Einfluß des Gehäusegeometrie auf die Höhe des ersten Impedanzmaximums bei einer Bassreflexbox?

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Mr.SNT
Stammgast
#1 erstellt: 08. Okt 2012, 14:26
Hallo liebe DIY-Gemeinde,

Simulationen mit AJ-Horn zeigen in einem BR-Gehäuse bei konstanter Dämmung (b1/b2), gleichem Volumen und Portabmessungen und gleichbleibendem Lautsprecher logischerweise immer das gleiche Simulationsergebnis. Dabei ist die Bestimmung der Dämpfungsparameter schwierig.

Ich vermute seit längerem, dass sich in der Praxis abhängig von der Gehäuseform selbst bei gleicher Gehäusedämmung, BR-kanal und Treiber, mit unterschiedlichen 'Faktoren' b1/b2 simuliert werden müßte.

Ein Experiment zeigte bei einem langen schmalen Gehäuse im Vergleich zu einem nahezu würfelförmigen Gehäuse gleichem Volumens, bei beabsichtigter zu tiefer Portabstimmung, entgegen meiner Erwartung keinen Basspeak und ein vergleichsweise niedrigeres erstes Impedanzmaximum, also eine geringere Wirkung am BR-Port.

Ist wohl bei extremen Gehäuseformen immer mit vergleichsweise höheren Dämfungsfaktoren b1/b2 zu rechnen und wieso ist das so? Das würde nämlich bedeuten, dass man für eine maximale BR-Wirkung immer ein nahe Kugelgehäuse verwenden müßte oder zumindest Extrema im Verhältnis der Abmessungen unterlassen solle. Habt Ihr ähnliche Erfahrungen gemacht?

Grüße


[Beitrag von Mr.SNT am 08. Okt 2012, 14:29 bearbeitet]
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#2 erstellt: 08. Okt 2012, 22:57
Ja. Beweis: TML. Auch nur eine Form von BR. Oder eben andersrum.

Allerdings: immer in Wellenlängen denken. Bei 34 Hz hast du lambda=10m. Lambda/4 (wie bei TML) sind 2,5 m, lambda/8 immer noch 1,25 m und darunter passiert nun wirklich gar nichts mehr. Also: bei üblichen, wohnzimmertauglichen Gehäusen sind die Einflüsse sehr gering. Bei sehr großen Standlautsprechern kann man schon mit einem Effekt rechnen.

In Deinem Fall kann es allerdings auch eine Undichtigkeit gewesen sein. Bin ich auch mal drauf reingefallen. Oder falls Du mit den Hersteller-TSP gerechnet hast, passten die gar nicht zur Realität. Hattest Du die nachgemessen?

Cpt.
Mr.SNT
Stammgast
#3 erstellt: 09. Okt 2012, 08:59
Hi,

ich hab sowohl mit den TS-Parametern von HH als auch die Parameter von VIFA gearbeitet, die Ergebnisse ware nahezu identisch. Trotzdem werde ich wohl mal die Parameter nachmessen müssen.

Gute Idee das mit der Undichtigkeit! Ich hab zwar Dichtungsmasse am Korb angebracht, aber man kann ja nie wissen.

Mein Gehäuse ist 80cm lang, innen 8cm breit und 8cm tief, der Treiber oben positioniert und unten das BR-Rohr raus. Ist schon extrem abnormal für eine BR-Box.
hreith
Inventar
#4 erstellt: 09. Okt 2012, 20:06
Mr.SNT
Stammgast
#5 erstellt: 10. Okt 2012, 12:07
Hallo zusammen,

leider ist alles dicht. Weis auch nicht mehr weiter

@hreith: Die Visatonmessung sagt aus, das der Port bei bodennaher Poition oberhalb der Tuningfrequenz stärker wirkt, als bei nicht bodennaher Position, klärt aber leider nicht meinen Fall, bei dem eine zu tiefe BR-Abstimmung die in AJ-Horn simulierten Peaks massiv dämpft.

Hier kurz die Simu: rot ist bei ß1 und ß2 =0, schwarz ist bei ß1 und ß2=120

Obwohl kein Dämmamterial zwischen Port und Membran ist verhält sich der gemessene Frequenzgang wie bei Simulation mit sehr starker Bedämpfung (schwarz), vermutlich alleine durch die Gehäuseform (10cm breit, 10cm tief, 80cm lange Box, BR Rohr l=20cm mit d=36mm, direkt auf den Boden, Rohr liegt in Sand eingebettet, volumenwirksame innere Länge ~60cm).

Wirkt allein die Gehäuseform oer/und Position des BR-Rohres dämmend?

AJ-Horn Simu BR / absichtlich zu tief abgestimmt / einmal mit ?1,?2=0 und einmal mit ?1,?2=120 (praxisrelevant)


[Beitrag von Mr.SNT am 10. Okt 2012, 12:24 bearbeitet]
hreith
Inventar
#6 erstellt: 10. Okt 2012, 16:02
Hi hattte vor 3 Jahren mal soewas hier:

Das ist in gewisser Weise auch ein "langes" Gehäuse mit geringem Querschnitt.
Das Gehäuse hat sich anders verhalten als ein normales mit gleichem Volumen. Die Messungen haben in meinen Augen nur dadurch einen Sinn ergeben indem man berücksichtigt, dass die Luft in so einem Teil eben nicht (nur) als Feder wirkt. Ein Teil der Luft hinter dem Treiber wurde scheinbar vorzugsweise verschoben, nicht kompremiert. Dadurch hat sich die effektive Membranmasse merklich erhöht, die Grundreso sinkt, die Güte steigt, ...
HiFi-Selbstbau
Inventar
#7 erstellt: 10. Okt 2012, 16:16
Hi Mr. SNT,

ja, ja, Beta1 und Beta2 bei AJHorn. Die Eingabe 0 ist VÖLLIG utopisch. Bei Beta1 = 50 .. 100 und Beta 2 = 0 kommt etwa das raus, was andere Simulationsprgoramme auch sagen wenn man dort die praxisgerechten Werte von Ql = 7 annimmt.

Ist ja schön, dass man da bei AJHorn was einstellen kann, nur dumm dass der Bezug zur Realität offen gelassen wird. Mich würde mal interessieren was BT da immer einträgt, denn mit Beta 1 = Beta 2 = 0 kämen auch nicht seine Kurven raus.

Gruß Pico


[Beitrag von HiFi-Selbstbau am 10. Okt 2012, 16:16 bearbeitet]
hreith
Inventar
#8 erstellt: 10. Okt 2012, 17:47
Ich hatte damals etwas mit boxsim gespielt. Dort kann man neben der Auswahl über lockere oder dichte Füllung auch direkt irgendwelche Zahlen eingeben. Wenn man eine Messung hat kann man solange spielen bis die Simulation etwas vergleichbares anzeigt. Wenn man es oft genug tut, bhekommt man eventuell ein Gefühl dafür, was man wann einzutragen hat. Ohne dieses Gefühl sind es nur irgendwelche Zahlen, eine Vorhersage mit der Simulation ist nicht möglich.
Wissen ist halt nicht durch eine Simulation zu ersetzen.
HiFi-Selbstbau
Inventar
#9 erstellt: 11. Okt 2012, 11:26
Hi Hubert,

in Boxsim hat man wenigstens noch 2 bzw. 3 Schieberegler, mit denen man von "keine Wolle" über "locker gefüllt" und "stark gestopft" die Verluste einstellen kann. Außerdem wird angegeben, was locker gefüllt (6..7 g/l) und stark gestopft (25 g/l) meint. Alternativ kann man explizite Angaben machen, wobei die Vorgaben der Schieberegler übernommen werden
-> da ist die Verbindung zur Realität recht anschaulich hergestellt.

Bei AJHorn V5 gibt man einfach irgendwelche dimensionslosen Werte für Beta 1 und Beta 2 ein, ohne auch nur den HAUCH eines Hinweises was praxisgerecht ist und wie sich das Absorptionsmaterial typischerweise auswirkt.

Im Handbuch steht dazu Folgendes:

Betha1 und Betha2 (Dämpfungskoeffizienten)
Mit diesen Koeffizienten wird der Einfluss von Dämpfungsmaterial im Hornkanal beschrieben. Es wird davon ausgegangen dass vom Hals (Betha1) bis zum Mund (Betha2) des Hornkanals die Dämpfung linear verläuft. Brauchbare Werte liegen zwischen 0 (keine Dämpfung, glatte Wände) und 1000 (vollständige Füllung mit Dämmmaterial). Es wird empfohlen zu Beginn der Berechnungen Betha1 und Betha2 auf 0 zu setzen um dann durch Verändern der Werte den Einfluss der Bedämpfung zu beobachten.


Definiert ist also nur die 0, was "vollständige Füllung mit Dämmmaterial" in g/l bedeutet behält der Autor für sich (im Übrigen ist das ABSORPTIONS-Material, aber das nur nebenbei). "Beobachten" ist auch schön - ich will einen geplanten Zustand SIMULIEREN !!!

Komischerweise schreibt Herr Jobst Betha mit h, obwohl das griechische "B" üblicherweise als Beta ausgeschrieben wird (s. http://de.wikipedia.org/wiki/Beta).

Vielleicht hat er das ja in Version 6 verbessert -> hat jemand mal den entsprechenden Auszug aus dem Handbuch zur Hand?

Gruß Pico


[Beitrag von HiFi-Selbstbau am 11. Okt 2012, 11:27 bearbeitet]
hreith
Inventar
#10 erstellt: 11. Okt 2012, 11:47
Hi Pico,

naja, es gibt eben viele unterschiedliche Materialien und unterschiedliche Methoden, diese einem Gehäuse unterzubringen. Gerade bei langen, schmalen Gehäusen dürfte eine Berechnung schwierig sein. Ich habe mit AJHorn nie gespielt, "kenne" es nur aus Berichten.
Wichtig erscheint mir, dass man je nach Form das Gehäusevolumen eben nicht mehr als einfache Feder ansehen darf. Auf der Treiberseite könnte sich die effektive Fläche ändern mit der die Membran an das Volumen ankoppelt. Auch ist die Masse der verschobenen Luft von der Gehäuseform abhängig.
In der Nähe der BR-Öffnung könnten ähnliche Effekte auftreten, die verschobene Masse ändern, die evvektive Länge ändern, ...

Simulationen sind eben nur einfache Ersatzschaltbilder einer bestimmten "Wirklichkeit". Man kann nicht erwarten, dass eine Simulation auch dann noch sinnige Ergebnisse liefert, wenn die "Wirklichkeit" eine andere ist.
Mr.SNT
Stammgast
#11 erstellt: 11. Okt 2012, 16:02
Hallo zusammen,

ich habe jetzt doch mal den Impedanzgang einmal im normalen rechteckigen Gehäuse und einmal in einer sehr schlanken Säule gemessen (Alles ist gleich geblieben nur Form geändert) Ergebnis: Doch fast gleiches Impedanzverhalten (hab ich eigentlich anderes erwartet). Damit hat die Gehäuseform in meinem Beispiel doch gar keinen Einfluß auf die Wirkung des BR-kanals bzw. die Höhe der ersten Impedanzspitze.

Nach einigen Simus bin ich bin jetzt überzeugt, dass die verhältnismäßige geringe erste Impedanzspitze durch die vergleichsweise zu tiefe Abstimmung verursacht wird. Je tiefer die Abstimmung bei gleichen ß1,ß2 Werten, desto geringer ist das erste Impedanzmaximum und desto geringer ist der Peak auf der Abstimmfrequenz, und desto weniger 'effektiv' die Bassunterstützung im Vergleich zum geschlossenen Gehäuse Siehe Simu: Portlänge variiert über 5cm/10cm/20cm/40cm/80cm. 80cm entspricht dabei in etwa einem geschlossenen Gehäuse.

Das erste Impedanzmaximum wird immer kleiner je tiefer der Port abgestimmt wird, und würde schliesslich ganz verschwinden, wenn die Portlänge unendlich ist (=geschlossene Box)

Simulation mit variabler Rohrl?nge alles andere konstant


[Beitrag von Mr.SNT am 11. Okt 2012, 16:07 bearbeitet]
Pita1
Stammgast
#12 erstellt: 27. Okt 2012, 23:18
H. Reith: Ein Teil der Luft hinter dem Treiber wurde scheinbar vorzugsweise verschoben, nicht kompremiert. Dadurch hat sich die effektive Membranmasse merklich erhöht, die Grundreso sinkt, die Güte steigt, ...

Hallo,

da tut sich bei ein Verständnisproblem auf: Wenn etwas verschoben wird, kommt das Verschobene nicht von alleine zurück und erhöht die effektive Membranmasse....

Wegen dem langen Gehäuse-"Kanal" und dem "fehlenden" Bass-Peak: Dass dürfte daran liegen, dass vor dem BR Rohr noch ein BR Rohr in Form des Gehäuses werkelt....
hreith
Inventar
#13 erstellt: 28. Okt 2012, 13:13
Hi Pita1,

warum sollte die Luft von alleine zurückkommen? Luft bewegt sich nicht von alleine sondern nur durch äußere Einwirkung, z.B. durch Druckunterschiede.

Generell hat man nie einen harten Übergang von bewegter Membran auf die kompremierte Luft. Die Luft in der Nähe der Membran wird immer nur verschoben. Je weiter man sich von der Membran entfernt, desto geringer ist der Verschiebeanteil, desto hoher der Kompressionsanteil. In der Vorstellung könnte man sich eine Art Kugel aus Luft um die Membran denken die nur verschoben wird. Das Gewicht dieser Luftkugel lastet zusätzlich auf der Membran und erhöht deren Masse. In den TSP der Hersteller findet man oft bei der Membranmasse ein kleines Sternchen welches im Kleingedruckten in etwa folgenden Hinweis hat "*) inkl. Luftlast".
Wenn jetzt die Gehäuseform aber deutlich von der DIN-Schallwand abweicht, dann weicht auch die Luftlast ab und dann verschieben sich entsprechend die TSP.
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