Hi!
...und eigentlich gehört dieses posting als Fortsetzung zum thread „Position TT VOX 252 – Simulationsergebnisse“ von Blaubart...
Aber da die Messungen nun einen ziemlich allgemeinen Charakter angenommen haben und ich (eigentlich) diese Untersuchung auch schon seit geraumer Zeit vor mir herschiebe (und damit meinem Rad auch mal eine verdiente Ruhepause gönne), sind sie in einem eigenen thread wohl besser untergebracht (Warnung! - der Inhalt des postings ist eine absolut trockene Wüste der puren Informationsvermittlung und es ist garantiert so elend lang wie freudlos für den, der sich nicht für solche Details interessiert)
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Damit eine Vorstellung von den Proportionen des Meßgehäuses (Innenmaß: 15,7cm Breite x 15,7cm Tiefe x 86cm Höhe = 21,2Liter netto) und den Chassis besser gelingt:
http://www.speaker.energy4tomorrow.c....BR.pic.01.jpg
http://www.speaker.energy4tomorrow.c....BR.pic.02.jpg
Die Chassisausschnitte wurden nach und nach gesägt, die jeweils vorhandenen und nicht mehr benötigten Ausschnitte erhielten im Volumen des Ausschnitts eine passende Scheibe mit einer bündig über das Gehäuse gedichteten/verschraubten Platte. Auf diese Weise änderte sich das Volumen mitsamt Innenmaß nicht und das Gehäuse blieb stabil.
Auf dem oberen Foto sieht man die gehäusemittige Öffnung für den 7“-Eton-Treiber (wenn die Perspektive auch eine tiefere Position vortäuschen mag), darüber, unterhalb des Deckels und im Deckel selbst befinden sich die Durchbrüche für die beiden 5“er AL130 bzw. 5N412DB aus den vorangegangenen Messungen der Stehwellen im geschlossenen Gehäuse. Schließlich ist durch die obere Öffnung hindurch eine 12cm oberhalb der Gehäusemitte in der Rückwand platzierte (von „Platz“ – sehr sinnvoll!) BR-Treiberposition für den Eton zu erkennen, unmittelbar darunter liegt eine 7cm-Reflexöffnung genau in der Gehäusemitte.
Hier nochmals zum Vergleich zwei Messergebnisse zur Stehwellenbildung im geschlossenen Gehäuse, mit der Treiberposition oben (a, b) bzw. in der Mitte (c):
a) Pegel http://www.speaker.energy4tomorrow.com/stw.02.gif
b) Impedanz http://www.speaker.energy4tomorrow.com/stw.01.gif
c) Pegel http://www.speaker.energy4tomorrow.com/stw.07.gif
Daraus folgernd wurden alle weiteren Messungen mit dem 8“ Eton 7-360-37 Hex in mittiger Chassisposition gemacht.
Das Chassis ist mit einem Zusatzmagneten versehen und mit einem 5,3 Ohm-Vorwiderstand von einer Einbaugüte Qtc=0,29 auf Qtc=0,58 elektrisch entdämpft, an Stelle der Dustcup wurde zur besseren Entlüftung ein Aluzylinder eingeschraubt, vergleichbar dem Eton 7-372-32 Hex mit „Heat-Pipe Technologie“ (daß der letzteren Maßnahme einige bedenkenswerte Folgen erwachsen, dazu mehr am Schluß). Das Meßmikrofon befand sich in allen Messungen 3mm über der Membran und bündig vor dem Auslaß des Reflexkanals, beides unkalibriert mit gleicher Einstellung der Ausgangsleistung und Mikofonempfindlichkeit.
1.
2.
Auffällig: die Lambda/1-Stehwellenresonanz (340[m/s]/0,86[m]=395Hz) läßt sich offensichtlich am oberen Ende ihres Schwingungsknotens bezüglich der Frequenz nicht durch den (hier im Deckel eingebauten) Reflexkanal beeindrucken, jedoch ist gegenüber der geschlossenen Box (a) ihre pegelmäßige Ausprägung um 3dB stärker und damit für das Gesamtresultat geringfügig schlechter geworden.
Die Resonanzstelle des Kanals bei der Lambda/1-Stehwellenresonanz des Gehäuses (395Hz) scheint tatsächlich nicht durch letztere verursacht zu werden, wie das eine weiter unten gezeigte Messung (9) bestätigt (die Lambda/4-Rohrresonanz des 23cm langen Reflexkanals errechnet sich mit 340[m/s]/4/0,23[m] zu etwas tieferen 370Hz).
Des weiteren bildet sich exakt an der schon vergessen geglaubten Lambda/2-Gehäusestehwellenresonanz bei 200Hz eine Rohrresonanz, da aber Lambda/2 im Frequenz- und Impedanzfrequenzgang des Treibers nicht ansatzweise in Erscheinung tritt, dürfte es sich tatsächlich um eine Resonanz des Kanals handeln. Mit einem Minimumabstand von 12dB zum Nominalpegel ist sie relativ ausgeprägt, das Gehäuse muß daher eine entsprechende Menge an Bedämpfungsmaterial erhalten, insbesondere bei einer (weniger empfehlenswerten) Kanalposition auf der Frontwand. Damit werden dann auch mit Sicherheit sämtliche weiteren Rohresonanzen oberhalb 200Hz bedämpft.
Im Impedanzfrequenzgang erkennt man, daß verschiedene Treibergüten keinen Einfluß auf die energetische Rückwirkung zwischen Membran/Schwingeinheit und Lambda/1-Gehäusestehwellenresonanz nehmen, was letztlich bedeutet, daß es sich hier tatsächlich um eigenständige Schwingungsmechanismen handelt, die lediglich der Anregung einer Membran bedürfen, weitgehend ungeachtet derer Antriebsparameter.
Nebenbei: hier sieht man einmal sehr deutlich die Auswirkungen einer elektrischen Güteerhöhung mittels Vorwiderstand – hier wird mit höherer Gesamtgüte gleichzeitig auch eine höhere und weniger Leistung verbrauchende Impedanz erzielt, ganz im Gegensatz zu einem Antrieb mit schwachbrüstigem Magneten, dessen Impedanz bei gleich hoher Güte weiterhin auf dem niedrigem Niveau der Schwingspule liegt. Damit dürfte klar werden, daß diese damit bzw. primär durch den fehlenden Antrieb stärker aufgeheizt wird und bei weitaus geringerem Schallpegel zu Dynamikkompression neigt.
3.
4.
Die direkte Anbringung des Baßreflexkanal hinter dem Treiber in der Rückwand hat einen großen Vorteil: Gegenüber der am Boden oder am Deckel befindlichen Position wird die 200Hz-Rohrresonanz erheblich von 12dB auf 24dB unterhalb des Nominalschalldrucks bedämpft – das bedeutet zum einen, daß Interferenzen des Reflextunnels mit dem Chassis im Grundtonbereich sehr gut unterdrückt werden, andererseits für die Bedämpfung der übrigen, höherfrequenten Rohrresonanzen weniger Bedämpfungsmaterial gebraucht wird - mit all den günstigen Folgen für den Wirkungsgrad, der Präzision bei der Baßwiedergabe durch weniger nichtlineare mechanische Abbremsung einschließlich verringerter Dynamikkompression Dank weniger thermisch belasteter Schwingspule (dies gilt natürlich besonders für Zweiwegeriche mit ihrem zusätzlich zum Baß zu reproproduzierenden Mitteltonanteil).
Interessant könnte auch eine Bedämpfung der Lambda/1-Stehwellenresonanz mittels eines kleinen, in Güte und Frequenz entsprechend auf die Stehwelle abgestimmten internen Helmholtzresonators sein – das würde die benötigte mechanische Bedämpfung nochmals reduzieren helfen.
5.
6.
Der Treiber wurde gegenüber der vorangegangenen Messung um 12cm (oder um 14% der Gehäusehöhe bzw. im Verhältnis 36:64) aus der Gehäusemitte weiter nach oben platziert (*g*), damit macht sich erstaunlich früh und wirksam wieder die schwerer zu bedämpfende Lambda/2-Stehwellenresonanz bemerkbar, sowohl pegelmäßig im Frequenzgang als auch elektrisch-energetisch als eine auf die Membran einwirkende Resonanzerscheinung im Impedanzfrequenzgang.
Würde man den Treiber nur einige cm versetzen, könnte man mit einer Bedämfungsfüllung wohl beide Resonanzen gleichzeitig unterdrücken, müßte aber zufolge der zu tieferen Frequenzen abfallenden Wirkung wieder mehr stopfen, als in 4. und 5.
So bleibt eigentlich nur festzuhalten, daß eine mittige Treiberposition zur Vermeidung der am stärksten den Frequenzgang und das Gruppenlaufzeitverhalten negativ beeinflussenden Lambda/2-Stehwellenresonanz ganz offensichtlich die besten Resultate erbringt, als „Versatztoleranz“ des Chassis würde ich (für dieses gewünschte Verhalten) maximal 10% der Gehäusehöhe veranschlagen.
7.
8.
Wie eingangs erwähnt, wurde der Eton mit einem „Heat-Pipe“ versehen, deren ersehnte Wirkung, nämlich die Kühlung der Schwingspule, am Ende der Wirkungskette leider nicht stattfindet:
in den Diagrammen 2, 4 und 6 ist bei fb (40Hz) eine Erhöhung von ca. 5 Ohm gegenüber der Impedanz bei der Serienresonanz (Z,min bei 280Hz) zu erkennen und in den Pegeldiagrammen 1, 3 und 5 findet eine gegenüber dem Minimum der Membranauslenkung ein nach rechts zu einer höheren Frequenz abweichendes Maximum des Reflexkanalpegels statt – beides untrügliche Zeichen für ein massives Gehäuseleck. Und wie aus den beiden obigen Diagrammen zu entnehmen ist - ein Originalchassis mit Dustcup ohne Heat Pipe (plus Zusatzmagnet) – ist die Öffnung schnell im belüfteten Chassis gefunden. Denn im Gegensatz dazu neigt das unbelüftete Chassis bei Z,fb nur noch zu einer Differenz von 2 Ohm, der Minimalhub der Membran korrespondiert nahezu perfekt mit dem Spitzenpegel des Reflexkanals bzw. dieser hat gut und gerne ein Plus von 3,5dB! (sogar die Lambda/2-Stehwellenresonanz wird geringer angeregt)
Wie man daraus unschwer folgern kann, geht die verlustleistungssteigernde Heat-Pipe-Kühlung geradewegs wieder durch eine wirkungsgradverschlechternde, fehlerhafte Baßreflexfunktion mehr als verloren.
Im schlimmsten Fall wäre das wieder einmal ein typisches Beispiel von Dichtung und Wahrheit, oder es stand einfach nur eine gute Absicht, aber auch eine nicht verstandene Funktionsweise dahinter. Den gleich großen 8“ „Eton 7-372-32 Hex Heat Pipe Technologie“ mit typischen Baßreflexparametern würde ich daher für eine Baßreflexbox auf gar keinen Fall einsetzen.
???
...und eigentlich gehört dieses posting als Fortsetzung zum thread „Position TT VOX 252 – Simulationsergebnisse“ von Blaubart...
Aber da die Messungen nun einen ziemlich allgemeinen Charakter angenommen haben und ich (eigentlich) diese Untersuchung auch schon seit geraumer Zeit vor mir herschiebe (und damit meinem Rad auch mal eine verdiente Ruhepause gönne), sind sie in einem eigenen thread wohl besser untergebracht (Warnung! - der Inhalt des postings ist eine absolut trockene Wüste der puren Informationsvermittlung und es ist garantiert so elend lang wie freudlos für den, der sich nicht für solche Details interessiert)
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Damit eine Vorstellung von den Proportionen des Meßgehäuses (Innenmaß: 15,7cm Breite x 15,7cm Tiefe x 86cm Höhe = 21,2Liter netto) und den Chassis besser gelingt:
http://www.speaker.energy4tomorrow.c....BR.pic.01.jpg
http://www.speaker.energy4tomorrow.c....BR.pic.02.jpg
Die Chassisausschnitte wurden nach und nach gesägt, die jeweils vorhandenen und nicht mehr benötigten Ausschnitte erhielten im Volumen des Ausschnitts eine passende Scheibe mit einer bündig über das Gehäuse gedichteten/verschraubten Platte. Auf diese Weise änderte sich das Volumen mitsamt Innenmaß nicht und das Gehäuse blieb stabil.
Auf dem oberen Foto sieht man die gehäusemittige Öffnung für den 7“-Eton-Treiber (wenn die Perspektive auch eine tiefere Position vortäuschen mag), darüber, unterhalb des Deckels und im Deckel selbst befinden sich die Durchbrüche für die beiden 5“er AL130 bzw. 5N412DB aus den vorangegangenen Messungen der Stehwellen im geschlossenen Gehäuse. Schließlich ist durch die obere Öffnung hindurch eine 12cm oberhalb der Gehäusemitte in der Rückwand platzierte (von „Platz“ – sehr sinnvoll!) BR-Treiberposition für den Eton zu erkennen, unmittelbar darunter liegt eine 7cm-Reflexöffnung genau in der Gehäusemitte.
Hier nochmals zum Vergleich zwei Messergebnisse zur Stehwellenbildung im geschlossenen Gehäuse, mit der Treiberposition oben (a, b) bzw. in der Mitte (c):
a) Pegel http://www.speaker.energy4tomorrow.com/stw.02.gif
b) Impedanz http://www.speaker.energy4tomorrow.com/stw.01.gif
c) Pegel http://www.speaker.energy4tomorrow.com/stw.07.gif
Daraus folgernd wurden alle weiteren Messungen mit dem 8“ Eton 7-360-37 Hex in mittiger Chassisposition gemacht.
Das Chassis ist mit einem Zusatzmagneten versehen und mit einem 5,3 Ohm-Vorwiderstand von einer Einbaugüte Qtc=0,29 auf Qtc=0,58 elektrisch entdämpft, an Stelle der Dustcup wurde zur besseren Entlüftung ein Aluzylinder eingeschraubt, vergleichbar dem Eton 7-372-32 Hex mit „Heat-Pipe Technologie“ (daß der letzteren Maßnahme einige bedenkenswerte Folgen erwachsen, dazu mehr am Schluß). Das Meßmikrofon befand sich in allen Messungen 3mm über der Membran und bündig vor dem Auslaß des Reflexkanals, beides unkalibriert mit gleicher Einstellung der Ausgangsleistung und Mikofonempfindlichkeit.
1.
2.
Auffällig: die Lambda/1-Stehwellenresonanz (340[m/s]/0,86[m]=395Hz) läßt sich offensichtlich am oberen Ende ihres Schwingungsknotens bezüglich der Frequenz nicht durch den (hier im Deckel eingebauten) Reflexkanal beeindrucken, jedoch ist gegenüber der geschlossenen Box (a) ihre pegelmäßige Ausprägung um 3dB stärker und damit für das Gesamtresultat geringfügig schlechter geworden.
Die Resonanzstelle des Kanals bei der Lambda/1-Stehwellenresonanz des Gehäuses (395Hz) scheint tatsächlich nicht durch letztere verursacht zu werden, wie das eine weiter unten gezeigte Messung (9) bestätigt (die Lambda/4-Rohrresonanz des 23cm langen Reflexkanals errechnet sich mit 340[m/s]/4/0,23[m] zu etwas tieferen 370Hz).
Des weiteren bildet sich exakt an der schon vergessen geglaubten Lambda/2-Gehäusestehwellenresonanz bei 200Hz eine Rohrresonanz, da aber Lambda/2 im Frequenz- und Impedanzfrequenzgang des Treibers nicht ansatzweise in Erscheinung tritt, dürfte es sich tatsächlich um eine Resonanz des Kanals handeln. Mit einem Minimumabstand von 12dB zum Nominalpegel ist sie relativ ausgeprägt, das Gehäuse muß daher eine entsprechende Menge an Bedämpfungsmaterial erhalten, insbesondere bei einer (weniger empfehlenswerten) Kanalposition auf der Frontwand. Damit werden dann auch mit Sicherheit sämtliche weiteren Rohresonanzen oberhalb 200Hz bedämpft.
Im Impedanzfrequenzgang erkennt man, daß verschiedene Treibergüten keinen Einfluß auf die energetische Rückwirkung zwischen Membran/Schwingeinheit und Lambda/1-Gehäusestehwellenresonanz nehmen, was letztlich bedeutet, daß es sich hier tatsächlich um eigenständige Schwingungsmechanismen handelt, die lediglich der Anregung einer Membran bedürfen, weitgehend ungeachtet derer Antriebsparameter.
Nebenbei: hier sieht man einmal sehr deutlich die Auswirkungen einer elektrischen Güteerhöhung mittels Vorwiderstand – hier wird mit höherer Gesamtgüte gleichzeitig auch eine höhere und weniger Leistung verbrauchende Impedanz erzielt, ganz im Gegensatz zu einem Antrieb mit schwachbrüstigem Magneten, dessen Impedanz bei gleich hoher Güte weiterhin auf dem niedrigem Niveau der Schwingspule liegt. Damit dürfte klar werden, daß diese damit bzw. primär durch den fehlenden Antrieb stärker aufgeheizt wird und bei weitaus geringerem Schallpegel zu Dynamikkompression neigt.
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Die direkte Anbringung des Baßreflexkanal hinter dem Treiber in der Rückwand hat einen großen Vorteil: Gegenüber der am Boden oder am Deckel befindlichen Position wird die 200Hz-Rohrresonanz erheblich von 12dB auf 24dB unterhalb des Nominalschalldrucks bedämpft – das bedeutet zum einen, daß Interferenzen des Reflextunnels mit dem Chassis im Grundtonbereich sehr gut unterdrückt werden, andererseits für die Bedämpfung der übrigen, höherfrequenten Rohrresonanzen weniger Bedämpfungsmaterial gebraucht wird - mit all den günstigen Folgen für den Wirkungsgrad, der Präzision bei der Baßwiedergabe durch weniger nichtlineare mechanische Abbremsung einschließlich verringerter Dynamikkompression Dank weniger thermisch belasteter Schwingspule (dies gilt natürlich besonders für Zweiwegeriche mit ihrem zusätzlich zum Baß zu reproproduzierenden Mitteltonanteil).
Interessant könnte auch eine Bedämpfung der Lambda/1-Stehwellenresonanz mittels eines kleinen, in Güte und Frequenz entsprechend auf die Stehwelle abgestimmten internen Helmholtzresonators sein – das würde die benötigte mechanische Bedämpfung nochmals reduzieren helfen.
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Der Treiber wurde gegenüber der vorangegangenen Messung um 12cm (oder um 14% der Gehäusehöhe bzw. im Verhältnis 36:64) aus der Gehäusemitte weiter nach oben platziert (*g*), damit macht sich erstaunlich früh und wirksam wieder die schwerer zu bedämpfende Lambda/2-Stehwellenresonanz bemerkbar, sowohl pegelmäßig im Frequenzgang als auch elektrisch-energetisch als eine auf die Membran einwirkende Resonanzerscheinung im Impedanzfrequenzgang.
Würde man den Treiber nur einige cm versetzen, könnte man mit einer Bedämfungsfüllung wohl beide Resonanzen gleichzeitig unterdrücken, müßte aber zufolge der zu tieferen Frequenzen abfallenden Wirkung wieder mehr stopfen, als in 4. und 5.
So bleibt eigentlich nur festzuhalten, daß eine mittige Treiberposition zur Vermeidung der am stärksten den Frequenzgang und das Gruppenlaufzeitverhalten negativ beeinflussenden Lambda/2-Stehwellenresonanz ganz offensichtlich die besten Resultate erbringt, als „Versatztoleranz“ des Chassis würde ich (für dieses gewünschte Verhalten) maximal 10% der Gehäusehöhe veranschlagen.
7.
8.
Wie eingangs erwähnt, wurde der Eton mit einem „Heat-Pipe“ versehen, deren ersehnte Wirkung, nämlich die Kühlung der Schwingspule, am Ende der Wirkungskette leider nicht stattfindet:
in den Diagrammen 2, 4 und 6 ist bei fb (40Hz) eine Erhöhung von ca. 5 Ohm gegenüber der Impedanz bei der Serienresonanz (Z,min bei 280Hz) zu erkennen und in den Pegeldiagrammen 1, 3 und 5 findet eine gegenüber dem Minimum der Membranauslenkung ein nach rechts zu einer höheren Frequenz abweichendes Maximum des Reflexkanalpegels statt – beides untrügliche Zeichen für ein massives Gehäuseleck. Und wie aus den beiden obigen Diagrammen zu entnehmen ist - ein Originalchassis mit Dustcup ohne Heat Pipe (plus Zusatzmagnet) – ist die Öffnung schnell im belüfteten Chassis gefunden. Denn im Gegensatz dazu neigt das unbelüftete Chassis bei Z,fb nur noch zu einer Differenz von 2 Ohm, der Minimalhub der Membran korrespondiert nahezu perfekt mit dem Spitzenpegel des Reflexkanals bzw. dieser hat gut und gerne ein Plus von 3,5dB! (sogar die Lambda/2-Stehwellenresonanz wird geringer angeregt)
Wie man daraus unschwer folgern kann, geht die verlustleistungssteigernde Heat-Pipe-Kühlung geradewegs wieder durch eine wirkungsgradverschlechternde, fehlerhafte Baßreflexfunktion mehr als verloren.
Im schlimmsten Fall wäre das wieder einmal ein typisches Beispiel von Dichtung und Wahrheit, oder es stand einfach nur eine gute Absicht, aber auch eine nicht verstandene Funktionsweise dahinter. Den gleich großen 8“ „Eton 7-372-32 Hex Heat Pipe Technologie“ mit typischen Baßreflexparametern würde ich daher für eine Baßreflexbox auf gar keinen Fall einsetzen.
???
, der bis hierhin alles mitverfolgt hat. Ich denke aber zu wissen, wie meine nächste 2-½-Wege-Box aussieht:
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