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Boxen ohne Gehäuse

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White
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 03. Mai 2004, 14:34
Hallo!

Ich hab da eine vielleicht etwas komische Frage: Wenn man schon Bassreflexboxen baut, warum baut man dann nicht gleich offene Boxen? Man könnte ja einfach die Wand hinter dem Lautsprecher gut isolieren, dann wäre sozusagen der Raum die Box. Könnte das klanglich Sinn machen? Schonmal jemand ausprobiert?

Gruß,
Marius
qnorx
Stammgast
#2 erstellt: 03. Mai 2004, 14:45
uiuiui.... das hast Du etwas eine eigene Vorstellung davon, wie eine Bassreflex-Box arbeitet. Ich bin zu faul dir das hier genau zu erklären, es gibt mehr als genug gute Literatur auf dem Web.
Kurz dennoch: Eine Bassreflexbox ist ein Feder-Masse-System mit einer Resonanzfrequenz mittels welchem der Schallanteil unterhalb der Abstimmfrequeunz des BR-Rohres via BR-Rohr abgestrahlt (und so addiert) wird.
In einer offenen Schallwand würdest Du einen akustischen Kurzschluss erzeugen, und zwar sowohl überhalb der Resonanzfrequenz (Direktschall) als auch unterhalb (BR-Rohr).
Es gibt übrignes offene Bass-Chassis, z.b. ein offener Dipol von ASE, aber diese sind auch nicht einfach nur offen sondern folgen einem anderen Prinzip (Schallschnelle).

Und ausserdem ist der Gedankenschluss von Bassreflex auf offene Schallwand eigentlich nicht logisch. Im Gegenteil, die Box ist die logische Folgerung aus der Idealvorstellung einer unendlichen Schallwand (d.h. ein unendlich grosses Brett in welches das Chassis eingebaut ist und die Luft vor und hinter dem Chassis an keiner Stelle in Berührung kommen). Eine geschlossene Box folgt demselben Prinzip, denn die unendliche Schallwand wurde quasi um das Chassis herumgebogen, die Luft hinter dem Chassis (innen) berührt nie die Luft vor dem Chassis (aussen). Nur, dass durch diesen Trick die Luft im Gehäuse eben beschränkt ist und komprimiert wird, was zu einem Ansteigen der Resonanzfrequenz führt. Aber das Prinzip ist identisch.
Die BR-Box entspricht im Grundkonzept ebenfalls der geschlossenen Box, allerdings mit der Abweichung des das BR-Gehäuse eine andere Filterwirkung hat und dass der Schall unterhalb der Resonanzfrequenz nicht via Chassis-Membran sondern via BR-Rohr abegstrahlt wird.


[Beitrag von qnorx am 03. Mai 2004, 14:55 bearbeitet]
White
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 03. Mai 2004, 14:52
Eine Bassreflexbox ist doch so ausgerichtet, dass gerade die tieferen Frequenzen gut reflektiert werden. Das könnte man doch in einem offenen System auch hinkriegen, wenn man den richtigen Abstand zu Rückwand einhält, oder? Und warum sollte es einen akustischen Kurzschluss geben? Die positiven und negativen Anteile werden doch in verschiedene Richtungen abgestrahlt. Und wenn die der "hintere Teil" an der Wand feflektiert wird und wieder zurückkommt (aber nur zum kleinen Teil, weil diese ja isoliert ist), wird es auch kaum Interferenzen geben können. Sonst gäb es die ja grundsätzlich, wenn ich mehrere Boxen gleichzeitig laufen lasse. War nicht in der Hobby hifi mal ein offenes System?
qnorx
Stammgast
#4 erstellt: 03. Mai 2004, 15:02

Eine Bassreflexbox ist doch so ausgerichtet, dass gerade die tieferen Frequenzen gut reflektiert werden. Das könnte man doch in einem offenen System auch hinkriegen, wenn man den richtigen Abstand zu Rückwand einhält, oder?


Nein, es geht nicht um Reflektion sondern um Resonanz.



Und warum sollte es einen akustischen Kurzschluss geben? Die positiven und negativen Anteile werden doch in verschiedene Richtungen abgestrahlt.


Nein, Schall wird grundsätzlich kugelförmig abgestrahlt, d.h. auf alle Seiten gleich. Da gibt's keine Richtwirkung. Diese stellt sich erst durch eine Schallwand und auch nur im MHT-Bereich ein. Und auch da nicht punktgenau, sondern mehr in den Halbkugelbereich nach vorne.



Und wenn die der "hintere Teil" an der Wand feflektiert wird und wieder zurückkommt (aber nur zum kleinen Teil, weil diese ja isoliert ist), wird es auch kaum Interferenzen geben können. Sonst gäb es die ja grundsätzlich, wenn ich mehrere Boxen gleichzeitig laufen lasse.


Du hast aber keine Kontrolle darüber WIE der Schall reflektiert wird. Nicht alles wird gleich stark reflektiert, einiges wird absorbiert, einiges wird verschoben, einiges dadurch überhöht, anderes zum Schwingen angeregt... Reflexionen treiben ein buntes Leben. Daher fährt man grundsätzlich immer besser wenn man Reflexionen (zumindest frühe) unterbinden kann.
SATire
Stammgast
#5 erstellt: 03. Mai 2004, 15:09
Hallo White,

Tiefbass hat nicht so viel mit Reflektionen zu tun und Bassreflex schon gar nicht. Schallwellen sind Wellen und die vom Bass sind seeehr lang (100 Hz -> 3,5 Meter). Was da im Rohr passiert ist eher eine angeregte Schwingung wie beim Pusten über die Flasche.

Die Wand (unendlich oder um das Chassis herum) brauchst Du gegen den akustischen Kurzschluss. Analogie: Jemand sitzt in der Badewanne und bewegt sich rasch vor und zurück. Tut er das mit hoher Frequenz (oft pro Minute hin und her), dann gibt es ordentlich Wellen nach vorne und hinten. So macht das der Mitteltöner bei hohen Frequenzen: Schallbündelung. Macht jemand das langsam, gibt es keine Welle weil das Wasser einfach um ihn herum fließt: Das ist der akustische Kurzschluss - der Lautsprecher bewegt sich hin und her, die Luft aber nicht. Bei einer bestimmte Frequenz dazwischen gibt es dann die Riesenwelle in der Badewanne (Eigenfrequenz der Wasermasse = Helmholzresonanz). Diese Welle pustet jetzt an der Flasche (Bassreflexrohr) vorbei, das macht dann draußen den tiefen Ton -- ohne das die Flasche wirklich aufgeblasen wird, also kein Luftfluss, kein akustischer Kurzschluss.

Soweit alles unklar? So ähnlich ist das jedenfalls.

Jens
White
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 03. Mai 2004, 17:04
Danke für die anschauliche Erklärung! Bei der Idee eines boxlosen Lautsprechers ging es mir in erster Linie darum, dass mir handelsübliche Boxen irgendwie zu groß sind. Dann komm ich eben zu einer weiteren etwas verrückten Idee: Könnte man das benötigte Volumen einer geschlossenen Box nicht drastisch verringern, wenn man sie mit einem leichteren Gas wie z.B. Helium füllt? Müsste halt luftdicht sein...
Patrick
Stammgast
#7 erstellt: 03. Mai 2004, 17:27
Luftdicht, dann hast du ein Barometer und die Membrane zeigen den aktuellen Luftdruck an

Man kann Lautsprecher ohne Gehäuse bauen, siehe www.linkwitzlab.com
qnorx
Stammgast
#8 erstellt: 03. Mai 2004, 18:16

Man kann Lautsprecher ohne Gehäuse bauen, siehe www.linkwitzlab.com



Ist aber nur der MHT-Bereich offen wobei der Hochtöner hinten selbst abgeschlossen ist. Also eigentlich nur der MT offen. Unten im Volumen ist der TT in einem Gehäuse.
qnorx
Stammgast
#9 erstellt: 03. Mai 2004, 18:23

Könnte man das benötigte Volumen einer geschlossenen Box nicht drastisch verringern, wenn man sie mit einem leichteren Gas wie z.B. Helium füllt? Müsste halt luftdicht sein...


Das würde alleine schon daran scheitern, dass Du AUSSEN trotzdem noch Luft hast. Ausserdem bleiben die physikalischen Gesetze alle erhalten, einzig die Schallausbreitungsgeschwindigkeit in einem anderen Gas ändert sich.

Und die Chassis würden dann auch nicht so funktionieren wie sie sollten, da diese auf Luft ausgelegt sind. Bei einem leichteren Gas ist zB. Vas ganz anders und auch die Rückstellkräfte verändern sich.

Ganz grundlegend darf man heute wohl davon ausgehen, dass die Grundprinzipien im Lautsprecherbau plus minus bekannt sind. Sicher gibt es eine Reihe von Konzepten, die man in der Breite nicht kennt, weil sie entweder sehr teuer in der Umsetzung oder auf Wissen beruhen, die nicht Allgemeingut sind.

Wenn Du möglichst kleine Lautsprecher willst -> geschlossene Lautsprecher die einen Bass so bis 60 Hz (-3db) bringen. Sowas findest Du in 8 Liter-Gehäusen. Mehr Bass = mehr Volumen. Daran gibt's nichts zu rütteln (ausser bei den URPS, die sparen sich etwas Volumen und verbraten dafür Verstärkerleistung bis zum Umfallen).
White
Ist häufiger hier
#10 erstellt: 03. Mai 2004, 21:00
Die Begründung "wenn das ginge, gäb's das schon" befriedigt mich nicht. Also nochmal: Der Grund, warum ich geschlossene Boxen nicht beliebig flach baue, ist doch der, dass sonst die kleinere Luftportion bei der selben Ausschwingung auf dem cm³ bezogen mehr zusammengedrückt wird, sie bietet der Chassis also mehr Widerstand. Wenn man nun davon ausgeht, dass alle Gase in der Luft durchschnittlich (Mengenverhältnisse beachtend) eine molare Masse von 24m/g haben und Helium ja 8m/g hat, könnte man dann das Gehäuse nicht auf 1/3 des Volumens verkleinern und hätte denselben Widerstand? Zur Vorderseite würde das Chassis ja weiterhin in Luft abstrahlen, womit sich klanglich nichts ändern dürfte. Falls jemand diese Rechnung für falsch hält, gerne, aber bitte mit Begründung! Ich will das jetzt einfach wissen...
boxenliebhaber
Stammgast
#11 erstellt: 03. Mai 2004, 21:35
juhuu
ein Theoretiker

ich finde die Idee interessant.

Mal abgesehen von den parktischen Hindernissen, wie Undichtigkeiten nicht nur des Gehäuses sondern auch des Chassis selbst, der hochtechnischen Befüllung einer derartigen Box...

Dazu:
Ist es überhaupt so, dass ein Heliumvolumen eine andere Federsteifigkeit hat als ein Luftvolumen gleicher größe?

Wie ich finde ist das keine trivale Frage.

mfG
Boxenliebhaber
qnorx
Stammgast
#12 erstellt: 03. Mai 2004, 23:22

Die Begründung "wenn das ginge, gäb's das schon" befriedigt mich nicht.


Tja, dann such' mal und melde Dich wenn Du was neues gefunden hast. Ich hab' das übrigens nicht so gesagt, wenn Du schon Genauigkeit und solide Argumentation forderst, solltest Du es beim Zitieren ebenso halten.


Also nochmal: Der Grund, warum ich geschlossene Boxen nicht beliebig flach baue, ist doch der, dass sonst die kleinere Luftportion bei der selben Ausschwingung auf dem cm³ bezogen mehr zusammengedrückt wird, sie bietet der Chassis also mehr Widerstand.


Das hat doch nichts mit flach zu tun. Meinst Du nicht eher das Innenvolumen eines Lautsprechers?!? Genauigkeit.....


Wenn man nun davon ausgeht, dass alle Gase in der Luft durchschnittlich (Mengenverhältnisse beachtend) eine molare Masse von 24m/g haben und Helium ja 8m/g hat, könnte man dann das Gehäuse nicht auf 1/3 des Volumens verkleinern und hätte denselben Widerstand? Zur Vorderseite würde das Chassis ja weiterhin in Luft abstrahlen, womit sich klanglich nichts ändern dürfte. Falls jemand diese Rechnung für falsch hält, gerne, aber bitte mit Begründung!


Soll das ein Vorwurf sein, ich hätte Dir keine Begründung geliefert? Fände ich dann etwas frech formuliert. Hat nämlich ne Begründung da.
qnorx
Stammgast
#13 erstellt: 03. Mai 2004, 23:25
Weisst Du eigentlich, was Vas ist, die physikalische Grundlage dahinter? Wenn ja, dann solltest Du Dir dieses Modell mal bei Deinen Überlegungen miteinbeziehen, wenn nein, lies mal nach und Du wirst die Antwort auf Deine Frage selber finden.
SATire
Stammgast
#14 erstellt: 04. Mai 2004, 08:39

Könnte man das benötigte Volumen einer geschlossenen Box nicht drastisch verringern, wenn man sie mit einem leichteren Gas wie z.B. Helium füllt? Müsste halt luftdicht sein...


Nee, das geht genau in die falsche Richtung. In Helium ist die Schallgeschwindigkeit viel größer als in Luft (hauptsächlich, weil Helium einatomig ist und Luft aus 2-atomigen Molekülen besteht). Du kennst vielleicht den Mickey-Maus-Trick: Tief Helium einatmen und Du sprichst genau wie Zeichentrickfigur.

Also, wenn, dann nimm' etwas, was die Schallgeschwindigkeit verringert. Z.B. stopf' die Dämpfungswolle in die Box und sie klingt größer. Durch die verringerte Schallgeschwindigkeit verringert sich die Wellenlänge des Schalls und dann passt noch eine Welle mit geringerer Frequenz in die Kiste.

Weiterhin hat qnorx einfach recht: Tiefe Töne brauchen große Kisten. Oder meinst Du ein Kontrabass sei aus Spaß so groß im Vergleich zur Violine?

Die Tricks die es gibt wie Bassreflex, Transmisionline, Bandpass etc. sind auch keine Zauberei sondern eine Art "Recycling" der nach innen abstrahlten Schallenergie oder eine "Frequenzgangverbeulung": Z.B. wird die Effizienz der Box in dem ganz tiefen Bass verringert und dafür im mittleren Bereich erhöht. Aber immer gilt: Von nix kommt nix.
SATire
Stammgast
#15 erstellt: 04. Mai 2004, 09:01


Dazu:
Ist es überhaupt so, dass ein Heliumvolumen eine andere Federsteifigkeit hat als ein Luftvolumen gleicher größe?


Wenn Du jetzt mit Federsteifigkeit den Druck meinst, denn das Gasvolumen auf die Membrane ausübt: Kein Unterschied. Die Membrane wird halt so ausgelenkt, dass der Druck von außen und innen inkl. Rückstellfeder des Chassis gleich ist (siehe Barometer von Patrick).

Die Unterschiede der Kompressibilität zwischen He und N2 sind klein bei Raumtemperatur, da kannst Du in beiden Fällen die Gleichung für ein ideales Gas nehmen.
Nur ist die Masse in dem Volumen bei Helium natürlich deutlich geringer als bei Stickstoff (Luft). Setz' das mal in die Formel für VAS ein. Was siehst Du dann?
jaywalker
Stammgast
#16 erstellt: 05. Mai 2004, 09:29
Satire:
Ja, was sehe ich dann? Anstatt Anspielungen auf irgendwelche hier nicht zitierten Formeln ohne Quellenangabe zu machen, wäre es vielleicht einfacher, das Ergebnis anzugeben. Unwissende wie ich könnten dann nämlich was lernen und wären dafür sehr dankbar
Nichts für ungut.

Grüße
Heiner
qnorx
Stammgast
#17 erstellt: 05. Mai 2004, 09:49

Ja, was sehe ich dann? Anstatt Anspielungen auf irgendwelche hier nicht zitierten Formeln ohne Quellenangabe zu machen, wäre es vielleicht einfacher, das Ergebnis anzugeben. Unwissende wie ich könnten dann nämlich was lernen und wären dafür sehr dankbar :)


Ach lass' mal, White darf ja auch gerne selbst mal noch was dazu beitragen. Wenn er doch schon nicht so einfach zufrieden zu stellen ist, dann darf er sich durchaus auch etwas intensiver mit der Frage befassen, dann kommt er vielleicht drauf.

Schau Dir einfach mal die Forml für Vas an und wenn Du weisst, was Äquivalenzvolumen bedeutet und wie es gemessen werden kann, dann ist der Rest Schlussfolgerung.
Infos zu Vas resp. den Thiele Small Paramtern findest Du auf den Web. Einfach mal googeln.
White
Ist häufiger hier
#18 erstellt: 05. Mai 2004, 21:44
Also erstmal: Ich will hier keinen böß anfahren und wenn es so rübergekommen sein sollte war es nicht so gemeint!
Jetzt noch einmal die Hauptfrage, von der die ganze Sache eigentlich abhängt: Stmmt es, dass das Volumen einer geschlossenen Box nicht frei variiert werden kann, weil die Membran einen genau festgelegten Gegendruck braucht?
Irgendwie schein ich an manchen vorbeizureden... Von dem Helium sollte nichts zu hören sein, weil es ja nur IN der Box ist. Dass "normale" geschlossene Konzepte sowie Musikinstrumente einen gewissen Körper brauchen, ist mir ja schon klar... genau davon will ich ja weg.
@ gnorx: Wenn morgen Zeit habe, guck ich mir das mit dem Vas mal an. Dann geht's womöglich weiter...
Patrick
Stammgast
#19 erstellt: 05. Mai 2004, 22:09
Nein, es braucht keinen Gegendruck, es braucht eine zusätzliche Feder.
qnorx
Stammgast
#20 erstellt: 05. Mai 2004, 23:17

Stimmt es, dass das Volumen einer geschlossenen Box nicht frei variiert werden kann, weil die Membran einen genau festgelegten Gegendruck braucht?


Der Gegendruck ist ja immer gleich, egal wie gross das Gehäuse ist, denn es findet tatsächlich auch in einer geschlossenen Box ein Druckausgelich statt, denn eine geschlossene Box ist nie wirklich dicht. Das beginnt beginnt bereits mit den Chassis deren Membranen luftdurchlässig sind.


Irgendwie schein ich an manchen vorbeizureden... Von dem Helium sollte nichts zu hören sein, weil es ja nur IN der Box ist.


Wie eben gesagt, die Membranen sind gasdurchlässig, d.h. das Helium wird nicht lange in der Box bleiben sondern sich zügig mit der Luft aussen mischen (Diffusion). Daher meinte ich in einem meiner obigen Postings, dass Deine Idee bereits an dieser Luftdurchlässigkeit scheitern würde.

Sicher könnte man sich jetzt überlegen, absolut luftdichte Chassis herzustellen. Das dürfte teechnisch möglich sein. Allerdings stünde man dann schnell dem Problem der Kühlung gegenüber. Chassis sind sowas von ineffizienten Wandlern, dass so ein Lautsprecher über 99% der ihm zugeführten elektrischen Energie in Wärme und nur wirklich einen ganz kleinen Teil in mechanische Schwingung umwandelt. D.h. die Leistung die man mit einem Verstärker in eine Box bringt, wird dort fast 100% zu Wärme und muss wieder aus der Box abgeführt werden. Und wenn ich mich recht entsinne, ist die Energie/Wärmeaufnahmekapazität von leichten Gasen wie Helium deutlich tiefer als bei Luft (bin mir aber nicht sicher). Das würde das Problem noch weiter verschärfen.
SATire
Stammgast
#21 erstellt: 06. Mai 2004, 08:51

Irgendwie schein ich an manchen vorbeizureden... Von dem Helium sollte nichts zu hören sein, weil es ja nur IN der Box ist.

An mir ging das glaube ich nicht vorbei... Die Bedingungen in der Box spielen schon eine Rolle, genau wie das Innenvolumen ja eine Rolle spielt.

Zur Info: Schallgeschwindigkeit in Luft= 344 m/s, Schallgeschwindigkeit in Helium (also in der Box, sei sie mal perfekt heliumdicht...)=1020 m/s
Dichte von Luft (hab' grad nur bei 0°):1.3 kg/m3
Dichte von Helium: 0.18 kg/m3

Wenn Du noch was brauchst bzw. irgendwo nicht gefunden hast, kannst Du gerne fragen.
boxenliebhaber
Stammgast
#22 erstellt: 06. Mai 2004, 09:09
@qnorx

Bist Du Dir da sicher, dass der "Gegendruck" keine Rolle spielt.

Wenn ja, dann habe ich jetzt ein Problem.

Weil, dann stimmt meine Annahme über das Gehäusevolumen nicht.( O je, dann müsste man den armen Vance wieder belästigen)

Aber falls die, ich nenne es mal, Federsteifigkeit des Gases im Gehäuse keine Rolle spielt, was ist den dann der bestimmende Faktor?
Ist Vas nicht ein aus Druck einer Federsteifigkeit?

Oh jejeje und ich dachte ich hätte es nachvollzogen.

mfG
Boxenliebhaber


[Beitrag von boxenliebhaber am 06. Mai 2004, 09:12 bearbeitet]
jaywalker
Stammgast
#23 erstellt: 06. Mai 2004, 09:19


Allerdings stünde man dann schnell dem Problem der Kühlung gegenüber. Chassis sind sowas von ineffizienten Wandlern, dass so ein Lautsprecher über 99% der ihm zugeführten elektrischen Energie in Wärme und nur wirklich einen ganz kleinen Teil in mechanische Schwingung umwandelt. D.h. die Leistung die man mit einem Verstärker in eine Box bringt, wird dort fast 100% zu Wärme und muss wieder aus der Box abgeführt werden.


Das ist doch kein Problem. Die Wärme kann man leicht mittels einem gut wärmeleitenden Metall ("heatpipe") an einen Kühlkörper an der Boxenrückseite ableiten, das ist auch gasdicht kein Thema.
Natürlich kann man auch in den Magneten selbst feine Kanäle für eine Wasserkühlung einarbeiten. Das dürfte aber teurer werden und braucht eine Stromversorgung der Kühlung, hat also nur bei Aktivboxen irgendeinen Sinn. Dafür kühlt das dann "wie Sau"

Grüße
Heiner
SATire
Stammgast
#24 erstellt: 06. Mai 2004, 10:58

Bist Du Dir da sicher, dass der "Gegendruck" keine Rolle spielt.
[...]
Aber falls die, ich nenne es mal, Federsteifigkeit des Gases im Gehäuse keine Rolle spielt, was ist den dann der bestimmende Faktor?
Ist Vas nicht ein aus Druck einer Federsteifigkeit?

Achtung, das sind zwei Sachen! Der Druck/Gegendruck ist das eine, das andere ist eine dynamische Druckänderung durch die Bewegung der Membrane und die resultierende Kompression/Dekompression vom Gas in der Box, das zweite ist die Feder.

OK, der Druck macht also den Barometereffekt. Die Federsteifigkeit des Volumens ist die Kompression des Gases. Wenn der Lautsprecher durch einen Stromfluss ausgelenkt wird, drückt er das Gas zusammen. Hört der Strom auf, drücken Gaskompression und die im Lautsprecher eingebaute mechanische Feder gemeinsam die Membrane wieder in die Ruhelage (eventuell mit ein paar Schwingern, je nachdem wie schwach die Dämpfung also wie groß die Güte ist).

Ist jetzt alles wieder gut? Um das VAS kümmert sich White ja gerade... die Formel kann ich natürlich auch nicht auswendig und müsste nachgucken

PS:

ist die Energie/Wärmeaufnahmekapazität von leichten Gasen wie Helium deutlich tiefer als bei Luft (bin mir aber nicht sicher
Sowohl Wärmekapazität als auch Wärmeleitfähigkeit sind bei Helium deutlich _größer_ als bei Luft (Faktor 5-10). Helium ist echt das allerbeste Kühlgas.


[Beitrag von SATire am 06. Mai 2004, 12:54 bearbeitet]
Battlepriest
Stammgast
#25 erstellt: 06. Mai 2004, 14:00
Ohje. Ich bewundere die Geduld mit der hier erklärt wird. Ich rate dem neugierigen Frager trotzdem erstmal ein Buch in die Hand zu nehmen und sich mit den physikalischen Grundlagen bekannt zu machen. Spezifische Fragen lassen sich in einem Forum gut klären. Sämtliche Grundlagen lassen sich hier nicht vermittelen.

just my 2 cents.
jaywalker
Stammgast
#26 erstellt: 06. Mai 2004, 15:52
Was sich vermitteln liesse, wären Hinweise, welche Bücher die benötigten Grundlagen gut verständlich, in sich abgeschlossen und trotzdem einigermaßen elementar vermitteln.
Aber dazu sollte man vielleicht mal einen neuen Thread (in Hifi-Wissen?) eröffnen: lesenswerte Basisliteratur, nach Thematik sortiert.
Mich würde da so einiges interessieren, wo ich nur nicht weiß, wo man am besten anfängt zu lesen.

Viele Grüße
Heiner
boxenliebhaber
Stammgast
#27 erstellt: 06. Mai 2004, 16:35
@ Battlepriest

Also na ja, ich weiss ja nicht, ob man diese Fragen als trivale Grundlagen abtun kann.

Werte in irgendeine aus einem Buch abgeschriebene Formel einsetzen ist das eine. ( Am besten noch so ein Näherungsding)

Aber wenn selbst ein Guru wie Vance Dickason Probleme hat, ein Buch zu schreiben, in dem die physikalischen Grundlagen sauber erklärt sind und sich in Tabellen und eben solche Näherungsformeln flüchtet.

Dann darf man dochmal nach fragen, was Vas genau aussagt.

Und wenn man sich wundert, warum eine sauber hergeleitete Formel für den Helmholtz-Resonator, nicht eins zu eins auf eine Bassrefelxbox umzusetzen ist, dann kann man so viel Grundlagen studieren wie man will,

oder man fragt mal qnorx, ob er nicht was von seiner umfassenden Erfahrung teilt und der sagt schon wenn es ihn nervt,oder?



nichts für ungut

mfG
Boxenliebhaber


[Beitrag von boxenliebhaber am 06. Mai 2004, 16:36 bearbeitet]
qnorx
Stammgast
#28 erstellt: 06. Mai 2004, 17:04

@qnorx

Bist Du Dir da sicher, dass der "Gegendruck" keine Rolle spielt.



Nein, hatte ich das behauptet? Der Gegendruck spielt sicher einer Role, nur, dass ich sage, dass auf Grunde der Luftdurchlässigkeit der Membrane sowieso ein Druckausgleich zwischen Boxeninnerem und -äusserem stattfindet und daher der Druck immer gleich ist.
Sobald aber die Membran luftdicht ist, werden unterschiedliche Druckverhältnisse innen und aussen wie beschrieben diesen "Barometer"-Effekt ergeben, d.h. die Membran wird im Ruhezustand nicht völlig entspannt sein wie in einem einheitlichen Medium. Das bedeutet dann z.B. dass die Membran bei einem gleichmässigen Xmax in Luft von +-5mm nach innen nun nur noch 3mm, nach aussen aber neu 8mm lineare Auslenkung hätte (wobei ich mir nicht sicher bin, ob man das so einfach linear rechnen kann, aber mit Sicherheit stet fest dass sich der Hub verändert).
qnorx
Stammgast
#29 erstellt: 06. Mai 2004, 17:07



Allerdings stünde man dann schnell dem Problem der Kühlung gegenüber. Chassis sind sowas von ineffizienten Wandlern, dass so ein Lautsprecher über 99% der ihm zugeführten elektrischen Energie in Wärme und nur wirklich einen ganz kleinen Teil in mechanische Schwingung umwandelt. D.h. die Leistung die man mit einem Verstärker in eine Box bringt, wird dort fast 100% zu Wärme und muss wieder aus der Box abgeführt werden.


Das ist doch kein Problem. Die Wärme kann man leicht mittels einem gut wärmeleitenden Metall ("heatpipe") an einen Kühlkörper an der Boxenrückseite ableiten, das ist auch gasdicht kein Thema.
Natürlich kann man auch in den Magneten selbst feine Kanäle für eine Wasserkühlung einarbeiten. Das dürfte aber teurer werden und braucht eine Stromversorgung der Kühlung, hat also nur bei Aktivboxen irgendeinen Sinn. Dafür kühlt das dann "wie Sau"


Du hast Recht, lösbar wäre das sicher. Ich meinte mit Problem auch nicht "unlösbares Problem". Es wäre gar denkbar mittels weiter verbessernten Leitfähigkeit von Phaseplugs und Membranen einen deutlichen Betrag an Wärme abzuführen.
qnorx
Stammgast
#30 erstellt: 06. Mai 2004, 17:09

ist die Energie/Wärmeaufnahmekapazität von leichten Gasen wie Helium deutlich tiefer als bei Luft (bin mir aber nicht sicher[/q1] Sowohl Wärmekapazität als auch Wärmeleitfähigkeit sind bei Helium deutlich _größer_ als bei Luft (Faktor 5-10). Helium ist echt das allerbeste Kühlgas.


Wie man sich täuschen kann . Danke für die Richtigstellung, ziehen meine Behauptung zurück.
qnorx
Stammgast
#31 erstellt: 06. Mai 2004, 17:23

oder man fragt mal qnorx, ob er nicht was von seiner umfassenden Erfahrung teilt und der sagt schon wenn es ihn nervt,oder?


meinst Du bezgl. Helmi und Crusader? Das ist mir echt ein Rätsel, muss aber auch sagen, dass das das erste Mal ist, wo ich einen Helmi nicht zum "laufen" bringe (ist auch das erste Mal wo ich ihn nicht selber gebaut und gemessen habe).

Ansonsten zu Vas:
Das Äquivalenzvolumen beschreibt die Nachlässigkeit der Aufhängungskomponenten wie Sicke und Zentrierspinne in Bezug auf die Membranfläche. Besitzt ein Chassis beispielsweise einen Vas-Wert von 100 Litern, so hat seine Membranaufhängung dieselbe Federsteife wie ein abgeschlossenes Luftvolumen von 100 Litern, auf dem eine Scheibe mit einer Fläche gleich der Membranfläche ruht. Hätet diese Scheibe auch noch dieselbe Masse wie die Membran so würde sich bei mechanischer Anregung der Scheibe auch dieselbe Resonanzfrequenz einstellen.


Die Formel lautet: Vas = Vb * (fc2/fs2-1)

Vb = Nettovolumen Testgehäuse

Vas wird folgendermassen gemessen: Man baut sich ein Testgehäuse und schraubt das Chassis "luftdicht" mit dem Korb/Magneten gegen aussen auf das Gehäuse. Dann dreht man mit dem Sinusgenerator die Frequenz langsam hoch und misst gleichzeitig mit dem Milivoltmeter. Die Frequenz mit dem maximalen Ausschlag fc wird notiert.
Vorgänging muss man selbstvertständlich auch noch fc2 und fs2 messen, damit die Formel zu berchnen ist.
SATire
Stammgast
#32 erstellt: 06. Mai 2004, 18:55


Die Formel lautet: Vas = Vb * (fc2/fs2-1)

Schon richtig, die Formel, aber das suchen wir hier doch nicht. Wir brauchen hier die, wo die Schallgeschwindigkeit und die Dichte 'drin vorkommt (oder irgendwelche anderen Gaseigenschaften). Deine Formel ist doch eigentlich die zum f2 ausrechnen, wenn man seinen Lautsprecher kennt und das Boxenvolumen kennt.

Die Definition von VAS unterschreibe ich aber auch. Das muss jetzt nur noch als Formel hier hin. White? Suchst Du noch???

PS: Uuups, oder fehlt da doch noch irgendwie ein hoch 2 oder was in Deiner Formel? War doch so mit f2=fs * Wurzel("0,87 oder auch nicht" (1+Vas/Vb))... Na, egal, wir brauchen hier was mit dem Gas!


[Beitrag von SATire am 06. Mai 2004, 19:05 bearbeitet]
qnorx
Stammgast
#33 erstellt: 06. Mai 2004, 19:07
Hmmm?

Die einzige Formel die mir gerade einfällt wo Schallgeschwindigkeit resp. Temperatur und Dichte des Übertragermediums eine Rolle spielt, ist die des Helmholtzresonators, welche die Basis zur Berechnung von Bassreflex-Abstimmungen bildet.

Muss mal kurz überlegen ob sich die Resonanzfrequenzen imt Gehäuse und Freifeld als eine Funktion mit Dichte und Temperatur resp. Schallgeschwindigkeit ausdrücken lässt... *grübel* *grübel*
Battlepriest
Stammgast
#34 erstellt: 06. Mai 2004, 20:00
@Boxenliebhaber.

Es geht mir nicht darum Formeln auswendig zu können oder Werte dort einzutickern. Das kann jeder dressierte Affe. Ganz im Gegenteil, es geht um das Verständnis der zugrundeliegenden Physik. Dass reale technische Gebilde sich nicht so verhalten wie die idealisierten Formeln sollte jeder nach dem Physikunterricht der Mittelstufe verstehen. Die Realität enthält jede Menge Verluste und Unlinearitäten, die in einfachen Modellen nicht beschreibbar sind.

Mit dem Buch vom Dickason gebe ich Dir recht. Als ich mich vor 2 oder 3 Jahren entschloss, meine Büchersammlung um dieses "Standardwerk" zu erweitern, da war ich fast entsetzt über dessen Inhalt. Ich empfehle jedem als seichten Einstieg das Buch von Hausdorf. Wer es genau wissen will, der sollte sich mit dem Buch von Joe D'Appolito beshcäftigen. Die Basics sind dort sehr gut erklärt. Allerdings geht es schon etwas ans eingemachte.

Die Ursprungsfrage (auf die bezog ich mich) drehte sich doch gar nicht um VAS. Eine solche konkrete Frage kann man in der Tat recht gut und schnell beantworten. Vielmehr ging es doch um sehr wage "Theorien", die schon ganz zu Anfang ad absurdum geführt wurden. Stichwort: Barometer. Überdies kann man ein Chassis nicht mit vertretbarem Aufwand Luftdicht verbauen.

SATire
Stammgast
#35 erstellt: 07. Mai 2004, 08:49

Dass reale technische Gebilde sich nicht so verhalten wie die idealisierten Formeln sollte jeder nach dem Physikunterricht der Mittelstufe verstehen. Die Realität enthält jede Menge Verluste und Unlinearitäten, die in einfachen Modellen nicht beschreibbar sind.

Oft reichen die einfachen Formeln (z.B. ideales Gas ist echt OK bei Raumtemperatur). Und wenn's nicht reicht, die Physik kann auch nichtlinear...
Die ganze Boxenangelegenheit kann man sehr gut physikalisch angehen, erst beim "Musikempfinden" muss die leider aufstecken und vor der Komplexität der Sachen im Kopf kapitulieren.



Die Ursprungsfrage (auf die bezog ich mich) drehte sich doch gar nicht um VAS. Eine solche konkrete Frage kann man in der Tat recht gut und schnell beantworten.


Naja, von der Ursprungsfrage kamen wir dann auf Tricks zum Volumenverringern und dann die Idee mit dem anderen Gas... Ich denke, man kann ja durchaus mal offen sein für zunächst abwegige Ideen. So entstehen Innovationen!

Also, in dem Buch von Berndt Stark stehen die Grundlagen recht sauber 'drin. Da ist auch die gesuchte Formel (habe ich jetzt aber schon wieder nicht vor mir...)

Aber zu Lösung: So etwa steht da
VAS=Dichte * Schallgeschwindigkeit hoch 2 * anderes Zeug (u.a. Rückstellkraft der Lautsprecheraufhängung "compliance" und so)

Also, mit Helium wird VAS größer als mit Luft, die Box muss also _größer_ gebaut werden für gleiches f2 und q2.

Aber z.B. mit Kohlendioxid könnte VAS um 11 % verringert werden und damit die Box etwas kleiner werden ohne zusätzliche Dämpfung. Ob jetzt wirklich jemand Lust hat mit CO2 gefüllte gasdichte Luftballons in seinen Boxen zu verbauen, weiß ich auch nicht. Probieren könnte man es ja wirklich mal...

Diese Idee haben wir letztlich White zu verdanken. Also, kommt ruhig 'raus mit allen unreifen Überlegungen, manchmal geht das sogar!

Viele Grüße und viel Spaß noch,
Jens
jaywalker
Stammgast
#36 erstellt: 07. Mai 2004, 09:59
Was passiert denn dann, wenn ich in die CO2-Ballons zusätzlich noch Dämmaterial einsetze? Wie wirkt sich Dämmstoff überhaupt aus?
*rätsel*
Vielleicht sollte ich mir doch mal eines der angesprochenen Bücher besorgen. Welches könnt Ihr denn besonders empfehlen? Von Physik-Grundlagen habe ich recht wenig Ahnung (halt LK in der Schule), dafür ist ansprochsvollere Mathematik kein Problem.

Grüße
Heiner
SATire
Stammgast
#37 erstellt: 07. Mai 2004, 10:21

Wie wirkt sich Däm(m)pfstoff überhaupt aus?

der dämpft... und verringert die Schallgeschwindigkeit

PS: Mathematik kann erst beginnen nützlich zu sein, wenn Du das Problem verstanden hast. Dafür brauchst Du leider die Physik, alles andere kann der Rechner dann.


[Beitrag von SATire am 07. Mai 2004, 10:25 bearbeitet]
Battlepriest
Stammgast
#38 erstellt: 07. Mai 2004, 12:14
Kurzer Exkurs.

Dämpfung = Abschwächung der (Schall)Energie durch innere Vorgänge (Reibung) im Material -> Dissipation

Dämmung = Reflektion! der Schallenergie, wenn die Welle z.B. auf die Wand eines Lautsprechergehäuses trifft. Was nicht reflektiert sondern durchgeht ist der Transmissionsanteil.
US
Inventar
#39 erstellt: 07. Mai 2004, 13:04
@White:
nochmal eine anschauliche Erläuterung dessen, was versucht wurde dir klarzumachen:

Bei unterschiedlichen Dichten zw. Gehäuseinnerem und Umgebung kommt es zum Druckausgleich.
Was passiert wohl, wenn dieser unterbunden wird?

Richtig, die Membran drüchts nach außen, bis wieder alle Kräfte im Gleichgewicht sind.

Aus diesem banalen Grund (Barometer) funktioniert die Geschichte schon nicht.

Gruß, Uwe
SATire
Stammgast
#40 erstellt: 07. Mai 2004, 13:42

Aus diesem banalen Grund (Barometer) funktioniert die Geschichte schon nicht.

Nimm' halt die Luftballons in der Box. Da bleibt das Gas 'drin und die Lautsprechermembrane weiterhin gasdurchlässig. Bei He oder H2 sehe ich Probleme, weil überall herausfleuchen, aber die gehen eh' in die falsche Richtung. CO2 dagegen lässt sich gut einsperren und ist auch nicht besonders gefährlich. Ich denke, ich werde das mal ausprobieren. CO2 und ein paar Luftballons habe ich da.
Und eigentlich müsste das sogar eine gute Lösung für Bassreflexboxen und Bandpässe sein, weil die wg. der Helmholzresonanz so wenig gedämpft werden sollten. Dann lohnt sich das auch.

qnorx, was sagt denn die Helmholzresonanz zu den CO2-Ballons? Das ist Dein Fall.
Battlepriest
Stammgast
#41 erstellt: 07. Mai 2004, 13:55

Nimm' halt die Luftballons in der Box. Da bleibt das Gas 'drin ..... CO2 dagegen lässt sich gut einsperren und ist auch nicht besonders gefährlich.


1. nein, bleibt es nicht. Zumindest nicht in einem Ballon

2. Co2 ist richtig giftig. Ein paar Atemzüge davon und vorbei issees mitm Musikhören. Egal mit welcher Schallgeschwindigkeit:KR


So, und ab jetzt könnt ihr diese geistige OPnanie ohne mich weiter betreiben.
SATire
Stammgast
#42 erstellt: 07. Mai 2004, 14:25

1. nein, bleibt es nicht. Zumindest nicht in einem Ballon

wohl!


2. Co2 ist richtig giftig. Ein paar Atemzüge davon und vorbei issees mitm Musikhören.
Deswegen liegen die Leute alle tot neben ihren Sprudel- und Sektflaschen? Darum ist das Zeug in unseren Feuerlöschern? Nee, so ein paar % in der Raumluft können wir schon ab. Die Alternative Chlor gefällt mir dagegen deutlich weniger...



So, und ab jetzt könnt ihr diese geistige OPnanie ohne mich weiter betreiben. :P

OK...
Patrick
Stammgast
#43 erstellt: 07. Mai 2004, 15:11
CO2 ist der Hauptbestandteil der Luft...

Wie gut hält ein Luftballon reines CO2? Bei einem Lautsprecher sollte es mindestens 10 Jahre halten, dauernd aufmachen und Luftballons neu füllen ist nicht sonderlich praktikabel.
boxenliebhaber
Stammgast
#44 erstellt: 08. Mai 2004, 04:28
Ich bitte um Entschuldigung für diese Themen unbezogene Antwort.

aber

SATire Du gefällst mir bzw. Deine Antworten.

Bitte weiter so.

mit Respekt

Boxenliebhaber

PS: soll bitte nicht von oben herab klingen,
aber mittlerweile denke ich,
ein Lob ist meistens besser als hundert Kritiken
Battlepriest
Stammgast
#45 erstellt: 08. Mai 2004, 13:41
Lieber Patrick. Wie viele Atemzüge glaubst Du, wirst Du in einem Gasmgemisch überleben, das hauptsächlich aus Co2 besteht? Mehr als 3 sind unwahrscheinlich. Ein kleines Bild für Dich. Zur Anmerkung, CO2 liegt weit unter 0,1Vol. %




SATiere. dann zeige mir mal einen gasdichten Ballon. Nur um diesen Sophismus hier am Leben zu erhalten.
qnorx
Stammgast
#46 erstellt: 08. Mai 2004, 14:09

SATiere. dann zeige mir mal einen gasdichten Ballon. Nur um diesen Sophismus hier am Leben zu erhalten.


Du scheinst Dich ja extrem zu langweilen, dass Du Dich doch wieder in die Niederungen unserer Diskussion herunterbegibst...
Ausserdem glaube ich nicht, dass der Initiant dieses Threads einen Fehlschluss mit Absicht herbeiführen wollte. Sophismus dürfe daher nicht so richtig passen, auch wenn's ein schönes Wort ist.

Die Vorstellung von Ballonen darfst Du getrost etwas weiter fassen. Ein solches Behältnis gasdicht zu machen, sollte problemlos möglich sein. Wo genau liegen denn Deine Bedenken, dass ein Ballon nicht funktionieren würde?

Mit CO2 hast Du Recht, da hat sich SATiere im Gas vertan. Zu hohe Konzentration von CO2 ist tödlich (wie eigentlich zu hohe Konzentration der meisten Gase solange kein Sauerstoff dabei ist). SATIere hat NOx wohl mit CO2 verwechselt. Allerdings wird der Tod nicht innert so wenigen Sekunden wie Du das formulierst eintreten. CO2 ist soweit ich weis, in dem Sinne nicht giftig. Der Mensch wird einfach ersticken, und das dauert länger. Aber das sein nur am Rande erwähnt.


[Beitrag von qnorx am 08. Mai 2004, 14:22 bearbeitet]
SATire
Stammgast
#47 erstellt: 10. Mai 2004, 14:55
Vielen Dank für die Blumen, boxenliebhaber. Wenn ich in meinen "Klugscheißermodus" falle gebe ich mir gerne Mühe, keine leicht nachprüfbar falsche Sachen zu erzählen.
Im Netz steht schon zu viel Unsinn, das ist halt das Desinformationszeitalter...

Zu dem Ballon: Ich liebäugele mit diesen metallbeschichteten Ballons, da bleibt Helium schon fast ne Woche 'drin (meine Tochter hat es getestet). Das dürfte bei CO2 dann für ein paar Jahre reichen. Und so 3 % CO2 sind wirklich OK, kann man z.B. im Bericht der Apollo 13 Mission nachlesen. Es darf halt nicht so viel sein, dass man es beim Atmen aus dem Blut nicht mehr los wird, ab 8-10 % wird es toxisch. Solange die Boxen volumenmäßig den Wohnraum nicht dominieren, sehe ich kein Problem.

Bevor ich hier Schuld an irgendwelchen unsachgemäßem Umgang mit Gasen bin, Hinweis: http://www.linde-gas...t%20Kohlendioxid.pdf
Pan-a-Go
Hat sich gelöscht
#48 erstellt: 23. Feb 2005, 00:58
danke Jungs, das war sehr aufschlussreich !




Pan-a-Go
kyote
Inventar
#49 erstellt: 23. Feb 2005, 14:02
Zu CO2
hier Klicken
Und zu Stickstoff
hier klicken
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#50 erstellt: 23. Feb 2005, 17:19

qnorx schrieb:

Man kann Lautsprecher ohne Gehäuse bauen, siehe www.linkwitzlab.com



Ist aber nur der MHT-Bereich offen wobei der Hochtöner hinten selbst abgeschlossen ist. Also eigentlich nur der MT offen. Unten im Volumen ist der TT in einem Gehäuse.


Nein, auch der TT läuft offen: http://www.linkwitzlab.com/orion-photos.htm

Hier das Prinzip: http://www.linkwitzlab.com/frontiers.htm#L

Gruß
Cpt.
cosmodog
Ist häufiger hier
#51 erstellt: 23. Feb 2005, 18:29
Hallo,

ich finde die Idee im Ansatz schon interessant, wenn es sich auch nur um ein theoretisches Modell handelt.

Wenn es allerdings "nur" darum geht, das Gehäuse real zu verkleinern, weil zu wenig Platz, solltest Du über eine aktive Entzerrung (Elektronik) nachdenken.

Gruß

Andreas

PS: das bezog sich jetzt auf diese Helium-in-geschlossener-Box-Geschichte, aber hier geht es so ab, dass ich mit dem Tippen nicht hinterher komme!!


[Beitrag von cosmodog am 23. Feb 2005, 18:32 bearbeitet]
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