Abstimmung BR: Extreme Portdimensionen und deren Berechnung

[BiGKahuunaBob]

Hallo zusammen,

bei meinem Nachbau der Point PS (http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showpost.php?p=178438&postcount=7) wollte ich aus optischen und auch aus Platzgründen die Ventilierung nicht als Rohre sondern als rechteckige Spalte ausführen.

Hier die Rahmendaten:

TSP des PHL 1240TWX finden sich hier (http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showpost.php?p=171863&postcount=3).
Abstimmung ist auf 75 Hz in einem 8 l Gehäuse
daraus resultiert bei einem HP50 Rohr (ca 18 qcm Fläche Durchschnitt) ca 8 cm Länge
das Ganze noch mit 330 uF hochpassgefiltert, also BRHP



Bei dem Spalt/Schlitz kommen jetzt zwei Fragen auf:

Wie wird der Umstand korrigiert, dass drei der vier Begrenzungsflächen in dem Rechteck "virtuell" verlängert sind.
Ich habe hierzu Korrekturformeln gefunden, die in diesem Fall die Länge der Spalte sehr verkürzen (unten rechts, K = 2,227):
http://www.ctc-dr-weber.de/speaker/PortCorrection.jpg



Der Spalt führt ja zu einem extremen Verhältnis in Höhe und Breite. Im Profi-Bereich hat Genelec bei den Subwoofern soetwas im Einsatz, also scheint das bei entsprechender Gestaltung der Ein- und Ausgänge auch mit hohem Verschiebevolumen zu funktionieren:
http://www.genelec.com/sites/default/files/styles/content_medium/public/media/Key%20technologies/lse_flow.jpg?itok=EJItHmBx
http://www.genelec.com/sites/default/files/styles/content_medium/public/media/Key%20technologies/lip_flow.jpg?itok=ge1gjeo0
http://www.genelec.com/sites/default/files/styles/content_medium/public/media/Key%20technologies/lse_see-through.jpg?itok=3F22PPF_

Auch hier ist die Frage, muss dieses extreme Verhältnis durch die erhöhte Reibung/Turbolenzen der Luft mit den Wänden in der Berechnung (Portlänge) korrigiert werden?



Momentan komme ich mit der Korrektur der Begrenzungsflächen auf folgende Maße um die obige Abstimmung (75 Hz in 8 l) beizubehalten:
Zwei Spalte/Schlitze zu je 26 x 10 x 0,6 cm

EDIT: Kurze Erklärung wie ich zu obiger Dimensionierung gekommen bin:
Formel ist Lv = 10 * c^2 / (16*pi) * D^2 * Np / (fb^2*Vb)-k*D

Lv = Länge des Schltzes
c = 344m/s
D= Durchmesser des Ports in cm
Np= Anzahl der Ports
k = Korrektur (siehe Bild oben)
fb = Abstimmungsfrequenz
Vb = Gehäusevolumen

Das führt in meinem Fall dann zu 10 * 344^2 / (16*3,1416) * 4,46^2 * 2 / (75^2*8)-2,227*4,46
Da kommt als Länge 9,69 cm raus, was oben auf 10 cm gerundet ist. Der Durchmesser 4,46 cm ist die Umwandlung des Rechtecks und entspricht 0,6*26 cm = 15,6 qcm



Kann das jemand verifizieren? Gibt es Programme die das simulieren können (AJHorn scheinbar nicht)? Hat sonst jemand Erfahrung mit solchen Abstimmungen und Portdimensionierungen?

Danke vorab und viele Größe
Roland

[JFA]

Die Längenkorrektur ist abhängig von Form und anschließenden Begrenzungsflächen. Übliche Simulatoren können nur rund (evtl unterschiedlich außen in Schallwand, innen frei), etwas bessere kennen auch andere Geometrien. Willst Du es wirklich gut simulieren, nimm ABEC. Solange Du keine Verwirbelungen hast, passt das schon.

So wie Genelec das macht ist es schon ziemlich geil. Verwirbelungen entstehen zuerst an scharfen Kanten, also muss man innen und außen verrunden. Dann muss man dafür sorgen, dass die Geschwindigkeit innerhalb des Rohres unkritisch bleibt, und das geht zuallererst über die Fläche, dann die Form. Dimensionierung geht dann über das Verschiebevolumen:
V = Sd * Xmax (+ ein wenig Reserve)
v_max = V/S_Port*2*pi*Fbr
Runde Ports kommt man mit 10 m/s hin. Willst Du es genauer wissen, nimm ein CFD-Programm (was so viel heißt wie: nimm dir viel Geld und viel Zeit, oder wenig Geld und extrem viel Zeit)

[BiGKahuunaBob]

Mit ABEC habe ich keinerlei Erfahrung und momentan auch keinen Zugriff darauf.

Verschiebevolumen des PHL wären ca 0,05 l (aus 155 qcm Sd und 3,5 mm xmax).

Lt. WinISD erzeugen zwei Schlitze mit 26 x 10 x 0,6 cm max. 2,6 m/s (port velocity). Zu dem Ergebnis komme ich aber nur, weil ich die Korrektur der Länge auf 10 cm mit einer Fehlabstimmung auf ca 95 Hz (anstatt 75 Hz) erzwinge. Ansonsten würden für 75 Hz 17,5 cm benötigt, die max. Fließgeschw. sinkt dann sogar auf 2,3 m/s.

[Dissi]

Ich komme auch auf eine benötigte Länge von 17,5 cm für eine 75 Hz Abstimmung. Allerdings glaube ich nicht, dass die Verlängerung durch die angrenzenden Wänden so gross ist, dass dafür eine geometrische Länge von 10 cm ausreicht. Um 15 cm erscheint mir realistischer, aber Genaueres weiss man leider erst nachdem man die Box gebaut hat. :dont_know:

[BiGKahuunaBob]

Um 15 cm erscheint mir realistischer, aber Genaueres weiss man leider erst nachdem man die Box gebaut hat. :dont_know:

Ja, ich fürchte auch, dass ich vorab ein Testgehäuse bauen und messen muss :dont_know:

Hier noch ein Beispiel von TAD/Pioneer die ebenfalls eine unkonventionelle schlitzartige Ventilierung nutzen:

http://tad-labs.com/en/corporate/press/img/TAD-CE1-KS_02.jpg

http://tad-labs.com/en/corporate/press/img/TAD-CE1K-KJ.jpg

[naumi]

Hallo,

vielleicht hilft dir dieses kleine Programm weiter:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?t=9799

[sonicfury]

Hi Roland

Ich hab sowas vor... mmh... >10 Jahren mal gebaut in meiner "Spitzname" Furbytech. Ähnlich der TAD/ Pioneer, Seitenwand aufgedoppelt und als Schlitze nach vorne auslaufen lassen (nur nach vorne im Gegensatz zu der Zeichnung die du gezeigt hast). Ich habe dabei einen regulären "runden" Kanal gerechnet und dann im ersten Durchlauf einfach umgerechnet (selbe Querschnittsfläche, identische länge zum Rohr, schnelle Zeichnung anbei). Messbar war damals die Abstimmung fast Punktgenau so wie simuliert. Negativ war, dass ich den "Schlitz" über die gesamte Gehäusehöhe ausgeführt hatte, und die "Kanalaussenwand" schön virbriert hat. Also habe ich jeweils eine kleine Holzstrebe in der mitte eingebracht zur mechanischen Beruhigung sozusagen. Das hat wiederum nix geändert, aber das Gehäuse bzw vielmehr den Kanal massiv beruhigt. Soweit ich mich erinnere wars ein Nullsummenspiel und die Veränderung kaum messbar... ach das Kanalbrett hatte ich 45 Grad anbgeschrägt... fällt mir grad noch so ein (also innen)

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=680&pictureid=26489

[JFA]

Die Längenkorrektur ist ja letztlich nichts anderes als die mitschwingende Luftmasse, ähnlich wie der vor jeder Membran, Wunder darf man da nicht erwarten. Die Grenzflächen wie sie u.a. Genelec einsetzt sind eher zur Verringerung der Nichtlinearitäten.

[Bizarre]

Zur allgemeinen Verwirrung http://petoindominique.fr/php/breventform.php ...

[BiGKahuunaBob]

Hallo Naumi, Sonicfurby und Bizzare,

vielen Dank für den Input. Die von Thomas verlinkte Software schaue ich mir mal an, um die Thematik auch theoretisch zu beleuchten.

Ansonsten habe ich am Wochenende den Rat befolgt ein kleines Testgehäuse zu bauen. Es ist keine Schreinerqualität, aber gut genug um die Fragen zur Ventilierung zu untersuchen. Auf den Fotos könne man den Spalt und die normalen Rohre erkennen, die jeweils zur Messung verschlossen werden. Voraussichtlich wer ich am Donnerstag mit einem Bekannten entsprechend durchmessen und dann gibt es ggfs. mehr Klarheit dazu.

Hier das Testgehäuse:

https://dl.dropboxusercontent.com/u/427558/audio/IMG_3498.JPG

https://dl.dropboxusercontent.com/u/427558/audio/IMG_3499.JPG

https://dl.dropboxusercontent.com/u/427558/audio/IMG_3500.JPG

https://dl.dropboxusercontent.com/u/427558/audio/IMG_3501.JPG

https://dl.dropboxusercontent.com/u/427558/audio/IMG_3502.JPG

https://dl.dropboxusercontent.com/u/427558/audio/IMG_3503.JPG

[fosti]

Ja, ich fürchte auch, dass ich vorab ein Testgehäuse bauen und messen muss :dont_know:

Hier noch ein Beispiel von TAD/Pioneer die ebenfalls eine unkonventionelle schlitzartige Ventilierung nutzen:

http://tad-labs.com/en/corporate/press/img/TAD-CE1-KS_02.jpg

http://tad-labs.com/en/corporate/press/img/TAD-CE1K-KJ.jpg

Moin :prost:

sowas wurde auch mal in einer HH vorgestellt, nur am Boden und nicht an den Seiten: http://www.ari-acoustics.de/WebRoot/Store2/Shops/es123766_ari-acoustics-shop/MediaGallery/TechTalk_No7v2_-_Aero2D.pdf

Viele Grüße,
Christoph

[BiGKahuunaBob]

sowas wurde auch mal in einer HH vorgestellt

Du weisst nicht zufällig in welcher HH?

[fosti]

04/2011

http://www.lautsprechershop.de/index_hifi_de.htm?http://www.lautsprechershop.de/hifi/maxiwave.htm