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Do-it-yourself Hi-Fi Schwingungskontrolle mit Kugelbehältern

Ein Kugelbehälter-Dämpfer ist eine finnische Innovation, die entwickelt wurde, um die Klangqualität für jeden Musikliebhaber zu verbessern. Die hier vorgestellte Lösung zur Schwingungskontrolle unterscheidet sich von allen anderen ähnlichen Lösungen auch dadurch, dass sie als Do-it-yourself-Lösung vorgesehen ist, für die wir kostenlose Anleitungen und eine kostenpflichtige App anbieten, welche für die optimale Funktionsweise der Lösung unerlässlich ist.

Dämpfungslösung unter dem integrierten Verstärker

Dämpfungslösung unter Verstärker, Computer und Lautsprecher

Inhalt

- Funktionsweise

- Die Kugeln verwandeln Bewegungsenergie in Wärme

- Abstimmung der Dämpfung

- Einfach und kostengünstig selbst herzustellen

- Anleitungen

- Hi-Fi Damping Calculator Apps

Kugelbehälter-Dämpfer verhindern effektiv alle Arten von Mikroschwingungen, Vibrationen und Erschütterungen, die:

Im Gerät selbst entstehen
Über Strukturen (z. B. den Boden), Stromkabel, Signalkabel oder Audiomöbel auf das Gerät übertragen werden
Sich durch die Luft übertragen (z. B. über die Schallwellen, die vom Lautsprecher erzeugt werden)

Die hörbaren Vorteile von Kugelbehälter-Dämpfern können beispielsweise sein:

Präzisere Basswiedergabe
Bessere Dynamik des Lautstärkepegels
Neue, zuvor überdeckte Details in der Musik
Natürlichere Klangfarbe bei Gesang und Instrumenten

Auf diese Weise reduzieren Kugelbehälter-Dämpfer unerwünschte Vibrationen effektiv und wirken sich positiv auf die Leistungsfähigkeit sowohl des Audiogeräts als auch des gesamten Systems aus.

Im Audiobereich ist diese Kontrolle subsonischer Bewegungen wichtig, da sie die mechanische Energiezufuhr, die über die Strukturen an die restliche Audioausrüstung weitergegeben wird, reduziert. So werden Mikrofonie-Effekte, „singende“ Kondensatoren und andere Störungen auch im hörbaren Bereich verringert, obwohl die eigentliche Dämpfung weit unterhalb des Hörbereichs ansetzt.

Funktionsweise

Das Audiogerät erzeugt durch sein eigenes Gewicht und seine Vibration eine Kraft (Schwingungsenergie), gegen die die Kugeln in ihrem Behälter wirken.

Die Kugeln folgen den Vibrationen und wandeln sie in Wärme um
Die Dämpfung wirkt in 360°: sowohl horizontal als auch vertikal in alle Richtungen
Die Anzahl der Kugeln und ihre Beweglichkeit müssen richtig dimensioniert werden:
- Die gemeinsame Masse der Kugeln sowie die bei den Zusammenstößen entstehende innere Reibung müssen der Kraft des Geräts ausreichend entgegenwirken.
- Ein schwereres Gerät benötigt mehr Kugeln, um die Schwingungsenergie effektiv aufzunehmen und umzuwandeln.
- Eine zu große Anzahl von Kugeln kann die Struktur jedoch zu „dicht“ oder starr machen. In diesem Fall wird die Bewegung der Kugeln behindert und die Dämpfung verringert.

Man kann sagen, dass das Ziel ein Gleichgewicht ist: Die Kugeln nehmen genügend Bewegungsenergie auf und können sich ausreichend frei bewegen, um sie in Wärme umzuwandeln.

Die Kugeln verwandeln Bewegungsenergie in Wärme

Entstehung kinetischer Energie:
- Die Energie, die bei der Schwingung aufgewendet wird, wird in den Kugeln gespeichert, die in Bewegung versetzt werden.
- Bei jeder Kollision wird ein Teil der gespeicherten Energie verbraucht, und die Kugeln können theoretisch unendlich oft in endlicher Zeit zusammenstoßen.
Umwandlung in Wärme:
- Die Reibung entsteht in der inneren Molekülstruktur der Kugeln, wo die Bewegungsenergie in Wärme umgewandelt wird.
- Ein ähnliches Phänomen beobachtet man beispielsweise beim Einschlagen eines Nagels: Durch die Schläge auf den Nagelkopf erhitzt sich dieser.
Präzisionsgefertigte Kugeln:
- Damit die Kugeln möglichst reibungslos zusammenstoßen können, müssen sie glänzend und glatt sein.
- Eine glatte Oberfläche minimiert die Reibung und ermöglicht kontrolliertere Zusammenstöße, wodurch die Energiewandlung in Wärme effektiv stattfindet.

Die Dämpfung wird auf die gemeinsame Resonanzfrequenz von Gerät und Dämpfern abgestimmt

Die Dämpfungslösung wird so ausgelegt, dass die gemeinsame Resonanzfrequenz von Gerät und Dämpfern beispielsweise unter 2 Hz liegt. Durch die Absenkung dieser gemeinsamen Resonanzfrequenz wird der Einfluss auf höhere Frequenzen, wie den für das menschliche Gehör relevanten Bereich, verringert.

Man muss die Vibration des Geräts und andere unerwünschte störende Vibrationen getrennt von der gewünschten musikalischen Schwingung betrachten. Kugelbehälter-Dämpfung hilft bei allen unerwünschten Schwingungen, insbesondere bei denen in der Nähe der Grundresonanzfrequenz des Geräts, und hat dann indirekt Auswirkungen auf die musikalischen Frequenzen.

Einfach und kostengünstig selbst herzustellen.

Dieselbe Lösung eignet sich zur Dämpfung von Vibrationen – mit Variation und Skalierung – für viele Anwendungen, sowohl darunter als auch darauf. Man kann sie je nach Geldbeutel und optischen bzw. Qualitätsansprüchen fertigen. Bei der Platzierung, sowohl darunter als auch darauf, sollte man mögliche Lüftungsschlitze berücksichtigen, damit diese nicht verdeckt werden.

Empfohlene Materialien:

Behälter: Baumwolle und/oder dünnes Leder, da diese keine statische Elektrizität erzeugen, sowie zylinder-, oval-, würfel-, kasten- oder sechseckige Schachteln aus Presspappe.
Kugeln: Präzisionskugeln, zum Beispiel 4,5 mm oder 5,0 mm Luftgewehrkugeln, die kostengünstig erhältlich sind.

Anleitungen:

Hi-Fi BallPack Dämpfungsanleitung

REW-Anleitung zur Messung der Dämpfungswirkung

Vibration Meter-Anleitung zur Messung der Dämpfungswirkung

Mit dieser App können Sie die passende Kugeldämpfungslösung für Ihr Audiogerät auswählen. Auf Basis der Empfehlungen der App können Sie die passenden Kugelbehälter nach Ihrem Geschmack auswählen sowie die richtige Menge an Kugeln beschaffen und die Dämpfer kostengünstig selbst basteln. In der App geben Sie das Gewicht des zu dämmenden Geräts an, die Anzahl und Form (Würfel, Kiste, Zylinder, Beutel) der Kugelbehälter (in der Regel 3–4) sowie den Kugeldurchmesser. Als Ergebnis erhalten Sie detaillierte Informationen wie die Kugelanzahl pro Behälter und das Gewicht sowie das Netto-Volumen des Behälters und die Abmessungen entsprechend der gewählten Form.