Eigenheiten im Aufbau (Treiberversatz...) ..... berücksichtigt werden müssen.

 

Jetzt haben wir nur den Frequenz- und Phasengang berücksichtigt. Richtwirkungen, Klirrverlauf, Belastbarkeit .... kommen noch hinzu.

 

Und was bedeutet das Ganze jetzt?

Es macht in meinen Augen wenig Sinn, sich irgendwo in einem Glied der ganzen Geschichte nach Kriterien aus ganz anderen Bereichen zu richten. Wichtig ist, dass es in der konkteten Anwendung einen möglichst guten Kompromis darstellt.

 

[kestudio 4]

 

Richtig - daher ist die beste Wahl eben KEIN Partner im Bereich über 500Hz).

 

In zweiter Näherung eine wirklich äußerst seltene Kombination passender Partner . . wie bei Altec und Tannoy z. B. Die werden seit über 50 Jahren fast unverändert gebaut! Änderungen bestehen vor allem im Magnetmaterial - früher bei Tannoy und Altec AlNiCo (was bei meinen 604E z. B. in ca. 25kG pro Chassis resultiert . . ), heute ist AlNiCo zu teuer und es gibt adäquaten Ersatz, der weniger Platz braucht.

 

 

Ja - und je weniger hier zusätzlich zur reinen Frequenzaufteilung dran rumgefiltert werden muß . . . ;-)

[strgaltdel 0]

Hallo Hubert,

 

danke für deine Anregungen.

Du hast Dir ja mal wieder sehr viel Mühe gemacht !

 

Demnach gehe ich mittlerweile davon aus, dass ich nicht einen implizierten "Vorteil" eines Filtertypen wahrnehme, sondern einfach nur das Ergebnis leicht unterschiedlicher Frequenz & Phasengänge.

Eine vermutete Phasendifferenz ist jedoch nicht die Ursache für den starken Einbruch beim üblichen LR Setup.

"Phasenoptimiert" kann ich gerade mal 2 dB rausholen, keine 5..6.

Liegt einfach daran, dass der HT von 5KHz kommend ein gewisses rolloff besitzt.

 

Werde daher eher nochmal die 18/24 Trennung variieren und schauen, was bei rumkommt.

Würde dann halt Bauteile sparen.

 

Habe mich auch schon vielmals gefragt, weshalb bestimmte Filtertypen mit den theoretischen Vorteilen hochstilisiert werden, wenn die Chassis mit Ihren Eigenparametern wieder vieles davon zerhauen.

Letztlich trimmt man doch größtenteils auf Frequenzgang und verschiebt dabei gerne die Frequenzen oder ändert die Güten, OK.

Allerdings nur bedingt an der DCX.

 

 

Und nein, ich kann weder den Linkwitz Transformer noch den Bafflestep so auf der DCX "designen", wie es per analoger Filtertechnik möglich ist (-;

 

Die linkwitz Geschichte möchte ich einfach später "mit drinhaben" und die Bafflekorrektur löse ich derzeit sehr pragmatisch über ein Equalizing geringer Güte.

Den Pegelverlauf habe ich anhand der bisherigen Messungen abgeschätzt, liegt für den Baffle so bei 5..6.dB

Da bei mir im Raum nur Messungen bis 300..400Hz zuverlässig sind, werde ich später halt mal eine Freifeldmesung machen um die notwendigen realen Filter abschätzen zu können.

 

Hier mal ein Bsp, wie die DCX z.B. "läuft", wenn man die besagte 18dB / 24dB Trennung benutzt,ganz ohne Equalizing

(ausser prov. Baffle Korrektur)

 

http://www.audiomap.de/forum/user_files/1624.jpg

 

 

Und hier, wie es sich dann misst:

 

http://www.audiomap.de/forum/user_files/1625.jpg

 

Da stört nur noch im Wesentlichen der Dip bei 1100 Hz, das würde ich dann wohl doch noch mit einer Schaltung glattbügeln.

 

 

Btw.

Egal was man macht, solange der Fgang nicht großartig verbogen wird, bleibt der Grundcharakter der Box immer erhalten.

Mittels den erwähnten unterschiedlichen Setups kann man immer noch in Details Verbessungen herausholen oder einen individuell besseren Kompromiss finden.

Ich hoffe ich wurde nicht misverstanden und jemand glaubt, das RIESENGROSSE Fortschritte durch solche Parameterveränderungen mgl. sind.

Man versucht halt immer die Box noch einen Tick besser zu machen.

 

 

Danke und Grüße

udo

 

 

 

 

 

[strgaltdel 0]

Hallo Klaus,

 

ich stimme Dir ja grundsätzlich zu.

Unter der Zielsetzung einer kompromisslosen Box und unter Beachtung der physikalischen Grenzen von Chassis. und ohne Rücksicht auf Budgets läuft es ggf. auf einen 2-Wegerich mit möglichst tiefer Trennung und sehr hochwertigen Komponenten raus.

 

In meiner Situation gilt es allerdings eine bereits vorhandene Box zu aktivieren.

 

Zu den grundsätzlichen Aspekten.

Koaxe konnten mich bis dato allerdings noch nicht komplett überzeugen.

Plakativ gesprochen:

Was ich bisher hören konnte hatte fast immer eine sehr ansprechende Dynamik und äußerst exakte Lokalisationsschärfe, allerdings meistens auch eine kleinen sweet spot.

 

ESL Konzepte fand ich da schon überzeugender, solange der Raum mitspielt.

 

Der Wunsch einer Aktivweiche, die ausschließlich Trennungen vornimmt (besonders bei 2-Wegerichen), halte ich nicht für ganz realistisch.

Baffle step besitzt jede Gehäuseform irgendwo, und so eine Tiefbasserweiterung ala lwitz Trans. ist meistens wohl auch eher von Vorteil.

 

 

Gruß

Udo

[kestudio 4]

 

und wie sähe die konsequente Kompensation aus? Lautstärkeanstieg ab der entsprechenden Fequenz mit rechteckiger Pegelkurve bei dezidierten Frequenzen? Zugegeben: das ist etwas sehr genau betrachtet . . aber es ist halt so.

Ich bin der Meinung, daß man Bafflestep nur mechanisch beheben bzw. weit genug rausschieben kann: mit einer entsprechend breiten Schallwand oder . . na, Du weißt schon . . :-)

 

 

Der Aufwand einer zweiwege-Lösung mit einem BB ab z. B. 500Hz und TT darunter und Minimalweiche dürfte deutlich weniger Kostenaufwendig sein als mehrere Bereichsoptimierte Chassis und eine Schubkarre Weichenteile . .

 

 

Das kommt 1) sehr auf den Hörabstand an und 2) auf die Konstruktion. Ich bin mir recht sicher, daß Du noch keinen Altec 604 z. B. mit Mataray-Horn oder dem alten Zellhorm gehört hast.

Die Variante mit dem Mataray-Horn ist in der Danavox-Imperial und die ältere Variante mit dem Zellhorn und AlNiCo-Magneten hab ich selbst. Das Mantaray-Horn hat eine gleichmäßigere Dispersion.

 

Der Sweetspot ist deutlich größer als der bei Elektrostaten!

 

Das Problem ist: es gibt im Grunde nur zwei wirklich hervorragende Konstruktionen:

Altec und Tannoy - wobei die Altecs m. E. transparenter und absolut nicht nach Kiste klingen.

Es gibt ja noch einen Haufen anderer Koaxe auf dem Markt - ich kenne fast alle. Keiner davon kommt auch nur entfernt in die Nähe der Altecs und auch nicht an die Tannoys ran! Es ist schierer mechanischer, werkzeugmacherischer Aufwand höchster Präzision, der den Unterschied macht.

 

Und ein so in ungefähr 5-6 Jahrzehnten kontinuierlich weiterentwickeltes KnowHow stecken da ja nun auch drin . . . ;-) (ein Bisschen ist das wie mit dem englischen Rasen . . . :-) ).

 

Nee, nee - ich weiß: ich bin da sehr puristisch. Aber das kommt nicht von Ungefähr - weniger ist tatsächlich meistens mehr. Wenn es konsequent gemacht wird. Und dann ist es letztlich nichtmal teurer, als mit immensem Aufwand klanglich Vergleichbares herbeizuführen - meist sogar preiswerter.

 

Andererseits ist nat. für DIY-Fans gerade das der Punkt . . ich versteh das schon - allerdings steht für mich persönlich das Hören von Musik im Vordergrund. Weniger das Basteln, Tunen, Tweaken usw. als Selbstzweck. Das muß irgendwann mal ein Ende haben und ab da ist dann mal die Musik dran.

 

[h_reith 3]

Hi Klaus,

 

"...es gibt im Grunde nur zwei wirklich hervorragende Konstruktionen..."

Wenn man dann noch den Manger, den du ja auch manchmal lobst, hinzunimmt, kommt man auf 3 Lautsprecher.

Wäre die Welt nicht etwas armsehlig, wenn das die Meinung von allen wäre und es darum nur diese 3 geben würde?

 

Ist doch schön, dass es auch andere Ansätze gibt.

Ist doch schön, dass es auch andere Geschmäcker gibt.

 

 

[h_reith 3]

Hi Udo,

 

gewisse Filtertypen werden hochstilisiert, damit man was zum schreiben hat.

Wenn im Prinzip alle Köche mit dem gleichen Wasser kochen und alle behaupten, dass ihre Suppe am bessten schmeckt (oder sich anhört), dann muss man irgend einen Grund bringen, warum das so sein soll.

Das ist dann mal der Filter, mal der neu Superhochtöner und mal das neue Anschlussterminal. Manche glauben daran und manche lassen es bleiben.

 

Den Hochpass kann man eventuell direkt an den Eingang hängen. 18dB bedeuten auch aktiv nur 2 C's im Signalweg. Man muss nicht unbedingt einen OP im Signalweg haben.

Beim TT kann man eventuell auch einen 12dB-Filter verwenden und dann eine Kerbe auf z.B die 1,5..3fache Übergangsfrequenz (Membranresonanz) legen. Damit läuft der TT relativ sanft in den Übergangsbereich und wird dann recht steil beschnitten.

Die Linkwitz-Entzerrung gibt eigentlich nur dann Sinn, wenn man einen großen Tieftöner mit ordentlich Hub und Belastbarkeit hat. Die laufen aber nicht bis 2kHz. Von daher würde ich das bei einem "Kleinteil" weglassen.

[kestudio 4]

Wäre die Welt nicht etwas armsehlig, wenn das die Meinung von allen wäre und es darum nur diese 3 geben würde?

 

Ist doch schön, dass es auch andere Ansätze gibt.

Ist doch schön, dass es auch andere Geschmäcker gibt.>

 

natürlich sag ich das unter dem Aspekt, daß das MEINER Meinung, Auffassung und Erfahrung entspricht - das sollte man glaube ich nicht extra betonen müssen.

 

So, wie ich halt nach langen Jahren auch auf bestimmte andere Arbeitsgeräre gekommen bin und meine, daß diese ein Optimum auf ihren Gebieten darstellen - gewisse Kameras z. B., die absolut funktional, ultrapräzise und auf ein absolutes Minimum an Bauteilen (diese dafür aber in extrem hoher Qualität) reduziert sind wie z. B. Hasselblad, eine LeicaM oder eine Arriflex - so hab ich im Laufe der Jahre auch einige wenige Lautsprecher wirklich schätzen gelernt.

Wegen ihrer Reduktion auf absolut wesentliche Punkte und ihrer ebenso absoluten Konsequenz in der Fertigung.

Das sind Geräte - und da schließe ich die Lautsprecher mit ein - die auf ganz bestimmten und fest umrissenen Gebieten Spitzenleistung bieten. Die auf keinen Fall dazu gedacht sind die Funktionen eines Schweizer Taschenmessers zu erfüllen und schon garnicht, jedem zu gefallen.

 

Im Bezug auf die Lautsprecher bedeutet das, daß sie z. B. eine optimierte Umgebung brauchen um die ihnen eigenen Meriten auch ausspielen zu können - so, wie im Grunde JEDER Lautsprecher

So, wie es unsinnig wäre, eine Hasslblad oder eine Arri mit Filmen vom Wühltisch zu bestücken oder mit ihnen Urlaubsbildchen oder -filmchen zu machen ;-) wäre es unsinnig, eine Tannoy-Classic oder einen Altec BigRed oder seine Urei-Variante in einem schicken und fast leeren Wohnzimmer mit Burmester-Elektronik zu betreiben . . ;-)

 

Mit Geschmack hat das m. E. sehr wenig zu tun. Eine Hasselblad z. B. hat definitiv nüchterne, nachvollziehbare und sehr schlichte Vorzüge - da muß nicht erst Geschmack her. Da gibt´s Vielseitigere, Preiswertere, Schönere usw. - das schon . . aber errfe mal alle eine Treppe runter . . die Hassel ist wahrscheinlich die Einzige, die immer noch fotografiert - es ist nichts dran, was abbrechen könnte . . :-)

Bei den genannten Lautsprechern ist das ähnlich - nüchterne Punkte. Es gibt da aber schon noch ein oder zwei, die ich auch mit auf eine einsame Insel nehmen würde. Eine Spendor 75/1A z. B. Auch da hat das wenig mit Geschmack zu tun. Die ist einfach ungefähr ebenso so zuverlässig wie ein Wasserwerk. Man glaubt ihr das, was sie zeigt.

 

Dann fällt mir aber auch schon nix mehr ein . . . . :-) (an Lautsprechern, meine ich)

 

Gruß, Klaus

 

 

 

 

 

[h_reith 3]

Ach ja, nochwas zum "glattbügeln".

 

es gibt Entwickler, die keine Weiche ohne min. 2 Saug-/Sperrkreise ablieferrn und es gibt Hörer die behaupten "... der krigt jede Box totgebügelt".

Ich würde die ein oder andere messtechnische Macke nicht überbewerten. Solange das Ergebnis Spaß vermittelt, ist es doch ok.

Und der ist manchmal mit Macke eher da als ohne.

 

 

[kestudio 4]

 

Seh ich auch so. Warum dann die ganze Filterei und die Sucht nach glatten F-Gängen?

 

 

[strgaltdel 0]

Hallo Hubert,

 

gute Ideen!

 

"Den Hochpass kann man eventuell direkt an den Eingang hängen"

schöner ist das, und wenn du das sagst (-:

Die Weiche wird später direkt in deinem Amp gesteckt!

 

"Beim TT kann man eventuell auch einen 12dB-Filter verwenden und dann eine Kerbe auf z.B die 1,5..3fache Übergangsfrequenz (Membranresonanz) legen."

Ein ähnliches Prinzip wie Cauert Filter.

Damit könnte man allerdings auch extrem steile Trennungen mit wenig BTs im Signalweg realisieren.

Da ich bist jetzt noch viel praktische Anwendungen in Foren gesehen hatte, legte ich das Thema beiseite.

Evtl probier ich´s doch mal.

Hier ein Bsp für eine Woofer Trennung:

http://www.audiomap.de/forum/user_files/1626.jpg

 

 

"Die Linkwitz-Entzerrung gibt eigentlich nur dann Sinn, wenn man einen großen Tieftöner mit ordentlich Hub und Belastbarkeit hat"

Primitiv ausgedrückt hatte ich diese Entzerrung verstanden wie: "Tausche Pegel gegen Tiefton"

Die Box soll keine großartigen Lautstärken können, daher gefiel mir das Konzept dieser Tieftonerweiterung.

Sollte zudem eine Übung für das nächste Projekt sein.

 

Grüße

Udo