3 Liter Einzylinder

[tiarez]

Hallo,

auf Anregung in einem anderen Thread, mein Gemotze in Kreativität umzuwandeln, habe ich mal eben einen Lautsprecher entworfen,
der als Schreibtischhupe, auf dem Sideboard, aber mit einer leicht anderen Abstimmung auch frei im Raum fullrange spielen kann. 

Frequenzgang reicht dabei von 60 Hertz bis über 20 Kilohertz, der Wirkungsgrad liegt im Durchschnitt bei 82-83dB

Was braucht man?

Zwei Visaton-Chassis vom Typ FRS-8 in der 4-Ohm-Variante. 3 Weichenbauteile pro Seite, ein Bassreflexrohr mit 3cm Durchmesser, ein Gehäuse mit 3 bis 5 Liter Volumen, je nach Aufstellung und Wandabstand. 

Ich habe mal auf die Schnelle einen Reichelt-Warenkorb zusammengestellt, wo alle benötigten Teile drin sind - 50 Euro sind es dann doch geworden fürs Paar - dafür sind alle Teile neu und von guter Qualität. 

Dazu kommt noch ein Holzgehäuse, für das ich 12mm Multiplex vorschlage - Höhe 22cm, Breite 14cm, Tiefe 16cm. Schallwand wird an den Kanten leicht angefast oder verrundet. Der Treiber sitzt auf 15cm Höhe, das Reflexrohr ebenfalls auf der Front auf 5 cm Höhe. 

Frequenzweiche und simulierter Frequenzgang kommen gleich. 

Gruß

Thomas

[Der Karsten]

 
machst Du auch Weichenberechnungen für andere LSP / Gehäuse?

[bikehomero]

coole Idee!

[tiarez]

Ich kann Weichen bis zu einem gewissen Grad berechnen, wenn ich genug Daten zur Verfügung habe - wenns gut werden soll, führt an Messtechnik kein Weg vorbei.

Gruß

Thomas

[tiarez]

So,

kurz zum Treiber: Der FRS8 von Visaton ist ein 8cm-Breitbänder ohne Schwirrkonus, der sehr gut funktioniert und zumindest für Nahfeld-Anwendungen ohne Pegelorgien keine Bassunterstützung braucht - hier die Frequenzgänge auf Achse (blau), 15, 30 und 45 Grad (grün, rot, rosa).



Auf der breiten Schallwand beim Test sieht alles sehr linear aus - und sogar ziemlich laut - unterhalb von 150 Hertz fehlt hier die Unterstützung eines Gehäuses.

Gruß

Thomas

[tiarez]

So, jetzt habe ich mal die Simulationsebene verlassen und den Treiber provisorisch in eine etw 4 Liter große Box geschraubt:



Die etwas zappelig aussehende Schrieb basiert auf einer Messung in einem (großen) Raum, in der entsprechende Reflexionen mit hineinspielen - das hilft bei der Beurteilung des Tieftonfrequenzgangs.
Wie vorausgesehen haben wir mit einer etwas zu tiefen Reflexabstimmung einen leicht fallenden Pegel zum Bass, wo bei etwa 60 Hertz Schluss ist. Das ist für ein 8-Zentimeter-Treiberchen völlig ok und auch realistisch - in einem kleineren Raum steigt der Basspegel ohnehin in Relation noch an, ebenso bei Aufstellung auf einem Schreibtisch oder nahe einer Rückwand.

Was wir noch sehen: Im Gehäuse haben wir im sonst ausgewogenen Frequenzgangschrieb eine Pegelüberhöhung von etwa 4 Dezibel im Mittelton - das ist typisch für schmale Schallwände und erzeugt so den typischen "Breitbändersound" - wer das liebt, kann die Box ohne Fiilter bauen. Tatsächlich macht eine solche Abstimmung viel Luft um Stimmen, Gitarrenseiten usw. - bei entsprechender Musik ist das toll - allroundtauglich ist so eine Abstimmung aber nicht, weil sie eben auch ziemlich "sägen" kann.

Gruß

Thomas

[tiarez]

So, jetzt die selbe Messung nochmal, allerdings ohne Raumeinfluss, deswegen erst ab 150 Hertz interessant.



Um die Überhöhung zu beseitigen, brauchen wir einen Sperrkreis, das ist ein Filter, der in einem definierten Frequenzbereich den Pegel absenkt.

Wir beginnen mit einer Spule, die zu den höheren Frequenzen hin einen immer höheren Widerstand aufweist (Induktivität):



Unser Problembereich ist schon weg, dafür aber auch der komplette Hochton - also brauchen wir jetzt parallel zur Spule ein Bauteil, das die hohen Frequenzen wieder passieren lässt,
also einen Kondensator (Kapazität):



Wir sehen, dass wir jetzt mit Macht auf die Überhöhung draufgeschlagen haben - oberhalb und unterhalb werden alle Frequenzen durchgelassen, nur in dem Bereich wo weder Spule noch Kondensator etwas durchlassen, ist die Sperrwirkung viel zu groß. Also schalten wir noch einen Widerstand parallel, mit dem wir die Wirkung des Filter in der Stärke beeinflussen können.



Voilà: ein ziemlich ausgewogener Frequenzgang. Man mag jetzt einwenden, dass die Box zum Hochton hin noch etwas lauter wird, aber das ist beabsichtigt. Zum einen reagiert unser Gehör auf einen gleichmäßig "schiefen" Frequenzgang weitaus toleranter als auf steile Senken und vor allem Peaks, zum anderen hat ein Breitbänder, auch wenn er so klein ist, eine deutlich stärkere Richtwirkung im Hochton als eine Kalotte beispielsweise - dem wirkt man mit einem ansteigenden Hochtonpegel auf Achse entgegen.

Gruß

Thomas

[tiarez]

Ergebnis:



Ausgewogener Frequenzgang - Bass bis ca 60 Hertz - auf Achse etwas betonte Höhen, ab 30 Grad deutlich defensiver, aber insgesamt gutes Rundstrahlverhalten.

Mit der Belastbarkeit ist es nicht allzu weit her - bei 80dB in einem Meter ist alles noch ok, bei 90dB (was für so einen kleinen BB schon gemein ist) ist die Grenze erreicht.





Die Box ist praktisch komplett resonanzfrei - es muss nur ein bisschen Dämmwatte an die Wände.



Der Impedanzverlauf zeigt die Wirkung des Sperrkreises. Der untere Bassreflexhöcker ist fast nicht zu sehen, weil gegenüber dem Lehrbuch das Gehäuse zu groß und die Box zu tief abgestimmt ist. So passt es aber im Bass ganz gut.

Der Verstärker sollte mit einem Impedanzminimum von etwa 3 Ohm klarkommen können.



Die Bauteilewerte für den Sperrkreis sind: 0,47mH Luftspule 1mm Draht, 15µF Elko glatt oder MKP, 4,7Ohm MOX 10 Watt.

Das 30mm-Reflexrohr kann bis auf 4cm gekürzt werden, oder man verdickt die Schallwand unter dem Treiber entsprechend und bohrt durch.

Gruß

Thomas

[tiefton]

Das sieht fein aus - netter kleiner Töner.
Du könntest die Wirkung des Sperrkreises noch etwas nach oben aufweiten, dann könntest du bei 4khz noch etwas Energie rausnehmen.
Da bleiben die Peaks auch unter Winkel stehen, das könnte "Anstrengend" für die Ohren werden. Bringt aber auch eine gute Auflösung und etwas frische.
Liegt im Ohr des Betrachters ;-)

[tiarez]

Ich behaupte mal, die Stelle hat vor allem damit zu tun, dass die Schallwand, die ich gebastelt habe, noch nicht angefast und ziemlich zerklüftet ist.

Gruß

Thomas

[yfdekock]

Tolles Projekt Thomas!

Der FRS 8 ist ja eigentlich ein Dauerbrenner. Mit dem High fidelen Zwerg gibt es ja massenweise Bauvorschläge. Von geschlossen über Bassreflex bis zur TQWT.

Hier bei uns steht auch ein Pärchen mit dem kleinen Visatöner, die spielen aktuell im Kinderzimmer und machen richtig Laune. Schöne ohne viel drummrum, machen die alles richtig, vor allem für den Preis.

Die deinige Version würde ich mir gerne einmal zu Gemüte führen!

[charlymu]

Ich war bei Thomas - tiarez- in Duisburg beim Lab der Klang und Ton, was ich da an CT´s und anderen Projekten sehen durfte war der Hammer.

Da liegen Chassis vom aller feinsten in den Regalen und und und...  

Ich habe von Thomas da die Visaton Breitbänder bekommen und die Bauteile für den Sperrkreis. Leider waren die Visatöner in 8Ohm, in 4Ohm
würde der mini D-Amp sicher noch etwas mehr "Power" haben.

Julian und ich haben dann ein kleines Gehäuse mit ca 2 x 3 Litern Hubraum und Basreflex gebaut. Als Dämmung nur ein wenig Dämmwatte an den Wänden. Der Mini Amp hängt direkt unter dem Laustärkesteller welcher mit einem Pioneer Knopf geadelt wurde.

Das Dingens klingt richtig gut, hat sogar Bass! Die Chassis könnten sicher noch deutlich lauter aber hier sind dem Mini Amp halt Grenzen gesetzt.

Mobil ist der Lautsprecher nur halbwegs. Super für Garten, Balkon, Grillen und für  mich am Notebook / Handy / Tab. Für Julian im Rucksack zu groß, aber dafür hat er ja unsere MK I...

MK II wird dann Papa´s Spielzeug. Ein Anschlussterminal wird noch gebaut und ein Schutzgitter muss noch her. Finish fehlt auch noch.









Zur Erinnerung:

MK I

[tiarez]

Hallo,

sehr schöne Arbeit - gefällt mir! Kleiner Tipp: Wenn Du noch einen Viertelstabfräser hast, dann runde doch noch die Kanten vom Chassis-Ausschnitt nach vorne ab, dann wirds noch ein bisschen linearer.

Gruß

Thomas

[charlymu]

Hallo Thomas,

danke, ja die Idee ist gut werde ich machen wenn ich ans Finish gehe.

Gruß,
Dirk

[hyberman]

Hallo,

sehr schöne Arbeit - gefällt mir! Kleiner Tipp: Wenn Du noch einen Viertelstabfräser hast, dann runde doch noch die Kanten vom Chassis-Ausschnitt nach vorne ab, dann wirds noch ein bisschen linearer.

Gruß

Thomas

Dürfte nachträglich schwierig werden, meine ich. Oder?

[Kimi]

Das ist kein Problem, wenn der Fräser einen Anlaufring hat.
Bei den Kanten der Front würde es, wegen der Schrauben, nicht gehen.

[hyberman]

Ja okay, mit einem Anlauffräser ist das kein Problem. Stimmt.

[charlymu]

Mal am Rande, Julian war am Wochenende mit der MK I Version im Rucksack mit Kumpels unterwegs, die waren echt begeistert von der Büchse...

Und die haben selber JBL, sehr schön, das hat uns wirklich gefreut.

Gruß,
Dirk