Also das mit der Doku und den Details, auf die man achten muss kann ich wirklich nur für diese Box machen. Ich versuche es hier doch mal:oops: .
DIE WEICHEAlso erst mal ein paar Gedanken zur Weiche. Sie sollte den genutzten Chassis einen für sie passenden Frequenzbereich zuweisen und nebenbei den Hochtöner vor Überlast schützen. Dabei gibt es fürdie unterschiedlichen Anwendungsfälle verschiedene Weichen, die man nach der Flankensteilheit unterscheidet. In der Regel verwendet man Weichen 1. Ordnung (Flankensteilheit 6dB/Oktave – 1 Bauteil), 2. Ordnung (Flankensteilheit 12dB/Oktave – 2 Bauteile) oder 3. Ordnung (Flankensteilheit 18dB/Oktave – 3 Bauteile). Dazu gibt es für jeden Filter noch eine Charakteristik, die nach ihrem Entwickler benannt wurden (Butterworth, Linkwitz, ... was die bedeuten könnt Ihr selbst im Netz nachlesen. Je besser und belastbarer die Chassis sind, desto geringer darf die Flankensteilheit sein. Allerdings sieht man in der HH deutlich, das oftmals keine Bauteile eingespart werden können, da diese Weichen mit Saug- oder Sperrkreisen stärker kompensiert werden müssen. Außerdem übertragen bei Weichen 1. Ordnung beide Chassis einen sehr großen Frequenzbereich überlappend. Bei Filtern 3. oder höherer Ordnung liegen mehr Bauteile im Signalweg vor den Chassis. Diese müssen dann von hoher Qualität sein, damit nicht mehr Leistung in der Weiche als im Lautsprecher verbraten wird.
In unserem Fall gibt Monacor für die Kalotte eine 12dB-Weiche bei 2 kHz zur Trennung an. Also sollten wir dies als Mindestwert verwenden um den Hochtöner einen komfortablen Arbeitsbereich einzurichten. Für den OA-Ex 6M wird der Übertragungsbereich mit 50 bis 3000 Hz angegeben. Wenn man an den Messungen der K6T und HH sieht, kommt das gut hin. Da eine Resonanz erst bei mehr als 5 kHz auftritt, möchte ich diese möglichst unkorrigiert lassen. Also versuchen wir es auch beim TMT mit einem Tiefpass 2. Ordnung.
Weiter oben im Thread hatte ich schon beschrieben, wie man die Impedanz (Wechselstromwiderstand) des TMT linearisiert. Dies hat zur Folge, dass der Tiefpass der Weiche im relevanten Bereich einen nahezu konstanten Widerstand sieht. Denkt man sich eine elektrische Ersatzschaltung für den Lautsprecher, dann ist das eine Reihenschaltung aus Widerstand (R) und der Induktivität (L) der gewickelten Schwingspule. Diese Daten kann man im Datenblatt bei oaudio.de nachlesen.
Die Induktivität erzeugt in meiner Messkurven den Anstieg der Impedanz. Dem wirkt man durch ein RC-Glied entgegen, dass parallel zum TMT geschaltet wird. Damit wird die Impedanz oberhalb der mechanischen Resonanz (starker Anstieg bei ca. 50 Hz) auf einem Wert zwischen 9 und 10 Ohm konstant gehalten. Man erreicht damit, dass die Weichenbauteile des Tiefpasses relativ genau berechnet werden können. Die Messungen habe ich mit der Komponente Limp, der ARTA Software vorgenommen. Dazu ist eine Messschaltung notwendig, die aus einigen Kabeladern mit Messklemmen und einem 100 Ohm Widerstand besteht. Die Anleitung findet Ihr in der HH, Ausgabe 5/2009. Allerdings sind viele der Abbildungen mit Windows XP gemacht. Heute sehen einige Dialogfenster unter 7 oder 10 deutlich anders aus. Ich messe übrigens jede von mir gebaute Box denn kleine Schaltungsfehler können auch schon mal den Verstärker toasten
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Da die Kalotte auch schon mal von der HH, in der Mona 17 verwendet worden ist, habe ich mir den zugehörigen Hochpass genauer angeschaut. Der Spannungsteiler in der Mona erzeugt zusammen mit der Monacor DT-352NF einen Lastwiderstand von ca. 10 Ohm. Berechnet man mit diesem Wert und den Werten der Induktivität der Spule sowie der Kapazität des Kondensators die Trennfrequenz des Filters, dann kommt man auf ca. 3,3 kHz. Da ich ein Fan von Filtern 2. Ordnung mit Butterworth-Charakteristik bin, habe ich diesen Filterzweig praktisch übernommen. Der stellt einen guten Kompromiss dar, wenn die eingesetzten Chassis deutlich über die in der Schaltung verwendete Trennfrequenz hinaus einigermaßen linear bleiben. Für den Schutz des Hochtöners passt das auch hervorragend. Für den Lautstärkeunterschied zwischen HT und TMT würde ich ca. 5 dB ansetzen. Mit dem Weichenrechner vom Lautsprechershop kommt man dann auf ca. R1 = 3,9 Ohm und R2 = 12 Ohm. Die genauen Widerstandswerte im Spannungsteiler vor dem Hochtöner werden dann erst im Hörtest ermittelt
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Dann fehlt also noch der Tiefpass. In der HH steht, dass die Mona 17 bei 2,3 kHz getrennt ist. Das stimmt auch, gilt aber nicht für den -3dB Punkt des Filters, der bei 3,3 kHz liegt sondern für den -6 dB Punkt an dem sich die Kurven von Hoch- und Tiefpass kreuzen sollen. Wenn man sich die Kurven idealisiert vorstellt und damit rechnet, dann kommt man auf Werte von 5,7µF und 1,16mH. Da diese Werte nicht käuflich zu erwerben sind nehmen wir 5,6 µF und 1,2 mH. Die Berechnung der Werte habe ich mit dem Weichenrechner auf lautsprechershop.de vorgenommen. Als Trennfrquenz habe ich 1940 Hz eingetragen. Soweit so gut? Leider wird der Tiefpass so nicht wirklich gut funktionieren. Der Bafflestep muss noch berücksichtigt werden.
Der Bafflestep entsteht wenn ein Lautsprecher, so wie hier, in eine schmale Schallwand eingebaut wird. Hohe Frequenzen, mit geringen Wellenlängen werden auf der Schallwand reflektiert und addieren sich so zu den Schallwellen, die das Chassis direkt abstrahlt. Schallwellen, die länger sind als ca. die halbe Schallwandbreite werden nicht mehr reflektiert. Dadurch ist die Lautstärke dieser und aller längeren Wellen geringer. Im Frequenzgang entsteht eine Stufe – der Bafflestep - und die Box klingt etwas dünne. Um dieses Verhalten zu kompensieren gibt es verschiedene Möglichkeiten. Man kann den Lautsprecher in eine sehr breite Schallwand einbauen oder gleich in eine Wand. Es gibt aber auch einen elektrischen Ansatz. Das ist der Einsatz einer Kompensationsschaltung, mit der der Bafflestep weggefiltert wird. Wenn möglich kann auch eine deutlich größere Spule im Tiefpass verwendet werden, um die Delle im Frequenzgang zu beseitigen. Das ist der Ansatz, mit dem ich hier arbeite. Bei einigen Sonderfällen des Lautsprecherbaus z.B. einem FAST sollte man anhand der Schallwandbreite berechnen in welchem Frequenzbereich der Bafflestep etwa liegt. Sonst kompensiert man u. U. das falsche Chassis. In unserem Fall ist das aber unkritisch. Da liegt der Bafflestep beim TMT
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Um dem Bafflestep gerecht zu werden, habe ich zunächst eine Rollenkern Spule mit 1,5 mH, 1,3 mm Drahtdurchmesser und nur 0,17 Ohm für den Einsatz im Tiefpassfilter gekauft (Ist heute angekommen, reichelt.de - VIS SP 3601). Sollte eine höhere Induktivität notwenig werden, dann kann ich eine zusätzliche Spule zum Test in Reihe schalten, da der Spulenwiderstand noch gering ist. Dieser erste Versuch kostet schon mal so 35 €, nur die beiden Spulen!
Was habe ich noch nicht berücksichtigt? Das Abstrahlverhalten des TMT. Der bündelt zu hohen Frequenzen hin natürlich deutlich. Ich lasse das hier zunächst unberücksichtigt da es in meinen bisherigen Boxen, für ein Chassis dieser Größe, erst ab ca. 3 kHz kritisch wurde. Schaun mer mal
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So, das waren erstmal die Überlegungen zur Weiche. Das Schaltbild habe ich mit dem kostenlosen Programm „Dia“ erstellt. Wer seine Schaltungen gern selbst weiter damit dokumentieren möchte kann sich das installieren und ich schicke das Template mit der Weiche per Mail. So kommts zunächst mal als jpeg.
- Weiche ZBOX19 Version 0.12
Achtung, hier ist noch die Spule L1 aus der Berechnung ohne Bafflestep enthalten.
L1 und C1 bilden das Tiefpassfilter.
C2 und L2 stehen für das Hochpassfilter.
R1 und R2 bilden die Lautstärkeanpassung von HT an den TMT.
RiL und CiL dienen der Impedanzlinearisierung.
Ach so die Bauteile. Für L1 habe ich eine Rollenkernspule vorgesehen. Das ist aber keine Vorschrift und ob das bei mir die endgültige Spule wird ist auch noch offen. L2 ist problemlos als Luftspule machbar und liegt auch nicht direkt im Signalweg. C1 und C2 habe ich zunächst als MKP eingekauft. Bei C1 wäre auch ein ElKo möglich, aber da der Wert nicht so groß ist, liegt die Differenz vielleicht bei 3 € pro Box. C2 liegt direkt im Signalweg zum HT. Da ist ein MKP schon Pflicht. Hier könnt Ihr aber auch auf bessere oder Spitzenprodukte des von Euch bevorzugten Bauteilelieferanten zurückgreifen. Aber das kann auch eine spätere Tuningmassnahme sein. Wir haben es hier mit einem 90 € HT zu tun, nicht mit nem 400 € AMT. Also erst mal die Kirche im Dorf lassen.
Also theoretisch könntet Ihr jetzt loslegen. Als Dämmaterial würde ich ein Matte Dämping 10 teilen und den unteren Teil der Box damit auskleiden. Im oberen Teil sollte eine Packung Polyesterwatte für beide Boxen ausreichen. Ihr könnt natürlich auch warten, bis hier die Version 0.2 der Weiche eingestellt ist
Viele Grüße und viel Spass
))
Das Gehäuse ist in meiner Idee aus 19mm MDF. Unterhalb der BR-Kammer gibt es für mich ein nach unten offenes Weichenfach mit ca. 6 cm Höhe. Also sind die Abmaße 450 mm Höhe, 230 mm Breite und 260 mm Tiefe.