optimiertes geschlossenes Gehäuse

Hallo!

Ich hab gestern mal wieder einen von diesen absolut kultigen Werbetexten über die B & W Nautilus lesen dürfen. Oh je, ich will hier keine Diskussion über die Nautilus! Kurz um ich hab drüber nachgedacht, weil die als Gehäuse ja immer so spitz zulaufende Rohre nehmen (oder Schnecke) in denen sich der Schall angeblich totläuft.

Aber das hätte je nach dem wie mans macht auch einen anderen ganz netten Effekt:
Aus dem Car-Hifi dürfte ja bekannt sein, dass der sog. Druckkammereffekt, der ja auch in einer geschlossenen Box herrscht erst ab einer Gehäuselänge von Lambda-halbe langsam eintritt.
Für folgende Überlegung muss man sich mal ein normales Geschlossenes Gehäuse nicht als Druckkammer vorstellen sondern vor Augen führen, wie der Druckkammereffekt entsteht und wo der fließende Übergang zum normalen Raum liegt.
Angenommen wir haben eine geschl.Box mit einem 40 x 40 x 40 cm Gehäuse: Der Tieftöner bewegt sich in die Box hinein. Dann strahlt er zunächst mal den Anfang einer ganz normalen Kugel-Welle in das Gehäuse, ohne das es einen Druckkammereffekt gibt! Der entsteht nämlich erst etwas Zeitversetzt wie folgt: Der erste Druckanstieg der Kugelwelle wird sofort von den Wänden reflektiert und trifft wieder auf die Membran, während sie noch auf dem Weg zur vollen Auslenkung nach innen ist. Nun übt der reflektierte Wellenanfang auf die Membran mit seinem Druck eine Kraft aus, die der Bewegung der Membran nach innen entgegen wirkt. Diese Kraft ist es, die letztendlich die Einbaugüte des Lautsprechers erhöht. Es funktioniert am besten, wenn man sich die Tiefe BAsswelle als eine Ansammlung tausender Elementarpeaks vorstellt, die alle um 2 x 0,4 m / 340 m/s = 0,00235 s zeitversetzt auf die Membrane treffen und eine kleine Kraft ausüben! Da sie alle aber ständig an beiden Seiten Reflektiert werden üben sie ihre Kraft alle gleichzeitig aus, der Lautsprecher "spürt" einen Gegendruck.

Aus dieser überlegung ergibt sich, dass es eigentlich keine echte Druckkammer gibt. Dazu müsste die Box entweder unendlich klein sein, oder die Schallgeschwindigkeit unendlich groß. Klingt alles sehr theoretisch und geht an der Praxis voll vorbei! Aber der BEitrag wäre nicht von Hermes, wenn er nicht irgendwo bei der Praxis, nämlich dem Wasteln enden würde!

Das schöne bei obiger Überlegung ist die Tatsache, dass der Lautspercher innerhalb der ersten 0,00235 s, bis die ersten reflektierten Elementarpeaks ankommen, in diesem Gehäuse spielt, wie wenn er freiluft aufgehängt wäre. Er "sieht" also in dieser Zeit kein Gehäuse!
Je länger ich nun das Gehäuse mache (als Rohr vorstellen), desto länger ist die Zeit, in der der LSP kein Gehäuse "sieht". Oder anders gesagt: Je länger das Gehäuse, desto phasenverschobener kommt die Welle zurück. Bei einer Gehäuselänge, die der halben Wellenlänge entspricht kann der Lautsprecher schließlich eine volle Schwingung durchführen, ohne dass er ein Gehäuse "sieht".
Wenn er nun zwei Schwingungen ausführt trifft zwar auch die erste Schwingung auf die Membran, sie übt aber kaum Kraft auf sie aus weil die vielen Elementarpeaks nicht gleichzeitig, sondern als Welle verteilt eintreffen. Deshalb hat eine Transmissionline ja auch keinen großen Einfluss auf die Einbaugüte.

Das heißt ich komme zu dem Schluss, dass ein Lautsprecher in einem geschlossenen Gehäuse mit der Länger der halben Wellenlänge wie unter freiluftbedingungen spielt, vor allem, wenn man das Rohr bedämpft und die Welle eh nur schwach zurückkommt.

PRAXIS:
Sofern diese Theorie stimmt müsste ich einen Lautsprecher mit 40 Hz Eigenresonanz in ein 4,2 m langes Rohr einbauen, was schon ziemlich viel ist! Jedoch ergibt obige Überlengung, dass auch ein 2,1 m langes Rohr nur noch einen abgeschwächten Druckkammereffekt besitzt, da hier die Reflektierte Welle immerhin um 180° phasenverschoben ankommt. Das ergibt, dass es sinnvoll währe, jedes geschlossene Gehäuse als möglichst lange geschlossene und gefaltete Transmissionline aufzubauen. Je nach dem wie lang die line ist könnte man so die Einbaugüte bei gleichem!!! Volumen absenken, mit allen bekannten Vorteilen... Oder man erhält ein geringeres Volumen bei gleicher Einbaugüte.

Volumen liese sich zusätzlich sparen, indem ich die line spitz zulaufen lasse oder ihre Querschnittsfläche einfach verringere. Wo hier die Grenze liegt müsste man mal ausprobieren, denn man kann sicher keinen 12"er mit 500 cm^2 Fläche auf eine Line mit 50 cm^2 spielen lassen.
Vielleicht hat B & W ja etwas recht und ich kann die Schnelle im spitz zulaufenden Rohr so stark erhöhen, dass sich die Welle fast vollständig wegdämpfen lässt. Dann wäre unter umständen gar kein sooo langes Rohr nötig, um Freiluftbedingungen zu schaffen.

Puh ich glaub das war mein längster Beitrag! Hat irgend jemand verstanden, wies funktioniert? Was ich mein?

Ich hoffs mal und bin gespannt auf eure Antworten!

Gruß!

Hermes

also ein komplettes Stopfen würde bei einer Line keinen Sinn machen. Wenn das zu dicht wird dringt die Welle gar nicht mehr bis in den hinteren Teil vor und man hat das Gehäuse auf einen Bruchteil verkleinert.

Bei einer geschlossenen Line würde ich am Chassis wenig dämpfen und über die Line immer dichter bis hin zum Ende, so ähnlich wie mit dem Mittelgang.
Bei einer offenen Line sollte es umgekehrt sein, allerdings am Chassis natürlich nicht komplett dicht.
Ist halt immer eine Frage wie man das fixiert.

Gruss
Syntropus