Das ideale Gehäuse für eine Zweiwege-Box

[tomo]

Demnächst stehen bei mir wieder ein paar Zweiwege-Neuentwicklungen an, also dachte ich mir, erweitere ich mal meinen Horizont zum Thema Gehäusebau. Bisher habe ich einfach plumpe MDF- oder Multiplex-Kisten mit möglichst dicker Wandstärke (> 19 mm) gebaut, ein paar Streben aus Restmaterial zwischen die Wände geleimt und dann fluffig Mineralwolle reingestopft. Damit war das Thema für mich eigentlich abgefrühstückt, aber irgendwann muss man es ja mal vernünftig machen.

Nach hochinteressanter Lektüre - u.a. ein hier oft erwähntes BBC-Paper, diverse Webseiten, ein Thread von JFA sowie etliche Beiträge anderer offenbar sachkundiger Mitglieder hier im Forum - habe ich Folgendes für mich mitgenommen:

Man sollte

1. Resonanzen/stehende Wellen im Innern des Gehäuses durch geeignete Maßnahmen unterdrücken (z.B. mit Mineralwolle, s.o.)
   
   • Je nach zu bedämpfendem Frequenzbereich und Ort der Anbringung (Schallschnelle) eignen sich da wohl unterschiedliche Materialien - das habe ich, glaube ich, einigermaßen geschnallt
   • Mit cleverer Gehäusegeometrie kann man da wohl auch noch etwas bewirken
   
   
2. (Eigen-)Schwingungen der Gehäusewände unterdrücken bzw. in unkritische Bereiche verschieben
   
   • Entweder Wände steif und leicht machen, d.h. kritische Resonanzfrequenzen, die das Chassis gar nicht mehr nennenswert anregt, nach oben drücken, (z.B. bei einem Subwoofer)
   • Oder die Wände schwer und schwabbelig machen, d.h. kritische Resonanzfrequenzen nach unten verschieben, damit das Gehäuse selbst im kritischen Mittenbereich wenig abstrahlt
   • Idealerweise die trotzdem vorhandene Schwingungsenergie der Gehäusewände irgendwo verheizen
   
   

Mir ist nicht ganz klar, wie man die gegensätzlichen Anforderungen aus 2. bei z.B. einer Fullrange-Zweiwege-Box erfüllen soll. Ich lese häufiger was von einer Sandwich-Bauweise mit einer viskoelastischen Zwischenschicht, die dann einen Teil der Energie aufnimmt. Verzichtet man bei der Verwendung solcher Wände dann auf eine Verstrebung im Gehäuse, weil man sonst die Resonanzfrequenzen durch die Versteifung wieder erhöht? Oder sind mehrlagige, dämpfende Wände nur eine ergänzende Maßnahme, die immer sinnvoll ist? Oder gibt es gar kein perfektes Gehäuse für einen Tiefmitteltöner?

Ich muss gestehen, dass ich bei den (eigentlich überall gelobten) Studiomonitoren, in die ich schon mal hereinschauen konnte (u.a. KH310/O400, diverse 103x Genelecs, JBL), nie solche Mehrlagen-Wände gesehen habe. Das waren immer mehr oder minder verstrebte Holz(oder Alu-)-Kisten, also relativ unspektakulär. Ist das mit den Wänden vielleicht gar kein so großes Thema und ich sollte einfach wieder meine dicken Holzklöpse bauen?

Also, wie würdet ihr ein, sagen wir mal, 20-40 l großes Zweiwege-Bassreflex-Gehäuse bauen, wenn es akustisch möglich unauffällig sein soll?

[dy1026u]

ganz einfach eine Ei-Form

[SNT]

Viereckige Kiste bauen und zwei Breitbänder verwenden nee und Waveguide verwenden.

Gruß von Sven

[wholefish]

Ist das mit den Wänden vielleicht gar kein so großes Thema und ich sollte einfach wieder meine dicken Holzklöpse bauen?

Ich kann sicherlich fachlich bei weitem nicht mithalten, was hier einige so drauf haben. Aber nachdem ich mich quasi auf diese Gehäusekategorie spezialisiert habe, wage ich mal zu sagen. Ja, so ein großes Thema solltest du letztlich nicht draus machen.
Seitens der Gehäusegeometrie ist wohl die Kombi Waveguide + seitliche Fasen eine recht gute Kombination. Dadurch sieht der HT ja quasi keine "Kante" mehr. Das hat ja Alexander Heißmann in seinem Grundlagenartikel hinlänglich und allseits bekannt dargestellt. Allerdings muss man bei der Kombination schon aufpassen, dass man nicht zu viel Energie auf Achse hat.

Seitens der Bedämpfung hat ton-feile ja im Nachbarforum seine Erfahrungen bezüglich eines Betongehäuses für seine Tafal geteilt. Ich zitiere mal: "blutleer", was sein Vergleich Beton <--> MDF Tafal betraf. Ein messbarer Unterschied hat sich ebenfalls ergeben. Letztlich interpretiere ich aber schon Vorteile für die Beton-Tafal. Auch wenn ggf. die Weiche angepasst werden muss.

Also, bau ein Betongehäuse, mit Fasen und Waveguidehochtöner
Oder bau halt einen Holzklops, macht vermutlich beides ähnlich viel Spaß.

Ein letzter Satz dazu, dass meine Eigenentwicklung "Viisab" mit Waveguide+Fasen unter den Ohren einiger Forenuser hier im direkten Vergleich mit meiner "Runde Sache" Box verloren hat. Wobei letztere quasi auf alles verzichtet was eigentlich besser sein sollte (sie hat ein dünnes Gehäuse, wenig Dämmung, x-over > 3khz und hat keine optimierte Schallwandgeometrie).

[SimonSambuca]

Ich versuche mich auch gerade einzulesen nur bei mir dreht es sich eher um einen Kühlschrank.

Also bei den angegebenen Litern würde ich eher in Richtung 19mm Mdf plus 2x2 Alubutyl und 3mm Hdf gegen. Vielleicht eine Strebe rein die aber nicht bis zur Frontwand geht - ich glaube Ella heißt der Lautsprecher bzw. bei Herrn Barske gelesen.

Aber ich bin nur ein Unwissender.

Nachtrag:
Dämpfung macht man wohl am besten per Messung Impedanz. Ich würde da wohl mit IRR und Noppe starten. Bei Bedarf, also da wo nötig dann auf "stärkeres" Zeugs wie Mineralwolle, Isoblue/Isolena usw. wechseln. So viel wie nötig - so wenig wie möglich.

Bezüglich Material finde ich das hier sehr interessant:
https://www.eco-house.de/wp-content/...timal_2021.pdf


Hier ein Basotect Datenblatt:
https://www.akustikbild-manufaktur.d...Frequenzen.pdf

Die Absorptionswerte nach ISO354 sind im Vergleich zu Basotect unten raus sehr gut (125 Hz) oben etwas schlechter.
Für sehr große Gehäuse also vielleicht eine interessante Materialwahl.

[tiefton]

Schau mal, was Du zur DUO DXT von Hifi- Selbstbau finden kannst, damals habe sie das Thema Gehäuse ganz umfassend bearbeitet.
https://www.hifi-selbstbau.de/bauvor...xt#comment-548

[Jesse]

Moin,

da dieses Thema in diesem Forum bis zum (...) durchgekaut wurde, empfehle ich die Suchfunktion (ja, okay die taugt nichts aber man findet bestimmt irgendwie irgendwas).

[SimonSambuca]

Am besten nach "Dämpfung" "Dämmung" "Alubutyl" "Bitumen" suchen... da sollten dann wohl Alle Themen angezeigt werden.

Ich hab das mit zwei Lagen Alubutyl und HDF oder Alublech auch hier im Forum gelesen. Auch das MDF19 besser dämmt als MPX - bzw. ein Test ist hier irgendwo verlinkt.
Aber gut die 5mm Bitumen werden wohl die beste Lösung sein.

[ax3]

Vor etlichen Jahren gab es in einer der Selbstbau Gazetten einen sehr umfangreichen Test zum besten Material zum Boxenbau, wobei hier mit "dem besten" ein akustisch totes Material gemeint war und keine schwingenden Gehäusekonstruktionen.
Einlagige Konstruktionen, auch mit sehr schwerem Material, wie Schiefer oder Granit, schnitten dabei vergleichsweise schlecht ab, weil sie in vielen Bereichen akustisch fast tot waren, aber eben auch ein paar Resonanzfrequenzen mitbrachten, die kaum zu bedämpfen waren.
Anamorphes Material, wie Porenbeton, brachte gute Ergebnisse über den ganzen hörbaren Frequenzbereich.
Ohne mich an alles zu erinnern: Gemerkt habe ich mir, dass ein Aufbau aus handelsüblichem MDF in 18/19mm beklebt mit 10mm Weichfaserplatte, eines der besten Ergebnisse, und das beste PL Ergebnis brachte.

Dazu noch ausreichend Verstrebungen / Versteifungen im Inneren und Du hast das passende Material, nicht nur für eine Zweiweg-Box.

[fosti]

Halte das Gehäusevolumen klein gegen die Wellenlänge (also eher breit als tief.....völlig gegen den Trend ...es sei denn Du heisst Dutch&Dutch. KiiThree oder MEG)....... die können das anders handeln.....

[SNT]

Obwohl….Irgendwann hat mal jemand behauptet, dass kein Gehäuse das beste ist….

Gruß von Sven

[stoneeh]

Zur Beurteilung der Steifigkeit / Schwingungsfreiheit eines Gehäuses verwendet man am besten das Wasserfalldiagramm. Jede Art von Resonanz / aufschwingen / nachschwingen lässt sich in diesem wunderbar darstellen.

Anbei Veranschaulichungen anhand eigener Messungen. Sehen wir uns zuerst an, was wir vermeiden wollen:


1. Gehäuseresonanzen:



Links sehen wir unbedämpfte Gehäuseresonanzen eines Gehäuses mit 95cm Höhe Innenmaß; bei 180 Hz (190cm Wellenlänge) gibt's dementsprechend eine Halbwellenresonanz, die nächste bei 360 Hz, etc.
Rechts wurde beim gleichen Gehäuse die ersten ~20cm mit Dämmwolle gefüllt, und siehe da, die Resonanzen sind fast komplett verschwunden.

2. Membranresonanzen; hier das Ausschwingverhalten eines Kompressionstreibers in einem PA-Lautsprecher, welche gerne mal ab ~10 kHz "aufbrechen":



3. Raumresonanzen; hier die Indoor-Messung eines Tieftöners in nur ~10cm Abstand - selbst bei dieser geringen Distanz schlagen bereits enorm Raummoden durch:




Wie sieht's nun ohne Resonanzen aus? Hier als positives Beispiel das Ausschwingverhalten eines von uns umgebauten großen 3 Wege HiFi Lautsprechers aus 15mm Span, mit minimalen Verstrebungen, und etwas Dämmwolle; gemessen Outdoor:



Mit minimalstem Aufwand (wichtig war hier eigtl. nur die Dämmwolle, um ein paar stehende Wellen zu bedämpfen) sind wir also bereits quasi am Optimum - denn "schneller" als die 6 Perioden @ -30 dB, die bei diesem Lautsprecher im Großteil des Übertragungsbandes nicht überschritten werden, schwingt ein Lautsprecher selbst ohne Gehäuse dahinter nicht aus. Auch die minimalen Ausreisser um ~2 kHz bis 10-12 Perioden sind auch in einem Rahmen, der grad mal die Messtoleranz überschreitet.


Dieser Beitrag sollte aufzeigen, wie wichtig die Basics (richtige Chassisauswahl, richtige Wahl der Frequenzbereiche der jeweiligen Wege, bedämpfen von Resonanzen) sind, und wie wenig Optimierungspotential es darüber hinaus gibt.

Definitiv kann man feststellen, dass aufwendigste Verstrebungen und Materialwahl, wenn man die Vorteile dieser denn überhaupt noch außerhalb des Labors messtechnisch feststellen könnte, im akustisch unbehandelten Raum vollkommen für die Katz sind, denn wenige cm vom Lautsprecher entfernt werden etwaige Vorteile dieser bereits von Raumeinflüssen übertönt / verdeckt.

[dy1026u]

Moin,

den Beitrag von stoneeh find ich gut.

und weil Keiner auf meine favorisierte Gehäuseform eingegangen ist, baue ich demnächst selber Eiersprecher Natürlich wieder viel zu aufwendig, mit Styroporkern als Basis (kommt später wieder raus) und viel Pappe

Schönes Wochenende, Hartmut

[Kalle]

mit Styroporkern als Basis (kommt später wieder raus)

Das Ganze in Lehm packen und ausbacken, dann kardanisch lagern und Alu-, Bronze- oder Grauguss hineinschüten, was du so gerade auf dem Herd stehen hast, und drehen, drehen, das gibt dann was Genaues

[Koaxfan]

Hat hier jemand „Tornadobox“ gesagt?

Was mich tatsächlich überrascht hat war eine Box bei der das HT-Gehäuse schwingungsdämpfend gelagert war. Ich habe da mal den Finger auf die Kante gelegt und konnte selbst erfühlen, wie massiv die Entkoppelung wirkt. Ob sie sich auch akustisch ausgewirkt hat, steht auf einem anderen Blatt, da fehlt der Vergleich.

[stoneeh]

Den Einfluss der Form, insb. Kugel vs. Würfel, hat übrigens MBU / Uibel vor ner Weile im HiFi-Forum vermessen. Hier und in den weiteren Beiträgen einzusehen: http://www.hifi-forum.de/index.php?a...197&postID=3#3

[ax3]

Schon älter, aber trotzdem noch interessant
http://www.picosound.de/D_gehmat.htm

Wenn Office vorhanden, die Powerpoint Datei herunterladen