1 x 15" Kompaktbox

Lautsprecher-Boxen Selbstbau
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bea
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1 x 15" Kompaktbox

#1

Beitrag von bea » 06.07.2011, 01:07

Hallo Leute,

weil es gerade so schön passt, beginne ich mal mit einem Baubericht über eine Bassbox.

Nach mehreren recht gut funktionierenden Prototypen mit 10ern und 12ern solls ein 15"-Zöller werden. Ein möglichst hoher Gesamtwirkungsgrad wird angestrebt - ich möchte mit eher leistungsschwachen Verstärkern darüber spielen. Belastbarkeit ist beim heutigen Stand der Technik allerdings in der Regel ohnehin kein Thema. Das Chassis sollte leicht sein und in einer kompakten Box laufen.

Nach ein paar Recherchen und Simulationen haben ich mich für ein Neodym-Chassis von Eminence entschieden, nämlich den Kappalite 3015A. Das Chassis hat so mit den höchsten Wirkungsgrad unter den in Frage kommenden PA-Chassis. Heute ist er frisch eingetrudelt, gerade noch rechtzeitig vor der Preiserhöhung. Angesichts des Preises war das für mich wichtig ...
Er soll in eine Box von 42x42 cm bei 50 cm Tiefe - Innen 39x42x44 cm. Volumen 72 l, Abstimmung auf 52 Hz. Hier eine Simulation mit LspCAD als ersten ANhaltspunkt. Wichtig ist erfahrungsgemäß eine Abstimmung mit einer leichten Resonanzüberhohung so um die 80-100 Hz. Details können nachträglich beeinflusst werden, indem man die Abstimmfrequenz verändert. Bei den beiden Prototyp-Boxen trafen die Ergebnisse allerdings recht gut.
Die Seitenlängen der Box liegen nah beisammen. Daher werde ich sorgfältig bedämpfen müssen, besonders den zentralen Teil der Box. Als Gehäusematerial ist Pappelmultiplex vorgesehen, vermutlich 15 mm, aber mit Innenversteifungen. An dieser Stelle greife ich auf die Erfahrungen mit zwei Prototypen zurück, die ich in den letzten Monaten gebaut habe.

Oberfläche: irgendwie habe ich keine Lust auf Tolexen, den Bezug mit irgendwelchen Stoffen. Schmutzfänger wie Beflockung kommen erst recht nicht in Frage. Daher denke ich momentan daran, die Box einfach dunkelrot zu beizen und sie dann zu lackieren. Oder zu wachsen oder zu ölen... mal sehen.

Die Tage werde ich das Holz besorgen und mir zuschneiden lassen - ich habe hier nur sehr begrenze Möglichkeiten in bezug auf Werkzeug. Also: Fortsetzung folgt...
LG

Beate

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Re: 1 x 15" Kompakbox

#2

Beitrag von 12stringbassman » 06.07.2011, 11:45

Aaaah! Ein Lautsprecher-Projekt! (clap3)

Hast Du mal dran gedacht, mit einer Hochpassgefilterte Bassreflex-Box zu experimentieren? Mit einem Qts von 0,34 wäre der Kappalite 3015 fast ideal für eine Abstimmung 6. Ordnung.
Kann man mit LspCAD auch den Verlauf der Mebranauslenkung simulieren?
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Re: 1 x 15" Kompakbox

#3

Beitrag von Ganorin » 06.07.2011, 12:17

Hi Hiasl, Geil!
Ein Satz uind ich hab gerade noch nichtmal Bahnhof verstanden...Du scheinst Dich hier wirklich gut auszukennen...
Grosse Frage: (whistle) (whistle) (whistle) (whistle) (whistle) (whistle) (whistle)
moechtest Du nichtmal wie 'the Dude' mit seiner Lackieranleitung im alten Forum ein Amp & Roehrenbau Grundwissen fuer Dummies zusammenfassen
(whistle) (whistle) (whistle) (whistle) (whistle) (whistle) (whistle)

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Re: 1 x 15" Kompakbox

#4

Beitrag von bea » 06.07.2011, 12:33

Ja, das geht, ebenso auch unterschiedliche Dämpfungsfaktoren. Die Membranauslenkung schaue ich mir grundsätzlich mit an, seit ich mal ein 100-W-Chassis mit der M40 gehimmelt habe. Zumindest in der freien Version fehlt die Simulation der Gruppenlaufzeit.

Eine Abstimmung 6. Ordnung möchte ich in diesem Projekt erstmal nicht machen. Das hat mehrere Gründe:

a) die Box soll zügig fertig werden - ich benötige sie in ein paar Wochen auf der Bühne.
b) vor allem aber möchte ich die Tiefen nicht weiter beschränken -> 5-Saiter. Sie soll vor allem mit meinen relativ leistungsschwachen Röhrenverstärkern klingen, insbesondere mit der M40, die ziemlich pickig in bezug auf Boxen ist (der Bassking benötigt wohl noch ein wenig Arbeit, bis er wirklich einsetzbar ist). Wegen der geringen Leistung, mit der der Kappalite gefahren werden wird, meine ich auch auf eine Hochpassfilterung verzichten zu können.
LG

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Re: 1 x 15" Kompakbox

#5

Beitrag von 12stringbassman » 06.07.2011, 15:46

Ganorin hat geschrieben:moechtest Du nichtmal wie 'the Dude' mit seiner Lackieranleitung im alten Forum ein Amp & Roehrenbau Grundwissen fuer Dummies zusammenfassen
Ich hab damit, was Lautsprecher angeht, schon mal vor geraumerer Zeit angefangen, aber irgendwie bin ich nicht weitergekommen.
http://www.gitarrebassbau.de/viewtopic.php?f=34&t=136

@Bea: (Alex: aufgemerkt ;) )
So eine BR-Abstimmung 6. Ordnung bringt ein ggf. kleineres Gehäuse-Volumen bei nach unten erweiterter Wiedergabe und aufgrund geringerer Mebranauslenkung trotzdem höherer Schalleistung.
Zur mMn. besten Abstimmung sollte der Lautsprecher allerdings ein Qts von ziemlich genau 0,31 haben. Ist es größer, kann man das mit einer Endstufe mit negativer Ausgangsimpedanz (wenige Ohm bis max -Re) hinbiegen, was ich allerdings bisher noch nicht mit einer Röhrenendstufe probiert habe.
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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#6

Beitrag von bea » 06.07.2011, 17:05

Wäre wohl eher erstmal was für meine "Spielkiste" - die Box mit dem Beta 12 und der Harley Benton Sound Clamp (*g*) ...

Hast Du da Links zur Theorie? Habe ich es richtig im Kopf, dass man dazu auch Filter im Verstärker benötigt?
LG

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#7

Beitrag von Bermann » 06.07.2011, 20:32

Schau mal hier nach:

http://greenboy.us/fEARful/

Gruß Hermann

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#8

Beitrag von bea » 06.07.2011, 23:28

Danke! Klingt interessant. Auch wenn ich bewusst ein etwas anderes Konzept vorhabe, habe ich was für mein Projekt gelernt.
LG

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#9

Beitrag von Dark_Star » 06.07.2011, 23:34

bea hat geschrieben:Hallo Leute,
Oberfläche: irgendwie habe ich keine Lust auf Tolexen, den Bezug mit irgendwelchen Stoffen. Schmutzfänger wie Beflockung kommen erst recht nicht in Frage. Daher denke ich momentan daran, die Box einfach dunkelrot zu beizen und sie dann zu lackieren. Oder zu wachsen oder zu ölen... mal sehen.
Also ich würde eine Box die regelmässig auf der Bühne zum Einsatz kommt nicht lackieren, sondern mit irgendeinem günstigen aber robusten Teppich bekleben und dann Aluleisten auf die Kanten und Schutzecken draufschrauben.
Bei meiner 4x10" (Gitarren-)Box hat sich das gut bewährt.
Für Bass und sonstiges habe ich übrigens eine 2/3 Wege Kombi mit 2 Hochtönern + 12" in einem Gehäuse und einem separaten 15". In einer externen Kiste befinden sich sowohl eine 2 Wege als auch eine 3 Wege Frequenzweiche. Damit kann ich beide Boxen flexibel zusammen oder getrennt betreiben.
Da ich beim Bau aber in "große Lautsprecher brauchen Volumen" verfallen bin, ist das nicht wirklich so einfach transportabel.

Ich würde einen 15" auch eher als Bassreflex evtl. noch mit Hochtönern bauen.
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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#10

Beitrag von 12stringbassman » 07.07.2011, 10:13

bea hat geschrieben:Hast Du da Links zur Theorie? Habe ich es richtig im Kopf, dass man dazu auch Filter im Verstärker benötigt?
Es wird ein aktives Hochpassfilter II. Ordnung vor der Endstufe benötigt. Das ist je nach Art der Abstimmung aber kein "normales" HP-Filter mit einer Resonanzgüte von 0,707 (d.h. -3dB bei der Resonanzfrequenz), sondern irgendwas deutlich drüber oder drunter.
Der Trick besteht darin, zusammen mit der BR-Box eine saubere Hochpassfunktion VI. Ordnung hinzubekommen. Die Bassreflexbox stellt ja eine Hochpassfunktion IV. Ordnung dar. Zwei der drei Pole der Filterfunktion VI. Ordung werden also von den beiden Schwingkreisen der BR-Box übernommen und ein Pol vom aktiven Filter.

Also nicht einfach eine für sich gut funktionierende BR-Box nehmen und davor einen Mischpult-EQ mit HP-Filter klemmen. Auf diese Art schneidest Du tatsächlich Bässe unten weg.

Bei der von mir bevorzugten Abstimmung fallen die drei Resonanzfrequenz des Filters, der BR-Box und des Tieftöners auf eine Frequenz zusammen und der elektrische Filter hat eine Resonanzgüte von ca. 2,0, d.h. die Spannung der Endstufe wird im Bereich der BR-Resonanz um ca. 6dB angehoben. Der Tieftöner wird also in einem Frequenzbereich, wo die Membranauslenkung ein Minimum hat, zusätzlich angeblasen und unterhalb, wo die Auslenkung sehr schnell wieder sehr groß wird, begrenzt das Filter den Membranhub und schützt so den Lautsprecher vor mechanischer Beschädigung.
Das funktioniert sehr gut. Auf diese Weise hab ich mal einen Studiomonitor gebaut mit speziellen 15"-Tieftönern (2 Stück pro Seite) und einem Volumen von 150L mit einer -3dB-Frequenz von 18Hz. Wenn m an da mit geeignetem Musikmaterial mal richtig Dampf gegeben hat, glaubten die Kunden an ein Erdbeben ;)

Von Jörg Panzer gibt es ein (inzwischen leider vergriffenes) Buch "Die Konstruktion von Basslautsprechergehäusen: der Entwurf von Basslautsprechergehäusen mit Hilfe der Filtertheorie". Da ist das sehr gut erklärt.

Die verschiedenen möglichen Abstimmungen zu einem vorhandenen Tieftöner kann man mit Jörgs Software AkaBak recht schnell finden. Die Software ist ein allerdings 15 Jahre altes 16-Bit-Programm, das auf 64-Bit-Betriebssystemen nicht läuft. Aber er schreibt grad an einem Update.
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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#11

Beitrag von bea » 07.07.2011, 13:00

Hallo,

nach dem vergriffenen Buch kann ich ja mal suchen, brauch ja eh etwas jenseits des Dickason. Vielleicht habe ich ja Glück. Ansonsten könnte man ja auch mal schauen, ob es an irgendeiner Uni-Bibliothek rumfliegt.

Gerade beim Lesen habe ich darüber nachgedacht, ob man das auch passiv machen kann. Sollte natürlich gehen - aber vermutlich auf Kosten des Wirkungsgrads.

Die aktive Variante wird schwierig, weil sie erheblich mehr Leistung von den Endstufen fordert: P=U**2/R - 6 dB Resonanzüberhöhung macht nen Faktor 4 für die benötigte Verstärkerleistung aus ...

das war wohl auch der Grund, warum ich das erstmal nicht weiter verfolgt habe, als Du das Konzept das erste Mal erwähnt hattest.
LG

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#12

Beitrag von 12stringbassman » 07.07.2011, 15:04

bea hat geschrieben:Die aktive Variante wird schwierig, weil sie erheblich mehr Leistung von den Endstufen fordert: P=U**2/R - 6 dB Resonanzüberhöhung macht nen Faktor 4 für die benötigte Verstärkerleistung aus ...
Hallo Bea,

mein Vorschlag war nur eine von mehreren Möglichkeiten. Erstens gibt es verschiedene Hochpassfunktionen, und zweitens kann das elektrische Filter jeden der drei Filterpole bilden. In meinem Vorschlag wäre der Pol mit der höchsten Güte durch das Filter realisiert.
Das geht natürlich auch anders. Die drei Teilfilter haben alle drei unterschiedliche Filtergüten. Man kann auch den mit der flachsten Kurve elektrisch machen und die beiden anderen mit der Box.

Konkret heißt das für den Kappalite3015 ("A" hab ich nicht gefunden):

Qts=0,34 Vas=153L fs=45Hz

mein erster Vorschlag:
Alignment Quasi-Butterworth 6 I: f(-3dB)=44Hz Vb=59L, fb=45Hz, fe=43,4Hz Qe=2,045
(s steht für speaker, b für box und e für elecronic filter)

alternativ:
Alignement QB6 II: f(-3dB)=53Hz Vb=142L fb=49,2Hz fe=49,1Hz Qe=0,657
hier wird der Pol mit der größten Güte durch das BR-Gehäuse bestimmt (erkennbar an dem großen Gehäuse-Volumen), das Filter verläuft flach (Qe=0,657 bedeutet -3,6dB bei fe)

(bei beiden Alignements habe ich ein bisschen mit dem Generatorwiderstand (=Innenwiderstand der Endstufe) geschummelt, oben Rg=-0,5Ohm, unten +1,0Ohm ;) )

Passiv zu filtern halte ich für schwierig bis unmöglich, weil die Bauteile aufgrund der tiefen Frequenzen sehr groß sein müssten, weil sie den Genaratorwiderstand gerade im interessanten Frequenzbereich stark vergrößern und weil der elektrische und der elektro-mechanisch Schwingkreis nicht durch die Endstufe voneinander entkoppelt sind.
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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#13

Beitrag von Bermann » 07.07.2011, 15:18

A heißt bei Emmi 8 Ohm ...

Gruß Hermann

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#14

Beitrag von capricky » 07.07.2011, 15:49

Womit soll denn der Lautsprecher angetrieben werden?

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#15

Beitrag von liz » 07.07.2011, 16:17

capricky hat geschrieben:Womit soll denn der Lautsprecher angetrieben werden?
Diesel! Sorry... :D

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#16

Beitrag von capricky » 07.07.2011, 17:04

liz hat geschrieben:
capricky hat geschrieben:Womit soll denn der Lautsprecher angetrieben werden?
Diesel! Sorry... :D
Nee Benzin, wie ich gerade gefunden habe. Aber nicht Super E10, sondern Normal M40 und der ist nicht bleifrei. Aber das ganze wird ja ein solides Fahrgestell und funktioniert auch mit altem Motor, gewisse Überraschungen nicht ausgeschlossen ;)

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#17

Beitrag von bea » 07.07.2011, 21:13

Überwiegend wirds wohl ST20 - gut abgelagert, alles original - das ist so alt, dass es noch bleifrei ist. ST20 ist ein prima Antrieb für fast alles.
LG

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#18

Beitrag von dma80m » 18.07.2011, 11:34

Hallo,

ich bin mehr so zufällig über dieses Forum und diesen Beitrag gestolpert bei der Suche nach den Gründen für die Preiserhöhungen für den 3015. Den benutze ich auch in einer 70 L Box und kann über den praktischen Betrieb mit diesem Lautsprecher Gutes wie Mässiges sagen : einer ist defekt, da die Klemmverbindung zwischen Zuführungslitze und Schwingspulendraht unterhalb der Kalotte schon zweimal aufgegeben hat. Das Chassis wurde aber von AH sofort getauscht, obwohl ich den ersten Aussetzer selbst reparierte.
Die Belastbarkeit ist wirklich ausreichend und der Wirkungsgrad höher als der Durchschnitt der 15er. Allerdings quakt der Lautsprecher im Bereich um 1 kHz ganz schön los ( ganz leichte Telefonsound-Anleihe ) und die Höhen ( die er noch macht ) sind nicht sehr schön, meine Abhilfe : Bedämpfung der Hartpappekalotte mittels eines aufgeklebten 5x5 cm Filzquadrates ( für die oberen Mitten und die Höhen habe ich eine sehr laute 50mm Mitteltonkalotte mit 12 dB Filter ab 2500 Hz eingesetzt ).
Der Tiefgang ist ausreichend für 5 Saiter, für Hardock oder Metall muss man allerdings zwei Stück anfahren, einer allein reicht da nicht ( Maximalhub nicht ausreichend, der LF hat den zwar, dafür aber 4 ? oder so dB weniger Schalldruck wofür ich ja dann die doppelte Leistung brauche ).
Eine Beklebung der Box mit Filz oder ähnlichem Material kann ich nur empfehlen, da hiermit Restschwingungen gut bedämpft werden.
Auf jeden Fall viel Spass beim Basteln.

Gruss

Jürgen

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#19

Beitrag von bea » 18.07.2011, 13:58

Danke für die Hinweise. Bin mal gespannt, wie mein Kistchen klingen wird. Es geht aber langsamer voran als ich erwartete - trotz Ferienzeit unerwartet viel Kundschaft.

AH geht m.W. generell mit den Preisen für die Eminence-Chassis hoch, besonders der Neos. Vermutlich gehts da einfach um Angebot und Nachfrage: man versucht halt, den maximalen Preis zu finden, der am Markt durchsetzbar ist.
LG

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#20

Beitrag von Bermann » 18.07.2011, 16:32

Irrtum, China hat den Export von Neodym kontigentiert, die wollen wohl ein Scheibchen vom Hybrid-Auto-Markt ab.
Willkommen in der kapitalistischen Planwirtschaft.

Gruß Hermann

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#21

Beitrag von bea » 18.07.2011, 19:20

Naja, ich hab ihn zum Glück gerade noch zum alten Preis bekommen.

Abe jetzt erzähle mir bitte niemand, dass Neodym um so viel teurer geworden wäre, dass eine Preissteigerung um 50 % beim Endprodukt zwingend gewesen wäre.

So argumentieren Ölkonzerne...
LG

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#22

Beitrag von bea » 19.07.2011, 22:32

So, heute habe ich endlich mit dem Kistchen angefangen. Es wird eine leichte Konstruktion - 12 mm Pappelmultiplex mit Versteifungsstreben aus dünnen, aber hohen Kiefernleisten, ggf. auch noch gekreuzten Querbalken, die ich vermutlich ebenfalls aus Kieferleisten herstelle, die ich zu Doppel-T-Profilen füge. Mit ähnlichen Ansätzen habe ich sogar schon 18 mm Fichte-Leimholz soweit gezähmt, dass es brauchbar klingt. Mein erster Eindruck von dem Multiplex ist, dass es weniger schwingfreudig als das FiTa-Brett ist. Daher wären wohl sogar noch dünnere Stärken möglich (10 mm). Ok, wenn sie fertig ist, werde ich mehr wissen.

Demnächst ein paar Bilder, die zeigen, wie man sowas auch mit unzureichendem Werkzeug und in einer 1-Zimmer-Wohnung so halbwegs hinbekommt.

So, und jetzt wird staubgewischt...
LG

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#23

Beitrag von Bermann » 20.07.2011, 00:52

Betone doch nicht deine hausfraulichen Qualitäten ....

Du machst einem ja ein schlechtes Gewissen ...

Hermann

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#24

Beitrag von bea » 20.07.2011, 01:23

Du könntest Dich ja ermuntert fühlen?
LG

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Re: 1 x 15" Kompaktbox

#25

Beitrag von bea » 24.07.2011, 23:29

So, heute habe ich die Verleistung in die Platten eingebaut. Dem anstrengenden Wochenende geschuldet einige Fehler und ein wenig Resteverwertung. Aber ich bin mir ziemlich sicher, dass die Verleistung die Seiten vernünftig stabilieren wird. Der Klopftest ist jedenfalls vielversprechend - ziemlich "tot" verglichen mit dem Verhalten ohne Verleistung.

Beim Anpassen der Maße an das beim Händler vorhandene Material (ich hatte urspünglich 15 mm Multiplex vorgesehen, gab es aber nicht) ist mir noch ein Fehler unterlaufen. Die Rückwand ist 6 mm zu hoch geraten. Besser als 6 mm zu kurz. Leider habe ich zur Zeit keinen Elektrohobel (Zahnriemen gerissen) und auch nur meine uralte ausgeleierte Stichsäge zur Verfügung. Muss also noch nachdenken, wie ich das Problem am geschicktesten angehe - vermutlich wirds mit einem geführten Fuchsschwanz am ordentlichsten.
LG

Beate

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