Hilfe! Berechnung Bassreflexöffnungen/rohre

Angenommen eine
Dann erklär es doch mal kurz, sachlich richtig und für nicht-Fachleute verständlich. Kurz sollte gehen.
Bin die ganze Zeit schon am überlegen, wie erklärt man es am besten mit einfachen Worten, ohne dass man Begrifflichkeiten wie Strahlungsimpedanz und Impedanztransformation bemüht, oder den Helmholtzresonator zu sehr im Detail erklärt, ohne dem es aber nicht geht.

Und eigentlich müsste man weiter ausholen, weil das Verständnis mit der "Schallwelle" und dem bewegten Luftvolumen das ein Lautsprecher durch die Gegend schaufelt schon meist daneben ist.

Also gut, irgendwo muß man anfangen.
Schallwelle, und damit sind im Ausbreitungsmedium Luft zwangsläufig sich bewegende Luftmoleküle verbunden, die durch Kompression und Dekompression der Luft den Wechseldruck erzeugen den man hört.

Im Idealfall würde ein Lautsprecher mit seiner Membran gerade so viel "Luftvolumen" bewegen wie die von ihm erzeugte Schallwelle dann ebenfalls Luftmoleküle bzw. Luftvolumen bewegt.
Und für höhere Frequenzen die der Lautsprecher abstrahlt trifft das mit guter Näherung auch tatsächlich zu.
Die Membranbewegung zu hohen Frequenzen hin wird zunehmend klein, sehr klein, und mehr braucht die Schallwelle nicht an bewegtem Luftvolumen bzw. sich bewegenden Luftmolekülen und um sich im Raum oder im Freien auszubreiten.

Ganz anders zu tiefen Frequenzen hin, die Membran bewegt deutlich mehr an "moved air volume" als die erzeugte Schallwelle dann tatsächlich an bewegten Luftvolumen benötigt um sich ausbreiten zu können und dabei Wechseldruck zu erzeugen den man hört.
Je tiefer die Frequenz, desto mehr Luftvolumen "schiebt" die Membran sinnbefreit durch die Gegend im Verhältnis zur erzeugten Schallwelle und den von ihr wiederum dann tatsächlich bewegten Luftmolekülen.
Wer kennt es nicht, das berühmte Hosenbeinflattern in tiefen Frequenzen? Logisch, kennt jeder! Man fühlt förmlich den Schall. Denkste, das was man fühlt ist in erster Linie bewegtes Luftvolumen, aber es ist noch lange kein Schall, keine Schallwelle, ganz im Gegenteil!

Von oben:
"Wobei
"sich bewegenden Luft"

in den allermeisten Fällen als ein Maß für die vorhandene akustische Blindleistung zu sehen ist, ergo keine Schallwellen."

Beim berühmten Hosenbeinflattern ist tatsächlich nur ein sehr geringer Anteil dessen was man "fühlt" wirklich Schallwellen. Und das was man fühlt wenn man direkt vor seiner Box steht im Prinzip nichts weiter als "heiße Luft" ohne akustische Wirkung.


Soviel für den ersten Part, der zweite Part dann morgen und was das alles mit dem Prinzip der Reflexbox zu tun hat und wie die funktioniert.
 
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Je tiefer die Frequenz, desto mehr Luftvolumen "schiebt" die Membran sinnbefreit durch die Gegend im Verhältnis zur erzeugten Schallwelle und den von ihr wiederum dann tatsächlich bewegten Luftmolekülen.
Wer kennt es nicht, das berühmte Hosenbeinflattern in tiefen Frequenzen? Logisch, kennt jeder! Man fühlt förmlich den Schall. Denkste, das was man fühlt ist in erster Linie bewegtes Luftvolumen, aber es ist noch lange kein Schall, keine Schallwelle, ganz im Gegenteil!

Das halte ich für falsch beschrieben.

Definition von Schall:

Unter Schall versteht man mechanische Schwingungen in einem gasförmigen, flüssigen oder festen Stoff mit Frequenzen im Hörbereich des menschlichen Gehörs.

Das bedeutet nach meinem Verständnis, dass jede Luftschwingung Schall darstellt, also auch Luft, die innerhalb einer Box durch den Speaker komprimiert wird, Luft, die im Bassreflexkanal schwingt, Luft, die die Hosenbeine zum flattern bringt, ist natürlich ebenfalls Schall.

Dass man, auf eine Bassbox bezogen, nicht jeden Schall vor der Box stehend so hört wie man es erwartet, liegt daran, dass die verschiedenen Luftbewegungen miteinander interferieren und sich teilweise überlagern oder auslöschen.

Hält man ein Mikrofon in eine geschlossene Box, wird dort natürlich Schall aufgezeichnet, den man draussen aber ausser über leisere Gehäuseschwingungen kaum hört.

Ein Mikro im Bassreflexkanal wird ebenfalls massenhaft Schall aufzeichnen, den man vor der Box eventuell kaum wahrnimmt - frequenzabhängig.

Bei der korrekten Beschreibung der Funktionsweise einer Bassreflexbox geht es also um das Interferieren verschiedener, durch den Lautsprecher ausgelöster Schallereignisse, die zusammen genommen den Frequenzgang der Box ergeben. Da gibt es keine „sinnbefreiten“ Luftschwingungen, sie alle sind Teil des Systems, auch die Schallwellen, die die Hosenbeine zum Flattern bringen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Im Grunde gibt es drei Ebenen der Schallquellen (Gehäuseschwingungen und Raumeinflüsse ausgenommen):

- Schall vor dem Speaker
- Schall hinter dem Speaker in der Box (phasenverschoben zu vorne)
- Schall im / durch den Bassreflexkanal

Diese drei Komponenten bilden das System Bassreflexbox, also einen Helmholtzresonator.
 
Das halte ich für falsch beschrieben.
Aha.
Definition von Schall:

Unter Schall versteht man mechanische Schwingungen in einem gasförmigen, flüssigen oder festen Stoff mit Frequenzen im Hörbereich des menschlichen Gehörs.

Das bedeutet nach meinem Verständnis, dass jede Luftschwingung Schall darstellt, also auch Luft, die innerhalb einer Box durch den Speaker komprimiert wird, Luft, die im Bassreflexkanal schwingt, Luft, die die Hosenbeine zum flattern bringt, ist natürlich ebenfalls Schall.
Ich will dir ja nicht zu nahe treten, aber offensichtlich lohnt es sich dann doch mit Akustik ganz allgemein etwas näher zu beschäftigen?

Du kommst doch vom elektrotechnischen Fach und bringst ein paar Grundlagen mit. Die Begriffe Scheinleistung und Blindleistung/Wirkleistung sind dir sicherlich ein Begriff und was sie bedeuten.
Und so wie es die Blindleistung im elektrotechnischen Bereich gibt, genauso gibt es analog dazu akustische Blindleistung im Bereich der Akustik.



Dass man, auf eine Bassbox bezogen, nicht jeden Schall vor der Box stehend so hört wie man es erwartet, liegt daran, dass die verschiedenen Luftbewegungen miteinander interferieren und sich teilweise überlagern oder auslöschen.
Ich denke, du denkst an der Stelle viel zu kompliziert.
Die Schallabstrahlung in der Akustik läuft nach fast identischen Prinzipien ab wie die Abstrahlung von Radiowellen bei einer Antenne.

Zum Thema der akustischen Blindleistung bei der Schallabstrahlung mit Lautsprechern findet man hier und da gute Abhandlungen im Internet. Die sind allerdings sehr rar gesäht. Zum Thema Nahfeld und Fernfeld findet man dazu dann schon mehr.


Hält man ein Mikrofon in eine geschlossene Box, wird dort natürlich Schall aufgezeichnet, den man draussen aber ausser über leisere Gehäuseschwingungen kaum hört.

Ein Mikro im Bassreflexkanal wird ebenfalls massenhaft Schall aufzeichnen, den man vor der Box eventuell kaum wahrnimmt - frequenzabhängig.
Wie gesagt, du denkst das Ding viel zu verquer, zu kompliziert.
Es ist zwar keine einfache Thematik, aber unnötig versuchen zu verkomplizieren braucht man deswegen auch nicht.
Oder man hat's Thema grundlegend schon nicht verstanden?

Bei der korrekten Beschreibung der Funktionsweise einer Bassreflexbox geht es also um das Interferieren verschiedener, durch den Lautsprecher ausgelöster Schallereignisse, die zusammen genommen den Frequenzgang der Box ergeben. Da gibt es keine „sinnbefreiten“ Luftschwingungen, sie alle sind Teil des Systems, auch die Schallwellen, die die Hosenbeine zum Flattern bringen.
Zur Bassfreflexbox habe ich doch noch gar nichts gesagt wie die funktioniert.

Und dass unnütz Luft durch die Gegend geschaufelt wird, dazu braucht man gar nicht mal komplexe quantitative Herleitungen, das kann man sich z.B. mit der Simulationssoftware WinISD bereits verdeutlichen.
 
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Der ein oder andere unter euch kann vielleicht mit Strom und Spannung und Widerstand usw. etwas anfangen, und bringt etwas Grundlagenverständnis mit.

Zum Anfreunden mit den Grundlagen der Akustik, hier eine gute Gegenüberstellung der Analogien zwischen elektrischen Größen und den entsprechenden Größen in der Akustik

Formelrad der Akustik

versus

Formelrad der Elektrotechnik
 
Im Grunde gibt es drei Ebenen der Schallquellen (Gehäuseschwingungen und Raumeinflüsse ausgenommen):

- Schall vor dem Speaker
- Schall hinter dem Speaker in der Box (phasenverschoben zu vorne)
- Schall im / durch den Bassreflexkanal

Diese drei Komponenten bilden das System Bassreflexbox, also einen Helmholtzresonator.
Puh, also dann doch den Helmholtzresonator im Detail erklären?
Das wollte ich eigentlich vermeiden.

Ihr bzw. du macht es einem echt nicht leicht. Erklärt man zu theoretisch und zu sehr im Detail, dann gibt's Vorwürfe weil es niemand versteht. Erklärt man mit einfachen Worten, dann wird's angezweifelt weil es zur eigenen erdachten Vorstellungswelt nicht passt.
 
Die Physik dahinter ist zwar nicht uninteressant, aber nicht vollumfänglich notwendig, um eine gescheite BR-Kiste zu entwerfen.
Völlig richtig!

Der Duke LeJeune von Audiokinesis wurde mal gefragt warum die Lautsprecherbewegung bei der Tuningfrequenz minimal wird.
Seine Antwort war lapidar, er wisse es nicht!

Und trotzdem baut er Boxen die einen ausgezeichneten Ruf genießen.
 
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Zur Bassfreflexbox habe ich doch noch gar nichts gesagt wie die funktioniert.
Dann hopp, wir warten :D

Ich meine mich zu erinnern, dass du mit Feder-Masse-System nicht einverstanden bist. Daher würde mich deine Erklärung schon interessieren. Als Architekt hatte ich leider keine Höhere Mathematik im Studium, so dass mir einige Türen verschlossen bleiben werden.
 
Ein Chassis im geschlossenen Gehäuse entspricht einer erzwungenen Schwingung, das Gehäusevolumen bildet dabei (zusammen mit der Chassisaufhängung) die Feder, die Membran die Masse und der elektromagnetische Antrieb die Anregung.

Bei BR kommt ein weiteres Schwingungssystem dazu. System 1 ist wieder das Chassis mit dem Gehäuse, System 2 ist der Resonator zusammen mit dem Gehäuse. Beide Systeme zusammen entsprechen dem Modell von federgekoppelten Schwingungen oder Pendeln. Die bei BR beobachtbaren Eigenschaften, dass bei bestimmter Frequenz eines der beiden Systeme fast keine Amplitude mehr aufzeigt, sind von gekoppelten Schwingungen auch bekannt.

Die Anregung des Ganzen kommt wieder aus der erwungenen Schwingung von System 1 gleich elektromagnetische Chassisanregung. Schaut man sich die Impedanzkurve an, lässt sich auch erkennen, dass auf der BR-Resonanzfrequenz die Membran zwar fast keine Bewegung macht, aber dort die Impedanzkurve ihren Tiefpunkt hat, d.h. das System mit maximaler Leistung angeregt wird. Die eingespeiste elektrische Leistung wird bei dieser Frequenz von System 2 gleich Resonator akustisch abgegeben.
 
Dann hopp, wir warten :D

Ich meine mich zu erinnern, dass du mit Feder-Masse-System nicht einverstanden bist. ...
Aber hundertpro bin ich damit einverstanden. Alles andere wäre völliger Quatsch.

Womit ich allerdings NICHT einverstanden bin, das ist die (allgemeine?) Vorstellung die sich bewegende Luft im und um den Reflexkanal herum würde den Schall erzeugen der aus der Box kommt, gleichsam einer sich bewegenden Membran mit hoher Auslenkung (hohe Schwingungsamplitude der schwingenden Luftmasse im Reflexkanal bei Resonanz).

Diese Vorstellung ist genauso falsch wie die Vorstellung der Mond bestünde aus Schweizer Käse.


Nur, wie erklärt man mit einfachen Worten wie der Wechseldruck bei der Reflexbox bzw. beim Helmholtzresonator entsteht?

Es existiert irgendwo im Internet ein Praktikumsskript zum Helmholtzresonator aus dem sehr anschaulich hervorgeht, wie und wo genau entsteht der Schallwechseldruck den man letzten Endes hört. Ich finde dieses Skript nur leider im Moment nicht mehr.
 

dass bei bestimmter Frequenz eines der beiden Systeme fast keine Amplitude mehr aufzeigt, sind von gekoppelten Schwingungen auch bekannt.
Die Folge daraus ist: Schwebung verursacht durch Überlagerung, und das will man ganz bestimmt nicht haben!

Bei der Reflexbox existiert tatsächlich eine "zweite Resonanz". Die ist in dem Moment aber überkritisch gedämpft und daher ohne Bedeutung (meistens jedenfalls)
 
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Ich klinke mich mal aus, schönes Wochenende!
Ach herrje ...

Diese Debatte habe ich provoziert und auch genau so erwartet :D
Erwartet habe ich auch dass nach den vielen Beiträgen noch immer keine Erklärung zu dem Thema Bassreflexbox zustande gekommen ist.

@E-A-D-G
Wir warten also noch immer auf deine Erklärung.
Immer nur auszurufen dass alles ganz anders ist, die meisten (99,9%) gar nicht wüssten wie das Thema Bassreflex funktioniert, etc. kann es nicht sein.
Da musst du schon noch etwas abliefern :opa:
 
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Hallo zusammen,

in der Bass-Reflex-Boxen-Forschung gab es damals zwei Aktivisten. Die Herren Thiele und Small.

Diese hatten erstmals eine mathematische Beschreibung geliefert. Eine Bass-Reflex-Box ist ein Hochpass 4. Ordnung. Zwei Hochpässe 2. Ordnung sind miteinander verkoppelt über die Thiele-Small-Parameter des Lautsprechers und die Daten des Helmholtz-Resonators (Gehäuse).

Der Trick ist, die Phasen-Verschiebung des Helmholtz-Resonators im interessanten Frequenzbereich auszunutzen, der bei Resonanz 180 Grad beträgt. Die Rückseite der Lautsprechermembran hat ebenfalls eine Phasenverschiebung von 180 Grad, was zusammen 360 Grad ergibt. Vorderseite der Membran und Bass-Reflex-Öffnung des Gehäuses strahlen dann gleichphasig ab.

Während die Daten der Lautsprecher i. d. R. fix sind (man sucht halt passende aus mit grob Qts < 0,5) stimmt man den Resonator passend ab.

Einschränkungen: Die Berechnungen beschreiben das Kleinsignalverhalten, ergeben also nur grobe Anhaltspunkte. Ebenfalls die üblichen Simulations-Programme. Ist vielleicht für Heidi-Fididulity ausreichend. Und es wird keine Aussage getroffen, wie sich das System ab dem tiefen Mittelton-Bereich verhält. Ferner besteht die Gefahr der mechanischen Überlastung durch Signale unterhalb der f3-Grenzfrequenz des Systems. Und sie beschreiben das System im eingeschwungenen Zustand.

Im Bass-Gitarren-Sport werden die Boxen meist volle Pulle betrieben, also jenseits des Kleinsignalverhaltens. Hier kommt dann die Erfahrung der Konstrukteure zu Zuge. Oder, und das ist das Schöne für uns Teilzeit-Bass-Reflex-Boxen-Aktivisten: Möglichkeit der Optimierung nach eigenen Klangvorstellungen mit der Versuch- und Irrtum-Methode. Mit nem externen Hochpass zur Sicherheit kann auch kaum etwas kaputt gehen. Erlaubt ist, was gefällt. :-)

Langer Rede kurzer Sinn: Man schaut nach einem geeigneten Lautsprecher, baut ein passendes Gehäuse und stimmt dieses entsprechend ab.

Ist das nicht ein großartiges Hobby?

P.S. da gibt es ein tolles Büchlein das die Theorie gut erklärt UND konkrete Bauvorschläge anhand von Tabellen liefert: Jörg Panzer: "Der Entwurf von Basslautsprechergehäusen mit Hilfe der Filtertheorie".

Liebe Grüße

 
"Der Entwurf von Basslautsprechergehäusen mit Hilfe der Filtertheorie".
Macht der "Andy Agedhorse" ganz genauso (siehe TB-Forum).

der einzige Nachteil ist vielleicht der dass damit nicht direkt ersichtlich wird warum insbesondere bei der Reflexbox der antreibende Verstärker keinerlei Einfluß auf die verschlechterte "Impulstreue" bei einer Reflexbox gegenüber geschossenes Gehäuse hat.
Und da kann dessen Dämpfungsfaktor noch so hoch sein, es nutzt ihm nichts, die Reflexbox macht was sie(!) will.
 
Wir warten also noch immer auf deine Erklärung.
Gemach gemach, gut Ding braucht Weile

Immer nur auszurufen dass alles ganz anders ist, die meisten (99,9%) gar nicht wüssten wie das Thema Bassreflex funktioniert, etc. kann es nicht sein.
Da musst du schon noch etwas abliefern :opa:
es hat sich halt so eingebürgert, und ich hab das früher selbst ja auch nicht viel anders geglaubt, bzw. ähnlich gedacht wie die anderen 99,9% auch.
Ich hoffe, ich finde dieses Skript noch, ansonsten muß ich es mit eigenen "einfachen Worten" versuchen.
 
Während sich der Thread hier ja etwas verselbstständigt hat, hat ein Forumsmitglied mich direkt angeschrieben und mir für meine Boxen mehrere Lösungen dargelegt und mit diversen Diagrammen dargestellt.
Ich gehe jetzt pro Box (102l Innenvolumen) auf drei Bassreflexrohre 75 lang.
Danke dafür!
 
Während sich der Thread hier ja etwas verselbstständigt hat, hat ein Forumsmitglied mich direkt angeschrieben und mir für meine Boxen mehrere Lösungen dargelegt und mit diversen Diagrammen dargestellt.
Ich gehe jetzt pro Box (102l Innenvolumen) auf drei Bassreflexrohre 75 lang.
Danke dafür!
Super, sehr schön! :great:

D.h. du sägst aus der Box mit den 4 Löchern ein Loch raus und baust das ausgesägte Loch in die Box ein, die bislang nur 2 Löcher hat, damit beide 3 Löcher haben. :D
 

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