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Gehäuse selber berechnen!(Anleitung)

JackLee
  • Themenstarter
JackLee's Polo 2F

Hallo
Um hier mal was kontruktives zu machen, lass ich mal etwas von dem hier raus von dem ich auch Ahnung habe. Akustik/Hifi.

Ich möchte mich nun an die Leute wenden die noch nicht so viel Ahnung haben, aber dennoch nicht auf gute Resultate verzichten wollen. Denn die besten Lautsprecher fürs Auto gibts meist nur ohne Gehäuse. Dafür werden aber TSP (Thiel-Small-Parameter [siehe wikipedia.de]) angegeben.

Hier mal ein Beispiel:
Ein kleiner Breitbänder (3") der Tang Band W3-315
* Belastbarkeit (Nenn/Musik) = 15/30 W
* Resonanzfrequenz fs = 100 Hz
* Impedanz R = 8 Ohm
* Kennschalldruck SPL = 85 dB (2,83V; 1m)
* Gleichstromwiderstand Re = 6,6 Ohm
* Kraftfaktor BL = 3,3 N/A
* Schwingspuleninduktivität L = 0,29 mH
* Effektive Membranfläche Sd = 32 cm2
* Bewegte Masse incl. Luftlast 1,97 g
* Äquivalentvolumen Vas = 1,68 l
* Freiluftgesamtgüte Qts = 0,64 (Qms=3,3, Qes=0,8)
* Lineare Auslenkung xlin = +/- 0,5 mm
* Einbaudurchmesser d = 76 mm
* Aussendurchmesser d = 93 mm
* Einbautiefe (nicht eingefräst) t = 57 mm

Und nun als "Gegenstück" ein Woofer:
Der Mivoc AWM124
* Belastbarkeit (Nenn/Musik) = 220/600 W
* Resonanzfrequenz fs = 35 Hz
* Impedanz R = 4 Ohm
* Kennschalldruck SPL = 90 dB (2,83V; 1m)
* Gleichstromwiderstand Re = 3 Ohm
* Kraftfaktor BL = 18,3 N/A
* Schwingspuleninduktivität L = 2,3 mH
* Effektive Membranfläche Sd = 507 cm2
* Bewegte Masse incl. Luftlast 149 g
* Äquivalentvolumen Vas = 41,2 l
* Freiluftgesamtgüte Qts = 0,28 (Qms=4,76, Qes=0,3)
* Lineare Auslenkung xlin = +/- 9 mm
* Einbaudurchmesser d = 286 mm
* Aussendurchmesser d = 320 mm
* Einbautiefe (nicht eingefräst) t = 158 mm

Nun erstmal zur Grundlagenerklärung.
Die Simulationsprogramme wollen mehrere Dinge von einem wissen.
Die wichtigsten sind:
-Qes [Elektrische Resonanzgüte] Sollte klein sein (aber je nach Anwendung)
-Qms [Mechanische Resonanzgüte] Sollte groß sein (ab 3)
-Qts [Gesamtgüte] (rechnen die meisten aber selbst aus)

Die QTS bestimmt im allgemeinen in was für ein Gehäuse das Chassis soll.

Hier die Erklärung:
---------------------------------------------------------------------------------
0,1-0,3 können in Horngehäusen ihr Zuhause finden,sind aber in geschlossenen total Basslos [aber extrem impulstreu] und in BR meist nicht tief abstimmbar.

0,3-0,5 ist der Idealbereich für Bassreflex. Für CB etwas zu Bassschwach. Habe solche auch schon erfolgreich in Hörnern getestet.

ab 0,5 kommen die geschlossenen Gehäuse. Unter 0,65 sind auch BR kein großes Problem. Drüber fangen sie dann schnell an zu dröhnen und sind etwas arg "schabbelig"

über 0,85 is meist miese qualität und oft nur noch in großen geschlossenen Gehäusen oder offenen Schallwänden zu verwenden (Freeair)
Denn die Güte zeigt die Antriebsstärke (bei Woofern. Bei Mittel/Hochtönern muss man auch fs mit beachten. Denn sohöher die fs desto höher ist meist auch die Güte ohne gleich unsauber zu klingen.)

----------------------------------------------------------------------------------

weitere wichtige TSP sind:

-Vas (Das Äquivalentvolumen. Gibt die Federsteife an indem angegeben wird, wie viel Liter Luft in einem geschlossenen Gehäuse die gleiche Federsteifigkeit gibt wie die Membranaufhängung)
-fs (Resonanzfrequenz des Chassi ohne Gehäuse. In Verbindung mit QTS maßgeblich für den Tiefgang)
-Z (Nennimpendanz des Chassi. Steht oft drauf.Z.b. 4Ohm,8Ohm,2Ohm)
-Rdc (Gleichstromwiderstand. Wird meist mit angegeben, und ist nix weiter als der Widerstand der Schwingspule ohne das diese sich bewegt)
-Pmax(maximale ,besser nominale Leistung die das Chassi verträgt)
Xlin ( ist der +- Hub die das Chassi hinbekommt ohne das die Schwingspule aus dem linearen Magnetfeld austritt [Wird durch den Schwingspulenüberhang u der Magnetdicke bestimmt]
-Le (Induktivität der Spule [meist bei 1khz])
-Sd (Membranfläche. Es zählt 2/3 der Sicke mit)

Hier noch andere Werte

-B/L (Ist der Kraftfaktor und sagt wie Stark der Antrieb im Verhältnis zur Membrangröße ist. Dieser wird bei größeren Chassi automatisch immer größer)
-SPL (Kennschalldruck. Gibt an wie Laut ein Chassi aus einer bestimmten Entfernung bei einer bestimmten angelegten Leistung ist. Hier wird gern mal etwas geblendet... Denn bei einem 4 Ohm Chassi ist es normal das es 3db Lauter ist als ein 8 Ohm Chassi wenn mit der Einheit db/2,82V/m gerechnet wird. Denn je nach widerstand ist die abgegebene Leistung ans Chassi anders. Die eindeutigste Einheit ist db/w/m und ist die gebräuchlichste)




So, nun mal weg von der Staubigen Theorie und mal was mitm Simuprogramm machen.
Das nicht grade leichteste, aber wie ich finde beste Freewaresimuprogramm ist BOXSIM von Visaton.
Mann kann es hier[Dieser Link ist nur für Mitglieder sichtbar]
herunterladen.

Nach dem Installieren, einfach öffnen. Dann wird ein Beispiel geladen und man kann sich erstmal alles anguckn, wo was stehen muss usw.

Wenn man nun ein neues Projekt erstellen will, geht man auf Datei und dann auf Neu. Nun öffnet sich ein Fenster in dem gefragt wird,wieviele verschiedene Chassi es gibt, und wieviele Verstärker(kanäle) es geben soll. [Die Auflösung is erstma egal]
Für unser Beispiel wählen wir bei beiden "1" aus.

Nun klickt man auf "Chassis und Einbau" un dann auf "Chassi 1"
Es öffnet sich dieses Fenster(das linke):


Hier kann man die TSP eingeben, das Gehäuse angeben und weitere Angaben zum Chassi machen, außerdem ist es möglich, den Frequenzgang,die Phase,Le usw. einzugeben (das hat sonst kein freeware-Programm). Ein weiteres besonderes Merkmal ist, das man die Chassiposition auf der Schallwand (besonders wichtig bei Mittel/hochtönern) angeben kann und dort auch diverse Einstellung vornehmen kann.

Wir nehmen mal den AWM124 als Beispielchassi,da hier ja die meisten ein Gehäuse für ihre Woofer brauchen.

Hier hab ich nun schon alles ausgefüllt.(Ohne F Gang)


Die Daten des Chassis zeigen das es ein sehr brauchbares Chassi mit ordentlich Tiefgang,gut Pegel,kontrolle und gutem Antrieb in einem mittelgroßem Gehäuse ist (Das sieht man mit der Erfahrung an den TSP ohne Simu)

Da wir ja keine Ahnung haben wie sich das Chassi verhält (wie gesagt, mit der Erfahung kann man den nächsten Schritt meist überspringen)
wollen wir erstmal rausfinden was das Idealgehäuse für den kleinen ist.
Also klickt man auf "OK" und dann oben in der Auswahlleiste auf "Extras" und dann auf die oberste Auswahl.



Hier kann man das Chassi aus ner Datei laden (wie vorhins bei dem TSP Fenster auch). Dort sind ALLE Visaton Chassi mit extrem detailierten Daten gespeichert (Auch F Gang,Phase ALLES dabei Wer Visatonchassi verwendet hat nen DICKES + bei dem Programm)
ODER
man gibt die Daten manuell ein:


Den Vorwiderstand sollte man IMMER berücksichtigen. Macht sehr viel aus! (Testet einfach mal indem ihr den mal rausnehmt mit der Simu inder man ihn beachtet hat) Desweiteren sollte man alles genau ausfüllen. VAS unten nich vergessen.


Ok, nun können wir schauen was für n geschlossenes Gehäuse wir bräuchten um die darüberstehende Güte zu erreichen (0,7 is der beste kompromiss. kleiner hat weniger bass,ist aber nur wenig genauer. Drüber hat mehr bass,wird aber schnell schwammig und neigt zum dröhnen)
Und unten drunter steht dann das ideale BR gehäuse für das Chassi. Wenn einem das nich passt,kann man darunter das angestrebte Volumen angeben.
Ripple bedeutet sowas wie "überwung" bei der abstimmfrequenz. Neigt also zum dröhnen und wird schnell wammig.

Da wir nun die idealgehäuse haben,geben wir die erstmal ein.
Dazu öffnen wir wieder das vorherige Fenster,und klicken oben in den Verzeichnissen auf "Gehäuse und Impendanz"
Dort klicken wir "Bassreflex" an [für das Chassi ideal]
und füllen die 2 Felder aus (26l und 40hz)

Mit den 3 Reglern kann man einstellen wieviel Dämmwolle im Gehäuse ist, und wo! Am anfang alles auf minimum (also leer) stellen.

Dann klicken wir auf "Schallwand und Position"
Hier denk ich mir erstmal ein fantasiegehäuse aus (Also bei euch so wie ihr es braucht von der Front her)
Den Haken bei "Gemeinsames Ausgehäuse" entfernen und los gehts.

So, unten wird statt kalotte (wie die meisten Hochtöner) Konus gewählt. Das ist die Form der Membran.
Desweiteren bieten die 4 Häkchen oben rechts die möglichkeit anzugeben wo eine begrenzung ist.
Ich geh von der Situation aus das es ein Woofergehäuse links im Kofferaum ist. Also nach links die Seitenwand, nach unten der Boden.
Das Gehäuse hab ich mal frei erfunden (So wie ichs jetzt angegeben hab wirds nur ca 16cm tief..also zu wenig. Muss man etwas rumfummeln bei so kleenen gehäusen)
Nun noch die Schallwandposition angeben und wohin das BR Rohr zeigt.

Jetzt kanns ENDLICH losgehen....
oder etwa nicht?
Nein...
Da fehlt noch was. Klickt auf "Ok" und dann müsst ihr bei "Verstärker 1" auf "Weiche editieren" klicken. Nun klickt (rechtsklick) mal auf eines der Felder und wählt bei Chassi euer Chassi aus un bei Verstärker den Verstärker 1.
nun verbinden und dann auf "ok" klicken.

So,das ist jetzt das minimum gewesen was man machen sollte um saubere ergebnisse zu bekommen.
Hier nun meine Simulation (Energiefrequenzgang hab ich rausgenomme)


Der grund für den Buckel F gang sind Raum und Schallwandeinflüsse Man kann es also noch ne ganze ecke besser abstimmen...
Das hab ich hier mal zur demonstration gemacht

Das habe ich durch Dämmwolle, leichte Anpassung der Schallwand,und einem Aktivfilter (bei Verstärker1 einstellbar) ab 85hz mit 12db/okt erreicht.
Das Idealgehäuse von 26l und 40hz abstimmfrequenz passt aber!


Ich hoffe ich konnt einigen ein wenig unter die Arme greifen




steelstyler
  • polotreff.de Team
steelstyler's Polo 86C

also ich habe von car-hifi null ahnung.
aber ich finde es klasse von dir das du dir die mühe gemacht hast
anderen produktiv zu helfen!

daumen hoch.

gruß rene


JackLee
  • Themenstarter
JackLee's Polo 2F

Danke für die positive Kritik

Noch was zu meinem Beitrag. Wenn jemand für zuhause oder andere Anwendungen Horngehäuse berechnet haben will. Ich besitzte AJ Horn und kann einiges damit anfangen. Desweiteren bin ich bei Fragen in Sachen Hifi, Endstufen,PIC Mikrocontrollern usw. offen. Einfach fragen


Und noch was..
Das wichtigste an einer Anlage im Auto ist nach wie vor das was vorn passiert... Gutes Komposystem an EIGENER Endstufe (nich am Radio) oder ein FAST (Breitbänder mit Tieftonunterstützung). Erst dann sollte der Woofer kommen. Und auch extrem! wichtig ist die Dämmung wenn z.b. was in die Türen kommt...Sonst is nix mit Bass oder impulstreue



Hallo, sehr gute beschreibung! weiter so"
hier das bild das ich per pn angedeutet habe

mfg


2.jpg
2.jpg

JackLee
  • Themenstarter
JackLee's Polo 2F

So. ich bräuchte noch die Gehäuseauslegung und die TSP von dem Woofer, dann könnt ich was machen
Wenn du n BR Gehäuse nimmst (was ich dir raten würde) dann wähle die Abstimmfrequenz ca 5-10hz tiefer. Wenn er dann nach unten hin absackt, setzte sie wieder hoch und vergrößere das Volumen.


Und...die Herstellerangaben passen in 90% der fälle nich


hallo nochmal,
ja hab ich gemerkt, 3 seiten und jeweils abweichende angaben... naja^^
geraten wurde mir bis jetzt zu nem geschlossenen, daran ist es auch berechnet.

wenns besser spielt auch gerne BR ist ja klar

SPL Dynamics V-300 D2
2x2 Ohm
300mm (12")
350/700 W
4 Ohm
Einbautiefe 152 mm
Einbaudruchmesser 273 mm
Magnetdurchmesser 154 mm
Magnetgewicht 80 oz
Schwingspulendurchmesser 51 mm (2")

Thiele-Small-Parameter:
Reihenschaltung / Parallelschaltung
Impedance 4 Ohm / 1 Ohm
Fs 30.8 Hz / 31.1 Hz
Vas 67.5 L / 69 L
Qts 0.507 / 0.565
Qes 0.574 / 0.633
Qms 4.367 / 5.295
Xmax (lin/peak) 10/20 mm / 11/22 mm
Re 3.8 Ohm / 0.95 Ohm
Mms 135 g / 135 g
BL 13.49 TM / 6.323 TM
SPL (1W/m) 87.7 dB / 87.6 dB

Gehäusevorschläge:
Geschlossen: 26-35 Liter
Bassreflex(Allround-Abstimmung): 50 Liter + 4" Port / Länge 36cm
Bassreflex(Boom-Abstimmung): 45 Liter + 4" Port / Länge 18 cm


nach denen hab ichs berechnet (so gut ich konnte)

allerdings fehlten da werte die das programm brauch.

mfg


JackLee
  • Themenstarter
JackLee's Polo 2F

der QTS is zwar etwas hoch für BR , aber immernoch sehr brauchbar.
Versuch deine Simu nochmal, aber diesmal im BR Gehäuse. Du wirst was bemerken

PS. der Bass sinkt zwar in nem CB (Closed Box->geschlossenes Gehäuse) schon früh, aber nur mit 6db/okt. Das heist, wenn die Reso von deinem Auto bei z.b. 70Hz liegt (polo dürft das so ca haben) dann steigt durch den Druckkammereffekt (ideal betrachtet) die Frequenz nach unten hin wieder mit 6db/okt und man hätte, theoretisch, einen Linearen Frequenzgang bis 0Hz.
Das geht aber im Realfall nicht, dennoch würde ich,wenn ich auf Klang und ausgewogenheit achten würde und nicht auf "BUMS BUMS" das CB Gehäuse mit einer aufs Auto angepassten Resonanzfrequenz nehmen. Das wird im Auto fast genauso tief kommen wie BR und viel sauberer/trockener klingen ohne zu dröhnen.

Ach noch was, n BR Gehäuse sinkt unter der Abstimmfrequenz mit 12db/okt...


Hallo nochmal,
ich wollte nur kurz mal die Ergebnisse meiner weiteren Bemühungen aufzeigen.

entscheidung fiel nun auf RAdion 12 Plus

dieser verbaut in einem 64Liter BR-Gehäuse auf einer Abstimmfrequenz von 31,14Hz (7er Rohr mit 15cm länge). Gedämmt natürlich.

Bin gerne für frequenzgang optimierungen offen, wird erst anfang nächsten monat gebaut

aber ich denke für nen leien ist es garnich sooo mies geworden


Frequenzgang.JPG
Frequenzgang.JPG

JackLee
  • Themenstarter
JackLee's Polo 2F

Für ne Raumaufstellung würd ich sagen top

Im Auto hast wie gesagt nen starken Druckkammereffekt. Besonders bei so kleenen Buden.
Also du hast sehr viel "grummel" dabei, mit sachter Dröhnneigung und recht angefettetem Klang.
Also so wies viele wollen



in welchen frequenzbereichen müsste ich denn wie was ändern um in der kleenen butze nen etwas saubereren klang hinzubekommen? oder meinst das würd schon ok sein so?

ich will ja weiter in di ematerie gehen und würd gern lernen bei welcher charakteristik man von dröhnen ausgehen kann.
halt so ein bisschen was dazu lernen (zusätzlich zu dem was ich durch deine anleitung und das prog gelernt habe

Mitlerweile verstehe ich zumindest nicht mehr warum doch trotz dieser anleitung noch fragen zum volumen kommen

mfg


is doch wurscht im polo da kann mann reinstellen was mann will und es knallt wie sau aber cooler beitrag


da hast du vollkommen recht ich hab momentan ja noch nen 28 euro sonda sub in nem alten bandpass drinstehen. der druck ist trotzdem enorm aber pegel sowie tiefgang und quali sind mal sowas von mies

und mir gehts dabei um den lerneffekt, da ich mich sehr in hifi interesse und auch vielleicht mal in dem bereich arbeiten möchte


JackLee
  • Themenstarter
JackLee's Polo 2F

Also..
der Druckkammereffekt lässt den Freq. Gang unterhalb der Eckfrequenz um 6db/okt (real sins ne ecke weniger dank verlusten) nach UNTEN hin an.
Also müsste man THEORETISCH die untere Grenzfrequenz des zu bauenden Woofers genau auf der oberen des Druckkammereffektes liegen.

Den bekommt man raus indem man z.b. n linear abgestimmtes gehäuse ins auto packt und dessen F Gang misst. So kann man den im freifeld und im Auto vergleichen und schauen was der Raum "Auto" mit den Frequenzen anstellt.

So...hab n bisl wurtschlich geschrieben, muss los konzi


verstehe
ich hab jetzt das gehäuse noch ein wenig geändert in der planung und die frequenz ein wenig höher gesetzt, maximaler schalldruck liegt jetzt bei knapp unter 50 hz, ich denke mal so werd ich nen recht sauberen bass erhalten wenn ich dich richtig verstanden habe.

wenns ans bauen geht werd ich mal paar bilder in nem neuen thema machen.

viel spaß beim konzi und danke schonmal


JackLee
  • Themenstarter
JackLee's Polo 2F

So
Tipps beim Bau.

Den Port lieber groß und lang auslegen um mitteltonanteile (dröhnen!) auszuschließen.
Desweiteren lieber dünnere Wände (19mm MDF oder Span) dafür aber viele verstrebungen einbauen.


ich dachte an ein 10er rohr oder 2 7ern. muss ich nochmal schauen.

hab mir jetzt erstmal nen grafikprogramm organisiert ums mal richtig in bilder zu fassen, weil einfach nen gehäuse reinstellen ist doof. wenn schon denn schon

würd ja denn gehen, 19er mdf für die teile die das subgehäuse ergeben und den rest des ausbaus in..hmh 8mm vielleicht und übergänge mit gfk machen... denke denn komm ich mitm gewicht recht leicht hin


JackLee
  • Themenstarter
JackLee's Polo 2F

Ich würde keine Rohre sondern ports machen. Denn Rohre sind schwer lang zu bekommen...
haben aber weniger resonanzprobleme


Ich glaube auf bilder vom Bau müstter noch ne zeit warten... wurde gestern
in Hannover an ner roten Ampel geblitzt als ich versuchte mich an schildern durchzulesen -.-
naja hoffen das es unter der sekunde war, aber die 500 euro wegen seminar etc hätt ich auch in polo stecken können >.<


JackLee
  • Themenstarter
JackLee's Polo 2F

mein umgefahrenes schild war auch nich billiger...
auch wenns keine punkte brachte


ich kratz einfach die 500 euro zusammen und wenn doch nix kommt (kreuzung war komplett leer, keine gefährdung nich zu schnell etc und nur minimal rot) dann steck ich die 500 halt in polo

gibts den neuen sub im doppelten boden, den stoff für türpappen hinten und die doorboards und endlich neue spiegel und grill und blinker

ma schaun und hoffen


Wer macht sich eigentlich diese Arbeit ?
Ich hab mir aus Spaß auch mal son Programm runtergeladen.

Also wenn der 20 Feldchen zum Ausfüllen wollte, dann waren das noch wenige.
Wie soll man denn an die ganzen Daten kommen ?

Und wer sagt mir, das das dann das "Perfekte" Gehäuse wird ?

Da Zimmer ich mir doch lieber ne Box zusammen. Bass ist Bass.

Vlt sollte man aber ein paar richtlinien zusammenfassen.
(Nur wenn man das so pauschal sagen kann)
x Watt - x Watt = y Liter
" - " = "
...

lg


JackLee
  • Themenstarter
JackLee's Polo 2F

Wenn du willst kannst du deine Box so zusammenschustern.
Aber was richtiges wird das nie (auser durch Zufall).

Und die Leistung die der Lautsprecher verträgt hat NICHTS, aber rein GAR NICHTS mit dem Gehäuse zu tun...

Die Daten zum berechnen bekommt man zu jedem halbwegs brauchbaren Lautsprecher dazu.
(Z.b. der Tangband LS hier z.b. [Dieser Link ist nur für Mitglieder sichtbar] )

Die Berechnung ist innerhalb von 5 Minuten erledigt wenn mans grob machn will.
Denn "einfach was zambauen"... baust du dir so auch n Haus?
Das kann zwar halten, aber schön wirds nich...


PS:
Ich konnte schon mit 13 sowas berechnen, und mein Nachbar (der nach der 7. Klasse von der Schule geflogen ist) hats auch geschaft.. Also


Daumen hoch für diesen Beitrag =)


[Dieser Link ist nur für Mitglieder sichtbar]

büdde


Sehr geiles programm!
Ich hab vor 3 tagen mir ein t line gehäuse gebaucht un jetz mit dem programm eingestellt das ding Dückt wie verrückt teils muss man selber ans atmen denken


Sehr geiles programm!
Ich hab vor 3 tagen mir ein t line gehäuse gebaut un jetz mit dem programm eingestellt das ding Dückt wie verrückt teils muss man selber ans atmen denken


Zitat:

t line gehäuse


wer


denke mal transmissionslinie
die dinger spielen mir im auto zu träge ...


ja das dachte ich auch....

aber machte mich stutzig im auto

aber t line klingt wichtig


Also ich bin zufrieden mit den T-line gehäuse


polotreff.de
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