Hifi-Portal

Hallo ihr Lieben,

vor wenigen Tagen ist mir ein älteres Chassis von Richard Allan, der Atlas 15, zugeflogen, genauer Einer von Zweien, die ich vor vielen Jahren mal besaß. Der Zweite ist leider verschollen).
Als Fan von größeren und potenten Basschassis wurde mir direkt ganz kribbelig, zumal ich dieses Chassis in sehr positiver Erinnerung habe *lächel*


Hintergrund:
Mein Kumpel, der, der schon das Tier mit mir baute, renoviert gerade seine Wohnung.
Wie es immer ist, ist es auch hier: Alles teurer als kalkuliert.
Sein Budget für eine neue Anlage wurde immer kleiner.
Der Richard Allan soll nun als zukünftiger Sub agieren.


Die Gegebenheiten:
Der Raum ist ca. 30qm² groß, leicht konisch zulaufend.
Der Sub bekommt eine Eck-Boden-Aufstellung.
Angetrieben wird er erstmal von einem vorhandenen Canton Aktivmodul mit einstellbarem TP und Lautstärkeanpassung; Leistung round about 120W.

Die Tops stehen noch nicht fest; angedacht ist ein Koax, wahrscheinlich mit 25cm, eher 20cm Durchmesser (wird es einen neuen Thread drüber geben), Verstärker wird erstmal ein „Universum HiFi Dynamics 2500“ mit 2x50W aus den späten ´70ern sein.


Richard Allan Atlas 15:




Sehr robust verarbeitet, macht einen rustikaleren Eindruck als mein Mivoc AWX 184.
Weniger geschönt, aber professioneller aufgebaut.
Zentrierspinne mit Schwingspuleneinheit am Korb verschraubt.
Druckgusskorb.
Baujahr 1979, Made in England.
RMS ist mit 250W angegeben, 8Ohm.
TSP:
QTS: 0,31
QMS: 1,84
QES: 0,36
Cms: 1,02
Bl: 12,5
VAS: 3,2 cu/ft (ca. 130l) EDIT 20.07.2010: 90,61L ist der korrekte Wert!!!!
Mms: 191,6
Fs: 35Hz

Leider fehlt SPL/W/m, ich gehe einfach mal von 95dB aus.

geht gleich weiter...


Ps: Der Thread findet sich auch in einem Nachbaruniversum - nur um Diskussionen vorzubeugen...

So.
Weiter geht´s.

Bezogen auf die bevorzugte Musik, sollte ein Tiefgang von ca. 40Hz bei -3dB vollkommen ausreichend sein.

Da WinISD bei mir irgendwie nicht läuft (Fehlermeldung: „Floating point division by zero“ – ich weiß aber nicht, welcher Parameter nun auf Null gesetzt ist), simuliere ich mal bissel mit BassCad.




Sieht doch insgesamt schonmal gar nicht soo schlecht aus, oder?


Was mich nun aber interessiert, ist die max. Auslenkung nahe fc.
Das zeigt BassCad leider nicht an.
Ebenso: in welchem FG-Bereich wirkt sich die Eck-Boden-Aufstellung aus und in welchem Maße?
Kann mir da jemand unter die Arme greifen?
Würde mich sehr freuen

Hi Volker
Ich habe ihn erst mal mit WinISD überschlagen. Deine 80Liter wird schief gehen. Eigentlich will er ca. 35-40Liter haben. Das zu grosse Gehäuse wirkt sich negativ auf das Impulverhalten aus. Ausserdem steigt der Membranhub. Ich weiss nicht wie gross der Xmax von dem Chassis ist. Die JBLs aus der Zeit machen aber alle um die 3mm. Daher nehme ich das mal ganz optimistisch auch für den Atlas an. Daraus würde ich folgendes entnehmen:

Vb=60 Liter
Fb=42Hz
f3=42Hz
SPL 1W/1m=92dB
MaxSPL=112dB ab 45Hz bei 130W
Überschreitung Xmax bei 130W=36Hz

Für PA taugt das nicht. Im Heimbetrieb nur, wenn man sich auf Musikwiedergabe beschränkt und keine Tieffrequenten Instrumente (wie z.B. Kirchenorgel) hört. Für Heimkino hat er definitiv zu wenig Tiefgang.

Wenn ich Zeit habe, simuliere ich den Kollegen mal in AJ-Horn.

Gruss
Olli

Hi Olli

Die zweite Simu ist, wegen den von Dir genannten Gründen mit 60l berechnet.

40l schlägt auch BassCad vor, allerdings kann es dann mit der Länge des BR, respektive des Tiefgangs, knapp werden, weswegen ich auch mit 60l liebäugele.

Ich nehme hier 60l mal als gegeben an; der Tiefgang f3=42Hz ist für Blues-Rock imho absolut i.O..

Der Xmax von 3-5mm sollte hinkommen.
Genutzt wird er als reiner Sub in Musik.
TV kennt mein Kollege quasi nur vom Hörensagen

Frage: Wie und in welchen Frequenzbereichen wirkt sich die Eck-Boden-Aufstellung aus?

Ich würde dieses gerne in die Berechnungen einfließen lassen


112 dB meint mein Kollege (er ist gerade hier *grins*) sollten reichen, er habe Nachbarn

Wie gesagt: Hauptding ist die Einbeziehung der Aufstellung in die Berechnungen

Bei der Eckaufstellung geht es darum, dass der Schall nicht mehr kugelförmig abgestrahlt wird, sondern nur in einen Teil der Kugel. Damit nimmt die abgestrahlte Schallleistung in dem Bereich zu, der beschallt wird. Freie Aufstellung = Kugel, Wand = Halbkugel, Winkel zwischen Boden und Wand 1/4 Kugel und Ecke (Boden und zwei Wände) 1/8 Kugel, entsprechend 8 facher Leistung, was einer Steigerung von 9dB entspricht.
Jetzt muss noch berücksichtigt werden, ab welcher Frequenz der Lautsprecher ohnehin bündelt, denn ab dieser Frequenz gibt es keinen Gewinn mehr durch die Eckaufstellung. Wenn ich mal nur vom Chassis ausgehe, so setzt die Bündelung (das geht langsam und nicht schlagartig!) bei etwa 280Hz ein, nehme ich die fertige Box, so hängt es von der Schallwandgrösse ab. Die Schalldruckerhöhung wird aber irgendwo zwischen 150Hz und 280Hz enden. Es gibt also einen Bassgewinn bezw. eine verminderte Absenkung im Bereich zwischen Fg und besagten 150Hz (bis 280Hz).

Zu Deinen Simulationen: Ich bekomme mit dem BassCad ein Volumen von 60 Liter und zwei 10er Rohre mit 26cm Länge. Das ergibt eine Fg 46.9Hz und eine BR-Abstimmung von 46.3Hz. Damit ist der Frequenzgang optimal linear, ohne Pegelabfall und das bedeutet eine Systemgüte von 0,707. Bei dieser Güte ist die Abstrahlung durch die BR gleich jener des Chassis. Und da bei einer BR-Box das Chassis sowohl von der Vorderseite als auch von der Rückseite genutzt wird kann man von einer Auslenkung von etwa 1/4 bei der Abstimmung ausgehen.
Nehme ich dies als Grundlage, so bekomme ich einen maximalen Schalldruck bei der Auslenkung von 3mm und 46Hz von etwa 109dB (bezogen auf die Kugelabstrahlung, bezw. 118dB in der Ecke. Bei höheren Frequenzen, etwa 62Hz nimmt die Wirkung des BR-Prinzips ab und damit die Unterstützung, dafür nimmt aber mit steigender Frequenz generell die Auslenkung ab, sodass man mit einem nahezu konstanten Schalldruck bei den maximalen 3mm rechnen kann.

Nehme ich den Kennschalldruck, den mir BassCad aufgrund der TSP angibt (93,8dB), so brauche ich für 109dB Schalldruck eine Leistung von rund 35.5W. Und wie gesagt, wenn ich die Eckaufstellung hinzu rechne, sollte ich mit diesen 35W rund 118dB erreichen.

Noch ein Wort zu Deiner Simu: Irgendwie bekomme ich einen anderen Verlauf der Kurven. Nehme ich Deine Vorgaben, so lande ich bei diesem Bild:[attachment=1137]
Nehme ich meine Daten (zwei längere Rohre), so lande ich hier:[attachment=1138]
Unterschiedlich ist vor allem die Angabe bezüglich Fg. Bei Dir liegt sie bei 42Hz (Kursor, in der Tabelle selbst mit 48.9Hz angegeben), bei mir kommt der Kursor auf 49Hz, die Tabelle auf 46.9Hz. Ich gehe mal davon aus, dass die Grenzfrequenz irgendwo zwischen 46 und 50Hz zu liegen kommt.

Hallo Richi,

danke schön für Deine Ausführungen

Wenn ich das richtig verstehe, bleibt bei Eck-Boden der Frequenzgang bis in einen Bereich von ca 150Hz ähnlich, aber auf einem 9dB höheren Niveau?

Gut, das wäre ok, da müsste er den Sub nur von der Lautstärke her runterregeln.
Der Belastbarkeit dieses nicht gerade mit übermäßigem Hub gesegneten Chassis (Lautstärketechnisch, nicht elektrische Belastbarkeit) käme es auch zugute.

Richtig?

Die Trennfrequenz wird wohl bei max 150Hz liegen; das könnte also passen?

Alles richtig verstanden!
Und wenn man keine zu grossen Ansprüche an das Gehäuse betreffend Finish stellt, ist die ganze Sache auch noch preisgünstig, da der Lautsprecher und der Verstärker ja vorhanden sind. Daher lohnt sich so ein Versuch allemal.

(08.07.2010, 12:59)richi44 schrieb: [ -> ]Alles richtig verstanden!
Und wenn man keine zu grossen Ansprüche an das Gehäuse betreffend Finish stellt, ist die ganze Sache auch noch preisgünstig, da der Lautsprecher und der Verstärker ja vorhanden sind. Daher lohnt sich so ein Versuch allemal.

Dem schliesse ich mich uneingeschränkt an. Bau' ihn einfach und lass es krachen. Wenn's klappt ist das Ziel erreicht . Wenn's dann doch nicht reicht, kann man das Chassis locker versilbern und sich etwas zulegen, was besser für die von Dir angedachte Verwendung passt .

Gruss
Olli

Gut.

Schön, ich komme langsam wieder in das Thema DIY rein (ist ja schon über 20 Jahre her, damals noch mit Taschenrechner), wenn ich es jetzt noch mit anderen Simu-Programmen außer BassCAD geregelt kriege, ist alles im Lot

Back zum Sub:
Der Sub bekommt ein Eckgehäuse mit dreieckiger Grundfläche.
Boden und beide Seiten sind Raumboden und -wände.
Gestaltet werden Front und Deckel.

Mein bekannter ist nun nicht der, der sich alle 10 Jahre was Neues zulegt , deshalb die Festinstallation.
Der Deckel wird wahrscheinlich eine Sandwichbauweise, die Front gemauert, mit einer MDF oder Spanplatte versehen (leichtere Montierbarkeit des Basses) und alles abschließend mit Schieferplatten verkleidet (hat er noch vom Bad, sehen echt klasse aus).

Vor der Installation werden wir selbstverständlich ein Probegehäuse bauen, sowas soll leichter zu verändern sein als ein kompletter Abriss


Zu den Tops:
Da bin ich zur Zeit sehr fleißig am lesen.
Sie werden (renovierungsbedingt) im Low Budget liegen.

Nach einer Vorselektion werde ich einen neuen Thread öffnen, ich hoffe, ihr könnt mir dabei auch helfen

...aber erst muss ich mich mal in die Simus einarbeiten...



edit:
Die Plazierung der BR-Rohre.

Wenn ich sie zu nahe an den Boden setze, wirkt sich das doch als eine Verlängerung des Ports aus, oder?
Wie weit müsste ich von den Seiten resp. Boden weg bleiben?

Zuerst mal zu den verschiedenen Simu-Programmen: Es gibt eines, bei dem man die Original-Messkurve des Chassis einlesen kann und das dann diese Kurve den Gehäuseberechnungen entsprechend umformt. Das wäre theoretisch nützlich, wenn bekannt wäre, wie die Messkurve entstanden ist. Ist aber nicht bekannt, wie die Originalkurve zustande kam, kann man diese Kurve nicht gebrauchen, denn sie lässt sich nicht in eine Kurve mit unendlicher Schallwand und unendlichem Volumen umrechnen. Und das wäre als Grundlage für jede weitere Umrechnung nötig.
Im Übrigen basieren alle Programme auf den selben Vorgaben von Thiele und Small und liefern daher auch die selben Resultate.

Nun gibt es neben Thiele und Small noch andere "Berechner", etwa Keele oder Hooge. Nimmt man Thiele, so wird da üblicherweise mit einer Systemgüte von 0,707 gearbeitet. Mit dieser Güte erreicht man die tiefst mögliche Grenzfrequenz und den steilsten Abfall ohne Welligkeit des Frequenzgangs. Keele geht von einem grösseren Gehäusevolumen und einer tieferen Abstimmung aus, was aber zu einer Welligkeit führt. Vor allem verschlechtert sich aber das Impulsverhalten.
Hooge arbeitet mit Näherungsverfahren. Da wird erst mal ein Gehäusevolumen nach Thiele berechnet und dann dieses variiert und entsprechend die Abstimmung angepasst. Dies erreichen wir auch mit einem Simu-Programm wie etwa BassCad, indem wir die Simu ausführen lassen (Berechnung nach TIP) und dann das Volumen und die Abstimmung verändern.

Das alles bedeutet, dass es eigentlich keine Rolle spielt, mit welchem Programm wir rechnen, denn es sind immer die gleichen Grundlagen und wir haben nichts anderes zur Verfügung als die Parameter nach Thiele und Small.

Nun zur Frage der Reflexrohr-Position: Wäre das Reflexrohr dicht an einer Wand, müsste seine Länge um etwa 5% verkürzt werden gegenüber der üblichen Berechnung. Ist das Rohr "unendlich" weit von einer Begrenzung entfernt, müsste das Rohr 5% länger gewählt werden als die Berechnung ergibt. Wählt man nun ein Rohr zu lang, so kann man es immer kürzen, während eine Verlängerung nicht so ohne weiteres möglich ist.

Dies zum Einen. Andererseits ist die Berechnung immer "relativ". Die Berechnung einer Box geht mal von einer optimalen Grundlage aus. Das bedeutet null Ohm Kabel, Verstärker und Weiche (letzteres spielt hier keine Rolle). Sind aber solche Widerstände vorhanden, ändert dies Qte der Box und damit verändert sich die ganze Abstimmung. Richtigerweise müsste also dies alles bekannt sein und in die Rechnung eingegeben werden (bei BassCad ist dies möglich).

Weiter spielt es eine Rolle, wie stark die Box bedämpft wird. Nehmen wir einen Lautsprecher an, der mechanisch wenig bedämpft ist (Qms ist gross) und wir bedämpfen das Gehäuse, so wirkt sich das aus wie eine Verringerung von Qms. Und wenn wir Qms und Qes haben, so ergibt sich bei einer Änderung eines der Parameter eine Änderung von Qts und dies macht eine neue Abstimmung nötig.

Nun gibt es keine Angaben über die Bedämpfung der Box oder die Wirkung bestimmter Materialen, die sich unmittelbar umsetzen liessen. Das bedeutet, dass wir je nach Bedämpfung andere Vorgaben hätten und demzufolge auch andere Berechnungsresultate erhalten würden.
Und der Lautsprecher wird nicht nur durch das Dämpfungsmaterial bedämpft. Dies geschieht in bestimmtem Masse auch durch die Schallabstrahlung und folglich durch die Aufstellung der Box. Sicher ist, dass die Bedämpfung mit steigender Frequenz zunimmt. Sicher ist auch, dass die Membranfläche eine Rolle spielt und ob die Box rund in den Raum abstrahlt oder wie hier nur in einen Achtel. Und weiter ist sicher, dass allfällige Bassabsorber im Raum (das können Möbel sein, die man ja nicht berechnen kann) die Bedämpfung des Lautsprechers verändern und so eigentlich in die Berechnung eingehen müssten.

Ich will damit sagen, dass erstens die Berechnung schön und gut ist und eine Grundlage bildet, dass sie aber nie genau sein wird, weil zu viele Unbekannte Einfluss haben. Man kann bei BassCad einen Widerstand einsetzen und damit die Dämpfung variieren. Und wenn die Bedämpfung vergrössert wird, durch Stopfmaterial oder durch die Aufstellung, so muss ein Widerstand mit negativem Vorzeichen eingesetzt werden. Gehen wir von einer Gehäusebedämpfung von 5% aus, so müsste bei einer 8 Ohm Box ein Widerstand von -0,4 Ohm eingesetzt werden. Führe ich die Simu mit diesem Widerstand durch, so müsste ich das Gehäusevolumen um rund 8 Liter verringern, um die optimale Kurve zu bekommen. Allerdings steigt damit die Grenzfrequenz an auf 52Hz.

Sinn meiner Erklärung ist aufzuzeigen, dass man wie gesagt berechnen kann, dass aber das Ergebnis in der Praxis nicht stimmt. Die Abweichungen sind allerdings so gering, dass sie sich durch das Ohr kaum feststellen lassen. Und wenn ich die Abstimmung der Box den Möbeln anpassen müsste, so spielt eine leichte Verstimmung der BR-Rohre durch den Einbau keine nennenswerte Rolle mehr.

Es IST möglich, alles zu berücksichtigen, wenn man weiss, wie stark sich was auswirkt. Weil wir dies aber nicht wissen und weil sich (Dämpfung ergibt negativen Widerstand, Kabel und Verstärker einen positiven) verschiedene Massnahmen gegenseiztig aufheben lohnt es sich nicht, sich zu viele Gedanken zu machen. Die Auswirkungen bleiben immer unter der Hörschwelle.

Hallo Richi,

Leider kann ich keine Angaben machen, unter welchen Bedingungen die TSP gemessen wurden.
Einzig eine Liste aus einem englischsprachigem Forum habe ich im Netz gefunden.
Das Beste wäre es, wir würden sie messen lassen, nach einem oder zwei tagen einwobbeln (der RA lag lange im - trockenen- Dachboden).
Zum Teil unterscheiden sich die TSP doch deutlich von den Herstellerangaben oder anderen Quellen.

Ich denke das wird wirklich das Beste sein.

Zum Reflexrohr:
Das Chassis wird wohl in einer ca. 65cm hohen Schallwand eingebaut.
Rein optisch wäre es am günstigsten, den Bass in dem Bereich der oberen 3/5 und die Reflexrohre im unteren 2/5 einzubauen.



edit: Richi, was ich nicht ganz verstehe, ist die Sache mit dem negativen Widerstand...

(10.07.2010, 14:07)fibbser schrieb: [ -> ]Das Beste wäre es, wir würden sie messen lassen,

Oder selber machen.

http://www.bassreflex.de/index/index1.html

Ah, da schau her...
Beim ersten Überfliegen erscheint mir das durchaus machbar.

Klasse Link , da werde ich mir doch bald ein Multimeter zulegen und dann mal wieder bissel Mathe üben

Hi Volker

Ich staune immer wieder über dich. Wo es um den Bau des Tiers ging haste rumgezickt und nun bist du nicht zu bremsen. Ich finds gut

Es war für mich ein wirklich riesiges erfolgserlebnis, das ich Tag für Tag genießen darf, auch wenn das Finish immer noch zu wünschen übrig lässt

...aber der Virus hat mich gepackt, ich bin auf der Suche nach der ultimativen (Bass-) Welle für die Zeit wenn wir ins große WoZi gehen können
Dafür muss ich aber noch viel lernen.
Vielleicht habe ich angefangen.
Bin gespannt, wie weit ich es schaffe

@ Volker

Zitat:edit: Richi, was ich nicht ganz verstehe, ist die Sache mit dem negativen Widerstand...

Ein negativer Widerstand ist nicht wirklich, den kann man also nicht kaufen. Aber man kann damit rechnen und man kann ihn in einem Verstärker elektronisch nachbilden.

Ein Verstärker hat im Ausgang einen inneren Widerstand und wenn man nichts unternimmt, kann dieser Widerstand irgendwo zwischen 0,5 Ohm und einigen 100 Ohm liegen. Macht man eine Gegenkopplung vom Ausgang, so wird dieser Widerstand kompensiert und geht allmählich gegen Null. Macht man nun eine spezielle "Trickschaltung" so kann man die Kompensation "übertreiben" und damit einen negativen Widerstand erreichen.

Bei einem normalen Widerstand (Ri des Verstärkers) nimmt die Ausgangsspannung ab, wenn ein Strom fliesst. Nehmen wir mal an, wir hätten eine Last von 10 Ohm, einen Ri von 1 Ohm und eine Leerlaufspannung von 11V, so würden wir ohne Last am Ausgang diese 11V messen, mit Last aber nur noch 10V, weil 1V an den internen 1 Ohm abfallen.
Haben wir einen Ri von 0 Ohm, so bleibt die Spannung bei 11V und haben wir einen negativen Ri von 1 Ohm, so steigt die Ausgangsspannung mit steigendem Strom an, wäre also z.B. 10V im Leerlauf und 11V bei einer Last von 11 Ohm.

Wenn wir bei der Box im BassCad-Programm einen positiven Widerstand einsetzen, so sieht es für den Lautsprecher so aus, als ob die elektrische Dämpfung verringert würde. Es wäre also gleichbedeutend einer Vergrösserung der Zahl Qes. Und weil sich Qts dadurch auch verändert, wir aber einen Qts von 0,7 der Box wollen, müssen wir bei so einer Änderung die Berechnung anpassen.

Oder nochmals, etwas anders erklärt:
Für die Berechnung ist es eigentlich egal, wie eine Bedämpfung zustande kommt. Tatsache ist, dass wir die ideale Wiedergabekurve bei einer Systemgüte (Lautsprecher inkl. Gehäuse) von 0,707 erreichen. Also müssen wir diesen Wert anstreben. Nehmen wir einen Lautsprecher mit einer tiefen Güte (0,25), so brauchen wir eine hohe Güte des Gehäuses, also ein kleines Gehäuse, um ein Qts von 0,7 zu erreichen. Hat der Lautsprecher eine Güte Qts von 0,4, so muss die Gehäusegüte kleiner sein, was ein grösseres Volumen verlangt. Und hätte der Lautsprecher ein Qts von mehr als 0,7, so kommen wir nie mehr unter diesen Wert, es gibt also kein Gehäuse, das wirklich passen würde.

Und wenn der Lautsprecher selbst eine Güte von 0,7 hat, so heisst das, dass er selbst kaum bedämpft ist. Wir könnten seine Schwingspule kurzschliessen oder offen lassen, das Berwegen der Membran von hand wäre immer gleich hart. Somit würde der Widerstand (die Ohm in der Simu) keine Rolle spielen. Wenn wir aber diesen "Widerstand" verringern könnten, der im Lautsprecher selbst sitzt (schwacher Magnet, daher wenig Rückwirkung), könnten wir die Bedämpfung verbessern.

Wenn also ein zusätzlicher Widerstand in der Simu die Dämpfung verringert, so muss doch ein verkleinerter Widerstand die Dämpfung verbessern und damit Qts absenken (kleine Zahl = grosse Dämpfung). Und weil dies nicht so ohne weiteres geht, setzen wir einen negativen Wert ein.
Aber weil es den negativen Widerstand nicht eigentlich gibt, können wir die Dämpfung des Gehäuses nicht nur mit dem Lautsprecher selbst vornehmen (Qts des Chassis) sondern auch durch Dämpfungsmaterial. Und wenn wir rechnerisch das Q der fertigen Box nicht unter 0,7 bringen, so müssen wir halt mit einem negativen R rechnen und dieser verbessert die Dämpfung genau so wie die Stopfwatte die Dämpfung verbessert.

Das Ganze ist also eigentlich eine Rechnung und Überlegung, aber keine reale Massnahme, denn wir können das Dämmmaterial nicht wirklich in einen negativen Widerstand umrechnen, weil wir meist die Dämmwirkung nicht kennen. Steht aber irgendwo von 10% Dämmung (was immer dies bedeuten soll), so setze ich beim R einen negativen Wert von 10% der Nennimpedanz ein und kann so die Wirkung der Dämpfung ungefähr abschätzen. Wie viel Watte aber 10% sind, weiss ich damit auch noch nicht...

Richi, ich glaube ich habs gerafft

Einen negativen Widerstand setze ich letztlich nur zur Berechnung der Dämpfung mittels Dämpfwatte oder ähnliches ein.
damit kann ich diesen "Dämpfungsfaktor" in der Art umsetzen, dass ich aufgrund der Berechnungen mit solch einem negativen Widerstand das Verhältnis "Verkleinerung des Gehäusevolumens zu Dämpfung des Gehäuses bei gleichbleibendem QTC" näher bestimmen kann.
Mit anderen Worten, ich kann errechnen, um wie viel ich die Box in Liter kleiner machen kann, bei Verwendung eines Materials, das die Güte der Box um X% verringert?

Auch wenn es diesen negativen Widerstand real nicht gibt (das war es, was mir Probleme bereitete in meiner Vorstellung und Logik)

Hallo Volker, Du siehst dies fast richtig. Den negativen Widerstand gibt es nämlich wie erwähnt bei einem Verstärker oder er lässt sich zumindest züchten.
Wenn Du mal einen Lautsprecher bei BassCad simulierst, so kannst Du einen negativen Widerstand einsetzen, der im Wert kleiner sein muss als der Minimalwiderstand (Drahtwiderstand) des Lautsprechers (wäre er grösser, so gibt es keine Anzeige mehr, da er in der Praxis den Verstäker zum schwingen brächte).
Ohne Widerstand ergibt sich bei einer geschlossenen Box der typische Abfall mit maximal 12dB Steilheit pro Oktave.
Mit einem negativen Widerstand wird die Steilheit reduziert auf bis zu 6dB und die Kurve verläuft gerade, mit dieser konstanten Neigung. Dies ist mal das Eine. Wenn ich mir also eine Kombi aus Lautsprecher und so einem Verstärker zusammenstelle, so kann ich mit einer Entzerrung von konstant 6dB Bassanhebung pro Oktave eine "unendlich" lineare Wiedergabe erreichen (zumindest im Bass). Und wenn ich das Gehäuse grösser oder kleiner mache, so ändert sich nur der abgegebene Schallpegel, nicht aber der Frequenzgang. Der Grund ist folgender:

Hätte ich einen Lautsprecher mit 100% Wirkungsgrad, so müsste er genau das tun, was das elektrische Signal befiehlt. Mehr tun kann er nicht, weil es im normalen Leben nicht mehr als 100% Wirkungsgrad gibt. Und weniger kann er nicht tun, weil dies nicht mehr 100% wären.
Ein Lautsprecher hat aber keine 100%, sondern vielleicht nur 1% (92dB Kennschalldruck). Mit einem normalen Verstärker wird also ein Fehler des Lautsprechers von bis zu 99% bleiben. Und wenn ich dem Lautsprecher die Membran blockiere, so ändert sich seine Leistungsaufnahme (ausserhalb der Eigenresonanz) nur um 1%. Wenn ich aber den Drahtwiderstand ausgleiche, indem ich dem Verstärker einen gleich grossen negativen Widerstand anzüchte, so wirkt sich ein Blockieren der Membran um ein vielfaches stärker aus. Wir bekommen damit eine wesentlich bessere Kontrolle des Lautsprechers und wir können so Lautsprecher bauen, die fast gehäuseunabhängig optimal spielen. Zumindest theoretisch.

Praktisch ist es so, dass ja nicht nur der Draht einen Widerstand darstellt, den wir kompensieren können, sondern dieser Drahtwiderstand verändert sich mit der Wärme. Wir müssten also den negativen Widerstand mit dem gleichen Temperaturgang versehen wie den Schwingspulenwiderstand und müssten ihn auch thermisch mit jenem koppeln.
Weiter haben wir den induktiven Widerstand (durch die Drahtwindungen) und auch diesen müssten wir genau nachbilden. Und dummerweise ist dieser Wert bei der Schwingspule nicht konstant, denn der Eisenkern-Anteil ändert sich bei der Auslenkung. Auch das müssten wir eigentlich nachbilden. Wenn uns dies gelänge, ergäbe sich bei jeder Frequenz, jeder Temperatur und jeder Auslenkung eine genaue Kompensation des realen Drahtwiderstandes durch den negativen Widerstand und wir hätten zumindest ein ideales Verhalten des Membran-Antriebs.

Bekanntlich haben Röhrenverstärker einen grossen Ri, also einen kleinen Dämpfungsfaktor. Um dies auszugleichen haben einige Hersteller (vor allem Klein & Hummel / Telewatt) Röhrengeräte mit einem negativen Ri versehen, um den totalen Ri klein zu halten.
Und es gab Aktivboxen von Cabasse mit so einem Transistorverstärker mit negativem Ri und das gab es ebenfalls im Studiobereich von Studer. Allerdings war jeweils die Kompensation der Induktivität, der Temperatur und der Auslenkung mangelhaft, sodass sich die Vorteile sehr in Grenzen hielten. Und ist die Kompensation nicht perfekt, so kann sich das Einschwingen deutlich verschlechtern gegenüber einem normalen Verstärker/Lautsprecher.

Generell kann man aber folgendes ableiten: Je konstanter die Lautsprecherimpedanz ist, desto stärker und gleichmässiger kann die Kontrolle des Lautsprechers durch den Verstärker sein. Allerdings betrifft dies immer nur den Membranantrieb. Was dann die Membran selbst daraus macht, ob sie klirrt, flattert oder Resonanzen zeigt, wirkt sich selten auf die Schwingspule aus und damit werden diese Fehler selbst durch die besten Kompensationen und Regelungen nicht behoben.

Nochmals vielen Dank für deine Ausführungen, Richi


So, weiter gehts.
Ein netter User aus einem Nachbarforum hat mich darauf aufmerksam gemacht, dass mir bei der Umrechnung von cu/ft in Liter ein Fehler unterlaufen ist somit ist das Vas etwas mehr als 90L und nicht 130L.

Die Simu sieht dann folgendermaßen aus (vielen Dank an "doeter"):
F-Gang


BR-Ports


Xmax bei 150Watt


Wie man sehen kann, steigt der Hub unterhalb von 40 Hz rapide an.
Hier muss ich bei meinem Kumpel noch bissel Überzeugungsarbeit leisten, sonst geht das mit entsprechender Musik und -pegel in die Hose.
Der Treiber könnte unterhalb 40 Hz sehr schnell an seine mechanischen Grenzen kommen.
Hier ist ein effektiver Low Cut gefordert.

Die Simus dienen erstmal nur als Anhalt.
Um sicher zu gehen werden die TSP, so es denn klappt terminlich, nächste Woche von Profis nachgemessen.

edit: reschdschreibschwäsche korigiehrt