eckiges Bassreflexrohr

[GluBBer]

Hallo Leute!

Ich hatte mir mal überlegt, einen Subwoofer selberzubauen. Dabei kam mir die überlegung, dass man ja auch ein eckiges BR Rohr aus Holz bauen könnte. Was meint ihr dazu?

[Caballero]

Hi,

gibt doch schon in Visaton Bauvorschlägen!
Siehe VOX oder Monitor.
Habe ich auch bei meinem Sub gemacht, Bodenplatte und seitenwände sind der eine Teil, dann noch ne Platte so rein geleimt das die Öffnungsfläche und Länge passt und gut war.

Bilder folgen wenn ich meine Digicam wieder habe.

------------------
mfg Marcel

[sonicphil]

die fläche im gehäuse drinnen bestimmt die resonanzfrequenz des br rohres, nicht die muendungsfläche.
ich wollt das nur verdeutlichen ...

[Caballero]

Würde das bedeuten wenn ich das Brett schräg(Horn) einleime ich quasi ein Horneffekt habe?? Nur angenommen??

------------------
mfg Marcel

[Tomtom]

Hallo,

Habe ich auch bei meinem Sub gemacht, Bodenplatte und seitenwände sind der eine Teil, dann noch ne Platte so rein geleimt das die Öffnungsfläche und Länge passt und gut war.

...aber ganz gewiß nicht so.

Die Länge des auf diese Weise gebildeten BR-Kanals entspricht keinesfalls derjenigen eines frei ins Gehäuse ragenden BR-Rohres.
Der Kanal, der durch drei Seitenwände und die Bodenplatte gebildet wird ist erheblich viel kürzer als ein, für die gleiche Abstimmfrequenz berechnetes Rohr.
Ich habe die korrekte Berechnung bereits mehrfach hier ausgebreitet, die 'Suchen' Funktion hilft weiter.

Ein frei ins Gehäuse ragendes Rohr runden Querschnitts kann man allerdings durch ein eckiges aus Holz zusammengeleimtes Rohr ersetzen, wobei dessen Länge dann gleich bleibt, wenn es ebenfalls frei ins Gehäuse ragt.


mfg

Tomtom

[Tomtom]

Hallo,

ach du meine Güte!

Die Abstimmfrequenz ergibt sich aus der Länge des Rohres/Kanals im Verhältnis zum Nettovolumen des Gehäuses.
Hierbei gilt: Je größer die Mündungsfläche, desto länger wird bei gleichbleibender Abstimmfrequenz das Rohr/der Kanal.

Es gilt weiterhin: Je größer die Mündungsfläche, desto niedriger die Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Rohr ABER desto stärker treten Rohrresonanzen in Erscheinung.


mfg

Tomtom

[Caballero]

Ähm,

@ Tomtom

Mal so erklärt:

Mein Gehäuse ( alles innenmaße) ist 40cm lang, 25cm breit. über den Boden habe ich im 2cm abstand ein Brett über die gesamte breite mit länge 38 cm eingeleimt.
Die Stärke beträgt 19mm.

Öffnungsfläche also 50cm² und was sagt die Länge???

[ichse1]

Schau mal hier:
http://www.visaton.de/ubb/Forum1/HTML/200988.html

mfg Stefan

[Tomtom]

Hallo,

@Specialist:nein, von Patenten in dieser Richtung habe ich noch nichts gehört.
Wenn Du da was Informatives findest, dann wäre es sicherlich interessant, etwas darüber zu erfahren.
Ich sitze derweil seit einiger Zeit recht erfolgreich an Korrekturfaktoren für trompetenförmige Reflexrohre.

@alle:
Ich halte Sorgfalt, so weit eben möglich, bei der Berechnung der BR-Abstimmung für sehr wichtig. Oftmals liest man ja, dass der eine oder andere Zentimeter bei den Rohrlängen nicht so viel ausmacht und dies also nicht der Rede sei, doch andererseits kann sich ein Misalignment gerade in solchen Kleinigkeiten wie etwa einem schwammigen Baß bemerkbar machen. Dann ist oft sofort das Chassis schuld... Oder man bemerkt Verfärbungen im MT-Bereich, oder Unsauberkeiten im oberen Baßbereich, dann ist immer stets das Chassis der Übeltäter, danach die 'mangelhaften' Bauteilequalitäten der Weichen, doch in Wirklichkeit sind es nur allzuoft heftige Rohrresonanzen aufgrund dramatisch zu groß gewählter Querschnitte.
(Ganz besonders bei Bandpaß-Subs spielt das eine gewaltige Rolle; hier können die Pegel der Resonanzen denjenigen des Subs sogar deutlich übersteigen... Das amcht deren Konstruktion schwieriger als vermutet, und vielleicht gibt es u.a. auch deswegen so wenig gute Bandpässe.)


mfg

Tomtom

[maha]

@ Specialist!

Das kann nur ein Teufelspatent sein! Denn gewisse Teile der Luftfeder waren immer schon massebeaufschlagt.... somit nicht tunnelangehörend, aber trotzdem wirksam.
Ob so was patentwürdig ist? (Frage: unter welcher Nummer? Das würd´ ich gerne nachlesen.)

Gruß, maha

[Basstler]

Hi,

Schlagt mich falls ich was übersehen haben sollte, aber wer kann mir sagen was ich mit dem Korrekturfaktor machen? (Habe bisher nur mit Programmen gerechnet...

Ich bräuchte einfach nur ne Formel in die ich den Korrekturfaktor und die Länge einsetzen kann...

MfG de Basstler

[Benny]

Hi.

Die Länge eines Baßreflexrohres errechnest du mit der Formel für den Helmholtzresonator:

l = 10 x c² x F / 4 x Pi² x fB² x VB - 0,5 x Wurzel aus Pi x F

wobei

l = Länge des Tunnels in cm
c = Schallgeschwindigkeit in Luft (343 m/s)
F = Querschnittsfläche der Tunnelöffnung in cm² (bei mehreren Öffnungen die Summe der Flächen)
fB = Tuningfrequenz der Box
VB = Nettovolumen der Box in l

(aus F. Hausdorf's "Handbuch der Lautsprechertechnik", Seite 72)

Dadurch ehältst du die Länge von BR- Rohren.
Um diese nun in einen BR- Kanal umzurechnen benötigst du Tomtoms Korrekturfaktoren und dividierst dein zuvor errechnetes Längenmaß mit diesem Faktor (dividieren, weil von einer virtuellen Verlängerung die Rede ist)

Beispiel:
fB = 37 Hz
VB = 80 l
F = 108 cm²

l = 10 x 343² x 108 / 4 x Pi² x 37² x 80 - 0,5 x Wurzel aus Pi x 108

l = 20,24 cm

Umgerechnet in einen Kanal wie bei der Vox (begenzt durch 2 Seiten und den Boden) (k = 2,227) hat der Kanal eine Länge von ca. 9,1 cm (gemessen ab Außenseite Box).

MfG Benny (ohne Gewähr )

[Dieser Beitrag wurde von Benny am 02. Januar 2003 editiert.]

[Basstler]

Hi,

Das wars auch schon, danke Benny.

MfG de Sebastian

[Tomtom]

Hallo,

ob die erwähnten Korrekturfaktoren zu F.Hs Formel passen denke ich nicht! Diese Formel lag meinen Berechnungen jedenfalls so nicht zugrunde und enthält per se auch keinen solchen Faktor. (er ist dort pauschal mit 0,5 x pi x F gesetzt) Wenn ich mich also diesbezüglich einmal selber zitieren darf:


Die (von mir verwendete) Formel zur Berechnung des Mindestdurchmessers des BR-Tunnels ist:

r=((0,008838*Wa^0,5)/(fb*mach))^0,5

mit

r = Tunnelradius
Wa = maximal abgestrahlte Schallenergie in akustischen Watt
mach = maximal zulässige Strömungsgeschwindigkeit in Mach-Einheiten

Wa = (9,52*10^-7*fs^3*Vas*We)/Qesn

mit

We = maximale elektrische Eingangsleistung in Watt
Qesn = Qes unter Einbeziehung von Serienwiderständen wie Kabel, Spule im Tiefpass etc.

Qesn = ((Re+Rx)/Re)*Qes

mit

Re = Gleichstromwiderstand des Chassis
Rx = Summe aller Serienwiderstände

So, nun haben wir den Mindestradius ermittelt, fehlt noch die Länge:

Lv = 10*c^2/(16*pi)*D^2*Np/(fb^2*Vb)-k*D

mit

c = Schallgeschwindigkeit ca. 344m/s
D=Rohrdurchmesser in cm
NP=Anzahl Rohre
k = Korrekturfaktor

Für den Korrekturfaktor gilt:
0,85 für Tunnel beidseitig bündig (z.B. nur Gehäusewand)
0,732 für einseitig bündige Tunnel (Normalfall)
0,614 für beidseitig innen wie außen überstehende Tunnel (z.B. bei eingeschraubtem Rohr, wenn der Flansch nicht versenkt wird)
2,227 für einen Tunnel wie bei der VOX 25x
1,23für einen dreiseitig umschlossenen Tunnel, der nur eine verlängernde Seitenwand hat (siehe VISATON 'Filou')
1,728 für einen von zwei Gehäusewänden verlängerten Tunnel.

Negative Länge kommen z.B. bei zu geringen Querschnitten und/oder hohen Abstimmungen gerne mal vor, also wenn ein normales Rohr schon nicht sehr lang wäre.
Generell kann man sagen: Wenn das normale Rohr schon nicht länger ist als k*D (Korrekturfaktor mal Querschnitt) dann werden die Ergebnisse zwangsweise negativ.

Nehmen wir mal folgendes an:
Durchmesser 10cm, Länge bei einseitig bündigem Rohr ebenfalls 10cm; k=0,732
Dann heißt das nichts anderes als das das unverkürzte Rohr 10 + 0,732 * 10 lang wäre, denn 0,732 * 10 wird ja in der Berechnungsformel am Schluß als Korrektur abgezogen.
Dabei kommt 17,32 heraus.
Umgewandelt in einen VOX-Kanal identischer Fläche mit k=2,227 ergibt das aber nun 17,32 - 2,227 * 10, also 17,32 - 22,27, was eindeutig ein negatives Ergebnis bringt.



Bei Reflexrohren mit Trompetenöffnungen gibt es auch wieder mehrere Korrekturfaktoren:
für die
- einseitig bündige Einfachtrompete
- einseitig bündige Doppeltrompete
- das Ganze mit verschiedenen Krümmungsradien...
- beidseitig bündige Doppeltrompete

Dazu sei hier erst mal so viel gesagt, dass trompetenförmige Öffnungen den k-Faktor drastisch reduzieren, d.h. er liegt für freistehende Rohre um 0,6 oder sogar noch darunter. (Das hängt u.a. auch vom Krümmungsradius der Öffnungswölbung ab.)


So, zu guter letzt der Vergleich mit F.Hs Formel:

Es steht zu lesen:

l = 10 x c² x A / 4 x pi² x fb² x Vb - (0,5 x (Pi x A)^0,5)

wobei

l = Länge des Tunnels in cm
c = Schallgeschwindigkeit in Luft (343 m/s)
A = Querschnittsfläche der Tunnelöffnung in cm² (bei mehreren Öffnungen die Summe der Flächen)
fb = Tuningfrequenz der Box
Vb = Nettovolumen der Box in l

Die von mir verwendete Formel unterscheidet sich nur auf den ersten Blick, entspricht aber bis zum Minus-Zeichen exakt derjenigen von F.H.
(Ich verwende anstelle der Gesamtrohrfläche das Produkt aus Rohrdurchmesser und Rohranzahl, aufgelöst sieht das dann so aus:
F.H. l=(10 x c² x A)/(4 x pi² x fb² x Vb)
wobei in A der Faktor NP für die Anzahl der Rohre je bereits enthalten ist, woraus dann folgt:
l=(10 x c² x 2 x pi x r x NP)/(4 x pi² x fb² x Vb)
Da kürzt sich pi einmal heraus, was uns zu
l=(10 x c² x 2 x r x NP)/(4 x pi x fb² x Vb) führt, was widerum zusammengefaßt in
l=(10 x c² x D x NP)/(4 x pi² x fb² x Vb) mündet.
Das ist die von mir verwendete Formel bis zum Minuszeichen.
Der einzige Unterschied besteht nun im Rest nach dem Minuszeichen:
Korrekturfaktor bei F.H. ist pauschal 0,5 x Wurzel(pi x A), bei meiner Berechnung lediglich D*k mit variablem k.
Der Pauschalfaktor von F.H. entspricht einem k von etwa 0,785 und liegt damit sehr nah beim Wert für ein einseitig bündiges Rohr.
Eine absolut akzeptable Näherung wenn man einmal bedenkt, dass genau diese Bauform die häufigste ist. (Die Abweichung liegt regelmäßig um 0,5cm, bei kleineren Rohrradien darunter, was in der Tat fast völlig vernachlässigbar ist.)

Es wird jedoch deutlich, dass auch die Formel nach F.H. bereits einen Korrekturfaktor enthält! Die Anwendung eines weiteren Korrekturfaktors auf die Ergebnisse der Berechnungen nach F.H. würde demnach zu falschen Ergebnissen führen...

Meine Berechnungsweise schließt jedoch die Festlegung des Rohrdurchmessers und damit der Querschnittsfläche des BR-Kanals ein. Hier zeigten ebenfalls) empirische Versuche, dass Strömungsgeschwindigkeiten zwischen Mach 0,05 und Mach 0,1, typischerweise Mach 0,75 günstig sind.
Größere Durchmesser führen hierbei zu niedrigeren Strömungsgeschwindigkeiten. Allerdings zeigen Simulationen, deren Berechnungsvorschriften hier allerdings aufgrund ihrer Komplexität unmöglich wiederzugeben sind, dass mit zunehmendem Rohrdurchmesser die Stärke der Rohrresonanzen drastisch zunimmt. Die Forderung muß also sein: So groß wie nötig und so klein wie möglich.
Hierbei spielt ebenfalls die maximale Eingangsleistung eine Rolle. Man sollte sich fragen, ob es tatsächlich sinnvoll ist, die maximale Verstärkerleistung hier in Ansatz zu bringen. Das führt nur dazu, dass der Rohrquerschnitt groß und damit das Rohr lang wird, wobei dadurch Strömungsgeräusche in Lautstärkebereichen vermieden werden, die unrealistisch für die Mehrzahl aller Hörsitzungen sind. Dafür handelt man sich u.U. auch bei niedrigen Eingangsleistungen gut hörbare Rohrresonanzen ein, die zu Verfärbungen im Klangbild führen.

Hierzu existiert ein alter Trick, der aber dennoch wirksam ist. Er dient dazu, die Rohrresonanz zu entschärfen.

Und so funktioniert's:
1. Man berechnet die BR-Box ganz normal.
2. Jetzt wird fb mit 0,707 (1/Wurzel 2) multipliziert.
3. Anhand der neuen fb bei gleichbleibendem Vb (!) berechnet man die Rohrlänge nun neu.
4. Das neue Rohr wird exakt auf halber Länge rundum mit einem kleinen Bohrer durchlöchert, 8-12 Bohrungen je nach Durchmesser entlang des Umfanges reichen aus.

Wer hat's ausgedacht und getestet?
elrad im Jahre 1986

Was steckt dahinter?
Geht eine beidseitig offene Röhre in Resonanz, dann befindet sich an jedem der Enden jeweils ein Schallschnellemaximum und in der Mitte ein Schalldruckmaximum. Wird nun genau in der Mitte der Druckaufbau unterbunden, dann können die einzelnen Maxima logischerweise nicht mehr entstehen. Ergo kann auch die unerwünschte Resonanz nun nicht mehr auftreten. Genau das wird mit dem Aufbohren des Tunnels bewirkt.

Funktioniert das auch?
Ja.
Die hatten es damals mit dem Bauvorschlag der Vifa 'Korrekt' gemacht, den ich aufgebaut habe, und darin hat es funktioniert.

Nachteile?
Nun, das Rohr wird erheblich viel länger, was angesichts der heute üblichen Bauvorschläge zumeist kaum noch realisierbar ist. Außerdem entsteht eine neue Resonanz aufgrund der nunmehr halben Rohrlänge, die aber schwächer ausgeprägt ist.


So, spätestens jetzt sollte es hier niemanden mehr geben, der Probleme mit Baßreflexrohren/kanälen/tunneln/schächten/wasauchimmer hat.


mfg

Tomtom


[Dieser Beitrag wurde von Tomtom am 03. Januar 2003 editiert.]

[gork]

dank dir für das sicherlich ergiebige posting; heute werd' ich's aus gründen allgemeiner müdigkeit nimmer lesen, morgen aber. *g*

nacht
gork

PS: das bild (reflextunnel.gif) wird nicht angezeigt ("datei nicht gefunden").

[Dieser Beitrag wurde von gork am 03. Januar 2003 editiert.]