Erfahrungen mit Helmholtzresonatoren (call them Helmi)

[Andi Büttner]

Servus,

Heute möchte ich Euch ein wenig an meinen Erfahrung mit Helmholtzresonatoren teilhaben lassen. Meines Erachtens erfahren diese Teile zu unrecht ein Nischendasein.
Sind sind:

a, kostengünstig
b, in jeder Form zu bauen
c, leicht zu bauen
d, sehr schmallbandig auf einzelne Frequenzen abstimmbar

Ich habe jetzt den Versuch gewagt und 20 € in einen Helmi investiert. Dieser hat die Maße 140*50*30 (ca. 160l) und was soll ich sagen. Von dem Ergebnis bin ich mehr als begeistert!
Das Teil funktioniert! Bekämpfen will ich damit meine 43 Herz Mode. Es handelt sich um die Mode 2.Ordnung, sie trifft genau am Wellengipfel die 1.Sitzreihe und ist aber dafür nicht hörbar in der zweiten Reihe. Blöder geht es also nicht.

So nun denn weiter mit meinem Versuch. Da ich experemintieren wollte, habe ich ein Seitenteil des Helmis offen gelassen um so durch verschieben einer Platte verschiedene Öffnungsmaße zu simulieren. Man kann sich das Öffnungsmaß zwar ausrechnen, besser ist es jedoch an Ort und Stelle durch ausprobieren dieses Maß zu bestimmen. In meinen Fall war die Öffnung bsp. 10 Prozent größer als erechnet um genau die 43 Herz zu treffen.
Aufgestellt habe ich den Helmi dort wo es am lautesten dröhnt und das war hinten in der Ecke.

So und jetzt die spannende Frage, was bewirkt das Teil?
Und es war wirklich spannend. ein gräßlich dröhndenr 43 Herz Sinus ton qäult meine Ohren, während ich den Deckel des Helmis immer weiter zuschiebe. Und plötzlich passiert es, der Druck in den Ohren lässt schlagartig nach! Voll krass sag ich Euch, das hätte ich einer so kleinen Kiste nicht zugetraut.

Das subjektive Hörempfinden musste dann natürlich noch messtechnisch bewertet werden. Und tatsächlich, in der Dröhnecke nahm die Lautstärke um 8db ab. Am Hörplatz das gleiche Bild auch hier wurde es um 6db leiser. Dafür wurde es in der zweiten Reihe um 4db lauter.

Jetzt wollte ich natürlich noch wissen, wie sich der Helmi auf den Frequenzgang beim Zuspielen eines Sweeps auswirkt. Hier sind die Reduzierungen der Moden natürlich nicht so groß geworden wie im Vergleich beim Zuspielen einen Sinus Dauertons. Aber immerhin, am Hörplatz kamen die 43 Herz nun gut 2 db leiser an.

Als nächstes werde ich die äusseren Platten der BaffleWall entfernen und hier auch Helmis platzieren. Dort wäre dann Platz für je einen Helmis in der Größe 220*60*30. Das sind ingesamt 600l. In einem dritten Schritt hätte ich dann hinten nochmal Platz für ca. 500l Helmis, sollte mich das Ergebnis noch nicht befriediegen. Ichdenke aber, mit den Helmis in der BaffleWall könnte ich der 43Herz Mode ca. 10db abkupfern. Das wäre das Ziel!

So, wer hat denn von Euch ebenfalls schon mit den Teilen gespielt? Es gibt noch einige Dinge die mir nicht ganz klar sind und ich auch noch nicht druch experementieren herausgefunden habe.
So weiss ich nicht ob die Öffnung den Resonators besser zum Lautsrpecher zeigen soll, zur Wand oder zur Decke. Oder ob sich die Öffnung eine raumhohen Helmis besser in Boden, Deckennähe oder auf halber Höhe aufgehoben ist.
Gibt es da Richtlinie, oder muss die Öffnung sich genau dort befinden wo der größte Pegel zu finden ist.

Grüße
Andi

[Kreuzi]

Servus Andi,

das Projekt finde ich sehr interessant und bin auf Deine weiteren Erfahrungen damit schon gespannt.
Ich habe so etwas noch nie gebaut und kann Dir leider auch nicht helfen.

LG
Frank

[wolfmunich]

Servus Andi,

ich finde das Thema grundsätzlich auch ganz interessant. Stefan hat glaube ich den einen oder anderen Helmi bereits gebaut und alle wieder in die Tonne getreten.

[Andi Büttner]

Da bin ich aber gespannt was Stefan sagt. Ich vermute dass da irgendetwas schief gelaufen war.
Selbst Jochen hat von sich aus das Thema Helmi mal angesprochen, ohne dass ich ihn darauf aufmerksam gemacht habe.

Ich treffe Jochen morgen sowieso kurz, da kann ich ihn auch nochmal explizit zu dem Thema befragen.

[Kreuzi]

Servus,

Da bin ich aber gespannt was Stefan sagt. Ich vermute dass da irgendetwas schief gelaufen war.
Selbst Jochen hat von sich aus das Thema Helmi mal angesprochen, ohne dass ich ihn darauf aufmerksam gemacht habe.

Ich treffe Jochen morgen sowieso kurz, da kann ich ihn auch nochmal explizit zu dem Thema befragen.

Ich glaube mich zu erinnern, bin mir aber nicht mehr ganz sicher, dass Jochen von den Helmis nicht so ganz angetan war, da es sehr schwer sein sollte die Dinger auf den Punkt zu bekommen.

Schönen Gruß
Frank

[jonesy]

Tach zusammen,
da kann ich auch ein bißchen beisteuern.
Ich habe mir eine Schlaues Buch über das Thema gekauft http://www.amazon.de/Studio-Akustik-Kon ... 978&sr=1-1
Mit CARMA habe ich vorher versucht den Raum zu messen und dabei meinen 18er Sub zum zweiten Mal beschädigt
Laut der Messung habe ich eine starke Überhöhung bei ca. 29Hz und mit hilfe der Testtöne von der beiliegenden CD rappelt und es mächtig bei 30Hz im Raum,
bei 34Hz dröhnt es sehr stark am Hörplatz.
Habe also wie im Buch empfohlen, eine 300 Liter große Kiste gebaut und sie auf 30Hz abgestimmt ( per Lochsäge 5 Löcher mit 3cm Durchmesser in die 22mm starke Platte gesägt ) drei Löcher im oberen Drittel und zwei unten.
So wie ich es aus dem Buch verstehe, soll man möglichst weit weg, von angrenzenden Wänden bleiben da sich sonst eine anderer Strömungswert ergibt.

Als Dämpfungsmaterial habe ich Isover ssp2 eingebaut mit einem Abstand von ca.8 cm zur Frontplatte mit den Bohrungen.
Aufgestellt habe ich die Kiste dann hinten links und war über das Ergebnis der Messung mit CARMA sehr entäuscht, es war kaum eine sichbare Dämpfung bei der 29Hz Spitze feststellbar.
Vom Hörempfinden her hatte sich aber schon etwas geändert, die Gesamtlautstärke mußte man höher drehen und der Bass war kontrollierter als ohne Helmi
Laut Buch soll man eigentlich eine Folie als Rieselschutz vor das Dämmaterial hängen, gleichzeitig soll die Folie eine zu starke Dämpfung des Hochtons verhindern was ich bei der ersten Kiste aber nicht gemacht habe.
Ein bißchen später nach weiteren Hörtest Versuchen stellte ich fest das es wohl besser ist die Kiste-Helmi hinten rechts auf zu stellen und das ich doch noch eine Kiste für die 34Hz Frequenz brauche, sie sollte aber nicht so groß werden und hinter einem Vorhang veschwinden.
Die Zweite ist nur ca 160 Liter klein, mit keineren Löchern, 7 mal 2,5cm Durchmesser in einer 19mm starken Platte mit Folie als Rieselschutz.
Mit hilfe eines Bekannten haben wir dann nochmal mit CARMA gemessen und es änderte sich wieder nicht viel er meinte auch das ich zuviel Dämmaterial eingebaut habe.
Ich habe dann längere Zeit nichts weiter verändert, bis ich Rahmen gebaut habe, die ich mit ein paar Lagen Schalldurchlässigem Stoff bespannt habe, laut Buch soll man ein paar Lagen Stoff vor die Löcher tackern um den Helmi etwas breitbandiger werden zu lassen, auch das hat sofort eine Änderung verursacht, vom hörempfinden her, gemessen habe ich noch nicht weiter.
Von verschiedenen Seiten habe ich gehört das lieber Plattenabsorber eingesetzt werden, da sie breitbandiger wirken, nur muß man dann schon ein paar Quadratmeter davon herstellen um bei tiefen Frequenzen ein Wirkung zu erzielen .

Eckart

[wolfmunich]

Von verschiedenen Seiten habe ich gehört das lieber Plattenabsorber eingesetzt werden, da sie breitbandiger wirken, nur muß man dann schon ein paar Quadratmeter davon herstellen um bei tiefen Frequenzen ein Wirkung zu erzielen .

Eckart

Genau das ist meiner Meinung nach die Norm wenn du deinen Raum akustisch optimierst. Bei mir sind davon als Folienresonatoren ca. 10 m² verbaut.

[Ewi]

Ich habe mir eine Schlaues Buch über das Thema gekauft http://www.amazon.de/Studio-Akustik-Kon ... 978&sr=1-1
Eckart

Servus Andi

Dieses Buch hab ich mir auch schon vor einiger Zeit zugelegt.

Finde es gut und vor allem auch für "Normalsterbliche" geschrieben. Die verschiedenen Möglichkeiten werden recht anschaulich aufgezeigt
(incl. Formeln, Bauanleitungen usw.) und anhand von Praxistipps erläutert.

Kann es Dir gerne leihen, falls Du Interesse daran hast

[The Jedi of Bass]

Hallo Andi,

erstmal bin ich ganz beeindruckt von Dir, dass Du es tatsächlich geschafft hast, einen Helmi funktionierend hinzubekommen.
Bei mir hat es tatsächlich nicht funktioniert, allerdings bin ich das Thema auch am Ende falsch angegangen.

Bei mir ist es die Mode um 29Hz, welche auch locker 10dB ausmacht nach oben. Ich habe dann ein wenig Theorie gemacht (Bücher und Internetseiten) und das Ding dann so zusammengeschraubt, wie es das Excel Sheet berechnet hat.
Nur leider konnte ich absolut gar keinen Effekt nachweisen, weder positiv noch negativ.
Leider habe ich den Fehler gemacht, direkt Löcher in die Kisten zu bohren, es also nicht flexibel zu machen. Da damals aber meine Eröffnungstreffen schon sehr nahe war, habe ich die Dinger sofort wieder eingestampft.

Mit Jochen habe ich das auch besprochen bei mir und wir uns dann einig, dass Helmis die hohe Kunst ist, welche eine ganz genaue und aufwendige Justage benötigt.
Sprich wenn Deine Kiste sofort bei Dir funktioniert, dann hast Du quasi den Sechser im Lotto getroffen

Wollen wir das Thema näher erörtern und ein wenig Theorie machen? Du könntest dann auch Deine Messergebnisse hier posten und schauen mal, wie Theorie und Praxis zusammengehen.

[Andi Büttner]

Hi Stefan,

Intressanterweise hat meine Kiste auch nur bei der 43 Herz Mode gewirkt. Das ist bei mir die Mode 2.Ordnung. Die Mode 1.Ordnung bei ca 22 Herz habe ich mit dem Helmi warum auch immer nicht erwischen können.
Auf jeden Fall sollte man den Helmi flexibel bauen, die Feinjustierung sollte erst an Ort und Stelle passieren.

Jochen meinte auch es wäre Glück wenn das Teil wirklich so gut bei mir funktionieren sollte. Der einzige Haken an so einem Helmi ist, selbst wenn er funktioniert, dass er denn Nachhall verlängern kann und den Ton vermatschen würde. Diese Sachen habe ich jetzt noch nicht gemessen, bzw. mir im Film angehört. Welches Testmaterial könnt Ihr mir den empfehlen? Gehen die Explosionen in MasterOfCommander so weit runter?

Ich werde am Wochenende mal die Messungen posten.

Grüße
Andi

[The Jedi of Bass]

Servus Andi,

zum Testen der Bassperformance über die ganze Bandbreite empfehle ich Dir eine CD: Yello - The eye
Einer der Lieder am Anfang hat quasi einen Bass Sweep drin.
Master & Commander kenne ich nicht gut. Bei mir wären es Iron Man 1 - Flucht aus der Höhle sowie Star Wars I - Pod Race.

Bei mir war sicher Teil des Problems, das ich eine Mode unter 30Hz bekämpfen wollte, da braucht man sowieso riesige Gerät um da was zu machen.

[wolfmunich]

Servus Andi,

hier ein Bass Sweep von 10 - 100 Hz. Klick mich

Wenn du noch andere Frequenzen brauchen solltest. Klick mich

[Andi Büttner]

So jetzt mal hier die Messung. Viele Linien, die meisten sind im Bass doch relativ beisammen.
Am schönsten schaut der Bass mit einem unbedämpften Helmi aus (rosa Linie). Insbesondere die Anhebung bei 26 Herz gefällt mir.
Was allerdings im restlich Frequenzgang passiert ist sehr merkwürdig. Erst ab 600 Herz laufen die Frequenzgänge parallel, allerdings um 15 db leiser als ohne Helmi (gelb grün)

Mal sehen ob mir google das beantworten kann. Es scheint auf jeden Fall ein sehr komplexes Thema zu sein und so ein Helmi stellt anscheinend einen Eingriff in den kompletten Freqenzbereich dar.
Schön wäre es noch die 80 Herz Mode zu glätten, da komme ich aber vermutlich mit den Folienabsorber zum Ziel.




Hier noch das Wasserfalldiagramm und die Impulsantwort. Hier erkennt man ganz deutlich den längeren Nachhall. Also eiegntlich doch völlig untauglich das Teil







Grüße
Andi

[The Jedi of Bass]

hallo Andi,

Wie ehrlich magst Du eine Antwort haben?
Ich sage mal so, der Frequenzgang ist noch ziemlich extrem unlinear.
Für mich wäre es einfach noch nicht die Zeit, mit Helmis zu experimentieren. Wobei ich nicht sagen will, dass man nicht am Ende Helmis in Dein Kino gut integrieren könnte.

Wieviele Helmis hast Du denn verbaut? Ich kann mir kaum vorstellen, dass die den ganzen Frequenzgang verbiegen. Schliesslich sind Helmis ja gerade dafür da, sehr schmalbandig zu wirken.
Ich tippe ehrlich gesagt auf einen Messfehler. Hast Du das Mikrofon zwischen den Messung exakt an der gleichen Stelle gelassen und nicht verrückt?

Ich kann gerne mal mit meinem Messequipment anrücken und wir messen parallel und vergleichen. Ansonsten wirst Du ja auch über Jochen verlässliche Messungen bekommen haben oder noch bekommen.

[Andi Büttner]

Hi Stefan,

ich glaube nicht an einen Messfehler, kannst Du ja aber gerne auch mal hier austoben. Der Frequnzgang im leeren Raum deckt sich auch mit Jochens Messung. Ich bewege mich dabei in einer 10db Spanne. Wie schaut es denn bei Dir aus?
Ich frage mich wie man den Frequenzgang in einen 5db Band reinbekommen sollte, bis runter auf 200 Herz ist der Raum was denn Nachhall angeht optimiert. Also kann ich doch jetzt nur noch mit dem EQ ran.

Grüße
Andi

[The Jedi of Bass]

Moin Andi,

Dann gehe ich mal kurz auf den von Dir vorgestellten Frequenzgang ein.
Ich sehe im Optimalfall einen Frequenzgang von +-10db, sprich einer Spanne von 20db. Ab 15k bricht der Frequenzgang um 40db ein. Du hast also ganz grundlegende Probleme.

Eine Optimierung im Nachhall hat übrigens keinen praktisch relevanten Einfluss auf den Frequenzgang.

Ich vermute, dass Deine Lautsprecher es einfach nicht bringen, egal was Du da noch optimierst. Sprich wenn Dein Ziel ist, zumindestens mal die +-5db zu erreichen, dann wirst um neue Lautsprecher nicht drum herum kommen.

Da ich diese Woche meine BaffleWall pimpe, baue ich eh die Lautsprecher raus. Ich kann ja mal abends vorbeikommen mit einem Lautsprecher von mir unterm Arm und dann vergleichen wir mal.

Wenn Du einen EQ so massiv einsetzt, dann wirst Du vielleicht messtechnisch einigermassen linear hinkommen, aber es wird nicht klingen. Im Umkehrschluss wäre es ja dann so, dass ein Audysee Einmesssystem aus jedem Lautsprechersetup ein wohlklingendes System machen könnte.

Strategie wäre mal so als Vorschlag:
1) Lautsprecher Problem lösen und aufbauen
2) Jochen einen Plan machen lassen
3) Gem. Plan Raum optmieren

Wenn Du ein wenig "spielen" möchtest (als Lehrgeld kein Problem ist), dann wie folgt:
1.1) Lautsprecherproblem lösen bzgl Mains /Rears
1.2) Subwoofer Aufstellung optimieren
2) Baffle Wall 2.0 für das neue System hinstellen bei geeigneten Lautsprechern, sonst Baffle Wall einreissen.
3) einen Haufen Folienschwinger bauen um <100Hz auf unter 500ms zu bekommen bis 20Hz
4) Risikooption 2 Helmis für Deine 2. Mode bauen (empfehle ich nicht)
5) mit einem Eq den Rest optmieren

[jonesy]

Moin,
mal eine Zwischenfrage warum kann ich die Bilder von Andis Messungen nicht sehen ?

Den Frequenzgang per EQ hinbiegen ist extrem schwierig, auch im Bassbreich, Anhebungen beeinflussen den Klang eher negativ, absenken ist nicht so kritisch wenn man es schmalbandig macht.
Ich schraube schon seit Jahren an den Filtern rum

Eckart

[Kreuzi]

Servus,

Andi, jetzt hast du zwei Profis mit Erfahrung.
Der Jochen kann Dir sagen wie man es macht.
Und der Stefan kann Dir sagen was Du alles nicht machen sollst Ich denke der hat schon viel Helmbaffelerfahrung

LG
Frank

[The Jedi of Bass]

Moin,
mal eine Zwischenfrage warum kann ich die Bilder von Andis Messungen nicht

Die Bilder waren in einer privaten Gallerie, habe es korrigiert.

[Andi Büttner]

Hallo,

Lehrgeld wäre weniger das Problem. Zeit ist mein Problem, also BaffleWall 2.0 fällt definitiv für die nächsten 10 Jahre aus. Es sei denn die Gwerkschaften schaffen es den Arbeitnehmer Uralub auf 100 Tage zu erhöhen, dann könnte ich es mir leisten wie so mancher andere wieder alles einzureissen. In den nächsten Jahren ist es mir aber definitiv wichtiger die wenige Zeit mit den Kindern zu verbringen.
Ich 5 Jahren will die größte dann soweiso schon nichts mehr von ihrem Papa wissen.
Was ich noch umsetzen werde sind die Folienschwinger, dann ist aber erstmal Schluss mit Umbau.

Und wie ich Dir schon gemailt habe, so schlecht sind die Lautsprecher nicht, ich glaube das kommt bei meinen LaienMessungen nicht so rüber.

Grüße
Andi