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  4. Selbstbau und Reparatur Lautsprecher und Boxen

BR-Eckports...Korrekturfaktor?

  • vondralbra
  • 5. August 2006 um 10:13
  • vondralbra
    Beiträge
    207
    • 5. August 2006 um 10:13
    • #1

    Servus, vor geraumer Zeit wurde mal etwas über Korrekturfaktorer für die Längenbestimmung von Resonatorröhren geschrieben.

    Ich möchte den Punkt hier gerne noch einmal aufgreifen. Kann man in etwa bestimmen, in wie weit sich die Länge eines neutral gerechneten Rohres im Eckbereich verkürzt?

    Oder ist die Platzierung in der Ecke ohnehin zu kritisch, und ein BR-Kanal würde in etwa auf 1/3 der Gehäusehöhe am besten funktionieren?

    SG

  • Thomas
    Verifiziert
    Beiträge
    10.847
    • 5. August 2006 um 15:11
    • #2

    2,2 bis 2,7 je nach länge und größe.

    parameter für unibox (google)

  • vondralbra
    Beiträge
    207
    • 5. August 2006 um 15:22
    • #3
    Zitat von "Thomas"

    2,2 bis 2,7 je nach länge und größe.

    parameter für unibox (google)

    Das wären dann statt 20 cm lediglich noch 7,5 cm Rohrlänge?
    Das sind ja Welten, hast Du dies mal in der Praxis bestätigt bekommen?

    SG

    und ich gugle gleich mal...

  • Thomas
    Verifiziert
    Beiträge
    10.847
    • 5. August 2006 um 15:41
    • #4

    natürlich praxiserfahrungen.
    hab schon 7 verschiedene eckportsubs gebaut und die werte oben erreicht.
    von 20 auf 7 kann nicht sein.
    nimm mal unibox und tipps dort ein.

  • vondralbra
    Beiträge
    207
    • 5. August 2006 um 17:54
    • #5
    Zitat von "Thomas"

    natürlich praxiserfahrungen.
    hab schon 7 verschiedene eckportsubs gebaut und die werte oben erreicht.
    von 20 auf 7 kann nicht sein.
    nimm mal unibox und tipps dort ein.

    Oh, da versteh ich was falsch, ich habe überschlagen 20 cm / 2,7 = 7,5 cm. Wie rechne ich richtig, wo greift dieser Faktor ein? (TSP etc.)


    Unibox kann ich leider nicht nutzen da kein Excel...

  • SRAM
    Profi
    Reaktionen
    6
    Beiträge
    5.548
    • 5. August 2006 um 19:38
    • #6

    Das Missverständnis kommt daher, daß immer wieder "Korrekturfaktor" als Faktor für die port-Länge verstanden wird.

    Richtig ist hingegen:

    Port in drei Abschnitte zerlegen -->

    a) am äußeren ende mitschwingende Luft

    b) die Masse der Luft im Tunnel selber

    c) am inneren Ende mitschwingende Luft

    von der Gestaltung der port-Endung wird nur die Masse der Luft an diesen Enden beeinflußt.

    Das geht von freiem Ende (geringste mitschwingende Luftmasse), geflanschtes Ende (äußeres Ende eines "normal" mit der Schallwand abschließenden Tunnels) und den an Wänden (im inneren der Box bis zu 3 ) oder an anderen Tunnel-Öffnungen (stacking) angrenzenden Öffnungen (höchste mitschwingende Luftmasse).

    Darüberhinaus spielt noch die Form der Öffnung eine Rolle:von Kreis mit der größten mitschwingenden Luftmasse pro Flächeneinheit bis zum langen schmalen Schlitz, der nur eine sehr geringe mitschwingende Masse hat.

    Gute Simulationsprogramme (z.B. unibox) erlauben aus diesem Grunde unterschiedliche Korrekturfaktoren für das innere und äußere Ende.

    Für 4 symmetrische Eckports, die
    mehr als 2 mal größte Tunnelquerachse von der Rückwand entfernt sind kann man sich die Symmetrie zunutze machen und einen (1) quadratischen Port identischen Gesamtquerschnittes mit freiem Ende rechnen (innen). Diese Einstellung haben die meisten Programme zur Auswahl. Für die äußere Öffnung gilt für freie Aufstellung durch die Symmetriebedingung freies Ende (Näherung, eigentlich noch etwas weniger, aber dann kann mann nicht mehr Ersatzport rechnen) wenn mann einen quadratischen Ersatzport rechnet. Im Großstack gilt dann für das äußere Ende geflanschtes Ende des Ersatzports, wodurch (erwünscht !) die Reso sinkt.

    Die Ganzen Faktoren stelle ich bei Gelegenheit mal zusammen und auch wie man sich entsprechende Ersatzschaltungen baut, wenn für die spezielle Konfiguration kein Faktor bekannt ist.

    Viele Grüsse

    SRAM

    I watched a snail crawl along the edge of a straight razor. That's my
    dream. That's my nightmare. Crawling, slithering, along the edge of a
    straight razor, and surviving.

  • wasserkocher
    Beiträge
    477
    • 5. August 2006 um 21:06
    • #7

    Soviel zur Theorie, klasse dargestellt.

    Und ergänzend nun zur Praxis:
    Benötigt wird die Möglichkeit zur Impedanzmessung, d.h. Widerstand über die Frequenz
    und zwei Probegehäuse, die durch die Simu geplant worden sind, mit variablen Port-Längen, anfangs beide gleich wie simuliert.

    Dann mindestens zwei, besser vier der Tieftöner, die da reinsollen.

    So jetzt TT Nr.1 in beide Gehäuse schrauben, Impedanzmessungen vergleichen, anschliessend Fehleranalyse, wenn die Messungen sich nicht decken.

    So jetzt die 4 TT ordentlich einrauschen, so 20 h, bei allen vieren TS-Parameter nachmessen, huch, die sind ja gar nicht gleich !!!!!

    Dann Impedanzmessungen aller 4 Treiber in einem Testgehäuse ( nacheinander, sonst wirds eng ).
    Vergleich der Ergebnisse Simu und Messung, d.h. Impedanzspitzen Frequenz und Widerstand.

    Anpassung der Portlänge und ev. des Volumens, bis die Lage der Maxima mit der Simu übereinstimmt. Bei der Simu switchen zwischen TS laut Hersteller und den selbstgemessenen.

    Ach ja, den Verlustfaktor Volumen und eventuell sogar den Verlustfaktor Port noch berücksichtigen ( wirkt sich auf die Höhe der Impedanzmaxima aus ).

    Jetzt gepflegt den Computer in die Ecke pfeffern und lieber mal die Boxen anhören, Portlänge variieren, hat man eine Länge gefunden, die einem gefällt, die Treiber austauschen und versuchen, das Ergebnis nachzuvollziehen, auch mal Plätze der Boxen tauschen.

    Wenn man alle 4 Treiber durch hat und man bei einer favorisierten Abstimmung gelandet ist, Impedanzmessung und archivieren
    Treiber zurück zum Einrauschen weitere 20 h.

    Das ganze von vorn

    Dämm-Material gäbs auch noch

    Ach ja, wichtig, letztendlich sollten alle gebauten Gehäuse so gleich wie möglich sein, auch wenns die Treiber nicht sind.

    Grüsse

    solange Fragen nix kostet, sind Antworten nix wert

  • Thomas
    Verifiziert
    Beiträge
    10.847
    • 5. August 2006 um 22:44
    • #8

    geht auch viel einfacher.
    mit dem messmikrofon bis etwa 2-3 mm vor die duskcap des tieftöners gehen und nen sinus sweap drüberschicken.
    bei der tuningfrequenz sieht man nun nen richtig schönen einbruch, da die membran durch den port bedämpft wird.
    dadurch lässt sich auch gleich sehen wie gut oder schlecht der port arbeitet :)

    so kann das dann z.b. aussehen bei 40 hz tuningfrequenz.[/list]


    ob gleich hohe impedanzspitzen immer erstrebenswert sind halte ich auch für zweifelhaft, aber das ist ja geschmackssache, welche abstimmung man wählt.

  • vondralbra
    Beiträge
    207
    • 6. August 2006 um 10:36
    • #9

    Vielen Dank erstmal,

    das die Abstimmung über ein Testgehäuse gefunden werden muss ist klar, interessant auch die Mikrofonmethode.

    Bleibt nur noch eine Näherung zu finden wie das Testgehäuse mit den Eckports, und im speziellen die Eckportlänge, aussehen könnte.

    Jetzt mal aus dem Bauch heraus, ich möchte zur Raterunde aufrufen:

    Wenn ein 15" in 120 Liter auf 40 Hz abgestimmt wird, und die ermittelten Anfangsdaten bei einem Standardrohr mitten auf der Schallwand wären 390 cm² Fläche und 40 cm Länge...

    ...um wieviel kürzer könnten die dreieckigen Eckports ausfallen müssen um eine erste Näherung für den Prototypen zu finden?

    Ich fang mal an: Wäre die Verkürzung des 40 cm Tunnels um 10 cm auf 30 cm schon genug um die höheren Reibungsverluste und die virtuelle Verlängerung durch die Wandflächen zu kompensieren?

  • mr.minz
    Beiträge
    323
    • 6. August 2006 um 11:58
    • #10

    bei Win ISD Alpha kannst du bei den ports auswählen wie viel Seitenwände am Port liegen. meiner Meinung macht das nicht sehr viel aus. Im "schlimmsten" Fall ist die Box dann eben etwas tiefer abgestimmt (was ich sowieso bevorzuge) denke 10 cm sind zu viel des Guten. Das ganze wird sich im Bereich von um die 3 cm aufhalten, die die Eckports kürzer sein müssen. (laut Win ISD

    Der Vorteil der Klugheit besteht darin, daß man sich dumm stellen kann.

  • vondralbra
    Beiträge
    207
    • 6. August 2006 um 12:12
    • #11
    Zitat von "Mr.Minz"

    bei Win ISD Alpha kannst du bei den ports auswählen wie viel Seitenwände am Port liegen. meiner Meinung macht das nicht sehr viel aus. Im "schlimmsten" Fall ist die Box dann eben etwas tiefer abgestimmt (was ich sowieso bevorzuge) denke 10 cm sind zu viel des Guten. Das ganze wird sich im Bereich von um die 3 cm aufhalten, die die Eckports kürzer sein müssen. (laut Win ISD

    Herzlichen Dank für den Tip, auch wird die Abstimmung selbstredend etwas zu tief ausfallen um Rg während des Betriebes abzufangen.

    Weitere Meinungen? Ist die Kopplung der BR-Röhren in den Ecken eigentlich unkritisch, oder sollte man sich die Mühe machen, die Ports etwa auf 1/3 der Gehäusehöhe zu setzen um zwischen Schnelle und Druck "abzugreifen".

  • tufkains
    Beiträge
    1.342
    • 6. August 2006 um 14:01
    • #12

    ----

    Einmal editiert, zuletzt von tufkains (25. September 2008 um 22:49)

  • vondralbra
    Beiträge
    207
    • 6. August 2006 um 14:10
    • #13

    Scusi,

    ich meinte damit, ob die Funktion des BR-Rohres auch variiert, wenn es an verschiedenen Positionen angebracht wird, es z.B. an irgend einer Stelle eher zu dröhnen anfängt oder eher andere unerwünschte Effekte damit einhergehen könnten.

    Allerdings muss ich nun auch zugeben, dass nachdem ich den Serienwiderstand mit einberechnet habe ( angenommene 2 Ohm bei einem 8 Ohm LS), die anfängliche Frage nach dem Korrekturfaktor grad für'n Aff' ist.
    Bei Einbeziehung der sich erwärmenden Schwingspule ändert sich die Reflexkanallänge (150L, fr 40 Hz, 400 cm2) von 20 auf 35 cm!!! Das ist satt...damit muss ich erstmal klarkommen :shock:

  • 20Hertz
    Beiträge
    947
    • 6. August 2006 um 16:35
    • #14
    Zitat von "vondralbra"


    Bei Einbeziehung der sich erwärmenden Schwingspule ändert sich die Reflexkanallänge (150L, fr 40 Hz, 400 cm2) von 20 auf 35 cm!!! Das ist satt...damit muss ich erstmal klarkommen :shock:


    Kannst Du mal näher erläutern, wie die Schwingspulentemperatur mit der resonierenden Luftsäule zusammenhängt?


    Grüße
    Matthias

  • vondralbra
    Beiträge
    207
    • 6. August 2006 um 17:31
    • #15
    Zitat von "20Hertz"


    Kannst Du mal näher erläutern, wie die Schwingspulentemperatur mit der resonierenden Luftsäule zusammenhängt?

    Na, im Betrieb erhöht sich die Schwingspulentempereratur, dies wiederum reduziert die Leitfähigkeit des Spulendrahtes, der Widerstand steigt entsprechend an.
    Durch den gestiegenen Widerstand ist nun aber auch der Antrieb geschwächt, was zu einer höheren Güte des Systems führt. Endet dann zwar in mehr Bass, aber eben mit einer unschönen Überhöhung.

    Und obohl natürlich die Leistungsaufnahme im Bereich der Abstimmfrequenz in einem BR-System gegen Null geht, so beeinflusst die Erhöhung von Rg doch sicherlich das gesamte Tieftonsystem.

    Ein Effekt den ich auch schon bei einer länger andauernden Messung mit zwischenzeitlichen Belastungstests festgestellt habe - da war es ein Kappa Pro im empfohlenen Eminence-Gehäuse, plötzlich hatte ich ein megabrett bei 60 Hz und steiler Abfall darunter, nix mit tuning bei 40 Hz etc. Ich habe das aber fälschlicherweise der Raumakustik zugeschrieben, was aber nicht so war (3er Stack, anregung verschiedener Raummoden). Nun bin ich mir ziemlich sicher, dass es thermische Kompression war. Den Fehler will ich auch kein 2. Mal machen. Der Sound war dennoch ganz akzeptabel und noch relativ trocken, aber wenns besser geht...also alles nochmal von vorn :cry:

  • tufkains
    Beiträge
    1.342
    • 6. August 2006 um 19:59
    • #16

    ----

    Einmal editiert, zuletzt von tufkains (25. September 2008 um 22:48)

  • vondralbra
    Beiträge
    207
    • 7. August 2006 um 07:50
    • #17
    Zitat von "Inspiron"

    Die Schwingspulentemperatur verändert zwar die Güte, und somit die notwendige Abstimmung,...

    aber nicht in dem Ausmaß: 10db Crest worst case!!!

    Die Portlänge ist eigentlich recht unempfindlich.

    Warum nicht in dem Ausmaß? Gehst Du jetzt davon aus, dass die Temperaturerhöhung bzw. der Widerstand nicht in Regionen von 2-3 Ohm vordringen?

    Oder gibt es grundsätzlich Zweifel an meiner Theorie, bzw. übersehe ich etwas gravierendes?

    SG

  • wasserkocher
    Beiträge
    477
    • 7. August 2006 um 16:55
    • #18
    Zitat

    geht auch viel einfacher.
    mit dem messmikrofon bis etwa 2-3 mm vor die duskcap des tieftöners gehen und nen sinus sweap drüberschicken.
    bei der tuningfrequenz sieht man nun nen richtig schönen einbruch, da die membran durch den port bedämpft wird.
    dadurch lässt sich auch gleich sehen wie gut oder schlecht der port arbeitet Smilie


    Die von Thomas vorgeschlagene Methode zur Ermittlung der Tuningfrequenz funktioniert leider nicht, meiner Meinung nach.

    Habe das heute mal an zwei von meinen Bassboxen nachgemessen, dabei erhalte ich Abweichungen von 10 bzw 15%.
    Das einzige, was man mit der von Thomas vorgeschlagenen Messanordnung ermittelt, ist der Phasenunterschied zwischen der Welle, die vom Treiber abgestrahlt wird, zu der Welle durch den Port.
    Dies ist natürlich von der Tuning-Frequenz abhängig, aber leider auch von der Geometrie der Bassbox.
    Schön sieht man das, wenn man mal die Mikroposition ändert.

    Auch finde ich die Erklärung, dass die durch den Port bedämpfte Membran keinen Schall abstrahlt, mehr als abenteuerlich.
    Das würde bedeuten, dass sie sich bei dieser Frequenz nicht bewegt, was wiederum dazu führen würde, dass es die Membran bei Anregung des Lautsprechers mit der Tuning-Frequenz und hoher Leistung nämlich zerreissen müsste, weil sich die Schwingspule nämlich bewegen will.

    Grüsse

    solange Fragen nix kostet, sind Antworten nix wert

  • vondralbra
    Beiträge
    207
    • 7. August 2006 um 17:03
    • #19

    Aber es heißt doch immer das "die Membran bei der Tuningfrequenz stillzustehen scheint", von daher die theoretische minimale Schallabgabe,...vielleicht so etwas wie Vollbremsung, die Räder stehen aber der Wagen schiebt noch nach vorne...hach ich weiß auch nicht :)

    Kann vielleicht noch jemand seinen Senf zu der Güte-Erhöhung bei Vollast und der daraus evtl. notwendigen tieferen BR-Abstimmung dazugeben?

  • Sound-Klinik
    Verifiziert
    Beiträge
    7.900
    • 7. August 2006 um 17:14
    • #20
    Zitat von "wasserkocher"


    Auch finde ich die Erklärung, dass die durch den Port bedämpfte Membran keinen Schall abstrahlt, mehr als abenteuerlich.
    Das würde bedeuten, dass sie sich bei dieser Frequenz nicht bewegt, was wiederum dazu führen würde, dass es die Membran bei Anregung des Lautsprechers mit der Tuning-Frequenz und hoher Leistung nämlich zerreissen müsste, weil sich die Schwingspule nämlich bewegen will.


    ... bei der BR-Resonanzfrequenz wird der Hub der Membran reduziert, weil die im Vent schwingende Luftmasse der anregenden Kraft durch die Membran entgegenwirkt.
    Von außen (d.h. Abhörraum) betrachtet strahlen Membran und Vent bei der BR-Abstimmfrequenz gleichphasig ab ... oberhalb und unterhalb der Abstimmfrequenz sinkt die Bedämpfung der Membran durch den Vent ab ... unterhalb der Abstimmfrequenz geht die Phasenverschiebung mit sinkender Frequenz zunehmend gegen 0 (d.h. die Luftmasse im Vent folgt bei sehr tiefen Frequenzen der Membranbewegung - gekoppelt durch die Luft im Gehäuse - und von außen betrachtet strahlen Membran und Vent dann gegenphasig (akustischer Kurzschluß).

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