Entwurf für HHR überprüfen

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Tobias12345
Neuling

#1 erstellt: 01. Feb 2010, 16:31

Hallo,
ich wohne in einem kleinen (12m² effektiv) Zimmer im Studentenwohnheim. Auf Grund der geringen Größe habe ich extreme Probleme mit der Akustik: Ich kann die Boxen nicht von den Wänden wegstellen, weil sonst der Raum praktisch voll ist. Neben vielen anderen habe ich zwei Moden die meine Nachbarn und mich besonders nerven: Die schlimmste liegt bei 52.6Hz, hat eine Bandbreite von ca. 3Hz und eine geschätzte RT[60] von 1,76s (mein Wasserfall geht leider nur bis 1s -> also hab ich linear fortgeführt).
Nun habe ich in einer Raumecke unter einem hohen Tisch Platz für einen Helmholtzresonator und habe jetzt verschiedene Berechnungen angestellt, die ich vor dem Aufbau gerne von jemandem mit Ahnung überprüft hätte.

Die Randbedingungen:
Maximales Volumen: 170l
verwendete Reflexrohre: BR 100 V/SW (di=11cm, l=15.3-28.5cm) und davon 4 Stück. Sie müssen nach innen laufen, da der Kasten in die Ecke muss.
Abstand zur Wand: ca. 10cm

Meine beiden Varianten:
1. V=170l f0=52.6Hz n=4 ==> L=16.2cm df=1Hz Q=22.8 B=2.3Hz
2. V=155l f0=52.6Hz n=4 ==> L=18.5cm df=4Hz Q=26.6 B=1.9Hz

Vielleicht eine Erklärung zu df: Das ist der Einstellbereich den ich mit dem Rohr hinbekomme. Also wenn bei (1) die reale Frequenz 2Hz zu niedrig ist, hätte ich verloren, weil ich nur 1Hz mehr einstellen kann. Deshalb habe ich mal zwei Varianten entworfen.

So und jetzt meine (vielen) Fragen:
1. Ist es allgemein besser einen großen Reso zu bauen mit vielen Rohren (wie ichs machen will), oder macht man eher 4 kleine mit je einem Rohr?
2. Zählt die Luft im Rohr zu V dazu? Oder muss ich das Volumen der Rohre noch von V abziehen?
3. Wie ist das mit dem Einstellbereich? Ist zu erwarten, dass die Frequenz mehr als 1Hz zu niedrig ist? Im Inet findet man eher, dass sie zu hoch ist (theo. Rohrlänge zu klein).
4. Was kann ich von dem Kasten erwarten? Bringen 170l schon was? Wie akkurat sind diese Formeln zur Bandbreiteabschätzung. Das sollte doch schon ziemlich individuell sein (verwendetes Holz, Dämmung, etc).
5. Primärziel ist eine Verkürzung der Nachhallzeit, Pegelabsenkung ist zwar auch wichtig, aber eher für meine Nachbarn --> ich kann mich in den Sweetspot setzen :P. Muss ich den Reso dafür mit Dämmaterial füllen? Erfahrungswerte?

So jetzt seit ihr dran. Ich hoffe das war nicht zuviel und verständlich beschrieben. Außerdem entschuldige ich mich für etwaiges Halbwissen aus Büchern und Inetforen, bin absoluter Anfänger im Bereich Akustik.

Danke

Tobias

Used2Use
Hat sich gelöscht

#2 erstellt: 02. Feb 2010, 12:12

Die schlimmste liegt bei 52.6Hz, hat eine Bandbreite von ca. 3Hz und eine geschätzte RT[60] von 1,76s (mein Wasserfall geht leider nur bis 1s -> also hab ich linear fortgeführt).

Hmm, bunte Bilder, immer her damit

1. Ist es allgemein besser einen großen Reso zu bauen mit vielen Rohren (wie ichs machen will), oder macht man eher 4 kleine mit je einem Rohr?

Bei 170l würde ich mir die Option offenhalten, einen Teil der Absorber noch auf eine andere Mode abzustimmen. Theoretisch spielts keine Rolle, ob die HHs aufgeteilt werden. Die kleinen werden halt von allein stabiler.

2. Zählt die Luft im Rohr zu V dazu? Oder muss ich das Volumen der Rohre noch von V abziehen?

Rohrvolumen zählt nicht zum Gehäusevolumen.

3. Wie ist das mit dem Einstellbereich? Ist zu erwarten, dass die Frequenz mehr als 1Hz zu niedrig ist? Im Inet findet man eher, dass sie zu hoch ist (theo. Rohrlänge zu klein).

Je nach Dämmung steigt das akustisch wirksame Volumen an. Wenn du ohne Dämmung gerechnet hast wird die Resonanzfrequenz daher sinken.

4. Was kann ich von dem Kasten erwarten? Bringen 170l schon was? Wie akkurat sind diese Formeln zur Bandbreiteabschätzung. Das sollte doch schon ziemlich individuell sein (verwendetes Holz, Dämmung, etc).

170l sind ganz ordendlich. Ist natürlich immer eine Frage der zu behandelnden Mode, aber die "normalen" Moden die in kleinen Räumen auftreten sollte man damit in den Griff bekommen.
Die Formeln bieten meiner Ansicht nach nur Startwerte für die messtechnische Abstimmung. Beim Volumenszuwachs muß man schätzen, ~5% sollte passen.

Ich hoffe das war nicht zuviel und verständlich beschrieben.

Wenn nur alle ihre Fragen so konkret stellen würden

Tobias12345
Neuling

#3 erstellt: 02. Feb 2010, 17:17

Hmm, bunte Bilder, immer her damit

So, wenn's gefällt mach ich mal in dem Stil weiter.

http://s2.directupload.net/file/d/2058/4wmv655q_jpg.htm
Das ist das der Wasserfall an meiner zukünftigen Hörposition. Sie liegt in der Mitte des Raumes. Daher muss ich noch eine ausziehbare Schreibtischverlängerung bauen. Konstruktion ist schon fertig (mal sehen wie das so läuft in der Praxis).
Man sieht gut, dass "die" 52Hz Mode in Wirklichkeit aus mehreren besteht. Die Pegelüberhöhung ist im Vergleich zu den Moden im unteren Mittenband noch recht gering (zumindest an diesem Punkt, an den Wänden +30dB, armer Nachbar

). Was aber nervt ist diese ewig lange Nachhallzeit. Ich möchte halt das eine Bassdrum auch wieder eine BassDRUM ist.

Rohrvolumen zählt nicht zum Gehäusevolumen.

Das ist schlecht, weil dadurch wird die Formel deutlich komplizierter. Ich habe sie einmal nach V und einmal nach l aufgelöst, wobei ich hier mangels LaTeX-Funktion nur die Ergebnisse posten werde. Sonst könnte man wahrscheinlich nichts mehr lesen.

Variante 1 - optimiert nach maximalem Volumen:
V[gesamt]=170l V[wirk]=163.5l Rohrlänge=17.2cm
Kontra: Einstellbereich nach unten sind nur 1.9cm. Zu wenig?
Pro:
- Mehr Wirkvolumen durch a) höheres Gesamtvolumen und b) besseres Verhältnis V[wirk]/V[gesamt] dank kürzerem Rohr
- kleineres Q dank kürzerem Rohr -> bessere Dämpfung der Nachhallzeit (hab ich zumindest so gelesen) und Wirkung evtl. auch auf die 58 Hz (Neben-)mode (siehe Bild)

Variante 2 - optimiert nach maximalem Einstellbereich:
V[gesamt]=146l V[wirk]=137.7l Rohrlänge=21.9cm
Pro:
- großer Einstellbereich nach oben UND unten. Keine Ahnung ob ich den brauche -> Expertenmeinung?
- kleinerer Kasten, wobei ich die 170l Platz da hätte.
Kontra:
- siehe Pro oben
- evtl suboptimale Plazierung der Rohre notwendig -> Außendurchmesser vom Flansch sind knapp 15cm.

So mehr hab ich bis jetzt nicht geschafft. Da ist noch so ne doofe HM Klausur für die man lernen sollte. Man könnte natürlich auch ein Mittelding zwischen beiden bauen, nur müsste dafür abschätzen können, wieviel diese Rechnungen bei der Reso daneben liegen und wie schlimm das wäre. Da ich aber null Erfahrung mit sowas hab, kann ich das nicht schätzen.
Eine andere Idee wäre halt zwei kleine übernander zu stapeln und sie auf 52 und 58 Hz zu stimmen. Ich poste mal noch ein Foto von dem Platz, wo der Reso hin soll. Nur wegen der Vorstellung.

Siehe nächster Beitrag....

[Beitrag von Tobias12345 am 02. Feb 2010, 18:57 bearbeitet]

Tobias12345
Neuling

#4 erstellt: 02. Feb 2010, 17:32

So hier das Zimmer Bild:

Der Tisch wird dann bis ans Keyboard ranreichen bei 170l Volumen. Er soll idealerweise als Deckel fungieren, da ich bei einem komplett verschraubten Gehäuse des Resonators nicht wüsste wie ich die Rohre einstellen bzw. die Menge an Dämmung ändern sollte. Mit dem Drucker als anpressendes Gewicht sollte das auch dicht sein. Wenn das ein großer, gefährlicher Denkfehler ist, bitte sagen!!!

Used2Use
Hat sich gelöscht

#5 erstellt: 03. Feb 2010, 20:24

Die Resonanzfrequenz wird niedriger ausfallen als berechnet. Der Port koppelt je nach Form und Einbaulage mehr Luft an als berechnet. Außerdem steigt das akustische Volumen durch die Dämmung.
Beides könnte man mit

Boxsim simulieren.

Offensichtlich kannst du messen, rohre kürzen ist auch problemlos möglich. Ich sehe daher keine Notwendigkeit die Absorber derat genau zu berechnen.

Nachdem der Nachhall bei 52Hz sehr viel länger ist als bei der 58Hz Mode würde ich 2 getrennte HHs verwenden. 120l ergeben schon einen sehr guten Koppelungsfaktor bei 52Hz.

Falls bei Variante 1 mit "Einstellbereich nach unten sind nur 1.9cm" gemeint ist, daß das Rohr nur 1.9cm Luft zur Rückwand hat, dann wäre das eine Engstelle. Sowas ist jedenfalls zu vermeiden.

Der Deckel sollte jedenfalls verschraubt oder ordendlich beschwert werden (Steinplatten). Eine Dichtung wäre auch ratsam, es ist jede undichte Stelle zu vermeiden (auch an den Rohren).

Tobias12345
Neuling

#6 erstellt: 06. Feb 2010, 16:22

Ich war in den letzten Tagen etwas beschäftigt - blöde Klausurenphase.

Der Port koppelt je nach Form und Einbaulage mehr Luft an als berechnet

Ich dachte das würde die Wikipedia-Formel durch die Längenkorrektur berücksichtigen. Bei den Sachen, die ich mit dieser Formel ausgerechnet habe haut boxsim aber ohne Dämmung schon 10Hz weniger raus... Ich werde die Resos wohl nochmal neu mit BoxSim auslegen, wenn ich dafür Zeit habe. Hierzu noch eine Frage: Was muss ich bei den Einstellungen für die Position des Kanals eingeben, wenn ich 4 Kanäle verwende? Den Abstand des untersten zum Boden und den des obersten zum Deckel?

rohre kürzen ist auch problemlos möglich [...] "Einstellbereich nach unten sind nur 1.9cm"

Ähm naja, eignetlich wollte ich diese Rohre verwenden:

http://www.ilmag.de/html/body_bassreflexrohrevariabel.html
Die haben einen festen Einstellbereich. Bei meiner Berechnung kam nun eine Länge raus, die 1.9cm über der kürzest möglichen Einstellung lag. Ich meinte also, dass ich zum erhöhen der Frequenz nur 1.9cm hätte. Der Abstand zur Wand beträgt gute 15cm.

Wie baut ihr denn eure Resos? Wenn ihr billige PVC-Rohre nehmt: Wie befestigt ihr sie dicht im Loch und wie stellt ihr die Länge ein? Hier bitte berücksichtigen, dass meine Rohre nach innen zeigen müssen, weil sonst von den 15cm nichts mehr übrig ist.

[Beitrag von Tobias12345 am 06. Feb 2010, 16:29 bearbeitet]

Used2Use
Hat sich gelöscht

#7 erstellt: 06. Feb 2010, 18:15

Wie baut ihr denn eure Resos? Wenn ihr billige PVC-Rohre nehmt: Wie befestigt ihr sie dicht im Loch und wie stellt ihr die Länge ein?

Meistens mit fixer Rohrlänge (einfache oder doppelte Wandstärke) und variabeler Fläche (durch teilweises Abdecken). Ob das allerdings die beste Lösung ist bezweifele ich. Damit sich im FG was tut braucht man mitunter etwas mehr Öffnungsfläche als man mit 44mm Kanallänge erreicht. Gab sogar hitzige Debatten ob man mit einem HH überhaupt den FG beeinflussen kann...
Zugutehalten kann man der Methode, daß sie einfach ist und im Nachhall durchaus was bringt. Der FG-Fehler kann dann ein EQ übernehmen (am billigsten als Software).

Ich stell auch BRs nach, da dichtet man mit Dichtband

das Rohr zum Gehäuse ab. Es ist also nur gesteckt, was aber locker reicht. Ablängen geht mit der Säge.

Drum würd ich nicht zuviel Zeit in Simulationen investieren. Die Längenkorrektur gilt für runde Öffnungen die an beiden Enden unbeeinflusst von nahen Wänden arbeiten können, also eigendlich nie. Boxsim versucht die nahen Wände zu berücksichtigen, vermutlich ist daher die Reso um eine Terz gesunken. Hinreichend genau ist das allerdings auch nicht, vorallem die Dämmung macht einem gern noch einen Strich durch die Simulation.

Tobias12345
Neuling

#8 erstellt: 06. Feb 2010, 20:05

Used2Use schrieb:

Meistens mit fixer Rohrlänge (einfache oder doppelte Wandstärke) und variabeler Fläche (durch teilweises Abdecken).

Wenn Gaffer zum abdichten eines Loches reicht, warum überhaupt Rohre nehmen? Man könnte doch eine Seite aus dickerem Holz bauen (4-5cm) und viele 2-3cm Große Löcher bohren. Dann tuned man, indem man einzelne Löcher mit Gaffer zuklebt. Kann ich ein 15cm Loch (A=707cm²) durch 25 3cm Löcher (A[ges]=707cm²) ersetzen oder lässt sich das durch Nebeneffekte (Verwirbelungen oder so) nicht einfach so berechnen?
Vorteil 2: Ich müsste mir keine Gedanken machen, wie ich ein RUNDES 15cm Durchmesser Loch in das Holz kriege. 3cm sind schon einfacher hinzukriegen.

Used2Use
Hat sich gelöscht

#9 erstellt: 06. Feb 2010, 21:03

Sry. ich meinte selbstklebende Gummidichtungen (oder Schaumstoffbänder).

Man könnte doch eine Seite aus dickerem Holz bauen (4-5cm) und viele 2-3cm Große Löcher bohren. Dann tuned man, indem man einzelne Löcher mit Gaffer zuklebt.

Man kann auch ein großes, rechteckiges Loch machen und es teilweise abdecken. D.H man montiert vorm Loch ein Brett. So ist der Querschnitt zwar nicht regelmäßig, tut der Funktion aber keinen abbruch. Nur weil dieser Aufbau nicht genau berechenbar ist würd ich ihn nicht verwerfen. Zumal du ja ein Mik hast und damit umgehen kannst. Man kann den Ausschnitt auch in Stücke schneiden und diese im Loch stapeln. So bleibt es ein Kanal mit definierten Parametern.

Ein HH ist ein ak. Saugkreis, jeder Widerstand senkt die Güte. Das allein kann bei Bassmoden problematisch werden. Bei einem so großen Volumen würd ich die Dämmung nicht als Reibung in den Röhrchen ausführen, im Inneren toben sonst die Stehwellen ungebremst. Dämmmatten im Gehäuse haben da einen Mehrwert. Um möglichst viel Dämmmatten verwenden zu können sollte der Widerstand im Port gering sein.

Wobei, ein 3cm Loch hat ein recht kleiner Widerstand. Wäre also trotz allem ein gangbarer Weg. Nur würde ich die Löcher nicht nur mit Klebeband verschließen. Irgendwie ists naheliegender die Löcher nach und nach zu bohren bis die Reso passt. Durchs 1. Loch das Mic einwerfen, und mit Simultanmessung abstimmen.
Bei Lautsprechern nennt mans je nach Zweck "Onken" (als BR) oder "kontrolliert Undicht". Letzteres nutzt den Widerstand in den Löchern bewusst aus, die sind allerdings im Millimeterbereich.

ehemals_Mwf
Inventar

#10 erstellt: 06. Feb 2010, 23:07

Hi,

Used2Use schrieb:

...Drum würd ich nicht zuviel Zeit in Simulationen investieren...

Genau das würd ich dem Tobias auch empfehlen.

Da wird es noch so manche Abweichung und Überraschung geben!
Auch ist mir unklar, wie hier ein Q >20 erreicht werden soll. Hat das jemand schon mal geschafft?

Gruss,
Michael