Wie funzt ein Subwoofer? Subwooferaufbau mal in 3D

[Kistenplaner]

Tag an alle!

Also langweilig ist mir nicht gerade, aber da wir immer mal wieder ja Gehäuse in 3D planen, hab ich mir mal die Mühe gemacht, einen Subwoofer in 3D zu konstruieren.

Da wir nun ein neues Homepage-Design haben (www.CarHifi-Gehaeuse.de) und auch einen großen Hilfe / Faq Bereich einbauen wollen, soll es später mal die Rubrik geben "Subwooferaufbau und Funktionsweise" was man ja in der jetzigen AutoHifi nachlesen kann.


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Subwoofer-Aufbau in 3D

Bild 1

zu sehen ist hier die Spulenhülsen und die darüberliegende Schwingspule


Bild 2

die untere Polplatte führt die ganz Spule mit ihrem Kern
und dient als Auflage für die Magnetscheiben


Bild 3

so siehts dann aus, wenn die Magnetscheiben draufliegen


Bild 4

nun liegt die obere Polplatte drauf und es fehlt nur noch der Gußkorb,
um die Magnetscheiben mit den Polplatten zu verschrauben


Bild 5

so endlich der scheiß Gußkorb fertig, denke er ist ganz gut geworden,
ganz unten evtl schon den transparenten Gummiring zu sehen (Magnetscheibenschutz)


Bild 6

dann kommt eine oder zwei Zentrierspinnen hinein, die sorgen für die optimale Konzentrität damit die Spule im Woofer nicht kratz, hängen bleibt und der Woofer abraucht


Bild 7

die Membran ist mit das wichtigste, sie bringt die Luft in Schwingung, durch ihre Fläche bewegt Sie Luftmasse und gibt die Schallwellen weiter, desto größer die Fläche, desto besser


Bild 8

die Sicke sorgt für einen Rückhalt, dass der Woofer nicht abhaut auch für eine Abdichtung und weitere Zentrierung


Bild 9

das Dustcap sagt schon alles, es schützt vor Dreck/Staub, dass die Spule sauber arbeiten kann


Bild 10

zuletzt kommt noch ein Dichtband über die Sicke


Bild 11

hier mal alle Ansichten, wems gefällt ?!


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Wie funktioniert nun ein Sub???

Zunächst ist mal zu erwähnen, dass ein Subwoofer dazu da ist, das Bassfundament in einer Car&Hifi Anlage aufzupeppen.
Es gibt es demzufolge für alle Frequenzbereiche verschiedene Lautsprecher, wie z.B. die Subwoofer, die für tiefe Frequenzen ab ca. 80Hz bis in den Keller konzipiert sind. (ca. 15-20Hz, was man mit dem menschlichen Ohr fast nicht mehr wahrnehmen kann).

Wie der Lautsprecher "Subwoofer" genannt wird, liegt auch auf der Hand, der Name "Sub" kommt nämlich aus dem lateinischen und heißt "unten".

Die funktionsweise eines Subwoofers ist aber nicht viel anders als bei einem normaler Lautsprecher, ein Subwoofer ist nur größer dimensioniert, was er auch sein muss, weil wenn ein Suwoober tiefe Töne spielen soll, muss er mehr Luftmasse bewegen. Demnach ich es also besser, wenn der Subwoofer so groß wie möglich ist, man sollte aber auch beachten, dass der Subwoofer mit zunehmender Größe und Masse immer träger wird, darum empfiehlt es sich, lieber 2x 30" Subwoofer zu nehmen.

Mein Tipp: bei einem Subwoofer-Kauf immer mit auf die Fläche SD zu achten, am besten zu vergleichen, dort kann man dann noch in Abhängigkeit von Hub Xmax aussagen, welchen Wirkungsgrad der Subwoofer hat.

So, doch wie wird nun die Membran in Hub verstetzt? Bei einem Subwoofer sitzt eine Spule oder mehrere Spulen, in der Mitte eines Dauermagneten (siehe Bild 2,3,4). Wird die Spule nun mit Wechselstrom von der Endstufe, in Form des Musiksignals durchflossen, dann stößt sich die Spule an dem umliegenden Magnetfeld ab und bewegt somit die Membran, das Dustcap und die Sicke (siehe Bild 7,8,9).

Diese Membran und das Dustcap geben somit mit ihrer die Bewegung die Schallwellen an die Luft ab, sie verdrengen die Luft und schieben somit die Luftmasse vor sich her, die dann am Ende als Töne in unseren Ohren hörbar sind. Bei Subwoofern wird im Grunde dann die Luft in ohren "gedrückt", darum sagt man ja meistens, dass die Subwoofer drücken müssen!

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Es ist vollbracht, ich hoffe nun weis jeder ein wenig mehr, wie ein Woofer funktioniert, mehr dazu kann man bald auf unserer Homepage lesen, dann evtl. auch mit animiertem Woofer

 

[subtek]

*RESPEKT*

sehr fett!!! Welches Programm hast du da benutzt?
und die härte der aufhängung wird über die zentrierspinne geregelt?

Wo sind die Punkte an dem die Parameter bestimmt werden (Membrangewicht, Magnete?)

Gruß
Marco

 

[Kistenplaner]

das fragt komischerweise jeder, immer der erste *lol*

naja bin teschnischer zeichner, da habe ich dann die auswahl, gibt ja ProE, Catja5 oder SolidEdge, welches ich nun verwendet hab, bleibt ma geheim war keins von den 3

 

[Guest]

*RESPEKT*

sehr fett!!! Welches Programm hast du da benutzt?
und die härte der aufhängung wird über die zentrierspinne geregelt?

Wo sind die Punkte an dem die Parameter bestimmt werden (Membrangewicht, Magnete?)

Gruß
Marco

das steht am anfag, lange bevor der woofer zusammengebaut wird. grußlinger peter

 

[schep]

HI Kistenplaner,
sieht sehr nett aus diese Zeichnung. Alerings fehlen da so paar kleine Details....
Die Litzen vom Anschlußterminal zur schwingspule sind nicht zu sehen, genauso wie das Terminal selbst auch nicht zu sehen ist.


>...ich hoffe nun weis jeder ein wenig mehr, wie ein Woofer funktioniert, ...
--->>Wenns so einfach wäre....

Mfg Schep

 

[Kistenplaner]

@ schep

hi, ich könnte klaro alles noch viel detaillierter machen, aber wie schon ganz oben geschrieben, brauche ich nur solch nen Subwoofer, für meine Gehäuseplanungen!

Litzen, Anschlußterminals und die RICHTIGE Spule, sowie doppelte Zentrierspinne könnte ich natürlich machen, aber dafür will ich nun keine Zeit mehr opfern *g* ich brauch ja nur ein kleines Modell, dachte nur, ich stelle es in Foren um gleich zu erkären, wie ein Sub funzt!

ansonsten danke an alle

jetzt kommt noch eine bessere erklärung!

 

[schep]

achso, habs wohl zu ernst genommen
Mfg Schep

 

[Kistenplaner]

sodele, oben nachzulesen auch eine funktionsweise, wie ein sub funktioniert

 

[Revolucion]

hallo kistenplaner,

sieht wirklich mal gut aus!

wie der einte oder ander gelesen hat, habe ich dieses jahr eine selbstvertiefungsarbeit (lautsprecher), und die bilder währen wohl dafür zu ideal...

Wollte dich fragen ob dies in ordnung wäre, wenn ich diese kopiere, in der schule veröffentliche?

liebe grüsse beni

 

[Buh]

Und so kann das ganze dann ich echt aussehen:

Die Bilder sehen ganz nett aus .

Und zu der Beschreibung:

Demnach ich es also besser, wenn der Subwoofer so groß wie möglich ist, man sollte aber auch beachten, dass der Subwoofer mit zunehmender Größe und Masse immer träger wird, darum empfiehlt es sich, lieber 2x 30" Subwoofer zu nehmen.

Eine MEINER MEINUNG nach vollkommen überflüssige verallgemeinerung. Warum empfehlen sich lieber 2 30er? Müssen 15er, 18er langsamm sein ? Können 8er oder 10er kein Pegel ?

Mein Tipp: bei einem Subwoofer-Kauf immer mit auf die Fläche SD zu achten, am besten zu vergleichen, dort kann man dann noch in Abhängigkeit von Hub Xmax aussagen, welchen Wirkungsgrad der Subwoofer hat.

So, Wirkungsgrad wird also über Sd und Xmax definiert? Der Antrieb spielt hier keine Rolle ? Bewegte Masse auch unwichtig ?


Wie gesagt, die Bilder sind nett, aber die Funktionsbeschreibung? Vllt. ok für nen Anfänger der GARKEINE Ahnung hat wie nen Lautsprecher funktioiniert.



grüße
jan

 

[Kistenplaner]

danke für deine Kritik, wollte die Beschreibung schlicht halten, aber für eine ausfürhliche Variante bin ich offen!

nochmals zum Wirkungsgrad, die bewegte Masse kommt erst dann, wenn man die Fläche und Hub berücksichtig hat, geelllllleeee das ergibt sich ja daraus, ist aber ganz klar auch ein Wert, auf den man nebenher achten kann! rchtig!

zurück zur Woofergrößer! verallgemeinern wollte ich das nicht, ich habe das auf kein Produkt bezogen, DAHER stimmt diese aussage, wenn man annimmt, dass alle gleich aufgebaut sind UND sich nur die Größe ändert!

Natürlich gibt es Beispiele, dass ein Atomic Manhattan oder Quantum schneller ist als ein Ground Zero, aber die Schnelligkeit hängt dann wieder von vielen Faktoren ab!
Zu große und labrige Sicken können den Woofer verlangsamen, auch ein schlechter/schwacher antrieb können dafür schuld sein, aber ich will mit diesem Thread nicht ins Detail gehen, sondern NUR eine kleine Erklärung mit Bildern abgeben!

@ all

Bilder dürfen natürlich verwendet werden, sofern ich einen Link zum Ersteller einfügen darf, nicht damit nacher mein Traffic in die Höhe schießt, was sowieso gerad passiert

 

[Buh]

Guck dir mal die Defintion des Wirkungsgerades an und mach dir dann mal Gedanken wie die ganzen Langhub-Woofer aussehen. Dann überdenkst du deine Aussage bzgl des Wirkungsgerades, gerade bzgl des x-max nochmal . Mehr Fläche mehr wirkungsgrad ist klar, aber das mit dem x-max kann man in der Praxis einfach nicht so verallgemeinern.



grüße
jan

 

[Kistenplaner]

Zur Ergänzung noch das!


Im Einsatz !!!

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Wie kommt es nun vom Musiksignal zum Ton?

zitiere "Tylon"

Nach dem das Radio über die Chinch das Audio-Signal zum Verstärker übermittelt hat, sendet der verstärker die Töne als Strom bzw Spannungskurve an den Lautsprecher.
Dieser Strom erzeugt durch die Lorentz-Kraft in der Schwingspule ein elektromagnetisches Feld.
Dieses Feld "verträgt" sich aber nicht mit dem schon vorhandenen magnetischen Feld des Ferro- oder Neodym-Magneten.
Also stoßen sich beide wie 2 Magneten auch voneinander ab.
Da der Magnet ja nicht wandern kann, wird nur die Schwingspule herausgedrückt, diese ist ja mit der Membran verbunden, und drückt diese heraus.
Dieses verschieben der Membran ist gleichbedeutend mit einer Luftdruckveränderung, weil ja auf der einen Seite der Membran die Luft um mehrere cm² zusammengeschoben wird. so eine Luftdruckveränderung kann man in der Physik entweder in Pascal angeben oder auch in dB(SPL), also kommt dadurch die Lautstärke zustande.
Da der Verstärker ja aber die Spannung und den Strom bei fortschreiten der Musik ständig anpasst, ändert sich auch die Stärke des magnetischen Feldes und die Schwingspule geht weiter heraus bzw. wieder herein. (je nachdem)
dadurch wird der Luftdruck ständig verändert.
Genau diese ständigen Änderungen wandelt unser ohr dann zurück in Töne und wir hören Musik.
Geht die Schwingspule allerdings wieder zurück wird noch ein Strom durch die sogenannte Induktion erzeugt, der zurück in den Verstärker geschickt wird und von diesem kompensiert werden muß.

Dieses bezieht sich aber nicht nur auf Woofer sondern auch normale Lautsprecher nach dem klassischen Lautsprecherprinzip.

 

[Buh]

Deinen vorletzten eintrag hat ich garnet komplett gelesen merk ich grad. Selbst unter genau gleichen Vorraussetzungen kannst du net sagen dass 2 30er die Ideallösung sind. Die Aussage is einfach so allgemein Blödsinn.

Und zu der Aufforderung dir mal die Defintion des Wirkungsgrades anzugucken hast auch nixmehr geschrieben, die bewegte masse kommt halt auch nicht "nach xmax und SD", so einfach isses dann leider doch nicht. Ausführliche beschreibung werd ich jetzt auch keine schreiben, aber du kannst das gerne in gängiger Standartliteratur nachlesen. Super für diese Grundlagen ist immernoch "Lautsprecherbau, Bewährte Rezepte für den perfekten Bau" von Vance Dickason.

Und jetzt der letzte Teil... Wer ist "Tylon"? Sone allgemeine Beschreibung find ICH hier wirklich realtiv überflüssig.

Sollte der Thread in erster Linie dazu dienen uns die schönen (keine Ironie oder so) 3D Modelle zu zeigen dann sind die kurzen / dürftigen Beschreibungen aber in Ordnung.


grüße
jan

 

[IzNoGuD]

Ist in der Perspektive falsch. Sonst sehr schön gezeichnet, Respekt

 

[Buh]

Was soll da in der Perspektive falsch sein ? Je nach anzeigeModus verzerren einige CAD programm gegenüber der gewohnten Darstellung.


grüße
jan

 

[Fortissimo]

Zitat:
Demnach ich es also besser, wenn der Subwoofer so groß wie möglich ist, man sollte aber auch beachten, dass der Subwoofer mit zunehmender Größe und Masse immer träger wird, darum empfiehlt es sich, lieber 2x 30" Subwoofer zu nehmen.


Eine MEINER MEINUNG nach vollkommen überflüssige verallgemeinerung. Warum empfehlen sich lieber 2 30er? Müssen 15er, 18er langsamm sein ? Können 8er oder 10er kein Pegel ?


Zitat:
Mein Tipp: bei einem Subwoofer-Kauf immer mit auf die Fläche SD zu achten, am besten zu vergleichen, dort kann man dann noch in Abhängigkeit von Hub Xmax aussagen, welchen Wirkungsgrad der Subwoofer hat.

So, Wirkungsgrad wird also über Sd und Xmax definiert? Der Antrieb spielt hier keine Rolle ? Bewegte Masse auch unwichtig ?

Vorallem muss immer die Membranschnelle mit betrachtet werden... je schneller die Membran
bewegt werden muss desto stärker müssen auch ( sogar im Quadrat) werden die Beschleunigungskräfte werden.

Es muss also immer die bewegte Masse ins Verhältniss zur Membranschnelle und zur bewegten
Luft gesetzt werden....und dort habe vernünftige grosse Woofer meist deutliche Vorteile!

Ist Sd nur halb so gross, dann darf Mms auch nur die Hälfte sein um das selbe Verhältniss zu haben.
Ein Peerless XLS 10 hat Mms von 117 g bei Sd von 333 cm² der XLS 12 hat Mms von 118,5 g bei Sd von 466 cm²
Also hat der 12" rund 30% mehr Membranfläche bei fast gleicher bewegten Masse...somit
muss er bei gleicher Frequenz und gleichem Pegel 30% weniger Hub machen....somit muss sich
die Membran auch nicht so schnell bewegen bei gleicher "Impulsivität".
Vielleicht hat ja mal einer Langeweile und kann eine Tabelle mit namhaften Woofern machen
und Sd, Mms, Spl, und Membranschnelle bei einer bestimmten Frequenz und Pegel ins Verhältniss setzen

 

[Guest]

Habe mir gerade die Mühe gemacht. Eine Excel Tabelle mit extra vielen JLs speziell für unsern Didi

Wer kann mir die Datei uppen?

Gruss

 

[pd]

kann man vielleicht mal den Schriftzug weglassen www.kahifi-gehäuse... Nervt leicht... Außerdem muss ich ehrlich sagen, obwohl es sicher viel Arbeit gekostet hat, dass hier wohl nichts neues drinsteckt. Im Gegenteil eher was fehlt... Würde mich als Kunde nicht unbedingt auf deine Site locken... Es sei denn, ich bräuchte ne technische Zeichnung ;-)


Grüßle, Patrick, nix für ungut, aber wer postet erwartet ja Kritik...

 

[Fortissimo]

Habe mir gerade die Mühe gemacht. Eine Excel Tabelle mit extra vielen JLs speziell für unsern Didi

Wer kann mir die Datei uppen?

Gruss

Mach doch einen ScreenShot davon und lade sie als .jpg hoch