Ankündigung

Einklappen
Keine Ankündigung bisher.

Mit Plastikröhre gegen Raummoden?

Einklappen
X
 
  • Filter
  • Zeit
  • Anzeigen
Alles löschen
neue Beiträge

    Mit Plastikröhre gegen Raummoden?

    Weil die ganze Geschichte mit der Resoröhre zurzeit noch ein wenig undurchsichtig ist, habe ich sie nicht ins Thema „Raummoden – Gegenmaßnahmen“ gesteckt, sondern „ihr“ ein eigenes Thema gegönnt.

    Als die Zeitschrift „Stereo“ einmal über eine seltsame Acrylröhre berichtete, die Raummoden abschwächen soll, erhitzten sich mal wieder die Gemüter in der Szene. Im typischen „Stereo“-Stil wurde mal wieder von größeren Verbesserungen bis in den Bereich der Sprachverständlichkeit geschrieben, ohne aber einmal durch Messungen etwas tiefer in die Angelegenheit einzusteigen, leider. Von „typisch Stereo-Voodoo“ bis „funktioniert prima“ kann man in verschiedenen Foren lesen. Irgendwie habe ich das Ding aber aus den Augen verloren, bis Kurt mir berichtete, dass ein Schweizer PIEGA-Händler die Idee aufgriff. Da auch Kurt Interesse an dem Projekt zeigte, tauschten wir uns viel aus.

    Dabei ist die Idee gar nicht neu und lässt sich durch den Hobbybastler sogar ganz einfach berechnen und nachbauen.


    Das Prinzip…

    …wird bei der Orgelpfeife und auch bei der Transmissionline im LS-Bau eingesetzt. Der Unterschied zum Helmi ist, dass in der Röhre kein „Feder-Masse-System“ vorhanden ist. Bei der Anregung mit der Eigenresonanz bildet sich in der Röhre eine stehende Welle, die zum einen am festen Boden und zum anderen am offenen Ende reflektiert wird. Das Geheimnis liegt nun darin, diese Welle genau im „Gegentakt“ mit der Störfrequenz im Zimmer zu trimmen.

    Also ganz simpel und nicht perfekt ausgedrückt schwingt eine (Luft)masse in der Röhre im „Gegentakt“ zur Störfrequenz im Zimmer. Ähnlich also wie der Helmi, nur eben ohne Federvolumen durch ein Gehäuse.

    Die Fragen, die natürlich im Hinterkopf spuken:
    Wie stark wirkt so ein Ding, wie hoch ist also der Wirkungsgrad?
    Schwingt so ein Ding nach, wie ein Helmi mit hoher Güte? Eigentlich nicht, da kein Federvolumen (Luftpolster) da ist.
    Wie breitbandig kann er arbeiten?
    Gelten die gleichen Spielregeln für den optimalen Aufstellort wie beim Helmi?
    Gibt es einen Zusammenhang zwischen Rohrvolumen und Zimmervolumen?
    Wie wirkt sich eine Volumenveränderung der Röhre im Wirkungsgrad und/oder Nachschwinger aus?
    Sind zwei „dünnere“ Röhren besser, als eine dicke Röhre?


    Die Berechnung anhand eines Beispiels:

    Im Prinzip wird das Ding genau so berechnet wie eine TML im LS. Denn da benötigen wir ja auch die „Gegenphase“, damit sich die Schallwelle von der TML und der Membranrückseite nicht gegenseitig auslöschen, sondern addieren. Mit der Abstimmung auf ¼ Lambda erreichen wir genau dieses Ziel.

    Die Raumresonanz ist in meinem Raum bekannt, ~37 Hz.

    ¼ Lambda von 37 Hz:
    343/37 = 9,27
    9,27/4 = 2,31 Meter Rohrlänge.

    Wirkt der Trick zur Verringerung der Schallgeschwindigkeit auch in der „Röhre“? Die Boxenbauer nehmen Bedämpfungsmaterial in der TML, um letztlich die Röhre kürzer bauen zu können.

    Als grober Anhaltspunkt gilt, dass im bedämpften TML-Kanal die Schallgeschwindigkeit auf 300 Meter/s reduziert wird. Dadurch ergibt sich:

    300/37 = 8,10 Meter
    8,10/4 = 2,02 Meter Rohrlänge


    Der Bau

    Bastelauftrag für die Kita-Spielgruppe
    Ein Abwasserrohr aus dem Bauhaus, 10,5 cm Durchmesser, 2,07 Länge. Deckel auf einer Seite rauf, fertig. Rechnungsbetrag unter 8 Euro. Rechnerisch ergibt sich ein Rohrvolumen von ~18 Liter.


    Die Messungen IN der Röhre:

    Um zu „sehen“, was in der Röhre passiert, wurde im Boden ein Loch für das Messmikro gebohrt. Die Röhre hatte eine Innenlänge von 2,07 Meter (komplettes Rohr, unbearbeitet), ich wollte erst einmal NUR die Theorie/Berechnungen überprüfen. Das Rohr lag auf einem Stuhl, die Rohröffnung befand sich im Bereich einer starken Ausprägung der 37 Hz-Resonanz. Als Messprogramm wurde „Carma“ von Audionet eingesetzt, durch einen gleitenden Sinus erfolgte die Ermittlung der Rohrresonanz. Da nur die Bassmessung von Bedeutung war, liefen die Master OHNE den Koax.

    Das unbearbeitete und unbedämpfte Rohr hatte eine Resonanz bei 41 Hz. Rechnerisch ergeben sich bei 41 Hz = 2,09 Meter. Die Abweichung mit der theoretischen und der gemessenen Resofrequenz betrug also 2 Zentimeter in der Rohrlänge und lässt sich durch Messungenauigkeiten und der unterschiedlichen Schallgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen erklären. Ich denke, wir können die theoretischen Überlegungen zum Arbeitsprinzip und die Messungen durchaus als deckungsgleich ansehen, zumindest was die unbedämpfte Röhre angeht.

    Die Bedämpfung erfolgte mit LS-Polsterwolle von Conrad, der Beutel für 4,95 Euro. Gesamtkosten somit UNTER 15 Euro, also nicht mal eine CD. Rohrlänge für die Messung der bedämpften Röhre ebenfalls 2,07 Meter, um die Unterschiede besser erkennen zu können. Auch hier stehen die theoretischen Betrachtung und die Messungen im Gleichklang.

    Die Messungen mit Bildchen findet ihr im Anhang.

    So, das war es erst einmal. Wie stark sich das alles im Zimmer auswirkt oder ob sich das Rohr überhaupt auswirkt, kommt demnächst.


    Hier der Artikel der "Stereo"
    Angehängte Dateien
    Norbert,
    der NUR den eigenen Ohren vertraut

    #2
    wie immer hoch interessant - ich bin gespannt

    Ciao, Harald

    Kommentar


      #3
      Mir schoss bei den Hobbymessungen immer wieder durch den Kopf, wie die Boxenbauer die TML eigentlich sauber abstimmen können?

      So ungefähr liest man das ja auch in den Fachbüchern, die sich mit LS-Konstruktionen beschäftigen. Die TML ist einfach zu berechnen, aber sehr schwer abzustimmen.
      Norbert,
      der NUR den eigenen Ohren vertraut

      Kommentar


        #4
        Hallo Norbert,

        bin bereits seit 4 Monaten am basteln !
        Der Bericht im STEREO liess mich nicht los, aber 900 Euro !!!
        Wirkung bis 45 Hz genial. Kosten 20 Euro ! ( ohne Arbeit )
        Booster aus dickwandigen Kartonrohren Innen-D 10,2cm
        Beim nächste Booster werden die Rohre 30-50 cm länger !

        Berechnungen sind das Eine, die Praxis das Andere !

        oder

        Engineering bedeutet den Zufall durch den Irrtum zu ersetzen ! :p

        Grüsse, Andreas vom verschneiten Zürichsee
        Angehängte Dateien

        Kommentar


          #5
          Mein erstes Modell in schwarz für den Hochtonbereich !

          Ganz rechts !

          Grüsse, Andreas
          Angehängte Dateien

          Kommentar


            #6
            Hallo Andreas,

            super, hast du auch ein paar Messungen?

            Die Idee mit den Pappröhren ist natürlich auch Klasse.
            Norbert,
            der NUR den eigenen Ohren vertraut

            Kommentar


              #7
              Hallo Norbert,

              habe die Längen nur nach dem Testbericht im Stereo errechnet.
              L, B & H des Stereo Testraumes und deren Rohrlängen stehen
              ja im Bericht.
              Meine Raumabmessungen kenne ich und die Rohrlängen habe
              ich dann mittels Dreisatz ermittelt.
              Nur die Frequenz für welche die PVC-Teile eingestellt sind steht nirgends !
              Mit meinem Subwoofer habe ich dann ermittelt dass meine Skulptur unter
              45 Hz nicht mehr absorbiert.
              Meine einzigen Messinstrumente sind meine Ohren !

              Grüsse und schöne Feiertage, Andreas

              Kommentar


                #8
                Zitat von azappa Beitrag anzeigen
                Nur die Frequenz für welche die PVC-Teile eingestellt sind steht nirgends !
                Wenn du die Röhren immer auf die 1/2 Wandabstand gerechnet hast, kommst du automatisch immer auf 1/4 Lambda. Das kannst ganz simpel berechnen:

                Frequenz = Schallgeschwindigkeit/Wellenlänge

                Also, die Röhre ist abgestimmt auf 1/4 Lambda und ist 2 Meter lang

                2 Meter x 4 = 8 Meter
                343/8 = ~43 Hz.


                Gegenrechnung mit meinem Abwasserrohr, Länge 2,07

                2,07 * 4 = 8,28
                343/8,28 = 41,42 Hz

                Die Messungen ergaben knapp 41 Hz.

                Kleine Abweichungen durch Messungenauigkeiten sind völlig OK.

                Das heißt, dass eine Röhre von 2 Meter IMMER eine Resonanz von 43 Hz besitzt, unabhängig wie groß der Raum ist. Wie stark sie im Umfeld wirkt.... das ist die Frage, die ich noch klären muss.

                Da du schreibst, dass dein Rohrkunstwerk UNTER 45 Hz nicht mehr wirkt...

                343/45/4 = 1,90 Meter

                Wenn die Röhre kürzer ist, kann sie dort nicht wirken. Oder aber, der Wirkungsgrad der Resoröhren ist einfach viel zu klein!!

                By the way. Wie groß ist eigentlich den Raum?




                PS
                Die Berechnungen beziehen sich natürlich auf unbedämpfte Röhren.
                Norbert,
                der NUR den eigenen Ohren vertraut

                Kommentar


                  #9
                  Tja Norbert,

                  das längste Rohr misst 1,76 Meter hat aber einen Innen-D von 102mm,
                  die Rohre im Stereotest haben 90mm !
                  Habe mir gedacht der Durchmesser spiele auch noch eine Rolle,
                  je grösser desto längere Schallwellen = tiefere Frequenzen versiegen im Rohr !?
                  Raumgrundfläche 4,2x7 Meter Raumhöhe 2,38 Meter
                  mit Chemine (kleiner Helmi?) gegen Flur offen.
                  An den Wänden Negativ-Abrieb 2mm und Beton-Element Decke.
                  Die Decke ist meiner Meinung der Schwachpunkt !

                  Komm doch mal vorbei, wenn Du bei Kurt bist !

                  Grüsse, Andreas

                  Kommentar


                    #10
                    Den hier kann ich Zusammenhang auch empfehlen:

                    Markus Zehner ist auf Planungen, Beratungen und Ausbildungen in den Bereichen Raum-, Bau- und Elektroakustik spezialisiert.


                    Messen und dann weiss man's.

                    Gruss

                    David

                    Kommentar


                      #11
                      Hallo Andreas,

                      Bei 1, 76 Meter Rohrlänge liegt demnach die Resofrequenz bei ~49 Hz, das Rohr kann also unter 45 Hz nicht mehr arbeiten.

                      Der Durchmesser spielt bei der Berechnung der Resofrequenz keine Rolle. Wo er allerdings eine Rolle spielen wird, ist im Wirkungsgrad. Oder: wie stark wirkt die Röhre.

                      Da gibt die Lektüre leider überhaupt nichts her. Weder bei der Stereo, noch in mehreren Fachbüchern.

                      Sehr aufschlussreich, dass dein Raum vom Volumen her fast identisch mit meinem Raum ist, beide liegen bei 70.000 Liter.
                      Norbert,
                      der NUR den eigenen Ohren vertraut

                      Kommentar


                        #12
                        Hallo Norbert,

                        dann wäre die Rohrlänge bei 35Hz satte 2,45 Meter , unbedämpftes Rohr ,
                        bei 2,38 Meter Raumhöhe !
                        Bei bedämpftem Rohr jedoch 2,15 Meter !

                        Noch eine offene Frage :
                        Beim Stereo-Test sind es 3 Rohre, wieso ?

                        Grüsse, Andreas

                        Kommentar


                          #13
                          Hallo Andreas,

                          ich hab's jetzt nicht nachgerechnet, müsste aber hinkommen. Bei der bedämpften Röhre ist ein kleiner Unsicherheitsfaktor wegen der Dämpfungseigenschaft verschiedener Materialien. Aber auf den Zentimeter kommt es sowieso nicht an.

                          Dem Rohr ist es egal, ob es steht oder liegt. Wenn's passt, kannst du es vielleicht unter einem Heizkörper legen, hinter dem Sofa.....

                          Sollte es zu lang sein, kannst du es auch auf 1/8 Lambda berechnen. Ich vermute aber, dann wird der Wirkungsgrad absacken.

                          Was von der Theorie auch funktionieren müsste, wenn das Rohr u-förmig aufgebaut wird. Genau so, wie es die LS-Bauer mit der TML machen. Gaaaanz grob überschlagen: 2 x 1 Meter-Rohr, dazu zwei 90-Grad-Bögen. Gibt's alles im Bauhaus. Aber solch ein Konstrukt solte erst einmal gemessen werden.


                          Warum der "Original Bass Buster" mit drei Rohren aufgebaut wird, kann ich jetzt nur vermuten. Lt. Stereo-Bericht berechnen die die Distanz zwischen der Raumlänge, Raumbreite und Raumhöhe. Das heißt, du kannst für jedes Maß eine Röhre abstimmen. Alle drei Maße stehen im Zusammenhang mit der Bildung des Raummodenspektrum. Siehe auch hier. Rein von der Theorie könnten sich die 3 Rohre in ihrer Wirkung ergänzen.

                          Das Problem in der Praxis ist aber, dass die Berechnung der Raummoden mit den einfachen Formeln in der Praxis nicht hinhaut, bzw. nur in den seltensten Fällen. Warum wohl rechnen einige Computersimulationen mehrere Stunden?


                          Zur Info:
                          Die Messungen im Zimmer sind fertig, jetzt muss noch der Hörtest folgen. Soviel vorweg, der Amplitudengang gibt so gut wie keine Veränderungen preis.
                          Norbert,
                          der NUR den eigenen Ohren vertraut

                          Kommentar


                            #14
                            Nachdem die Innenmessungen die Theorie im Wesentlichen bestätigen, ist natürlich die Frage, was kommt hinten raus? Oder besser, wie wirkt sich das Ding aus?

                            Skepsis ist natürlich angesagt, wenn wir uns nur einmal die Volumen ins rechte Licht rücken. Die Teströhre hat ~18, mein Helmi liegt bei knapp 100 und das Zimmer schwappt bei ~70.000 Liter über.

                            Die Messungen findet ihr im Anhang.

                            Im Vergleich mit dem Helmi zeigt der „hochwissenschaftliche Kerzentest“ ein durchaus vergleichbares Ergebnis zum Mikrofon. Während die Kerze vorm Resorohr des Helmis im Bereich der Tuningfrequenz sehr heftig flackert, zittert die Kerze vor der Plastikröhre sehr zart.

                            Zwar lockt es die Röhre mit Dämmung zu versehen, um sie kürzer zu bauen, allerdings muss befürchtet werden, dass der Wirkungsgrad selbst für marginalste Veränderungen nicht mehr ausreicht.


                            Der „Ohrentest“:
                            Der Koax lief jetzt natürlich wieder mit


                            Zum Test verschwand der Helmi aus dem Zimmer. Die Röhre wurde zum Vergleich mit einem Brett verschlossen/geöffnet. Es wurden verschiedene Standorte der Röhre ausprobiert und viel „bassproblematische Musik“ diente als Vergleich.

                            Kann ich kurz machen: Die Messungen wurden durch die Ohren bestätigt. Gehörmäßige Auswirkung der Röhre: Keine.


                            Fazit:

                            Mangels hochwertiger Messtechnik und nur einem Prototypen sind die Erkenntnisse natürlich nur grobe Anhaltspunkte. Alle Eingangsfragen konnte ich nicht klären – im Gegenteil :(. Offen bleiben die Fragen, wie groß das Rohrvolumen sein muss, um wirklich drastische Unterschiede messen/hören zu können. Wie wirkt sich ein größeres Volumen auf das Nachschwingverhalten aus? Können mehrere dünne Rohre im Raum verteilt besser wirken als ein dickes Rohr?

                            Wenn ich allerdings in den Volumenbereich von 100 Liter und mehr komme, gibt’s als Alternative den Helmi, der weitestgehend in Funktion, Messungen, Wirkung und Hörtest bekannt ist.

                            Ganz so krass mit den Worten „typisch Stereo-Voodoo“, wie in manchen Foren zu lesen ist, sehe ich es zurzeit nicht. Immerhin stimmen die Innenmessungen mit der Theorie überein und zumindest in Verbindung mit dem Helmi konnten Ansätze von Auswirkungen erkannt werden. Es fehlen einfach weitere Erfahrungen und Messungen. Insbesondere natürlich, wie sich größere Rohrvolumen oder Rohrkombinationen auswirken. Weitere Versuche, Messungen und Erfahrungen von anderen sind also herzlich willkommen.

                            Auf alle Fälle sind Berechnung, Bauaufwand und finanzieller Einsatz beim Röhrenbau so gering, dass sich ein Versuch immer lohnt und von der Oberflächengestaltung stehen alle Möglichkeiten offen. Viel spricht nicht gegen ein Experiment. All zu hoch würde ich die Erwartungen aber nicht schrauben.



                            Hier hat einer bei der „Konkurrenz“ gemessen.
                            Angehängte Dateien
                            Zuletzt geändert von nk; 24.12.2009, 11:35.
                            Norbert,
                            der NUR den eigenen Ohren vertraut

                            Kommentar


                              #15
                              Zitat von nk Beitrag anzeigen
                              Wenn ich allerdings in den Volumenbereich von 100 Liter und mehr komme, gibt’s als Alternative den Helmi, der weitestgehend in Funktion, Messungen, Wirkung und Hörtest bekannt ist.
                              Unterhalb von 150 Litern Volumen wird in einem Hörraum um die 30m2 eh nicht viel passieren. Diese Röhren sind ja ganz nett, aber das reicht vom Volumen her nirgends hin. You can't cheat physics.

                              Gruss

                              David

                              Kommentar

                              Lädt...
                              X