Eigenbau - Modifizierte ELS mit Luftventilen

[Glockengießer]

Hallo liebes Forum... Nach dem Tod meines Vaters habe ich das Sirenenhobby lange ruhen lassen, da ich kurz vor einer tiefen Depression stand. Inzwischen bin ich gut über die Sache hinweg und beginne allmählich wieder durch zu starten.

Vor ein paar Wochen ist mir eine Bleistiftskizze in die Hände gefallen, welche ich 2005 angefertigt hatte – Damals kam ich auf die Idee, aus einem 38cm Basslautsprecher und mehreren Flatterventilen eine Luftpumpe zu bauen.
Der Lautsprecher sollte dabei als „Kolben“ fungieren. Mit 50Hz aus einem Tongenerator oder über einen 230V~/3V~ Trafo sollte das Teil dann betrieben werden.

Jetzt habe ich die Idee wieder aufgegriffen und bin am Grübeln, ob sich daraus nicht eine elektronische Sirene bauen ließe, welche die Luft nicht nur in Schwingung versetzt wie es aktuelle ELS tun, sondern die Luft auch mit statischem Druck fördert, was die Schallleistung steigert.

Die angehängte Skizze zeigt meine Idee und wie sich eine solche Sirene ggf. realisieren lassen könnte... Was meint Ihr dazu? Wäre es lohnenswert, einen solchen Versuchsaufbau anzufertigen?

[ECN 2400]

Schön das es dir wieder besser geht!

Wäre sehr interesant ob das funktioniert.

[Totusignotus]

Der Transformator gibt eine 50Hz Sinuswelle ab. Wegen der Klappen wird aus den Trichtern nur ein Halbsinus kommen, wenn sie denn schnell genug sind, um bei 50Hz noch eine "Gleichrichtung" zu machen. Die Konstruktion ist ähnlich wie bei einem Staustrahltriebwerk.

https://www.youtube.com/watch?v=PUABvlq63WQ

Der Wirkungsgrad wird vermutlich eher geringer als bei einer konventionellen Lautsprechersirene sein. Als Luftpumpe für geringe Druckunterschiede von einigen hundert Pascal sollte die Konstruktion in jedem Fall funktionieren.

[Alexander470815]

Ich denke auch hier wird es einfach an Leistung fehlen.
So ein Lautsprecher kann nicht sonderlich viel Druck erzeugen.
134 dB wären gerade mal ein Druck von 100pa also 1mbar.
Dafür effiziente Flatterventile zu bauen könnte schwierig werden.
Noch dazu ist Luft recht kompressibel weswegen die Ventile vermutlich gar nicht erst öffnen.

Da würde schon deutlich mehr dabei herum kommen wenn man die Luft von einem mittelmäßigen Radiallüfter durch einen Chopper schickt.
Meine Luft-Lärm Maschine macht jedenfalls mit einigen mbar schon mehr als deutlichen krach.

Damit das prinzipiell funktioniert reicht auch eine deutlich weniger genaue Konstruktion.

Der Knackpunkt sind eben zwangsgesteuerte Ventile, rein vom Druck öffnende wird wohl nicht funktionieren.

[Krautscheid]

Also wenn man aus nem Basslautsprecher eine elektronische sirene bauen möchte dann muss
1. Ein neodym betriebener Pa Basslautsprecher her der bereits schon 98Db 1w 1 Meter aufweißt zum Beispiel
der hier:https://www.bcspeakers.com/en/products/ ... 0/2/18ipal

2. Es muss wie bei dem echten Treibern(vor dem diaphragma) eine sich nach vorne verjüngende Druckkammer vorgeschalten werden die den schall komprimiert und so die Effienz des treibers erhöht denn 98 db 1w 1m sind sehr sehr uneffektiv denn so ein Druckkamertreiber erzeugt mehr als 110 db 1w 1 meter!

3. Es müssen entsprechende Hörner gebaut werden die auch die Frequenzen wiedergeben.

allerdings gibt es sowas ähnliches wie ich es beschrieben habe
http://www.esdacoustics.com/index.php/p ... /19/8.html
https://pequodacoustics.com/hydra

[Alexander470815]

Einfach nur mit einem laufenden Kolben einen Ton erzeugen machen diese Geräte hier auch: https://www.zoellner.de/schifffahrt/zoellner-zet-horn/
Der Kolben wird eben durch einen Motor angetrieben, damit das ganze funktioniert muss das wohl schon in Resonanz arbeiten, alle Abmessungen sind also kritisch.
Wenn Das Teil für 70Hz schon so groß ist wie groß wird dann erst eins für 50Hz sein...

[Glockengießer]

Der Transformator gibt eine 50Hz Sinuswelle ab. Wegen der Klappen wird aus den Trichtern nur ein Halbsinus kommen, wenn sie denn schnell genug sind, um bei 50Hz noch eine "Gleichrichtung" zu machen. Die Konstruktion ist ähnlich wie bei einem Staustrahltriebwerk.

https://www.youtube.com/watch?v=PUABvlq63WQ

Der Wirkungsgrad wird vermutlich eher geringer als bei einer konventionellen Lautsprechersirene sein. Als Luftpumpe für geringe Druckunterschiede von einigen hundert Pascal sollte die Konstruktion in jedem Fall funktionieren.

Das mit der Sinushalbwelle hab ich inzwischen auch schon bemerkt... Habe eine weitere Skizze angefertigt, die das ganze berücksichtigt und beide Sinushalbwellen zum Druckaufbau nutzt.

[Alexander470815]

Habe eine weitere Skizze angefertigt, die das ganze berücksichtigt und beide Sinushalbwellen zum Druckaufbau nutzt.

Damit hat man dann im Prinzip eine doppelt wirkende Luftpumpe.
Die Pulsation wird noch geringer und damit vermutlich auch die Geräuschentwicklung?

[Glockengießer]

Habe eine weitere Skizze angefertigt, die das ganze berücksichtigt und beide Sinushalbwellen zum Druckaufbau nutzt.

Damit hat man dann im Prinzip eine doppelt wirkende Luftpumpe.
Die Pulsation wird noch geringer und damit vermutlich auch die Geräuschentwicklung?

Eigentlich steigert sich die Geräuschentwicklung, da man ja beide "Hubvorgänge" des Lautsprechers nutzt... Lediglich die Verwendung jeweils eines gemeinsamen Horns an der Ausstoßseite könnte sich negativ auswirken. Dem kann man aber auch entgegen wirken, indem man für jede Halbwelle je ein eigenes Paar Hörner verwendet... Akustisch mischt sich das dann in der Umgebung nach den Hörnern.
Auch die Frequenz kann dann um die Hälfte reduziert werden, da man durch das wechselseitige schließen der Ventilklappen den Ton doppelt so hoch wahr nimmt.

Kann man bei einem kleinen Trafo mit 3VAC an der Sekundärseite experimentell feststellen. Direkt vom Trafo kommen die 50Hz vom Netz - Nach dem Brückengleichrichter klingt es eher nach 100Hz.

[NCW]

Treib den Lautsprecher doch einfach mit einem NE555 und Leistungstranse an. Da biste dann variabel in der Frequenz. Zum Experimentieren tut es auch ein Frequenzgenerator mit nem 2n3055 dahinter...

[Glockengießer]

Treib den Lautsprecher doch einfach mit einem NE555 und Leistungstranse an. Da biste dann variabel in der Frequenz. Zum Experimentieren tut es auch ein Frequenzgenerator mit nem 2n3055 dahinter...

Ich würde es ggf. erst mal mit dem Frequenzgenerator Audacity am PC mit einem Mono-Verstärker testen.

[Alexander470815]

Kann man bei einem kleinen Trafo mit 3VAC an der Sekundärseite experimentell feststellen. Direkt vom Trafo kommen die 50Hz vom Netz - Nach dem Brückengleichrichter klingt es eher nach 100Hz.

Was nicht verwunderlich ist.
Es macht auf jeden Fall Sinn den Lautsprecher mit AC zu betreiben, bei gepulstem DC reduziert man den möglichen Hub deutlich.

Eine Audio Endstufe wäre mit Abstand die einfachste Möglichkeit.
Für 50Hz konstant geht natürlich auch ein Trafo.

[Glockengießer]

Kann man bei einem kleinen Trafo mit 3VAC an der Sekundärseite experimentell feststellen. Direkt vom Trafo kommen die 50Hz vom Netz - Nach dem Brückengleichrichter klingt es eher nach 100Hz.

Was nicht verwunderlich ist.
Es macht auf jeden Fall Sinn den Lautsprecher mit AC zu betreiben, bei gepulstem DC reduziert man den möglichen Hub deutlich.

Eine Audio Endstufe wäre mit Abstand die einfachste Möglichkeit.
Für 50Hz konstant geht natürlich auch ein Trafo.

Ich würde eine Sinusfrequenz von 215 Hz via Audioverstärker verwenden. Die nimmt man dann als 430Hz wahr und das kommt an eine leicht schneller drehende E57 ran. Wenn ich dann noch spaßig sein will, mach ich einen Tiefton-Brummer draus und gebe einen Sirenenton auf 72Hz-Basis an den Lautsprecher - Dann klingt es nach einer Tieftonsirene mit 144Hz...

[Totusignotus]

Bei der hohen Frequenz und so geringem Druck dürfte kein Flatterventil mehr mitkommen. Die Masse der Klappe ist so träge, dass es keine wirkliche Wechselwirkung mit der Luftdruckschwankung gibt. Die Klappen sind also Tiefpässe und sperren hohe Frequenzen.

Ich schlage vor, die Klappen komplett aufzugeben und stattdessen den Fokus auf den Resonanzraum des Lautsprechers zu legen. Darin eine saubere Wellenform auszubilden, ist meiner Meinung nach der viel wichtigere Punkt und führt eher zu einem guten Ergebnis.

[Glockengießer]

Bei der hohen Frequenz und so geringem Druck dürfte kein Flatterventil mehr mitkommen. Die Masse der Klappe ist so träge, dass es keine wirkliche Wechselwirkung mit der Luftdruckschwankung gibt. Die Klappen sind also Tiefpässe und sperren hohe Frequenzen.

Ich schlage vor, die Klappen komplett aufzugeben und stattdessen den Fokus auf den Resonanzraum des Lautsprechers zu legen. Darin eine saubere Wellenform auszubilden, ist meiner Meinung nach der viel wichtigere Punkt und führt eher zu einem guten Ergebnis.

Bei den Flatterventilen hätte ich welche mit Silikonmembran verwendet. Die sind nicht so träge, wie Jene mit Federplatte. Entscheidend ist für mich ja nur, die Luft zwangsweise fort zu bewegen, damit der Ton darüber ebenfalls fort bewegt wird. Die Resonanz vom Gehäuse kann ich nutzen, wenn ich es aus dünnem Blech, beispielsweise einem kleinen Metallfass baue.