HPE funktioniert das?

[4711Catweasle]

Wenn ich mir die Abbildung der HPEs von Q Acoustics z.B. hier anschaue, passt das auch.

Was mich verwundert, ist der doch ziemlich starke Effekt dieser eher einfachen Maßnahme (hinsichtlich Rohrquerschnitt vs Gehäusequerschnitt). mir ist auch nicht klar, wie viel Dämpfungsmaterial (mit welcher Eigenschaft) es im Rohr braucht, um den bestmöglichen Effekt zu erzielen.

Danke für den Link.

Für mich interessant ist u.A. die Impedanzmessung:
https://www.lowbeats.de/site/wp-cont...0-1024x647.png
Imho sind dort noch Reste der Gehäuse Längsresonanz um ca. 170-180Hz zu erkennen....
...mit größerer Resonator Fläche sähe das messtechnisch vermutlich besser aus.

Da liegt imho auch der Hase im Pfeffer....neben der Resonatorfläche (mehr = stärkere Wirkung) finde ich die Bedämfung des Resonators relativ unwägbar.
Das (notwendige) Bedämfungsmaterial macht den Resonator ja mehr oder halt weniger (Eigenschaften) virtuell länger.

Dann kommt es vermutlich auch darauf an wie homogen das Material im Resonator verteilt werden kann ?
Bei der Einstellung von IRR habe ich festgestellt das bereits stellenweise komprimierte Bedämfung kontraproduktiv ist.

[Chlang]

Hi Christoph,

schön, dass du auch dabei bist

Bis hier ist für mich alles gut, aber

...
- Ich gehe wie Rainer davon aus, dass es einen Druckunterschied braucht, um 'Schallenergie' in's Rohr zu bringen, d.h. ein offenes Ende muss sich nahe der Gehäusewand befinden (im Druckmaximum der Gehäuseresonanz), das andere offenen Ende in der Gehäusemitte (Druckminimum). Damit sehen die Rohrenden einen Druckunterschied.

Der Druckunterschied ist auch gegeben, wenn beide Enden des offenen Rohrs an gegenüberliegenden Gehäusewänden enden: wenn bei der Grundschwingung z.B. oben im Gehäuse ein Druckmaximum ist, ist unten ein Minimum. Das "Dumme" ist nur, sobald das Druckmaximum (wie auch das Druckminimum) durch das Rohr gelaufen ist, ist es wie der Igel bei dem Hasen ebenfalls durch das Gehäuse gelaufen - also wieder gleicher Druck innen und außen und nüscht passiert.
Das mit der Gehäusemitte funktioniert dann (mit der Umleitung), hier herrscht kein Über- oder Unterdruck bei durchlaufender Welle und damit ein Druckunterschied zwischen innen und außen. Die Resonanz kann angeregt werden.

- Jetzt wird's gewagt: Ich schaue das offenen Rohr jetzt nicht mehr als beidseitig offenes Rohr an, da es an einer Seite (die an der Gehäusewand) ja durch das Druckmaximum 'angeregt / gespeist' wird, ähnlich wie durch eine Membran (bei einer stehenden Welle im Gehäuse tatsächlich dauerhaft). Dieses Rohrende, das sich in einem ständigen Druckmaximum befindet sieht vom inneren des Rohres aus betrachtet eher wie ein geschlossenes Rohrende aus (hohe Impedanz).
...
@Chlang: Hilft diese Sichtweise den von Dir gemessenen Effekt zu erklären?

Das kann man nach meinem Verständnis leider nicht so sehen, weil sich der Druck an der Wand mit der Frequenz der stehenden Welle ändert und zwischendurch sogar negativ wird (sonst könnten wir stehende Wellen in einem Raum nicht hören).
Damit passt aus meiner Sicht der Rest deiner Argumentation leider auch nicht mehr und kann den von mir gemessenen Effekt nicht erklären. Zumal bei mir beide Enden des Resonators direkt an der Wand (sogar in den Ecken) des Gehäuses lagen.

Wenn ich mir die Abbildung der HPEs von Q Acoustics z.B. hier anschaue, passt das auch.

Für mich sind die Röhrchen dort eindeutig Richtung Gehäusemitte geschlossen und damit klassische 1/4-Wellen-Resonatoren. Das glaube ich sowohl aus der Zeichnung als auch aus den dargestellten Druckverhältnissen heraus erkennen zu können.

Was mich verwundert, ist der doch ziemlich starke Effekt dieser eher einfachen Maßnahme (hinsichtlich Rohrquerschnitt vs Gehäusequerschnitt). mir ist auch nicht klar, wie viel Dämpfungsmaterial (mit welcher Eigenschaft) es im Rohr braucht, um den bestmöglichen Effekt zu erzielen.

Das wundert mich allerdings auch - gut, die Dinger sitzen in den Ecken, was meiner Erfahrung nach einen positiven Effekt hat (woanders sind sie auch schwer zu befestigen ).
Das Dämpfungsmaterial darf auf alle Fälle nicht zu dicht gepackt sein, weil sonst keine Resonanz (Rücklauf der Welle nötig) entstehen kann, aber dabei soll die Dämpfung so hoch wie möglich sein - da hilft nur ausprobieren...

Im Moment kann ich mir den bei meinem Gehäuse gemessenen Effekt nicht erklären. Infrage kommt eigentlich nur noch der diagonale Einbau, der für einen etwas längeren Weg der Welle im Resonator und damit für eine Phasenverschiebung sorgt, die wiederum einen (kleinen) Druckunterschied bewirken sollte. Ob der zur Anregung einer Resonanz reicht, die dann auch noch bedäpft ist?

Grüße
Chlang

[TomBear]

Hallo zusammen.

Habe zwar wegen fehlender Ehrfahrung so gut wie keine Ahnung, aber das mit dem Rohr gegen Stehwellen/ Raummoden war doch schon mal.
Deswegen verstehe ich nicht soganz, weswegen das Rohr solang wie der Raum seien soll.

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...moden-das-rohr

Da steht was von der Hälfte.

Gruß Tommi

[Azrael]

Deswegen verstehe ich nicht soganz, weswegen das Rohr solang wie der Raum seien soll.

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...moden-das-rohr

Da steht was von der Hälfte.

Gruß Tommi

Im verlinkten Thread geht es um einseitig verschlossene Rohre, quasi Riesen-IRRs nach ton-feile.

Hier werden gerade beidseitig offene Rohre besprochen (wenn ich nichts verpasst habe...)

Viele Grüße,
Michael

[TomBear]

Hi Michael.

Bin ja noch Anfänger in der Materie und drücke mich vielleicht nicht richtig aus.
In dem Thread steht einseitig geschlossen für die eigentliche Resonanzfrequenz, und offene Rohre für die Oberwellen.
Könnte da nicht ein offenes Rohr so abgestimmt werden, das die errechnete ´´Oberwelle´´ die eigentliche Resonanz trifft?
Sorry, weiß nicht wie ich das sonst umschreiben soll. Evt. hab ich da auch nur was falsch verstanden.

Gruß Tommi

[4711Catweasle]

Moin,

Hier werden gerade beidseitig offene Rohre besprochen (wenn ich nichts verpasst habe...)

so ist es - wobei ich die Diskussion zum Teil ein wenig verwirrend finde....
Zwischendurch wird von besagtem HPE (als beidseitig offen) gesprochen, augenscheinlich
ist der aber einseitig geschlossen und entspricht Rainers 1/4 Wellen Resonator (rechnerisch halbe Länge Raum/Gehäusemaß).

Das beidseitig offene Rohr ist vermutlich auf die 1/2 Welle abgestimmt (rechnerisch ganze Länge Raum/Gehäusemaß).
Da fehlts halt noch an den "Zusammenhängen" - siehe die Beiträge von JFA.

[Gaga]

Moin,

augenscheinlich
ist der aber einseitig geschlossen und entspricht Rainers 1/4 Wellen Resonator

Wo ist das denn zu sehen?

Für die Yamaha-Variante ist zumindest klar, dass diese beidseitig offen ist und deren Länge ca 1/2 Gehäuselänge ist.

Ports are made of high density cardboard (like the cardboard round ports) which is rectangular in cross section, open on both ends. There is some light absorption material at both ends of tube.

Ich gehe nochmal genau in mich und antworte dann in Ruhe auf Chlangs Beitrag.

Grüße,
Christoph

[Azrael]

Für die Yamaha-Variante ist zumindest klar, dass diese beidseitig offen ist und deren Länge ca 1/2 Gehäuselänge ist.

Also wenn ich mir das Bild hinter diesem Link....:

https://de.yamaha.com/de/files/fig10...9f5884b6c7.png

....so ansehe, sehen die Kanäle schon so aus, als entspräche ihre Länge ungefähr der Gehäuseinnenhöhe und nicht nur der Hälfte davon, nur dass die unteren Enden umgefaltet sind, so dass sich je ein Ende auf halber Innenhöhe befindet.


Viele Grüße,
Michael

[4711Catweasle]

Moin Christoph,

ich schrob:

augenscheinlich
ist der aber einseitig geschlossen und entspricht Rainers 1/4 Wellen Resonator

Wo ist das denn zu sehen?

neben mir haben das noch ein paar andere User hier im Thema so "gesehen".

[AR]

Hi,
nochmal:
Auch im zweiten Bild bei den Druckverhältnissen lässt sich das m.E. ableiten.

N.f.u. & Gruß
AR



N.f.u. => Nix für ungut ;o)

[ctrl]

Moin Christoph,
neben mir haben das noch ein paar andere User hier im Thema so "gesehen".

Also wenn ich mir das Bild so ansehe gibt es wohl zwei einseitig offene Rohre (lamba/4 Resonatoren) gegen die stehende Welle im Gehäuse und zwei beidseitige offene Rohre (lambda/2 Resonatoren) gegen die erste Oberwelle des BR-Rohr.
Das wäre meine Interpretation.

[Gaga]

Moin,

vielen Dank für das Bild!

neben mir haben das noch ein paar andere User hier im Thema so "gesehen".

Also wenn ich mir die Röhre unten links anschaue, würde es doch gar keinen Sinn machen, die oben verschlossen zu machen - das andere Ende sitzt ja unten auf dem Gehäuseboden auf, wenn ich das richtig sehe.

Da wäre ich eher bei ctrl, dass zumindest zwei Rohre beidseitig offen sind. Bei der Yamaha-Variante ist klar, dass die beidseitig offen sind - mit der Länge muss ich nochmal nachschauen.

Hi,
nochmal:
Auch im zweiten Bild bei den Druckverhältnissen lässt sich das m.E. ableiten.

Damit komme ich auch nicht klar. In der Abbildung befindet sich ein Druckmaximum am Gehäuseboden und ein Druckminimum am Gehäusedeckel. Das passt vielleicht für eine halboffene Röhre - aber in einem Gehäuse (oder Raum) befinden sich m.E. bei der Resonanz die Druckmaxima an den gegenüberligenden Gehäusewänden und das Druckminimum dazwischen in der Gehäusemitte. *

Grüße,
Christoph

*PS: Also wie hier dargestellt für die Mode 1 (etwas scrollen).

[FF]

(...) Also wenn ich mir die Röhre unten links anschaue, würde es doch gar keinen Sinn machen, die oben verschlossen zu machen - das andere Ende sitzt ja unten auf dem Gehäuseboden auf, wenn ich das richtig sehe. (...)

Das täuscht nur aufgrund der isometrischen Darstellung und des halb "aufgeschnittenen" Gehäuses. Verlängerst du den Gehäuseboden um halbe Breite nach vorne (links unten), hat die vordere (linke) Röhre zum Boden denselben Abstand wie die hintere (rechte).

[Gaga]

Das täuscht nur aufgrund der isometrischen Darstellung und des halb "aufgeschnittenen" Gehäuses. Verlängerst du den Gehäuseboden um halbe Breite nach vorne (links unten), hat die vordere (linke) Röhre zum Boden denselben Abstand wie die hintere (rechte).

Ah, ok, vielen Dank. Das macht Sinn.

In dem Fall würden die halt Unsinn erzählen (bzw. es wäre zumindest widersprüchlich). Für mich bleibt dennoch die Frage stehen, ob und ggf. wie das mit der beidseitig offenen Röhre funktioniert. Dass es funktioniert, hat zumndest Chlang ja gemessen...

Grüße,
Christoph

[4711Catweasle]

Also wenn ich mir das Bild so ansehe gibt es wohl zwei einseitig offene Rohre (lamba/4 Resonatoren) gegen die stehende Welle im Gehäuse und zwei beidseitige offene Rohre (lambda/2 Resonatoren) gegen die erste Oberwelle des BR-Rohr.
Das wäre meine Interpretation.

Das Problem ist, wir können auf dem Bild nicht sehen ob die nach oben offenen Rohre auch unten offen sind.....das ist dann imho raten.
Ich vermute halt das im Gehäuse 4 baugleiche Rohre verbaut sind.
EDIT: Um auf mehr Fläche (mehr Wirkung) zu kommen.

Für mich bleibt dennoch die Frage stehen, ob und ggf. wie das mit der beidseitig offenen Röhre funktioniert. Dass es funktioniert, hat zumndest Chlang ja gemessen...

Ja, das finde ich halt auch spannend.

[Gaga]

Moin,

nochmal zu der Abbildung der Druckverhältnisse mit einer stehenden Welle innerhalb eines Gehäuses:

Hi,
nochmal:
Auch im zweiten Bild bei den Druckverhältnissen lässt sich das m.E. ableiten. Damit komme ich auch nicht klar. In der Abbildung befindet sich ein Druckmaximum am Gehäuseboden und ein Druckminimum am Gehäusedeckel. Das passt vielleicht für eine halboffene Röhre - aber in einem Gehäuse (oder Raum) befinden sich m.E. bei der Resonanz die Druckmaxima an den gegenüberligenden Gehäusewänden und das Druckminimum dazwischen in der Gehäusemitte. *

Grüße,
Christoph

*PS: Also wie hier dargestellt für die Mode 1 (etwas scrollen).

Aus meiner Sicht ist es unter diesem Link hier korrekt abgebildet - dritte Abbildung von oben, mit den Druckmaxima oben unten im Gehäuse.

Grüße,
Christoph

[AR]

Hi,

also ich sehe nur 2 oder 4 (wenn hintereinander) einseitig offene Rohre.



Gruß
AR

[Franky]

Alles andere macht ja keinen Sinn!

[JFA]

Um hier mal ein wenig Grund reinzubringen ein paar Basics was Gehäuseresonanzen angeht. Nein, nicht dieses c/2*wurzel((m/x)^2... Gedöns, sondern was wirklich passiert.

Ich vereinfache dazu auf ein einseitig geschlossenes Rohr der Länge L als Gehäuse und setze den Treiber an das andere Ende. Rohr und Treiber haben den gleichen Durchmesser, dadurch kann ich mich auf eine Dimension becshränken. Für das Verständnis reicht das.

Wenn L > lambda/4 ist wirkt das Gehäuse als Feder, im Ersatzschaltbild ein Kondensator. Der liegt in Reihe zum Chassis, was als RLC-Serienschwingkreis (R: elektrische+mechanische Widerstände, L: Masse, C: Feder) betrachtet werden kann. In diesem Bild entspricht der Strom durch diesen Schwingkreis dem Schallfluss. Wegen der Reihenschaltung des Gehäuse-Cs mit dem Chassis-C wird dieser Schwingkreis zu höheren Frequenzen hin verstimmt (Reihenschaltung von Kondensatoren: 1/C=1/C1+1/C2). Bis hierhin ist noch alles Thiele/Small.

Jetzt kommt der erste interessante Teil. Naja, eigentlich doch eher uninteressant, weil nicht viel passiert, aber es ist wichtig für den nächsten Teil. Bei L = lambda/4 wirkt das Gehäuse als Impedanztransformator und präsentiert an jedem Ende die duale Impedanz des jeweils anderen Endes. Soll heißen: das Chassis sieht dann also nicht mehr das Gehäuse als Kondensator, sondern die duale Impedanz der gegenüberliegenden Wand, und die duale Impedanz einer Wand ist 0. Nix. Nada. Das Chassis schwingt free-air. Das ist allerdings an dieser Stelle kein Problem, denn eigentlich tat es das vorher schon, denn die Impedanz des Gehäuses als Kondensator war ohnehin schon sehr klein, und das Chassis wird von seiner eigenen Masse gebremst.

Sobald L < lambda/4 wird wirkt das Gehäuse nicht mehr als C, sondern als L. Auch das ist erstmal kein großes Problem, es bremst das Chassis ein wenig ein. Das geht dann weiter bis zum wirklich interessanten Teil der Betrachtung. Bei L = lambda/2 präsentiert das Gehäuse an jedem Ende die gleiche Impedanz des jeweils anderen Endes. Klingt ja auch einleuchtend, zwischen Hin- und Rückweg liegt ja eine ganze Wellenlänge. Soll heißen: das Chassis sieht dann also nicht mehr das Gehäuse als Induktivität, sondern als unendlich hohe Impedanz. Halt wie eine Wand. Und weil es so schwierig ist, gegen eine Wand zu arbeiten, steht das Chassis: still. Es bewegt sich einfach nicht mehr. Natürlich nur in diesem idealisierten Modell, in der Realität kommen da ein paar Faktoren hinzu, die das verhindern, aber hier soll das vereinfachte Modell genügen.

Und jetzt kommt etwas ganz wildes: wenn die Frequenz weiter steigt, also L < lambda/2 wird, erscheint das Gehäuse wieder als Kapazität, und diese Kapazität reagiert mit der Chassis-Masse (=Induktivität) und bildet eine Serienschwingkreis. Und wie das bei einem Serienschwingkreis so ist, hat der bei seiner Resonanzfrequenz eine sehr geringe Impedanz, weil sich Kapazität und Induktivität gegenseitig aufheben, und das Chassis schwingt nicht nur free-air, es schwingt von allen Fesseln befreit . Also nicht massegehemmt oder federgehemmt, sondern gar nicht gehemmt. Außer durch seine Verlustwiderstände und die Gegen-EMK. Übrigens, dann hier eine kleine Seitenbemerkung zur Stromsteuerung: die Gegen-EMK fällt dann aus, das wird also nochmal schlimmer.

Dieses völlig frei schwingen ist dann das, was man als Höcker in der Impedanzkurve sieht. Im Frequenzgang dagegen kommt erst ein schmalbandiger Einbruch, dicht gefolgt von einer ebenso schmalbandigen Spitze. In Akabak kann man das schön betrachten, wenn man keine Wallimpedance benutzt. AJHorn müsste das auch können. LEAP (leider nicht mehr weiterentwickelt) konnte das auch.

Was kann man dagegen tun? Den tiefen Einbruch bekommt man weg, indem man dem Chassis bei der fraglichen Frequenz eine geringe akustische Impedanz präsentiert. Im Ersatzschaltbild gesprochen: Das Gehäuse entspricht in etwa einem Parallelschwingkreis (hohe Impedanz bei seiner Resonanzfrequenz), dann muss parallel der dazu duale Serienschwingkreis geschaltet werden. Das geht zB durch einen Helmholtzresonator (Rohr = Impedanz, Volumen = Kapazität), oder einen einseitig geschlossenen lambda/4-Resonator - siehe oben, der hat dann ein seinem Eingang eine sehr geringe Impedanz. Ein beidseitig offener lambda/2 ginge auch, aber wo soll das "entfernte" Ende hin? Ein gerades Rohr tut es nicht, das würde genauso schwingen wie das Gehäuse, aber vielleicht funktioniert es wirklich, wenn man es biegt: ein Ende an der Wand, ein Ende auf halbem Wege, aber eben mit Umleitung.

Die Überhöhung dagegen bekommt man so nicht weg. Sie verändert sich, weil sich die Impedanzverhältnisse verschieben, aber irgendwie kommt die Kapazität des Gehäuses und die Induktivität des Chassis wieder in Spiel. Hier hilft nur Dämpfung. Netterweise hilft uns der Resonator doch dabei. Denn
1.) er ist recht schmalbandig, dh die Dämpfung stört uns bei anderen Frequenzen nicht so sehr und
2.) weil der akustisch niederohmig ist nimmt der eine ganze Menge Schallfluss auf und die Dämpfung funktioniert sehr effektiv.

Jetzt sollte die Wirkungsweise dieser Resonatoren klar sein, oder? Bleibt noch die Frage, ob das beidseitig offene lambda/2 Rohr funkioniert. Und nein, es müsste dann anders sein also einfach nur ein Rohr zwischen den beiden gegenüberliegenden Wänden. Das geht definitiv nicht.

[AR]

Hallo Jochen,

vielen Dank für Deine Erklärung! Auch wenn ich zugeben muß, dass ich mich mit der Herangehensweise über elektrische Schaltbilder von Lautsprechersystemen schwer tue.

Gruß
AR