Lautsprecher und Lautsprecher-Boxen messen ...?

[Matthias M]

Moin, moin,

seit einiger Zeit bastle ich an einigen Boxen herum, die eigentlich nicht als "bastelbar", zumindest nicht als erfolgreich bastelbar gelten.

Gebastelt habe ich trotzdem. Nur mit dem "Erfolg" ist das so eine Sache.

Es klingt anders, als ich erwartet habe. Allerdings habe ich den Verdacht: "mal mehr mal weniger"

Um so häufiger ich sie probiere, desto unsicherer werde ich, ob es an den Boxen oder eher an meinen Ohren liegt, das sie "anders" klingen.

Hat jemand von Euch die passende Mess-Technik für Frequenzgang- und Impedanz-Messungen, und wäre nicht nur bereit solche Messungen zu machen, sondern auch sie einzuschätzen?

Ich brauche einen Anhaltspunkt, wo ich ansetzen muss.

Tschüß, Matthias

[PeZett]

Hallo Matthias,

...dass bei mir daheim so manches an Messgerätschaften "herumliegt", dürfte Dir bekannt sein. Und mit Hifish-AC, Mikrofon, PC, Frequenzgenerator und Oszilloskop kann man schon so mancher Frequenzweiche und so manchem LS auf die Schliche kommen. Aber bewerten, was am Ende (unter den gegebenen Umständen der individuellen Hörsituation) dabei herauskommt, sollte immer noch das (=dein) Ohr und kein Messgerät. Aber auch das ist dir bekannt...  ...also - was schwätz ich.

Mit einem Dir gut bekannten Herrn, der sich in seinem Leben schon sehr viel mit der Konstruktion von Boxen beschäftigt hat, habe ich unter anderem auch über das richtige Messen diskutiert. Letzten Endes, so überzeugte er mich, müsste man Lautsprecher in einen Kasten mit begrenzten Abmaßen einsperren, in dem sich im normgerechten Abstand von 1 m die Messungen machen lassen. Andernfalls läuft man eben immer Gefahr, dass man den Raum mit misst.
Das kann man in der Regel daheim vergessen - wer will sich schon einen akustisch neutralen Verschlag von ein paar m³ Größe bauen, um darin seine LS auszumessen.
Aber eben das wäre nötig, wenn man es richtig machen will. Unter Inkaufnahme einiger Kompromisse geht es aber vielleicht auch anders. Aber dafür braucht's zumindest eines Messmikrofones (oder eines Mikros, das im angestrebten Frequenzbereich linear aufzeichnen kann) und einer Test-CD mit Sinusschwingungen drauf. Statt des Mikros tut es auch ein Schallpegelmesser (aber dann muss man fleissig ablesen und mitschreiben. Das Mikro kann immerhin über eine gute Soundkarte direkt auf den PC "schreiben")
Damit kann man zumindest ansatzweise den Frequenzverlauf einer Box ermitteln auch wenn es da einige Unschärfen gibt.

Wenn Du aber schreibst, Du hättest "gebastelt" und dabei mehr oder weniger Erfolg gehabt, dann würde mich schon interessieren, was genau denn Du gebastelt hast.
Bauteiletausch an Frequenzweichen zum Beisp. können durch einfache Messung (F-Generator und Oszilloskop) auf ihren Erfolg hin überprüft werden. Immerhin sollte sich bei der gewünschten Übergangsfrequenz die zu erzielende Dämpfung einstellen und das kann man am Oszi leicht ablesen, wenn man ihn parallel zum zu untersuchenden Lautsprecherchassis anschliesst. Wenn kein Oszi zur Verfügung steht, kann man den Pegel auch per Aufnahme mit einem Mikro auf den VUs eines gut eingestellten Bandgerätes ablesen (jedenfalls grob). Dann weis man zumindest, ob die Frequenzweiche (ungefähr) da trennt, wo sie soll.

Und was kann man sonst noch "basteln"? Von Chassistausch bis Bedämpfungsänderung ist alles möglich aber wo man mangels Parametern und geeigneter Software (+ dem nötigen Wissen, diese anzuwenden) nichts simulieren kann, hilft eben nur ausprobieren (wie es die Pioniere damals vielfach auch getan haben).

Also - was hast Du "gebastelt" und was hast Du erwartet?

Gruß

P.

[tiefton]

Versuche dich mal in das Thema Lautsprechermessungen einzulesen...
unter www.hifi-selbstbau.de gibt es da viele Grundlagen artikel und mittlerweile ein "Standardwerk"
ist die Deutsche Anleitung zu ARTA http://artalabs.hr/support.htm
Arta ist natürlich auch sehr brauchbar, da gibt es viele Anleitungen im Netz, u.a. im diy-hifi-forum.eu
Arta ist als Messprogramm sehr brauchbar, aber auch etwas technisch - und in der FReeware komplett zu verwenden, nur leider kein Speichern möglich.
Aber um eine Ahnung zu bekommen reicht das - und Neugiereig bleiben und nicht aufgeben 

[Matthias M]

Moin, moin,

das es interessante und auch bezahlbare Mess-Technik für Boxen gibt, ist mir klar.

Zum Thema "Messen" außerhalb des Nahfeld gibt es übrigens eine Stellungnahme von Herrn Kirchner (http://www.kirchner-elektronik.de/) aus Braunschweig; der schlägt vor, man solle im Freifeld (draußen) messen, am besten die Boxen auf ein Podest stellen, damit auch die Reflektionen vom Boden keinen Einfluß auf das Messergebnis bekommen. Entsprechendes hatte ich in den Achtzigern auch schon in den sogenannten "Fachmagazinen" gelesen.

Aber dafür braucht man halt ein Mess-Equipment und sollte damit bereits etwas Erfahrungen gesammelt haben, damit das Ergebnis aussagekräftig ist.
Und - das Peter wird Hanns Dir damals auch gesagt haben - bedarf es auch ein wenig Erfahrung, das Ergebnis interpretieren zu können.

Ich habe Boxen mit Magnetostaten - die ich noch vorstellen werde . Schon die Gleichstrommessung hatte gezeigt, die eingebauten Hochtöner haben eine zu hohe Impedanz: Alterung.
Nun habe ich die Hochtöner getauscht . Und zwar gegen Hochtöner vom selben Hersteller, lediglich aus einer neueren Serie. Unterschiedlich ist der Anschluss; da musste ich basteln.
Leider klingt das Ergebnis nicht so, wie ich es erhofft hatte. Hat die neue Version des Hochtöners einen anderen Wirkungsgrad? Oder stimmt auch hier schon die Impedanz nicht mehr? Oder liegt irgendwo anders ein Fehler?
Einige Kondensatoren auf der Weiche habe ich durchgemessen. Bei denen liegen die Werte durchweg identisch, knapp über den aufgedruckten Kapazitäten. Daran wird's wohl nicht liegen.

Mir wäre geholfen, wenn irgendwo ein Messgerät vorhanden wäre, das "sofort" einsetzbar ist. Und wenn jemand daneben steht, der das schon mal gemacht hat ...

Tschüß, Matthias

[PeZett]

Hallo Matthias,

das mit der Freifeld-Messung musst Du mit Deinen Nachbarn ausmachen - immerhin sind 1 Watt normgerechte Abgabeleistung schon eine hörbare "Menge", vor allem wenn es sich um nervtötende Sinus-Sweeps handelt.
Dieses eine "Watt" müsstest Du aber dem angeschlossenen Verstärker abverlangen, wenn Du den Wirkungsgrad
(normgerecht) erfassen willst.

Wenn Du die Impedanz des Tausch-HTs anzweifelst, dann mutmasse ich, dass es sich um gebrauchte Exemplare handelt. Aussagekraft hätten schonmal Datenblätter der "Töner". Liegen Dir für beide Versionen selbige vor?
Das wär schonmal ein erster Fingerzeig hinsichtlich Wirkungsgrad, Impedanz etc. und Du wüsstest, was die "Töner"
theoretisch tun, wenn sie im Neuzustand wären. Aber das wirst Du alles schon wissen und wieder mutmasse ich,
dass Du keine Datenblätter hast und diese auch nicht zu bekommen sind.
Wenn Du die LS hinsichtlich ihres Wirkungsgrades erstmal ganz grob vergleichen möchtest, könntest Du sie (jeweils ohne Frequenzweiche) nacheinander am Verstärker betreiben: der LS-Poti sollte erstmal recht niedrig stehen und die
Test-CD zwingend ein Track abspielen, das nur eine Frequenz wiedergibt, die den LS nicht zerschiesst (10000 Hz ... ...am besten am CD-Player auf REPEAT programmiert). Im festen Abstand auf der Mittelachse des zu untersuchenden Töners stellst Du ein Mikrofon (10000 Hz sollten für ein gutes Mikro keine Hürde darstellen) und nimmst
den Sinuston auf einer BaMa auf. Deutliche Unterschiede sollten sich an der Höhe des Pegels (= VU-Ausschlag am Bandgerät) ablesen lassen. Das Ganze kann man dann noch für ein paar niedrigere und höhere Frequenzwerte wiederholen. Die Aufnahmeregler des Bandgerätes bleiben dabei unverändert, der LS-Poti des Amps natürlich auch und an der Mikro-Position darfst Du auch nicht rütteln. Dabei ist natürlich, wie schon erwähnt, Vorsicht geboten: ein HT "verträgt" lediglich ein paar Watt Verstärkerleistung...  ...und Deine Ohren übrigens auch: konstante Sinus-Signale können ab einem bestimmtem Schalldruck dem Gehör schaden! Und bei Frequenzen, die unterhalb der vom Hersteller angegebenen Trennfrequenz liegen, musst Du logischerweise auch Schluss machen. Wenn Du vorher die besagten Frequenzen der Test-CD direkt auf die BaMa aufnimmst, also ohne Lautsprecher-Mikrofon-Umweg, dann hast Du die Gewissheit, dass Deine BaMa bei den verschiedenen Signalen keinen "Mist" baut. (Im Bereich von 1000-15000 Hz sollte eine brauchbare BaMa keine Pegelsprünge bei der Aufnahme verzeichnen...  ...sollte sie dies bei den höheren Frequenzen doch tun, kannst Du diesen Sprung mit in Deinen Vergleich einbeziehen)

Mir ist bewusst, dass das erstmal alles sehr kompromissbehaftet ist aber für einen ersten groben A-B-Vergleich sollte das ausreichen.

Zu den bisher von Dir gemachten Messungen: ...hast Du bei den Tausch-Tönern schon den Gleichstromwiederstand gemessen und mal mit den Werten der "alten" Töner verglichen?
Und nebenbei: hast Du die Weichenkondensatoren mit einem Schätzeisen gemessen (...so'n Messgerät, wie ich es mal
vor einiger Zeit mit dabei hatte...  ...Du erinnerst Dich: diese Teile legen den Kondensator an eine recht niedrige Mess-
Spannung, was u.U. deutlich unter der Betriebsspannung liegt und deshalb nicht 100%ig verlässlich ist)

Gruß aus meiner "Senftube"...

P.


PS: ...kann sein, dass Du oben Genanntes auch schon im Sinn hattest - wenn ja, dann vergiss meine Ausführungen aber mache erstmal den geschilderten einfachen A-B-Vergleich (ohne absolute Messwertreihe). Dann wirst Du weiter sehen. Genaueres Equipment wird Dir auch nur eine Ist-Situation bringen, deren Ursachen weiterhin im Dunkel bleiben, wenn Du die Soll-Situation nicht kennst (...da wären wir wieder beim Datenblatt).

[Matthias M]

Hallo Peter,

den Gleichstromwiderstand der alten und der "neuen" Hochtöner habe ich gemessen. Meine alten liegen weit ab der Norm. Die "neuen" liegen in der Gleichstrom-Messung innerhalb der für Impedanz-Messungen angegebenen Toleranz. Und das sowohl direkt am Hochtöner, als auch an den Frequenzweichen-seitigen Enden der Anschlußkabel.
Das ist aber nicht mehr als ein Indiz.

Die einzige weitere Abwandlung, die ich bislang vorgenommen habe, ist ein zusätzliches Zwischenstück in der elektrischen Kontaktierung: Normalerweise wird auf eine Gewindestange am HT eine Kabelöse gelegt und mit Hilfe einer Mutter festgezogen. Da die Gewindestangen der neuen HT-Generation kürzer geworden sind habe ich eine verchromte Hutmutter anstatt der normalen Mutter genommen und eine größere Öse, so daß die Öse ihren elektrischen Kontakt jetzt nur noch über die Hutmutter bekommt und keine direkte mechanische Verbindung mehr mit der Gewindestange haben kann.
Haben Metalle im Anschlussweg Einfluß auf einen Frequenzgang?

Wie gesagt, die Gleichstrommessung an den Weichen-seiteigen Kabelenden stimmt. Eine Impedanzmessung würde ich gerne machen.

Die "neuen" Hochtöner hätten von einem Händler übrigens als "neu" verkauft werden dürfen, sind aber tatsächlich auch schon mindestens sechs Jahre alt (letztes denkbares Produktionsdatum). Eine "Alterung" wäre also nicht auszuschließen, möchte ich aber als Grundlage des vermeintlichen Fehlers, den ich zu hören glaube, ausschließen.
Zumindest sind die Teile "unbenutzt" gewesen.

Das mit den Referenzdaten ist so eine Sache. Ich habe einige "Brüll&Klirr"-Mess-Schriebe von Hochtönern die als "o.k." aus der Produktion gekommen waren. Leider nur für die "neue" Generation. Momentan baggere ich den Entwickler / Hersteller an, ob er noch Daten aus den Achtzigern oder Neunzigern liegen hat. Bislang ohne Antwort.

Die Kondensatoren einer der Frequenzweichen habe ich mit einem einfachen Kapazitätsmessgerät gemessen, das vom Hersteller mit einer Toleranz von 5% beworben wird. Die angezeigten Werte waren eher zu hoch als zu niedrig.
Die Widerstände sind auch in Ordnung, die Spulen haben zumindest Durchgang und die Platinen keine sichtbaren Schäden.

Der von mir als Fehler empfundene Effekt ist unabhängig von den verwendeten Anschluß-Kabeln und Verstärkern.

Was sich jetzt machen ließe, wenn sich niemand mit Messgerät erbarmt, wäre der Neuaufbau der Mitteltöner-Abteilung und die Neu-Bestückung der Frequenzweichen. Wenn denn alles "neu" wäre, müsste es entweder funktionieren oder ich müsste nochmal andere "neue" Hochtöner verbauen.
Um die Bässe brauche ich mich nicht zu kümmern, weil sich die Boxen im Bi-Amping fahren lassen.
Das wäre mir allerdings zu aufwendig ...

Tschüß, Matthias

[PeZett]

...Haben Metalle im Anschlussweg Einfluß auf einen Frequenzgang?

Nun - zumindest unterscheiden sie sich hinsichtl. ihrer Leitfähigkeit. Und da schneidet Chrom wesentl. schlechter ab, als
Silber oder Kupfer. Wenn die Mutter also der einzige "Signaltransporteur" an der Übergangsstelle ist, würde ich für
leitfähigeren Ersatz sorgen.

Zu den Messschrieben: wie sehen die aus? Lässt sich aus den Daten etwas über den Wirkungsgrad folgern?
(Der ja gemeinhin bei diesem LS-Typ eher niedrig ist...) Ich nehme näml. mal stark an, dass Dir die HT-Wiedergabe etwas zu "dünn" erscheint und das kann Folge eines geringen Wirkungsgrades sein.

Gruß


EDIT: ..ach nochwas...  Um was handelt es sich bei dem von Dir empfundenen Effekt?

EDIT2:

...Die Kondensatoren einer der Frequenzweichen habe ich mit einem einfachen Kapazitätsmessgerät gemessen, das vom Hersteller mit einer Toleranz von 5% beworben wird.

Das mit der Toleranz ist zunächst kein Problem - zumal die Bauteile ohnehin eine wesentlich höhere Streuung aufweisen,
selbst wenn sie neu sind. Bedeutungsvoller scheint mir da schon eher die kleine Prüfspannung aus der Batterie des Messgerätes.
Davon abgesehen - ich würde beide Weichen durchmessen (bzw. deren Bauteile).

[tiefton]

Man kann Lautsprecher auch im Wohnraum verlässlich bis 400hz Messen  - gerade im Hochton kein Problem.
Die Reale Impedanz lässt sich mit einem Impedanzmesskabel und ARTA Problemos messen.
Ebenso mit einem unkalibrierten Mikro die relative ABweichung zweier Bauteile in der Akustischen Messung.

Dazu braucht es kein Freifeld....
Anonsten macht es Sinn keine Krokoklemmen zu verwenden und die Übergangswiderstände mit einem Multimeter zu überprüfen.