gehaeusematerialien und deren einfluss

Verfasst am: Fr Jun 13, 2003 5:22 am gehaeusematerialien und deren einfluss

Und hier nochmal ein auszug aus meinen memoiren, es fehlen allerdings
seiten, habe nur das wichtigste kopiert, da das sonst zuviel wird...

Es ist anzumerken, dass ich bewusst duenne waende fuer die messungen
genommen habe, damit unterschiede deutlich sichtbar werden.

Das presspan war standardpresspan vom baumarkt guter qualitaet. Das 18mm sperrholz war mehrfach verleimt (1mm schichten) was wesentlich
besser ist als das einfache mit 2mm dicken schichten!!
Die gehaeuse waren allesamt wuerfel mit 40cm kantenlaenge und somit
nicht allzugross (40liter), die verhaeltnisse aendern sich bei grossen
gehaeusen, allerdings wird ja auch erwaehnt, dass in diesem fall
versteifungen wirksam eingesetzt werden koennen, sodass die
einzelflaechen zwischen den versteifungen keine groesseren
abmessungen als 40cm haben. Versteifungen sollten auch nicht mittig
angebracht werden (siehe frequenzschrieb), da damit hauptsaechlich die
erste grundresonanz bedaempft wird aber nicht die hoeheren resonanzen.
Deshalb ist eine diagonale (von ecke zu ecke) versteifung besser,
entweder einfach oder als kreuz (besser), bei grossen flaechen als
doppelkreuz (siehe taste auf dem computer #).

Die letzten beiden seiten erklaeren noch ein bisschen zum thema:
Daempfungsmaterial (nicht "Daemmungsmaterial" das ist der falsche
begriff, das letztere ist das unten genannte bitumen zb).

Wer fragen hat, soll sich melden... wink

Verfasst am: Mi Jul 02, 2003 7:11 am (Kein Titel)

der vollstaendigkeit halber hier noch ein kopierter text aus einem anderen thread den ich geschrieben hatte:

Bei gehaeusen ist die schalldaemmung wichtig, dh der schall der durch die waende dringt. Hierbei handelt es sich um den

schall in der box, der vom tieftoener erzeugt die waende des gehaeuses zum schwingen bringt.
Dabei tritt eine transformation von luftschall in koerperschall ein. Aber auch die vibration des chassis wirkt direkt auf das

gehauese, da wo das chassis ans gehaeuse angeschraubt ist. Daher besser elastische masse zwischen chassis und gehaeuse. Wer

es ganz gut machen will kann auch noch die schrauben akustisch entkoppeln.
Der koerperschall des gehaeuses nun wiederum wird in luftschall umgewandelt und damit auch nach aussen abgestrahlt. In erster

linie handelt es sich hierbei um Biegewellenabstrahlung. Diese form der koerperschallabstrahlung strahlt besonders viel

schallleistung in der luft ab, was dann wiederum hoerbar ist.
Die berechnung nun der biegewellenabstrahlung ist auesserst kompliziert und bisher nicht ausreichend erforscht. Bei

electrodynamischen lautsprechern tritt ausser der normal pistonschen abstrahlung (die erwuenscht ist) auch eine

biegewellenabstrahlung auf, die unerwuenscht ist weil sie den klang verfaerbt. Diese abstrahlung wird durch die komplizierte

Mathieusche Differenzialgleichung vierter Ordnung mit StÃ¶rglied beschrieben und ist meines wissens nur von der firma German

Physiks geloest worden aber nicht allgemein veroeffentlicht.
Bei gehaeusen ist es noch schwieriger weil ettliche randbedingungen mit beruecksichtigt werden muessen und deren

matthematische loesung ist bislang nicht gelungen. (fuer die wissenschaftler unter uns: das ist ein zitat von Prof Heckl,

einem der renomiertesten Akustiker Deutschlands).\
Es gibt jedoch ansaetze das problem quantitativ annaehernd einzuschaetzen. Dabei kommt es bei waenden auf den

daempfungsfaktor an (der moeglichst gross sein sollte), das e-modul (das moeglichst klein sein sollte) und die

koinzidenzfreqenz (die moeglichst gross sein sollte).
Wie man zudem zb aus dem taschbuch der technische akustik von M.Heckl und H.A. Mueller entnehmen kann: seite 484, tabelle

21.6: hat schwerbeton ein emodul von ca 26kN/mm2, eine longitudinalwellengeschwindigkeit von 3500m/s und einen verlustfaktor

von 4-8 *0,001.
Holz dagegen hat eine emodul von 1-5kN/mm2 und wellengeschwindigkeit von 2000-3000m/s und einen verlustfaktor von 0,01.
Die grenzfrequenz, wird wie folgt berechnet:
fg= c2/2pi * wurzel(m''/B)
Das ist die frequenz bei der die schallwellenlaenge und die biegewellenlaenge gleich sind. Unterhalb dieser frequenz wird

praktisch keine schallleistung abgestrahlt.
Es gibt ettliche veroeffentlichungen und auch webseiten auf denen die materialeigenschaften von allen moeglichen materialien

angegeben werden, ich will hier nicht weiters darauf eingehen. Wer konkrete fragen hat, kann mir eine persoenliche mail

schicken.
Wie schon erwaehnt habe ich ettliche materialien praktisch im reflexionsarmen raum gemessen, dabei hat sich MDF als recht gut

erwiesen und als ausreichend, da durch den verdeckungseffekt sowieso nicht alle resonanze hoerbar sind.
Wer zusaetzlich was tun will, kann bitumen oder weichgummiplatten an die waende kleben oder auch verstrebungen aufkleben.

Diese sollten jedoch diagonal hochkant an die waende geklebt werden und nicht von wand zu wand!
Reines Holz hat meist eine zu schwache innere daempfung und sollte daher nur als sperrholz verklebt verwendet werden

(vorsicht billiges sperrholz ist auch nicht geeignet).
Es gibt noch ettliche kunststoffe, die ebenfalls geeignet sind, aber oft teurer sind als MDF.
Wer zu stein neigt, sollte von Marmor absehen, es hat einen kleinen verlustfaktor, dagegen Schiefer hat da sehr gut

eigenschaften.
Es gibt auch "kunststoffbeton" mit hohem verlustfaktor der auch geeignet ist. Das hat aber mit normalem beton wenig zu tun

(ausser die steinchen drin). Bezugsquellen kann ich auf anfrage rausfinden.
Ich will das thema nicht wieder ins uferlose ausschweifen lassen, aber kann interessierten weitere details mitteilen.

das flaechengewicht m'' der wand hat bei 10kg/m^2 bei den meisten materialien ca 30dB bewertetes SchalldaemmMass R_bew. Das

interessante ist, dass sich dieses SchalldaemmMass bei 50kg/m^2 kaum aendert! Erst ab 100kg/m^2 tritt wieder ein deutlicher

zuwachs des schalldaemmasses ein, wobei es da bei ca 36dB liegt!
Zum vergleich liegt es bei 1kg/m^2 bei ca 20dB.

Es muss betont werden, dass das schalldaemmass frequenzabhaengig ist, wobei 3 frequenzbereiche zu erwaehnen sind:
1. bei tiefen frequenzen ist die schalldaemmung hauptsaechlich von m'' abhaengig (je schwerer desto mehr daemmung).
es kann nach Heckl wie folgt berechnet werden:
R= (20*lg{pi*f*m''/pc} - 3) dB
wobei p = roh ist= dichte der luft, c ist die schallgeschwindigkeit.

2. in dem zweiten frequenzbereich tritt eine spuranpassung bei der spuranpassungsfrequenz auf, bei der die schalldaemmung

resonanzabhaengig schlechter wird. Diese berechnet sich nach L.Cremer:
fg= c^2/2pi *wurzel(m''/B)
oder fg= 640000* wurzel(P/E) / h
wobei P = roh ist= die dichte des wandmaterials, E das E-modul, h die dicke der platte und B die biegesteife

bei 2cm Sperrholz zb liegt diese bei ca 1000Hz, also in einem gefaehrlichen. weil gut hoerbaren bereich. bei 2cm

hartfaserplatten liegt diese frequenz bei ca 2000Hz, also immernoch in einem gefaehrlichen bereich. Bei 2cm schwerbeton ist

diese frequenz ca 700Hz, was auch nicht verwertbar ist. Bei 10cm schwerbeton liegt diese bei 150Hz, also gerade im oberen

bassbereich, was auch kaum als optimal anzusehen ist.

3. der obere frequenzbereich ueber der spuranpassungsfrequenz berechnet sich nach Heckl:
R= 20*log (pi*f*m''/p/c) - 10 lg 1/2n*wurzel (fg/f)
wobei n der verlustfaktor ist. Dabei steigt das schalldaemmass mit 25dB je frequenzdekade.

Man sollte also die grenzfrequenz moeglichst hoch legen (ueber 8kHz), dafuer muessen die waende allerdings duenn sein (die

grenzfrequenz ist umso tiefer je dicker das material) was wieder jedoch das schalldaemmass insgesamt verringert. Wieder mal

ein catch22. Duenne waende und hohes schalldaemmass widersprechen sich.

Allerdings ist bei einem flaechengwicht von 10kg/m^2 das bewertete schalldaemmass schon bei 30dB, dh der vom gehauese

abgestrahlte schall ist um 30dB leiser als der direktschall vom chassis, was als kaum hoerbar zu bezeichnen ist. Kritisch

sind allerdings lange nachschwingzeiten, deshalb sollten materialien mit hohem verlustfaktor eingesetzt werden.

PS: sorry die zeilenabstaende sind durch das kopieren entstanden...

Verfasst am: Mi Jul 02, 2003 8:18 am (Kein Titel)

Hallo Joachim,

hast Du schon mit eingeklebten Fliesen als GehÃ¤usedÃ¤mmung gearbeitet?

Verfasst am: Mi Jul 02, 2003 8:21 am (Kein Titel)

Hallo nochmal,

Was sind Weichfaserplatten?Sind das diese grÃ¼nen Platten,die man als Trittschallschutz unter Laminat verlegt?

Verfasst am: Fr Jul 04, 2003 3:52 pm (Kein Titel)

das nenne ich eine box..
gehÃ¤use aus Ton
#

Verfasst am: Fr Jul 04, 2003 4:42 pm (Kein Titel)

Karsten ja...einfach mit Silikonkautschuk vollflÃ¤chig verkleben...
das Material dÃ¤mmt aber dann eher Mittenresonanzen.
Also sehr interessant fÃ¼r die Sats !
die Keramikvariante wird wegen der Masse besser tiefere Frequenzen unterdrÃ¼cken.

Verfasst am: Fr Jul 04, 2003 4:51 pm (Kein Titel)

Hallo Manfred,

also sind Fliesen fÃ¼r den Sub nicht so gut geeignet,oder wie?

Verfasst am: Fr Jul 04, 2003 4:55 pm (Kein Titel)

doch, eher fÃ¼r BASS! lies doch! cool

Verfasst am: Fr Jul 04, 2003 4:58 pm (Kein Titel)

Verfasst am: Fr Jul 04, 2003 6:21 pm (Kein Titel)

Hallo Kartsen,
das mit den Sats bezog sich auf Deine Frage nach Weichfaserplatten.
Keramik=Fliese fÃ¼r Sub.
biggrin

Habe bei mir die Platten auch im Sub verwendet. Klopftest war erfolgreich. Werde beim nÃ¤chsten Sub (der kommt irgendwann bestimmt) mal Fliesen testen und schauen, ob es einen (hÃ¶rbaren) Unterschied gibt.

Auch wenn meine GehÃ¤use suboptimal sind, so kann ich keinen hÃ¶rbaren Nachteil erkennen. Allzuviel Aufwand scheint also nicht angesagt zu sein.
Aber schaden kann es ja nicht wink

Verfasst am: Fr Jul 04, 2003 6:37 pm (Kein Titel)

Hallo Michael ,

Danke fÃ¼r die ErklÃ¤rung!Ich habe es jetzt verstanden,toll!!!

Ich denke das Fliesen einkleben ist kein groÃŸer Aufwand,guter Fliesenschneider mal vorraus gesetzt!

Verfasst am: So Jul 06, 2003 6:03 pm (Kein Titel)

Hallo,
hier noch ein guter Link in Bezug auf GehÃ¤usedesign (Verstrebungen usw.) und den Aufbau von GehÃ¤usen.

http://www.mrwoofa.de.vu/

Interessant ist das Matrix-GehÃ¤use der (sicherlich allen bekannten) Visaton Vox. Gigantisch aufwÃ¤ndig gemachte Verstrebungen!

Zum schmunzeln ist allerdings die SchluÃŸbemerkung. Schaut mal selbst... biggrin

Ansonsten sehr schÃ¶ne Bebilderung des Aufbaus verschiedener GehÃ¤use.

Verfasst am: Mi Jul 16, 2003 3:05 pm (Kein Titel)

habs mir angesehen, ich finde sehr schoen gemacht! Hab den auch mal angeschrieben, denn er hat ja die monster TL gebaut!

Verfasst am: Mi Jul 16, 2003 3:12 pm (Kein Titel)

Finde ich auch ne gute Seite.
Aber die SchluÃŸbemerkung zum klanglichen Ergebnis der Matrix-Vox fand ich gut. Es muÃŸ halt auch das Volumen stimmen, nicht nur die Streben wink

Verfasst am: So Aug 10, 2003 10:23 pm Keramik

Mir fÃ¤llt zu den originellen Materialien die Story ein, wie ich Manfred kennen lernte: Als die Designfirma meines Vaters damals (ca. 1980 ?) eine Keramikbox entwickeln wollte. Das GehÃ¤use (leider kein Foto mehr) hatte die Form eines Wankelmotorkolbens (von oben betrachtet) und die Produktion hÃ¤tte einer der grÃ¶ÃŸten Fliesenfirmen Europas Ã¼bernommen, fÃ¼r die sie damals Chefdesigner waren. Nach einigen Versuchen mit SEAS Lautsprechern schlug ich vor mal den lokalen Boxenentwickler aus Speyer hinzuzuziehen, der ein kleines LadengeschÃ¤ft betrieb. Das Ende vom Lied war, dass das Focalset aus Spanplatte um Welten besser klang als das messtheoretisch so tolle KeramikgehÃ¤use mit BitumenbedÃ¤mpfung (hÃ¤tte sonst geklungen wie eine Glocke) und damit die Weiterentwicklung auf Eis gelegt wurde. Eigentlich schade denn die Form der Boxen machte was her, andererseits hat Manfred durch den kurzen HÃ¶rvergleich wahrscheinlich einen Design-Flop verhindert.

Verfasst am: Mo Aug 11, 2003 4:09 am (Kein Titel)

HI Phillip, willkommen.

das hoert sich ja interessant an!!
Auf was fuerhst du denn den klanglich unterschied in erster linie zurueck??
Auf die gehaeuseform oder das gehaeusematerial. War eigentlich sonst alles gleich?? volumen und weiche etc?

Verfasst am: Mo Aug 11, 2003 10:18 am (Kein Titel)

Joachim das war natÃ¼rlich kommerziell angedacht...IM GANZ GROSSEN STIL!
Also hatte das GehÃ¤use nur sehr geringe WandstÃ¤rken....

Verfasst am: Mo Aug 11, 2003 11:04 am das ist soo lange her

Ach der Manfred erinnert sich sogar noch an Details. Das Hauptproblem war, dass Designer nicht viel von Boxenbauen verstehen. Die Idee war ja gut und auch die Form. Der Kick lag wie gesagt in der industriellen Serienfertigung, die es ja dann nie gab. Experimente wurden allerdings schon gemacht mit einfachen WÃ¼rfeln und sehr dicken WandstÃ¤rken. Die Prototypen hatten allerdings wirklich sehr dÃ¼nne GehÃ¤use. Ein objektiver Vergleich scheiterte schon an der unterschiedlichen BestÃ¼ckung der Boxen. Messtechnisch soll die GehÃ¤useform laut SEAS Labor gut gewesen sein, leider klang es halt nicht. Ich glaube das Ganze scheiterte eher daran, dass sie erkannten, dass das GehÃ¤use anderen Typen nicht grundlegend Ã¼berlegen war und dass sich eine Serienfertigung mit Vertrieb etc. nicht gelohnt hÃ¤tte. Ich kann mich an Details auch nicht mehr entsinnen, war noch ein kleiner Bursche und fand das ganze nur schrecklich spannend. Vielleicht finde ich irgendwo noch Fotos als Anregung zum Nachbauen fÃ¼r ganz unerschrockene mit zuviel Zeit Confused

Wenn es noch ein PrototypengehÃ¤use geben sollte, kann sich auch gerne jemand damit die Zeit vertreiben, dem Ding etwas Sound abzugewinnen. Aber schon alleine die Befestigung der Chassis war glaube ich ein heikles Thema, denn in Fliesen bohren ist wie jeder Heimwerker weiss nicht ganz unproblematisch.

Verfasst am: Mi Aug 13, 2003 5:43 am (Kein Titel)

hmmm
naja bei monacor gibt es ja sogar schon so eier aus einer art kunststoff, recht billig, find es eigentlich schade wenn design ideen an so billigschrott verschwendet werden...
Es gibt jetzt ueberigens auch eine firma in Asien die "fluessig" MDF herstellt! Und boxen daher in allen formen giessen kann! Wurde im JAES vorgestellt...
Natuerlich nur fuer serienfertigung interessant wegen der giessform etc.

Also ich geh dann mal in Urlaub, viel spass noch in eurer hitze (ich wuenschte hier waer es waermer und ne erkaeltung hab ich jetzt auch)

Ciao allerseits