Aktive Absorber / Elektronische Bassfallen

[synthpark]

Spielt wohl keine Rolle, schließlich ist der Raum nicht komplett verschlossen und gibt immer Energie ab.
Sonst hättest du in deinem Zimmer schnell ein Problem wenn die erzeugte Energie sich "stauen" würde.

Ja, was glaubst du, was Raumklang ist. Es ist das Aufstauen von vielen Reflexionen zu einem Gesamtschallfeld. Selbst wenn man nur Bässe betrachtet, und die Wand macht nur 20 dB Dämpfung pro Reflexion, dann ist das ein 1/100 Leistung, die nach außen dringt. Der Rest bleibt im Raum oder wird bestenfalls zu einem signifikanten Anteil in der Wand absorbiert.

 

[ReimenSeimen]

Also ich bin auch an der "Energiefrage" interessiert!
Wenn du da was rausfinden kannst, fände ich das sehr interessant!

Ich habe in meiner Masterarbeit damals einen Lautsprecher als Absorber umfunktioniert, indem ich ihn mit einer aktiven elektrischen Schaltung versehen habe, um optimale Anpassung an die Luftimpedanz zu bekommen. In der Kundschen Röhre habe ich den Aufbau vermessen, und damit perfekte Absorbtion erzielt. Das ist aber was anderes wie der "Cancellation"-Ansatz. Als ich mich damals kurz mit befasst habe, war mir zwar bewusst, das ich damit destruktive Interferenz erzeuge, aber die Energie ja nicht verschwunden sein kann. Für eine stehende Welle in der Kundschen Röhre bekommt man die Auslöschung übrigens über den Ort verteilt super hin, das liegt aber daran, dass man dabei von einer ebenen Wellenfront ausgehen kann (darauf basiert ja auch der Ansatz des Double Bass Arrays), was ja im dreidimensionalen Raum nicht gegeben ist.

Gruß Simon

 

[Krusty]

Ich verstehe das so, dass das über impendanzanpassung funktioniert und auch hier die Energie in thermische Energie übergeht, oder?

 

[brausebaer]

Hi,

Fakt ist doch, dass die eingebrachte Energie nicht vernichtet sondern nur in Wärmeenergie transformiert werden kann. Da die Verluste der Luft und der Wände im Wesentlichen Fix sind, muss der Absorber (genau wie beim passiven) die Energie nehmen. Damit kann sie nur in den mechanischen und elektrischen Verlustelementen (Reibung, Dämmaterial, Widerstände, Halbleiter, Kupferdraht,...) des Absorbers bleiben und da in Wärme verwandelt werden. Man muss dabei bedenken, dass ja kur sehr kleine Leistungen verwandelt werden müssen.

Was hier befremdet, ist doch nur die Tatsache, dass man von einem Verstärker/Speakersystem erwartet, dass es Energie einspeist und nicht aufnimmt.

Gruß, brausebär

 

[digital23]

Da Prinzip ist einfach:

Die Abhöre regt den Raum an. Dort wo sich der Schall "aufstaut", also zum Beispiel in Ecken stellt man den aktiven Absorber auf. Der erzeugt eine gegenphasige Welle und löscht die Frequenz im Idealfall komplett aus.
Du steckts also zwei mal die gleiche Energie (einmal positiv und einmal negativ) rein um 0 raus zu bekommen. 100-100=0 !!
Die Energie ist dann natürlich nicht weg, sondern fällt als Wärme ab.

 

[brausebaer]

Hm,

wenn dir die Analogie der "Gegenwelle" besser gefällt: kein Problem. Ich verstehe aber dann Folgendes nicht: wenn die Energie nicht im Absorber in Wärme transformiert wird, wo findet die Transformation dann statt und welcher Mechanismus ist dafür verantwortlich (Luftverwirbelungen o.ä.) ?

 

[ReimenSeimen]

Hm,

wenn dir die Analogie der "Gegenwelle" besser gefällt: kein Problem. Ich verstehe aber dann Folgendes nicht: wenn die Energie nicht im Absorber in Wärme transformiert wird, wo findet die Transformation dann statt und welcher Mechanismus ist dafür verantwortlich (Luftverwirbelungen o.ä.) ?

Genau das würde mich auch interessieren! Eigentlich wirkt aus meiner Sicht ja nur die Reibung über den Luftweg als "Absorber". Der Gegenschall ist ja nur eine weitere Schallquelle die Energie in den Raum einbringt und kein Absorber im eigentlichen Sinn. Und Wärme kann für mich da eigentlich nur entstehen, wenn die Schallwelle in ihrer Schallschnelle z.B. mit porösen Materialien oder sonstiger Reibung "gebremst" wird. Bei destruktiver Interferenz gibt es ja eigentlich auch keine Schallschnelle mehr die gebremst werden kann oder? Wenn ich mal Zeit habe packe ich mal Kuttruffs Grundlagenbuch aus, vielleicht weis der ja mehr...

 

[brausebaer]

Genau das, was du beschreibst ist auch mein gedankliches Problem. Ich habe das Gefühl, dass hier 2 verschiedene Dinge in einen Topf geworfen werden: destruktive Interferenz und Absorption.

Ich verstehe destruktive Interferenz so, dass es entweder gelingt, die Schallausbreitung komplett zu verhindern (das passiert für meine Begriffe im Optimalfall im kund'schen Rohr oder in Kopfhörern mit aktiver Cancellation. Das ist die Energiewelt für mich in Ordnung, weil die Anordnung eine Energieeinkopplung überhaupt verhindert (damit muss auch nichts "vernichtet" werden). Wäre aber für den Fall eines Regieraums sehr unangenhm, weil dann überhaupt kein Schallfeld aufgebaut würde.

Oder es gelingt nur in räumlichen Teilbereichen Auslöschung zu erreichen (das passiert soweit ich mich erinnere dann, wenn cancellatin mehr als eindimensional erfolgen soll). Dann entstehen dafür in anderen Raumbereichen Energieanhäufungen. Damit muss auch hier nichts vernichtet werden, um dieEnergiewelt wieder in die Waage zu bringen.

Im dritten Fall (und das ist das, was ich unter einem Absorber verstehen würde), wird eine bewusst verlustbehaftete Einrichtung möglichst optimal an den akustischen Widerstand der Luft angepasst. Je besser das passt, desto mehr Energie wandert in die Anordnung und um so weniger wird an Grenzflächen reflektiert. Das kann man im passiven Fall schmalbandig (Helmholtzresonator) oder breitbandiger (poröser Absorber) machen.

Für den aktiven Fall ist dann das schmalbandige Gegenstück der E-Trap (ich hatte mir mal die Patentschrift gezogen: darin ist auch genau die Funktion beschrieben). Beim PSI AVAA kann ich nur vermuten, dass man einen porösen Absorber in eine akustische Gegenkopplung (Mikro - Speaker) gebracht hat, so dass es sich um einen bretbandigen Absorber handelt.

Allen Prinzipien ist aber gemein, dass sie bewusst Verluste erzeugen, um dem Raum (bzw. den Moden) Energie zu entziehen.

Aber wie gesagt: nur meine Sicht, ich kann auch falsch liegen und lern gern was dazu.

Gruß, brausebär

 

[Open Mind]

Oder es gelingt nur in räumlichen Teilbereichen Auslöschung zu erreichen (das passiert soweit ich mich erinnere dann, wenn cancellatin mehr als eindimensional erfolgen soll). Dann entstehen dafür in anderen Raumbereichen Energieanhäufungen. Damit muss auch hier nichts vernichtet werden, um dieEnergiewelt wieder in die Waage zu bringen.

Genau so arbeitet die eTrap. Sie bringt zusätzliche Energie in den Raum hinein. An manchen Stellen entstehen dadurch Auslöschungen, an anderen Stellen steigt der Pegel. Ich sehe da kein Problem mit dem Energieerhaltungssatz, und "absorbiert" wird da auch nix.

Eine Raummode "klaut" dir ja auch keine Energie oder fügt welche hinzu, sie verteilt die vorhandene Energie nur ziemlich blöd im Raum. Die eTrap macht quasi genau das gleiche, nur invertiert.

Eigentlich ist der Begriff "Bassfalle" falsch gewählt, denn es impliziert, dass Energie vernichtet wird. Genau das Gegenteil ist der Fall.

 

[brausebaer]

Hi Open Mind,


dank dir für deine Rückmeldung. Du hättest mit deiner Darstellung absolut recht, wenn die Annahme stimmen würde, dass der E-Trapp Energie in den Raum einkoppeln würde. Das Prinzip funktioniert ja auch: wenn man beispielsweise mit mehreren Subwoofern geschickt in einen Raum einkoppelt, lässt sich die Auswirkung der Modenbildung in einem engen Bereich (idealerweise der Sweet-Spot) verbessern (rundherum ist dafür der Teufel los). Nur so funktioniert der E-Trap laut Patent eben nicht!


Das beschreibt nämlich folgendes: es wurde mit Hilfe einer rückgekoppelten Übertragungsfunktion ein akustisches Verhalten erzeugt, das dem eines passiven Helmholtzresonators entspricht (Filterfunktion 2. Ordnung). Dieses Verhalten wird durch die Abbildung der Differentialgleichungen eines HR mit Hilfe von Differenzierern, State-Variable-Filtern,... erreicht. Es lässt sich dann aus der Funktion erkennen, dass das System insgesamt passiv und verlustbehaftet ist und somit im aktiven Arbeitsbereich eben keine Energie in den Raum einspeist, sondern welche herauszieht. Daher kam ja auch meine Aussage, dass die Energie in den Komponenten des E-Teap bleiben muss.


Gruß, brausebär

 

[Open Mind]

Interessant, wieder was gelernt. Das bedeutet im Klartext, dass die Energie über die Membran abgeleitet, und im Gerät dann in Wärme umgewandelt wird?

 

[brausebaer]

Tja, das ist ja genau das Ding mit der Energie:

wenn meine Behauptung stimmt, wandert akustische Energie in den E-Trap hinein, gleichzeitig können Endstufen ebenfalls nur Energie aus dem Versorgungsnetz ziehen (und nicht zurückspeisen). Damit bleibt für mich nur noch die Umwandlung in elektrischen und mechanischen Komponenten. Die Vorstellung ist im ersten Moment eben sehr ungewöhnlich. Wenn man überlegt, dass vermutlich nur ein paar hundert Milliwatt gewandelt werden müssen, aber durchaus vorstellbar.

Gruß, brausebär

 

[Open Mind]

Wie soll eine angetriebene Membran Energie aufnehmen können? Und wieso schreibt Herr Zehner in seinem link (Erster Post) von "Antischall"?

Wo hast du die Patentschrift her? Ich würde auch gern mal einen Blick darauf werfen.

 

[brausebaer]

Wie soll eine angetriebene Membran Energie aufnehmen können? Und wieso schreibt Herr Zehner in seinem link (Erster Post) von "Antischall"?

Wo hast du die Patentschrift her? Ich würde auch gern mal einen Blick darauf werfen.

Hi,

bin im Moment im Urlaub und aufs Handy beschränkt, daher nur kurz:

1) Wieso nicht? Mach dich einfach mal von dem "Einbahnstraßengedanken" los, dass da etwas Energie in den Raum pumpen "muss". Lautsprecher sind Wandler und können bidirektional arbeiten, haben zudem einen grottenschlechten Wirkungsgrad und verwandeln von Hause aus die meiste Energie, die man ihnen zuführt in Wärme. Endstufen können mit Einscränkungen nicht nur als Energiequellen, sondern ggf. auch als Senken arbeiten.

2) K.A., ich hab den Artikel ja nicht geschrieben.

3) Patent(e) sind auf meinem Rechner, da komm ich im Moment nicht ran. Gefunden: ganz einfach im Internet, sind öffentlich zugänglich und legal für jeden herunterladbar ). Tip: Erfinder ermitteln und dann googlen (ich dachte im Übrigen, die seien hier hinlänglich bekannt, da im Forum schon viel über diese Prinzipien geschrieben wurde ).

Bin dann mal wieder weg (Urlaubsmodus )

 

[synthpark]

Tja, das ist ja genau das Ding mit der Energie:

wenn meine Behauptung stimmt, wandert akustische Energie in den E-Trap hinein, gleichzeitig können Endstufen ebenfalls nur Energie aus dem Versorgungsnetz ziehen (und nicht zurückspeisen). Damit bleibt für mich nur noch die Umwandlung in elektrischen und mechanischen Komponenten. Die Vorstellung ist im ersten Moment eben sehr ungewöhnlich. Wenn man überlegt, dass vermutlich nur ein paar hundert Milliwatt gewandelt werden müssen, aber durchaus vorstellbar.

Gruß, brausebär

Ja hatte ich auch so angedacht. Aber wo ist denn jetzt der Vorteil gegenüber passiven Absorbern? Ist die effektive Absorbtionsfläche viel größer?

 

[brausebaer]

Aus meiner Sicht:
- bequemer Zugriff auf Parameter
- unabhängige Beeinflussung von Mittenfrequenz, Güte und Rückkopplung
- Parameter unabhängig vom Gehäuse (bei notwendiger Veränderung kein Gehäuseumbau notwendig)
- transportabel
- bei sachgemäßem Aufbau 2 unabhängige Resonanzkreise realisierbar
- geringeres Gehäusevolumen (für HRs steigt das erforderliche Volumen mit 1/f^2)
- Kompensation eines "Wasserbett-Effekts" der bei HRs auftritt durch Ergänzung des Regelglieds um einen PPF-Controller (positive preasure feedback) möglich (bei HRs tritt bei Absorbtion einer Frequenz im niederfrequenteren Bereich eine leichte Anhebung auf).

Ob die äquivalente Absorbtionsfläche größer ist, kann ich nur vermuten. Beim AVAA scheint es jedenfalls so zu sein. Dort erzeugt das Gerät gezielt einen mehr als 4 fach kleineren akustischen Widerstand als Luft (100 statt 420 Pa s/m). Daraus resultiert offenbar eine äquivalente Fläche, die dem 15-20 fachen der Membranfläche entsprechen soll (vermutlich ist der Zusammenhang auch hier mal wieder quadratisch). Ich sehe erstmal keinen Grund aus dem diese Analogie nicht auch für den E-Trap gelten sollte.