Aluminium als Gehäusematerial

[Claudio]

Hallo zusammen

Mich würde einmal interessieren, wieso sich Piega für Aluminium als Gehäusematerial entschieden hat?
Wir alle kennen es: Wenn wir an ein Behältnis aus diesem Material klopfen so hören wir sofort die Starke Eigenresonanz, die Aluminium nun halt mal eigen ist.
Was spricht aus der Sicht von Piega gegen den Einsatz von Materialien wie Holz / MDF?

Herzliche Grüsse

Claudio

[Beatus]

Hallo Claudio

Die Thematik wird hier behandelt:

https://piega.ch/insights/aluminium

[nk]

Willkommen bei den PIEGA-Fans.

Da wir das Thema schon an vielen Stellen im Forum erörtert haben, versuche ich mal, das relativ kurz zusammenzufassen.

Schlechte Nachricht: Es gibt KEIN optimales Material für ein LS-Gehäuse. Das hängt damit zusammen, das an den Werkstoff Anforderungen gestellt werden, die sich nicht kombinieren lassen:

• unendliche Steifigkeit
• unendlich hohe innere Dämpfung
• 0 Gehäusemasse

Da sich diese Eigenschaften nicht kombinieren lassen, muss man sich diesem theoretischen Idealzustand so weit wie möglich nähern. Das heißt auch, dass es durchaus Alternativen zu Alu geben kann. Aber ein Serienhersteller muss natürlich auch Kostenfragen und eine prozesssichere Fabrikation berücksichtigen. So kann auch Kohlefaser ein gutes Material sein, wenn man den Kostenfaktor und die sehr komplexe Herstellung in Kauf nimmt.

Aber warum diese speziellen Eigenschaften?

Nur in Kurzfassung:

Die Steifigkeit ist natürlich für die Gesamtkonstruktion wichtig, wenn man nur schon an das Gewicht einiger Tieftöner denkt. Blöd ist halt, das sehr steife Materialien (z. B. Stahl, Quarze...) hohe Eigenresonazen aufweisen. Und hohe Resonanzen wollen wir überhaupt nicht im Gehäuse haben.

Die hohe Dämpfung würde zwar diese Resonanzen unterbinden, aber diese Materialien sind in aller Regel weich, z. B. Bitumenplatten. Also könnten wir da keinen schweren Tieftöner festschrauben.

Masse ist gleichzeitig ein Energiespeicher. Einmal in "Bewegung" gesetzt wird diese Energie in der Masse länger gespeichert. Denken wir hier an den "Bremsweg" eines Flugzeugträgers . Beim LS bedeutet dies, das sich die Resonanzen länger im Gehäuse speichern, was wiederum Einfluss auf die Impulsgenauigkeit hätte.


Dein Beispiel mit dem Anklopfen auf einen Alubehälter ist völlig korrekt. Aber nur bedingt

Machen wir das an einem absoluten Extrembeispiel deutlich.
Du nimmst ein ganz zartes Trinkglas und schnipst es mit dem Finger an. Das Glas bimmelt wie bekloppt los. Aber es lässt sich durch eine ganz zarte Berührung mit dem Finger auch sofort wieder ruhig stellen.

Jetzt schlägst du mit einem großen Hammer eine zentnerschwere Glocke an. Versuche die mal mit einem Finger zu beruhigen.

Aber ganz klar, das ist ein Extrembeispiel.

Hier können wir sehr schön den Bogen zum Aluprofil ziehen. Zwar lässt sich durch leichtes Anklopfen dein Alu-Profil schnell anregen, aber durch eine geringe Menge Dämpfungsmaterial können wir es sofort wieder ruhig stellen, weil eben die Masse verhältnismäßig klein ist. Wenn irgendwann mal die Corona-Zeit überwunden ist und es gibt vielleicht wieder HiFi-Messen, kannst du mal zum PIEGA-Stand gehen. In der Vergangenheit wurde dort sehr oft ein "rohes" Leergehäuse und ein fertig bedämpftes Gehäuse vorgeführt. Das "leere" Gehäuse machte genau die Geräusche, die du ansprichst. Das bedämpfte Gehäuse macht einfach nur ein dumpfes "Pock".

Das heißt, nicht nur das Aluminium macht es, sondern ein cleverer Materialmix. Und genau da kommt der Punkt der prozessicheren Serienherstellung ins Spiel. Alu lässt sich super verarbeiten, ist in großen Mengen verfügbar und lässt sich mit den allermeisten anderen Werkstoffen verhältnismäßig einfach verbinden.

Hinzu kommt die höhere Festigkeit gegenüber Holz. In der verwendeten Qualität verfügt das Alu über eine ungefähr 6 Mal höhere Festigkeit gegenüber MDF. Oder andersrum: während du bei Alu eine 5 mm dicke Wand hast, erfordert die gleiche Festigkeit eine 30 mm MDF-Platte. Abgesehen von einem günstigerem Verhältnis zwischen Innen- und Außenvolumen ist die Alu-Konstruktion leichter und damit sind wir wieder bei der einfacheren Bedämpfung und der Resonanzspeicherung.

Je höher die Masse, desto größer Speicherwirkung (siehe der Flugzeugträger oben). Ist das Material angeregt schwingt es lange nach und verschlechtert somit die Impulswiedergabe. Aber nicht nur das. Je nach weiteren Begleitumständen kann das Gehäuse einen lauteren Ton abstrahlen, als die Membran. Ein Ton, der lange nachschwingt und lauter als das Originalsignal ist.... da müssen wir uns nicht weiter unterhalten

Der Nachteil beim Alu-Bau ist natürlich, dass für die Verarbeitung in hoher Qualität eine gehörige Menge KnowHow verschiedener Fachbereiche erforderlich ist, was die ganze Sache nicht unbedingt billiger macht. Das fängt beim Strangpressprofil an, geht über den Fräser bis hin zum Oberflächenfinish. Jetzt also nicht in den Baumarkt schlurfen, Alu und ein paar Nieten kaufen. Das geht schief.

Beherrscht man den Werkstoff, kommt er aber dem Ideal von oben sehr nahe. Das haben auch andere Firmen erkannt, wie z. B. Genelec, Neumann, Gauder... die ganz oder überwiegend Alu einsetzen.