- BOSE 2201 Prototyp
- BOSE 901/V Gerippe
Hier geht es um die Resonanzen von Möbeln, Gehäusen, Fußböden und Ständern . . .
Das mit den Gehäuseresonanzen bei Lautsprecherboxen bzw. den Gehäusen hatte dieser Professor aus Massachussets schon ganz früh ausgeräumt. Sein erster Versuchslautsprecher war diese Teilkugel (rechts) mit jeder Menge an kleinen Breitband-Chassis. Dann kam etwa 1968 die BOSE 901 mit diesem kleinen 5-eckigen Holzkasten bzw. Gehäuse und den dennoch unglaublich abgrundtiefen Bässen.
Etwas später etwa 1976 kam die nun fast gänzlich resonanzlose Kunststoff- (weiter-) Entwicklung der BOSE 901 Serie III mit noch saubereren Bässen. Das Boxengerippe besteht aus 9 vom Volumen her genau berechneten gleich großen Gehäuse-Bereichen, jeder mit einer eigenen "Bassreflex"-Öffnung. Zusammengebaut wurde das alles aus mehreren Kunststoff-Spritzteilen, die mit einer tüchtigen Menge an schwarzem Kunststoff-Klebstoff zu einem einzigen sehr stabilen Grundelement (rechts) verleimt wurden. Es fehlen nur noch die 4 Holzplatten oben und unten und links und rechts. Wir haben solch ein schwarzes Mustergerippe hier.
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Die physikalischen Grundlagen etwas "verallgemeinert" . . .
- Typische Grundig Promotion-Fotos
- oben aus 1965, unten aus 1967
Der Lautsprecher bzw. das Chassis soll die elektrischen Signale in Schall wandeln, möglichst "gut", damit der Schall mit Hilfe der Luft an unsere Ohren übertragen wird. Rein physikalisch können natürlich auch feste Materialien - Gase (Luft) oder Flüssigkeiten (Wasser) können das sowieso - den Schall weiterleiten.
Das bedeutet, daß die von der Membrane aktivierten Schwingungen auch über das Gehäuse der Box, den Ständer, den Regalboden und / oder den Fußboden übertragen werden.
Trifft aber die gerade abgestrahlte Frequenz mit der Eigenresonanz des Gehäuses zusammen, allermeist eine tiefe Frequenz, empfinden wir diese überhöhte Verstärkung als Wummern oder Dröhnen.
Richtig unangenehm wird es erst, wenn - allermeist bei den ganz tiefen Frequenzen - das ganze Zimmer vibriert oder das Regal oder der Schrank wackelt oder die Nachbarn mit dem Besenstiel an die Decken, Fußböden und Trennwände schlagen.
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Die Eigenresonanz der Gehäuse . . .
. . . hat man seit etwa dem Jahr 2000 gut im Griff (und eigentlich schon viel früher).
Das wirklich allen bekannte "Geheimnis" war ja, es darf bei Lautsprecherboxen keine parallelen Wände geben und schon resoniert in diesem Gehäuse fast nichts mehr.
Seit der MDF-Fabrikation (alle Arten von "dichten" Faserplatten) von schiefen und krummen Gehäusen ist das nahezu ausgestanden. Fast alle neuen Boxen sind irgendwie rundlich.
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Aber die Übertragung durch feste Materialien hat es in sich ...
Da es immer noch vorkommt, das ein ganzens Regal oder eine Schrankwand anfängt zu rappeln, muß das etwas mit dem Schall und den festen "Körpern" zu tun haben. Das bedeutet, eine Lautsprecherbox überträgt äußere Vibrationen über die eigene Standfläche auf den nächsten festen "Körper", das wäre das Regalbrett. Das Regalbrett fängt an zu schwingen und der ganze Schrank soundet einfach (ungewollt) mit oder vibriert oder rappelt und die dort gelagerten Utensilien wie Kerzenständer, Gläser, Vasen und die anderen dort gelagerten "Geschenke" von lieben Freunden scheppern natürlich mit.
Aus der theoretischen Physik kommend, kann man nachrechnen, je größer der Kontakt-Querschnitt bzw. die Kontakt-Fläche zwischen der Quelle, also der Grundfläche der Box und dem Regalboden ist, desto besser ist die (ungewollte) Schallübertragung. Je kleiner diese Kontaktfläche ist, werden nur noch spezielle einzelne Frequenzen "besonders gut" übertragen, mit der Tendenz, nach hohen Frequenzen hin deutlich abzuschwächen. Also auch 4 große Holzklötze oder selbst Gummipuffer unter den Boxen übertragen das Basswummern immer noch recht gut.
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Auch Filz-"Füße", ob rund oder eckig, haben keine Schall isolierende Wirkung
Alle Versuche mit Filzgleitern, Filzmatten, Styrophor-Klötzen und Matten und sonstigen Unterlagen aus dickem, dünnen und extrem weichem Schaumstoff haben nur sehr geringe Erfolge gebracht. Das Material drückt sich je nach Gewicht deutlich zusammen und hat dann die akustischen Eigenschaften eines festen Körpers bzw. Stoffes.
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Aus den (komplizierten) mathematischen Formeln der Schallübertragung von festen Materialien kann man entnehmen, daß die Kontaktelemente, also die 4 Gummi- oder Styrophor-Füße unter der Box, eine variable Fläche bzw. einen variablen Durchmesser haben sollten bzw. müssten, um keine Einzelfrequenz zu bevorzugen.
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Vordergründig optimal ist ein Kegel.
Wir haben das bei uns ausprobiert und die Vor- und Nachteile betrachtet. Ein Kegel (zum Beispiel unser ALU-Kegel unter den JBL 250 ti) hat also keinen durchgängigen Querschnitt, und damit eine undefinierbare Kontaktfläche.
Nach der Theorie leitet er also so gut wie keine einzelne Frequenz vom Körper oben (Box) zum Körper unten (Regalbrett oder Fußboden). Ein gewisser Frequenzbereich wird aber dennoch leidlich übertragen, abhängig von der Größe des mittleren Querschnittes des Kegels.
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Noch besser wäre ein Spike (eine Nadel)
Also optimal wäre eine möglichst dünne "Nadel" bzw. ein "Spike". Kleine Querschnitte leiten so gut wie keine unserer tiefen Audiofrequenzen durch festes Material. Das theoretische Optimum scheitert aber sehr oft an dem Gewicht der Last (Box) oben drauf.
Unsere JBL 250 wiegen an die 60 Kilo und bei dem Gewicht sind mir Spikes zu gefährlich. Sei es, daß sie in den Fußboden einsacken oder abbrechen. Daher haben wir diese suboptimale Lösung mit den dicken Alu-Kegeln, die zumal an der Spitze abgeflacht sind, damit die Standfestigkeit auf dem Parkett gegeben ist.
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Dünne Stahl-Spikes bei Boxen unter 25 Kilo
Beim Ausprobieren, wo denn diese JBL L90 überhaupt klingen, hatte ich sie auf ganz dünne Stahlständer gestellt. Nach vielem Hin- und Herrücken gab es ein Plätzchen, an dem es erstaunlich gut klang, aber den ganzen Fußboden erschütterte. Und unten drunter war es schon sehr unangenehm, das Dröhnen.
Es ist eine recht massive Balken-Decke mit 48mm Spanplatten darüber. Und dafür haben sich die in den Bildern gezeigten Stahlspikes bewährt.
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Noch ein Wort zu den Fußböden.
In Altbauten ist es besonders kritisch, wenn alte Balkendecken in die Jahre gekommen sind und schwingen. Die Resonanz- frequenz der Balkendecke herauszufinden, wäre der allerdings dümmste Versuch, denn das bedeutete, dem unten drunter wohnenden Nachbarn (mit relativ geringem Aufwand = 2 x 20 Watt sind ausreichend) den Putz auf den Kopf fallen zu lassen. Das auszuprobieren wäre wirklich gefährlich.
Bei uns ist es ein gigantisches 7m x 8m breites Balkenkonstrukt mit 14x24cm Eichenbalken einer alten Tenne, auf die dann 2 Schichten je 24mm Nut- und Feder V100 Spanplatten über kreuz verlegt, dann verleimt und mit 10cm langen Spanplattenschrauben verschraubt sind. Darauf ist eine relativ dicke 0,8cm Filzmatte ausgelegt worden und darauf ist das Mosaik verleimte 1,8cm Buchen-Parkett verlegt worden.
Dennoch, ohne die Alu-Spikes unter den Boxen würde das ganze System auch ganz erheblich resonieren.
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