Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frequenzweiche/Tiefpass-Frage


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von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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Hallo sachkundige Foristen,

es fragt ein Laie um etwas Rat. Man muss ja nicht alles wegschmeißen. 
Als Hobby-Musiker nutze ich unter der Woche an einem bestimmten Ort 
einen mäßig geeigneten billigen und bereits reparierten 
Gitarrenverstärker/Combo als Bass-Verstärker in Zimmerlautstärke zum 
alleinigen Üben. Wie auch dieser billige 15 W China-Verstärker Marke 
Johnson so abgefallen ist, haben sich auch diverse andere Alt-Teile 
angesammelt. Darunter z.B. ein funktionsfähiger Visaton-Subwoofer CS30 
mit 300/400W, 2x4 Ohm (natürlich von der Leistung völlig 
überdimensioniert, aber eben vorhanden). Der Speaker im Verstärker hat 8 
Ohm und liefert keine schönen Bässe. Es besteht nicht der Wunsch, den 
Verstärker dauerhaft an der Belastungsgrenze zu betreiben. Für den SW 
würde ich mir ein Gehäuse bauen. Am Verstärker selbst habe ich nicht 
vor, herumzulöten. Die Idee ist, mittels Frequenzweiche bzw. 
Tiefpass-/Hochpass-Filter (ich dachte an 500-700 Hz HP, 1000 Hz TP mit 
Überschneidung) den Subwoofer bevorzugt zu versorgen.

Testweise habe ich einfach mal den installierten Speaker und den Visaton 
in Reihe geschaltet, was ich nach bisherigen Recherchen für 
unproblematisch hielt und dann eben 16 Ohm ges ergeben sollte (die 
Schwingspulen des SW also in der Reihe), was auch problemlos 
funktionierte. Nur eben ohne die gewünschte Betonung der Bass-Frequenzen 
beim Subwoofer bzw. der integrierte Speaker spricht natürlich stärker 
an.

Es ist Hobby und natürlich kann man sich immer alles fertig, viel 
besser, neu usw. kaufen. Dann gammeln diese neuen Sachen aber eben auch 
irgendwann herum, neben all dem Material, was man ja noch verwenden 
kann. Es geht hier also nicht um maximal Leistung, perfekten Sound, 
sondern darum, mit vorhandenem Material diesen etwas zu verbessern für 
gehobene Zimmerlautstärke. Deshalb würde ich mir die notwendigen Spulen 
am liebsten auch irgendwo ausbauen, genauso die für Temperaturen 
ausgelegten Widerstände, wenn diese in dem Leistungsbereich überhaupt 
nötig sind.

Vielleicht reicht ja auch einfach eine solche Schaltung, wie bei 
http://www.jobst-audio.de/tools-frequenzweiche/frequenzweiche und ich 
kann mir aus alten Geräten entsprechende Spulen herauslöten, an 
Kondensatoren habe ich noch welche, aber auch da kann man ja 
herauslöten.

Was meint Ihr dazu? Kann man für diese Dimensionen HP und TP jeweils aus 
drei bis vier Kond./Spulen zusammenlöten und sollte das klappen. Würdet 
ihr als Bassverstärker andere Frequenzbereiche nehmen?

Schöne Grüße

Beaker

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Frequenzweichen für Subwoofer haben normalerweise Grenzfrequenzen unter 
200Hz.

500-700Hz ist ziemlich ungünstig, weil das mitten im Frequenzbereich 
menschlicher Stimmen liegt. Genau in diesem Band möchte man keine 
Übernahmeverzerrungen.

Die Reihenschaltung unterschiedlicher Lautsprecher halte ich für eine 
ganz schlechte Idee. Das dabei ein guter Klang heraus kommen kann, mag 
ich kaum glauben.

Also muss wohl doch eine Frequenzweiche her.

Es ist unwahrscheinlich, dass du passende Spulen und Kondensatoren (für 
Wechselspannung!) irgendwo ausbauen kannst. Kaufe Dir lieber neue 
Bauteile oder gleich fertige Frequenzweichen - die kosten nur selten 
mehr als ihre Einzelteile.

Du hast etwas vom "eingebauten" Lautsprecher geschrieben: Der Klang 
eines Lautsprecherbox wird zu 80% durch das Gehäuse bestimmt. Du kannst 
mit hoher Wahrscheinlichkeit den Klang eher verbessern, indem du ein 
optimales Gehäuse baust (was meistens "größer" bedeutet).

Bedenke auch, dass der Bass-Ton nicht alleine aus dem Tieftöner kommt. 
Das denken viele Leute bloss. Wenn die kombinierten Lautsprecher nicht 
gut zusammen passen, bekommst du kein kraftvolles Hörerlebnis. Einfach 
nur ein starker Tieftöner bringt am Ende nur heftig Wummernde Geräusche. 
Für Musik braucht man viel mehr gute Mitteltöner, das passende Gehäuse 
und Hochtöner die nicht zischen (verzerren).

> Würdet ihr als Bassverstärker andere Frequenzbereiche nehmen?

Solche passiven Frequenzweichen verstärken gar nichts - ganz im 
Gegenteil. Sie sind aber trotzdem notwenig, um den Lautsprecher-Chassis 
nur die Frequenzen zuzuführen, die sie gut genug wiedergeben können.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Der CS30 ist ein 25 Jahre alter Car-HiFi-Subwoofer.
Den einfach nur auf den Tisch legen bringt keine Bässe, die werden 
akustisch kurzgeschlossen, der braucht ein Gehäuse, eine Rolle,
Thiele Small CS 30   2 x 4 Ohm  1,8  bis 1996  24  3,76  0,44  0,4  296 
471  45,9  -  1,11
TYP  Impedanz  Rdc  Zeitraum  fs  Qms  Qes  Qts  Vas  Sd  Mms  B x l  L
      Ohm     Hz           l  cm²  g  Tm  mH
So ein Lautsprecher bringt zwar auch mit nur 1W einen Ton, nur hörst du 
davon nichts weil dein Ohr unter 50Hz so unempfindlich ist. Je tiefer 
der Bass, je höher der Leistungsbedarf. Ein Tiefpass würde ihn erst 
unter 100Hz einsetzen, oberhalb von 100 braucht man keine so grossen 
Membranen Da braucht man dann aber auch mehr als (15/4)=4Watt.

von Günter Lenz (Gast)


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BeakerBunsenbrenner:
>Nur eben ohne die gewünschte Betonung der Bass-Frequenzen
>beim Subwoofer bzw. der integrierte Speaker spricht natürlich stärker
>an.

Bass-Lautsprecher brauchen große Gehäuse, kleine können
keinen Bass wiedergeben. Polarität muß beachtet werden,
die Membranen der Latsprecher müssen im Gleichtakt arbeiten.

Siehe hier:

https://www.youtube.com/watch?v=pM0PYhvPZ80

von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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Danke für Eure Antworten!

Dann kann man den SW Eurer Meinung nach hierfür also so kaum verwursten. 
Das ist natürlich schade. Wie gesagt: Als Bassist nutze ich hier einen 
praktisch geschenkten und billigsten Gitarrenverstärker Übungsverstärker 
in der Woche, wenn ich zwischendurch dazu komme. Den hätte ich halt 
gerne umgebrezelt für mehr Bass. Wenn es mit ein bisschen Spulen, 
Kondensatoren, MDF-Platten, Leim getan gewesen wäre, was alles 
(vermutlich) irgendwo ungenutzt da ist, wäre das sehr schön gewesen.

Dann hätte ich aber eine Frage noch:

Es gibt den gleichen billigen Johnson Verstärker als Bassverstärker mit 
15 W (China-Ding, kostet aber glaube ich trotzdem 80 Euro oder so). Der 
wesentliche Unterschied ist, dass die Gitarrenversion eine "Art" 2. 
Kanal hat für Verzerrung. Wäre es nicht naheliegend, dass die Gitarren- 
und die Bass-Version im Prinzip identisch sind, nur in der Vorstufe 
einmal ein Mittenbetontes oder Bassbetontes Signal ausgegeben wird?

von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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Achso:

Ein extra Gehäuse hätte ich natürlich gebaut. Ich wollte den 
Chinaverstärker draufstellen, hinten Klinkebuchse reinbauen und den SW 
in anderem Gehäuse dann anschließen

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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BeakerBunsenbrenner schrieb:
> Ein extra Gehäuse hätte ich natürlich gebaut

Und alleine das könnte bereits dein Problem lösen, wenn es gut läuft.

von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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@Stefanus

Wobei ich den SW zum Testen in eine exakt passenden Mülleimer 
unbefestigt gehängt habe, als provisorischen Resonanzraum. Das macht 
natürlich auch schon zum Testen einen Unterschied, aber optimistisch 
machte das so noch nicht.

von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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@MaWin

Da fällt mir ein: Irgendwo hatte ich im Internet nachgelesen/so 
verstanden, als mir der CS30 wieder in die Hände fiel, dass der 
eigentlich nicht für ein geschlossenes Gehäuse vorgesehen ist. Kannst Du 
das bestätigen?

von ArnoR (Gast)


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BeakerBunsenbrenner schrieb:
> Irgendwo hatte ich im Internet nachgelesen/so
> verstanden, als mir der CS30 wieder in die Hände fiel, dass der
> eigentlich nicht für ein geschlossenes Gehäuse vorgesehen ist.

Das kann schon sein (kenne das Chassis nicht), der müsste dann einer mit 
einer harten Membranaufhängung sein. Eine Schallwand gegen den 
akustischen Kurzschluss braucht der aber auf jeden Fall.

von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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Danke ArnoR! Dann habe ich mich wahrscheinlich nicht verlesen. So oder 
so macht es ja Sinn, eine "Box" dafür zu bauen mit Anschlüssen. (Es sei 
denn, ich verkaufe den - nur das ist den Aufwand ja fast nicht wert). 
Ich mache mir einfach an den China-Verstärker eine Art "Patchbay" mit 
Klemmen für den internen und ggf. externe Lautsprecher hinten dran. Dann 
bin ich in Zukunft flexibel, falls mir nochmal ein Lautsprecher in die 
Hände fällt.

von MaWin (Gast)


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BeakerBunsenbrenner schrieb:
> Ein extra Gehäuse hätte ich natürlich gebaut

Dann bau da noch ein Netzteil, fertige Verstärkerplatine und Tiefpass 
rein, und fertig ist der aktive Subwoofer.

BeakerBunsenbrenner schrieb:
> dass der eigentlich nicht für ein geschlossenes Gehäuse vorgesehen ist

Bassrolle wie im Auto, TS Parameter sind aber bekannt.

von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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@Mawin

Danke nochmal! Das wäre auf jedenfall auch eine sinnvolle und dabei 
flexible Verwendung. Ins Auto baue ich mir den ja sicher nicht mehr ein. 
(Hätte dafür zwar auch noch die passende Endstufe hier. Nur für die habe 
ich deshalb  und wegen 12 V absolut keine Verwendung mehr. Die ist 
entweder was für den Schrott, oder Teilelager, wäre der passende 
TP-Filter, Spule etc. drin. Hat ja zumindest einen Subwoofer-Schalter 
dran.) Ich mache mich erstmal wegen der Maße schlau. Bauform muss aber 
Rolle sein?

von Achim B. (bobdylan)


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Wenn der Johnson hinten offen ist, stell ihn mal ganz an die Wand (oder 
leg ihn auf den Rücken), und hör mal, ob dir die Bässe dann reichen. 
Wenn ja, mach ihn hinten zu, und alles wird gut.

Diese Subwoofer-Lautsprecher sind zur Bassspielerei denkbar ungeeignet.

: Bearbeitet durch User
von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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Bringt leider nichts, Achim. Und ich muss das wohl insgesamt so 
hinnehmen, oder mir einen anderen Übungsverstärker besorgen. Bei 
genauerer Betrachtung, fällt mir langsam auf, ist das Problem mit den 
Bässen auch grundsätzlicher Natur. Ich würde das so beschreiben (und es 
ist ja eigentlich auch kein Bassverstärker, sondern für Gitarre):

Bei den tiefen Basssaiten werden eher die Höhen und Obertöne übertragen, 
es überwiegt der Eindruck, als wären die Bässe heruntergeregelt, während 
bei den hohen Saiten (D und G) der Bass-Anteil zu hoch ist und die Höhen 
im Verhältnis weniger werden. Bei diesem Billig-Verstärker drängt sich 
der Eindruck auf, dass bereits das Eingangssignal an der Vorstufe 
gefiltert wird. Es ist nämlich nicht möglich, die Bässe der tiefen 
Saiten (5-Saiter hier, also BEA) im Verhältnis signifikant anzuheben, 
auch nicht wenn man die Höhen und Mitten herunterregelt und den Bass auf 
Max. Da kommt einfach nicht mehr.

Ich könnte natürlich auch Bilder von dem Ding von Innen mal schicken... 
Ist gerade noch offen

von MaWin (Gast)


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BeakerBunsenbrenner schrieb:
> Bauform muss aber Rolle sein?

Nö, jede Box die zu drn TS Parametern passt geht.
Du hast ja schon Endstufe und Filter. Brauchst nur noch einen Trafo und 
Brückengleichrichter und Siebelkis.
Dann speist man direkt hinter dem Spannungswandler in den Verstärker 
ein. Den Spannungswandler braucht man ja nicht.
1
 o--+ +--+-----|>|--+---+-- +
2
    S:S  |          |   |
3
    S:S  |  +--|>|--+   C1
4
    S:S  |  |           |
5
    S:+--)--)-----------+-- Masse
6
    S:S  |  |           |
7
    S:S  +--)--|<|--+   C2
8
    S:S     |       |   |
9
 o--+ +-----+--|<|--+---+-- -
Spannung müsste man vorher mal messen, und hoffen, dass der Verstärker 
nicht mehrere plus und mehrere minus braucht.
Eventuell hat er aber 2 Kanäle für 4 Ohm und mischt links und rechts 
erst in der Schwingspule.

von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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@MaWin

"Eventuell hat er aber 2 Kanäle für 4 Ohm und mischt links und rechts
erst in der Schwingspule."

Genau so ist es.

"Brauchst nur noch einen Trafo und
Brückengleichrichter und Siebelkis."

Der Zahn wurde mir schon aus Kostengründen gezogen. Wobei ich den mit 
einem alten PC-Netzteil mal getestet habe letzte Woche. Das ist ja aber 
nichts für den "Dauerbetrieb". So richtig in Ordnung scheint der mir 
allerdings nicht mehr zu sein. Der Klang war sehr bescheiden.

von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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Du hast schon recht, es macht eigentlich immer Sinn einen aktiven 
Subwoofer zu haben. Vielleicht nicht für meinen ursprünglichen Zweck zum 
Bassspielen, aber als zusätzlicher Lautsprecher, z.B. im Sommer draußen 
im Garten, warum nicht?

von Kurt (Gast)


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Subwoofer im Garten?

Ungefähr so wirkungsvoll wie Blitzlicht, wenn man was von
der Kinoleinwand abfotografieren will.   ;-)  ;-)  ;-)

von Michael M. (michaelm)


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Hier z.B. kannst du BR-Boxen (und auch geschlossene) mal eben online 
berechnen lassen:
http://www.micka.de/

Sehe ich das richtig, dass er evtl. eine doppelte Schwingspule hat?

Im Übrigen eignen sich für E-Bass-BR-Gehäuse eher Chassis mit hart 
aufgehängter Membran.... Habe den Eindruck, dass dein CS30 mehr in den 
HiFi-Sub-Bereich passt... ?

Ich selbser auch Basser, nebebei.

: Bearbeitet durch User
von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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Hallo nochmal, ich konnts nicht lassen!

Ist eine Waschmaschine geworden. ;) Habe mir flott ein Gehäuse 
ausgerechnet, alte Spanplatten verbraten und "neue" Reststücke 
dazugeholt, geschnitten und geleimt... Ja, man macht keine Schrauben 
rein... Soll auch nicht schön sein. :) (Es darf aber schon)

Provisorisch Speaker rein mit drei provisorischen Schrauben und ohne 
Weiche und mit dem billigen Johnson-Verstärker getestet. Soll ja 
eigentlich nicht dafür. Ist natürlich "leise", aber klingt schon ohne 
Dämmung und richtige Abdichtung gar nicht so schlecht, wie man meinen 
könnte. Morgen kommen noch die Klemmen per Post und Gummis für die 
Ecken, ein bißchen schwarz Lack kommt auch noch drauf...

... und dann noch ein Tiefpass? Das wäre was, am besten Frequenz 
regelbar.

Das ist schon der nächste Punkt. Und dann möchte ich den Speaker im 
Verstärker ja noch runterregeln...

Noch reichlich zu tun...

Schöne Grüße!

von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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"Bon" Johnson, die lahme Tröte noch mit Bild. ;)

von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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@Michael noch flott:

Danke für den Link! Hatte schon eine Seite zum Berechnen. Auch wenn es 
auf dem Bild nicht so aussieht, habe die Box nicht als Quader sondern 
leicht abgeflacht/verjüngt gemacht, also Oberseite ist 50 tief und 
Unterseite 60.

Der ist tatsächlich aus dem Car-hifi-Bereich, aber irgendwie muss man so 
einen Speaker doch verwursten. Kann man doch nicht wegschmeißen. Was am 
Ende darauf wird, mal sehen. Vielleicht gebe ich den mal für Parties 
weiter (bin aus dem Alter der Drangzeit raus), nutze ihn selbst bei 
Gelegenheit beim Grillen oder nehme ihn tatsächlich als Übrungskiste. 
Klingt auf jedenfall besser als der Johnen, der allerings auch ein 
Gitarren-Combo ist. Wie die Bass-Version im Vergleich klingt, weiß ich 
gar nicht.

Ich fummel noch was weiter. Wenn Du noch Ideen und Tipps hast, immer her 
damit !!!

VG

BB

von MaWin (Gast)


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BeakerBunsenbrenner schrieb:
> Ist eine Waschmaschine geworden

Fix. Die hat 140 Liter ?

BeakerBunsenbrenner schrieb:
> bißchen schwarz Lack kommt auch noch drauf...

Wie wäre es mit Nadelfilz, aka altem Teppich.

Ich hab immer Angst um die Membranen, ein Lochblech nimmt die Angst.

von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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@Kurt

:)

Im Garten ist ja aber wohl jede vereinzelte Soundquelle, wie die Wolken 
mit dem Polaroid-Blitz aufhellen. ;))

von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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@MaWin und Hallo!

Ja, so die Ecke 140 l. Bassreflex war mir zu groß.


Lack kommt auf jedenfall drauf, Teppich nur, wenn irgendwo was abfällt. 
Gitter ist besser. Mein Gedanke ist da: Ich leime noch eine Holzplatte 
mit Loch drauf, habe noch eine passende. Die nimmt evtl. noch ein 
bisschen Schwingungen und ich kann ein Gitter drüber machen ohne da groß 
einzukaufen.
;)

von BeakerBunsenbrenner (Gast)


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Genau sind es 55x55x60 Außenmaße. Die Dicke ist Hälfte 1,9 und Hälfte 
1,5 cm. War halt so verfügbar. ... Für den Spaß...

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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BeakerBunsenbrenner schrieb:
> und dann noch ein Tiefpass?

Mach das, sonst überlastest du warscheinlich den Verstärker.

> Das wäre was, am besten Frequenz regelbar.

Dass muss es eine aktive Frequenzweiche mit Verstärker werden. Passive 
einstellbare Frequenzweichen gibt es nur für HF.

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