2 BR-Rohre - verschiedene Längen

[sobi]

Ist es bei 2 Rohren gleicher Fläche vielleicht so (wie 2 parallel geschaltete Widerstände etc.)?:
Lg=(L1×L2)÷(L1+L2) bzw.
Lg=1÷((1÷L1)+(1÷L2)),
wobei man entweder nur die Fläche eines einzelnen Rohres nimmt oder Lg verdoppelt.

[Fosti]

Mehrere Rohre auf ein Volumen:

Mit s_a der "akustischen Federhärte"

s_a = rho * c^2 / V

rho: Dichte Luft
c: Schallgeschwindigkeit
V: Boxenvolumen

und der "akustischen Luftmasse"

m_a = (rho * L) / A

für jedes einzelne Rohr, wobei
L: die Rohrlänge
A: Rohrquerschnittsfläche

Kann man für jedes einzelne Rohr die "akustische Resonanzfrequenz"

f = 1/(2*pi)*wurzel(s_a/m_a)

berechnen.

Da die Rohre alle auf die gleiche "akustische Federhärte" wirken ist die resultierende "akustische Luftmasse" kleiner, als die kleinste eines Einzelrohres (also quasie eine Parallelschaltung). Deshalb liegt die resultierende Resonanzfrequenz höher, als die höchste eines Einzelrohres. Man muss dabei nur daran denken, dass sich die "akustische Luftmasse" bei mehreren Rohren verkleinert (A die Querschnittfläche eines Rohres steht im Nenner m_a= (rho * lL / A), das ist genau gegenteilig zur "mechanischen" Luftmasse in den Rohren! Die steigt logischerweise mit L UND A an!

Aus den sich ergebenden Einzelresonanzfrequenzen kann man dann die EINE resultierende Gesamtresonanzfrequenz errechnen:

Fres = Quadratwurzel(F1^2 + F2^2 + F3^2 + ... + Fn^2)

[jhohm]

Ich sehe gerade, in der KuT 1/2003 wurde eine Box vorgestellt, mit 4! verschieden langen BR-Rohren, leider hat Heinz Schmitt kein einizges Wörtchen darüber verloren, warum weshalb wieso...
Wahr wohl bloß ein Marketing-Gag, obwohl Schmitti normalerweise auf solchen Firlefanz verzichtet hat.
Oder aber es kam vom Mitentwickler Walter Fuchs, der auch die Elektronik beigesteuert hat...

[Fosti]

Zumindest kann man so 2^n-1 + 1 CB Abstimmung einstellen. Allerdings geht das immer mit einer Querschnittsverkleinerung einher, je mehr Rohre man zustopft.

P.S.: Bei 2 gleich langen Rohren mit gleichem Querschnitt kann man das leicht mit Boxsim im Reiter Extras-->Auslegung BR-Kanal überprüfen. Wenn man alles sonst gleich lässt und statt 1 nun 2 BR-Rohre anklickt, steigt die Abstimmfrequenz um den Faktor Quadratwurzelwurzel(2) = 1,41:
Fres = Quadratwurzel(F1^2 +F2^2) mit F1 = F2 --> Fres = Quadratwurzel (2*F1^2) = Quadratwurzel (2) * F1

[walwal]

Einfacher ist dann allerdings ein Kanal mit variabler Länge.

[Burns]

Also ich hatte negative Erfahrungen mit BR in der Ecke, der Wirkungsgrad war schlechter. Mein Fazit daraus war, dass main in der Eckpositionierung einen größeren Querschnitt benötigt und dadurch der Kanal länger ausgelegt werden muss.
Ich habe bei meinen Verwandten ein Box aus de Ende90er Jahren immer wieder gehört, waren LS aus der HiEnd-Klasse mit 200er TT und 28er HT, Altos oder irgendwie so hießen die. Diese haten hinten auch 2 untereschiedlich lange BR-Rohre - eines hatte einen Bogen nach unten.

Meiner Meinung müssten bei 2 unterschiedlich langen Rohren gleichen Durchmessers unterschiedliche Frequenzen haben, da die Luft unterschiedlich schnell in den Rohren hin und her bewegt wird.

Testen ist meiner Meinung der beste Ansatz.

LG Burns

[Fosti]

.......
Meiner Meinung müssten bei 2 unterschiedlich langen Rohren gleichen Durchmessers unterschiedliche Frequenzen haben, da die Luft unterschiedlich schnell in den Rohren hin und her bewegt wird.

Testen ist meiner Meinung der beste Ansatz.

LG Burns

Ja teste mal, kommt eh nur der klassische Doppelhöcker wie bei einem einfachen Rohr raus.....


EDIT: Ei. ei. ei......Meinungen-----ich hatte es schon weiter oben erklärt:

C1 hat mit L eine andere Reso als C2 mit L. Es ergibt sich aber nur eine einzige Reso wie für eine Kapazität C=C1+C2.

Jedes BR-Rohr hat eine eigene Reso. Arbeiten die in Summe auf ein Volumen, ergibt sich auch wieder nur eine Reso.

Die Differentialgleichungen beider Systeme sind bis auf andere Einheiten identisch und haben somit dieselbe Lösung!



EDIT2: Noch weitere "Meinungen"?

[ubix]

Das ist physikalisch falsch:

2 parallel geschaltete Federn --> Gesamtfedersteife ergibt sich aus der Summe der beiden Einzelfedersteifen!

2 parallel geschaltete Kondensatoren --> Gesamtkapazität ist die Summe der Einzelkapazitäten!

Oder willst Du im Falle der beiden parallelen Kondensatoren in einem Saugkreis mit einer Spule in Reihe jetzt sagen, der Saugkreis hätte jetzt auch zwei Resonanzfrequenzen?

Das ist Physik der Mittelstufe (ok früher vielleicht mal, heute wohl eher Oberstufe). Da brauche ich nix zu messen!

Wenn ich die beiden Federn miteinander mechanisch kopple, ergibt das eine Gesamtfedersteife. Das stimmt. nehme ich jetzt die 2 Federn getrennt, wie an einer Einzelradaufhängung an einem Auto, und fahre über immer kürzer werdende Bodenwellen, oder längere kommen die Federn unterschiedlich in die Eigenresonanz. Die Aufhängung reagiert unterschiedlich.
Zwei getrennte und verschieden lange Bassreflexrohre agieren ja jeder für sich getrennt . Genau wie die beiden Kondensatoren, sicher ergibt z.b. 1uF und 2 uF dann 3 uF. Aber kann man überhaupt 2 verschiedene Luftvolumen mit einem Kondensator vergleichen? Es ist ja eher eine mechanische Interaktion, keine elektrische. Ich glaube nicht, das sich ein bestimmtes Luftvolumen in einem Bassreflexrohr synchron zu einem anderem Luftvolumen in einem anders gestalteten bassreflexrohr verhält, weil sie ja nicht mechanisch verbunden sind.
Das kürzere Bassreflexrohr wird nicht bei der Resonanz des längeren Bassreflexrohr mitresonieren, es fungiert dann einfach als Öffnung, ist eigentlich sogar eher kontraproduktiv. Soweit meine Ansicht der Dinge.
Ich will mich zwar nicht darauf versteifen, und auch nicht recht behalten, falls es anders ist. Mir erscheint es nur irgendwie logisch, das es so ist.
Also, eine Messung würde darüber aber Aufschluss geben.

Vielleicht hat ja Visaton zufällig ein Lautsprechergehäuse mit 2 Bassreflexkanälen herumstehen, die man kurzfristig etwas umändern kann, und ausmessen könnte

[ubix]

Ich sehe das nicht so, das C1 und C2 zusammen agieren, sondern getrennt, aber weiter kann ich das rein physikalisch auch nicht wieder geben. Ich bin da mehr der Logistiker.

[Fosti]

ubix, nach Deiner Meinung dürfte man nie in einer Weiche zwei (oder mehrere) Kondis Parallelschalten, weil sich gegenüber einem Einzelkondensator mit C = C1 + C2 neue Resonanzfrequenzen mit den Spulen der Frequenzweiche einstellen würden. Das ist aber nicht so. Du musst wohl messen, um Dich überzeugen zu lassen. Mir reicht das Lösen der Differentialgleichung für die von mir gezeigten Systeme. Die sind bis auf unterschiedliche Variablennamen und Parameter strukturell identisch und haben mathematisch deshalb auch dieselbe Lösung. Miss ruhig um Deinem Glauben abschwören zu können.....ich weiß es jetzt schon was rauskommt.....

Du kannst die Schaltungen oben nicht so aufrdröseln wie in Deinem Beispiel mit zwei getrennten Einzelradaufhängeungen (und schon gar nicht mit zwei unterschiedlichen Anregungen!) oder mit der Auftrennung in 2 L-C-Schaltugen! Das würde 2 BR-Abstimmungen in getrennten Volumina entsprechen! Dein Modell passt eben nicht zu zwei BR-Rohren in einem Volumen!

Es ist egal, ob die Systeme elektrisch, mechanisch, akustisch gekoppelt sind.

Nehmen wir das Beispiel unten links aus meinem 4er Bild: Die beiden Massen m1 und m2 sind an der Feder starr gekoppelt und müssen sich mit denselben Geschwindigkeiten v und Beschleunigungen a bewegen. sind die Massen unterschiedlich, herrschen zwar unterschiedliche Käfte, die in Summe aber zu jedem Zeitaugenblick der Federkraft entsprechen m1 * a + m2 * a - k * x = 0
Zudem sind in diesem System sind die Auslenkung x, die erste Ableitung der Zeit (also die Geschwindigkeit) v = dx / dt und die 2. Ableitung nach der Zeit (Beschleunigung) a = dv / dt = d^2(x) / dt^2 für alle drei Bauelemente durch die Kopplung über eine Feder identisch! Wenn Du die Systeme aufdröselst, so wie Du, herrscht keine Kopplung mehr a = a1 = a2 gilt in Deinen Beispielen nicht mehr!

Das Beispiel lässt sich direkt auf die BR-Box im Bild unten rechts daneben übertragen. Wir haben ein Boxenvolumen, welches eine akustische Federsteife k_a hat und in den unterschiedlichen BR-Rohren unterschiedliche akustische Massen m_a1 und m_a2. Diese sind über das eine Volumen und dieselbe Anregung durch den/die verbauten Lautsprecher ebenso starr gekoppelt. An die Stelle von x, v, a treten die entsprechenden Schallfeldgrößen und deren zeitliche Ableitungen. Dieselbe DGL nur mit anderen Variablennamen und Parametern --> strukturell dieselbe Lösung!

Die "Outputs" aus den 2 BR Rohren sind unterschiedlich, genauso, wie die Kräfte in den Massen m1 und m2 im Beispiel davor unterschiedlich sind. Aber sie schwingen salopp gesagt "im Takt" und nie unterschiedlich!

[ubix]

Ich sag ja nicht, das man das messen sollte, weil ich recht behalten will, sondern um zu sehen, wie es sich verhält. Aber in deinem letzten Satz deutest Du es ja an, was ich meinte, die Outputs sind unterschiedlich, aber letztendlich schwingen Sie im gleichen Takt, was sie ja durch die Luftanregung des Tieftöners auch müssen. Was mich interessiert, wie sich die beiden verschieden lange Bassreflexrohre verhalten, wenn man jetzt , ich sage mal, einen Sinuston von 30 - 100 Hz durchlaufen lässt. Da ich kein Physiker bin, würde ich das lieber in einem Frequenz und Impedanzschrieb sehen wollen. Ich muss mal schauen, ich habe einen Subwoofer mit 2 Reflexrohren. Aber keine Messmöglichkeiten. Da müsste ich aufwendig was provisorisches basteln mit Tongenerator, Multimeter, usw.

Zwei verschiedene Kondensatoren parallel kann man meiner Meinung nach nicht mit 2 getrennten Bassreflexrohren vergleichen. Da addiert sich einfach der Wert, die nachfolgende Spule sieht dann einfach den Gesamtwert. Deswegen hatte ich die Schaltung in meiner Skizze auch bewußt getrennt ausgeführt, symbolisch für je ein Bassreflexrohr. Das muss nicht stimmen, aber es sollte nur darauf hinweisen.


Vielleicht kann man es mal ganz extrem aufzeigen. Um sich das bildlicher vorzustellen.
Ein Subwoofer hat 2 Bassreflexöffnungen a, 8 cm Durchmesser. Eine Öffnung hat ein Bassreflexrohr von 15 cm Länge, abgestimmt auf 40 Hz, die zweite Öffnung hat gar kein Bassreflexrohr, sondern nur die Holzdicke, ich sage einfach mal 2 cm , was eine Abstimmung bei 80 Hz erzeugen würde. einfach so als Beispiel gesehen.

Was passiert da rein mechanisch, akustisch, und messtechnisch ? Eigentlich müsste der Pegel unterhalb 80 Hz abfallen, weil das kurze Bassreflexrohr nur noch als Luftöffnung agiert. Bei 80 Hz bildet aber das lange Bassreflexrohr keinen akustischen Kurzschluss, so das es bei 80 Hz eine Schalldruckerhöhung geben sollte. Bei 40 Hz sollte das lange Bassreflexrohr auch wirken , aber wohl mit stark verminderter Leistung, weil sich nicht mehr solch ein Druck aufbauen kann, der ja durch die kurze Bassreflexöffnung entweicht. Soweit meine Theorie.

[Fosti]

ubix, Du willst nicht akzeptieren, dass es so ist. Genau wie die Päpste damals bei Galileo...........

C1 macht mit L getrennt gesehen eine andere Reso mit L, als C2 mit L. Da aber C1 und C2 parallel geschaltet sind, liegt an beiden zu jeder Zeit dieselbe Spannung an. In Summe entsteht nur eine neue Reso, da die resultierende DGL auch nur 2. Ordnung ist. Der Gesamtstrom I teilt sich aber betragsmäßig (!) unterschiedlich auf die beiden Kondensatoren auf *). Da durch die Parallelschaltung aber erzwungen wird, dass die Spannung an beiden Kondensatoren identisch ist haben sie dieselbe Phasenbeziehung und deshalb kann es nur eine resultierende Reso ergeben!

Exakt genau so ist das mit 2 unterschiedlichen BR Rohren auf ein Volumen. Auch hier wirkt auf beide BR Rohre derselbe innere Druck der Box auf jedes Rohr, wie es mit derselben Spannung bei den parallel geschalteten Kondensatoren der Fall war! Das eine wird lauter sein, als das andere, aber die Reso ist nun auch die gemeinsame resultierende und nicht 2 unterschiedliche wie einzeln gesehen (siehe *)). Auch hier ist die DGL nur 2. Ordnung, was heißt, dass es nur eine resultierende Reso geben kann! Das gilt genau so wie in Deinem "krassen" Beispiel solange die Luftschwingung in einem der beiden Rohre nicht turbulent wird. Man kann ja auch 100uF mit 1uF parallel schalten. Das wäre übertragen auf die elektrische Schaltung auch "krass"......nun ist aber gut von meiner Seite, wir sind hier nicht in der Grundschule. Das ist das schöne mit physikalischen Gesetzen im Gegensatz zu juristischen Gesetzen, die auslegungs- oder verhandelbarbar sind. Physikalische Gesetze sind das nicht. Da kannst Du 100x mit dem Kopf gegen die Wand rennen und anderer Meinung sein, Du wirst nie Recht haben, außer Du akzeptierst sie.....auch wenn Du sie nicht verstehst........over and out......

[ubix]

Auch wenn Du recht haben solltest, damit ich das für mich nachvollziehen kann, muss ich es praktisch, also infolge einer Messung , sehen. Mit Formeln komme ich da zum besseren Verständniss für mich nicht weiter.
Eigentlich ist es nur eine interessante Frage, die ich gerne für mich so lösen will, das ich das Ergebniss greifbar und sichtbar vor mir sehe. Mehr nicht .

Ich kann auch eine Bassreflexbox berechnen nach den Formeln bzw. der Tabelle aus dem Visaton Lautsprecher Handbuch. Was ich übrigens schon oft gemacht habe . Ob das Ergebniss in der Praxis dann auch so ist, kann dann theoretisch nur eine Messung bestätigen , wenn man es wirklich genau wissen will.

Wobei man laut Aussage von Visaton bei einer Anfrage von mir ( vor vielen Jahren) es nicht auf ein paar Millimeter Abweichung der Länge des oder der Bassreflexrohre ankommt. Auch 1 cm wäre noch ziemlich egal. Aber das ist eigenlich schon wieder ein anderes Thema. ;-)
Fazit des ganzen : . "Messen" .

[Fosti]

Ich sehe gerade, in der KuT 1/2003 wurde eine Box vorgestellt, mit 4! verschieden langen BR-Rohren, leider hat Heinz Schmitt kein einizges Wörtchen darüber verloren, warum weshalb wieso....

Doch hat er (Quelle KuT 1/2003):

Zwei exotische Chassis allein reichen nicht, auch am

Gehäuse wurde eine ungewöhnliche Reflexabstimmung

realisiert: Das eigentlich 10 cm durchmessende

Rohr wurde auf 4 Rohre mit ca. dem gleichen Gesamtquerschnitt

aufgeteilt, die aber alle verschiedene Längen

aufweisen, welche sich zu einer mittleren Länge arithmetisch

addieren. Durch diese Maßnahme erhält man

eine nicht mehr scharfe, sondern "verschmierte" Reflexabstim.mung,

bei der sich 4 verschiedene Resonanzen

zu einer einzigen mit kleinerem Q addieren.

Mein Reden.........durch die höheren Verluste der 4 Rohre wird Q kleiner, die Abstimmung breiter aber die Wirkung auch geringer gegenüber einem Rohr mit dem Gesamtquerschnitt aller 4 Rohre zusammen..........er hätte auch 4 gleich lange nehmen können für ein kleineres Q

[Burns]

Hallo Fosti,
ich kann deinem Aspekt, dass die 2 Kondensatoren Parallel eine Summe geben, dir folgen.
Meiner Meinung liegt dort der Hund begraben, dass (wenn ich dein 1. Bild aus #22 ober Zeichnung heranziehe) die Kondensatoren beiden an der Spule angeschlossen sind, jedoch beide am anderen Ende nicht verbunden sein dürfen.

Ich möchte jetzt mal theoretisch statt 2 BR-Rohre unterschiedlicher Längen -> 2 Passivmembrane unterschiedlichen Gewichts verleichen die auf ein Volumen wirken. Die müssten ja deiner Meinung dann auch syncron schwingen?
Und ich muss sagen, ja, die schwingen Syncron, aber unterschiedlich stark/weit, bzw je Frequenz unterschiedlich laut. Das könnte tatsächlich meine Meinung widerlegen.
Ich danke!
Auch für deine Hartnäckigkeit

Was ich mir allerdings vorstellen kann, dass die Bandbreite der 2 unterschidelichen BR/Passivmembrane vergrößert wird, jedoch der Wirkungsgrad abnimmt.

LG Burns