Am Lautsprecher hohe frequenzen filtern?

  • Hallo Soundspezialisten,


    ich habe in einer Schlepptenderlok (Heljan British Railways "Mogul" Class 43xx) 2 Lautsprecher verbaut. Einen Zimo 'Icecube' im Kessel der Lok und einen fetten Lautsprecher mit guter Basswiedergabe im Tender. Ich hatte mir davon einen vollen Gesamtsound versprochen. Das hat soweit auch geklappt, aber der Sound kommt deutlich hörbar aus dem Tender, was ich sehr störend finde.


    Kann man auf einfache Weise, also z.B. durch einen in Reihe geschalteten Widerstand die hohen Frequenzen wegfiltern? Dann hätte ich nur den Bass im Tender und das Hauptgeräusch würde aus dem Kessel kommen.


    Beide Lautsprecher haben 8 Ohm und sind derzeit parallel geschaltet, sodass ich auf eine Gesamt-Impedanz von 4 Ohm komme, die der Zimo MX644D verarbeiten kann. Oder "zerstöre" ich die Impedanz mit meiner Idee und damit auch meinen Decoder...?

  • Die Lösung mit dem Tiefpass ist von technischer Seite betrachtet die sinnvollste. Zu bedenken ist allerdings, dass man vor dem Einbau des Bauteils keine Ahnung hat, wie es klingen wird und je nach Kosten für ein solches Bauteil macht das experimentieren nicht unbedingt Spaß.


    Ich hätte zwei alternative Vorgehensweisen:


    Prinzip des Feder-Masse-Systems
    Vereinfacht gesagt bestimmt die schwingende Masse und die Steifigkeit der Membran die Frequenz. An der Membran können wir nur durch austauschen des Lautsprechers etwas ändern, daher ist die Masse der Lok einfacher zu bearbeiten.
    Je höher die Masse, desto tiefer die Frequenz!
    Wichtig ist dabei, dass der Lautsprecher nicht lose im Modell rumliegt, sondern möglichst fest verbunden ist. Das selbe gilt natürlich auch für das zusatzgewicht. Während des testens jann man natürlich mit provisorisch befestigten Gewichten arbeiten. Keine Sorge, man muss jetzt keinen 5 kilo Bleiklotz an die Lok binden. In der Regel reicht eine Erhöhung von 10% der Gesamtmasse. In deinem Fall natürluch das Gewicht des Tenders + 10%.


    Die zweite Möglichkeit:


    Dämmung
    In der akustischen Dämmtechnik gibt es eine Faustformel mit der die Absorbtion von Schall in abhängigkeit zur Frequenz berechnet werden kann.
    Wellenlänge ÷ 4
    In der Audiologie sprechen wir bei hohen Frequenzen über alles ab 4000Hz. Also mal kurz Rechnen...
    (f/vc) ÷ 4 ---> (4000Hz/343m/sec) ÷ 4 = 2,915m


    Würde man also versuchen durch Dämmung alle! Frequenzen oberhalb von 4000 Hz zu absorbieren, müssze die Dämmschicht fast 3 Meter dich sein. Natürlich verringert sich die Starke wenn man spezielle Materialien verwendet, aber auch dann ist es noch unrealistisch.
    Aber man kann trotzdem mit einer Dämmung den Sound beeinflussen, denn qenn man ganz ehrlich ist, klingt es auch ziemluch bescheiden, wenn alles oberhalb von 4000Hz weg ist.


    Mein Vorschlag:
    Wenn genügend Platz im Tender oder so vorhanden ist, einfach die Flächen mit einem dünnen 3-5 mm Schaumstoff auskleiden. Je fester das Material, desto besser die Dämmwirkung, aber Vorsicht! Je besser die Dämmwirkung, desto stärker die Wärmeentwicklung die bei Lautsprechern auch nicht zu vernachlässigen sind.



    Falls es Rückfragen dazu gibt, kann ich das gerne ein bisschen genauer alles erläutern. Das war jetzt die Kurzfassung aus dem Kopf heraus und meine Ausbildungszeit zu dem Thema ist schon ein paar Jahre her :D

  • denn qenn man ganz ehrlich ist, klingt es auch ziemluch bescheiden, wenn alles oberhalb von 4000Hz weg ist.


    Na ja, das ist ja mein Ziel, dass aus dem Tender möglichst nur Basstöne herauskommen. Der Hauptsound kommt ja aus dem Kessel der Lok. Der Tendersound soll den Gesamtklang nur nach unten abrunden.


    Aber dein Ansatz ist sehr interessant. Ich habe mir heute früh bereits ein paar Spulen bestellt, das sind ja "Pfennigartikel". Kondensatoren habe ich noch. Damit werde ich ein bisschen herumexperimentieren. Zusätzlich greife ich sicher deine erste Idee auf. Oder beide, je nach Ergebnis!


    Auf jeden Fall vielen Dank für deine Tipps! :thumbup:

  • Moin Nobbi,


    elektrisch ist das so in Ordnung und wenn es reinpasst passt, ok.


    Allerdings ist das Teil für einen richtigen Lautsprecher bis 120W ausgelegt, was für die Daddel-Speaker in Spur 0-Loks "etwas" übertrieben ist.
    Außerdem gibt es den Hochtonteil in diesem Anwendungsfall gar nicht, der Lautsprecher in der Lok soll ja nicht nach unten begrenzt werden.


    Eine einfache Spule, ca. 0,5 mH reicht für eine Trennung bei etwa 2500 Hz (bei 8 Ohm Lautsprecher) aus. Das ist auch viel zu fett.
    Am besten selbst mit dünnerem Draht wickeln.
    Viele Grüße,
    Johann

  • Moin,


    da im ersten Beitrag das Thema Basswiedergabe im Tender gewünscht wurde, ist eine Trennung bei 2.500 Hz nicht wirklich Bassbereich.
    Begriffserklärung


    Falls der Lautsprecher das wiedergeben kann würde ich maximal 150 Hz vorschlagen. Das wäre dann eine Spule mit 8,5mH.



    Allen ein schönes Osterfest


    Kpt. Blaubär

  • Hallo Johann,
    Dein Einwand hinsichtlich des vorderen Lautsprechers ist richtig. Bei mir habe ich es so gelöst, dass die Frequenzweiche nur den Bassbereich versorgt. Den vorderen LS (4 ohm) habe ich in Reihe zum Weicheneingang gelegt, so dass vorn das Signal unbeschnitten ankommt. Gleichzeitig ist der Widerstandswert dann so eingestellt, dass keine Überlastung der Endstufe oder Verzerrungen entstehen. Wie gesagt, das funktioniert prächtig und kostet nicht viel. Von daher ist experimentieren mit dem Bauteil hinsichtlich verschiedener Anschluss- und Einstellungsvarianten kein Risiko. MfG Nobbi :)

  • da im ersten Beitrag das Thema Basswiedergabe im Tender gewünscht wurde, ist eine Trennung bei 2.500 Hz nicht wirklich Bassbereich.

    Moinsen,
    bei einer Trennfrequenz von 150 Hz würde der Tenderlautsprecher wie ein Subwoofer funktionieren. Ich kann mir nicht vorstellen, dass sich das gut anhört.
    Damit würde zwar theoretisch für die Ortung der Gesamtgeräusche der Kessellautsprecher zuständig sein, blöderweise ist der Subwoofer aber kein idealer Lautsprecher sondern wird jede Menge Oberwellen produzieren und unser Gehör ist dann (in diesem Fall leider) in der Lage, diese dem Sub zuordnen und damit wars das mit der Theorie. Außerdem wage ich zu bezweifeln, dass der Lautsprecher überhaupt in der Lage ist, irgendwas unter 200 Hz vernünftig wiederzugeben.


    Die beste Trennfrequenz wird man nur durch Try-And-Error herausfinden. 2500 Hz ist wohl wirklich etwas hoch gegriffen, so zwischen 500 und 1000Hz wird es sich wahrscheinlich einpendeln.


    Interessant ist das Ganze auf jeden Fall.
    Viele Grüße,
    Johann

  • Schönen Ostersonntag in die Runde,


    bitte habt Nachsehen mit mir, ich bin ein völlliger Laie in Lautsprecher und Hifi Fragen. Bei mir geht das auch nur über "try and error". Immerhin habe ich schon mal die Parallelschaltung mit 8 Ohm Lautsprechern hingekriegt.


    Dazu meine Frage: Ich habe zwei Lautsprecher mit 8 Ohm parallel geschaltet, sodass damit dann die 4 Ohm erreicht werden. Der Anschluß erfolgte an ZIMO Decoder MX 695.
    Jetzt hat die E-Lok einen flachen Rundlautsprecher im Dach original verbaut gehabt, der bisher auch nur allein angeschlossen war. Dieser war mir aber zu blaß und zu leise in seiner Performance. Daher habe ich zwei KS-Modelleisenbahn Lautsprecher mit dem Schallkanal (mittlere Größe) zusätzlich verbaut und komme bei Parallelschaltung auf 4 Ohm.


    Jetzt habe ich aber auch noch zusätzlich parallel den vorhandenen flachen Rundlautsprecher mit angeschlossen. Nach meiner laienhaften Rechnung ergibt das dann 2,67 Ohm. Aber so was habe ich auch noch nie gelesen, man hört immer nur von 8 Ohm oder 4 Ohm.


    Schadet die Schaltung in dieser Weise? Stimmt meine Rechnung überhaupt (8 Ohm geteilt durch 3)?


    Von der Theorie her kann ich es nicht erklären. Ich bin auch der Meinung, dass ich keinen eklatanten Unterschied höre, ob nur 2 oder nun 3 Lautsprecher parallel verwendet werden.


    Freue mich über sachdienliche Hinweise und Aufklärung.

  • Hallo Bahnboss,


    den Gesamtwiederstand kann man hier berechnen.
    Da in die Anleitung von Zimo max. 2x 8 Ohm angegeben ist, wird mit hoher Wahrscheinlichkeit die Endstufe bei 3 Lautsprechern oder 2x4 Ohm überlastet.


    Im Endeffekt macht der Unterschied zwischen 2 und 3 Lautsprechern den Kohl nicht fett, hier bringt die Variante mit Schallkaspel wesentlich mehr, als ein zusätzlicher Lautsprecher ohne.


    Ganz wichtig auf die GLEICHE Polarität der beiden Lautsprecher achten, sonst wird es leiser als mit einem!!! Da sie sonst gegeneinander arbeiten.



    Gruß
    Kpt. Blaubär

  • Jetzt habe ich aber auch noch zusätzlich parallel den vorhandenen flachen Rundlautsprecher mit angeschlossen. Nach meiner laienhaften Rechnung ergibt das dann 2,67 Ohm.

    Moin,
    deine Berechnung ist korrekt, wenn alle Lautsprecher 8 Ohm-Typen sind. Bei hoher Lautstärke könntest du damit die Endstufe des Decoders schrotten.
    Was du machen könntest, ist folgendes: Schalte in Reihe zum Dachlautsprecher aus dem im Vergleich zu den beiden KS' eh nur die "höheren Töne" kommen, einen Kondensator von ca.10uF (10 Mirkrofarad).
    Das führt zwar rechnerisch in den hohen Frequenzen auch zu Impedanzen < 4 Ohm, aber der Leistungsanteil der hohen Frequenzen ist minimal.
    Viele Grüße,
    Johann

  • Hallo bahnboss,


    wenn Du, wie von dir geschrieben, die zwei 8 Ohm Lautsprecher und den originalen 4 Ohm Lautsprecher parallel schaltest, dann kommst Du auf 2 Ohm am Lautsprecherausgang des Decoders. Bei einer Spezifikation von 4-8 Ohm Impedanz könnte der Lautsprecherausgang irgendwann kaputt gehen.


    Wenn Du eh keinen signifikanten Unterschied mit dem dritten originalen 4 Ohm Lautsprecher hörst dann würde ich den wieder abhängen.


    Die Polarität der Lautsprecher ist, wie oben von Kpt. Blaubär geschrieben, wichtig zu beachten.


    Gruß aus dem Süden,
    Bernd

    Schreibt mir ruhig bei Fragen und Anmerkungen. Ich bin meist recht umgänglich... :P

  • originalen 4 Ohm Lautsprecher

    Moin noch mal,
    ist das so?
    bahnboss: Welche Impedanz hat der originale Lautsprecher. Wenn es nicht spezifiziert ist, kannst du die Größenordnung mit einem normalen Ohm-Meter bestimmen (der Gleichstromwiderstand ist etwas niedriger als der Wechselstromwiderstand (Impedanz)).
    Viele Grüße,
    Johann

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