Bassreflex vs. Closed Box

wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Hallo Bex,
Bex hat geschrieben:wenn ich mich nicht irre, braucht BR auch immer ein paar Hübe bis die Luftsäule im BR-Kanal mit der Membran gleichschwingt.
Das wirkt sich natürlich nicht auf die erste Sprungantwort aus, aber auf den Pegel, der dann evtl. 0,1 Sek später auf max ist bei 30-40 Hz - wo die meisten BRs wirksam sind.
Das kann zur subjektiven Verspätung beitragen.
es tut mir Leid, aber da hast mehrere Dinge mißverstanden:
- Bei der BR Frequenz macht der TT ganz wenig Hübe und die BR Resonanz erzeugt den Hauptschallanteil
- 100 milli-Sekunden sind selbst bei 50 Hz eine Ewigkeit, Ein/Ausschwingen ist innerhalb ein...drei Halbwellen erledigt
- Ein Bassreflexrohr wird nicht "aufgepumpt" sondern die Luft darin durch verschiedene Frequenzen in Schwingungen versetzt

Ich hab jetzt gerade keinen Link wo das alles mal einfach verständlich erläutert wird... :roll: Aber vielleicht kann jemand damit aushelfen.

Gruß,
Winfried

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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Bex hat geschrieben: wenn ich mich nicht irre, braucht BR auch immer ein paar Hübe bis die Luftsäule im BR-Kanal mit der Membran gleichschwingt.
Das wirkt sich natürlich nicht auf die erste Sprungantwort aus, aber auf den Pegel, der dann evtl. 0,1 Sek später auf max ist bei 30-40 Hz
(Hervorhebung von mir)

... Leider irrst Du Dich gewaltig, so wie viele mit Dir, denen das Konstruktionsprinzip und Fakten zum Thema unbekannt sind:
Hier "0,1 Sekunden" für einen Einschwingvorgang als Deinen "Schätzwert" für BR zu verbreiten ist eine klare Desinformation der Mitleser. Ich halte mich eigentlich in diesem Forum auf, weil ich ein solches Niveau von Äußerungen zu diesem Thema eher aus anderen Foren erwartet hätte, wo es auch gern - ohne meine Teilnahme - so bleiben kann.


Daher gern einfach mal in diesem Post u.a. die Impulsantworten zw. BR und CB vergleichen

http://www.aktives-hoeren.de/viewtopic. ... =30#p91091

Hier handelt es sich um eine BR-Box, die durch relativ tiefe Abstimmung dem Einschwingverhalten der CB Variante sehr nahe kommt. Ansonsten sind Gehäuse und Treiber hier gleich, nur der BR Port wurde verschlossen, um eine CB Variante zu erzeugen und messtechnisch vergleichend auszuwerten.

Mit ist aber bewusst, daß Fakten zu diesem Thema von manchen nicht so gern aufgenommen werden:
Die Bilanz für CB wäre dann "zu ernüchternd", um es vorsichtig auszudrücken ...

Geringes Niveau der nichtlinearen Verzerrungen inklusive Geräuschanteil (THD), große Bandbreite, weiter Dynamikumfang: In keinem der Felder kann eine CB einem fachgerecht entwickelten BR-Konzept auch nur annähernd das Wasser reichen.

Wer ein Einschwingverhalten vergleichbar CB Niveau erhalten möchte, der berücksichtigt dies in der Auslegung und erreicht damit auch einen für die meisten Räume "verträglicheren" Frequenzgang.


Grüße Oliver
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Oliver,

so Du die Messungen noch hast: kannst Du dazu die Sprungantworten darstellen?

Grüsse
Uli
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phase_accurate
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Beitrag von phase_accurate »

Was vielen wahrscheinlich nicht bewusst ist: Die zwei Prinzipien unterscheiden sich bezüglich Impuls- und Sprungantwort nicht im Ein- sondern im Ausschwingen.

D.h. die schnellen (hochfrequenten) Signalanteile kommen auch hier zuerst. Sind schliesslich beides Minimalphasige Hochpassfilter - zumindest in erster Näherung. Und wichtig zu wissen: Bei einem Hochpass ist die Gruppenlaufzeit salopp gesagt am grössten, wo der Hochpass gar nichts überträgt.

Ich werde mir diesen Herbst eine Männerbox bauen mit PA Chassis. Diese wird zwangsläufig mit Bassrflex konstruiert sein.

Ich mag beides, Reflex- wie auch geschlossene Boxen. Die Geschlossenen machen auf mich oft einen "korrekteren" Eindruck und tönen oft etwas zurückhaltend. Reflex empfinde ich häufig als lebendiger. Was ich nicht so mag sind kleine Reflexboxen mit hoher Abstimmung.

Gruss

Charles
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

uli.brueggemann hat geschrieben:Oliver,

so Du die Messungen noch hast: kannst Du dazu die Sprungantworten darstellen?
Hallo Uli,

bin am suchen und schaue, was sich machen lässt: Ich muss die Sprungantwort dann außerhalb des Messprogramms ("Holmimpulse") rechnen.

Allgemeingültiger sind hier schonmal Sprungantworten von "Literaturabstimmungen", natürlich ganz ohne Raumanteil:

"Vented Box Loudspeaker Systems Part I: Small Signal Analysis", Richard H. Small, The University of Sydney

http://www.northreadingeng.com/R_Small_Part_I.pdf

Fig. 14. auf Seite 324 zeigt Sprungantworten, wobei "brauchbare" Abstimmungen für viele typische Wohnraumsituationen etwa wie "QB3" oder auch schneller ausschwingen (wenn Sprungantwort ohne Raumanteil ermittelt ...).

Grüße Oliver
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Oliver,

Du kannst mir die Pulsantworten auch gern zusenden

Grüsse
Uli
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Hallo Uli,

ich habe Excel als "Plotter" missbraucht und eine laufende Summe über die Impulsantwort gezogen:

"Step Response" (anklicken zum Vergrößern):

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Geschlossene Variante im Raum Mikrofonabstand ca. 0,5m, 10000 Samples sind ca. 0,22s

"Step Response" (anklicken zum Vergrößern):

Bild
BR-Variante im Raum Mikrofonabstand ca. 0,5m, 10000 Samples sind ca. 0,22s

Hierzu ist anzumerken, daß die geschlossene Variante eine Gesamtgüte um 0,6 aufweist, im Freifeld also praktisch kaum Überschwingen zeigen würde ...

Raumeinfluss spielt also eine deutliche Rolle. Das Mikrofon war so platziert, daß Anteile von Treiber (Vorderseite der Box) und Port (Rückseite der Box) etwa gleichmäßig erfasst werden können, daher auch ein gewisser Abstand. Ziel waren bei dieser Messreihe ursprünglich Grenzdynamik und nichtlineare Verzerrungen ...

Die ursprünglichen Messungen, u.a. mit nichtlinearen Verzerrungen bei verschiedenen Pegeln finden sich hier:

http://www.aktives-hoeren.de/viewtopic. ... =30#p91091


Grüße Oliver
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O.Mertineit
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BR und CB im Freifeld und im Raum ...

Beitrag von O.Mertineit »

Hallo zusammen,

hier nochmal etwas Grundlagenliteratur zu beiden Gehäusetypen im Vergleich, CB vs. BR

CB:

"Closed Box Loudspeaker Systems Part I: Analysis", Richard H. Small, The University of Sydney
http://www.atps.net/notes/Closed-Box-Lo ... alysis.pdf
Fig. 6 auf Seite 289 zeigt Sprungantworten veschiedener Abstimmungen (Systemgüten).


BR:

"Vented Box Loudspeaker Systems Part I: Small Signal Analysis", Richard H. Small, The University of Sydney
http://www.northreadingeng.com/R_Small_Part_I.pdf
Fig. 14. auf Seite 324 zeigt Sprungantworten verschiedener Abstimmungen


Wenn man die Sprungantworten der BR Alignments "Keibs", "QB3", "SC4" mit den entsprechenden Sprungantworten der geschlossenen Gehäuse aus dem ersten Artikel vergleicht, dann sind diese BR- Abstimmungen vom Einschwingverhalten etwa vergleichbar mit CB Lautsprechern, welche Güten um 1 oder leicht darüber aufweisen.

Bei BR Abstimmungen nahe "QB3" ist z.B. nach ca. einer Schwingungsdauer bezogen auf die -3dB Grenzfrequenz die Amplitude auf rund 10% zurückgegangen. Bei Abstimmfrequenzen um 40Hz wäre das eine Zeit von ca. 0,025s.

Es sind jedoch ohne Weiteres auch BR Abstimmungen möglich, die im Einschwingverhalten CB Gehäusen mit Gesamtgüten unter 1 nahekommen. Eine interessante Reduktion des Mebranhubs und der Verzerrungen gegenüber CB lässt sich übrigens auch mit solchen Abstimmungen noch erreichen.


Jetzt versuche ich ein Spiel:

"Wer zuletzt bremst, hat verloren ..."

Ich nehme eine BR-Box nahe "QB3" Abstimmung, es ginge also vom Impulsverhalten "noch besser", ist aber schon auf der "eher braven" Seite. Untere Grenzfrequenz der Box sei ca. 40Hz.

Nach 1/40 Sekunde (ca. eine Schwingungsdauer der Grenzfrequenz) sei der Schalldruck nach Abschalten des Signals unter Freifeldbedingungen auf ca. 1/8 gefallen also auf ca. -18dB in 0,025s.

Ich stelle den LS jetzt einen Raum mit einer Nachhallzeit RT60 um 0.5s, von der wir annehmen, daß sie auch im Tiefton gelte, obwohl wir uns im Eigenfrequenzbereich üblicher Lautsprecher weit unterhalb der Schröderfrequenz befinden. Diese können wir mit 100 Hz annehmen, was in einem nicht ganz kleinen und wohlbedämpften Raum "so passen" kann.

Solch schnelles Abklingen von 60dB in 0.5s wäre für einen Raum schon sehr sportlich und weitaus schneller als das, was die meisten von uns in Ihren Räumen im Tiefton je erwarten könnten. Über Raummoden reden wir also vorerst gar nicht ... nur daß wir unter 100 Hz nicht mehr "Direktschall" und "Raumanteil" unterscheiden können.

Unser Modellraum "vernichtet" den Schalldruck nach Abschalten einer Schallquelle dann mit -120dB/s oder -3dB in 0,025s.

Der o.g. Bassreflex Lautsprecher nahe einer "QB3" Abstimmung klingt mit etwa -18dB innerhalb dieser Zeit ab, "bremst" also um ca. -15dB pro Schwingungsdauer seiner Grenzfrequenz "schneller" (knapp um Faktor 6) als der im Tiefton fast schon "unrealistisch" stark bedämpfte Modellraum.


Fragen zur Anregung ...

Wer kann eine BR Box dieser oder vergleichbarer Abstimmung im o.g. Modellraum (oder gar in einem normalen Wohnraum ?) in ihrem Eigenresonanzbereich "nachschwingen" hören und wie bewerkstelligt er (oder sie) das ?

Habe ich in den o.g. Überlegungen einen Fehler gemacht ?

Was bedeutet es eigentlich, in einem gegebenen Raum zu sagen, "eine gegebene BR Box (oder eine gegebene geschlossene Box) 'klingt' auf eine bestimmte Weise " ?


Grüße Oliver
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Bex
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Beitrag von Bex »

O.Mertineit hat geschrieben: ... Leider irrst Du Dich gewaltig, so wie viele mit Dir, denen das Konstruktionsprinzip und Fakten zum Thema unbekannt sind:
Hier "0,1 Sekunden" für einen Einschwingvorgang als Deinen "Schätzwert" für BR zu verbreiten ist eine klare Desinformation der Mitleser. Ich halte mich eigentlich in diesem Forum auf, weil ich ein solches Niveau von Äußerungen zu diesem Thema eher aus anderen Foren erwartet hätte, wo es auch gern - ohne meine Teilnahme - so bleiben kann.
Ein bisschen freundlicher bitte!

Ebenfalls ein Entwickler, der seit 25 Jahren professionell aktiv ist und u.A. sehr hochwertige Lautsprecher konstruiert und verkauft, hat mir das mechanische Verhalten anhand eines praktischen Beispiels seinerzeit erläutert. Da sich Luft (Gas) dreidimensional wie eine Feder verhält und dadurch dieses Einschwingen durch das LS-Gehäuse hindurch bis hin zum BR-Kanal nicht sofort geschehen kann. Drei Hübe der Membran bei 30 Hz wäre dann 0,1 Sek. Diesem Beispiel nach ist es so, dass es ein paar Hübe benötigt bis zum vollen Pegel - von der Sprungantwort habe ich diese Aussage bewusst getrennt.

Aber wenn du es sagst, scheint er sich wohl zu irren. Nehme alles zurück und behaupt das Gegenteil!
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Hallo Jan,

ich war gestern unfreundlich (weil genervt), entschuldigung dafür.

Es wird hier BR nur sehr oft unter "schlechtestmöglichen" Annahmen behandelt, und weniger auf "Stand der Technik".

Habe mich soeben per PM bei Dir gemeldet ...

Den Aussagen und Grafiken zum Einschwingverhalten von Richard H. Small (CB vs. BR) darfst Du tatsächlich vertrauen, deshalb habe ich sie gepostet.

Damit kommt man von "Charly hat gesagt, sein Vater hat gesagt ..." m.E. etwas weg und nähert sich der Realität.
Bex hat geschrieben: Drei Hübe der Membran bei 30 Hz wäre dann 0,1 Sek.
Es wären etwa drei volle Schwingungszyklen ...

Du findest selbst bei den "Impulsverhalten ist mir gleichgültig" :wink: Auslegungen (vgl. Aufsatz von Richard H. Small) kaum Gehäuse, die ein derart mieses Einschwingverhalten im Freifeld haben.

Solche Abstimmungen wären auch vom Frequenzgang her meist ziemlich unbrauchbar.

Grüße Oliver
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

O.Mertineit hat geschrieben: ich habe Excel als "Plotter" missbraucht und eine laufende Summe über die Impulsantwort gezogen:

"Step Response" (anklicken zum Vergrößern):

Bild
Geschlossene Variante im Raum Mikrofonabstand ca. 0,5m, 10000 Samples sind ca. 0,22s

"Step Response" (anklicken zum Vergrößern):

Bild
BR-Variante im Raum Mikrofonabstand ca. 0,5m, 10000 Samples sind ca. 0,22s
Die laufende Summe entspricht einer Integration und da die Sprungantwort das Integral der Pulsantwort ist, passen die Bilder insoweit. Leider sind die Pulsantworten hinten abgeschnitten, man sieht nicht das endgültige Ausschwingen.

Zumindest zeigt die Sprungantwort der vented box ja ein niederfrequentes Schwingen mit größerer Amplitude, insofern ist auch eine verlängerte Ausschwingzeit zu erwarten.

Schaut man sich die Reverb-Darstellung der Pulsantworten an, dann sieht es so aus:

Bild

Hier ist dann zu erkennen, dass die vented box (grün) ca. 20 ms länger braucht, um auf denselben Pegel abzufallen wie die closed box (rot).

Zumindest lässt sich argumentieren, dass bei der vented box das längere Nachschwingen ein Mehr an Verschmieren des Musiksignals bewirkt und so den ständigen Nachschub neuer Musikinformationen durch den Direktschall beeinflusst. Was letztlich den so häufig berichteten Eindruck eines "langsameren" Basses bestätigen würde.

Grüsse
Uli
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Hallo Uli,

wie dieser Vergleich zeigt

http://abload.de/image.php?img=10_brvsc ... dd7uv1.png

erzeugt die BR-Variante u.a. in einem weiten Bereich um 40Hz herum bis zu ca. 5dB höheren Schalldruck im Raumfrequenzgang bei gleicher Eingangsspannung wie die CB Variante ...


Deine X-Achse ist in Sekunden, nehme ich an ?
Auf welchen Bereich der Kurve (zeitlich) beziehst Du Dich mit "20ms länger für BR" ?


Wenn wir den Bereich später als ca. 0,31 Sekunden betrachten, so ist es m.E. eindeutig der Raum, der hier nachschwingt. Das darf er m.E. auch, denn er hat im Tiefton bei Anregung durch die BR Variante mehr als die doppelte Energie "gesehen".


Grüße Oliver
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Anmerkung:

Der Raum schwingt auf höherem Pegel bei BR, aber m.E. mit gleicher "Abklingrate" bei BR und CB nach.

Grüße Oliver
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Yep.

Der Hörer hört also im Vergleich zur CB mit der BR mehr Bass mit etwas längerer Abklingdauer hinter dem Direktschall. Für mich ist das zumindest logisch und passt zu den Wahrnehmungen. Dasselbe Ergebnis würde man erzielen, wenn man bei der CB den Pegel entsprechend anhebt.

Und wenn man dann mit der BR noch passend eine Raumresonanz trifft ...

Grüsse
Uli
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phase_accurate
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Beitrag von phase_accurate »

Zu oft geht übrigens vergessen, dass auch Instrumente beim Vorgang der Tonerzeugung einschwingen. Und diese Einschwingvorgänge sind auf dem Grundton langsamer (hohe Resonanzgüte) als bei den Obertönen. Ich gehe davon aus, dass dieses Einschwingen deutlich langsamer ist als dasjenige von Reflex Boxen.

Gruss

Charles
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