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Wie wichtig sind Weichenbauteile in einer Passivbox

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    Wie wichtig sind Weichenbauteile in einer Passivbox

    Es wird ja immer wieder gerne dikutiert, was zum Beispiel eine HighEnd Box von einer 0815 Box unterscheidet. Hier gibt es viele Punkte zu beachten, und ich habe immer wieder darauf hingewiesen, wie wichtig die Qualität von den verwendeten Bauteilen ist. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um die Chassis, Gehäusekonstruktion, oder Weichenbauteile. Gerade letzteren wird zu oft wenig Beachtung geschenkt.

    Damit sich Interessenten mal ein Bild darüber zu machen können, wie wichtig Weichenbautele sein können, habe ich letztens einige Messungen an meiner SONUS NATURA 331 durchgeführt. Der Tief- Mittelton wird bei ca. 150Hz getrennt, was dazu führt, dass recht große Spulen für den Hochpaß benötigt werden. Grundsätzlich gilt bei mir, dass Luftspulen, besonders Bandspulen, oder auch Folienspulen bei mir zum Einsatz kommen. Die Spulen haben den Vorteil, dass sie sich praktisch unter jeder Last, ideal verhalten. Ausserdem leiden sie wenig unter Mikrofonieefekten. Dies wurde schon ausführlich in einschlägigen Fachmagazinen gestet und bewiesen. Dazu kann man interessantes bei MUNDORF lesen:



    Wenn aber wie in meinen Fall die Spulen nicht in Frage kommen, weil ich sehr niedrige Innewiderstände brauche, dann greife ich auf Trafokernspulen, oder Kernspulen zurück, die als Backlackspulen ausgelegt sind. Der Backlack sorgt dafür, dass die Windungen nach dem Aufspulen miteinander verklebt werden, und somit beugt man auch Mikrofonieefekten entgegen.

    Die Frage, die sich bestimmt viele Interessenten von Passivlautsprechern stellen ist, ob so etwas tatsächlich bedeutend sein kann. Daher habe ich mal unterschiedlich Messungen gemacht. Dabei habe ich die Klirrwerte meines Miteltöners gemmessen, und zwar ohne Hochpaßweiche, mit 0815 Weichenbauteile ( die ich aus einer bekannten HiFi Box entnommen habe, die ich für eine Kunden umgebaut habe... ), und mit HighEnd Weichenbauteile, in diesen Fall eine Trafokernspule von Mundorf, als Backlack Version. Die Ergebnisse sind aus meiner Sicht sehr erschreckend, den sie zeigen, dass selbst bei gehobener Zimmerlautstärke, bei ca. ca. 96dB gemessen, starke und auch hörbare Unterschiede auftreten. Für diese Lautstärke brauchen meine SONUS NATURA 331 eine Betriebspannung von ca. 8 Volt, was bei einen 8 Ohm Lautsprecher eine Leitung von 8 Watt entspricht ( mein Mitteltöner hat eine Impedanz die eher 6 Ohm ist, und da sprechen wir von ca. 10 - 11 Watt Leistung ).

    Nun zu den Messungen:

    Diese Kurve zeigt, der Gesamtklirrfaktor ( THD ) des Mitteltöners, ohne Weiche. Wie zu erwarten, ist der Klirr unter 200Hz recht hoch. In dieser Graphik nicht zu sehen, ist die Aufspietung in den K2, K3, K4, und K5 Werte, aber zur Erläuterung, der THD ist im Wesentlichen durch den K2 bestimmt. K3, K4, und K5 liegen bei ca. 1/10 des K2. Wie viele von Euch wissen, sind laut Untersuchungen, die "ungeraden" Klirrfaktoren kritisch.



    Die nächste Kurve zeigt die THD mit der 0815 Weiche. Ich war sehr erschrocken, wie ich das sah, den wie zu erwarten war, sind die Klirrwerte unterhalb von 200Hz gesunken, aber im Detail waren sie haupsächlich durch K3 bestimmt, die zum Teil, besonders unterhalb von 200Hz über den K2 Werten lagen. Dies hat man in vielen Musikstücken gehört, besonders wenn Grundtöne gespielt wurden. So klangen Klaviere zum Teil recht verzerrt, wie auch manche e-Baßgitarren. Das hat sich auch bei lauteren Musikpassagen durch ein "Knacken" bemerkbar gemacht. Hier sei zu erwähnen, dass die benutzte Spule eine I-Kernspule war, mit einen recht kleinen Durchmesser, aber wie gesagt, besagtes Bauteil hatte ich aus einer bekannten HiFi Box entnommen, und dort wurde sie ähnlich wie bei mir benutzt...



    In der nächten Grafik sind nun die Klirrwerte für die HighEnd-Weiche zu sehen. Wie in der ersten Grafik, sind im Wesentlichen die THD durch K2 Werte bestimmt. K3 und K5 zum Beispiel liegen im gemessen Bereich unter 0,5%.



    Noch eine Bemerkung zu den Messungen: Die höhere THD im Bereich von ca. 400 Hz sind auf Resonanzen in meinen Hörraum zurückzuführen. In diesen Frequenzbereich fangen Türen, Bodenlaminat, und andere Möbel stark in Resonanz zu kommen. Das dem so ist, zeigt auch, dass die Werte stärker schwanken, als in den anderen Bereichen.

    Wichtig aber für mich ist zu sehen, dass es durchaus eine Berechtigung für HighEnd Komponenten gibt. Dies wird ja immer wieder in Frage gestellt. In meinen Fall macht sich die Benutzung von hochwertigen Weichenbauteile bezahlt, und noch viel wichtiger für mich ist, dass dies nicht nur eine meßtechnische Angelegenheit ist, sondern auch hörtechnisch gut nachvollziehbar. Wie so oft, macht wahrscheinlich der Herstellungspreis den Unterschied. Meine HighEnd Version kostet ca. 10 mal mehr, als eine 0815 Version...
    Gewerblicher Teilnehmer

    Happy listening, Cay-Uwe.

    www.sonus-natura.com

    #2
    Sehr interessante Messungen!!!

    Die Unterschiede sind schon deutlich!

    :F
    Mfg Günther

    Kommentar


      #3
      Bei Kondensatoren und Spulen geht Qualität halt voll ins Geld. Wobei man es bei den Kondensatoren sicher nicht so leicht hat die Unterschiede nachzuweisen wie bei den Spulen.
      Was ich nicht ganz verstehe ist warum du hier von Highend Teilen redest. So wie ich es sehe hast du gezeigt dass Kernspulen gerne in die Sättigung gehen, je kleiner desto schneller. Oder soll das ein anderer Effekt hier sein?

      Eins ist jedenfalls klar: Wenn man sich die Zeitschriften aufmerksam durchblättert, merkt man schnell dass selbst die hochpreisigen Lautsprecher oft mit Elkos und Kernspulen ausgestattet sind. Hier wird gern gespart weils die Kundschaft da am wenigsten checkt und weil die Preissprünge gewaltig sind. Meistens steht sogar noch als Kommentar trotzdem sowas wie "Erlesene Bauteile" oder "nur das beste verbaut.."




      lg wolfgang

      Kommentar


        #4
        Zitat von ken Beitrag anzeigen
        Bei Kondensatoren und Spulen geht Qualität halt voll ins Geld. Wobei man es bei den Kondensatoren sicher nicht so leicht hat die Unterschiede nachzuweisen wie bei den Spulen.
        Was ich nicht ganz verstehe ist warum du hier von Highend Teilen redest. So wie ich es sehe hast du gezeigt dass Kernspulen gerne in die Sättigung gehen, je kleiner desto schneller. Oder soll das ein anderer Effekt hier sein?

        Eins ist jedenfalls klar: Wenn man sich die Zeitschriften aufmerksam durchblättert, merkt man schnell dass selbst die hochpreisigen Lautsprecher oft mit Elkos und Kernspulen ausgestattet sind. Hier wird gern gespart weils die Kundschaft da am wenigsten checkt und weil die Preissprünge gewaltig sind. Meistens steht sogar noch als Kommentar trotzdem sowas wie "Erlesene Bauteile" oder "nur das beste verbaut.."




        lg wolfgang
        Wolfgang,

        das hat natürlich auch mit der Sättigung was zu tun. Was für mich erschreckend war ist, dass diese 0815 Spule ähnlich eingesetzt wurde wie in meinen Fall. Es handelt sich dabei um eine Paralellspule in einen 12dB Hochpaß...

        Ja bei den Kondesatoren wird es schon viel schwieriger. Meistens reichen schon gute MKP aus. Bis jetzt habe ich nur einmal richtig nachvollziehen können, was es bedeutet einen HighEnd Kondesator Silber Gold Oil von MUNDORF einzusetzen. Das war im Zusammenhang mit den MUNDORF AMT. Da gab es hörtechnisch, und auch meßtechnisch Unterschiede...

        ELKOS haben eigentlich nichts in Weichen zu suchen, wobei ich ehrlicherweise sagen muß, dass ich einige ELKOS besitze, die schon über 20 Jahre in Benutzung sind ( für Testaufbauten, Prototypen, etc. ) und immer noch ihre Werte gut halten...

        Ja. leider werden solchen Sachen von vielen Magazinen etwas stifmütterlich behandelt...
        Gewerblicher Teilnehmer

        Happy listening, Cay-Uwe.

        www.sonus-natura.com

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          #5
          Das sind tatsächlich recht interessante Messungen. So groß hätte ich die Unterschiede nicht erwartet.

          Allerdings sieht man bei der ersten Grafik, dass dieses Chassis eben ein Mitteltöner ist. Kein Wunder also, dass dieses mit den Bassfrequenzen völlig überfordert ist.

          Gruß
          David
          Gruß
          David


          WEBSEITE HiFiAKTIV: Klick mich
          Einen "Audio-Laien" erkennt man daran, dass er sich viel mehr mit Audiokomponenten beschäftigt als mit Raumakustik, LS-Aufstellung und Hörplatzwahl.
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            #6
            Zitat von Cay-Uwe Beitrag anzeigen
            Ausserdem leiden sie wenig unter Mikrofonieefekten. Dies wurde schon ausführlich in einschlägigen Fachmagazinen gestet und bewiesen. Dazu kann man interessantes bei MUNDORF lesen:

            Hallo Cay-Uwe,

            auf der Mundorf-Seite sind Vibrationsmessungen abgebildet. Die stärker "verkleisterten" vibrieren bei Anregungen weniger, das hätte man wohl auch so geglaubt.
            Messungen zum Mikrophonie-Effekt, d.h. mechanisch bedingte Änderung elektrischer Parameter habe ich da nicht gefunden. Ein Beweis ist das nicht.

            Grüße,

            Uwe

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              #7
              @ Uwe , die Klang & Ton sowie die Hobby Hifi .. haben das schon mal gemessen ..

              nur frag mich jetzt nicht in welchen Ausgaben jeweils ... :C

              Da gab es sehr drastische unterschiede im Mechanischen Aufbau und die Daraus Resultierenden Elektrischen Effekte ..

              Sättigung sowie Mikrophonie Empfindlichkeiten , waren in Messdiagrammen nachweisbar ..

              zu Guter Letzt auch Hörbar ...

              Und Tatsächlich wird das meisste am Potenzial von Speakern in den Weichen Verloren ..


              grüsse , Florat


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                #8
                Hobby HiFi 6/2001:


                quelle: Hobby HiFi



                lg wolfgang

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                  #9
                  Zitat von Cay-Uwe Beitrag anzeigen
                  Nun zu den Messungen:
                  Beide Weichen hatten den gleichen Frequenzgang, d.h. waren gleich dimensioniert (gleiches L und C)?

                  Gruß
                  Thomas

                  Kommentar


                    #10
                    Zitat von pachulke3 Beitrag anzeigen
                    Beide Weichen hatten den gleichen Frequenzgang, d.h. waren gleich dimensioniert (gleiches L und C)?

                    Gruß
                    Thomas
                    Thomas,

                    ja, beide Weichen gleich dimensioniert. C=150uF, L=3,9mH. Es lag eindeutig an der 0815 Spule, denn auch unterschiedliche Kondensatoren habe ich getestet. ELKO oder MKP hat meßbar kein Unterschied gemacht.
                    Gewerblicher Teilnehmer

                    Happy listening, Cay-Uwe.

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                    Kommentar


                      #11
                      Danke!

                      Endlich mal ein schalicher Beitrag mit dem man etwas anfangen kann.:B

                      Ich habe mal wieder ein paar Details dazugelernt, über die ich mir noch nie Gedanken gemacht habe.
                      Ich habe bis jetzt nur eine Spule vergossen und das war die in einem Dimmer... weil sie brummte. Das das auch bei Weichen eine rolle spielt ist eigentlich logisch.

                      Christian
                      Was nicht passt wird passend gemacht.
                      To invent, you need a good imagination and a pile of junk.
                      - Edison

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                        #12
                        Zitat von Hifiaktiv Beitrag anzeigen
                        Das sind tatsächlich recht interessante Messungen. So groß hätte ich die Unterschiede nicht erwartet.

                        Allerdings sieht man bei der ersten Grafik, dass dieses Chassis eben ein Mitteltöner ist. Kein Wunder also, dass dieses mit den Bassfrequenzen völlig überfordert ist.

                        Gruß
                        David
                        David,

                        die Messungen zeigen den Frequenzgang nicht, aber zur Info, bei 100 Hz ist der Pegel ca. 18dB gegenüber den Maximalpegel abgefallen. Dies ist eine Messung ohne den Tieftöner. Wenn der mitläuft, sieht das Ganze anders aus. Da liegt der THD ab ca. 60Hz, unter gleichen Bedingungen unter 0,5%. Erst unterhalb von 60Hz steigt der Klirr an, und liegt in üblichen Bereichen.
                        Gewerblicher Teilnehmer

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                          #13
                          Zitat von Selfmade-Man Beitrag anzeigen
                          Danke!

                          Endlich mal ein schalicher Beitrag mit dem man etwas anfangen kann.:B

                          Ich habe mal wieder ein paar Details dazugelernt, über die ich mir noch nie Gedanken gemacht habe.
                          Ich habe bis jetzt nur eine Spule vergossen und das war die in einem Dimmer... weil sie brummte. Das das auch bei Weichen eine rolle spielt ist eigentlich logisch.

                          Christian
                          Christian,

                          das ist schön zu hören, besser gesagt zu lesen, dass es Dir weiterhilft. Du selbst hast Dir die Ursache mit Deinem Beispiel zum Teil selbst erklärt. Dass Trafos brummen, liegt daran, dass das erzeugte Magnetfeld die Windungen zum Vibrieren bringt. Dabei ändern sich die Werte der Spule, was auf eine Weiche bezogen bedeutet, dass Trennfrequenzen nicht sauber eingehalten werden können. Dabei kann es auch zu Verzerrungen kommen. Diese Effekte gibt es bei den besagten Bandspulen oder Folienspulen nicht. Sind die Windungen wie bei Backlackspulen, oder vakumgetränkte Spulen, verklebt, dann sind diese Probleme auch so gut wie gelöst.
                          Gewerblicher Teilnehmer

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                            #14
                            Zitat von Cay-Uwe Beitrag anzeigen
                            Dass Trafos brummen, liegt daran, dass das erzeugte Magnetfeld die Windungen zum Vibrieren bringt.
                            In der HTL haben wir das anders gelernt: nicht die Windungen vibrieren, sondern das Umpolen des Magnetfeldes im Eisenkern ist auch mit einer minimalen Volumensänderung verbunden, und da da 50mal pro Sekunde passiert (bzw. 100mal), ergibt das ein Brummen.

                            Oder wie ein Lehrer die Frage einer Schülerin nach dem Brummen beantwortet hat: "Wenn sie 50 Perioden in der Sekunde hätten, würden sie auch brummen."

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                              #15
                              Zitat von visir Beitrag anzeigen
                              In der HTL haben wir das anders gelernt: nicht die Windungen vibrieren, sondern das Umpolen des Magnetfeldes im Eisenkern ist auch mit einer minimalen Volumensänderung verbunden, und da da 50mal pro Sekunde passiert (bzw. 100mal), ergibt das ein Brummen.

                              Oder wie ein Lehrer die Frage einer Schülerin nach dem Brummen beantwortet hat: "Wenn sie 50 Perioden in der Sekunde hätten, würden sie auch brummen."
                              Denn Spruch kenne ich auch. Die Vibrationen könne sich auf die auch auf die gesamte Konstruktion übertragen, was zu Änderungen führen kann. Wie gesagt, auch die Sättigungseffekte der Kerne werden zu Verzerrungen führen, und das ist was ich bei meiner 0815 Spule als Ursache für die Verzerrungen ansehe.
                              Gewerblicher Teilnehmer

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