Dämpfung stehender Wellen in Bassreflexrohren

Abstract

Lautsprecher, welche nach dem Bassreflexprinzip arbeiten, bieten einige Vorteile, wie einen erweiterten Übertragungsbereich und eine höhere Effizienz in der Tieftonwiedergabe. Ein Nachteil von Bassreflexsystemen sind allerdings stehende Wellen in den Bassreflexrohren. Durch diese stehenden Wellen bildet sich eine Resonanz aus. Diese Resonanz wird im Folgenden als Bassreflexrohresonanz bezeichnet. Die Mittenfrequenz hängt von der Länge des Bassreflexrohres ab. Typischerweise liegt die Resonanzfrequenz zwischen 500 Hz und 1,5 kHz. Moderne additive Fertigungsverfahren (z.B. 3D-Druck) machen es möglich Miniaturabsorber in die Bassreflexrohre zu integrieren. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Bassreflexrohr zu entwickeln, welches mit internen Absorbern ausgestattet ist, um die Bassreflexrohresonanz zu reduzieren. Hierfür wird eine Simulationsmethodik für Bassreflexsysteme entwickelt, welche die Bassreflexrohresonanzen und die Wirkung der eingesetzten Absorber abbildet und somit als Entwicklungswerkzeug für die Dimensionierung dieser Absorber dienen kann. Die Simulationsergebnisse werden anschließend mit Messungen von einem Prototyp verglichen.

Speakers that work according to the bass reflex principle offer several advantages such as an extended transmission range and greater efficiency in low frequency reproduction. However, standing waves in the bass reflex ports are a disadvantage of bass reflex systems. Especially in compact 2-way systems these are strongly stimulated. This is a pipe resonance which frequency is determined by the length of the bass reflex port. Typically, the resonance frequency is between 500 Hz and 1.5 kHz. Modern additive manufacturing processes (e.g. 3-D Printing) make it possible to integrate miniature absorbers into the bass reflex ports. The aim of this thesis is to develop a bass reflex port which is equipped with internal absorbers to reduce this pipe resonance. For this purpose, a simulation methodology for bass reflex systems is developed which predicts the pipe resonances and the effect of the absorbers used and can thus serve as a development tool for the dimensioning of these absorbers. The simulation results are then compared with measurements from a prototype.