BR-Resonator: Verhältnis Sd zu Öffnungsfläche

Hi,

Demon_Cleaner schrieb:

...was sind die folgen wenn die öffnungsfläche vom resonator zu groß bzw. zu klein wird?

zu klein -- weisst Du selbst (Strömungsgeräusche)

zu groß -- Passt nicht mehr ins Gehäuse, da, für gleiche Abstimmung, der Kanal /das Rohr entsprechend länger werden muss.
Für doppelte Fläche mehr als doppelt so lang!
Z.B. hier kannst Du das ausrechnen lassen:
http://www.lautsprechershop.de/tools/index.htm
(unter: Gehäuse-Berechnung -- Bassreflexbox)

Damit sollten sich auch Deine weiteren Fragen erledigen.

Optimal:
So groß wie möglich, sodass die Länge noch ohne Klimmzüge (Umlenkungen, Engstelle an der Inneren Öffnung) passt.
Minimum: es gibt keine scharfe Grenze .
Je nach Empfindlichkeit des Hörers /der Hörbedingungen und Abstimmung (je tiefer, desto weniger kritisch),
aber 1/3 des Durchmessers (= 1/9 der Fläche) des/der aktiven Treiber sollten nicht ohne Not unterschritten werden.

Gruss,
Michael

hallo mwf, danke für deine einschätzung und die praxistauglichen anhaltswerte!
dass der kanal bei größeren querschnitten länger werden muss, ist mir bekannt. den aspekt mal außer acht gelassen, glaube ich trotzdem nicht dass es nach oben keine grenze gibt. stellen wir uns doch mal den extremfall vor, die komplett offene rückwand dient als "port" - wo unterscheidet sich das gehäuse dann noch von einem dipol?
weiterhin wird die resonierende luftsäule zur hubfläche "unendlich" groß. kann man hier wirklich noch von einer funktion ausgehen?

Demon_Cleaner schrieb:

...dass der kanal bei größeren querschnitten länger werden muss, ist mir bekannt. den aspekt mal außer acht gelassen,...

Lass den Aspekt nicht außer acht, dann gibts auch keine Probleme .

Wenn Du einen Dipol bauen willst (sehr hoch abgestimmte BR),
oder eine "Transmissionline" (~= BR so groß und lang, dass sie das ganze Gehäuse ausfüllt),
dann tu das.

Scherz beiseite...,
Für den praktischen Gebrauch (Hobby, s. z.B. die Strassacker-Tools) wird komplexe Realität gern soweit zu Modellen vereinfacht, dass in Extrembereichen Fehler oder gar Widersprüche auftreten.

Einen Schritt näher zur Realität, -- und damit weiter hinausgeschobene Grenzen der Anwendbarkeit --,
kannst du z.B. hier machen:
http://www.aj-systems.de/

Gruss,
Michael

Mwf schrieb:

Scherz beiseite..., Für den praktischen Gebrauch (Hobby, s. z.B. die Strassacker-Tools) wird komplexe Realität gern soweit zu Modellen vereinfacht, dass in Extrembereichen Fehler oder gar Widersprüche auftreten.

das ist quasi im konzept des models inhärent und bleibt allgegenwärtig solange wir nicht die weltformel gefunden haben

meines erachtens geht mit allen dingen immer ein tradeoff einher. ziel muss es sein, den tradeoff zu erkennen und den für die situation passenden kompromiss zwischen beiden extremen zu finden.
mein problem ist nun, dass mir die extreme beim BR-Resonator nur einseitig bekannt sind. und auch wenn es in der praxis nicht wirklich von bedeutung sein sollte, würde es bei mir doch ein besseres bauchgefühl hinterlassen, wenn ich für dieses prinzip auch die andere seite der medaillie kennen würde.
in wie weit mir da jetzt ein simulationsprogramm weiterhilft, kann ich nicht sagen, da meine abstraktionsskills ziemlich erbärmlich sind. von daher wär mir eine einfach erklärung, wie: "BRprinzip funktioniert nur noch unzureichen wenn die luftmasse des resonators eine zu starke trägheit erzeugt" sehr willkommen.

Demon_Cleaner schrieb:

hallo mwf, danke für deine einschätzung und die praxistauglichen anhaltswerte! dass der kanal bei größeren querschnitten länger werden muss, ist mir bekannt. den aspekt mal außer acht gelassen, glaube ich trotzdem nicht dass es nach oben keine grenze gibt. stellen wir uns doch mal den extremfall vor, die komplett offene rückwand dient als "port" - wo unterscheidet sich das gehäuse dann noch von einem dipol? weiterhin wird die resonierende luftsäule zur hubfläche "unendlich" groß. kann man hier wirklich noch von einer funktion ausgehen?

Hi,

wenn die komplette offene Rückwand, quasi als Port dienen soll, dann müssen die Seitenwände extrem lang werden. Das ist dann aber kein Dipol. Vl. ne TL...

Wenn die Portfläche sehr groß wird, wird der Kanal lang und die schwingende Masse nimmt quadratisch zu.

Je mehr schwingende Masse, desto höher wird die Güte und damit die Ausschwingdauer --> bei extremen Fällen dröhnt das Teil nur noch.

Deshalb:

- bei gegebenem Gehäusevolumen --> port so klein wie möglich

- bei freier Wahl des Gehäusevolumens --> Volumen so groß, daß auch bei einem großen Port die Kanallänge nur der Gehäusewandstärke entspricht (dies ist der Idealfall)

Gruß SRAM

Hmm,

also klein, dann aber auf jeden Fall mit abgerundetem Ein/Auslass. Imho stammen die Strömungsgeräusche in erster Linie von turbulenten Ablösungen an den Kanten..

Grüsse, Manfred

Nein stammen sie nicht. Abrunden oder nicht ist rein kosmetisch.

@SRAM:
Aber damit ändert sich der Frequenzgang.

Ich kann nicht einfach von 15 auf 40 Liter gehn und die Abstimmung gleich beispielsweise bei 50 Hz belassen.

Die Abstimmung müsste tiefer angesetzt werden, mit nicht mehr optimalen Verlauf - es fällt der Frequenzgang dann etwa um 3 dB um dann in der Nähe der Abstimmfrequenz wieder eine leichte Erhöhung zu erzeugen.

Das sagt zumindest die Theorie, die ja für gewöhnlich von verlustlosen Resonatoren und Gehäusen ausgeht.

In der Praxis arbeitet der Resonator ja nicht nur auf der Abstimmfrequenz, vergrößtert man die Fläche des Ports, der ja auch Schall abstrahlt, dann wird dies teilweise wieder kompensiert. Dem gegenüber steht aber dann wieder das größere Gehäuse. Selbst wenn die erforderlichen Aussteifungen vorgenommen werden, hab ich halt dann im Gehäuse eine größere Luftmasse. Ich kann nicht glauben, dass dies keine Auswirkungen hat.

HaHa schrieb:

Nein stammen sie nicht. Abrunden oder nicht ist rein kosmetisch.

Woher dann? Den Effekt von Kanten kann ich mir schon vorstellen. Golfballdellen

Pfeif mal... Würdest du deine Lippen als nicht abgerundet bezeichnen? Selbst mit spröden Lippen im Winter klingts net anders

Es kommt von zu hohem Luftstrom an der Oberfläche generell, wie gesagt Abrunden oder net is kosmetisch.

Demon_Cleaner schrieb:

...ziel muss es sein, den tradeoff zu erkennen und den für die situation passenden kompromiss zwischen beiden extremen zu finden.

Volle Zustimmung.
Wie schon angedeutet, ist IMHO das "große" Extrem der BR-Öffnung die TML /TQWT oder auch Backloaded Horn, nicht der Dipol.

...wär mir eine einfach erklärung, wie: "BRprinzip funktioniert nur noch unzureichen wenn die luftmasse des resonators eine zu starke trägheit erzeugt" sehr willkommen. :angel

Das wird so nicht passieren, wenn Du endlich akzeptierst, dass es zunächst nur Sinn macht, über gleiche Abstimmungen, d.h. gleich tiefe Bass-Wiedergabe zu diskutieren.

Die mit der Vergrößerung des Kanal-Querschnitts zwangsweise einhergehende Verlängerung führt ja zu einer noch größeren Luftmasse (vierfach bei Verdoppelung der Fläche!).
Trotzdem funktioniert alles weiterhin,
da über die ebenfalls größere Fläche innen, die Kopplung auf das Luftvolumen im Gehäuse (die Feder) sich in einer stärkeren Federwirkung äußert,
also die größere Masse durch eine entsprechend steifere Feder wieder ausbalanciert wird.
(z. Verständnis einen Luftballon mal nur mit der Fingerspitze, dann mit der ganzen Handfläche versuchen einzudrücken ;))

Für den aktiven Treiber (am anderen Ende des Ballons) ändert sich zunächst nichts.

Unter der Annahme unveränderter Gesamtabmessungen = der Basis für einen fairen Vergleich,
benötigt ein großer Kanal für sich einen größeren Anteil des Gehäusevolumens, welches dem Feder-Volumen dann fehlt,
mit der Folge, dass für eine gleichtiefe Abstimmung der Kanal noch länger werden muss.
Da ist dann bald Schluß mit dem Vorteil der BR-Box im Effizienz-Dreieck aus:
-- Gehäusegröße
-- Grenzfrequenz (Bandbreite)
-- Wirkungsgrad /Maximalpegel

...und die BR-typische Trennung in Masse (im Kanal) und Feder (im Volumen) (= Helmholtz-Resonantor) mutiert über eine kontinuierliche Querschnittsveränderung zur TML...

Gruss,
Michael

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P.S.: zu den möglichst kleinen (SRAM) und nicht-verrundeten Rohren (Haha) gibts hoffentlich morgen noch Gegenfeuer...

SRAM schrieb:

Je mehr schwingende Masse, desto höher wird die Güte und damit die Ausschwingdauer --> bei extremen Fällen dröhnt das Teil nur noch.

Das müsste man ja messen können. Sichtbar sowohl anhand des (Summen-)Frequenzverlaufs als auch am Zerfallspektrum.
Gibt`s dazu Messungen/Untersuchungen/Papers?

Spielen die Unterschiede in der Praxis überhaupt eine Rolle? Simuliert AJ-Horn die Unterschiede nicht auch (zumindest in Ansätzen)?

Wenn der Rohrdurchmesser gegen Null geht und die Störmungsgeräusche zunehmen, müsste dieser zusätzliche Energieaufwand ja theoretisch auch mit einem schlechteren Nutzwirkungsgrad einhergehen. Gibt es da nicht auch kritische Grenzen, die man nicht unterschreiten soll?

Ich konnte z.B. bei einem Sub mit relativ kleinem Rohrduchmesser stark erhöhten Klirr im Bereich der BR-Abstimmfrequenz bei Pegeln >95dB feststellen. Kann der Durchmesser dafür verantwortlich gemacht werden? Das Chassis dürfte dort ja nicht viel klirren, weil dessen Hub gegen Null geht.

Gruß, Christoph

K.H.Fink und Heinz Schmitt haben einen Artikel geschrieben, in dem man nachlesen kann, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Bassreflexkanal 10% der Schallgeschwindigkeit nicht überschreiten soll.

Hierzu gib es eine schöne Formel, in die Akustische Leistung des Treiber (Wa), die Abstimmfrequenz (fB), die maximal zulässige Strömungsgeschwindigkeit in Mach (0,1Mach für zehn Prozent der Schallgeschwindigkeit) und die Konstante 0,008838 eingehen.

R(Mindestradius in Metern)= Wurzel[(0,008838*Wurzel Wa)/(fB*Mn)]


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

Hierbei ist We die maximal zugeführte Leistung, in der Regel also die Nennleistung des Treibers.

Gruss Lutz

Ich konnte z.B. bei einem Sub mit relativ kleinem Rohrduchmesser stark erhöhten Klirr im Bereich der BR-Abstimmfrequenz bei Pegeln >95dB feststellen. Kann der Durchmesser dafür verantwortlich gemacht werden? Das Chassis dürfte dort ja nicht viel klirren, weil dessen Hub gegen Null geht.

Das war auch meine Denkensweise: schnell strömende Luft muss ja irgendwohin.

Und schon von den Schlammschiebern, pardon, Langhub-bässen wissen wir, das deren Blindleistung bei großem Hub, sprich die ins Leere verschobene Luft, deutlich höher ist, als bei geringem Hub. Und ähnlich erkläre ich mir auch auftretende Phänomene an kleinen BR-Öffnungen.

@Lutz: Meinst du, das lässt sich auch auf andere Situationen wie die direkte Schallabstrahlung durch ein Chassis anwenden?

Grüße,

Alex