Saugkreis oder nicht Saugkreis?

[mike_j 0]

Hoi

 

Meine Box:

Zeitrichtig

Trennfrequenz ca. 2800Hz

HT 6dB/Okt, -4dB Pegelsenkung (Seas NoFerro900)

TMT 6dB/okt (Seas W171 XP-P)

Zudem habe ich einen Saugkreis auf die Fres (900Hz) des HT abgestimmt, damit die HT-Weiche korrekt funktioniert.

 

Ich messe ohne diesen SK einen Pegelanstieg von 2-3dB zwischen 1kHz und 2kHz.

 

Jetzt die Frage:

Beim Hören stört mich dieser Pegelanstieg nicht. Kann ich den SK weglassen, da er nur das Impulsverhalten verschlechtert? Oder besteht die Gefahr das ich so den armen NoFerro überlaste?

 

Gruss Michi

 

 

[klopp 0]

Hallo Michi,

 

bezüglich der Belastbarkeit sehe ich da kein Problem. Offensichtlich führt dein Hochton-Spannungsteiler nicht nur zu 4 dB weniger Pegel, sondern auch zu einer recht glatt verlaufenden Impedanzkurve, so dass nur 2-3 dB Pegelanstieg bei der Resonanzfrequenz resultieren. Da bei 900 Hz der Pegel aber schon um ca. 15 dB abgefallen sein sollte, spielen 2 oder 3 dB mehr oder weniger für die Belastbarkeit keine Rolle und wirken sich nach deinen Erfahrungen ja auch klanglich nicht negativ aus.

 

Die Verschlechterung des Impulsverhaltens durch den Saugkreis - ist das dein Hörempfinden? Theoretisch sollte das Impulsverhalten besser sein, wenn sich die Resonanz nicht im Schallpegel durchdrückt. Ich würde aber eher vermuten, dass man in deinem Fall gar nichts merkt.

 

Mit freundlichem Gruß

 

Peter

 

[Achenbach 0]

Der Pegel ist bei 1,5kHz rechnerich bei weitem noch nicht um 15dB abgefallen. 6dB/Oktave bedeutet einen Abfall von 6dB bei Frequenzhalbierung. 900Hz sind etwa nur 1,5 Oktaven unter der Trennfrequenz, dementsprechend etwa 9dB Abfall.

Bei einer solch flachen Trennung macht es gerade bei Hochtönern mit ausgeprägter Impedanzspitze Sinn, diese zu bedämpfen.

Die Impedanz wird aber auch schon durch einen Parallelwiderstand zum Hochtöner, wie er zur Pegelabsenkung üblich ist, zum großen Teil linearisiert.

In so einem Fall lohnt es sich, mal ein Simulationsprogramm anzuwerfen. Hab da mal grob anhand einer Box die ich mal mit dem NoFerro entwickelt hatte nachvollzogen. Die Pegelabweichung im Bereich der Resonanz ist erheblich. Selbst mit einem schon vorhandenen 15Ohm Parallelwiderstand ergibt sich eine Änderung des Hochtönerpegels von etwa 6dB bei der Resonanz um 1kHz!

Meine Empfehlung lautet also Impedanzlinearisierung unbedingt drinnen lassen.

 

Gruß

Dieter Achenbach

LSV D. Achenbach

 

[klopp 0]

Hallo Dieter,

 

normalerweise sollte der HT bei der Trennfrequenz schon um 6 dB abgefallen sein. Diese 6 dB kommen zu den 9 dB hinzu.

 

MfG Peter

 

[mike_j 0]

 

Danke für die Anworten

 

Die 2-3dB Pegelanstieg sind gemessen im Zusammenspiel mit dem TMT. Da sich dieser Anstieg über 1kHz unter der Grenzfreq. befindet, stimmt natürlich auch die Phasenlage zwischen HT und TMT nicht mehr. Es kommt zu einer teilweisen Auslöschung.

 

Mit dem HT alleine mess ich ohne Saugkreis etwas über 10dB Pegelanstieg.

 

Wenn Ihr diese Theorie bestätigt, möchte ich nicht auf den Saugkreis verzichten. Eine saubere Trennung scheint mir wichtiger.

evt. brauche ich auch ein steilers Filter für den HT

 

Gruss Michi

 

[Mwf 0]

Hallo Mike,

 

>>>Eine saubere Trennung scheint mir wichtiger.

evt. brauche ich auch ein steilers Filter für den HT <<<

 

Wenn du "zeitrichtig" bleiben willst, darfst du nicht auf 12 dB/O. gehen, die Phasen laufen dann noch weiter auseinander.

Der Saugkreis ist richtig.

Wenn du etwas mehr Mitten möchtest, reduziere die TT-Spule um z.B. 10%.

 

Wenn dir eine saubere Trennung wirklich wichtig ist, musst du das "zeitrichtige" Konzept verlassen.

Siehe dazu auch meinen Beitrag ("6dB-Filter") im Thread "Hochpass Vifa XT300" v. Pete 13./14.1..

 

 

Gruß,

Michael

 

[mike_j 0]

Hallo Michael

 

Bei der Trennfrequenz 2800Hz ist die Wellenlänge 11.8cm. Wenn ich den HP eine Stufe steiler mache ergibt sich 45Grad mehr Phasenverschiebung. 11.8cm / 360Grad * 45Grad = 1.5cm. Den TMT trenne ich weiterhin mit 6dB/Okt.

 

Ich muss also den HT 1.5cm weiter zurück versetzen, und die Phase bei der Trennfrequenz stimmt wieder. Über den ganzen Frequenzbereich erwarte ich zwischen HT und TMT einen Versatz von max. 135Grad. Das ist gegenüber 90Grad bei der 6db/6db-Weiche nicht viel schlechter, oder?

 

Hast Du schon (schlechte) Erfahrungen mit 12dB Weichen und Zeitrichtigkeit gemacht?

 

Gruss Michi

 

[klopp 0]

Hallo Michi,

 

wenn die 2 bis 3 dB sich auf den Gesamtfrequenzgang beziehen, brauchst du den Saugkreis unbedingt. Wenn du 10 dB Pegelanstieg für den HT hast, vermute ich außerdem, dass du nicht mit einem Spannungsteiler aus Serien- und Parallelwiderstand arbeitest, sondern nur mit einem Serienwiderstand.

 

6 dB / 6 dB und die richtige Phasenbeziehung - das ist kein Automatismus, sondern hängt ab vom Phasengang der verwendeten Chassis, von der Größe der Bauteilwerte (die Größe der Tieftonspule muss ja größer ausfallen als sich für die elektrische Trennfrequenz errechnen würde), vom räumlichen Versatz und von der Polung der Chassis zueinander.

 

Hast du denn jetzt überhaupt eine korrekte Phasenbeziehung (zumindest im Bereich um die Trennfrequenz herum)? Dann müssen HT- und TT-Frequenzgang bei der Trennfrequenz jeweils 6 dB unter Summenkurve liegen. Wenn´s eh nicht stimmt, wird es durch ein 12 dB-Filter für den HT (und richtige Polung) auch nicht schlechter.

 

MfG Peter

 

[mike_j 0]

Hallo Peter

 

...da reden wir wohl an einander vorbei.

 

Ich weiss sehr wohl was eine Phasenverschiebung ist. Als Messystem habe ich das DLSA Pro eingesetzt. Die 10dB könnten falsch sein, ich hab sie vor 2Wochen gemessen und nur im Kopf gespeichert.

 

Für die Pegelsenkung setze ich einen Spannungsteiler aus Serien- und Parallelwiderstand ein.

 

Mich interssiert eure Praktische Erfahrung mit Zeitrichtigen Boxen. Im Moment besonders ob hier ein 12dB-Filter für den HT möglich (sinnvoll) ist.

 

Gruss Michi

 

[Pipi 0]

Durch den SK wird ja die Bedämpfung von fr erhöht.

Bei fr schwingt nun der HT schneller aus.

 

Ob man es hört?

Auf jeden Fall bist Du jetzt auf der sicheren Seite. Der SK verschlechtert nicht den Klang - wenn gute Bauteile (Luftspule/Folien-C).

 

Gruß Uwe

 

[Mwf 0]

Hi Michi,

 

deine Annahme, mit 6dB-Filtern nur 90° Phasendifferenz zw. TT u. HT zu haben, ist zu optimistisch.

 

Das ist ja das Problem der 6dB-Filter.

Zu den elektrischen kommen noch die akustisch/mechanischen Filter (Bandbegrenzung) der Chassis hinzu, sodaß du selbst bei breitbandigen Treibern mit +/-60 bis 70° = 120-140° Differenz rechnen musst.

Die Parallelspule für den Hochtöner bringt dann schon die Gegenphasigkeit :-).

 

Zurücksetzen des HT´s hinter die Inline der akustischen Zentren kann die Addition nur oberhalb Fx wieder etwas verbessern.

Und Kante bzw. geneigte Schallwand bringen neue Probleme.

Offset erzeugt einen frequenzproportionalen, d.h. nicht konstanten Phasengang, wie er zur Korrektur eigentlich notwendig wäre.

 

Dann lieber richtig,

d.h. beide Zweige auf eff. +/-90° trimmen und den HT umpolen!

 

...aber das hieße ja, die magische Grenze zwischen "zeitrichtig" und Allpaß zu überschreiten...,

also den Sündenfall zu begehen ... ;-)

 

Gleiches passiert übrigens, wenn du in 6dB-Konzepten einen Allpass vor den Hochtöner setzt (s. z.B. Dynaudio).

Das ist zwar ein besserer Kompromiß als (gezielter) Offset, benötigt aber ~2 Bauteile mehr als eine 12dB/O. Lösung.

 

 

Gruß,

Michael

 

[Schmitti 0]

Hi Uwe,

 

das wage ich zu bezweifeln.

 

Oder ist ein Auto mit halb angezogener Handbremse eher am Ziel??

 

Lediglich die Chance nicht übers Ziel hinauszuschießen ist größer.

 

Gruß

 

Heinz Schmitt

 

[mike_j 0]

>Hi Michi,

 

Hi Michael

 

>deine Annahme, mit 6dB-Filtern nur 90°

>Phasendifferenz zw. TT u. HT

>zu haben, ist zu optimistisch.

 

Da hast Du recht.

Meine Berechnung stimmt trotzdem, da ich ja nur den Unterschied zwischen 6dB und 12dB berchnet habe. Wenn die akustische Phase bei 6dB stimmt, dann stimmt sie auch für 12dB.

 

>Das ist ja das Problem der

>6dB-Filter.

>Zu den elektrischen kommen noch die

>akustisch/mechanischen Filter (Bandbegrenzung) der Chassis

>hinzu, sodaß du selbst bei

>breitbandigen Treibern mit +/-60 bis

>70° = 120-140° Differenz rechnen

>musst.

>Die Parallelspule für den Hochtöner bringt

>dann schon die Gegenphasigkeit :-).

 

Gegenphasigkeit bei 2800Hz heisst 5.9cm Versatz

 

>Zurücksetzen des HT´s hinter die Inline

>der akustischen Zentren kann die

>Addition nur oberhalb Fx wieder

>etwas verbessern.

>Und Kante bzw. geneigte Schallwand bringen

>neue Probleme.

>Offset erzeugt einen frequenzproportionalen, d.h. nicht

>konstanten Phasengang, wie er zur

>Korrektur eigentlich notwendig wäre.

 

Ehrlich gesagt kann ich Dir hier nicht 100% folgen. Kannst Du mir diesen Abschnitt etwas genauer erklären.

 

>Dann lieber richtig,

>d.h. beide Zweige auf eff. +/-90°

>trimmen und den HT umpolen!

 

Die Sprungantwort sieht dann wohl "richtig" aus.

Bei einem Sinussignal ist die neg. und pos. Halbwelle gleich. Aber bei Musik sicher nicht.

 

>

>...aber das hieße ja, die magische

>Grenze zwischen "zeitrichtig" und Allpaß

>zu überschreiten...,

>also den Sündenfall zu begehen ...

>;-)

 

Ich kenne keine Grenzen, und schon gar keine magischen!

 

>

>Gleiches passiert übrigens, wenn du in

>6dB-Konzepten einen Allpass vor den

>Hochtöner setzt (s. z.B. Dynaudio).

>

>Das ist zwar ein besserer Kompromiß

>als (gezielter) Offset, benötigt aber

>~2 Bauteile mehr als eine

>12dB/O. Lösung.

>

>

>Gruß,

>Michael

 

Gruss Michi

 

 

 

 

[klopp 0]

Hallo Michi,

 

dann ist ja alles in Butter, wenn du weißt, was eine Phasenverschiebung ist... Im Ernst, ich wollte nicht belehrend wirken. Es ist nur so, dass es sehr schwierig ist, mit einem 6dB/6dB-Filter gleichzeitig Zeitrichtigkeit, eine korrekte Phasenbeziehung und einen ausgewogenen Schallpegelverlauf zu erreichen, und meiner Frage nach der korrekten Schalladdition ordnete ich daher eine gute Trefferwahrscheinlichkeit zu. Auch fast alle kommerziellen "zeitrichtigen" Boxen zeigen Mängel.

 

Zu meiner praktischen Erfahrung mit zeitrichtigen Boxen:

 

Ich habe selbst den Versuch unternommen, etwas Zeitrichtiges durch den Einsatz flacher Filter und den räumlichem Versatz des Hochtöners zu realisieren. Das Ergebnis klingt gut, insbesondere auch von der Räumlichkeit der Wiedergabe her. Letztlich ist es aber keine wirklich "zeitrichtige" Box geworden. Und vermutlich ist die Qualität der räumlichen Abbildung eher auf den geringen Abstand der Chassis zueinander und deren gute Rundstrahleigenschaften zurückzuführen als auf die engere Abfolge von Tief- und Hochtonimpuls verglichen mit anderen Boxen.

 

Aus meiner Chassisauswahl kannst du entnehmen, dass ich nicht unbedingt zu Seas W171 XP-P (zu groß) und NoFerro900 (relativ wenig belastbar; zu den tieferen Tönen hin zu spät abfallend) gegriffen hätte:

 

TMT meiner Box ist der Focal 4RK212-Kevlartreiber (gibt´s leider nicht mehr zu kaufen), der sich relativ gutmütig verhält (Membranresonanz erst bei 7 kHz) und daher ein flaches Filter nicht mit Verfärbungen bestraft. Der Korb durchmisst nur 12cm. Die geringe Baugröße lässt es zu, TMT und HT eng beieinander anzuordnen und dem Ideal einer Punktschallquelle recht nahe zu kommen. Interferenzprobleme, die bei flachen Filtern wegen des großen Frequenzüberlapps von HT- und TMT-Schall verstärkt auftreten, werden dadurch reduziert und der Schallenstehungsort wandert mit der Frequenz nur wenig nach oben. Dank Langhubigkeit macht der Focal für seine Größe viel Pegel.

 

HT ist die Morel MDT43-Kalotte, die für aufgesetzte Montage vorgesehen ist und somit auf einfache Weise gegen den Tieftöner verschoben werden kann. Dank großer Membran, großer Schwingspule, Ferrofluidfüllung und tiefer Resonanzfrequenz eignet sie sich für 6dB-Filter besonders gut, denn diese Details resultieren in hoher mechanischer und elektrischer Belastbarkeit, niedrigen Klirrwerten und einem Schallpegelverlauf, der bereits ohne Filter unterhalb von 2 kHz sanft abfällt. Der natürliche Abfall ergibt zusammen mit dem Hochpass eine akustische Flankensteilheit größer 6 dB, was a) der mechanischen Belastbarkeit zu Gute kommt bzw. eine tiefe Trennfrequenz ermöglicht, die Interferenzprobleme verringert und den Frequenzüberlapp von TMT- und HT-Anteil reduziert, was ebenfalls Interferenzprobleme verringert. Auch der HT hat geringe Abmessungen und dient damit dem Punktschallquellen-Ideal.

Im Übrigen, der eingesetzte Spannungsteiler glättet zusammen mit dem Ferrofluid den Impedanzverlauf des Hochtöners so weit, dass auf einen Saugkreis verzichtet werden kann.

 

Im Hinblick auf Belastbarkeit und Interferenzprobleme würde ich dir aus diesen Betrachtungen heraus schon empfehlen 1.) tiefer zu trennen, 2.) den HT steiler zu trennen. Allerdings wirst du dann mit dem notwendigen phasenkompensierenden Extra-Versatz des HT Probleme bekommen:

 

Vor dem Aufbau meiner Box wurde in der Simulation deutlich, dass eine komplette Laufzeitkompensierung für den HT trotz der flachen Filter (2.2 mH-Spule für den TMT, 6.8 microF für den HT) einen ziemlich großen räumlichen Versatz erfordert. Dieser hat aber zur Folge, dass die Phasenbeziehung zwar bei der Trennfrequenz stimmt, nicht jedoch bei Frequenzen oberhalb und unterhalb. Kein Wunder, denn wieviel Grad Phasendrehung einem bestimmten räumlichen Versatz entspricht, hängt ja von der Wellenlänge ab!

Ausserdem ist es bestimmt nicht vorteilhaft, wenn der HT ein großes Stück der Boxenoberseite vor sich sieht, denn dort gibt es Reflexionen, auch wenn man - wie ich - das Gehäuse an der Oberseite rund gestaltet.

Die resultierenden Verunstaltungen des Schalldruckverlaufs bzw. der Impulsantwort würden einen potentiellen Klangvorteil durch die Zeitgleichheit der Signale bei der Trennfrequenz mit Sicherheit überschatten.

 

Daher entschied ich mich für einen Kompromiss: Der HT ist 1.8cm bzgl. der Schallwand versetzt und die Chassis sind verpolt gegeneinander angeschlossen.

Das Ergebnis ist, dass bei Anregung mit einem Impulssignal dann TMT- und HT-Antwort um eine halbe Periode der Trennfrequenz auseinander liegen, im Gegensatz zu herkömmlichen Boxen, die (ohne räumlichen Chassisversatz und mit steileren Filtern und gleicher TMT- und HT-Polung) einen Zeitversatz von einer vollen Periode aufweisen.

Dafür kommt es jetzt aber zu keinen Schallauslöschungen oberhalb der Trennfrequenz.

 

Mein Tipp: Etwas Ähnliches solltest du auch im Zusammenhang mit oben genannten Modifikationen versuchen und einfach checken, ob´s besser klingt.

 

Bei der Überprüfung, ob die Realität auch den Simulationen entspricht, bin ich auf meine Ohren angewiesen, da ich (noch immer) über kein gescheites Messsystem verfüge. Du hast es da mit deinem Messsystem etwas komfortabler.

Dass die Phasenbeziehungen bei meiner Box tatsächlich ziemlich gut stimmen, schließe ich aus der Tatsache, dass ich in der Vertikalen keinen Schallpegelanstieg abseits von der Hochtöner-Achse festgestellt habe, und dass die ganze räumliche Abbildung stabil wirkt. Der Vergleich mit anderen 6dB/6dB-Bauvorschlägen in K&T und HobbyHiFi (Callisto, Mini-Horn) zeigt mir auch, dass dort ähnliche Phasen- und Zeitverhältnisse herrschen; eine zusätzliche Bestätigung.

 

Offenbar hast du für deine jetzige Weichen/Chassiskonfiguration sichergestellt, dass Phasengleichheit (ausser um die HT-Resonanz, wie du gesagt hast) und Zeitgleichheit für TMT- und HT-Anteil herrschen. Mich würde natürlich schon interessieren, mit welchen Bauteilwerten, Chassispositionen und Polungen du das geschafft hast. Vielleicht hast du doch irgendwo gemogelt...

 

Mit freundlichem Gruß

 

Peter

 

 

 

[klopp 0]

Hallo Heinz,

 

der Vergleich mit der Handbremse hinkt ein wenig. Schließlich wirkt der Saugkreis ja nur selektiv bei der Resonanz, während sich die Handbremse bei allen Bewegungen des Fahrzeugs bemerkbar macht. (Manche merken´s allerdings erst, wenn es riecht.)

 

Da der Saugkreis die obere Grenzfrequenz des Hochtöners nicht beschneidet, steigen Impulse unverändert schnell an.

 

Das Ausschwingverhalten wird aber besser - wie du selbst sagst. In diesem Zusammenhang würde ich allerdings nicht das Wort "lediglich" benutzen, denn das Ausschwingverhalten gehört selbstverständlich auch zur Impulswiedergabe.

 

Mit freundlichem Gruß

 

Peter

 

[Schmitti 0]

Hallo Peter,

 

Du hast recht. Ich habe tatsächlich übersehen, dass sich die Aussage meines Vorposters ausschließlich auf

Fr bezog. So gesehen hinkt der Vergleich sehr stark, um nicht zu sagen er ist falsch. Sorry für meine

Nachlässigkeit beim lesen. Alte Journalistenkrankheit wegen mangelnder Übung.

Klassischer Journalisten-Aphorismus: Das bisschen was ich lese, schreib ich mir selbst.

 

Liebe Grüße

 

Heinz Schmitt

 

 

[mike_j 0]

Hoi Peter

 

Vielen Dank für diesen sehr informativen Beitrag.

 

Du hast nach meiner jetzigen Weichen/Chassiskonfiguration gefragt:

 

Der TMT läuft nur über eine 0.47mH Luftspule. Die Impedanzspitze des HT ist mit einem R8.2Ohm / C68uF / L0.47mH Saugkreis bedämpft. 7.6uF bilden einen 6dB-HP. Der Pegel ist mit Rs=2.3Ohm Rp=10Ohm um ca.4dB gesenkt.

Über eine 8.2mH Spule ist ein zweiter W171XP-P im 8l BR-Gehäuse angesclossen. Der TMT ist in einem 3l Gehäuse geschlossen, die Schallwand hat 20Grad. Den HT kann ich frei schieben, seine Schallwand ist senkrecht. Ich habe 1 Testbox so aufgebaut (die rechte). Der HT ist an der rechten Seite der Box plaziert. Das ergibt bereits einen um einige cm längeren Weg als derjenige des TMT. Zudem ist er ca 15Grad gedreht und 2cm zurückversetzt.

 

Als Ziel habe ich 8.5cm Versatz gegenüber einer geraden Schallwand gerechnet. Und mit diesem Gehäuse habe ich das scheinbar erreicht. Die Sprunganwort besteht aus einem einzigen Spitz. Der W171 im BR ist ca 0.15mSek später dran, ich denke im Sub-bereich stört das weniger.

 

Gruss Michi

 

 

[Pipi 0]

Hallo Heinz,

 

der Heinz Schmitt von K+T?

In der aktuellen Ausgabe werden Mitteltöner gezeigt, die zusätzlich RC und RCL kompensiert werden.

Nun weiß ich gar nicht mehr was falsch bzw. richtig ist.

Ist das nun eine angezogene Handbremse?

 

Bitte um Hilfe.

Gruß Uwe

 

[klopp 0]

Hallo Michi,

 

die Idee mit dem 2.Tieftöner ist keine schlechte Lösung. - Das macht es leichter wegen der kleineren TMT-Induktivität.

 

3 l für einen 17er-TMT finde ich allerdings recht knapp.

 

MfG Peter

 

[mike_j 0]

Hallo

 

Wenn ich mit den Werten von Intertechnik rechne, erhalte ich bei einer Einbaugüte von 0.6, 4.5 Liter. Mit den Werten die K+T am W171EX-XP (hat XP- statt PP-Membran) gemessen hat, erhalte ich knapp 3l. Raten wäre bald genauer!

 

Ich würde die TSP gerne mit meinem DLSA Pro ermitteln. Dafür brauche ich aber noch etwas Unterstützung.

 

Mit wievielen Gramm soll ich die Membran belasten? Wie bringe ich diese Gewichte an? Soll ich die Werte im eingebauten Zustand bestimmen?

 

Danke und Gruss

 

Michi