mtthsmyr schrieb:Eine Verständnisfrage: kann man irgendwo ablesen, in welcher Relation sich der Schall vom Gehäuse zum Schall vom Chassis befindet?
Hmmm... das "Chassis" strahlt wie gesagt in eine eigene Kammer, die nicht an die Umgebung gekoppelt ist. Ich weis von daher nicht, wie sinnig das folgende ist. Hier ist der Schalldruck in der Kammer gegen den des Gehäuses in der Umgebung:
Meine Nachbarn hören auch Metal, ob sie wollen, oder nicht \m/
Ja, wahrscheinlich müsste da noch die jeweils abstrahlende Fläche miteinfließen, damit man eine sinnvolle Relation erhält. D.h. bei den Ergebnissen, die Du produzieren willst, geht es zunächst rein um die Vergleichbarkeit der Aufbauprinzipien untereinander.
21.06.2020, 13:52 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 21.06.2020, 13:59 von 3eepoint.)
mtthsmyr schrieb:Ja, wahrscheinlich müsste da noch die jeweils abstrahlende Fläche miteinfließen, damit man eine sinnvolle Relation erhält. D.h. bei den Ergebnissen, die Du produzieren willst, geht es zunächst rein um die Vergleichbarkeit der Aufbauprinzipien untereinander.
Jep, für alles andere wäre denke ich auch eine Hörversuchsreihe nötig was meine Mittel dann doch dezent übersteigt :rtfm:. So, nun zur Startaufstellung:
Ringversteifung
Ringversteifung Asymmetrisch
Ringversteifung mit einem Ring pro ebene
Punktuelle Versteifung
Punktuelle Versteifung "zufällig" platziert
10/15/20/25mm Wandstärke ohne Streben
25mm Wandstärke mit Granitblock auf dem Deckel (a la Fosti)
15mm Wandstärke mit ultra hartem Material (Granit)
15mm Wandstärke mit 25mm Gummimatte beklebt
15mm Wandstärke mit Dachlatten Quer (a la sLab12)
15mm Wandstärke mit kompletten Matrixgehäuse
15mm Wandstärke mit Keilen in den Ecken
Das 10mm Gehäuse läuft garde nochmal durch. Die Rechenzeiten für die einzelnen Gehäuse werden stark unterschiedlich ausfallen. Von daher kann ich keine Vorraussage machen, wann das fertig wird. Ich werde dann einen kompletten Post mit den Graphen aus meinem vorherigen Post machen. Wenn noch Fragen oder Anmerkungen sind dann bitte jetzt! Die Modelle und Simulationsdatein sind alle fertig und aufgesetzt und ich muss nurnoch auf start klicken, alle änderungen die danach kommen würden eine Neuberechnung bedingen, die ich gerne vermeiden würde.
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Was mir fehlt ist ein Gehäuse mit einer ganz dünnen Metall- oder Holzschicht innen, dann einer dämpfenden Mittellage aus Quarzsand/Bitumen und einer normalstabilen Außenlage wie 19mm MDF.
Interessieren würde mich bei allen Varianten insbesondere, welche Vibrationen Und generell Störungen an anderen Chassis als den ursächlichen Chassis ankommen.
Also Quasi Außen[MDF--Bitumen--Metall]Innen ? Das kann ich noch mit aufnehmen. Quarzsand wird leider nicht gehen, da ich nicht weis, wie ich das Material darstellen soll. E-Modul von Quarzsand als Masse? Passion-ratio? Keinen Plan und als Flüssigkeit wäre das eine CFD-Simulations, was nochmal ein ganz anderes Fass ist.
Hmmm..... ich könnte einen Dummy für den Hochtöner mit einsetzen, dann sieht man wie weit der sich bewegt bzw. beansprucht wird. Wie sich das auf die Mechanik auswirkt kann(will) ich nicht simmulieren. Dafür müsste ich ein komplettes FEM-Modell des Hochtöner/Tieftöners aufbauen und mit durchrechnen. Dafür fehlen mir die Daten und der Aufwand wäre enorm.
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Richtig, von außen nach innen 19er MDF, weiche Pampe á la Bitumen (weiß nicht mehr genau wie dick das sein soll, glaube 4-6mm) und dann eine dünne Metall- oder Holzplatte. So dünn, dass sie sich sofort durchbiegt.
Maximal 1mm, eher dünner. Es muss ja nur eine geschlossene Oberfläche bilden, damit der Druck auf die weiche Zwischenschicht verteilt wird. Da man irgendeinen Wert eingeben muss, würde ich 0,5mm eingeben.
3eepoint schrieb:Jep, für alles andere wäre denke ich auch eine Hörversuchsreihe nötig was meine Mittel dann doch dezent übersteigt :rtfm:.
Schade - das wäre bestimmt sehr aufschlussreich. Ich würde mich auch an einer Gruppenarbeit beteiligen und ein oder zwei Gehäuse aufbauen.
Die Berechnung eines Schichtaufbaus mit Materialmix wird wahrscheinlich zu aufwändig? Ich baue versuchsweise gerade dieses Gehäuse auf:
Abwechselnd Multiplex Buche - MDF - Multiplex Birke - MDF usw. jeweils 1,8 cm höhe. Stärke von 3 cm bis 7cm. Innen mit einer Matrix verstärkt. Modulbauweise durch jeweils 0,8 cm Gummi getrennt. Sub bis 120hz völlig getrennt.
Zur besseren Vorstellung:
. [ATTACH=CONFIG]55534[/ATTACH]
Das könnte villeicht noch gehen. Ich würde das dann in der Selben Form wie die derzeitigen gehäuse machen, also eckig mit ca. 50L Volumen. Hier stellt sich eher die Frage, ob mein Rechner das mit macht. Viele dünne Flächen bedeuten ein feines Mesh, was die Rechenzeiten und Speicherauslastung explodieren lässt, die 0.8mm Gummi sind hier das Problem. Das CAD-Modell ist aber recht schnell machbar und probieren kann ichs ja mal, wenn das Mesh zu extrem wird muss ich leider passen...
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Ich war die Woche viel uterwegs und konnte deswegen nicht viel schaffen, während ich das hier schreibe, laufen grade die letzten Simulationen durch und die Ergebnisse sind mehr als spannend! Als Anschauungsbeispiel nehm ich nochmal das 10 mm Leergehäuse ohne alles aus MDF:
Hier sehen wir zwei Dinge:
Der Bereich bis ca. 100 Hz sieht eine Lineare(1) Verformung des Gehäuses.
Im Bereich über 100 Hz fängt das resonieren an.
Ich halte es daher für sinvoll, die Betrachtung in zwei Abschnitte zu unterteilen. Den Verformungs und den Modalbereich. Damit lässt sich meiner Meinung nach besser abschätzen, welche Methode denn nun was bringt. Zudem können wir die Sache übersichtlicher gestalten. Den Verformungsbereich schauen wir uns tabellarisch an, was die Vergleichbarkeit vereinfacht, den Modalbereich werten wir graphisch über den abgestrahlten Schalldruck aus. Die Auslenkung der einzelnen Panels ist als Graph recht unübersichtlich und zudem wären das fast drei dutzend Graphen...
Noch ein paar Worte zum "Versuchsaufbau".
Alle Materialien sind linear
Der Boden wurde als Stationär angenommen
Sofern nicht anders angegeben, beträgt die Wandstärke 15 mm
Bitumen/Alu-Sandwich sind 6 mm Bitumen und 0.5 mm Alu(2)
Das Chassis strahlt keinen Schall in die Umgebung ab
Da die Ausdehnung Linear ist(1), werden die Werte bei 1 Hz herangezogen, da das ausreichend Rückschlüsse über die Bewegung geben sollte, was der SPL-Verlauf bestätigt.
Das "Chassis" ist eine Scheibe, die mit konstanten 1 m/s^2 beschleunigt wird. Daher liefert sie auch bei 1 Hz noch Pegel. Uns interessiert hier die Übertragungsfunktion des Gehäuses und nicht die des Chassis
Frequenzbereich 1-1000 Hz
Als Seitenwand wird immer die, wenn man auf die Front schaut, linke seite genommen
So, hier die Auswertung der Ausdehnung des Gehäuses unterhalb des Modalbereichs. Betrachtet wird hier die Gesamtbewegung der Flächen, also auch möglcihes Taumeln des Gehäuses. Alle Angaben sind in Micrometern, also 10^-6 m. Aufgeteilt in die jeweiligen Seitenwände. Bei den Gehäusen, bei denen zwei Werte stehen, liegt eine Asymmetrie vor und die Werte sind jeweils für eine Seite.
-->Leergehäuse 10 mm
-->Leergehäuse 15 mm
-->Leergehäuse 20 mm
-->Leergehäuse 25 mm
-->Ringversteifung Symmetrisch
-->Ringversteifung Asymmetrisch
-->Ringversteifung einzeln
-->Punktstreben
-->Punktstreben Zufall
-->Dachlatte Quer
-->Steindeckel (Fosti)
-->Bitumen-Metall-Verbund()
-->Matrix
-->Ekkeile
-->Leergehäuse 15 mm Granit()
--> Gehäuse 15mm+20mm Gummimatten auf der innenseite(3eepoint)
Die SPL-Verläufe spiegeln das Bild aus der Tabelle ganz gut wieder. Spannend finde ich, dass die Ekkeile durchaus mit den weitaus aufwendigeren Ringversteifungen mithalten können. Die matrix reißt allerdings alles raus. Das beste Moden und Verformungsverhalten im Feld, da kann selbst 15 mm Granit nicht mithalten. Jedoch wird man damit nicht wirklich gewicht spaaren. Man verliert viel Volumen und hat 7 kg gegen knapp 12 kg, was aber nichts ist im Vergleich zu den 30 kg von Granit. Was mich wundert, ist, dass der Bitumen-Verbund irgendwie garnichts reißt. Weder die Verformung(was ich aber erwartet habe...) noch die Moden(...was ich nicht erwartet habe) werden gut unterdrückt. Meine Gummimattenidee scheint ganz gut zu funktionieren, das ist aber bei den Moden wie gesagt subjektiv.
Man muss dazu jedoch sagen, das ich nicht weis, in wie fern Stehwellen im Gehäuse die Ergebnisse beeinflussen. Einige der Streben verändern die Zusammensetzung des Innenraums dann doch deutlich.
Zudem bin ich mit der Auswertung des Modenverhaltens unzufrieden. Die Beurteilung ist doch recht subjektiv. Lieber wäre mir ein Zahlenwert. Weis jemand, ob es ein Beurteilungskriteritum für solche Sachverhalte gibt? Ich denke, da müsste man mal einen Blick in die Statistik werfen.
So weit erstmal von mir. Für Vorschläge, Anregungen und dergleichen bin ich sehr dankbar! Ich hoffe ich hab nichts und niemanden vergessen...
@Jens
Sorry aber deine Sandwichkonstruktion kann ich mit meinen Mitteln nicht simulieren. Die Schichten brauchen einfach eine zu feine Auflösung, als das mein Rechner das pakt.
(1) Hier die doppelt Log-Skalierung beachten!
(2) Mit knapp 20 Stunden Rechenzeit war dies übrigens die Simulation die mit Abstand am längsten gedauert hat, da das dünne Alublech die Elementezahl in die höhe geprügelt hat.
Meine Nachbarn hören auch Metal, ob sie wollen, oder nicht \m/
19 mm Span.............................................. ... 0 Punkte
+ 4 mm Bitumen........................................... 12
+ 2,5 mm Alubutyl (2017 mit Zwischenlage)......19
+ 2,5 mm Alubutyl........................................21
+ 4 mm Bitumen + 8 mm Fliese......................24
+ 4 mm Bitumen + 5 mm HDF........................31
+ 2 Lagen Alubutyl 2,5 mm + Alublech.............34
+ 8 mm Bitumen + Alublech...........................37
+ 2 Lagen Alubutyl 2,5 mm.............................38
+ 4 mm Bitumen+ 1 mm Alu...........................42
+ 4 mm Bitumen + 3 mm Aludibond.................47
+ 2 Lagen Alubutyl 2,5 mm + 3 mm Aludibond...48
Zwei Lagen übereinander (Span-Butyl-Folie-Butyl-Folie-beidseitiges Klebeband-Aludibond)
Tja, viel hilft viel
Auf das Alubutyl noch Alublech aufzukleben, nutzt nichts. Bitumen + Alublech wirkt sehr gut, 2 Lagen Alubutyl + 3 mm Aludibond führt zu noch besseren Ergebnissen. (Vermutung: leicht, aber stabil mit zusätzlicher Dämpfung durch den Kern aus PE), aber wesentlich teurer. 4 mm Bitumen + Aludibond ist fast gleich gut.
Die Punkte stellen den Wert der durchschnittlichen Schalldämmung dar. Gemessen wurde die relative Abstrahlung einer Gehäusewand durch Anregung mit einem eingebauten Chassis. Der Schallpegel des 19 mm Span-Gehäuses wurde als Nullwert genommen.
Meiner Meinung nach sind Messungen der Auslenkung nicht hilreich, da diese sich alle cm völlig anders verhält.
28.06.2020, 18:32 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 28.06.2020, 18:39 von Lauscher.)
@Jens
Sorry aber deine Sandwichkonstruktion kann ich mit meinen Mitteln nicht simulieren. Die Schichten brauchen einfach eine zu feine Auflösung, als das mein Rechner das pakt.
Alles gut. Ich danke Dir auf jeden Fall für den Versuch - und die von Dir erstellten Auswertungen. Echt klasse.
Hmmm.... dann deckt sich meine Simulation der Bitumensache nicht wirklich mit deinen Messungen, was bedeutet das ich da nochmal bei muss, ausgerechnet bei der Aber danke für deinen Beitrag!
Meine Nachbarn hören auch Metal, ob sie wollen, oder nicht \m/
28.06.2020, 18:59 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 28.06.2020, 19:12 von Darakon.)
Wow, vielen Dank für die Simulationen! :thumbup:
Ich verstehe den Zusammenhang zwischen den Werten in der Tabelle und den Grafiken allerdings nicht ganz.
In der Tabelle stechen die Werte für das "Leergehäuse 10mm" stark raus. In der Grafik Modalverhalten SPL sieht es gar nicht so schlimm aus.
Kannst du dazu noch mal kurz was sagen, ob da ein Zusammenhang besteht bzw. wie die Ergebnisse zu interpretieren sind?
Edit:
Ok, ich glaub, ich habs verstanden. Die Tabelle ist für unterhalb Modalbereich und die Grafiken sind für oberhalb Modalbereich.
Dh. die Tabelle ist interessanter für Subwoofer-/ Tieftöner- Gehäuse und die Grafiken eher interessant für Gehäuse in denen auch Mitteltönder rumschwirren, oder?
Ist als Grenze immer 100Hz zu sehen?
Und kannst du vielleicht noch ein 3D-Modell von dem simulierten Eckkeil-Gehäuse posten, nachdem es ja gut abgeschnitten hat?
Auf den Seiten vorher habe ich zu diesem Gehäuse kein Bild gefunden.
Das Eckkeilgehäuse hatte nur 15mm Wandstärke, oder?
Mönsch ...... einfach Spitze was ihr zusammentragt:thumbup:
Vielen Dank für die aufwendige Arbeit!
Interessant, dass für richtige Subs der Gehäuseaufwand eher übersichtlich wird. Dick reicht anscheinend.
Da ich Bitumen und anderen Ekligkeiten abgeschworen habe, ist man mit etwas aufwendigeren Innenversteifungen anscheinend ganz gut dabei.
Einige Ideen geht mir noch durch den Kopf, was würde ein verschweißter Rahmen aus Vierkantrohr, Stahl oder Aluminium bewirken, der mit Schichtholz beplankt, mit PU-Kleber verklebt und von innen mit kurzen Holschrauben verschraubt wird. Hier könnte man wahrscheinlich auch gewachsenes Holz und Stabholz verwenden, ohne Rissbildung zu befürchten. Oder ein Sandwich aus z.B. 5mm Aluminium mit Schichtholz von innen und außen verklebt würde auch eine annehmbare Schallwand ergeben.
In der Nähe ist eine Gießerei, die auch für Künstler arbeitet, eine Box aus Bronze gergossen wäre auch mal ein Ansatz, warum sich auf Körbe beschränken.
In der Tabelle stehen die maximalen Auslenkungen der jeweiligen Wand bei 1 Hz, quasi wie ein Luftballon der aufgeblasen wird nur halt mit ner Frequenz. Hier haben wir noch keine Moden. In den Bildern mit den Frequenzgängen sieht man oberhalb von 100 Hz, dass es zappelig wird. Hier fangen die Resonanzen an. Die Auswirkungen dieses "Athmens" sieht mn in den SPL Graphen im Bassbereich. Dort unterscheiden sich die Werte um die 30 dB.
Modell mit Keilen:
Alle Gehäuse haben, sofern nciht anders geschrieben, 15 mm Wandstärke.
@Kalle
Das mit der Gießere ist witzig, ich wollte mir über n Kumpel eventuel n Horn gießen lassen....
Danke schonmal für das Lob! Aber ich würde den Tag noch nciht vor dem Abend loben. Die Simulation stimmt noch nicht mit Walwal's werten überein. Ich gehe davon aus, dass ich ei der Dämpfung was vergessen habe. Ich gehe der Sache nach...
Meine Nachbarn hören auch Metal, ob sie wollen, oder nicht \m/
Ein paar Ergebnisse der Moden-Diagramme machen mich aber etwas stutzig:
Steindeckel (Fosti): Lediglich ein Stein auf dem Gehäusedeckel soll so gute Ergebnisse bringen? Ist denn nur der Deckel simuliert oder zeigt die Grafik alle Wände gleichzeitig?
Punktstreben Zufall: Die Wände "pumpen" stärker und auch die Resonanzen sind stärker ausgeprägt als das gleiche Gehäuse gänzlich ohne Streben, kann das sein (Taumelbewegungen)?
Hier kann man sich die Diagramme in einer Übersicht ansehen:
[ATTACH=CONFIG]55699[/ATTACH]
Gruß
JesseGood Vibration
Die Realität ist in Wirklichkeit etwas komplizierter.
Aber danke für deinen Beitrag!
abgeschworen habe, ist man mit etwas aufwendigeren Innenversteifungen anscheinend ganz gut dabei.
ergeben.
, warum sich auf Körbe beschränken.
