Der ABEC Thread...

[Gaga]

Moin zusammen,

ich möchte nochmal auf meinen Beitrag #71 zurückkommen, also auf die Frage, wie ich mit ABEC die Dämpfung eines Gehäuses simulieren kann.

ich komme damit immer noch nicht richtig klar, es wäre daher nett, wenn ihr mir hier weiterhelfen könntet...

Was habe ich gemacht? Ich habe ein kleines Versuchsgehäuse gezeichnet (sym=x):


Das Gehäuse ist hinten offen. Der 'Abschluss', der hinten im Gehäuse sitzt, dient später dazu, ihm eine 'Transition'-Fläche zwischen innen und außen zuweisen zu können.

Vorne im Gehäuse sitzt eine flache Treibermembran, mit Membran-Vorder- und Rückseite:


In ABEC sieht das Gehäuse (ohne sym) dann so aus:


Grün = Gehäuseaußenseite, blau = Gehäuseinnenseite, gelb = Transition-Fläche, rot = Membran.

Blick auf die Membran-Rückseite:


Die Transition-Fläche ist nicht zu sehen, da sie nach innen in das Gehäuse 'schaut'.

Im Elements-Skript ist das so beschrieben:

MeshFile_Properties "Enclosure all"
MeshFileAlias="M1"
Scale=1mm

SubDomain_Properties 'Outside'
SubDomain=1
ElType=Exterior
Color=green

SubDomain_Properties 'Inside'
SubDomain=2
ElType=Interior
Color = blue

Elements "Enclosure outside"
SubDomain=1
MeshFileAlias="M1"
101 Mesh Include 1 SwapNormals
102 Mesh Include 2 SwapNormals
103 Mesh Include 3
104 Mesh Include 4
105 Mesh Include 5 SwapNormals

Elements "Enclosure inside"
SubDomain=2
MeshFileAlias="M1"
Color=blue
101 Mesh Include 8
102 Mesh Include 9
103 Mesh Include 10
104 Mesh Include 11 SwapNormals
105 Mesh Include 12

Elements "Interface1"
Subdomain= 2, 1
MeshFileAlias=M1
Color=yellow
101 Mesh Include 17 SwapNormals

Elements "18W8546 oben Front"
SubDomain=1
Color=Red 0.8
MeshFileAlias="M1"
101 Mesh Include 21

Elements "18W8546 oben Back"
SubDomain=2
Color=Red 0.8
MeshFileAlias="M1"
101 Mesh Include 22 SwapNormals

Driving
RefElements="18W8546 oben Front"
DrvGroup=1001

Driving
RefElements="18W8546 oben Back"
DrvGroup=1002

So weit s gut? Oder habe ich hier schon eine Fehler reingebastelt?

Wie auch immer. Wenn ich nun von 100Hz bis 2kHz löse sieht der SPL in 1m Entfernung von der Membran vorne (rot) bzw. hinten (blau) so aus:


Die horizontale Abstrahlung bei 1100 Hz:


Und der Polar-Plot (-180° = vorne):


Normiert auf -180°:


Bis dahin also alles ohne Dämpfung. Die Dämpfung (AcouRes und Visc) habe ich dann - wie schon oben vorgeschlagen - versucht über das Le-Skript und einen Duct zu simulieren.

Wie von nailhead vorgeschlagen...

Über Driving kannst du ja LE-Nodes mit BEM verbinden. Dazu könntest du z.B. die interface-Fläche nutzen. Oder eben du machst noch eine extra Fläche zwischen Cone rückseite und interface - das wäre wahrscheinlich genauer. So etwas wie eine Offset Cone Rückseite.

...habe ich im BEM-Skript eine Fläche zwischen Membranrückseite und der Transition-Fläche eingefügt:

Elements "Duct End"
Subdomain=2
MeshFileAlias=M1
Color=Blue
101 Mesh Include 18

Driving
RefElements="Duct End"
DrvGroup=1005

...und mit dem Le-Skript verbunden:

//RadImp "Duct End"
Node=200 DrvGroup=1005

Zwischen Membran-Rückseite und dem 'Duct End' Element habe ich dann den Duct gelegt:

//Duct "D1"
Node=20=200
WD=306mm HD=1060mm
Len=200mm

Hier meine erste Frage: Die Normals der 'Duct End'-Fläche schauen nach außen, also zur Transition-Fläche hin. Ist das ok so?

Wie sieht der SPL und die Polar Blogs dann mit Duct - ohne Angabe von Ra (AcouRes und Visc) aus?

SPL mit Duct:


Polar mit Duct:


Polar normalisiert -180°:


Ich wundere mich, dass der Duct ein derart große Auswirkung zeigt. Ist das ok (weil mit ein Duft ohne weitere Angabe von Ra oder Visc bereits eine Dämpfung verursacht? Oder ist hier schon was schief gelaufen?

Ich habe noch Simus mit Angabe von Visc und Ra gemacht, die ich euch hier zunächst erspare - bis ich klar habe, ob das bis hier hin Sinn macht, oder wo Fehler stecken...

Wie schon oben erwähnt, über eure Hilfe würde ich mich freuen.

Grüße,
Christoph

PS: Der Duct oben war in seinen Dimensionen falsch beschrieben (WD=306mm HD=1060mm).
Mit den korrekten Maßen...
Duct "D1"
Node=20=200
DuctType=Rectangle
WD=160mm HD=160mm //korrekte Innenmaße
Len=230mm //Entsprechend neuer Zeichnung

Visc=1
AcouResistance
Node=20=200
Ra=10000Pas/m3
...klappt's dann auch mit der durch die rückwärtige Dämpfung veränderten Abstrahlung.

[Equilibrium]

Hey zusammen,

bisher habe ich den ABEC Thread mit großem Interesse verfolgt und meine ersten eigenen Versuche mit dem Programm gemacht. Leider stehe ich vor einem Problem auf das ich keine Antwort weiß. Irgendwie macht ABEC bei mir seltsame Dinge. Ich habe das Tutorial von Gaga (mit Nodes) Schritt für Schritt nachgebaut. Beim betrachten des Spektrums habe ich jedoch immer ein seltsames Verhalten um die Resonanzfrequenz herum (siehe Bild). Habe ich was in ABEC falsch gemacht oder wo kommt dieser Fehler her?! Meinen Projektordner habe ich im Anhang als Zip (wobei das eigentlich nur ein copy paste auf den Einzelbeiträgen sein sollte). Vielleicht findet ja jemand meinen Fehler :-)

Viele Grüße
Fabian

[Gaga]

Hallo Fabian,

bisher habe ich den ABEC Thread mit großem Interesse verfolgt und meine ersten eigenen Versuche mit dem Programm gemacht.

Freut mich!

Beim betrachten des Spektrums habe ich jedoch immer ein seltsames Verhalten um die Resonanzfrequenz herum (siehe Bild). Habe ich was in ABEC falsch gemacht oder wo kommt dieser Fehler her?!

Ich denke Du hast keine Fehler gemacht. Vermutlich passt das genau so, wie die Simulation beschrieben ist.

Ich bin kurz durch Dein Skript gegangen und habe ein paar kleine Änderungen gemacht:

Zunächst habe ich im BE Skript f2 auf 2 kHz, d.h. niedriger als die MeshFrequency gesetzt. ich wollte sicher sein, dass die Auflösung des Meshs für die Simulierten Frequenzen ausreicht.

Control_Solver

Dim=3D
Sym=x
MeshFrequency=4kHz
f1=20Hz
f2=2kHz //niedriger als MeshFrequency
NumFrequencies=50 //Mehr Punkte, höhere Auflösung
Abscissa=log
Meshing=Delaunay

Zudem habe ich die Anzahl der simulierten Frequenzen erhöht, damit die Auflösung etwas größer wird (NumFrequencies auf 50 gesetzt. Obacht, beide Änderungen kosten Rechenzeit. Du kannst, falls Dein Rechner da eher langsam rechnet, zum Beispiel die MeshFrequency auf 3kHz setzen und nur den Frequenzbereich rechnen lassen, der Dich gerade interessiert (hier zum Beispiel f1=20Hz, f2=100Hz), entsprechend mit weniger Frequenzen....

Dann habe ich noch die Membran etwas feiner Meshen lassen:

Diaphragm "Cone Front"
Side=Front // Membran Vorderseite
DrvGroup=1001 // Driving group - Link zum Antrieb
SubDomain=3 // Definition Sub-Domäne 3 = Außen
EdgeLength=10mm // Kontrolliert Feinheit des meshings

Ich glaube EdgeLength für die Membran war in Deinem Skript durch das Setzen von //-Zeichen nicht definiert.

Nach diesen Änderungen sieht der SPL (nah Membran, nah BR-Rohr und in 1m Entfernung axial) so aus:


Bis dahin sind in dem Skript alle Gehäusewände (innen wie außen) vollkommen 'ideal' schallhart, d.h. absorbieren nichts und erzeugen auch keine Verluste.

Wenn Du für die Wände des Innengehäuse jetzt noch die 'WallImpedance' definierst (im BE-Skript, z.B so wie hier):

WallImpedance "Enclosure Damping"
RefElements="Enclosure-Interior"
ImpType=Damping
Value=0.01

...dann simulierst Du eine gewisse Dämpfung im Gehäuse (wie durch Einbringung von Dämfungsmaterial).

Der SPL (wieder jeweils nah vor dem Chassis und BR-Rohr und in 1m Entfernung) sieht dann so aus:


Ich bin mir nicht mehr sicher, welche Abbildung hier im Thread exakt mit welchem Skript simuliert wurde, es kann daher sein, dass ich das Gehäuse zum Teil mit WallImpedance simuliert habe, dies aber aus Gründen der Vereinfachung im Text nicht erwähnt hatte...

Ich hoffe das ist ok und entmutigt jetzt nicht, anhand des Tutorials weiter mit ABEC zu arbeiten.

Ich hoffe das hilft Dir soweit weiter, Gruß,
Christoph

[Equilibrium]

Hey danke für die schnelle Rückmeldung.
Ja, bisher war ich immer etwas sparsam mit der Mesh-Dichte. Mein Laptop ist nicht mehr der jüngste und braucht daher seine Zeit... Aber der Tipp mit dem Damping scheint Gold wert zu sein. In einem anderen Übungsprojekt habe ich nämlich dieselben Simulationsfehler erhalten. Wenn ich den Duct entfernt habe, waren die Fehler weg... Deshalb wäre ich wohl nie auf die Idee gekommen, es mit Gehäusedämpfung zu versuchen. Naja, ganz klar ist mir dieses Phänomen immer noch nicht aber ich bleib dran... Wenn ABEC nur nicht so ein umständliches Programm wäre ;-)

[Gaga]

Hallo Fabian,

ich bin auf dem Sprung, daher nur ganz kurz.

Wenn ich den Duct entfernt habe, waren die Fehler weg... Deshalb wäre ich wohl nie auf die Idee gekommen, es mit Gehäusedämpfung zu versuchen.

Was für ein Fehler ist da passiert? Falls es um den großen Doppelpeak geht, spielt die Dämpfung natürlich eine Rolle. Sonst könnte da ein Problem mit dem Duct vorliegen.

Wenn ABEC nur nicht so ein umständliches Programm wäre ;-)

Na ja, zunächst schon, aber ich finde mit ein wenig Einarbeitungszeit geht's immer lockerer von der Hand...

Gruß,
Christoph

[Equilibrium]

Hallo Christoph,

mit Duct hatte ich wie auch im vorherigen Post ein seltsames Verhalten nahe der Port Resonanz. Ohne diesen war der Frequenzgang Bilderbuchmässig mit einem Abfall von 12dB. Dises Problem taucht sogar dann auf, wenn ich statt f1 und f2 zu definieren zwei Frequenzen angeben (Frequencies=). Aber es scheint als würde ABEC für VACS dann Zwischenwerte zu errechen, jedenfalls sieht man das im txt Export von ABEC. Naja jetzt probier ich mit den Tipps erstmal weiter. Nochmal vielen Dank dafür

[JFA]

HAber es scheint als würde ABEC für VACS dann Zwischenwerte zu errechen, jedenfalls sieht man das im txt Export von ABEC.

Ja, tut es. Im Observation-Skript kann man ja die Anzahl der Frequenzen angeben, und die muss nicht unbedingt die gleiche wie im Solving-Skript sein. Da wird dann eben interpoliert. Normalerweise ist das kein Problem, hat aber nei mir schon des Öfteren zu seltsamen Ergebnissen geführt.

[bubu10]

Hallo Leute,

ich hab' ne Frage was es die Observation Script angeht für den Export in VACS. Oft passiert es dass ich eine kleinigkeit ändere (zum beispiel mit und ohne phase plug, oder port länge usw.). Was jetzt sehr praktisch wäre ist nur den VACS ID zu ändern und den Namen, und dass VACS dann automatisch die alle anderen ID's zuteilt.

Es ist ziemlich nervig wenn man nur kurz was ändert und dann noch dazu die allen ID's ändern muß. Mann kann nicht nur den VACS ID ändern um dann in VACS die Ergebnisse vergleichen zu können, sondern der lädt das einfach über die letzten plots.

Mach ich was falsch, kann mann dass auch einfacher machen ohne alle ID's änder zu müssen (Impedanz, freq.resp, directivity usw), oder ist das einfach ein nachteil ("Bug") von ABEC/VACS?

[Gaga]

Hallo bubu10,

die Hilfe meint zu der Vergabe von IDs:

ID= is a string forming a link-handle, so that curves in VACS can be updated.

The link-handle can be any string of literals, however it should be unique. If VACS cannot find a curve equal to the ID= then a new curve is created.

Sieht so aus, als müsstest Du die IDs im Control_Spectrum definitiv ändern, ansonsten werden die entsprechenden Abbildungen 'ge-updated'.

Als workaround könntest Du die IDs im Control_Spectrum parametrisieren und dann nur den einen Parameter in 'Formula' ändern. Zum Beispiel so:

Formula
Global_ID = 100


BE_Spectrum
PlotType=Curves
RefNodes="Spectrum"
GraphHeader="SPL Box"
BodeType=LeveldB; Range=50
101 2000 ID={Global_ID+500}

Damit müsstest Du nur ein Mal die 'Global_ID' ändern, um nach einer Änderung die in VACS schon vorliegenden Spektren etc nicht zu überschreiben.

Hast Du das gemeint?

Gruß,
Christoph

[bubu10]

Ja das meinte ich. Ich habe die Formel ganz vergessen. Danke dir!

[Gaga]

Hi Java,

kannst Du bitte dazu...

Man kann auch im 2D Modus Meshs importieren. Momentan kann ABEC für CircSym keine Meshs implementieren, das kommt aber demnächst.
Währenddessen behelfe ich mir , indem ich das einen Schnitt (2D Skizze) meshen lasse und anschließend Copy&Paste die Punkte ins ABEC übertrage.

...noch ein paar Details geben?

Mit welchem Programm lässt Du die 2D-Skizze (z.B. aus FreeCAD) meshen? Ich bekomme eine 2D-Skizze zwar aus FreeCAD in Gmesh, dort finde ich aber keine Copy-Paste-Funktion, um die Punkte in das ABEC-Skript zu bringen.

Ich suche einen einfachen Weg, 2D-Zeichnungen (Punkte) aus FreeCAD in ABEC zu bringen und mit CircSym zu arbeiten...

Grüße,
Christoph

[FoLLgoTT]

Der 2D-Modus hat momentan ziemliche Macken und ist nicht zuverlässig. Ich würde erst mal warten, bis die Fehler behoben sind.

[Gaga]

Hallo Nils,

schade eigentlich - der 2D-Modus wäre für manche Fragestellungen, bei denen AxiDriver nicht ganz ausreicht, ziemlich praktisch.

Ich behelfe mir solange damit, zwischen AxiDriver und ABEC hin und her zu springen....

Gruß,
Christoph

[java4ever]

Der 2D-Modus hat momentan ziemliche Macken und ist nicht zuverlässig. Ich würde erst mal warten, bis die Fehler behoben sind.

Hö? Grade die neue Version hat den 2D Modus afaik komplett fertig gestellt.

@Gaga
Das muss ich mir selbst nochmal anschauen... Normalerweise(!) sollten aber sowohl 2D als auch CircSym mittlerweile Meshes importieren.
Wichtig: Auf der XY Ebene sein!

[Gaga]

Hi Java,

das...

Das muss ich mir selbst nochmal anschauen... Normalerweise(!) sollten aber sowohl 2D als auch CircSym mittlerweile Meshes importieren.
Wichtig: Auf der XY Ebene sein!

..wäre sehr nett.

Ich konnte mit CircSym Meshes aus Gmesh importieren - allerdings waren das keine 2D. 2D habe ich nicht ge-meshed und importiert bekommen...

Gruß,
Christoph

[FoLLgoTT]

Hö? Grade die neue Version hat den 2D Modus afaik komplett fertig gestellt.

Mag sein. Trotzdem sind noch Fehler enthalten, die ihn unbrauchbar machen.

1. Unendliche Schallwand mit Interface ergibt unplausibles Ergebnis
2. Je nach Modell schaltet das Ergebnis von plausibel auf unplausibel (einige mm reichen teilweise)
3. Distance in BE_Spectrum hat keine Auswirkung (ist immer 1 m)

[Gaga]

Moin zusammen,

da ich für den 'Acht Zoll Shoot Out'-Thread von Oldie ohnehin die Abstrahlung der Tieftöner im Gehäuse simulieren möchte und mir dafür ein parametrisiertes Skript für ABEC gemacht habe und im Thread 'Schräge Fasen und deren Steilheit' die Frage nach ABEC gestellt wurde...

Zitat:
Zitat von Alexander Beitrag anzeigen
(Ich sehne nach dem "Schallwandgeometrie-3D-Cad-Simulationstool" )
ABEC!

...

Grüß Dich
Ja, die Antwort hatte ich erwartet
Und ja, ich denke es wäre an der Zeit mich da reinzuarbeiten.

...stelle ich hier mein leicht vereinfachtes ABEC-Projekt hier rein (siehe Anhang).

Da ich das ABEC Projekt ursprünglich nicht mit dem Ziel aufgesetzt habe, es hier öffentlich zu machen, ist es teilweise womöglich unnötig umständlich - aber vielleicht ist's für einige Kollegen trotzdem nützlich.

Zum Projekt ein paar kurze Erklärungen:

Wenn ihr das Projekt runtergeladen und ABEC, sowie VACS installiert habt (man kann ruhig mal ne VACS-Lizenz erwerben, kostet nicht die Welt und ist m.E. eine nette Geste, da man die ABEC-Lizenz ja für nicht-kommezielles DIY für lau bekommt), sollte es nach Öffnen des Projekts und Klick auf den Reiter 'Info' ungefähr so aussehen:


Interessanter wird's nach einem Klick auf den Reiter 'Project':

Da sind die Skripte des Projekts zu sehen. Die beiden Skripte, in die die gewünschten Gehäusemaße und Treiberdaten (etc...) eingegeben werden können, sind durch Pfeile markiert.

Nach einem Doppel-Klick auf das 'Input Endloser Kantendiffraktion 1'-Skript öffnet sich ds entsprechende Skript:

In diesem können jetzt die entsprechenden Parameter eingegeben werden. Bitte NUR im entsprechend markierten Feld!

//****************************************************************

// ÄNDERUNGEN IM SKRIPT NUR HIER IM BEREICH FORMULA!

Formula

{
//Gehäuse Maße in mm
He=400 //Höhe Gehäuse
We=230 //Breite Gehäuse
De=238 //Tiefe Gehäuse

Th=20 //Dicke Gehäusewände
Pw=0 //Phase Breite
Pd=0 //Phase Tiefe

//Konus Treiber Maße in mm
dD=155
tD1=25 // Tiefe Konus bis Basis Staubschutzkappe
dD1=37 // Durchmesser Staubschutzkappe
hD1=15 // Höhe Staubschutzkappe
Ws=13.5 // Breite Sicke
hD2=35 // Höhe Konus (insgesamt, außen)
dVC=37 // Durchmesser Schwingspule

//Lage Treiber in Gehäusefront (mm von Unterkante Frontplatte)
Ht=150

//Abstand und Höhe Mikrofon axial
Hm=150 //Höhe Mikro
Am=1000 //Abstand Mikrofon in mm

//Höhe Darstellung horizontale Abstrahlung
HHf=150 //Höhe horizontale Abstrahlung in mm

}
//****************************************************************

Ich hoffe die Angaben sind einigermaßen selbsterklärend - sonst: Fragen!

Vielleicht ein Tipp: mit Pw und Pd kann eine Fase mit der Breite Pw und der Tiefe Pd an das Gehäuse angefügt werden.

Die TSP des Treibers können nach Doppelklick auf das Skript 'LEScript ABEC Kantendiffraktion 1a' geändert werden:


Jobacht 1: Nach Änderungen im Enclosure Skript muss das 'Projekt' mit einem Klick auf das Lösungs-Symbol gelöst werden


Etwas Geduld: Dauert auf meinem Rechner 1:30 Minuten.

Obacht 2: Jetzt noch...

..den Field-Plot berechnen lassen und mit einem Klick auf den Reiter 'Darwing'...

...das Gehäuse und die horizontale Abstrahlung bewundern. Rechts im 'OB-Field' können durch Klick verschiedene Frequenzen ausgewählt und dargestellt werden.

Aber wie kommt man nu an die schöne Darstellung des horizontalen Abstrahlverhaltens?
Ein Klick auf...

...'Calculation of spectra...' hilft. Die Ausgabe erfolgt in VACS und sieht dann so aus:


Wie man dann in VACS zu dieser Darstellung des horizontalen Abstrahlverhaltens...

...oder normiert auf 0°...


...dann im nächsten Beitrag.

Falls genügend Interesse besteht und jemand bis dahin kommt.

Ich hoffe es klappt jetzt noch den zip-file des Projekts anzuhängen.

Bis denn, Gruß,
Christoph

[FoLLgoTT]

Schön!

Und hier ist meine Version. Mit rotationssymmetrischem Waveguide und anpassbarer Fase/Rundung. Der Waveguide ist nicht optimiert. Das kann machen, wer Lust hat. Das soll ja nur ein Beispiel sein.

Beispielprojekt





Als Einstieg schaut mal in die Datei Input.txt rein. Ansonsten kann man in Elements.txt zwischen Fase und Rundung umschalten.

Der Waveguide wird in Segmenten parametriert, so wie in AxiDriver. Hier die Input.txt:

Code:

// all values are in mm
Formula "f"
{
// enclosure dimension
   width = 200
   height = 300
   depth = 200
  
// edge dimension
   widthEdgeTop = 50
   widthEdgeBottom = 5
  
// driver position
   hTweeter = 235
   hWoofer = 90
  
// driver diameter
   dTweeter = 25.4
   dWoofer = 145
  
// waveguide segment diameter
   dWG1 = 100
   dWG2 = 90
   dWG3 = 82
   dWG4 = 75
   dWG5 = 53
   dWG6 = 37
   dWG7 = 30.5
  
// waveguide segment height
   hWG1 = 1
   hWG2 = 1
   hWG3 = 1
   hWG4 = 4
   hWG5 = 4
   hWG6 = 2
   hWG7 = 2
}

VACS-Ergebnisse mit verschiedenen Fasen/Rundung sind auch dabei. Wenn man die Datei Result.vacs öffnet und ABEC dorthin exportieren lässt, braucht man nur F9 in den Sonogrammen zu drücken und die Normierung aktualisiert sich.



Viel Spaß damit!

[Gaga]

Hallo Nils,

[QUOTE]Und hier ist meine Version. Mit rotationssymmetrischem Waveguide und anpassbarer Fase/Rundung./QUOTE]

Sehr cool! Vielen Dank! Wird umgehend ausprobiert....

Grüße,
Christoph

[Alexander]

Hallo Ihr Beiden

Ich freue mich gerade sehr! :thumbup:
Die beiden Projekte werden dann wohl mein Einstieg in ABEC.

Herzlichen Dank!!!