Hilfe! Helmi tut nicht

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Thrakkar
Schaut ab und zu mal vorbei
#1 erstellt: 11. Jun 2004, 14:44
Hallo zusammen,

ich habe mir in mühevoller Arbeit einen Helim gebaut und muß leider feststellen, daß bei der angepeilten Frequenz der Pegel um 2 dB STEIGT und darüber um 2-4 dB sinkt.

Habe die Formeln, die mir GNORX genannt hat verwendet und folgende Kenngrößen errechnet:
Resonanzfrequenz: 63,1 Hz
Güte: 8,09 (Breitbandigkeit +-3,9 Hz)
Ankoppelverhältnis: 0,5065 (in Raumkante), was ja extrem viel sein sollte...

Veränderung des Pegels je nach Frequenz nachdem Helmi im Raum ist (Raumecke):
<50 Hz: keine Veränderung
63 Hz: +2 dB
80 Hz: -4 dB
100 Hz: -2 dB

Zum Design: würfelförmiger Kasten aus 19 mm MDF. Die Frontplatte ist etwas kürzer, sodaß hier eine Öffnung entsteht (15cm*36,2cm). Am Ende der Frontplatte ist innen nochmal eine 19mm MDF-Leiste angebracht, sodaß die Rohrlänge 38mm beträgt. Habe keinerlei Dämmungsmaterial eingebracht!

Effektives Volumen abzüglich Rohr und Verstärkungsstreben: 0,1666m³

Kann mir jemand sagen, wo hier das Problem liegt? Dürfte doch nicht normal sein, daß der Pegel steigt, oder??? Und warum habe ich trotz der engen Bandbreite plötzlich einen Effekt bis auf 100 Hz hoch???

Bei der Aufstellung habe ich etwas experimentiert (Loch am Boden, Loch oben =>Gesamthöhe des Kastens ist 139,8cm; 2 Raumecken probiert; habe das Teil sogar auf Wasserkisten gestellt, um die Öffnung direkt im Eck unter der Zimmerdecke zu haben).

Hat jemand 'nen Tip für mich?
qnorx
Stammgast
#2 erstellt: 11. Jun 2004, 15:03
Also grundsätzlich scheint der Helmi ja zu funktionieren, -4db ist ein durchaus plausibler Wert.

Wir hatten dieses Problem mit der Überhöhung schon einmal, allerdings noch ne Nummer gravierender. Was damals die Ursache war, konnten wir nicht genau feststellen. Ob da Problem inzwischen gelöst ist, weiss ich auch nicht.

Bei der engen Bandbreite die Du gewählt hast, ist es natürlich möglich, dass kleine Ungenauigkeiten in der Fertigung (Nettovolumen, Rohrlänge und Durchmesser - Achtung bei der Trompetenförmig geöffneten Rohren!!) schon zu Abweichungen im Hertz-Bereich führen.

Versuche mal eine 20% lockere Füllung des Helmis mit Sonofil o.ä.. Ist der Helmi genügend stabil gebaut? Nicht dass er mitschwingt!! Alles was das Gehäuse ruhig stellt, ist von Vorteil, also grundsätzlich Gewicht. Zwei Massnahmen als Idee: Sockel mit Sand oder Steinplatte, Bitumen/Bitumex auf die Innenwände. Ausserdem vom Boden entkoppeln.

Dann solltest Du vielleicht noch mit der Aufstellung herumexperimentieren. Die Überhöhungen durch stehende Wellen sind ja nicht überall im Raum vorhanden, daher platziere den Helmi mal dort im Raum, wo sie auftraten.

Evt. musst Du das Rohr etwas kürzen, weil bei grossen/langen Rohren ein Effekt auftritt, bei dem sich ein Teil der Luft direkt vor dem Rohr genau so verhält als würde dieser Teil noch zum Rohr gehören, also, der schwingt auf der Abstimmfrequenz mit verändert diese daher (allerdings nach unten).

Kannst Du auch bei doppelten Frequenzen die jeweils gleichen Effekte messen, also dort wo Du einen Überhöhung hast, ebenfalls eine Überhöhung und ebenso bei den Senken?


[edit]

Habe ich das richtig gelesen? Du hast eigentlich kein BR-Rohr gemacht, sondern einen Schlitz ähnlich jenen die Visaton bei deren Bauvorschlägen macht? D.h. dann auch, direkt an einem Ende des Absorbers? Das wäre meiner Meinung nach eine schlechte Lösung, ein Rohr mit etwas Bodenfreiheit wäre viel besser. Im Deinem Fall (so meine Vermutung stimmt) spielt der oben genannte Effekt mit der Luft vor der BR-Öffnung mit SICHERHEIT in die Abstimmung hinein, und zwar vermutlich massiv.


[Beitrag von qnorx am 11. Jun 2004, 15:06 bearbeitet]
qnorx
Stammgast
#3 erstellt: 11. Jun 2004, 15:29
Ich weiss ja nicht, womit Du "Deine" Überhöhung gemessen hast, aber dennoch kurz etwas Allgemeines:

Ich hatte kürzlich das Glück bei einer Messung von Messsystemen unter Laborbedingungen anwesend sein zu dürfen. Das ist zwar nicht mein Fachgebiet, aber interessant war schon, dass einige Billigmessgerät, allen voran ein Teil namens "HiFisch Hifi Controller" o.ä. ganz sonderbare Werte lieferten. Während die professionelleren und damit auch teuren bis unbezahlbaren Systeme kleine Abweichungen und vor allem konstante Abweichungen produzierten, hat das kleine Teile sher kreativ gemessen. In gewissen Frequenzspektren lagen seine Messwerte deutlich (bis zu 10db) unterhalb der anderen Systeme, bei anderen Spektren deutlich oberhalb. Das tollste war dann aber auch noch die Tatsache, dass die Messungen nicht wirklich reproduzierbar waren. Von 10 Messungen gab's an bestimmten Frequenzen 10 unterschiedliche Werte (also Abweichungen grossen +/- 1 db).
Nur soviel zur Aussagekraft von diesen BilligMessgeräten. Ich denke, man kann diese Dinger höchstens für tendenzielle Aussagen (und da auch mit der gebotenen Vorsicht) und vielleicht noch zum Aufspüren von Extremwerten einsetzen. Feiner messen geht wohl nicht.
Thrakkar
Schaut ab und zu mal vorbei
#4 erstellt: 12. Jun 2004, 13:53
Hi qnorx,

sorry, dass ich dich Gnorx genannt habe, aber durch die Unterstreichung sah das so aus.

In der Tat habe ich mit dem HiFish-Teil gemessen, muss aber sagen, dass die Ergebnisse reproduzierbar sind und auch mit meinem subjektiven Hörempfinden korrespondieren. Ich gehe also mal davon aus, dass es sich nicht um einen Messfehler handelt.

Der Helmi sollte nicht mitschwingen, da er aus 19mm MDF zzgl. Innenverstrebungen gebaut ist und dadurch auch einiges wiegt. Die Frontplatte ist nicht komplett geschlossen, sondern 15 cm kürzer, sodaß hier eine Öffnung ist, die als "Rohr" dient. Deine Empfehlung "Rohr kürzen" ist leider nicht so einfach umsetzbar...

Noch eine Frage zu dem "Rohr": Ist es prinzipiell schlecht, das Rohr am Ende des Resonanzkörpers zu haben oder nur wenn man mit diesem Ende sehr nah am Boden ist (also nicht schlecht, wenn der Helmi auf einem Ständer angebracht ist)?

Eine Füllung mit Dämmstoff hat nix gebracht. Was sollte denn passieren (stärkere Dämpfung; größere Wirkungsbreite;...)?

Kann es sein, dass das Gehäuse undicht ist (bzw. wie würde sich das äußern)?

In Summe bin ich schon etwas enttäuscht, dass -4dB schon gut ist. -15dB bis -20dB wären mir weitaus lieber. Kann man diese Größenordnung denn überhaupt mit Helims erreichen, oder muss man dann zu Basotec etc. greifen?

Beste Grüße!
qnorx
Stammgast
#5 erstellt: 12. Jun 2004, 23:25
Ich glaube es gibt keine aukustisch-mechanische Konstruktion mit welcher Du eine Absorbtion in dieser Grössenordnung hinbekommst (allerdings habe ich keinerlei Erfahrung mit Basotec, kann also nicht sicher behaupten, dass damit Dein Problem nicht zu lösen wäre).
Eine Alternative ist eine elektronische Regelung mittels EQ, aber das wird dann auch nicht optimal, weil damit einfach die Amplitude heruntergeregelt wird und das betrifft den gesamten Raum. Eigentlich sollten ja nur die Schallmaxima genommen werden.

BR-Öffnungen an den Katen/Ecken von Resonatoren können problematisch sein. Aber wie Visaton beweist, wenn man weiss wie und testen und messen kann, dann kriegt man das auch hin. Auf der sicheren Seite ist man allerdings eher mit einem BR-Rohr das sich z.B. auf einem Drittel der Gehäusehöhe befindet.

Direkt am Boden oder an einer Wand sind BR-Öffnungen immer problematisch weil Strömungs-Effekte auftreten können die schwer vorauszusagen und zu kompensieren sind. Daher würde ich Deinen Helmi sicher mal auf den Kopf stellen, also so dass die BR-Öffnung oben ist.

Die Sache mit der Füllung/Dämpfung war ein Test zum Rausfinden, ob der Helmi wirklich funktioniert. Denn, zu erwarten wäre bei einer Füllung eine Verbreiterung der Wirkungsbreite und eine Verschiebung der Resonanzfrequenz. Wenn das nicht geschieht, müsste man folgern, dass das Volumen im Helmi offenbar zu wenig oder gar nicht zum Schwingen angeregt wird. Das widerspricht aber Deinen Messungen, denn da ergibt sich ja eine Absorbtion.

Wenn das Gehäuse undicht wäre, müsste man wohl primär mit einem verminderten Wirkungsgrad rechnen. Wenn Du das Gehäuse sicher dicht machen willst (was vermutlich, wenn Du nicht zwei völlig linke Hände hast, dich ist), dann verwende inwändig soweit das noch geht Silikon wie man ihn in den Tuben für die Badezimmerfugen bekommt.

Mein Fazit mit dem bestehenden Wissen/Lage der Dinge:

- Die Abstimmung des Helmis stimmt nicht (verrechnet oder Ungenauigkeit beim Umsetzen). Damit liesse sich die verschobene Absorbtion erklären.
- Irgend etwas schwingt bei der Frequenz an der Du einen Erhöhung gemessen hast, mit. Es könnte der Helmi selbst sein, es könnte aber auch ein anderer Resonator sein, der z.B. durch die vom Helmi via Fussboden (schwimmend verlegter Parkett?) Schwingungen angeregt wird. Daher würde ich sicher mal so gut wie möglich entkoppeln.


Als Feedback noch: ich würde Helmis nie quadratisch bauen, sondern wenn's geht die Seitenverhältnisse wenn nicht nach den goldenen Verhältnissen, dann doch so wählen, dass sie kein Vielfaches voneinandern sind. Damit kann man in Gehäusen sich möglicherweise überlagernde stehende Wellen/Raummoden entgegenwirken.
Und, ich habe nun schon mehrfach gehört, dass Leute die sehr kurze BR-Öffnungen in der Art von Gehäuseschlitzen verweden, Probleme mit ihren Helmis hatten. Ich kann das nicht nachvollziehen, weil ich meine Helmis ausschliesslich mit BR-Rohren gebaut habe (weil ich meine ventilierten Lautsprechergehäuse auch immer so baue).
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