Gehäusevolumen minus Dämpfungsmaterial?

Dämmmaterial erhöht sogar das virtuelle Volumen noch, da es die Schallgeschwindigkeit veringert.

Wenn du 20 Liter brauchst, aber 40 Liter hast würde ich über den Einsatz von 2 Chassis oder eine aufwändige Bauweise des Gehäuses (Große Sandkammer, Sandwichbauweise) nachdenken.

Schon wieder was dazu gelernt!! Super, vielen Dank für die Info!

Gruß
Torsten

...das ist die gängige Ansicht, aber ich bin da etwas skeptisch...
Nehmen wir mal an, wir hätten eine geschlossene Box. In dieser Box ist die Resonanzfrequenz des Lautsprechers entscheidend, genau wie das Volumen der Luft, welche durch ihre Federkraft die Resonanz des Lautsprechers erhöht. Wie stark diese Erhöhung ausfällt, hängt von der Membranfläche, ihrer Masse und ihrer eigenen Federkraft ab.
Ausserdem möchten wir für eine möglichst lineare Wiedergabe die Gesamtgüte des Systems (Chassis plus Gehäuse) auf rund 0,7 halten.

Wenn man nun eine Simulation durchführt, so ändert sich mit dem Volumen die Güte, aber auch die Resonanzfrequenz. Man kann das ganze System aus Membran und Gehäuse auch einer elektrischen Schaltung aus Spule und Kondensator gleichsetzen. Fügt man nun noch einen zusätzlichen Widerstand ein, verändert sich die Resonanz geringfügig, aber vor allem verändert sich die Güte.
Wenn man das nun wieder auf den Lautsprecher bezieht, so bewirkt die Dämpfung (wie der Name vermuten lässt) eine Reduktion der Güte. Will man wieder auf die ursprüngliche Güte kommen, muss man das Gehäusevolumen verändern.
Aber damit verändert man in erster Linie die Systemresonanz. Und unterhalb der Eigenresonanz fällt der Schalldruck mit 12dB/Oktave.

Oder andersrum:
Wenn ich ein Gehäuse kleiner mache, bekomme ich einmal eine höhere Güte, aber gleichzeitig eine höhere Resonanzfrequenz, also einen weniger tiefreichenden Bass. Dafür wird der Bereich der Resonanz betont, was zu "hupen" des Lautsprechers führt.
Wenn ich nun Dämmmaterial verwende, reduziere ich die Güte und damit das Hupen, aber die Eigenresonanz bleibt nahezu unverändert. Und wenn ich die Box mit Dämmwolle voll stopfe, reduziere ich letztlich auch das Volumen noch weiter, was irgendwann zu einer unmöglich hohen Eigenresonanz und zu einer durch das minimale Volumen zu grosse Güte führt.

Zusammenfassend muss man sagen, dass erstens der Füllgrad entscheidend ist, ob das Volumen stark abnimmt oder (bei sehr schwacher Dämmung) praktisch unverändert bleibt.
Zweitens spielt die Gehäuseform eine Rolle. Wählt man ein sehr flaches Gehäuse und bedämpft es stark, so dringt der Schall kaum bis zu den seitlichen Wänden vor. Damit ist das Volumen nicht mehr berechenbar.
Und verwende ich eine Bassreflex- oder TML-Box, so spielt die verlangsamte Schallgeschwindigkeit eine Rolle (Umwegleitung) die bei einer geschlossenen Box kaum eine Rolle spielte.

Beeindruckend! Danke, dass du dir die Mühe gemacht hast, es so ausführlich und gut zu erklären. Jetzt habe ich auch die Hintergründe verstanden.
Noch eine Frage: Viele behaupten, dass es bei geschlossenen Systemen relativ egal ist, wenn man nicht das geforderte Volumen trifft ... grösser sei eh immer besser. Aber eigentlich kann das ja, nachdem was du schreibst nicht so stimmen .....
Wie sind deine Erfahrungen?

Gruß
Torsten

Viele behaupten, dass es bei geschlossenen Systemen relativ egal ist, wenn man nicht das geforderte Volumen trifft ...

Hi,

"egal" ist es nicht, allerdings reagieren geschlossen verbaute LS weniger kritisch auf unterschiedliche Volumina, ein bissel mehr oder weniger fällt kaum auf. 100% zuviel Volumen, und dann auch noch mit Wolle vollgestopft, ist aber zu groß, grob kann man rechnen, daß ein Sack Wolle (Reciht für 20Liter) das Gehäuse "virtuell" um 20% vergrößert. Je größer ich das Gehäuse mache: siehe Richis Post...

Harry

Hi, "egal" ist es nicht, allerdings reagieren geschlossen verbaute LS weniger kritisch auf unterschiedliche Volumina, ein bissel mehr oder weniger fällt kaum auf. 100% zuviel Volumen, und dann auch noch mit Wolle vollgestopft, ist aber zu groß, grob kann man rechnen, daß ein Sack Wolle (Reciht für 20Liter) das Gehäuse "virtuell" um 20% vergrößert.

Genau das ist es, was ich bezweifle. Die Schallgeschwindigkeit hat in einer unendlichen Schallwand keinen Einfluss. Wie gesagt ist das bei Laufzeitboxen anders, da will ich ja eine Phasendrehung von 180 Grad mit der Laufzeit erreichen und so den rückwärtigen Schall des Lautsprechern ausnützen. In der geschlossenen Box stört eigentlich der rückwärtige Schall nur. Und wenn er nicht nach aussen dringt, ist das wurscht wie lange es dauert (wie gross die Schallgeschwindigkeit ist) bis trotzdem nichts raus kommt.

Zur Frage der "Übergrösse" Wenn Du mit einem Simulationsprogramm eine geschlossene Box simulierst, so bekommst Du die folgenden Bilder: Zuerst die korrekte Abstimmung. Der -3dB-Punkt ist bei 57 Hz, der Abfall ist relativ rasch, eine Überhöhung ist nicht vorhanden. Die Güte beträgt 0,707.

In Bild 2 ist die Güte leicht über 1. Damit ergibt sich eine leichte Anhebung, bei diesem Lautsprecher um 1dB, was also noch kein Verbrechen wäre. Aber das Impulsverhalten (ist hier nicht zu sehen) verschlechtert sich. Und die Grenzfrequenz liegt jetzt bei 65 Hz.

Im dritten Bild haben wir durch ein grösseres Gehäuse eine Güte von nur noch 0,56. Das Ergebnis ist ein schon früh, aber langsam fallender Bass. Die Grenze ist bei 60 Hz erreicht, also ist die Basswiedrgabe gesammthaft schwächer als beim richtig berechneten Gehäuse. Dass der Abfall später weniger steil ist, bringt nicht mehr viel, weil je nach Musikart Bässe unter 40Hz (die hier etwas stärker wären) kaum mehr vorhanden sind.

Dies ist jetzt an einem wahllos herausgegriffenen Lautsprecher demonstriert. Wenn ich einen Lautsprecher mit von sich aus hoher Güte nehme, darf die Gütesteigerung durch das Gehäuse nur noch schwach sein, was einem grossen Gehäuse entspricht. Verwende ich einen Lautsprecher mit sehr geringer Güte, muss ich den Frequenzgang durch ein kleines Gehäuse mit hoher Güte linearisieren. Nur steig damit die Grenzfrequenz an, sodass die tiefen Frequenzen nicht mehr übertragen werden.
Ich habe in meinem Leben schon über 100 Boxen gebaut und früher, als die TSP noch nicht bekannt und üblich waren, habe ich entsprechend oft "Schrott" gebaut und mich immer gewundert. Heute weiss ich, warum nicht alle Boxen so geworden sind, wie ich wollte...