Helmholtzresonator sinnvoll? Effektivität?

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mcmonkey
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 08. Sep 2011, 21:28
Hi!

Ich habe folgendes Problem:
In meinem Heimkinoraum habe ich eine Resonanz bei 33Hz. Dummerweise sind Länge und Breite des Raumes gleich lang, in meinem Fall habe ich deshalb einen Peak von ca. +20 db !!

...ich denke jeder kann sich ausmalen wie sehr das in der Praxis nervt.

Frage:
Bekomme ich sowas mit einem Helmholtzresonator weg?

Habe bereits eine passende Ecke gefunden, in der die Resonanz besonders ausgeprägt ist.
Abmessungen wären etwa 100cm Höhe, 60cm Breite, 30cm Tiefe. Das wären ca. 180 Liter.

Kann mir jemand noch Tipps geben, wo ich am besten die Reflexrohre ausrichten soll (nach vorne zum Sub zeigend z.B.)?
Gibt es bei der Auslegung der Reflexrohrabmessungen noch etwas zu beachten, um die Effektivität zu steigern?
Sind die Proportionen des Gehäuses gut, oder gibt es auch da Steigerungen bezüglich der Effektivität (meine jetzt nicht das Gesamtvolumen)?


jede Hilfe wäre hier echt super...
SonnyTucson
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 09. Sep 2011, 07:14
Hi mcmonkey,

hast Du die Frequenzgänge gemessen oder per Sinustöne 'erhöhrt'? Wie ist die Bandbreite (Güte) der Resonanz?
Bei einer so dominanten Raummode würde ich wie folgt vorgehen:

- Subwoofer neu positionieren, um die Längs-/Quermode möglichst wenig anzuregen
- laufen die Mains auch bis in den Frequenzkeller? Eventuell die Hauptlautsprecher unsymetrisch zu den Seitenwänden platzieren, um eine gleichmäßigere Anregung der Quermoden zu erreichen!
- besteht die Möglichkeit der aktiven Entzerrung des Subwoofers in diesem Frequenzbereich?
- besteht die Möglichkeit, den Reflexport des Subs mittels geeignetem Dämmstoff zu verschliessen?

Falls nun immer noch eine Überhöhung im kritischen Frequenzbereich vorhanden ist, würde ich mit einem durchstimmbaren Helmholtzresonatoren anfangen, d.h. variables Volumen und Länge der Reflexöffnung sowie der Möglichkeit, das Innenvolumen zu bedämpfen. Dies hängt mit der unangenehmen Eigenschaft des HH's zusammen, bei ungüstiger Auslegung lange Ausklingzeiten zu produzieren (bei zu hoher Güte).
Dei einer wie bei Dir vorherrschenden tiefen Frequenz sind bei Platzierung in den Raumecken leider noch größere Volumina als 180 l notwendig.
Als beste Positionierung des HH-Resonators bietet sich der Schallentstehungsort, also in der Nähe des Subwoofer- Reflexkanals an. Die Schallenergie, die hier direkt umgewandelt (vernichtet) wird, kann die Raummoden auch nicht mehr so stark anregen. Vorteil hier wäre auch die Auslegung eines kleineren, schmalbandigeren Helmis (der aber auch wieder bedämpft sein sollte).

Und ab hier heisst es dann probieren und studieren ,da es keine eindeutigen Berechnungsformeln für Helmis gibt, die als Absorber funktionieren sollen und von Raum- und Aufstellungsgegebenheiten stark beeiflusst werden.

Gruss
Guido
mcmonkey
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 09. Sep 2011, 08:45
Danke für die schnelle Antwort!
Also den Frequenzgang habe ich ausgemessen mittels Room EQ und dem Audyssey Einmessmikro meines Onkyos. Mein Ohr würde das Ergebnis auch bestätigen. Die Auslenkung besteht meiner Erinnerung nach ca. 7 Hz +- um die genannten 33Hz herrum - ich werde allerdings nochmal genau nachschauen(Frequenzgang ist auf dem MediaPC..)

Verwenden tue ich das Theater 8 von Teufel (Sat-Sub Kombi, Trennung bei 80Hz) somit spielt also nur der Sub so tief runter.

Entzerrung ist am AVR möglich, jedoch nur +-6 db und in sehr großen Frequenzsprügen, sodass ich meine 33Hz nicht genau treffe, sondern dabei mehr kaputt mache als alles andere ZUMAL Impulse dann ja viel zu leise wiedergegeben werden.

Die Reflexöffnung zu schließen werde ich mal in Kürze versuchen, allerdings glaube ich werde ich die schon festtakkern müssen bei dem Druck der da durchaus rauskommen kann

Subwooferposition werde ich dann auch nochmal ändern und schauen ob sich eine Verbesserung ergibt.

Ich meld mich dann in Kürze nochmal - für weitere Anregungen bin ich gerne offen.


[Beitrag von mcmonkey am 09. Sep 2011, 08:48 bearbeitet]
Black_Bender
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 09. Sep 2011, 08:47
ich kann sonny in jedem seiner ausführungen nur recht geben.
er scheint sich gut mit helmis auszukennen.

ich bevorzuge die variante perforierter hemi
http://recording.de/...g/143459/thread.html

und gegen das nachschwingen tacker ich hinter die öffnungen so viele schichten vlies (aus dem gartenbedarf für beete) bis die nachschwingzeit des helmis ausreichend niedrig ist.

innen bedämpfe ich fast nie.



die alternative wäre ein aktiver helmi
http://recording.de/...g/147684/thread.html

lg


[Beitrag von Black_Bender am 09. Sep 2011, 08:47 bearbeitet]
mcmonkey
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 09. Sep 2011, 21:55
Ok, ich habe heute mal etwas mit der Sub Position rumprobiert...
aaalso: wie schon vermutet ist die Erhöhung etwa +-7Hz um 33Hz. Das Umstellen und Ausrichten des Subs hat nix bezüglich der stärke der Resonanz bei 33Hz gebracht, lediglich ein paar Moden haben sich etwas verschoben.
Was eine starke Verbesserung (um etwa 7-8db) gebracht hat, war das Öffnen der Zimmertür, die auf der Rückwand, genau gegenüber des Subs liegt.

Habe jetzt nochmal etwas rumgerechnet und mir den Platz angeschaut. Ich würde Platz finden für einen Helmi mit ca. 800 Liter Innenvolumen. Die Außenabmessungen betragen H:135 B:45 T:140

Die Reflexrohre würde ich dann wohl zur Seite zeigend anbringen (also nicht auf den Subwoofer zeigend).

Laut dem Projekt des Helmis den Black_Bender als Link angehängt hat würde das wohl keinen großen Abbruch tun.

Eine Positionierung direkt vor dem Sub wäre schwierig.

Bauen würde ich das Teil dann wie in Black_Bender's Link erklärt, evtl noch eine Verstrebung rein, um mehr Stabilität zu geben.

Anbei eine Skizze meines Raums und der aktuellen Vorstellung.

Was meint Ihr?

Skizze
Black_Bender
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 09. Sep 2011, 22:22
800liter würd ich aber in 2x 400l aufteilen damit du flexiber bist.

außerdem wäre es klüger erst einmal per messungen heraus zu finden ob es eine oder zwei moden sind.
oft is das problem dass die mode gesplittet ist und sie so nahe bei einander liegen dass man erst mal nur eine dröhnfrequenz wahrnimmt.
ein helmi arbeitet aber zu schmalbandig um beide ausreichend zu erwischen

und da sie sehr groß werden musst du sie entweder innen mit dämmung auskleiden (vor dem tunen) da sie sonst zu lange nachschwingen und dann die nachhallzeiten sogar erhöhen
...oder was auch funktioniert ist hinter den resonanzöffnungen ein vlies anbringen.
gartenvlies was man über beete legt aus dem baumarkt geht z.b. dafür ganz gut. manchmal sind bis zu drei lagen erforderlich damit man die nachschwingzeit ausreichend kürzt.
kommt drauf an wie das vlies beschaffen ist bzw wie hoch sein strömungswiderstand ist.
das ist aber wirklich extrem unterschiedlich.

es empfielt sich das abstimmen eines helmis immer unter messkontrolle zu machen.
resonatoren aller art sind grundsätzlich schwierig funktionstüchtig zu bauen da sehr anfällig auf kleinste konstruktiosfehler. ohne erfahrung wirst du anfangs viel rumexperimentieren müssen.

lg

EDIT:

ein so großes massives gebilde aus dicken holz auf nur einer seite kann allerdings wieder neue probleme generieren.

besser ist es mehrere kleinere kisten zu bauen und sie gleichmäßig verteilen. natürlich nur in den raumkanten/ecken wo die mode dröhnt.


[Beitrag von Black_Bender am 09. Sep 2011, 22:29 bearbeitet]
mcmonkey
Ist häufiger hier
#7 erstellt: 09. Sep 2011, 23:12
@Black_Bender: Ich hab an allen Sitzplätzen, 1,5m vor dem Sofa und in der Ecke wo ich den Helmi platzieren möchte gemessen!!
Überall 33Hz... das Problem ist ja, dass dies genau die Resonanz beider Raumseiten ist (Schallgeschwindigkeit durch 2 durch die Länge der Raumseite - in diesem Fall 342 durch 2 durch 5,1 = 33,5...)

Dieses Dröhnen habe ich ÜBERALL im Raum - vor allem ÜBERALL im Haus. Eine Etage drüber schwingt der komplette Fußboden bei der Frequenz und selbst 2 Etage drüber merkt mans noch.

Das mit dem Aufteilen in 2x400 Liter könnte ich durchaus machen, könnte den zweiten aber nur vorne links oder rechts positionieren wenn er in eine Ecke sollte.
Black_Bender
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 10. Sep 2011, 08:32
gemessen womit?

wo die mode ihren ursprung hat is mir schon klar.

dass sie sich spalten kann ist aber oft realität.



hier ein raum ohne helmis
http://recording.de/...812f774b91ebf58a.jpg

und dann mussten zwei stück gebaut werden.
einmal auf 27 und einmal auf 32hz gestimmt
http://recording.de/...e97612eddc7ae624.jpg



die ecke vorn wäre definitiv die bessere wahl mit stärkerer performance

und wenn du vorn einen 400l baust und hinten einen 400liter dann is das denk ich ok und noch nicht zu extrem riesig um neue probleme zu erschaffen.

lg
mcmonkey
Ist häufiger hier
#9 erstellt: 10. Sep 2011, 10:40
@Black_Bender: mit dem Audyssey Mikro und Room EQ Wizard.

also es sind immer die 33Hz +- 7 db. Meinst du mit "spalten", dass sich 2 Moden überlagern und zu quasi einer werden? Denn dann wirst du recht haben, nur da Raumlänge und Breite identisch sind liegen sie auf genau der gleichen Frequenz.

Dann werde ich wohl deinem Rat befolgen und einfach ersmal einen 400 Liter Helmi bauen, schauen was passiert, mit der Position spielen und ggf. dann noch einen anfertigen.

Sollten die Beiden die gleichen Abmessungen haben, oder ist das bezüglich Effektivität egal?

Vielen Dank für die Mühe,

LG
Black_Bender
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 10. Sep 2011, 18:21
kannste beide gleich groß machen.


und bitte lade mir mal die mdat datei der REW-messungen irgendwo hoch und poste hier den downloadlink.

lg
SonnyTucson
Hat sich gelöscht
#11 erstellt: 12. Sep 2011, 09:28
@mcmonkey,

bevor Du dich in die handwerkliche Kleinarbeit begibst, sei mir gestattet, hier noch einmal über das effektivste Verfahren zur Milderung deines Problems zu überlegen:

Falls soviel Platz in der erwähnten Ecke vorhanden ist, würde ich erst einmal mit einem (oder zwei) Paketen Sonorock experimentieren.
Mit den verfügbaren Aussenmaßen ist sogar ein Effekt auf tiefe Frequenzen zu erwarten.
Die oftmals angeführte Lambda/4-Regel ist eigentlich sehr theoretisch, poröse Absorber sind bei Kantenlängen von >50cm tiefreichender wirksam, als die Faustformel sagt (siehe diverse BBC-Studien). Ich habe in meinem Zimmer mit 22-34cm tiefen Absorbern bereits messbare Verbesserung bei einer 56Hz-Mode erreicht. Der Vorteil wäre eine breitbandigere Wirkung auch auf die Nachhallzeiten (nicht so punktuell wie der Helmi).
Die Steinwolle könnte versuchsweise in der Verpackung belassen werden (bei Unwirksamkeit im Baumarkt wieder umtauschen).

In der Ecke des Subwoofers selber würde ich dann einen kleineren, abgestimmten Helmi einsetzen. Der Port muss ja nicht 'Mund-an-Mund' mit dem des Woofers platziert werden, die Nähe zum Schallenstehungsort sollte schon reichen! Bitte daran denken, ein Helmi ist ein Resonator, also ein Energiespeicher! Es ist deshalb nicht trivial, die entsprechende Nachhallzeiten unter die des Raumes zu tunen. Viele der verfügbaren Online-Berechnungsprogramme gehen leider hierauf nicht ein, daher berichten so viele Helmi-Konstrukteure sogar von Verschlechterung der Raumakustik.

Übrigends gibt es noch die Möglichkeit, das Reflexrohr im SW durch ein anderes zu ersetzen, um das System auf eine andere Frequenz tu tunen. Natürlich möchte nicht jeder an seinem brandneuen Lautsprecher herumexperimentieren und Garantieansprüche verlieren.

Obwohl ich auch den Einsatz von Helmi's sehr interessant finde, sind ich poröse Absorber als erste Maßnahme zielführender!

Viele Grüsse
Guido
mcmonkey
Ist häufiger hier
#12 erstellt: 12. Sep 2011, 21:35
so hier mal der Link zu den Messungen

@SonnyTucson:
danke für den Tipp. Muss mal bei uns im Baumarkt schauen.
Das mit dem Bassreflexrohr geht allerdings garnicht mein armer Sub... außerdem hat der kein "Rohr" sondern diese DPU-Reflexöffnung (is quasi nen Bassreflexschlitz) da müsste ich also dann die Säge zur Hand nehmen und am Gehäuse was rausschnippeln

Werde mal schauen ob ich das mit der Dämmung irgendwie testen kann, ansonsten werde ich einfach mal einen ca. 400Liter Helmi bauen und mit der Position rumtüffteln. Denke dann bin ich etwas schlauer.

LG
Black_Bender
Hat sich gelöscht
#13 erstellt: 15. Sep 2011, 19:11

mcmonkey schrieb:
so hier mal der Link zu den Messungen




Die Datei, auf die Sie zugreifen möchten, ist derzeit leider nicht verfügbar. Bitte versuchen Sie es später erneut.
averett
Stammgast
#14 erstellt: 15. Sep 2011, 23:23

SonnyTucson schrieb:
Falls nun immer noch eine Überhöhung im kritischen Frequenzbereich vorhanden ist, würde ich mit einem durchstimmbaren Helmholtzresonatoren anfangen, d.h. variables Volumen und Länge der Reflexöffnung sowie der Möglichkeit, das Innenvolumen zu bedämpfen.

....leider noch größere Volumina als 180 l notwendig....

Und ab hier heisst es dann probieren und studieren ,da es keine eindeutigen Berechnungsformeln für Helmis gibt, die als Absorber funktionieren sollen und von Raum- und Aufstellungsgegebenheiten stark beeiflusst werden.

Das ewige Dilemma mit der erforderlichen Größe, teuer bezahltem Wohnraum und
das (häufig) ästhetisch fragwürdige Gesamtergebnis. Das Auge hört doch auch mit....

Bei deinem Ansatz mit dem durchstimmbaren Helmholtzresonator:
Wenn man ein paar hundert Liter irgendwo "finden" würde, gegebenes Volumen,
gegebene Bedämpfung könnte man doch auch über Rohrdurchmesser und -länge
sich der gewünschten Resonanzfrequenz annähern, oder? ....Denkfehler?

Um konkreter zu werden: In meiner (gemieteten) Altbauwohnung sind einige
Wände als Trockenbau ausgeführt. Metallständer, 75mm glaube ich, rechts und
links 2 x 12,5mm Gipskarton drauf und der Zwischenraum stark bedämpft. Bei einem
Ständerabstand von 62,5 cm macht das eine ganze Reihe von etwa 135 l großen
Hohlräumen. Das sind doch eigentlich perfekte Rahmenbedingungen für:

....die Auslegung eines kleineren, schmalbandigeren Helmis (der aber auch wieder bedämpft sein sollte).....

....ohne dafür auch nur einen Liter Wohnraum zu opfern.

Glaubst du das könnte funktionieren?

Ein, zwei Löcher in der Wand liessen sich doch auch wieder unauffällig verschliessen,
so dass der Vermieter keinen Stress machen könnte (fragen würde ich da eh nicht....).

Und wenn ich schon auf der Suche nach ankoppelbaren Volumina bin:
Die Decke ist auch abgehängt, 2 x 12,5mm Gipskarton, bei einer üblichen Konstruktion
sind da grob überschlagene 5 000 Liter ungenutzter, bedämpfter Hohlraum.
Und dann habe ich noch (grob überschlagen) 30 000 Liter wenig bedämpften
Hohlraum in 12,5cm Entfernung, meine Küche. Liesse sich doch auch nutzen?
Stört mich doch nicht, wenn ich in einem Helmholtzresonator Kaffee koche....
Nur, die Abstimmung würde sich doch ändern, wenn das Fenster offen steht....

Dumme Fragen oder ein möglicher Ansatz?

Grüße,

Martin
SonnyTucson
Hat sich gelöscht
#15 erstellt: 16. Sep 2011, 06:52
Hallo averett,

meine Einschätzung kurz und knackig: sehr unpraktikable Lösungsansätze!

1. der Hohlraum hinter der Ständerwand ist bei kompletter Füllung überdämpft, er funktioniert nicht als HH-Resonator;

2. selbst wenn ein funktionierender Hohlraum bestehen und ein Reflexkanal eingebracht werden könnte, wie würde man die Kanalöffnung an die Stelle im Raum bringen, die am effektivsten an die Raummode ankoppelt? Siehe unter Black Benders Link nach, wie oft der Helmi neu positioniert werden musste, um eine optimale Wirkung zu erzielen!

3. Rigipswände sind nicht ausgesteift (sie funktionieren sogar eher als Plattenresonatoren), was in verschiedenen Fallstudien als äußerts kontraproduktiv für die Funktion eines Helmis beschrieben wurde. Ich erinnere mich an einen Fall, bei dem der Helmi erst richtig funktionierte, nachdem die Aussenwände aus MDF mittels Streben am Mitschwingen gehindert wurden.

4. das HH-Volumen muss nicht nur irgendwie besonders gross sein, sondern im Einzelfall mit den Dimensionen der Kanalöffnung abgestimmt werden.

Zielgerichteter wäre folgendes Vorgehen:
- Bestimmung der Resonanzfrequenz und erforderlichen Bandbreite der zu bekämpfenden Raummode
- jetzt würde ich die (ziemlich eindimensionalen) Berechnungsprogramme im WWW erst einmal beiseite lassen,; diese gehen nie auf die erforderliche Güte, Koppelfaktor für das Raumvolumen, äquivalente Absorptionsfläche und Nachhallzeit des Helmis ein; daher ist der nächste Schritt etwas schwerer:
- man besorge sich die richtigen Grundlagen zur Abstimmung z.B von www.burosch.de und nehme ein anerkanntes Simulationsprogramm wie Boxsim (unter Extras, Auslegung Reflexkanal), um die Grunddimensionen des Helmis zu bestimmen
- dann wird man feststellen, daß immer noch kein Optimum erreicht ist, da nicht alle Mündungkorrekturfaktoren, Füllungsgrade etc. berücksichtigt wurden. An diesem Punkt muss dann 'handisch' weitergetunt werden....

So, ich bleibe dabei, man fange erst einmal mit Dämmmaterialien in den Ecken an und setze dann bei Bedarf noch Resonatoren ein.

Grüsse
Guido
averett
Stammgast
#16 erstellt: 16. Sep 2011, 07:45
Guten morgen Guido,

SonnyTucson schrieb:
meine Einschätzung kurz und knackig: sehr unpraktikable Lösungsansätze

ich geb's zu, das wollte ich jetzt nicht lesen, aber trotzdem immer wieder hilfreich,
wenn ein zweiter über die eigenen Hirngespinste drüber schaut.

selbst wenn ein funktionierender Hohlraum bestehen und ein Reflexkanal eingebracht werden könnte, wie würde man die Kanalöffnung an die Stelle im Raum bringen, die am effektivsten an die Raummode ankoppelt?

Im Fall der Küche als HH gibt's (bei mir) Spielraum von 4,40m in der Breite und 3,20m in der Höhe.
Optisch verschwinden lassen könnte ich die am einfachsten natürlich in Bodennähe,
aber das hin- und herschieben des Resonators wäre trotzdem, ähm, schwierig...

...war auch nur ein erster Gedanke, noch im Brainstorming und noch nicht beim Überprüfen der Ideen,
und leider ist's bei mir noch eine Weile hin bis ich zum Bauen komme, arbeite gerade zuviel und
ein paar andere Baustellen müssen auch noch bedient werden...

Vielen Dank für's mitdenken! Grüße,

Martin
mcmonkey
Ist häufiger hier
#17 erstellt: 18. Sep 2011, 12:18
ok hier nochmal ein zweiter Versuch:

http://uploaded.to/file/f1gdbsmj

ka was da bei megaupload los war
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