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CSS SDX12

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Die TSP:

Membranfläche: Außendurchmesser:
Innendurchmesser:
Plugdurchmesser:
-> Membranfläche Sd:
277 mm
216 mm
0 mm
477.2 cm²
TSP aus Messung mit Zusatzmasse
(Mittelwert und Streuung von
beide Spulen parallel, Anregung -12 dB):
Resonanzfrequenz Fs
DC-Widerstand Rdc
Mechanische Güte Qms
Elektrische Güte Qes
Gesamtgüte Qts
Effektive bewegte Masse Mms
Äquivalentes Luftvolumen Vas
Kraftfaktor BL
Wirkungsgrad Eta (1m/2.83V/Halbraum)
23.31 Hz (+/-1.1%)
1.34 Ohm (+/-1.6%)
4.373 (+/-1.8%)
0.660 (+/-1.6%)
0.574 (+/-1.6%)
222.71 gr (+/-2.1%)
67.59 dm³ (+/-0.1%)
8.12 N/A (+/-0.5%)
90.82 dB (+/-0.28)
TSP aus Messung mit Zusatzmasse
(Mittelwert und Streuung von
beide Spulen in Reihe, Anregung -12 dB):
Resonanzfrequenz Fs
DC-Widerstand Rdc
Mechanische Güte Qms
Elektrische Güte Qes
Gesamtgüte Qts
Effektive bewegte Masse Mms
Äquivalentes Luftvolumen Vas
Kraftfaktor BL
Wirkungsgrad Eta (1m/2.83V/Halbraum)
23.50 Hz (+/-0.9%)
5.03 Ohm (+/-0.6%)
4.365 (+/-4.0%)
0.621 (+/-2.6%)
0.544 (+/-2.7%)
252.17 gr (+/-3.3%)
58.78 dm³ (+/-5.1%)
17.37 N/A (+/-1.1%)
84.82 dB (+/-0.24)
TSP aus Messung mit Zusatzmasse
(Mittelwert und Streuung von
einzelner Spule, Anregung -12 dB):
Resonanzfrequenz Fs
DC-Widerstand Rdc
Mechanische Güte Qms
Elektrische Güte Qes
Gesamtgüte Qts
Effektive bewegte Masse Mms
Äquivalentes Luftvolumen Vas
Kraftfaktor BL
Wirkungsgrad Eta (1m/2.83V/Halbraum)
23.24 Hz (+/-0.3%)
2.26 Ohm (+/-1.6%)
4.552 (+/-5.4%)
1.159 (+/-2.1%)
0.924 (+/-2.8%)
230.13 gr (+/-1.6%)
65.81 dm³ (+/-2.3%)
8.09 N/A (+/-1.2%)
85.94 dB (+/-0.10)

Im Impedanzverlauf ist eine Störstelle um 35 Hz erkennbar, die die Bestimmung der TSPs erschwert hat. Eine "Beruhigung" des Antriebssystems hat hier etwas geholfen, wobei es gar nicht so einfach ist einen 20 kg Klotz zu beruhigen, wenn sich ca. 250 gr davon mit X Hz bewegen.

Die Resonanzfrequenz ist deutlich vom Anregungspegel abhängig, sie ändert sich bei Erhöhung der Anregung von -18 auf +6 dB um -17.3% (Parallelschaltung).

Die ermittelten TSPs weichen z.T. deutlich von den Herstellerangaben ab und können nur teilweise durch eine härte Aufhängung erklärt werden:

TS-Parameter Einheit HiFi-Selbstbau CSS Abweichung
(original)
HiFi-Selbstbau
(20% weicher)
Abweichung
(20% weicher)
Resonanzfrequenz Fs
Gesamtgüte Qts
Äquiv. Luftvolumen Vas
Wirkungsgrad Eta (1m, Halbraum)
Gleichstromwiderstand Rdc
Effektive bewegte Masse Mms
Kraftfaktor BL
[Hz]
[-]
[dm³]
[dB/2.83V/m]
[Ohm]
[gr]
[N/A]
23.5
0.544
58.78
84.82
5.03
252.2
17.37
21.3
0.37
67.5
84
3.74
275.9
18.4
10.3%
47%
-12.9%
0.82
34.5%
-8.6%
-5.6%
21.02
0.487
73.48



-1.3%
31.5%
8.9%



Neben der höheren Resonanzfrequenz ermittelten wir eine 8.6% niedrigere bewegte Masse und einen 5.6% schwächeren Antrieb. Außerdem waren wir uns bei der Membranfläche uneinig (CSS gibt 491 cm² an (+ 2.9%)), das führt zu einem 5.8% größeren Vas (die Membranfläche geht quadratisch ein).
Besonders unterschiedlich ist aber der Wert Rdc. Wenn wir den Spulenwiderstand mit Gleichstrom messen kommen wir zwar auch auf 3.63 Ohm - aber damit kann man den gemessenen Impedanzverlauf nicht nachbilden. Das geht erst mit einem "scheinbaren" Widerstand von 5.03 Ohms . . .

Verwunderlich ist, dass wir je nach Beschaltung (einzeln, in Reihe, parallel) unterschiedliche Werte für die bewegte Masse herausbekommen (von 222.7 gr bei Parallelschaltung bis 252.2 gr bei Reihenschaltung -> das sind immerhin 13% mehr, und das, obwohl die Streuung der bewegten Masse beider Chassis nur jeweils höchstens +/- 3.3% betrug. Auch alle übrigens TSPs streuen nur sehr gering (meist < +/- 3%) -> die Messungen erscheinen damit vertrauenswürdig. Hier werden durch die unterschiedliche Gegen-EMK offenbar Kräfte erzeugt, die als "scheinbare" Massen interpretiert werden.

Und was sagt LASIP zu den TSPs?

Wegen der unterschiedlichen Werte für Mms und Vas sind die "optimalen" Gehäuse für die serielle Schaltungsvariante ca. 20% kleiner, im gleich großen Gehäuse ergibt sich aber - wie vom Fachmann erwartet - weitgehend derselbe Frequenzgang, nur eben auf ca. 6 dB niedrigerem Niveau bei der Serienschaltung, da der Schalldruck pro 2.83 V aufgetragen wurde (das sind bei Rdc=1.34 Ohm der Parallelschaltung 5.97 Watt bzw. bei Rdc=5.03 Ohm der Serienschaltung 1.59 Watt).

Für extrem tiefe Bässe sind die erforderlichen Bassreflexgehäuse ca. 200 l (parallel) bzw. 150 l (seriell, grüne Kurve) groß, es geht dann aber auch bis 15 bzw. 16 Hz runter. Praktikabler sind da schon Gehäusegrößen von 64 Litern (Innenmaß 40 x 40 x 40 cm, rote Kurve), da geht es dann immer noch bis ca. 23 Hz runter und der maximal erzeugbare Schalldruck ist teilweise sogar größer, wie eine Simulation mit WinISD V0.70 zeigt:


Hinweis: die Auslenkung und die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr wurde bei 500 Watt Eingangsleistung simuliert, das sind ca. 111 dB Schalldruckpegel in 1m Abstand

Damit die Strömungsgeräusche aus dem Bassreflexrohr bei diesen hohen Schalldruckpegeln nicht stören wurde ein Rohrdurchmesser von 14 cm gewählt. Dafür werden dann aber Rohrlängen von 845 bzw. 1384 mm Länge benötigt - nicht wirklich praktikabel. In solchen Fällen werden dann gerne Passivstrahler eingesetzt, wobei als Faustformel gilt, dass der Passivradiator doppelt so viel Luft verschieben können muss wie der Basstreiber (s. R. H. Small: Passive-Radiator Loudspeaker Systems Part I: Analysis). CSS hat für diesen Fall eine hochgradig intelligente Lösung - den APR12 (APR steht für Adjustable Passive Radiator also einstellbarer Passivstrahler). Der besondere Gag des CSS APR12 ist, dass er VON AUSSEN einstellbar ist, also ohne dass man den Passivstrahler (ggf. mehrfach) aus- und wieder einbauen muss - SEHR praktisch.

Im Folgenden wird ein Bauvorschlag für den CSS SDX12 mit 2 Passivstrahlern CSS APR12 mit WinISD simuliert und mit der Bassreflexabstimmung im gleichen Volumen sowie einer geschlossenen Variante mit 40 Liter Volumen (Innenabmessungen 34 x 34 x 34 cm) verglichen:

Der Bauvorschlag von CSS (blaue Kurve) verhält sich weitgehend gleich wie die Bassreflex-Variante (rote Kurve) - die allerdings ein 1384mm langes und 140mm durchmessendes Bassreflexrohr (= 21.3 Liter zusätzliches Nettovolumen) bräuchte um funktionieren zu können . . . Die "Faustformel" mit dem doppelten Verschiebevolumen bestätigt sich: trotz 29mm linearem Hub sind 2 Passivstrahler nötig (weil der "aktive" Bass halt auch 28mm linearen Hub hat).

Das 40 Liter große geschlossene Gehäuse kann zwischen 16 und 30 Hz zwar nur 5 dB weniger maximalen Schalldruck produzieren, ist mit einer unteren Grenzfrequenz von 33 Hz für Musikwiedergabe aber auch gut dimensioniert.

Wem vor lauter Gehäusevorschlägen der Kopf noch nicht brummt: hier gibt es noch weitere Gehäuseempfehlungen von CSS für den SDX12.

Der Anschluss von nur einer Spule wurde wegen der dann sehr hohen Gesamtgüte von 0.924 und dem geringen Wirkungsgrad von nur noch 80.5 dB/W/m nicht simuliert.

Kommentare  

# FlorianK 2019-03-12 14:07
Preis an Chassis bei ca. 680€. Dafür ist das Teil schon recht gut. Im Grunde wie Theo schon schreibt - 50x50x50 mit den Daten ist echt Ansage. Die Endstufe muss man sowieso bei jeder Lösung zurechnen. Ich denke für einen normalen Hörer im eventuell eingeschränktem Bereich wie Mehrfamlienhaus reicht das Teil und kommt für die Größe echt tief. Gerade auch wenn man mal den gemessenen Frequenzgang geistig in einen Raum projeziert. Ansonsten wäre - bei schmerzfreiem WAF die Lösung mit zwei HSB21 vorzuziehen ;-)
# schmiddie 2019-03-11 22:49
ich frage mich nach einem sinnvollen einsatzgebiet?
da er ja aus der autohifi-sparte kommt, ist er prädestiniert für spl-wettbewerbe . da werden dann auch entsprechende amps mit etlichen hochstromfähige n zusatzbatterien verbaut.
aber für zuhause? will sich mir nicht so recht erschliessen .....
kommt höchstens als spassprojekt infrage, wenn geld keine rolle spielt und man es einfach wissen will. ansonsten halte ich ihn für überflüssig.

schönen abend
-philipp-
+1 # Theo 2019-03-12 11:34
Hallo,

wie kommst Du darauf das er aus der Auto-Hifi Sparte kommt? Der Woofer kommt aus der Ecke Heimkino und genau da scheint er auch am besten aufgehoben.

So kann mann auch das Fazit lesen:
Zitat:
Dank hoher Membranmasse und starkem Antrieb reichen schon 40 Liter für eine untere Grenzfrequenz von 33 Hz. In einem 64 l großen Bassreflexgehäuse geht es bis 23 Hz runter - da macht Heimkino schon Spaß. Wer viel Platz hat kann auch 150 l spendieren - dann geht es sogar bis 16 Hz runter.
Leistung ist im Heimkino ja auch kein Problem mehr. 1000W von Dayton oder 500W mit DSP von miniDSP kosten etwas 500€. Da kann man sich einen "SUB"-Woofer bauen der den Namen auch zu recht tragen darf. Knapp 115 dB max. bei ca 25 Hz, im nicht mal 50x50x50cm großen Gehäuse sind schon eine echte Ansage und dürfte in 95% der Fälle Hausherrn und Nachbarschaft reichen.

:-) Theo
# schmiddie 2019-03-12 17:48
hallo theo,

ich habe mich vor etlichen jahren mit dem thema carhifi beschäftigt.
der css erinnert mich sehr stark, zumindest äusserlich, an folgende kameraden:

http://reaudio.com/products/woofers_xxx.php

https://www.just-sound.de/subwoofer/digital-designs-9512-30cm-subwoofer/a-4840/

http://www.caraudioempire.eu/subwoofers/subwoofer-ground-zero-gznw-12xspl-9750

https://www.just-sound.de/subwoofer/jl-audio-12w7-30cm-subwoofer/a-10726/

https://www.sonicelectronix.com/item_38100_Earthquake-Sound-HoleeS-15.html

gruß
-philipp-
# Theo 2019-03-12 18:17
Danke Dir, schaue ich mir mal an.

:-) Theo
# FlorianK 2019-03-11 09:16
Nicht schlecht. Frequenzgang ist für das kleine Ding schon echt gut. Was fehlt ist Wirkungsgrad. Mit 90dB finde ich die doch schon relativ leise. Heißt - richtig Druck auf den Kessel das man es hört. Und da brauch man dann unter 500Watt nicht anfangen die so eine Endstufe schaufeln muss.
# hifi-cinema 2019-03-10 23:49
Sehr sympathisches Konzept. Im Pribnzip eine 12'' Neuauflage des Raptor.
In der Praxis muss es gerade für gewissen WAF unsichtbar oder wenigstens schnuckelig sein.
Dafür braucht man dann eben schwere Membran, viel Watt und ein geschlossenes Gehäuse.
Ist natürlich blöd, dass das Caassis erst jetzt besprochen wird wo meine Subs fertig sind und dass es keine in 15'' gibt...

Noch besser fände ich Alumembranen (wie bei meinem SVS_1000, allerdings viel leichter). Wenn ich meine 15er Papp-Subs in Aktion ansehe, kommen mir Zweifel ob nicht doch die Alu-Daytons besser gewesen wären. Aber ich hoffe mal, bei Subs wäre die Membranverformu ng nicht so kritisch.
# Bolle 2019-03-17 17:08
Was für Subs hast Du denn? Ich bin mit den 8 SPH-380 TC recht zufrieden. Würde ich mich heuten entscheiden, würde ich aber wohl auch zum RSS390 greifen.
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