Optimaler Resonator

[Zak1976]

Hallo ersteinmal,
ich habe hier schon viele Themen mitgelesen, nun habe ich einige Fragen, die allgemeiner Natur sind.
Stickwort Helmholzresonator:
Hier gibt es ja einige Diskussionen richtige Bestimmung der Länge eines Resonators über Korrekturfaktoren. Hierzu würde ich gerne erklärt bekommen warum ein Bassreflexschacht, der 3 Gehäusewände als Verlängerung benutzt wesentlich kürzer sein muss als ein Bassreflexrohr mit gleicher Öffnungsfläche. Kann mann diesen Korrekturfaktor festsetzten wenn der Schacht gut 4x soweit von der gegeüberliegenden Gehäusewand liegt, wie die Höhe des Schachtes.
Die von TomTom angesetzte Visaton VOX endet doch genau soweit vor der Gehäusewand wie der Schacht "hoch" ist und "quasi" einen "knick" darstellt. Oder welchen Korrekturfaktor muss ich ansetzten? Gilt dieser Korrekturfaktor auch noch wenn ich die Öffnungen des Schachtes Abrunde (mit einer Fräse zum Beispiel) ?
Zweite Frage wäre wie wichtig ist die Position des Ports? wäre eine Positionierung auf der "Rückwand" möglich, was ergeben sich klanglich/Berechnugstechnisch für Änderung (falls überhaupt)
Dritte Frage wäre folgende:
Ich benutze zur Gehäuseberchung Bass Box 6 Pro von Harris Technologies. Dort gibt es (wie in vielen anderen Programmen auch) einen Impedance Graph. Ist eine optimierung des Rohquerschnittes im Verhältnis zur Länge über diesen möglich, dachte daran solange Querschnitt und Länge solange zu veränder, dass beide Impedanzspitzen gleichgroß sind.
Zu der Impedanzspitze/Höhe hätte ich noch eine Frage, wieso ist diese bei größerem Rohrdurchmesser höher als bei kleineren? Eigentlich zeigt dies ja kompressionsefekte im Resonator auftreten und deshalb der Wiederstand (Impedanz) steigt, grad bei großem Durchmesser hätte ich das Gegenteil erwartet.

Hoffe die vielen Fragen schrecken euch vor fleißiger Hilfestellung nicht ab....

[GabbaGandalf]

was die bassreflex-korrekturfaktoren angeht, möchte ich auf den anderen korrekturfaktoren-thread (man könnte es auch glaubenskrieg nennen) hier im forum verweisen.
zu den impedanzspitzen: wenn aufgrund von kompressionseffekten im br-rohr die membran des tieftöners gebremst wird (es geht ja etwas in richtung geschlossenes gehäuse, mann muss sich vorstellen dass sich die federkraft auf die membran erhöht) macht der tieftöner weniger auslenkung. da die impedanzspitze durch induzierte ströme der schwingspule hervorrgerufen wird, welche größer werden, je heftiger die membran schwingt, werden die impedanzspitzen bei gebremster membran kleiner.
dazu gibt es auch ein schönes experiment: einfach eine impedanzmessung machen und dabei die membran festhalten. das impedanzmaximum bei der resonanzfrequenz verschwindet nahezu vollständig.
ergo: desto kleiner das rohr, desto eher verhält sich die box wie eine geschlossene.

[pico]

Hi Zak1976,

die Mär, dass bei einer Bassreflexbox beide Impedanzspitzen gleich hoch sein müssen hält sich hartnäckig. Die gleich hohen Impedanzspitzen ergeben sich NUR bei einer idealen Butterworth-Abstimmung -> das Chassis muss ein Qts+ von knapp 0.4 haben.

Bei allen anderen Chassis ergbit sich ein maximal flacher Frequenzverlauf mit anderen Verhältnisse der Impedanzspitzen. Es ist dort vielleicht möglich durch ein anderes Gehäusevolumen oder eine andere Tuningfrequenz gleich hohe Impedanzspitzen zu erzielen. Diese Abstimmung ist dann aber mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nicht mehr mit einem linearen Frequenzgang gesegnet.

[Zak1976]

Vielen dank ersteinmal für eure beiden Antworten.
Ich habe die Korrektur-Faktor Threats bereits studiert, sehr interessante Ansätze, die leider keine volle Zustimmung erhalten.
Ich dachte vielleicht können hier einige nochmal erklären wann welche Faktoren anzusetzten sind und ob diese durch gemessen Werte gefestigt werden konnten/können.
Grade ein Bassreflexschacht, der 3 Gehäusewände "benutzt" scheint ein Sonderfall zu sein, genau so möchte ich den Subwoofer jedoch bauen.
Eine weiter Frage ist dabei aufgetreten:
Durch den großen Korrekturfaktor, wird der Schacht ja wesentlich kürzer als ein vergleichbares Rohr.
Nun mal folgendes Beispiel, das Gehäuse hat eine Tiefe von 40 cm.
Der BR-Schacht wird nach Abzug des Korrekturfaktors 28cm lang, ein verglichbares Rohr würde um die 50cm lang werden. Bleibt die Abstimmung des BR.Schachtes mit Korrekturfaktor erhalten? Eigentlich entspricht die Abstimmung ja der eines Rohres mit 50cm Länge, das Gehäuse ist aber nur 40cm tief, die Luft hat also keinen Resonator der "virtuell" 50cm lang ist, da nach 40cm die Gehäusewand die Begrenzung ist. Hoffe Ihr versteht was ich meine.

[Zak1976]

Hallo,
kommt schon, kann denn niemand zu den Fragen Stellung nehmen, wäre toll wenn Ihr doch noch was Posten könntet.

[UweG]

Ich halte die Bauweise des VOX-Kanals für günstig auch für Subwoofer. Ich glaube aber nicht, dass jemand woanders als in der VOX diesen Korrekturfaktor so wiederfinden wird.
In der VOX gibt es zwei Umstände die die Resonanz weiter nach unten drücken. Erstens die Höhe des Gehäuses zusammen mit der Kanalposition ganz unten udn zweitens die unmittelbare Nähe der Rückwand die den Kanal quasi um einen Viertelbogen verlängert.

Für einen kurz vor der Rückwand endenden Kanal ist, mir zumindest, keine universelle Formel bekannt.

[We-Ha]

Hierbei muss man auch den 'Reflexweg' um die Ecke, also auf der Mittellinie (Höhe) berechnen.

[UweG]

Wenn man den mitrechnet, ist dann der Korrekturfaktor immer noch so hoch?
Ich dachte immer, die Länge des VOX-Kanals wäre nur bis zum Ende des geschlossenen Kanals angenommen worden und das sei einer der Gründe, warum der Korrekturfaktor so hoch ausfällt.

[Susie Q]

Hallo Zak,

Ein Beispiel: Klebe ein Brett bei einer schmalen Standbox parallel zum Boden, so ergibt sich ein Korrekturfaktor, auf den in etwa auch ein Rohr kommt, welches direkt über dem Boden angeordnet wird. Ein Rohr in größerem Abstand zu den Begrenzungsflächen Boden und Decke und kleinem Abstand zu den Wänden wiederum hat einen ähnlichen Korrekturfaktor, wie ein Schacht aus zwei Brettern. Je mehr Begrenzungsflächen, und je näher am Kanal, desto abweichendere Korrekturfaktoren.

Warum? Die Luftfeder des Gehäuses verhält sich zum einen sozusagen inhomogen ortskomprimiert, wenn sie die Energie der Chassismembran an den Tunnel weitergibt. Dieser reagiert bei gleicher Masse mit abweichender Resonanzfrequenz, da die Feder, mit der zusammen der Tunnel die Reso bildet, eben je nach Konstitution (siehe oben) andere Eigenschaften, Nachgiebigkeiten hat. Zum anderen vergrößert sich die Masse des Tunnels durch die unmittelbar begrenzenden Flächen und fb wird niedriger. Ein angepasster Korrekturfaktor berücksichtigt dies und führt zu einen kürzeren Tunnel entsprechend geringerer Masse.
Ergo: je nach Konstruktion ein anderer Wert für den Korrekturfaktor.


Warum wird ein Kanal mittels Teiler parallel zum Boden angeordnet? Keine Ahnung!
Argumentiert wird u.a. mit mehr Gehäusestabilität, was natürlich auf Grund des geringen Abstands des Teilers von der Bodenplatte für die Seitenwände keinen nennenswerten Vorteil bringt. Mit einem Schacht, der die Seitenwände in zwei größere, aber nicht zwei gleichgroße, auf gleicher Frequenz schwingende Abschnitte unterteilt, sieht das schon anders aus (kann man sich vorstellen ...?)

Blöd ist halt, dass im Grunde kein Mensch wissen kann, auf welche fb abzustimmen wäre. Man kann sich ganz schön vertun, z.B. weil man den Treiber mit seiner unverzerrt möglichen Hubleistung fehl einschätzt, oder man stellt fest, dass ein wenig mehr Tieftondampf den Geschmack besser träfe. Regt die Box in einer bestimmten Position Raummoden zu stark an, so dass es dröhnt, wird notfalls der Kanal zugestopft: der Hub und die Verzerrungen des Chassis steigen im Bereich der Gehäuseresonanz an, und dafür war die Sache doch eigentlich nicht gerechnet und geplant - der penibel kalkulierte Korrekturfaktor ist damit auch maximal futsch.

Wie in dem anderen threath schon versucht anzudeuten, mache ich den Kanal mit einem längenverschiebbaren Rohr wegen obiger Eventualitäten abstimmbar, berechne ihn grob nach der Hermanngleichung oder ermittle ihn einfach aus Tabellen und positioniere ihn möglichst nahe am Chassis. So lässt sich der Parameter fb und die Basswiedergabe gut beeinflussen. Man darf natürlich nicht übertreiben oder erwarten, dass damit alles geritzt sei. Gegen fehlgeplante Wiedergabeeigenschaften oder bei hartnäckigen Raumresos rettet das für sich genommen nicht das gewünschte akustische Ergebnis.

Sitzt das Chassis auch noch in der Schallwand-Gehäusemitte, hat man die geringsten Gehäusemodeneinfluss auf das Chassis/auf den FG und braucht weniger zu dämmen, was wiederum den Hub und die Verzerrungen des Chassis verringert bzw. die Tiefbassausbeute/Wirkungsgrad weniger limitiert - so in "etwa" ...

Grüße

[hifideliger]

Ich selbst wäre ja gespannt, welchen Einfluss das Verschieben des TIW entlang der Vertikalachse auf den Tieftonfrequenzgang, die Abstimmfrequenz und die Schalladition mit den beiden Al130 hätte. In einer K&T gab es hierzu ja einmal sehr interessante Messungen. Hier wurde zwischen verschiedenen Weichengüten und TT-Positionen verglichen und daraus ein für diesen Bauvorschlag passendes Ergebnis gefunden. Das Ergebnis war, soweit ich mich erinnern kann, eine 18dB-Weiche samt einem in Bodennäche sitzenden TT. Nun weiß ich jedoch nicht, ob diese Erkenntnis irgendwie vergallgemeinert werden kann - ich pers. denke nicht - und v.a. ob Visaton einmal in ähnliche Richtung experimentiert hat.

Die Weiche der Vox wurde ja schon einmal auf 18dB geändert. Ob eine andere Position des TT auch etwas bringen würde, wäre doch sehr aufschlussreich. Auch auf fb bezogen müsste sich bei dieser speziellen Konstruktion IMHO etwas ändern.

GT

[We-Ha]

Original geschrieben von UweG
Wenn man den mitrechnet, ist dann der Korrekturfaktor immer noch so hoch?
Ich dachte immer, die Länge des VOX-Kanals wäre nur bis zum Ende des geschlossenen Kanals angenommen worden und das sei einer der Gründe, warum der Korrekturfaktor so hoch ausfällt.

Zu den Korrekturfaktoren kann ich dir nix sagen, da weiss ich noch weniger als du. Ich habe (wie schon mal getippert) nur die Werte von Tomtom in ein Excelsheet übernommen und auch (bei SUBwoofern) damit gearbeitet.
Das ich damit 'auf die Schnauze gefallen wäre (wie der Eine oder Andere hier so meint) kann ich nicht behaupten.

Was ich allerdings weiss, das bei abknickenden BR Kanälen die Mittelachse als Tunnellänge gerechnet wird.

Ob das allerdings bei Tomtoms Korrekturfaktoren berücksichtigt ist, weiss ich wiederum nicht.

[UweG]

@weha: Dass man entlang der Tunnelmittelachse rechnet, leuchtet mir irgendwie ein. Vielleicht weiß ja noch jemand der damals Beteiligten, ob man den Tunnelbogen damals mitgerechnet hat. Wenn nicht, ist das vermutlich auch nicht die Katastrophe, weil ich denke, dass hier sowieso eine neue Berechnungsmethode her muss, die die Randlänge des Kanals und nicht die Anzahl der Wände berücksichtigt.

@hifideliger: An der Abstimmfrequenz ändert sich nichts, wenn man den Tieftöner verschiebt, aber durchaus etwas, wenn man den Reflexkanal verschieben würde. Den TT weiter nach unten zu verschieben ist bei der VOX sicher irgendwie möglich. Die Probleme mit der TT-MT-Trennung vergrößern sich aber mit zunehmendem Abstand. Was genau passiert, sollte man in einer Simulation gut sehen können.

@Susie: Wirklich den BR-Kanal in Chassisnähe anbringen? Ich stelle mir das problematisch für die Dämmung vor. In Chassisnähe will ich eher viel Dämmung (wg. MT-Bereich), in Kanalnähe aber eher gar keine.

[We-Ha]

Original geschrieben von UweG
@weha: Dass man entlang der Tunnelmittelachse rechnet, leuchtet mir irgendwie ein. Vielleicht weiß ja noch jemand der damals Beteiligten, ob man den Tunnelbogen damals mitgerechnet hat. [ ... ]

FH wollte mal in seinen 'alten' Messergebnissen kramen ...

Wer allerdings im Vorab mal was über Kanallängen und 'Fehlabstimmungen' des BR Kanals lesen möchte, sollte sich mal auf Seite 74 des "Handbuch der Lautsprechertechnik" (FH) den Artikel "-Fehlabstimmung" zu Gemüte führen, insbesondere die darin abgebildete Grafik und die Aussage dazu.

[Susie Q]

@ Uwe

> Wirklich den BR-Kanal in Chassisnähe anbringen? Ich stelle mir das problematisch für die Dämmung vor. In Chassisnähe will ich eher viel Dämmung (wg. MT-Bereich), in Kanalnähe aber eher gar keine.

Bandbreitenbedingt braucht ein Tieftöner keine Dämmung, wenn die Gehäuseproportionen und die Platzierung des Chassis stimmen. Ich finde den Aspekt schon sehr entscheidend, den Nutzen von BR nicht in zu bedämpfenden Gehäuseresonanzen und ineffektiver Kopplung zu unterbinden (Stehwellen sind oft das grössere Problem, als Mitteltonfrequenzen und Rohrresonanzen). Problematische, resonanzanfällige Gehäuseproportionen haben immer das Nachsehen, zumal in TMT-breitbandigen Zweiwegerichen. Mit IHR und entsprechend wenig Dämmaterial zur Bedämpfung von Mitteltonanteilen klappt das eigentlich ganz gut (der Tunneleingang muss ja nicht unmittelbar über der Membran liegen).

Gruß

[Zak1976]

toll, Ihr macht euch ja richtig Gedanken über das Thema...
Gut als Zwischenstand halte ich mal fest:
Korrekturfaktor gibt es, lässt sich jedoch nicht als festen Faktor für jedes Gehäuse festlegen.

Ich habe mir zu diesem Thema nochmal ein paar Gedanken gemacht und bin da (in meinen Gedankengängen) auf ein paar Gegebenheiten gestoßen wo sich wieder ein paar Fragen ergeben haben:

Positionierung Chassis/Resonator, macht es nicht Sinn, den Resonator möglichst weit weg vom Chassis zu positionieren, wenn möglich auch auf der Rückseite?
Komme zu der Überlegung, da bei naher Positionierung das Chassis ja direkt Luft durch den Resonator austauscht, nebenbei dürften grad bei hohem Pegel sehr starke Verwirbelungen am Resonatoreinganz festzustellen sein.

Sollte mann einen Korrekturfaktor ansetzten wird der Port ja kürzer, muss der Bereich hinter dem Port dann auch eine größeren Abstand zu Gehäusewand haben?
Beispiel: ohne Korrekturfaktor wird der Port (bei einer Höhe von 3cm) 30cm lang, das Gehäuse ist insges. 35cm lang, also verbleiben noch 5cm bis zur Gehäusebegrenzung. Wenn duch den Korrekturfaktor z.b. der Port nur 25cm lang wird kann ich dann die Länge der Gehäuses auch auf 30cm "kürzen" (bei gleichbleibendem Volumen natürlich) oder mache ich da einen Denkfehler.

Häufig ließt mann, dass bei einer BR-Abstimmung das Nettovolumen des Gehäuses nicht über dem VAS des Chassis liegen sollte, sonst geht die Präzision verloren und es wird zunehmen unsauberer. Was ist davon zu halten und warum ist dies so?

So und nun nochmal speziell zu "Susie Q":
toller Beitrag, doch was meinst Du mit "Die Luftfeder des Gehäuses verhält sich zum einen sozusagen inhomogen ortskomprimiert, wenn sie die Energie der Chassismembran an den Tunnel weitergibt."
Ich bin eigentlich immer davon ausgegangen, das es keinen unterschied bezüglich der Komprimierung der Luft im Kanal macht, es sei denn, ich verändere die Öffnungsfläche, da ich dann ja mehr oder weniger "Masse" im Resonator habe.´
Der Resonator beeinhaltet ja immer eine gewisse Luftmasse. kann mann den wirklich den Bereich, den ich per Korrekturfaktor verkürze noch zu der wirksamen Resonatormasse zählen? Bei hohen Pegeln und großer Luftbewegung um Resonator (jedoch noch unter 30m/s) würde der Resonator doch länger werden und somit die Abstimmung tiefer oder?

Finde toll, das Ihr versucht, meine Fragen zu klären, Super Forum...

Gruss