Autor Thema: Bau eines Helmholtzresonators  (Gelesen 52559 mal)

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Offline inthro

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Bau eines Helmholtzresonators
« am: 07. Jan. 2007, 13:04 »
Hallo,

hier mal zu einem weiteren komplizierten Thema der Akustik, zu keinem anderen Thema habe ich unterschiedlichste Aussagen und Angaben gefunden.

Aber wie heisst es so schön....Versuch macht klug.

Eine Definition: http://www.uni-essen.de/ibpm/Bauphysik-Interaktiv/nh_sh_helmholtz1.htm

Für den ambitionierten Selbstbauer gibt es einige Berechnungstools im Netz. Auch in "Fach"zeitschriften gibt es immer wieder mal Bauanleitungen mit einhergehenden Erklärungen zur Wirkungsweise. Diese jetzt hier anzuführen, oder gar zu diskutieren, würde den Umfang dieses Bauvorschlages sprengen.

In der Ausgabe 1/2007 des "Recording Magazin" ist ein Bauvorschlag vorgestellt. Auch mit recht umfangreichem Hintergrundwissen. Dazu will ich an dieser Stelle aber nicht näher eingehen, hoffe aber, dass das Thema Wirkungsweise und Wirkungseinflüsse hier später noch zur Diskusion kommt.

Ich habe den HR (Helmholtzresonator) genau nach den Angaben des Recording Magazin gebaut. Er hat ein Nettovolumen von 250 Litern (45x45x124) und ist auf 44 Hz abgestimmt. Bei dieser Frequenz habe ich eine starke Überhöhung am Hörplatz.
Leider beinhaltet das Rechenbeispiel einen Fehler, der zu einer völlig falschen Absimmung führt. Gut, dass Kontrolle besser als Vertrauen ist.
Nach Richtigstellung der Formelwerte landete ich bei drei Öffnungen a 65 mm. Also erst mal Leim und Akkuschrauber zur Hand....




Da ich inzwischen über die Möglichkeit der Überprüfung durch Messung verfügen, wurde der HR natürlich erst mal gemessen. Mit den drei Öffnungen a 65 mm kam ich auf eine Resonanzfrequenz von 35 Hz. Also doch um Einiges daneben. Nach Erweiterung der Öffnungen auf 75 mm kam ich immerhin auf 40 Hz. Nur zu Testzwecken habe ich noch zwei Löcher a 45 mm gebohrt -> 45 Hz



In dem Recording Magazin ist von einem Mindestdurchmesser der Öffnungen von 50 mm die Rede. Da das Ganze schon wieder in Try&Error ausartete, habe ich so lange rumprobiert, bis ich schlussendlich bei drei Öffnungen a 10 mm landete. Korrekturen bei der Abstimmungsfrequenz kann man auch sehr gut mit der Rohr/Öffnungslänge vornehmen. Dazu habe ich normales HT-Rohr (Abwasserrohre) verwendet. Zwei der drei Öffnungen haben eine Rohrlänge von 8 cm.
Das komische dabei ist, dass mit zunehmender Oberfläche der Öffnungen anscheinend auch der Wirkungsgrad sinkt. Entgegen den Behauptungen der Zeitschrift.

Aber nun zum Praxisteil.

Seinen Platz hat er hinter der Couch gefunden. Alles andere wäre inakzeptabel, da solch ein Kasten nicht grad als optisch akzeptabel durchgeht. Ich habe zwei Varianten versucht. Einmal mit den Öffungen nach oben (zur Decke zeigend) und einmal mit den Öffungen in Richtung couch. Erstere hat sich als wesentlich effektiver herausgestellt.

Messung (nicht entzerrt) am Hörplatz (ca 90 dB)




Der HR hat der 44 Hz Mode ca 3 dB genommen. Zwar nicht ganz der erhoffte Effekt, aber immerhin. Es gibt unzählige Einflussfaktoren, zu denen sich die Fachleute unterschiedlich äussern. Es ist von einem genauen Abstimmen der Grösse eines HR auf das Volumen des Raumes die Rede, von Mündungskorrekturen (Luftverwirbelungen an den Öffnungen) usw.
Als ziemlich genaues Berechnungstool hat sich dieser Link aufgezeigt: http://www.mhsoft.nl/Helmholtzabsorber.asp



Grüsse Andy
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Offline Tympanum

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #1 am: 11. Jan. 2007, 08:27 »
...und "Andy - Die Vierte"... ein Toast auf den 'RA-DIY-Papst' ->  :resp: und vielen Dank!  :;054

LG, Nicki
°~...der Ton macht die Musik...~°

Offline inthro

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #2 am: 11. Jan. 2007, 09:12 »
Hallo Nicki,

*rotwerd*....

ist doch nur ne Holzkiste.....  :,010



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Offline inthro

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #3 am: 13. Jan. 2007, 13:06 »
@ Oliver,

wenn du Zeit und Lust hast, würde ich gern die undurchsichtige Geschichte rund um den HR hier weiter führen.

Was mich erst mal interessiert, ist die Stimmigkeit der veschiedenen Onlinerechner. Die mhsoft.nl Seite ist grad nicht zu erreichen. Deshalb habe ich mir mal den Strassacker Rechner vorgenommen.

Ich weiss jetzt aber leider nicht, ob ich die Öffnungen meines HR mitteln kann. Ich habs einfach mal getan.

Das heisst, mittlere Rohrlänge wäre dann [(8+8+1,9)/3] 6 cm. Ich habe die Oberfläche der drei Öffnungen zusammengerechnet [Wurzel aus (Gesamtoberfläche/Pi)]mal 2, und lande dann bei einem Durchmesser von 18,1 cm.

Diese Werte dann in den Onlinerechner eingegeben...gibt der eine Resonanzfrequenz von 38,7 Hz aus. Also auch nicht passend.

Jetzt ist die Frage, inwiefern sich die Mündungskorrektur noch in die Berechnung eindrängt. Bei drei Öffnungen, anstatt nur einer (wie bei den Onlinerechnern der Fall) muss sich das ja dann wohl doch bemerkbar machen. Du hattest dir doch dazu mal Gedanken gemacht.....?


Die andere Sache, die mich noch wurmt, ist die Wirkungsweise eines HR. Da war, für mich, das letzte Wort auch noch nicht gesprochen....



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Offline rossi

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #4 am: 13. Jan. 2007, 14:11 »
hallo andy,

öhhhh ... stimmt, das hatte ich zwischendurch "verdrängt" ... öhhhh   :;055


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oliver

Offline inthro

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #5 am: 13. Jan. 2007, 14:21 »
Hat ja keine Eile. Mich interessiert es halt nur.

Ich hoffe, Robert (Poison Nuke) springt noch mit auf. Vielleicht hat ja Joachim auch mal ein Minütchen Zeit.

Auch die Abhängigkeit der Gösse des HR vom Raumvolumen hab ich noch nicht kapiert....


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Offline rossi

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #6 am: 13. Jan. 2007, 15:30 »
hallo andy,

Auch die Abhängigkeit der Gösse des HR vom Raumvolumen hab ich noch nicht kapiert ...

auf die schnelle erklärt, so: unser raum hat bei einer bestimmten frequenz seine überhöhung, die sich wiederrum über eine gewisse bandbreite streckt. und jetzt brauchen wir einen HR, der auf diese frequenz (f) und bandbreite (Q = güte) abgestimmt ist.

wir müssen das pferd jetzt also umdrehen (oder wie war der spruch, dass man das pferd von hinten herum einzäunen muss ) und zuerst die güte des HR herausfrickeln um daraufhin die richtigen löcher für das HR-volumen zu bestimmen ... oh je ... ungefähr so halt. das bekomme ich schon hin 

einen groben überblick bekommst du hier: Zur Dimensionierung von HELMHOLTZ-RESONATOREN und hier (in der browsersuche nach 'güte' suchen).
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oliver

Offline PTF 2012

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #7 am: 13. Jan. 2007, 18:08 »
Hallo,

also wie ich das sehe, wird für eine Problemfrequenz eine Dickbassfalle gebraucht, oder wie? Und 250 Liter? Wer stellt sich da so ein Monstrum hin? Das erscheint mir etwas viel. Gute Ergebnisse erzielt man schon mit Grössen zwischen 30 und 40 Litern. Dazu gibt es eine Berechnungsformel:

Lr = (n*94170 / V*Fb²)*r² - 1,463*(1/n²)*r

Lr = Rohrlänge
n = Anzahl der Rohre
r = Radius der Rohre
V = Nettovolumen der Bassfalle in Liter
Fb = Resonanzfrequenz, die es zu vernichten gilt (ermitteln per Testsignal oder Sinusgenerator)

Gruß
BERND
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Offline inthro

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #8 am: 13. Jan. 2007, 18:22 »
Hallo Bernd,

diese Riesenkiste verschwindet hinter der Couch und fällt auch nicht weiter auf. Es war auch eher ein Experiment, als eine gezielte Massnahme.

Trotz der Grösse wurde der Mode (44 Hz) nur 3 dB genommen. Ich fand das für diese Grösse ein bischen wenig.

Formeln gibt es ja so einige. Auch welche, die noch mit anderen Faktoren, wie z.B. der Mündungskorrektur, arbeiten. Auch einige Onlinerechner.
Ich habe die Abstimmung des HR mittels Messungen vorgenommen, das erschien mir am zuverlässigsten.
Ich habe noch keine Formel gefunden, die bei meiner Bauweise auf das erreichte Ergebnis gekommen wäre. Daher die Fragen.


@ Oliver


also gibt es einen Zusammenhang zwischen dem Durchmesser (oder Oberfläche) der Öffnung(en) und der Güte eines HR?

In der Recording Magazin war die Rede davon, dass eine Öffnung nicht kleiner als 5 cm im Durchmesser sein sollte. Meine Messungen sagen mir aber (so ich das jetzt richtig interpretiere), dass die Güte eines HR mit zunehmender Oberfläche der Öffnungen sinkt....?



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Offline rossi

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #9 am: 13. Jan. 2007, 18:53 »

Und 250 Liter? Wer stellt sich da so ein Monstrum hin? Das erscheint mir etwas viel.

hallo bernd,

dickbassfalle ist ja mal ein cooler ausdruck.

250 liter volumen lassen sich auch schlank in einer ecke vom boden bis zur decke mit der grundfläche eines dreiecks realisieren. und je nach raum müssen es vielleicht gar nicht mal 250 liter sein. da bin ich ja noch am experimentieren.

@ andy, ich muss mir die notizen nochmal durchsehen.
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oliver

Offline gto

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #10 am: 14. Jan. 2007, 00:59 »
Und Bernd, sorry aber solange ich keine vorher nachher Messungen sehe glaube ich da nix mehr, und schon gar nicht an ein bemerkenswertes Ergebnis bei 30-40 Liter.
Eine nennenswerte Effizienz würde ich da höchstens bei einer entsprechenden Stückzahl, die dann in Summe auch ein ordentliches Volumen ergeben, erwarten.
Sorry, sollte keine Anmache sein, ist aber leider ein Thema wo Theorie und Praxsis selten übereinstimmen. Selbst über die Wirkungsweise scheint man nicht mal in der Fachwelt einig, siehe Artikel im Recording Magazin.
Auch habe ich bislang, ausser unseren eigenen, noch kaum wo gut dokumentierte nachvollziebahre Ergebnisse finden können. Wenns so einfach wäre, gäbe es die sicher öfter.  :;025.

Grüsse Gerd

Offline PTF 2012

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #11 am: 14. Jan. 2007, 09:57 »
Gerd, sorry,

glaub' was Du willst. Zwei hatte ich selbst gebaut (Bauanleitung und Formel von R. Gauder) und die haben - jeder für sich, nicht zusammen - hervorragend funktioniert. Ich weiss ja nicht, was ihr wollt, aber bei 8-10dB Erhöhung ist natürlich auch der machtlos. Dann macht mal schön weiter mit "try & error", ich halte Euch nicht auf. Wollte nur eine Möglichkeit aufzeigen. Aber ich merke schon, die "steirschen Eichen" kommen nicht von ungefähr (ist auch nicht böse gemeint).

Gruß
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Offline inthro

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #12 am: 14. Jan. 2007, 12:17 »
Hallo,

also wie ich das sehe, wird für eine Problemfrequenz eine Dickbassfalle gebraucht, oder wie? Und 250 Liter? Wer stellt sich da so ein Monstrum hin? Das erscheint mir etwas viel. Gute Ergebnisse erzielt man schon mit Grössen zwischen 30 und 40 Litern. Dazu gibt es eine Berechnungsformel:

Lr = (n*94170 / V*Fb²)*r² - 1,463*(1/n²)*r

Lr = Rohrlänge
n = Anzahl der Rohre
r = Radius der Rohre
V = Nettovolumen der Bassfalle in Liter
Fb = Resonanzfrequenz, die es zu vernichten gilt (ermitteln per Testsignal oder Sinusgenerator)

Gruß
BERND


Hallo Bernd,


Ich nehme an, die Längenangaben in der Formel sind in Metern gedacht? Dann kommt die Formel sogar ganz gut hin. Ich lande dann (bei meinem HR) bei einer Rohrlänge von 5 cm. Gemittelte Ist-Rohrlänge bei mir 6 cm.
Ich werde mal noch drei Rohre á 5 cm machen und dann noch mal messen. Das wäre dann die erste Formel, die auf das gleiche Ergebnis kommt, welches ich mittels Messungen erreicht habe.

Try&Error ist es nur geworden, weil die Formel, die ich verwendet habe, nicht aufging. Um das den ambitionierten Selbstbauern zu ersparen, schreibe und frage ich hier. Auch die Güte eines HR zu errechnen, macht Sinn, wenn man wissen möchte, wieviel Volumen ich von meinem Raum opfern muss, um eine x-Überhöhung zu planieren. Auch die Abhängigkeit verschiedener Faktoren in Bezug auf den Wirkungsgrad/Güte ist interessant.
Also lieber kleinere Öffnungen oder grosse? Besser eine oder mehrere Öffnungen? Sprich maximale Wirkung aus dem zur Verfügung stehenden Resonatorvolumen zu holen.

Darum gehts hier. Nicht um das Pflegen fiktiver Try&Error-Vorlieben  :;025 Der Weg ist zwar mit sehr interessanten Erkenntnissen gespickt, aber mir wäre es auch lieber gewesen, ich hätte nach einer stimmigen Anleitung gebaut und einen geraden Weg zur Verfügung gehabt.



Grüsse Andy
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Offline Kea Audio

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #13 am: 16. Jan. 2007, 01:14 »
Habe das schon wo anders gepostet aber dann diesen Strang entdeckt, also hier nochmals:

Hier ein link zum Thema Helmholtzresonator:

http://forum.studiotips.com/viewtopic.php?t=94&highlight=helmholtz+qfactor

es ist anscheinend so, dass ettliche Seiten falsche Formeln und Berechnungsprogramme benutzen!!!

Auch die in dem anderen Thread genannt Webseite hat Fehler!!
http://www.mhsoft.nl/Helmholtzabsorber.asp

sowie die Webseite: http://www.tmr-audio.de/faq.htm#al7

die Formel sollte genauer wie folgt lauten (Abweichung ist nicht gross)

f = 172,71 * Wurzel(A/(V * (l + (0,732 * r))))   

mit
f = Frequenz [Hz]
V = Volumen des Resonators [in liter]
l = Länge des Kanals in [in cm]
A = Fläche des Kanals ( = pi * r*r)
r = Radius der Fläche des Kanals [in cm]
pi = 3.1416

Dies ist die Standardformel zur Berechnung, wobei der Wert von 0,732 empirisch ermittelt ist und stark von der Form des Kanals abhaengt und hierbei auch nur fuer runde Rohre so gilt. Bei Schlitzen ist der Wert etwas zu aendern.

Die folgende Formel ist allerdings voellig falsch und nicht zu verwenden!!

Q = 2 × pi × sqrt(V × (l/A)³)
und f/(f2 -f1) = 2 × pi × sqrt(V × (l/A)³)
{daraus wuerde folgen fuer die Bandbreite: (f2 -f1) = f /  (2 × pi × sqrt(V × (l/A)³)), Anmerkung von mir}
mit
Q = Güte
V = Volumen des Resonators [m³ = cm³/1000000]
l = Länge des Kanals in [m = cm/100]
A = Fläche der Kanalöffnung [m² = cm²/10000]

Der Text sagt: "Die größte Schallabsorptionsfläche A bei gleichzeitiger Breitbandigkeit erreicht man, wenn das Resonatorvolumen V möglichst groß gewählt wird."
Da die Guete reziprok zur Bandbreite ist und die Guete laut obiger Formel mit wachsendem Volumen auch groesser werden wuerde, waere demnach die Bandbreite mit wachsendem Volumen kleiner. Dies widerspricht sich offenbar.

Die Bandbreite wird tatsaechlich groesser mit wachsendem Volumen, jedoch sollte keine Abmessung groesser als die Wellenlaenge sein. Wenn moeglich sogar kleiner als lambda/4.
Die Bandbreite wird aber auch groesser durch Verluste, sei es durch Undichtigkeiten im Gehaeuse, sowie Reibungsverluste im Rohr. Erstere sind jedoch wesentlich entscheidender und werden in obiger Formel ueberhaupt nicht eingeschlossen, sodass diese Werte fuer Q in der Praxis nie erreicht werden koennen (selbst wenn man die Formel umdrehen wuerde).
In der Praxis laesst sich die Guete nicht errechnen sondern muss messtechnisch erfasst werden!

Offline inthro

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #14 am: 16. Jan. 2007, 20:13 »
Hallo Joachim,

danke für deine Ausführung. Kann man, bei mehreren Öffnungen die Oberfläche einfach addieren? Dann würde ich die Formel an meinem Beispiel mal ausprobieren.

Gibt es Richtlinien, was die minimale und maximale Öffnungsfläche angeht (vielleicht in Längenmass aus Radius oder Durchmesser)? Wie ist deine Meinung, was den Effekt mehrerer Öffnungen angeht? Lieber eine grosse, oder mehrere kleine?

Nach meinen Messungen nimmt der Wirkungsgrad bei zunehmender Oberfläche der Öffnungen ab...


Grüsse Andy
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Offline Kea Audio

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #15 am: 16. Jan. 2007, 20:47 »
Hallo Andy, das kann man so einfach nicht sagen.
Es ist klar dass wenn man die Oeffnung des HR extrem (unendlich) klein macht, dieser nicht mehr wirken kann, also ist extrem klein schon mal schlecht. Rohre wiederum haben praktisch die groesste Oeffnung die in dem Fall moeglich ist und einen sehr guten Wirkungsgrad!. Dabei spielt aber auch offensichtlich die Laenge des Rohres eine Rolle, dh es muss wesentlich laenger als breit sein (leuchtet ja auch ein). Dh die Tiefe des Volumens hinter dem HR hat auch einen Einfluss nicht nur das Volumen.
Ein HR hat einen Absorptionsradius der von der Wellenlaenge abhaengt und ist ein Vielfaches des Oeffnungsradiuses (habe dafuer auch eine recht komplizierte Formel) Dh dass wenn die Oeffnungen zu dicht beeinander sind sich dadurch keine Verbesserung des Wirkungsgrads entsteht (wenn in beiden Faellen die gesamte Oeffnungsflaeche gleich gross bleibt). Man muss bei mehreren Rohren auch aufpassen, dass man dann auch die Laengen der einzelnen Rohre verlaengert! Und zwar nicht genau das doppelte bei 2 Rohren sondern mehr als die doppelte Laenge!
Dadurch entstehen aber mehr Reibungsverluste, sodass ich bei 1 Rohr bleiben wuerde.

Auch mehrere Rohre verschiedener Laenge die auf ein gemeinsames Volumen wirken beeinflussen sich wobei sich die Rohre mehr oder minder addieren und eine neue Resonanzfrequenz ergeben, NICHT aber mehrere Resonanzfrequenzen (das ist ein weit verbreiteter Irrtum). Wenn man mehrere Frequenzen will muss man jeweils auch eigene Volumina einsetzen.
Wichtig ist vor allem dass der HR DICHT ist!

Praktisch wuerde ich die HR's mindestens 1 meter voneinander entfernt aufstellen. Es ist sowieso besser mehrere kleinere an verschiedenen STellen im Raum aufzustellen als einen riesigen an nur 1 STelle...

Die Rohrlaengen sollten nicht zu gross sein wegen der Reibungsverluste. Als praktischen Wert wuerde ich so um die 5-20cm anstrebenn und Oeffnungsradien von 2-5 cm (durmesser 4-10cm). Volumen 40-100liter jeweils (aber eben schon mehrere). Man sollte auch immer etwas Wolle in den HR tun, weil dieser ja selbst auch eine grosse Abklingzeit hat und somit sogar noch Nachhall dazufuegen kann wenn der Q-faktor zu gross ist! Ausserdem macht in das auch noch breitbandiger (allerdings geht der Wirkungsgrad dann runter aber das muss man in Kauf nehmen).

Offline Kea Audio

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #16 am: 16. Jan. 2007, 20:50 »
ist uebrigens interessant, dass du sagst bei deinen MEssungen geht der Wirkungsgrad mit groesserer OEffnungsflaeche runter... ???
Das solltest du mal genauer nachforschen, ob das wirklich an der Oeffnungsflaeche liegt oder nicht an etwas anderem!

Offline inthro

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #17 am: 16. Jan. 2007, 21:28 »
Hallo Joachim,

sehr interessant, das alles!

Mich fasziniert dieses augenscheinlich eigentlich doch einfache, aber doch so komplexe Thema. Deswegen auch der ganze Aufriss  :;025

Das es Sinn macht, mehrere kleine zu platzieren, als einen grossen, leuchtet ein. Ich wollte aber keine Kisten sichtbar in meinem Wohnzimmer (vielleicht verständlich), deshalb habe ich einen grossen gebaut. Auch achte ich auf akustische Symetrie. Irgendwann ist ein seperater Hörraum fällig, da kann ich mich dann austoben, ohne auf Optik Rücksicht zu nehmen.

In meinem ersten Beitrag ist eine Messung, die verschieden grosse Öffnungen. Desto grösser die Öffnungen wurde, desto geringer der "Resonanzpegel" (habe jetzt kein Wort dafür) im Innern des Resos. Daher die Vermutung, dass auch der Wirkungsgrad abgenommen hat.

Ich habe eben die Öffnungen noch einmal verändert. Jetzt sind alle drei gleich (r= 5,3 cm; l= 6cm). Somit sollte auch ein rechnerische Herleitung möglich sein.

Messaufbau folgend:




Es scheint zu passen, dass man die Rohrlängen mitteln kann. Die Resonanzfrequenz hat sich nicht verändert (ca 1 Hz).


Vielen Dank für deine Zeit!

Vielleicht noch eine kleine Frage...?

Wie wirkt denn ein HR nun eigentlich? In einem Magazin (Recording Magazin) war von Erzeugung gegenphasiger Schallenergie, die dann zur Auslöschung der entsprechenden Frequenz sorgt. Andere Quellen reden von dem Feder-Masse-Prinzip und damit einhergehender Absorption im Innern eines HR. Diese "Stimmen" sprachen sich auch für eine Füllung eines HR mit dämpfenden, porösen Materialien. Ich habe das mal versucht, aber der Wirkungsgrad sinkt dadurch drastisch.
Alles sehr verwirrend.


Viele Grüsse Andy



 
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Offline inthro

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #18 am: 16. Jan. 2007, 21:31 »
Oliver,


vergiss den Einfluss der MK bei der Abstimmung eines HR. Ich habe mal zwei Varianten durchprobiert. Eine einseitig geflanschte und eine beidseitig geflanschte. Kein Unterschied!

Mag vielleicht sein, dass die MK Auswirkung auf die Wirkung eines HR hat, auf die Abstimmung sicher nicht.

Messung siehe einen Beitrag zurück....


Grüsse Andy
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Offline rossi

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #19 am: 16. Jan. 2007, 23:39 »

Ich habe eben die Öffnungen noch einmal verändert. Jetzt sind alle drei gleich (r= 5,3 cm; l= 6cm). Somit sollte auch ein rechnerische Herleitung möglich sein.



Es scheint zu passen, dass man die Rohrlängen mitteln kann. Die Resonanzfrequenz hat sich nicht verändert (ca 1 Hz).

ich habe nun alle werte in die formel von joachim gepackt:

V = 250 [in liter]
l = 6 [in cm]
A = 3 löcher á 5,3 cm (= pi*r² = pi*5,3² = 88,25*3 [weil 3 löcher] = 264,74)
r = 5,3 [in cm]
pi = 3.1416

werte eingesetzt: f=172,71*Wurzel(264,74/(250*(6+(0,732*5,3))))

einen kleinen moment bitte ... ... = 56,54 Hz. stimmt das ergebnis mit den messungen überein?
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lieben gruß
oliver

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #20 am: 17. Jan. 2007, 03:47 »
ob das stimmt wuerde mich jetzt auch interessieren....

@Inthro: das mit dem Wirkungsgrad hast du glauch ich in den falschen Hals bekommen, der Resonanzhuegel zeigt nur indirekt den Wirkungsgrad, den muss man ausrechnen bzw ausserhalb messen!

Ja der HR entzieht dem auesseren Schallfeld Energie, die er allerdings wieder nach aussen ABGIBT! Deshalb ist die Messung des Huegels innen nicht massgebend fuer den Wirkungsgrad! Ohne Wolle erreichst du eventuell sogar eine Verlaengerung des Nachhalls bei der Frequenz. Also Absorption im Innern ist noetig, den die Schallenergie die in das INnere gelangt muss ja irgendwie vernichtet werden (in Waerme umgewandelt) sonst wieder sie wieder nach draussen abgestrahlt, so funktioniert es ja auch bei einer BR box, da wird einiges nach aussen abgestrahlt.
Die wolle sollte nicht zu nahe an der Rohroeffnung sein sondern in der Mitte des Gehaeuses...

Bei den MEssungen im INnern mit verschiedenen Rohrdurchmessern, hast du da immer die gleiche Fres gehabt? Denn nur dann kann man vergleichen. Und wie gesagt miss lieber aussen am Rohr als innen. Innen kannst du nur die Fres ablesen sowie die Bandbreite aber nicht die Wirkung, aussen schon eher, jedenfalls qualitativ. Am REsonanzhuegel solltest du mal die Bandbreite messen bei verschiedenen Oeffnungsflaechen, das waere interessant...

Und wie gesagt ein grosses Rohr hat einen besseren Wirkungsgrad als 3 stueck und man kann die Laenge nicht einfach verdoppeln bei verdoppelung der Anzahl der Rohre!! Das stimmt sonst nicht.

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #21 am: 17. Jan. 2007, 03:53 »
Uebrigens ist die Effizienz eines Absorbers um so groesser je laenger der Nachhall ist. Oder anders gesagt. wenn der Nachhall eh schon recht kurz ist muessen viel mehr Absorberflaechen eingebracht werden um noch einen deutlichen Unterschied zu machen. Dh ist die Nachhalllzeit schon unter 1s, dann muss man recht klotzen mit Absorbern...

Da grosse Raueme meist laengere nachhhallzeiten haben koennte man daraus schliessen, dass Absorber mehr Unterschied machen, allerdings verteilt sich bei grossen Raeumen der Schall auch mehr, sodass man schon an mehreren Ecken absorbieren sollte.

Offline inthro

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #22 am: 17. Jan. 2007, 11:00 »
Hallo,

prima, das die Diskusion in Schwung kommt!

@ Joachim

das ich den Wirkungsgrad nicht im Innern messen kann, ist klar. Mir ist halt nur aufgefallen, dass der Resonanzhügel mit zunehmender Oberfäche der Öffnungen abgenommen hat.
Wie Oliver schon richtig ausgerechnet hat, lande ich bei deiner Formel bei 55,6 Hz (ich habe mit r=5,2 cm gerechnet, daher die kleine Differenz zu Olivers Ergebnis). Gemessen wurden 43 Hz.

Das mit dem verlängerten Nachhall kann ich bestätigen. Dazu aber im nächsten Beitrag noch ein paar Messungen.

Zu den Bemerkungen und den Formelveränderungen von Thomas (tmr) im OEF:

Nach seiner (bearbeiteten Formel) lande ich bei 20 Hz. Das kann es also auch nicht sein...
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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #23 am: 17. Jan. 2007, 11:56 »
So, hier mal die Messungen (Amplitudenfrequenzgang und Wasserfall) bei 90 dB am Hörplatz.



Dabei ist grün - ohne HR
             rot  - mit HR (leer)
            gelb - mit HR (zur Hälfte mit Glaswolle gefüllt

Wasserfall in der o.g. Reihenfolge




Wenn ich mir das jetzt so anschaue, hat eine Bedämpfung des HR keine wesentlichen Auswirkungen auf die Amplitude am Hörplatz.

Was die Nachhallzeit angeht, sieht doch eigentlich das Diagramm des unbedämpften HR auch ein bischen besser aus...?



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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #24 am: 17. Jan. 2007, 12:03 »
Hallo, ja da ist mir ist ein alter Fehler unterlaufen und ich habe Radius mal wieder mit Durchmesser verwechselt, umpfff, mea culpa. Nur gut, dass manche das doch nachpruefen...

Also hier nochmals die RICHTIGE Formel:


f = 172,71 * Wurzel(A/(V * (l + (0,732 * d))))

mit
f = Frequenz [Hz]
V = Volumen des Resonators [in liter]
l = Länge des Kanals in [in cm]
A = Fläche des Kanals ( = pi * r*r)
d = DURCHMESSER der Fläche des Kanals [in cm]
pi = 3.1416

Welche Werte hast du denn da eingesetzt???

Offline inthro

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #25 am: 17. Jan. 2007, 12:20 »
Hallo Joachim,


wenn ich aus den drei Öffnungen (in meinem Beispiel), aus der Gesamtoberfläche den Durchmesser eines einzelnen Rohres berechne, hätte dieses einen Durchmesser von 18 cm (ergibt die gleiche Oberfläche wie drei Öffnungen á 10,4 cm).

Mit diesem Wert lande ich dann bei 40 Hz. Das kommt dann schon eher hin. Wenn man jetzt die gemessene Resonanz von 42 Hz nimmt, und eventuelle Unterschiede, zwischen einem Rohr und mehreren Öffnungen einkalkuliert, kann man mit der Formel leben, denke ich.  :,014

Was mir jetzt noch auf der Hirnrinde liegt, ist die Sache mit der Bedämpfung eines HR.

Habe ich einen Fehler bei den Messungen gemacht?



Grüsse Andy
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Offline Keafan

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #26 am: 17. Jan. 2007, 12:26 »
Hallo zusammen,

 :resp:

ein schönes bsp. wie es laufen könnte.

 :;056 :meinung:
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Gruß Karsten

Offline inthro

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #27 am: 17. Jan. 2007, 12:33 »
Ähm, ich noch mal....

Hier mal der FG des rechten LS (davor war es der Linke)....



Woher kommt die enorme Abweichung der gelben (bedämpfter HR) Line??




Grüsse Andy
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Michel Eyquem de Montaigne


Offline rossi

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #28 am: 17. Jan. 2007, 12:35 »
hallo andy,

... Gemessen wurden 43 Hz. ...

da ich ja messtechnisch ein noob bin und gar keine tiefere einsicht in die praxis habe, nehme ich diese 43 Hz jetzt als definitiven wert hin.

so. nun also das r gegen ein D gewechselt:

V = 250 [in liter]
l = 6 [in cm]
r = 5,3 [in cm]
D = 10,6 [in cm]
A = 3 löcher á 5,3 cm (= pi*r² = pi*5,3² = 88,25*3 [weil 3 löcher] = 264,74)
pi = 3.1416

werte eingesetzt: f=172,71*Wurzel(264,74/(250*(6+(0,732*10,6))))

einen kleinen moment bitte ... ... = 47,91 Hz. hmm ... auch 5 Hz abweichung.

die abweichung wird kleiner, wenn ich aus den 3 löchern ein großes mache (r=9,18 cm; D=18,36 cm) = ~40 Hz.

 ???

EDIT/ ooh ... du hast ja schon  :;034
jeder kann von jedem lernen.

lieben gruß
oliver

Offline Kea Audio

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Re: Bau eines Helmholtzresonators
« Antwort #29 am: 17. Jan. 2007, 12:40 »
weiss ich auch nicht??? Messfehler???

ABer der HR sollte nicht zu stark bedaempft werden vor allem keine Wolle nahe an der Oeffnung! Da reicht sehr wenig!
Zudem kommt es auch darauf an wie verlustbehaftet dein HR schon ist ohne Wolle, vielleicht hat er soviel Verluste, dass gar keine Wolle noetig ist.
Ausserdem wird er natuerlich breiter im Resohuegel, damit auch weniger effektiv, das ist schon klar. Nur wenn er zuwenig bedaempft ist kann er eben wieder Schall verzoegert wiedergeben, das sollte verhindert werden. Am besten ist hoerprobe mit kurzen impulsartigen Klaengen wie trockene Bassdrum...