Welche Auswirkungen hat die Gehäusewandstärke bei Boxen?

[Ochsenblut]

An der Aussage von @****** ist schon eine Menge Wahres, aber wer stellt sich schon so eine Bassbox auf die Bühne... Da die Tiefbässe kugelförmig abgestrahlt werden, ist es vom Prinzip her eigentlich legitim, das so zu bauen.

Hmja, oder besser, nein, eigentlich nicht. Im Frequenzbereich unterhalb des Bafflesteps, also im kugelförmig abgestrahlen Bereich, habe ich dann eine komplette Auslöschung, weil der zweite nach hinten gerichtete Speaker ja gegenphasig abstrahlt. Funktioniert leider nicht. Sei denn man macht die Schallwände so groß, dass auch die tiefen Frequenzen gerichtet in den Halbraum abgestrahlt werden. Für einen Fünfsaiter empfielt sich dann eine Schallwanddiagonale von ca. 5,5m...

Überhaupt finde ich, dass das Problem Impulstreue vs. Boxengewicht ein nicht ganz so wichtiges ist. Man kann sich ja folgendes überlegen:
Ein Faital 15PR400 sei in eine Box mit 8,5kg Gesamtgewicht gebaut (=Leichtbau). Die bewegte Masse des Faital inklusive Luftlast (Mms) beträgt 85g, die Vollauslenkung beträgt ca. 6 mm. Ohne jetzt den genauen Impuls auszurechnen kann man einfach die vorhandenen Massen in Relation setzen. Würde die Box auf reibungslosen Rollen stehen oder in der ISS im Weltraum unterwegs sein, so würde die Vorwärtsbewegung der Membran eine Rückwärtsbewegung der gesamten Box erzeugen, und zwar genau im Verhältnis der jeweiligen Massen. In meinem Beispiel ist das Verhältnis 0,085kg / 8,5kg = 0,01. Die Membran würde sich also um 5,94mm nach vorne bewegen, die Box um 0,06mm nach hinten. Wäre die Box doppelt so schwer, würde sie sich um 0,03mm bewegen. Das macht also absolut gesehen wirklich keinen großen Unterschied zwischen Leichtbau und Normal-Bau.
Viel wichtiger finde ich die Steifigkeit der Lautsprecherkörbe und insbesondere die der der Schallwand. Große Schallwände für z.B. zwei 215er schwingen sicherlich mehr als die erwähnten 6/100stel mm bei meiner hypotetischen Leichtbaubox und kosten Energie und somit auch Impulstreue. Die muss man also möglichst steif machen, wenn man das Problem Actio = Reactio adressieren möchte.

 

[Gast76317]

Würde die Box auf reibungslosen Rollen stehen oder in der ISS im Weltraum unterwegs sein,

Flieger, grüß mir die Sonne, grüß mir die Sterne und grüß mir den Mond... ich hab doch nur gezwinkert... Groupies+Zemetsäcke reichen völlig aus.

 

[Stratitis]

Öhm.. Die Speaker müssen gleichphasig abstrahlen! Wären sind gegenphasig, würde das die Taumelbewegung ja noch mehr verstärken.
Aber in der Praxis sinnvoll und für den Anwender akzeptabel umzusetzen wäre irgendwie blödsinn. Dann lieber nen Groupie draufsetzen und ihre leuchtenden Augen bewundern, wenn die Kiste wie irre vibriert

Ich hatte damals mal einen ganz netten Test mit meiner Tecamp L810 und der Mesa Diesel gemacht. Man lege die Box einfach mal mit der Schallwandseite auf einen Teppich und spiele etwas auf dem Bass oder lässt einfach ein bisschen basslastige Mucke laufen. Bei der Tecamp klang das immer noch wie Party im Nebenraum bei geschlossener Tür. Das Gehäuse vibrierte tüchtig und fühlbar mit...
Bei der Boogie war fast nix zu hören.. ein klein bisschen höhere Mitten. Praktisch null Bass. Allerdings kam beim Anheben der Box ein wahres Bassgewitter da raus.
Dabei konnte ich auch feststellen, dass bei gleicher Wattleistung die EV15L Box genau so laut war wie die Tecamp L810 (beide 8 Ohm). Letztere ist ja mit 105dB /1W/ 1m angegeben...
Jede Schallenergie, die über Gehäusevibrationen verloren geht, nimmt den Druck aus dem Sound, weil sich das Gehäuse ja entgegen der Membranrichtung bewegen würde.

Die Boogie besteht aus 18mm dicker Birkenmultiplex und überlebt vermutlich neben den Kakerlaken den nächsten Atomkrieg.
Meine Doppelzehner besteht im Prinzip aus 2x 1x10"-Kammern mit eigenen BR-Tunneln in einem gemeinsamen Gehäuse und aus 15mm Multiplex. Dieser sehr schwingungsarme Aufbau und das leider auch etwas höhere Gewicht erzeugen ein Tiefbassfundament, das manchen 15" richtig alt aussehen lässt. MPX hat gerade im Bass- und Tiefmittenbereich eine sehr hohe innere Dämpfung und Steifigkeit, daß hier kaum Energie entzogen wird und sich auch recht hohe mechanische Q-Werte für die Gehäuse erreichen lassen.

Aber .. wie gesagt.. man hat schwer dran zu tragen...

 

[Ochsenblut]

Aber der hintere ist doch um 180 Grad gedreht....

 

[alice d.]

... noch eine Möglichkeit: Einen ordentlich sackschweren Amp auf die Box stellen

meine anlage wiegt etwa so viel wie ich. und ich bin jetzt nicht der beweglichste und auch nicht leicht zum mitschwingen zu animieren...

Es gibt noch Verbundsperrhölzer/Sandwichplatten, die durch spezielle Mittellagen (Kork, Folien, Waben, Kunststoffe...) auf besondere Eigenschaften (Gewicht, Schall, Wärme, Feuchtigkeit, Brandschutz) hin optimiert werden.

das problem ist die abhängigkeit der parameter: für eine kleine, leichte box wird man schwingstabilität, gewicht und abmessung ansetzen. mit einer 10cm dicken sandwichplatte sind die anderen parameter kein thema. aber wenn die 110 halt auch klein sein soll oder die 810 noch in irgendein auto passen soll...
die sandwichpanele im baubereich gehen mit dem parameter "platz" sehr verschwenderisch um. warum auch nicht? ob man 20cm stahlbeton plus dämmung plus putz verbaut oder 10cm sandwichpanel mit ähnlichen eigenschaften ist bei ner lagerhalle egal. bei ner box hat das panel leider keine vorteile mehr gegenüber den konservativen materialien. vor allem nicht im preis.

 

[Willie]

Ich wollt schon immer mal 'ne Box aus Verbundmaterial bauen.
z.B. aus sowas:

Wie die wohl klingt?

Oder hieraus:

(Tetra Pak)
Hab ma von VW einen Lautsprecher als Werbegeschenk bekommen, dessen Gehäuse war aus so einem Material...

 

[Stratitis]

Aber der hintere ist doch um 180 Grad gedreht....

Ich sag mal.. Im Prinzip wie ein Boxermotor! Beide Membranen bewegen sich gleicher Richtung und der Schwerpunkt bezogen auf das Gehäuse bleibt auf der Stelle.
Bei reinen Subwoofern geht das, aber bei breitbandigen Bässen macht man sich auf der Bühne, im Proberaum oder sonstwo nihct unbedingt Fans, wenn das Ding die MItten und Hochmitten auch noch "volle Möhre" nach hinten abstrahlt.

 

[Stratitis]

Passivmembranen sind auch ein guter Ansatz, wenn bei gegebenem Speaker und Volumen der Bassreflextunnel viel zu lang werden würde. Fakt ist aber auch, dass die Passivmembrane ein erheblich höheres Vd haben muss als der antreibende Speaker. Oft ist eine Passivmembran deutlich größer als der treibende Speaker oder schafft halt erheblich mehr Hub bei gleicher Größe..
Was Mesa da im Walkabout Scout angestellt hat mit einem kleinen 8" Radiator im Downfire (sowas ist ein NoGo, weil der Radi durch seine Masse dann schon nach unten etwas aus der Mittellage durchhängt) plus zusätzlichem backported Reflexkanal, ist mir ein Rätsel. Ich wüsste gar nicht, wie man sowas berechnen sollte. Randall Smith hat wahrscheinlich hin und her probiert, bis er irgendwas gefunden hatte, was ihm gefiel.. unabhängig von irgendwelchen Berechnungen...
Hätte er auf der Rückseite eine weich aufgehängte 12" Passivmembran gehabt, wäre ja alles logisch, aber da hängt ja das Ampmodul rum

 

[ollo]

So, wie versprochen die Rückmeldung. Die Eden war weg (hatte ich schon befürchtet), aber eine Fender Rumble 115 stand noch da. Was soll's, ein Test schadet ja nicht. Bei leiser und mittlerer Lautsärke gespielt klang die gar nicht übel. Aber bei höherer Lautstärke habe ich an Hans denken müssen:

Die Mitten durchdringen wegen der niedrigen Dämpfung vom Gehäuse das Material und klingen aufdringlich überbetont.

Selbst mit abgeschaltetem Horn wurde das lästig. Jetzt weiß ich zumindest mal was ich nicht brauche.

Und jetzt? Eine FMC 115M Neo?

 

[FMC]

Wohnst Du weit weg? Ansonsten schicken lassen und im Ü-Raum unter realbedingungen testen. Wenn nix gefalle, schicke zuruck, bekomme Geld wida.

 

[ollo]

Wohnst Du weit weg?

Zu weit für einen Besuch …

Wenn nix gefalle, schicke zuruck, bekomme Geld wida.

Echt? Du hast zwei von den kleinen auf Lager – ich schlafe mal drüber. Soll ich im Falle eines Falles anrufen oder das Onlineformular nutzen?

 

[Holzwurm]

...das problem ist die abhängigkeit der parameter: für eine kleine, leichte box wird man schwingstabilität, gewicht und abmessung ansetzen. mit einer 10cm dicken sandwichplatte sind die anderen parameter kein thema. aber wenn die 110 halt auch klein sein soll oder die 810 noch in irgendein auto passen soll...
die sandwichpanele im baubereich gehen mit dem parameter "platz" sehr verschwenderisch um. warum auch nicht? ob man 20cm stahlbeton plus dämmung plus putz verbaut oder 10cm sandwichpanel mit ähnlichen eigenschaften ist bei ner lagerhalle egal. bei ner box hat das panel leider keine vorteile mehr gegenüber den konservativen materialien. vor allem nicht im preis.

Jop, schon klar. Jedoch meinte ich bei meinen Ausführungen mit "Sandwichplatte" keine dezimeterstarken Trapezblech-PU-Panele für Stahlhallen etc. Die von mir angesprochenen Verbundplatten gibt es auch in brauchbaren Stärken ähnlich dem verwendeten Multiplex. Sie werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt wie zB. für Innenausbau bei wenig Platz (Kabinen, Schiffsbau, Wohnmobile, Messebau...) oder als Vorsatzschale mit der jeweiligen Eigenschaft im Innenausbau. Dort werden viele verschiedene Schichten für ihre Anwendungsbereiche kombiniert.
Ich meine, die GK Take 5 ist aus Leichtbauplatten, die dafür etwas dicker sind...?

Beim Preis und der allgemeinen Praxistauglichkeit hast du aber recht. Ich schrob ja schon: FU und fertig. Birke ist stabil, Pappel leicht...

 

[FMC]

@ollo, einfach mal anrufen, das spart viel Schreiberei bei der Beratung. Bestellen dann bitte immer über das Formular.

 

[ollo]

@FMC : Mit dem anrufen wird es noch etwas dauern, ich habe gerade andere Probleme … Ich melde mich sicher!

Grüße und Danke für das nette Angebot!

 

[FMC]

Gerne geschehen!

 

[E-A-D-G]

Hmja, oder besser, nein, eigentlich nicht. Im Frequenzbereich unterhalb des Bafflesteps, also im kugelförmig abgestrahlen Bereich, habe ich dann eine komplette Auslöschung, weil der zweite nach hinten gerichtete Speaker ja gegenphasig abstrahlt. Funktioniert leider nicht. Sei denn man macht die Schallwände so groß, dass auch die tiefen Frequenzen gerichtet in den Halbraum abgestrahlt werden. Für einen Fünfsaiter empfielt sich dann eine Schallwanddiagonale von ca. 5,5m...

Überhaupt finde ich, dass das Problem Impulstreue vs. Boxengewicht ein nicht ganz so wichtiges ist. Man kann sich ja folgendes überlegen:
Ein Faital 15PR400 sei in eine Box mit 8,5kg Gesamtgewicht gebaut (=Leichtbau). Die bewegte Masse des Faital inklusive Luftlast (Mms) beträgt 85g, die Vollauslenkung beträgt ca. 6 mm. Ohne jetzt den genauen Impuls auszurechnen kann man einfach die vorhandenen Massen in Relation setzen. Würde die Box auf reibungslosen Rollen stehen oder in der ISS im Weltraum unterwegs sein, so würde die Vorwärtsbewegung der Membran eine Rückwärtsbewegung der gesamten Box erzeugen, und zwar genau im Verhältnis der jeweiligen Massen. In meinem Beispiel ist das Verhältnis 0,085kg / 8,5kg = 0,01. Die Membran würde sich also um 5,94mm nach vorne bewegen, die Box um 0,06mm nach hinten. Wäre die Box doppelt so schwer, würde sie sich um 0,03mm bewegen. Das macht also absolut gesehen wirklich keinen großen Unterschied zwischen Leichtbau und Normal-Bau.
Viel wichtiger finde ich die Steifigkeit der Lautsprecherkörbe und insbesondere die der der Schallwand. Große Schallwände für z.B. zwei 215er schwingen sicherlich mehr als die erwähnten 6/100stel mm bei meiner hypotetischen Leichtbaubox und kosten Energie und somit auch Impulstreue. Die muss man also möglichst steif machen, wenn man das Problem Actio = Reactio adressieren möchte.

Soweit ich Tech-Mech als Elektrotechniker noch richtig in Erinnerung habe sollte die Bewegung der Box bzw. Schallwand der Lautsprecherbewegung um ca. 90 Grad nacheilen.
Maßgeblich entscheidend für den Lautstärkeeindruck und und Klangfarbe ist zudem ja nicht der erste Moment des Attack sondern eher der eingeschwungene Ton, frühestens ab ca. 1/10 sec. nach Attack.
Das Ohr hört als Lautstärke zudem nicht die Maximalauslenkung des Lautsprechers sondern die Schallschnelle, und die ist am höchsten in den Signalnulldurchgängen oder auch wenn sich der Vektor der Schallschnelle innerhalb einer Periode ändert was sehr typisch ist für Musiksignale. Musiksignale können zudem mehr als nur zwei Nulldurchgänge pro Periode aufweisen.
Vereinfacht kann man aber schon sagen dass das Ohr die "Lautheit"um 90 Grad nacheilend zu den Maxima der Lautsprecherauslenkung hört.
Oder vereinfacht, ist das Signal ein Sinus dann hört das Ohr einen Cosinus.

Eine zu leichte Box wird mit der kompletten Schallwand also um ca. 180 Grad dem Vektor der Schallschnelle entgegenwirken.

Wenn einem Bass-Signal die 1. und 2. Harmonische weggenommen wird die ja sehr stark verantwortlich ist für den gehörten Basseindruck wird dennoch nicht das "Summensignal" gleich um die Hälfte einbrechen.
In wieweit die berechnete Actio Reactio Bewegung ausreichend sein kann um die wichtige 2. Harmonische zu elimieren kann ich so nicht sagen.
In der Signalkurve selbst wird man aber definitiv nicht allzuviel Unterschied erkennen können wenn rein nur die 2. Harmonische im Spektrum um -3dB abgesenkt wird

Ich denke die Erscheinung die der Hans an der Ultraleicht-Bassbox feststellen konnte hat mehrere Ursachen.
Zum einen die Tendenz dass die komplette Schallwand dem Vektor der Schallschnelle
entgegenwirkt, und zwar hauptsächlich im Bassbereich da ja dort die Energiedichte am höchsten ist (auch dann wenn der EQ auf Einstellung flat steht). Zum anderen denke ich dass Partialresonanzen auf der zu labilen Schallwand für partielle Auslöschungen und Betonungen führen die den Frequenzgang verfärben. Zumindest dürfte der Sound undiffernziert und unausgewogen besonders bei höheren Lautstärken.

 

[FMC]

Die Schallwand ist massiv aus 15mm Pappel, das wollte ich dann doch nicht ändern. Die wiegt ja eh fast nichts.
Die Schallwand hat auch von den Verstrebungen her die gleichen Bedinungen wie beim Normalbau. Sie ist mit der Rückwand über ein Brett verbunden. So wie auch alle gegenüberliegenden Wände miteinander Verbunden sind von diesen Kreuzstreben gehen dann 4 cm hohe Brettchen nach außen. Eine grobe Wabenstruktur.
Ich hab erst vor ein paar Tagen wieder an dem Ding rumgemacht. Bisschen die Dämmung geändert. Speaker künstlich gealtert.
Ist schon ein wenig besser aber immer noch kein Vergleich zum normalen Gehäuse, In den unteren Lagen geht das vielleicht gerade noch aber ab dem 5 Bund klingt es dann auch immer substanzloser. Je leichter desto Hüpf. Man hört es einfach dass dem Speaker Energie entzogen wird.

 

[E-A-D-G]

Gedankengang,
wenn rein nur der hohe Peak Pegel im allerersten Moment des Attack gedämpft würde aufgrund Actio=Reacto dann würde man das überhaupt nicht hören können.
Die ersten 1/10 sec der Einschwingphase lassen sich allemal problemos mit -10dB bedämpfen ohne dass es überhaupt irgendwie nachteilig empfunden wird (ist ja auch gängige Anwendungspraxis bei Musikerendstufen).

Ich versuche mir den spürbaren Verlust im Bassbereich gerade technisch mechanisch als eine Art Saugkreis vorzustellen der (mehr oder weniger) schmalbandig im unteren Frequenzbereich wirkt und dem Signal Leistung entzieht (ähnlich wie signaltechnisch mit Terzband-EQ möglich).
Würde auch erklären warum der Effekt ab dem 5. Bund aufwärts noch auffälliger wirkt

Wäre der Leistungverlust gleichmässig über den gesamten Frequenzbereich verteilt dann wäre nur der Wirkungsgrad schlechter (theoretisch betrachtet).
Klanglich würde sich dann ja eher kaum was verändern.

 

[FMC]

Das kann gut sein dass es den Attack gar nicht so richtig betrifft. Es ist auf jeden Fall so dass es einfach völlig anders reagiert als mit massiverer Bauweise. Es fehlt einfach das Dicke im Ton, Mitten sind leicht plärrig und leiser ist die Kiste auch ein wenig.

 

[E-A-D-G]

Da der mechanische Reibungskoeffizient von der Frequenz weitgehend unabhängig ist (siehe Analogie Ohmscher Widerstand) sollte mit zunehmenden mechanischen Auslenkungen natürlich der Verlust höher werden. In der Umgebung einer Resonanz werden die Aulenkungen naturgemäss höher und werden (prinzipiell) ja nur durch die (inneren) Reibungsverluste daran gehindert die berühmte Resonanzkatastrophe zu gehen.

Mit deutlcih verminderter Boxenmasse sollten sich Resonanz (oder Resonanzen?) der "Kiste" auch zu deutlich zu höheren Frequenzen hin verschieben
Und je nach Güte bzw. Dämpfung wirkt die Resonanz ja auch breitbandiger und flacher (hohe Dämpfung) oder eher "partiell" und stark (schwache Dämpfung.
Lasse mich gerne korrigieren wenn die theoretische Betrachtung fehlerhaft sein sollte.
Die Vordiplom-Prüfungen liegen Jahrzehnte zurück und ich bin halt eher Kupferwurm denn Statiker.

Vielleicht ist ja ein erfahrener Maschbauer unter uns der die ganze Materie gut beherrscht?