Dumme Fragen zum Prinzip Schallwand - aber sie machen schlau

[Elster]

Ich bin Laie und habe einige grundsätzliche Fragen zu Schallwänden, zu denen ich keine klaren Antworten beim ausgiebigen Stöbern und Nachfragen im Bekanntenkreis gefunden habe. Wer ist so freundlich, sie - auf für mich verständliche Art - zu beantworten? Ich habe kein konkretes Projekt im Sinn, sondern möchte einfach nur lernen.

Als Grundlage für meine Fragen dient eine theoretische Schallwand mit den Maßen H 90 cm x B 60 cm und einer Stärke von 19 mm. Sie wäre mit 1 Tiefmitteltöner und 1 Hochtöner bestückt.

Fall 1: Angenommen, man schneidet in die Wand einen rechteckigen Ausschnitt von H 50 x B 30 cm, montiert die beiden Chassis auf eine separate Platte (ebenfalls 19 mm) und schraubt diese (I) vor oder (II) hinter den Ausschnitt in der großen Schallwand.

Frage 1a: Was verändert sich nun an den "akustischen Maßen" der gegebenen Schallwand, also an ihren Eigenschaften?
1b: Welche Auswirkungen sind bei a) auf den Ausschnitt vorgesetzter Platte und b) hinter dem Ausschnitt gesetzter Platte zu erwarten? Entstehen bei der von vorn aufgesetzten Platte die Kantenreflektionen jetzt weniger an den Kanten der großen Schallwand und eher an den Kanten der kleinen Platte? Oder enstehen sogar doppelte Reflektionen?
1c: Sind bei der von hinten aufgesetzten Platte Hohlraumresonanzen zu erwarten?
1d: Lassen sich durch Viertelstäbe, die an der kleinen Platte rundum angebracht werden, die Resonanzen auf ein erträgliches Maß mindern?


Fall 2: Angenommen, man schneidet in den unteren Teil der großen Schallwand ein 20 cm großes Loch. Die Entfernung zwischen Tiefmitteltöner (der oben sitzt) und diesem unteren Ausschnitt beträgt ca. 60 cm.

Frage 2a: Ist das für das "akustische Verhalten" der angenommenen Schallwand ohne Belang, oder welche Auswirkungen hat das Loch?
2b: Falls ja - vervielfachen sich diese Auswirkungen bei zwei oder mehr Löchern?


Fall 3: Angenommen, man teilt die 90 cm hohe Schallwand quer in drei unterschiedlich hohe Abschnitte. Der obere ist 10 cm hoch und nimmt den Hochtöner auf. Der mittlere für den Tiefmitteltöner ist 30 cm hoch, der untere folglich 50 cm hoch. Die drei Teile werden aufeinandergesetzt, die Fugen werden mit Filz oder Silikon bündig abgedichtet. (Na klar, das Gebilde bricht auseinander - also verbinde ich mal in Gedanken die drei separaten Teile der Schallwand mit zwei vertikalen Leisten auf der Rückseite...)

Frage 3: Handelt es sich im akustischen Sinn jetzt immer noch um eine Schallwand mit den Abmessungen von 90 x 60? Oder sind es jetzt drei separate kleine Schallwände?

Ihr seht, es sind arg laienhafte Fragen. Zu meiner Entschuldigung sei aber gesagt: Damit habe ich schon drei aktive Selbstbauer ins Schleudern gebracht, keiner konnte sie mir eindeutig beantworten. Scheint also doch nicht so eindeutig. Deshalb erhoffe ich mir hier Hilfe.

Vielen Dank und Grüße, Hermann Elster

[Rudolf]

Grundsätzlich erstens:
Weil deine Randbedingungen so vage formuliert sind, können die Antworten auch nicht eindeutig sein. Wenn Du präziser wirst, wird auch die Antwort präziser.

Grundsätzlich zweitens:
Die Antwort auf deine Fragen ist in jedem Fall davon abhängig, über welche Wellenlängen wir sprechen. Wenn die geometrischen Abmessungen 10mal kleiner sind als die betrachtete Wellenlänge, juckt das niemanden. Wenn die Geometrie ein Viertel der Wellenlänge oder mehr beträgt, sollte man sich drum kümmern.

Ich nehme mal eine Trennfrequenz von 2 kHz zwischen beiden Chassis an. Dann sind die 19 mm Plattenstärke für den Tiefmitteltöner völlig unerheblich, weil die Wellenlänge von 2 kHz gleich 17 cm ist. Wie sich das auf den Hochtöner auswirkt, hängt von der Lage des Hochtöners auf der kleinen Schallwand ab. Dazu schreibst Du nix.

Die Antwort auf Frage 2 hängt vollständig davon ab, ob das eine offene Schallwand ist oder ob dahinter ein Gehäuse ist.

Zu Frage 3: Es bleibt akustisch gesehen eine große gemeinsame Schallwand. Unterschiede gäbe es nur, wenn Du die Eigenschwingungen einer nicht genügend steifen Schallwand betrachten willst.

[fabi]

Elster, so dumm sind die Fragen nicht, aber du wirst wohl kaum "richtige" Antworten bekommen, es ist zu komplex um die Auswirkungen mal eben abschätzen zu können. Du wirst auf jeden Fall Schwankungen im Frequenzgang bekommen, je nach dem wie weit die Chassis von den Kanten weg sind, je nach dem ob die Schallwand drauf oder dahinter sitzt und selbstverständlich auch je nach Frequenzbereich. Auch gibt es in einem gewissen Bereich eine schallverstärkende Wirkung, wenn du von hinten montierst. Die Kanten gefüllt mit Silikon werden sich wohl weitestgehend als eine Schallwand verhalten, der Filz dazwischen wird leichte Schwankungen verursachen, das ist schwer abzuschätzen.

Auch wenn du das eher nicht hören willst, aber sowas ist ein klassicher Fall für FEM Simulationen und keinesfalls trivial.

[Elster]

Hallo fabi, hallo Rudolf,

erst mal: Danke für die Reaktionen. Ich hatte gehofft, dass noch einige mehr kämen, aber da war die Hoffnung wohl vergeblich.

Wenigstens meine Frage Nr. 3 ist ja beantwortet - die in drei Teile dividierte Schallwand von 60 x 90 ist immer noch eine Schallwand von 60 x 90.

Die anderen Bemerkungen habe ich nicht verstanden, vielleicht lag es an meinen Formulierungen. Nochmals: Ich plane KEIN konkretes Projekt, ich will und kann keinen Lautsprecher bauen, weil es mir dazu an Fachkenntnissen fehlt.

ICH WILL EINFACH NUR LERNEN! DESHALB HABE ICH MICH AN DIE PROFIS HIER GEWENDET:

Vielleicht müsste ich meine Frage einfacher formulieren: Bleibt eine Schallwand von 60 x 90 oder 85 x 125 (die Abmessungen sind ja völlig egal, es geht doch nur ums Prinzip!) immer noch die "gleiche" Schallwand, wenn man einen rechteckigen Ausschnitt hineinsägt und diesen mit einer Platte vorn oder hinten verschließt?

Wie soll ich denn konkreter werden, wenn meine Fragen aufs "Wissen und Lernen" und nicht aufs "Bauen und Konstruieren" abzielten?

Viele Grüße, Hermann Elster

[markus7]

Vielleicht müsste ich meine Frage einfacher formulieren: Bleibt eine Schallwand von 60 x 90 oder 85 x 125 (die Abmessungen sind ja völlig egal, es geht doch nur ums Prinzip!) immer noch die "gleiche" Schallwand, wenn man einen rechteckigen Ausschnitt hineinsägt und diesen mit einer Platte vorn oder hinten verschließt?

Nein. Du fragst wie Schallausbreitung funktioniert. Dazu musst Du Dich mit Physik beschaeftigen. Hier entlang: http://de.wikipedia.org/wiki/Huygenssches_Prinzip

[Elster]

Vielen Dank. Das war eine Hilfe, wie ich sie mir gewünscht habe.

[aurelian]

Der Fall 1 entspricht doch nichts anderem, als wenn die Chassis von hinten montiert sind, so wie das früher bei fast allen Boxen der Fall war. Mit zunehmender Frequenz kommt es dann irgendwann zur Kantenbeugung und das Abstrahverhalten ändert sich etwas. Eine komplett andere Box bekommt man deshalb noch lange nicht.
Professionelle Chassis erlauben im übrigen nach wie vor die problemlose Montage von vorne und hinten hinten. Consumer-Chassis oft nur von vorne ohne zusätzlichen Dichtungsaufwand.

Dass man heute Chassis meist von vorne montiert, ist auf die Vermeidung der Kantenreflexionen zurückzuführen (ob das klanglich wirklich den Durchbruch gebracht hat, sei dahingestellt). Und zu einem guten Teil wohl auf den Exhibitionismus der Lautsprecher-Besitzer, die chromblitzende Gaskits präsentieren wollen (wie bei den Auto-Radfelgen) statt einen dezent abgedeckten Lautsprecher, was auch die Hersteller freut, denn seither gibt es viel öfter zerdrückte und zerrissene Chassis (Kinder, Katzen, Hunde, Unachtsamkeit).

[markus7]

"Gaskits"?

[aurelian]

Sorry, verschrieben: GASKETS

Eigentlich die Dichtung, wenn man das Chassis von hinten montiert. Normalerweise fix am Chassis angebracht, aber auch separat zu kaufen für Chassis ohne Gasket. Da man das Gasket bei Frontmontage aber nicht braucht, ist es teils zur chromblitzenden Zierfelge mutiert.
Google-Bilder: Speaker, Gasket