Samstag, 27. Oktober 2012

Allium 45: Gehäusekonzept und Dämmung

Geometrisches und akustisches Volumen.

Auch wenn zwei unterschiedliche Lautsprecher ein gleiches geometrisches Volumen besitzen, haben sie aber durch ihre unterschiedliche Formen ein anderes akustisches Volumen. Das ergibt sich durch andere Reflektionsverhältnisse (Bild 1, Fig 5). Jede Frequenz besitzt eine Wellenlänge mit der sie sich in einem Raum ausbreitet (Bild 1, Fig.4). Diese verhalten sich umgekehrt proportional zueinander (Bild 1, Fig.3). Nimmt man nun das Beispiel der Gehäusebreite, so werden bei einem schmäleren Lautsprecher eher höhere Frequenzen reflektiert, da die geringere Gehäusebreite einer niedrigeren Wellenlänge entspricht.

Der akustische Vorteil von Form und Aufbau

Die Steifigkeit
Um eine hohe Steifigkeit zu gewährleisten sind der Aufbau der Außenwand mit 3 Schichten 9mm Biegesperrholz zu erwähnen (Bild 1, Fig.1. Jede Schicht besteht jeweils aus 3 Schichten. Somit kommt mit Funier auf insgesamt 10 miteinander verleimten und teilweise verschraubten Holzschichten.
Die inneren senkrechten und horizontalen Versteifungen (Bild 1, Fig.2) dienen nicht nur der Stabilität, sondern auch der Reduktion von stehenden Wellen.
Als letztes ist die Form zu erwähnen. Die runde Rückwand bietet nicht nur akustische Vorteile in Bezug auf primär entstehende Stehwellen,  sondern auch statische.

Akustische Vorteile
Nimmt man nun das Beispiel eines normalen rechteckigen Konzeptes, so hat man bezogen auf die Seitenwände, eine einzige Resonanzfrequenz (Bild 1, Fig.5). Nehmen wir also an die Seitenwände haben einen Abstand von 25 cm und somit eine  Resonanzfrequenz von 4 kHz. Und also ob das nicht genug wäre kommen alle  Frequenzen hinzu die der halben Wellenlänge entsprechen. Also in dem Fall: 8 kHz, 16 kHz, 32 kHz usw.
Hat man allerdings divergierende Seitenwände und eine runde Rückwand, ändern sich auch die Abstände und die damit verbundenen Resonanzfrequenzen. Durch das einfache aus der Optik bekannte Prinzip Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel. Dies gilt für die in Schwingung geratenen Seitenwände als auch, und viel wichtiger, die dem Primärschall ausgesetzten Rückwand. Durch den Mittelsteg, der nicht nur der Stabilität dient, wird dieser Effekt verstärkt.
Auf diese Art wird nur ein sehr geringer Teil der Schallenergie von der Rückwand auf die Membran des Chassis zurück reflektiert. Ebenfalls geraten die Seitenwände weniger in Schwingung, da sich durch die ständige Längenänderung sich die Wellenlänge und somit auch die Frequenzen durchmischen.

Materielien

Dämmen und Bedämpfen

Dämpfen, Bitumen
Egal welchen Aufwand beim Gehäuseaufbau auch betreibt, Gehäuseschwingungen sowie Durchtrittsschall sind nur mit Dämmmaterial zu bekämpfen. Dabei geht es nicht darum den Lautsprecher tot zu Dämmen. Maximal 10 bis 20 Prozent des Gehäusevolumen sollte mit Dämmmaterial gefüllt werden.

Dämpfung.......
bedeutet Absorption von Schallenergie.  (und Umwandlung in Wär­me). Hierzu eignet sich Bitumenmatten  ( mehr Infos ) zum maßreichen Bedämpfen. 2mm starke Matten wirken im Bereich unter 2 kHz. Will man höhere Frequenzen bedämpfen sollte man zu dickeren  greifen. Bitumen kommt besonders bei großflächigen Seitenflanken zum tragen.
Spezielles nicht gasendes Bitumen ist aus Gesundheitsgründen auf jeden Fall angebracht. Da es einerseits beim Anbringen mit einem Heißluftfön in in einen fast flüssigen Zustand gebracht werden muss. Weniger wegen der Haftung, da es auch selbstklebendes Bitumen gibt, sondern damit es sich an die Gehäuseform anpasst. Außerdem würde es weiter gasen. Bitumen aus dem Bau oder KFZ Bereich ist somit ungeeignet.
Sich beim Anbringen des Bitumen die Finger zu verbrennen, ist ein Tatsache die man akzeptieren sollte. Besonders wenn die Erfahrungswerte fehlen. Die gesamte Aussenwand des Tieftönerbereiches ist mit Bitumen ausgekleidet. Im Bereich des Hochtöner nur ein Teilbereich der Seitenflanken.


Dämmung......
meint die Verminderung der Schalldurchläs­sigkeit - der Schall wird dabei nicht zwingend absorbiert, er wird nur daran gehindert, durch eine Wand zu durchdringen, bzw diffus reflektiert.

Dazu nahm ich Sonofil ( mehr Infos ), ein Gemisch von Polyesterfasern verschiedener Stärken, in sich verklebt mit Dispersions-Bindemittel.
Dämmung, Sonofil
Kreuzpunkten verklebt sind. Hierzu habe ich nur Sonofil die Außenwand im Tieftonbereich mit Sprühkleber angebracht.

Über den Eintrittslöchern zum Bassreflexkanal nahm ich zwei Schichten
Bondum 800 Dämmvlies mit einem Raumgewicht von 800Gramm/m² ( mehr Infos ). Hier ist auch weniger mehr.

Insgesamt wurde die Bedämpfung wurde so gewählt, dass im Gehäuse vagabundierender Schall effektiv bedämpft, aber dem gesamten System nicht zu viel Energie entzogen wird.

Dämmung, Bondex 800

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