Vibrationsarme Lautsprechergehäuse

Jake52
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Vibrationsarme Lautsprechergehäuse

Beitrag von Jake52 »

Hallo Andi,

ich möchte nur mal ein kleines Beispiel aufzeigen:

Die Wände meiner letzten DIY-LS waren 36 mm stark und hatten eine lichte Innenbreite von nur 15cm. Das zusätzlich verstrebt. Und trotzdem waren die Wände nicht ruhig. Ich glaube nicht, dass man mit vertretbaren Mitteln ein "normales" Boxengehäuse ruhigstellen kann.

Diese Erfahrung, und das "Handauflegen" bei der Grimm beim letzten Forumstreffen, haben mich davon abgehalten, Letztere nachzubauen oder überhaupt nochmals ein Gehäuse zu verwenden.

Schöne Grüße
Jakob

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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

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music is my escape
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Beitrag von music is my escape »

Jake52 hat geschrieben:Ich glaube nicht, dass man mit vertretbaren Mitteln ein "normales" Boxengehäuse ruhigstellen kann.
Hallo an alle,

Das sehe ich genauso. Die momentan von mir verwendeten Kompaktlautsprecher haben ein ausgeklügeltes Gehäuse und wiegen inkl. sandgefüllter Wände knappe 25 kg pro Stück. Dennoch sind sie, sogar angekoppelt an knapp 20 kg schwere sandgefüllte Edelstahlständer, in der Lage, spürbar zu vibrieren und diese Vibrationen werden natürlich auch weitergeleitet (dass Gewicht nicht zwangsläufig auch Stabilität bedeutet, ist mir klar).

Meiner Erfahrung nach läuft deshalb unglaublich viel über die richtige Kombination aus An- und Abkopplung. Momentan "experimentiere" ich mit versch. Industriepuffern, um die LSP-Ständerkombi vom Raum zu entkoppeln... Interessant ist ebenfalls der Einfluss der Materialien zwischen LSP und Ständer.

Wenn man sich, speziell bei Standlautsprechern, die Argumente der Basen-Herstellerfirmen anschaut und sich zudem die, trotz der immensen Preise, fast immer begeisterten Kundenberichte zu Gemüte führt, scheint man sein Geld durchaus schlechter anlegen zu können.

Viele Grüße,
Thomas
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Siriuslux
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Beitrag von Siriuslux »

Hallo zusammen,

ich bin mir nicht sicher, ob Andis Vorstellungsthread der richtige Ort ist, um über die Gehäusekonstruktion von Lautsprechern im Allgemeinen, und im Speziellen über das "Ruhigstellen" der Aussenwände zu diskutieren.

Wenn ein Moderator die verschiedenen Posts verschieben wollte in einen neuen Thread, so hielte ich das jedenfalls für sinnvoll.

Dies vorausgeschickt, hätte ich folgende Bemerkungen bzw. Gedanken vom Maschinenbauer:

Problematik
1) Meinem Verständnis nach wäre das idealisierte Ziel eines Lautsprecherkonstrukteurs ein Lautsprecher, der Schall einzig und alleine über die Membran(en) an den Raum abgibt. Dementsprechend sollten sämtliche sechs Wände komplett ruhig sein, das heisst sie dürften sich an keiner Stelle bewegen. Das hat so eigentlich überhaupt nichts mit dem Eigengewicht eines Lautsprechers zu tun, und auch nicht mit der Fixierung, Ankoppelung oder Abkoppelung vom Boden.

2) Zusätzlich will der Lautsprecherkonstrukteur noch eine gleichmässige Abstrahlung unabhängig von der Frequenz haben, wenn möglich ohne irgendwelche Phasendrehungen. Das Abstrahldiagramm in 3D kann er sich dann überlegen wie er will.

Lösungsansätze:
Um dafür zu sorgen, dass sich die sechs Wände der Lautsprecher nicht bewegen, auch keine "Bäuche" machen muss a) sichergestellt sein, dass die Wände biegesteif sind, und das in zwei Achsen; und b) müssen die Wände auch noch eine gute Eigendämpfung haben.

Was Uli Brüggemann hier mit seinem Experiment sagen will ist, dass man eine Konstruktion sehr steif machen kann, ohne, dass diese schwer sein muss. Da gehe ich vollkommen d'accord. Was auch sichtbar ist, wenn man sich das geschlossene Dreieck anschaut, ist die mögliche Beulung der auf Druck beanspruchten Schenkel.

Beim Lautsprecher kommt es ja speziell auf diese Steife gegen Beulung an, im Gegensatz zur Fachwerkskonstruktion jedoch nicht, um die mögliche Druckspannung in einem Element zu erhöhen sondern um die die senkrecht von innen auf das Element wirkende Kraft daran zu hindern, dass sie eine Beulung hervorruft.

Klassischerweise kann man diese durch Versteifungen zum Beispiel mit auf die freie Fläche aufgebrachten Winkeln erreichen. Sowas macht wohl in der einen oder anderen Form jeder Lautsprecherbauer.
Der damit erzielbare Effekt ist schon recht gut, jedoch kann man eben gerade nicht sicherstellen, dass gar keine Schwingungen mehr auftreten.

Alternativ oder in Kombination nimmt man in sich durch ihre Geometrie Steife Aussenwände, z.B. durch Knicke oder noch besser gebogene Aussenwände.

Was also noch tun?

1) Man macht die Flächen schwerer, dann ist die Trägheit erhöht, die Resonanzfrequenz der einzelnen Felder wird also kleiner,

2) Dämpfung, zum Beispiel indem man ein Material nimmt, das inhomogen ist und so eine hohe Eigendämpfung hat. Beispiele sind MDF-Platten, Mineralstoff (Varicor, Corian, etc.).

Eine weitere Möglichkeit ist so vorzugehen, wie das beispielsweise Gerd in seinem Hörraum gemacht hat, nämlich zwei voneinander unabhängige Gehäuse ineinander zu bauen und diese dann voneinander zu trennen oder aber so mit einander zu verbinden, dass der noch vom inneren Gehäuse nach aussen abgegebene Schall möglichst gar nicht an die Innenwand des äusseren Gehäuses gelangt. Hierzu kann man sich zum Beispiel eine Sandfüllung zwischen den beiden Gehäusen denken.

Nachteile dieser Ideen sind:
- grosser Platzaufwand,
- grosser Materialaufwand,
- aufwändiger Bau,
- hohes Gewicht

Soweit so gut, bestimmt gibt es weiter Anregungen in dieser Diskussion.

Gruss, Jörg
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Salvador
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Beitrag von Salvador »

Hallo Jörg,

oder eben Massivgehäuse à la Audiograde.

Beste Grüße,
Andi
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Rainair
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Beitrag von Rainair »

...also, bei meinen Marmor-Pyramiden, die je ca. 230 kg wiegen, da bewegen sich nur die Membranen, sonst nix !

LG, Rainair
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Jake52
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Beitrag von Jake52 »

Ja Rainer,

glaub ich dir gerne. Das ist zum Einen dem schweren Material und zum Anderen
der Formgebung geschuldet.
Fischer & Fischer bauen Lautsprecher aus Schiefer, was sich durch den Schichtaufbau
wahrscheinlich sogar noch besser eignet.

http://www.fischer-fischer.de/start.html


Ist aber Beides für den Selbstbauer schwer zu bewerkstelligen. :cry:


Schöne Grüße
Jakob
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quaternione
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Beitrag von quaternione »

Man will doch eigentlich zwei Sachen erreichen:

1) Schwingungen, die im Lautsprecher entstehen, sollen keine negativen Auswirkungen auf den Klang haben
2) Einflüsse von außen, z.B. Trittschall, sollen keine negative Auswirkungen auf den Lautsprecher und damit Klang haben

Selbst bei Deinen schweren Lautsprechern, Rainair, entstehen im Inneren Schwingungen, Resonanzen, die sich z.B. negativ auf die Bausteine auf den Platinen auswirken können. Und wenn diese Schwingungen nicht gezielt abgeleitet werden, muß man etwas degegen tun, das sie sich an ungewollter Stelle im Innern bemerkbar machen. Insofern sehe ich schwere und schwerste LS zum Problem 1) nur als Teilantwort.
Bei 2) würde ich vermuten, dass ein schwerer LS deutlich schwerer von außen anzuregen ist.
V.
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Speedy
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Beitrag von Speedy »

Hallo,
Siriuslux hat geschrieben:
Was also noch tun?

1) Man macht die Flächen schwerer, .......

2) Dämpfung,........

Eine weitere Möglichkeit ist ..........
Oder man macht die Flächen kleiner. Dadurch wird es automatisch schwerer die zum Schwingen zu bringen und die Effekte sind geringer.

Nebenbei treten diese Nachteile nicht auf :
Siriuslux hat geschrieben: Nachteile dieser Ideen sind:
- grosser Platzaufwand,
- grosser Materialaufwand,
- aufwändiger Bau,
- hohes Gewicht
Und man kann sich dem hier widmen :
Siriuslux hat geschrieben: Zusätzlich will der Lautsprecherkonstrukteur noch eine gleichmässige Abstrahlung unabhängig von der Frequenz haben, wenn möglich ohne irgendwelche Phasendrehungen.
Das ergibt dann natürlich zwangsläufig keine WAF-tauglichen Säulenschönheiten. Dafür muss man nicht mit den sich daraus ergebenden Kompromissen leben.

Beste Grüße
Speedy
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dietert
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Beitrag von dietert »

Möchte noch den Begriff des "Boxermotors" in die Diskussion einbringen.
Vor einigen Jahren habe ich diverse Gehäuse aus Keramikplatten (Feinsteinzeug) hergestellt. Die haben für den Selberbauer den Vorteil, dass die Boxen nicht allzu schwer werden, weil sie dünner sind als Natursteinplatten. Und man bekommt eine fertige, widerstandsfähige Oberfläche.
Diese Boxen, z.B. im Format 25 x 45 x 90 cm, haben eine Schallwand aus MDF und diverse Aussteifungen innen, so dass die freie Spannweite nirgends größer als etwa 25 cm wird. Eine von den Boxen ist mal umgefallen, hat sie aber ohne Schäden überstanden. Ich schreibe das alles, damit klar wird, dass diese Dinger wirklich hart und sehr stabil sind. Feinsteinzeug ist ein ganz besonderes Material, das merkt man beim Schneiden..
So eine Box hatte zwei Tang Band W8Q Tieftöner, da geht es um 2x 250 W RMS, d.h. die haben schwere Membranen. Dabei fühlte man starke Vibrationen an den Boxen.
Die waren aber völlig verschwunden, als ich in einer zweiten Version der Boxen die beiden Tieftöner in Anordnung eines Boxermotors eingebaut hatte. Dabei bewegen sich die beiden Membranen gegeneinander. Zwischen den beiden Antriebsmagneten der Chassis hatte ich kurze Stützen von 4 bis 5 cm aus MDF eingeklebt, so dass gerade die Polkernbohrungen frei atmen können.
Zwischen den beiden Versionen lag eine Begegnung bei Audiograde. Massive Gehäuse mit mehr als 100 oder 200 kg sind wirklich nur was für Hartgesottene. Ich wollte eine intelligente Lösung suchen, z.B. durch Kombination unterschiedlicher Materialien. Leider stehen alle diese Boxen in einem Lager, sonst hätte ich nochmal Fotos gepostet.
Fazit:
Was man mit der Hand fühlt, sind weniger die Verbiegungen, sondern Bewegungen der Box als Ganzes im Bassbereich. Die kriegt man durch Aussteifungen nicht weg, das würde ich bestätigen. Es gibt aber Lösungen, z.B.
a) Massive Gehäuse, z.B. Natursteinplatten, Sand oder Anbindung an massive Bodenplatte
b) Wandeinbau
c) Geschickte Anordnung der Chassis
...
Ich glaube im übrigen, die Trennung des Tieftöners in eigenem Gehäuse bei 2.1 hat auch was mit dem Thema zu tun.
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Siriuslux
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Beitrag von Siriuslux »

Hallo Speedy,
Speedy hat geschrieben:
Oder man macht die Flächen kleiner. Dadurch wird es automatisch schwerer die zum Schwingen zu bringen und die Effekte sind geringer.
Siriuslux hat geschrieben: Zusätzlich will der Lautsprecherkonstrukteur noch eine gleichmässige Abstrahlung unabhängig von der Frequenz haben, wenn möglich ohne irgendwelche Phasendrehungen.
das meinte ich unter anderem mit dem Satz
Siriuslux hat geschrieben:"Alternativ oder in Kombination nimmt man in sich durch ihre Geometrie Steife Aussenwände, z.B. durch Knicke oder noch besser gebogene Aussenwände."
Das ergibt dann natürlich zwangsläufig keine WAF-tauglichen Säulenschönheiten. Dafür muss man nicht mit den sich daraus ergebenden Kompromissen leben.
Ob sich daraus automatisch ein schlechter WAF ergibt, das ist noch die Frage.

In jedem Fall ist die Geometrie wesentlich für die Stetigkeit, und klar sind die freien Flächen halt kleiner, wenn man einen Knick oder eine Aussteifung anbringt, z.B. eine Beulsteife.

Ich möchte jedoch nochmals die Version doppelschaliges Gehäuse anregen, da lässt sich meines Erachtens mit weniger Gewicht mehr erreichen als mit einem einfachen Betongehäuse (das ist es doch bei Audiograde, oder täusche ich mich da?)

Gruss, Jörg
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quaternione
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Beitrag von quaternione »

Ja so einen speziellen Polymerbeton.
Irgendwie muß man ja als Hersteller ein Alleinstellungsmerkmal haben. Hier ist es die zugegebenermaßen nette geschwungene Form und die hohe Dichte.
Vom Klang her war die Adora aber enttäuschend. Keine Chance gegen die Grimm oder die große Silbersand - und für das Teil werden auch deutlich mehr als 40k € aufgerufen - ein Witz.
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freezebox
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Beitrag von freezebox »

Hallo,

Ich kann hier nur wieder auf den Artikel der DUO DXT im Hifiselbstbauforum verweisen:

http://www.hifi-selbstbau.de/index.php? ... &Itemid=75

Ich habe den LS selbst gehört, und ich war sehr fasziniert von dem derart aufgeräumten oberen Bass und Grundton, der meiner Meinung nach zum Großteil dem Gehäuse geschuldet ist, einem Sandwich aus (dünnem) Multiplex, Bitumen und Alu, das clever in Kombination gebracht wurde und vielfach effizienter ist als einfach dicke Wände zu nehmen, und diese mit einem Filmchen Bitumen zu bekleben - zur Gewissensberuhigung aber ohne jeden praktischen Nutzen.

Meine nächsten Gehäuse werden so beruhigt, oder gleich aus Schiefer gefertigt... :lol:

Beste Grüße,
Jörn
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Jake52
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Beitrag von Jake52 »

Hallo Jörn,

ich hab den Bericht von Thomas über den Bau seiner "Grimm" auch verfolgt.
Gottseidank hat er sein Gehäuse so gebaut.

Ich hatte vorgehabt, für den TMT einen geschwungenen Kanal aus Sperrholz einzubauen,
der mit genügend Sand vom Außengehäuse abgekoppelt ist.
Wie gesagt, beim Forumstreffen hab ich bei der Original-Grimm mal die Hand aufgelegt.
Dagegen war meine oben abgebildete sowas von ruhig.

Hab mich dann aber für was ganz Anderes entschieden.


Gruß Jakob
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Daihedz
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Beitrag von Daihedz »

Hallo Boxler

Ich bin konzeptuell derzeit als Dipolist unterwegs. Da gibt es bloss eine Schallwand, falls überhaupt. Denn die Chassis können je nachdem auch ganz ohne weitere flächige Erweiterung ganz einfach in der Luft aufgehängt werden. Meine aktuellen Wohnzimmerlautsprecher haben dennoch eine Schallwand, welche allerdings aus Corian gefertigt ist. Die Chassis sind nicht damit verschraubt, sondern hängen in ausgefrästen Öffnungen, und lehnen rückseitig auf einen Filzring an. Das geht natürlich bloss, wenn für Vorne-Hinten kein hermetischer Abschluss vonnöten ist. In einer Versuchsreihe mit MDF, Corian und Plexiglas (alle in 12mm Stärke) war Plexiglas das beste Matierial, gefolgt von Corian, dann MDF. Plexiglas hatte die beste innere Dämpfung, MDF hatte den längsten Nachklang.

Früher habe auch ich geboxt:
dietert hat geschrieben:...
Vor einigen Jahren habe ich diverse Gehäuse aus Keramikplatten (Feinsteinzeug) hergestellt...
Das hat mich an eines meiner Konstrukte für eine damalige 80-l Bassbox erinnert: Zunächst baute ich eine ganz normale (Innen-)Box aus 12-mm-Birkenmultiplex. Auf alle Flächen dieser Box wurden mittels vollflächigem, dauerelastischem, schwarzem Silikonkleber aussenseitig 6-mm-Glasplatten (Rauchglas) mit geschliffenen Kanten aufgeklebt. Das Sandwich sah hervorragend gut aus und hat erinnerlich nicht die Bohne vibriert, war jedoch wegen des Glases fragil.

Eine nächste Version hätte ich damals als genau gleiches Sandwich gebaut, jedoch mit innenseitig angeklebtem Glas. Es kam nicht dazu. Stattdessen gab es eine Rahmenkonstruktion mit einem Rahmen aus Kalksandsteinplatten (aussen), einer Schicht Sand (6mm) und einem Innengehäuse aus 18mm Birkenmultiplex. Auch dieses Konstrukt hat nicht vibriert, dafür beim Umzug einen temporären Rückenschaden verursacht ...

Feinsteinzeug würde es von der Steifheit genau gleich wie Glas oder Kalksandstein auch tun, aber hat den Nachteil, dass es nur in begrenzten Dimensionen erhältlich ist. Wichtig beim Sandwich ist, dass es ganze Platten sind, welche pro Fläche zur Anwendung kommt. Ein Mosaik aus 20mmx20mm Keramikplättchen bringt nicht den erhofften Effekt.

Steife Grüsse mit hoher innerer Dämpfung
Simon
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