es gibt zu dem Thema "Schwingungen an Lautsprechergehäusen" etliche wissenschaftliche Untersuchungen, etliche Patente und auch einige praktische Tests von Firmen, Privatleuten und Hobby Zeitschriften. Ich verlinke mal auf diese Seite zum Start, ohne damit einen Anspruch auf Vollständigkeit zu verbinden, ich weiß nicht, ob sie hier bereits genannt wurde:
http://www.picosound.de/D_gehmat.htm
Sobald man definiert hat, was man mit "am wenigsten schwingen" genau meint, gibt es das ...uli.brueggemann hat geschrieben: ...
gibt es verwertbare Erkenntnisse (also in etwa als Antwort auf die Frage: wie und mit welchem Material mache ich ein Gehäuse), die dazu führen, dass die 3-D schwingfähige Struktur am wenigsten schwingt?
Für Mitteltongehäuse und 2-Wege LS, wo man eine mit der Frequenz ansteigende Dämmung erreichen möchte, die bereits im Mittelton wirksam sein soll, sind z.B. Bitumen Schwerfolien nur dann besonders wirksam, wenn sie
- ganzflächig am Stück
- dick genug
- als "Constraint Layer" mit einer innig montierten zusätzlichen Platte obendrauf (Alu, Sperrholz) versehen werden.
(vgl. Test Nr. 10 auf der Webseite oben, blaue Kurve)
http://www.picosound.de/GehMatAll.png
Solche Materialien bieten gleichzeitig zusätzliche Massebelegung der Wand und eine plastische Komponente, welche Deformationen in Wärme umsetzen kann. Erst der "Constraint Layer" Aufbau zwingt die dämpfende Zwischenlage jedoch quasi "vollständig" an der Deformation der Wand teilzunehmen und steigert so die dämpfende Wirkung.
Bitumen wäre natürlich nicht das einzige Material, welches als "massereicher und dämpfender Verformungskörper" auf eine Wand aufgebracht werden kann.
Die aufgebrachte Masse muss immer in Relation zur bestehenden Wand - oft MDF - gesehen werden: 2mm Bitumen auf eine 22mm Holzplatte haben keine sehr hohe Wirkung.
Lösungen wie Hawaphon, gehen in eine ähnliche Richtung, bieten jedoch keinen Constraint Layer Aufbau.
uli.brueggemann hat geschrieben: Mit welchem gezielten Ansatz kann man, unter Berücksichtigung von beabsichtigtem Volumen und Platzbedarf der Komponenten, z.B. eine Versteifungsmatrix so einbringen, dass die Schwingungen nun bestmöglichst reduziert werden. Ist ein Holzkreuz besser als Versteifungswände oder sind Dreiecksstrukturen besser als parallele Strukturen (Scherung)?
Wenn man eine 2-Wege Box baut, dann wäre "Versteifen" (Ringe, Lattenkreuze ...) m.E. gegenüber der oben beschriebenen Stragtegie kontraproduktiv: Denn ich treibe die Federsteifigkeit herauf und damit die Güte der Eigenfrequnezen, vermindere also deren Dämpfung.
Handelt es sich um einen Subwoofer - wo ich mit Biegesteifigkeit als vorwiegender Strategie arbeiten kann - kann ich hier nur meine eigene Auffassung anbieten, die auf eigener Praxis aber auch der Lektüre von realen und simulierten Vibrationstests an Gehäusen beruht.
Meine Devise bei Subwoofern lautet mitterweile kurz und knapp:
"Wer mit Kreuzen, hochkant aufgeleimten Latten, Ringen u. dergl. arbeiten muss, hat bei Eigenmoden eigentlich schon verloren."
Die Wirkung der meisten dieser Konstrukte wird überschätzt: Eine aufgeleimte Latte versteift zwar etwas, jedoch hat sie keine flächige Wirkung und erhöht lokal ebenfalls die Masse: Die Eigenmoden werden zwar komplexer, steigen aber von der Frequenz oft nicht so stark an, wie man es sich erhofft: Es handelt sich hier nicht um statische Belastungen, so daß immer auch die Wirkung der Masse der eingebrachten Strukturen auf die Frequenz der Grundmoden gesehen werden muss.
Eine inhärente Steifigkeit der Form - als Kubus, als Ei oder als Riegel - bei dem maximal eine Dimension groß wird, ist m.E. günstiger.
Um die Grundmoden bei Subwoofern in der Frequenz hoch zu halten:
- Günstige Grundform wählen, dabei auch mögliche Hohlraumresonanzen berücksichtigen und im Übertragungsbereich ausschließen.
- Gesamtgröße begrenzen (!!!)
Wenn Eigenmoden im Frequenzbereich trotzdem zu niedrig liegen:
- Wandstärke insgesamt erhöhen
- Biegesteifigkeit durch "Rippen" und/oder Wandstärke gezielt dort erhöhen, wo bei den Grundmoden potentiell starke Verformungen (kleine Krümmungsradien) auftreten, das ist vor allem in der Nähe von (schwingenden) Zonen mit erhöhter Masse, also dort, wo das Chassis an der Schallwand montiert ist und auch die Antriebskräfte wirken.
- Alternative: Paarweise Chassis mit "Impulsausgleich" verwenden oder Antriebskräfte nach Art des "Schwingungstilgers" abfangen.
Und m.E. ganz wichtig: Diese Strategie ganz "loslassen", wenn das Gehäuse zu groß wird oder der Übertragungsbereich des Chassis "zu weit nach oben reicht". Dann eher auf die "Masse und Dämpfung" Strategie gehen und tolerieren, da das Gehäuse im Tiefton Moden hat, die möglichst wenig angeregt werden sollen und gut bedämpft sein sollen.
Wenn es gelingt, daß Chassis und "Puffer" (Ringe, Klötzchen o.dergl.) nicht in sich selbst eine unterbedämpfte Eigenresonanz ausbilden, dann ist die Wirkung sicher vorteilhaft. Dazu muss - und hier stimmen wir völlig überein - genügend Eigendämpfung der schwimmenden Aufhängung vorhanden sein, wenn deren Eigenfrequnenz - und sie wird eine haben(!) - im Übertragungsbereich liegt.uli.brueggemann hat geschrieben: So denn eine schwimmende Chassis-Aufhängung Gehäuseschwingungen reduziert, gibt es denn Nachteile durch das "Schwimmen" des Chassis oder nicht?
Bei einem Subwoofer ist es möglich, diese Eigenfrequenz außerhalb des Übertragungsbereiches zu legen.
Meiner Meinung nach ist eine solche "schwimmende Aufhängung" sehr gut bei einem Subwoofer - dessen Gehäuse nach oben genannten Strickmuster aufgebaut ist - anzuwenden: Man entkoppelt das Chassis oberhalb des Übertragunsbereichs graduell vom Gehäuse, weil man so noch zusätzlichen "Sicherheitsabstand" zu den Eigenmoden des Gehäuses im oberen Bass- bzw. Mittelton schaffen kann.
Die schwimmende Aufhängung könnte aber bei einem Subwoofer auch eine ganze - kleinflächige und "dicke" - Schallwand einbeziehen und sie von einem z.B. U-förmigen Gehäusekasten graduell entkoppeln ...
Es gibt mehrere attraktive Möglichkeiten, sobald man eine Grund-Strategie hat, die erfolgverspechend ist. Aufbauten, die auf Versteifung (z.B. durch starke Verstrebung) UND Dämmung durch Masse und Reibung (plastische Verformung) im gleichen Gehäuse oder gar an den gleichen Bauteilen (Wänden) abzielen, sind m.E. nicht erfolgversprechend:
Man treibt sonst die Resonanzgüten und Frequenzen der Grundmoden mit den Versteifungen zunächst hoch, um sie dann wieder durch Masse und Dämpfung abzusenken ... das ist nicht zielführend.
Auch aus folgendem Grund:
Versteifungen machen die Schallausbreitung auf der Wand schneller: Das vergößert die Wellenlänge von Biegewellen und "verbessert" ihre Abstrahlung. Zwei Gehäuse, welche mit gleicher mittlerer Amplitude und auf ihrer (vergleichbar großen) Oberfläche vibrieren, können durchaus sehr unterschiedlich stark Schall abstrahlen. Je schneller die Ausbreitung von Biegewellen auf dem Gehäuse, desto effizienter ist grob gesagt deren Schallabstrahlung.
Grüße Oliver