Position TT VOX 252 - Simulationsergebnisse

[PeterG]

@Tomtom,,


sorry, mit den stehenden Wellen, Resonanzen wie auch immer genannt bin ich so nicht einverstanden!

Eine Orgelpfeife: da bildet sich doch ne herrliche stehende Welle drin! ??? und die gibt keine Energie nach aussen ab???

Raummoden: die und fast nur die höre ich in angrenzenden Räumen!!!! Der sog. wummernde Bass vom nachbarn ist genau seine Raummode und da wird auch reichlich Energie abgegeben! Eine Reso in meinem Horn kann man auch sehr deutlich hören.

Resonanzen, stehende Wellen geben sehr wohl Energie an die Umgebung ab.


MfG
Peter

[Volker]

http://www.visaton.de/deutsch/forum/pc_bassreflex.htm


Hier ist doch was nicht richtig, das stelle ich jetzt mal in Frage. Könnte sich da ein Beschreibungsfehler eingeschlichen haben? Visaton beschreibt, es ist günstiger, wenn das BR- Rohr weiter entfernt vom TT ist. Meiner Meinung, ist es nicht so. Ganz im Gegenteil, bestätigen meine Erfahrungen, bei Gehäusen über 1m Höhe, den ich mit meinen Messungen nicht bestätigen kann.. Man bekommt noch mehr Tieftonpegel, wenn ich mir die Mühe mache, alle Positionen auszumessen und dann Dämmmaterial einspare..... Das ergibt immer, nach meinen Versuche, den TT nahe am BR-Rohr zu legen und auf gar keinen Fall das BR-Rohr nicht in der nähe Boden zu verbauen. Wenn ich mir es jetzt so einfach mache und alles zustopfe, möge es wohl stimmen, aber die feine Art ist es auf keinen Fall. So,so, da legt man wert auf Tieftonpegel und erkauft sich eine derbe Stehwelle, die man dann wegstopft, und den Tieftonpegel wieder verringert. Ich springe glich im Dreieck, das soll mir mal einer erklären, was für ein Sinn es haben soll.

Gruß, Volker

[Tomtom]

Hallo,

nur damit wir nicht aneinander vorbei reden:
Mit 120 Hz Stehwelle meinst Du den Dip bei ca. 160 Hz?

Ansonsten bitte ich um etwas Geduld, vor heute Nacht werde ich dazu nichts sagen können, da ich 'Tochterdienst' habe und nebenbei auch noch was arbeiten muß.


mfg

Tomtom

[walwal]

@ volker
Lese ich richtig..."Gehäuse lag auf dem Boden"...
Wenn ja, zweifle ich an der Aussagekraft der Messung, denn das beeinflusst mit Sicherheit den FG!

[Volker]

@walwal, Besitzt Du eine Vox?
wenn ja, dann ist mir es jetzt auch klar.

Aber bitte nicht böse sein, das gilt ganz Allgemein bei Gehäusen um 1m an dem der BR-Kanal auf dem Boden ist und soll hier nicht die Vox schlecht machen. Man kann oben meine Messung schön mit der Visaton ATB Messung vergleichen und denen Messung haben die an einer Vib durchgeführt.

Gruß, Volker

[walwal]

@ volker

Ja, ich besitze sogar zwei Vox(en)
Aber warum so unsachlich?
Wenn die Box (egal welche) nicht so gemessen wird, wie so aufgestellt wird, kann die Messung nichts taugen.
Wobei immer noch fraglich idt, ob Messungen alles erfassen und wir uns nicht an Pseudoergebnissen und Theoriegeschwafel (Du bist nicht gemeint) aufg...len.

[Tomtom]

Hallo,


oh je, mir scheint, dass hier einiges durcheinandergebracht wird.
Fangen wir mal mit den Orgelpfeifen an.
Es gibt zwei Grundsorten von Pfeifen, die Lingualpfeifen und die Labialpfeifen. Die Lingualpfeifen interessieren hier nicht, die Labialpfeifen schon. Auch hier gibt es mehrere Sorten von Pfeifen, darunter die beidseitig offenen und dann die einseitig geschlossenen (gedackte Pfeifen) in diversen verschiedenen Formen. Uns interessieren zunächst nur die simplen geraden Pfeifen. Wie funktionieren die nun?
Diese Pfeifen haben ein Funktionsprinzip, das mit dem einer Blockflöte vergleichbar ist. Der Wind (Luftstrom) gelangt dabei durch das Fußloch in den Pfeifenfuß. Der Pfeifenfuß hat als Zweck nur die Luftzufuhr zur Kernspalte zwischen dem Unterlabium und dem Kern. Dort entsteht ein Luftband, das auf das Oberlabium trifft, wo es in Pendelschwingung gerät. Dieses Pendeln bewirkt, dass Luft abwechselnd in den Pfeifenkörper, bzw. durch das Labium nach aussen geblasen wird. Im Pfeifenkörper entsteht durch stoßweises Zuführen von Luft eine Stehende Welle in seiner Eigenfrequenz. Stehende Wellen können aber nur durch Überlagerung mit einer weiteren Schwingung gleicher Frequenz in entgegengesetzter Richtung entstehen. In einer Orgelpfeife geschieht dies durch Reflektion der bestehenden Welle an einem Luftkissen über der Pfeifenmündung. Die Frequenz des Pfeifenkörpers ist nicht von der Frequenz des Luftbandes abhängig, da sich diese anpasst.
Bei Beginn der Luftzufuhr kann sich auf Grund der Trägheit der Luftteilchen im Pfeifenkörper nicht sofort eine Schwingung ausbilden, diese Phase bezeichnet man als Einschwingvorgang. (Eine Folge dessen ist, dass viele Pfeifen "spucken", dabei diesem Vorgang sehr viele Vorläufertöne am Labium und in der Röhre selbst entstehen, die zum späteren Klang unharmonisch sind. Gerade diese Vorläufertöne charakterisieren jedoch den Gesamtklang eines Instruments. Das geht so weit, dass z. B. die Klänge einer Flöte und einer Geige ohne Einschwingvorgang von einem Laien nicht unterschieden werden können.)
Bei der "stehenden Welle" in der Orgelpfeife handelt es sich um eine Longitudinalwelle, d. h. die Luftteilchen bewegen sich vom Erreger weg und wieder zu ihm hin. Bei oben offenen Pfeifen befindet sich an beiden Enden ein Schwingungsbauch, bei gedackten Pfeifen befindet sich am unteren Ende ein Bauch, oben aber ein Schwinungsknoten.
Das Labium sitzt in beiden Fällen direkt am Schwingungsbauch. Hier wird die stehende Welle gleichsam 'angezapft'.
Eine kleine Grafik dazu:

(Zur besseren Veranschaulichung sind hier Transversalwellen eingezeichnet. In der Pfeife gibt es aber Longitudinalwellen. Übersetzt heißt dies: Im eingezeichneten Schwingungsbauch schwingen die Luftteilchen mit maximaler Amplitude, im Knoten mit minimaler.)

Wir haben hier jedoch ein beidseitig abgeschlossenes Volumen, also quasi eine stehende Longitudinalwellewelle innerhalb eines Potentialtopfes..., und die hat an beiden Enden einen Knoten. Nirgendwo wird Energie abgezapft. Man darf das in keinem Fall mit einer schwingenden Saite gleichsetzen (Transversalwelle)!
Bei einer Longitudinalwelle schwingen die teilchen in Bewegungsrichtung der Welle, bei Transversalwellen jedoch senkrecht dazu. Das bedeutet, dass beispielsweise eine beidseitig eingespannte schwingende Saite (stehende Welle) ständig mechanische Energie an das Umgebungsmedium abgibt. Bei einer beidseitig begrenzten Longitudinalwelle schwingen die Teilchen in Laufrichtung der Welle und werden an den Begrenzungen einfach reflektiert. Sie erzeugen in diesem Falle lediglich Regionen unterschiedlich hohen Druckes innerhalb des Gehäuses, die in Bezug auf das Gehäuse in Ruhe sind.

Und was den wummernden Bass des Nachbarn betrifft, so wird der umso wummeriger, je tiefer er geht und wummert unverdrossen auch unter der Raumresonanz weiter, also in einem Frequenzbereich, in dem sich gar keine stehenden Wellen im Raum mehr bilden können... Wie jede normale Wand ist auch eine Hauswand schalldurchlässig, was dazu führt, dass sich in angrenzenden Räumen ebenfalls Moden ausbilden. (Sehr gute Dämpfung der Wand läge bei 52dB, was im heutigen Wohnungsbau normalerweise ganz knapp, in älteren Bauten nicht annähernd erreicht wird. Bei 100dB im Nachbarraum kommen also wenigstens 50dB im 'stillen' Nachbarraum an.) Außerdem sind Moden extrem schmalbandig, ja monofrequent. Würde man nur diese hören können, wäre beispielsweise eine Identifikation der Musik unmöglich oder zumindest ein Act für Wetten Dass.


Und nun zum VOX-Gehäuse.

Eines der erheblichsten Argumente, das m.E. gegen eine stehende Welle als Verursacher für den Dip in Volkers Messung spricht ist dessen enorme Bandbreite.
Ich denke, es besteht zwischen allen Beteiligten Konsens darüber, dass eine stehende Welle stets eine ganz spezifische Frequenz hat. Nur eine einzige Frequenz bedeutet zugleich eine extreme Schmalbandigkeit.
Das führt zu Güten deutlich jenseits von 100.
Die Absenkung in Volkers Messung entspricht aber nur einer Güte von ca. 4.

Der breite Dip spricht von daher eher für einen irgendwie gearteten Absorber innerhalb des Gehäuses, denn deren Funktion ist, optisch ähnlich der Gauss'schen Normalverteilung, deutlich breitbandiger als eine stehende Welle.
Es stellt sich damit die Frage nach einer Struktur innerhalb des Gehäuses, die als Absorber funktionieren könnte.
Da bietet sich zuerst das BR-Rohr an. Dessen Wirklänge beträgt unkorrigiert etwa 59,4 cm. Das wären etwa lambda/4 der fraglichen Dip-Frequenz. Reicht das schon als Erklärung aus? Und vor allem: Ist es so extrem von der TT-Position abhängig? Das sollte eigentlich nicht der Fall sein.

Dann gäbe es da das MHT-Abteil, das wie ein Plattenresonator funktioniert (2 biegeweiche Platten und dazwischen Dämmmaterial). Wenn man nachrechnet, ergibt sich deren Absorptionsmaximum zu maximal 150 Hz. (Das hängt von der Dichte des verwendeten Holzes ab. MDF rangiert zwischen 650 und 900 kg/m³; 150 Hz wäre die oberste Frequenz bei einer Dichte von 650 kg/m³.) Durch die Füllung wirkt es relativ breitbandig, wenngleich größenbedingt nicht übermäßig stark. Eine gewisse Abhängigkeit von der TT-Position wäre allerdings gegeben, denn in der Sollposition strahlt er ja genau darauf, während er in der mittigen Position das Abteil nicht mehr direkt anstrahlt.
Auch hier fragt sich, inwieweit dies als Erklärung ausreichen könnte.

Eine dritte Erklärung böte sich an, wenn man in Betracht zieht, dass stehende Wellen im Gehäuse eben doch angezapft werden, und zwar durch die Versteifungsbretter. Es wäre ansatzweise vorstellbar, dass dieser Energietransfer ausreichen könnte, um Teile der Wandungen im fraglichen Frequenzbereich zum Schwingen anzuregen. Die mittige TT-Montage erfordert dabei die Beseitigung des mittleren Versteifungsbretts und stellt eine andere Wandaufteilung (schwingungstechnisch gesehen) her.
Wäre das eine passable Erklärung?

Oder könnte es sein, dass gleich mehrere sich überlagernde Faktoren eine Rolle spielen?



mfg

Tomtom



PS: @walwal: Ohne das Theoriegeschwafel würde es Deine VOX gar nicht geben, an der Du Dich dann aufg...en kannst, gelle? Und ebenso wenig all die netten Verbesserungen daran bis hin zur neuen Weiche...

[walwal]

@tomtom
Nichts gegen Diskussion und Forschung aber bitte immer selbstkritisch, siehe:
http://www.brandeins.de/magazin/arch.../artikel2.html

Grüsse, und immer cool bleiben

[Volker]

Hallo Tomtom,

vielen Dank für Deine Erklärung !

Mir liegt aber noch am Herzen, was kann man noch verbessern, um immer diesen Dip (ca.150Hz) an Gehäusen, um 1m, wo sich das BR- Rohr unten am Boden befindet. Ich brauch ja noch nicht einmal ein Mikro, eine Impedanzmessung reicht ja schon, um zu sehen, dass es eine reso gibt. An meinen aktuellen Gehäuse mit Innenhöhe 96cm und BR-Öffnung unten ist wieder der Dip auf der Messung zu erkennen. Erst durch starkes Stopfen gelingt es diesen niedrig zu halten. Ich bin nicht der Meinung dass sich dieser Dip von einem Brett oder Teiler beeindrucken lässt,(ist vorhanden) ganz im Gegenteil die Position TT/BR-Kanal macht ab 90cm Höhe die Musik. Daher verstehe ich nicht den Sinn, was Visaton mit seinen Versuchen, „Position BR- Rohr“, für eine Aussagekraft hat. Für mich hat es keinen Sinn, mehr Tieftonpegel durch weiter entfernten BR- Resonator zu erzeugen (Stimmt es überhaupt) und dann wieder alles zustopfen muss, weil evtl. er gar nicht als Subbetrieb eingesetzt wird. Zumal ich dass sowieso noch nicht glaube was da teilweise steht!

Gruß, Volker

[Volker]

Hallo walwal,
ich wollte Dich nicht anranzen! Als es damals um eine Verbesserung der VOX ging,
wurde IMHO teilweise heftig überreagiert. Dieses sollte jetzt nicht wieder passieren nur weil den Name VOX hier auftaucht. Eigentlich ist es eine ganz allgemeine Diskussion bei Gehäusen ab 90cm Innenhöhe. Mehr möchte ich nicht schreiben und beziehe mich auf das Wesentliche.

Viele Grüße, Volker

[Reservemaha]

Hi!

Volker meint: .....ganz im Gegenteil die Position TT/BR-Kanal macht ab 90cm Höhe die Musik.

Ich teile diese Meinung.

Volker, eine Frage: Wie entstanden deine Kurven? Mittels Gleitsinus oder "Impuls"?

Gruß, maha

[gegentakt*]

Oh Mann...

Fakt ist: im Gegensatz zu einer „unendlichen“ Schallwand bildet eine rückwärts um ein Chassis gefaltete Schallwand einen Hohlraum und erzeugt - von der Membranrückseite des Chassis angeregt - grundsätzlich und vollkommen unerwünscht Resonanzschwingkreise in Form von „stehenden“ Wellen zwischen den raumbegrenzenden Wänden. Dabei ist es völlig unerheblich, ob die innere, dreidimensionale Geometrie dieses Gehäuses würfel-, rechteck-, pyramiden- oder kugelförmig gestaltet wurde, die Anregung am Ende oder in der Mitte einer Fläche erfolgt, oder ob sich Öffnungen und nach außen offene Rohre in den Wänden befinden. Die Form des Gehäuses, dessen Bedämpfung und die Lage von Öffnungen bestimmt dabei lediglich Güte, Intensität, Bandbreite und die Verteilung der Stehwellen, und der Anregungsort i.e.L. das Intensitätsverhältnis zwischen einzelnen Wellenlängen oder Lambda-Bruchteilen der Wellenlänge dieser Resonanzschwingkreise. Einige Beispiele dazu:

- Eine Kugel erzeugt die untere Stehwelle mit der höchsten Frequenz im Vergleich zu anderen Formen, da ihr gegenüberliegender Wandabstand am geringsten ausfällt und auf Grund der überall gleichen Distanz zwischen den „Seiten“ tritt diese unterste Stehwelle in einem unbedämpften Gehäuse mit maximaler Güte und Intensität in Erscheinung. Mit 50cm Durchmesser liegt die Stehwellenresonanz demnach bei 340Hz und verursacht dabei an dieser Stelle eine enorme Frequenzganganomalie des frontseitig vom Chassis abgestrahlten Schalls (warum das so ist, sein muß, dazu gleich mehr). Eine solche Kugel könnte somit als Subwoofergehäuse dienen, hier wird der Innenschall ja schon sehr früh durch den Tiefpaß der Frequenzweiche reduziert, so daß es nicht zu einer nennenswerten Anregung dieser Stehwellenresonanz kommt. Für Mitteltongehäuse ist eine Kugel jedoch bezüglich Resonanzverhalten die denkbar schlechteste Gehäuseform überhaupt.

- Ein schräg gestelltes Brett erzeugt zwischen der kürzesten und der längsten Dimension keine einzelne Stehwellenresonanz hoher Güte und Intensität, sondern eine Reihe davon, mit jeweils entsprechend niedrigerer Güte und Intensität. Jedoch müßte die Schräge schon einen deutlichen Winkel in Bezug auf die Differenz dieser beiden auseinanderlegenden Resonanzen aufweisen und wie man leicht nachrechnen kann, hätte die längste Seite eine sehr tiefe Stehwellenresonanz zur Folge. Diese Methode erbringt demnach keine Vorteile.

- Statt eines Gehäuses sei das Beispiel Hörraum genannt: eine Öffnung (mit Kanal darin) – z.B. eine geöffnete Tür (mit anschließendem Flur) – verändert nur auf denkbar minimale Weise die Grundresonanz des Raumes zwischen zwei Wänden, lediglich Güte und Intensität zwischen den Wänden mit der Öffnung fallen geringer aus (das Volumen des akustisch angekoppelten Flurs und die Querschnittsfläche der offenen Tür sind im Übrigen in der Regel zu groß, um hier einen zweiten (Reflex-) Schwingkreis in Höhe der unteren Grenzfrequenz der Box zu erzeugen). Je nach Aufstellungsposition und Hörort ändert sich am Hörort der Baßfrequenzgang nur sehr wenig, wie man sich an einer Messung überzeugen kann.


Und warum erzeugen Stehwellenresonanzen in einem unbedämpften Gehäuse erkennbar deutliche und unerwünschte Frequenzganganomalien in der frontseitigen Schallabstrahlung eines Chassis?

Wie der Name schon andeutet, handelt es sich bei Stehwellen um Schwingkreise, schmalbandig mit hoher Güte und Phasendrehung auf zwei parallele Wände „abgestimmt“. Je geringer die Bedämpfung, desto geringer die Bandbreite, desto höher die Güte, desto extremer das phasendrehende und, in Bezug auf den Schalldruck, das frequenzgangdeformierende Verhalten. Ganz allgemein: Sofern sich das Resonieren nicht im Vakuum abspielt und keine Supraleitung vorliegt, braucht grundsätzlich jeder Schwingkreis fortwährend eine Energiezufuhr, um seine Schwingungen zu erhalten, da immer eine Form von schwingkreisenergie- in wärmenergieumwandelnder Dämpfung vorliegt. Im Falle der Stehwellenresonanz entspricht das der Reibung der Luftmoleküle aneinander, hervorgerufen im Wesentlichen durch die überlagerten hin- und zurücklaufenden Wellenzüge in der längs* zur Energieausbreitungsrichtung schwingenden stehenden Welle. Der Vorgang ist erkennbar energieverbrauchend und zeitlich geprägt, letzteres zufolge der Laufzeitdifferenz – sprich Phasenlage - zwischen den beiden Druckmaxima der Stehwellenresonanz bzw. innerhalb davon bei einer bestimmten Distanz (beispielsweise beträgt die Laufzeitdifferenz zwischen den beiden Druckmaxima einer Lambda/2-Stehwellenresonanz in einer unbedämpften, 1m hohen Box ca. 3ms, mit einer Phasendifferenz von 180° - d.h.: die rücklaufende Welle kehrt 6ms später mit einer Phasendrehung von 360° an ihren Ausgangspunkt zurück...). Mit diesen zeitlich differenten, phasendrehenden und energieverbrauchenden Verhalten der Stehwellenresonanzen sieht sich der Membranantrieb konfrontiert: die zeitlichen Vorgänge in der Stehwellenresonanz führen zu einer Energieentnahme aus dem Antrieb, verbunden mit verzögerter Rückspeisung, währenddessen durch Reibung ein Teil der Energie in Wärme umgewandelt wird. Die Folgen sehen und hören wir dann in Form eines gestörten Frequenzgangs.

So einfach, so häßlich und so unerwünscht ist das...

Es gilt demnach Stehwellenresonanzen so weit zu reduzieren, daß sie keinen inakzeptablen Einfluß auf den Frequenzgang bzw. das Phasenverhalten der Box ausüben. Das geht durch energieverzehrendes, schwingspulenaufheizendes und wirkungsgradverschlechterndes Bedämmen, besser wäre natürlich, Resonanzen erst gleich überhaupt nicht nennenswert entstehen zu lassen. Nicht umsonst kursieren schon seit Zeiten in verschiedenen Veröffentlichungen Vorschläge (z.B. von Robert L. Caudle), welche Gehäuseformen eine günstige Verteilung der Stehwellenresonanzen ermöglichen, mit somit reduziertem, dominierendem Einfluß: es handelt sich dabei samt und sonders um rechteckige Gehäuse mit Seitenverhältnissen von 3:5:7, 4:6:9, 2:3:5 und einige mehr, je nachdem, in welchem Bereich eine besonders homogene Verteilung gefordert wird.

Lange, schlanke Gehäuse (z.B. mit einem Seitenverhältnis ähnlich 2:3:10), besonders mit an einem Ende nah montiertem Treiber, schneiden diesbezüglich am schlechtesten ab und müssen stark bedämpft werden, wenn man die hörbar den Klang beeinträchtigende Frequenzganganomalie bzw. das Zeitverhalten bei der sehr tief liegenden, unteren Stehwellenresonanz beseitigen möchte...

...mit all den negativen, klang- und „perfomance“schädlichen Begleiterscheinungen...

Gruß, ggtkt

EDIT: *hier hatte ich versehentlich zuerst "quer" geschrieben

[Reservemaha]

Gegengetakteter!

Wieder einmal irre viele Worte..... Man kämpft beim Lesen und will Zeilen überspringen. Aber insgesamt nicht schlecht.

Trotzdem! Ein wichtiger Punkt fehlt. Man kann ihn sich zwar mit etwas gutem Willen herauslesen.... Ok...

Ach wurst...

Gruß, maha

[gegentakt*]

@ Reservemaha

Deine Andeutungen sind so lange Wert-los, als sie nichts konkretes beeinhalten.
(das übliche Geschwätz eben...)

Gruß, ggtkt

[Reservemaha]

@ Gegentakt mit Stern!

Mein Geschwätz kann dir doch wenig sagen?
Fast nix. Daher verschone ich dich damit. Ist doch besser so.

Gruß, maha