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Mein ungelöstes Problemchen ...

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  • gegentakt*
    Registrierter Benutzer
    • 03.03.2003
    • 412

    Mein ungelöstes Problemchen ...

    ... ist die nicht einmal vorhandene intuive Erkenntnis, warum sich die Resonanzfrequenz eines eingebauten Chassis mit Dämmmaterialien verringert...

    Dazu einleitend ein Eigenzitat über die Dämmmwirkung von Weichfaserplatten, wer gleich zum Kern der Frage kommen möchte, lese bitte unten weiter.

    Zur Dämmwirkung von Weichfaserplatten:

    Was ist bewegte Luft? – ein Medium, welches Kräfte überträgt... (ein „Lüftchen“ bewegt ein Blatt, ein Orkan schmeißt Häuser in der Gegend herum). Um so zielgerichteter, effektiver, je schneller die Bewegung erfolgt, „stößelgleich“ sozusagen... (die Wirkung eines Orkans ist hart und verdammt konzentriert!)
    Die Luft transportiert die kinetische Kraft (= Bewegung) der Membran durch „Kanälchen“ in der Weichfaserplatte. Die Kanälchen setzen der bewegten Luft einen mechanischen Widerstand entgegen, auf Grund ihrer Enge und Verwinklung, hier wird kinetische Energie in potentielle Energie durch Reibung in Form von Wärme umgewandelt – Energie wird eingedämmt, bedämmt...

    Diese Energie kommt über den Luftstößel von der Membran und der sie antreibenden Schwingspuleneinheit und teilt sich letzterer energetisch eindeutig mit: das antreibende System „zieht“ per Gegeninduktion mehr Strom und der Schwingkreis reicht diese Energie über den Luftstößel an das Dämmmmaterial weiter, stark sichtbar an der verringerten Impedanz bei der Eigenresonanz. Wie ein Dynamo, der schwerer läuft, wenn er mit einer Lampe verbunden wird. Die Impedanzkurve teilt über die TSP eindeutig mit: Es handelt sich um rein mechanische Verluste, die sich, von einigen Rand- und Hysteresiseffekten abgesehen, nahezu ausschließlich auf die Verringerung von Qm und Erhöhung von Rm konzentrieren.


    Und/aber:
    warum sinkt die Einbau-Resonanzfrequenz des Chassis mit Weichfaserplatten trotz Federsteife der mitschwingenden Luftmasse? Die WFP selbst schwingt ja nicht mit ihrer Masse mit und kann demzufolge auch die Resonanzfrequenz durch keine erhöhte Gesamtmasse verringern...

    Meine Überlegung: durch die Abbremsung der Luftmoleküle im Dämmmaterial werden die physikalischen Eigenschaften der Luft verändert, die Fortpflanzungsgeschwindigkeit einer Schallwelle fällt unter den Wert von 340m/s, damit müßte sich im Endeffekt auch die Strahlungsimpedanz verringern und/oder die Nachgiebigkeit der Luft (-Feder) höher werden, damit eine schwingende Masse weniger Widerstand erfährt und damit auf tieferer Frequenz schwingen kann...

    Könnte das jemand endlich stichhaltig erklären?

    Gruß, ggtkt
    Zuletzt geändert von gegentakt*; 05.07.2003, 12:35.
  • gegentakt*
    Registrierter Benutzer
    • 03.03.2003
    • 412

    #2
    PS.
    Hierzu nochmals die Visaton-Messung:



    Das Volumen wird kleiner und kleiner, aber die Reso fällt und fällt ... ?
    Zuletzt geändert von gegentakt*; 05.07.2003, 12:43.

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    • NoName
      Registrierter Benutzer
      • 15.12.2001
      • 860

      #3
      Hallo Ggtkt,

      mich hat dieses Problem auch beschäftigt. So richtig einleuchten wollen mir die Kurven nicht. Leider wurde damals meine Frage nach dem Hub nicht beantwortet!!

      Was sehen wir da eigentlich im Diagramm? Eine Impedanzkurve über die Frequenz als Folge der Membranbewegung... mehr Hub, mehr Ohm, oder?

      Man könnte also folgern, daß die Membran weniger frei schwingen kann und eine höhere Dämpfung erfährt. Dem schwingenden System wird Energie entzogen bzw. sie wird gar nicht erst in Bewegung umgesetzt. Schaut man sich die Kurven genauer an, so ist eine Art Plateau der Impedanz zu erkennen. Die Spitze ist weniger stark ausgeprägt.

      Warum sie sich nach unten verlagert, weiß ich allerdings auch noch nicht. Mal schauen was mir noch so einfällt und wie andere argumentieren.

      Gruß

      Frank

      Kommentar

      • gegentakt*
        Registrierter Benutzer
        • 03.03.2003
        • 412

        #4
        Hallo Frank

        Was sehen wir da eigentlich im Diagramm? Eine Impedanzkurve über die Frequenz als Folge der Membranbewegung... mehr Hub, mehr Ohm, oder?

        Primär als hubabbremsende Bedämpfung des Schwingkreises, im Impedanzschrieb als Folge der Gegeninduktion...
        (siehe zweiter Abschnitt des Eigenzitats)

        Man könnte also folgern, daß die Membran weniger frei schwingen kann und eine höhere Dämpfung erfährt. Dem schwingenden System wird Energie entzogen bzw. sie wird gar nicht erst in Bewegung umgesetzt.

        Sicher. Der Membranhub – gleichbedeutend dem Pegel bei der Resonanzfrequenz eines Schwingkreises - wird bedämpft, indem Bewegungsenergie durch Reibung in Wärmeenergie umgewandelt wird...
        Bei einer BR ist das nur scheinbar anders: dort wird durch die Bedämmung der Membranhub bei fb ja erhöht, da die stark energieentziehende, hubabbremsende Ankopplung der Tunnelmasse durch die Bedämpfung unterbunden wird, was sozusagen fc von fb isoliert – damit paßt sich der Hub wieder in Richtung der Verhältnisse an, wie bei fc einer geschlossenen Box...

        Nochmals die Frage: „...damit müßte sich im Endeffekt auch die Strahlungsimpedanz verringern und/oder die Nachgiebigkeit der Luft (-Feder) höher werden, damit eine schwingende Masse weniger Widerstand erfährt und damit auf tieferer Frequenz schwingen kann...“

        Oder was? – ok, abwarten...

        Gruß, ggtkt

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        • Mr.E
          Registrierter Benutzer
          • 02.10.2002
          • 5316

          #5
          Ich bin mir nicht sicher, ob ich euch zwei richtig verstanden hab, daher:
          Bei BR, dachte ich bis jetzt, sinkt der Membranhub gegenüber geschlossen, der Pegel aber steigt.

          Durch WFP wird ja anscheinend die Luftgeschwindigkeit herabgesetzt, wodurch, vielleicht, das Volumen virtuell vergrößert wird.

          Nein? Wissen tu ich's ja auch nicht...

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          • gegentakt*
            Registrierter Benutzer
            • 03.03.2003
            • 412

            #6
            Hi Mr.E,

            Bei einer BR ist das nur scheinbar anders: dort wird durch die Bedämmung der Membranhub bei fb ja erhöht, da die stark energieentziehende, hubabbremsende Ankopplung der Tunnelmasse durch die Bedämpfung unterbunden wird...

            Erst die Praxis bringt den Aha-Effekt: Wenn du eventuell Spaß am Experimentieren hast, stopfe einfach eine BR so richtig voll und schau‘, was der Hub bei (ehemals) fb und fc so macht... - und wenn du ein Amperemeter hast, schalte es mal zwischen AMP und Chassis – so lernst du mehr, als trockene Sätze je sagen können ... ;-)

            Gruß, ggtkt

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            • Mr.E
              Registrierter Benutzer
              • 02.10.2002
              • 5316

              #7
              Ahm...

              Kommentar

              • gegentakt*
                Registrierter Benutzer
                • 03.03.2003
                • 412

                #8
                Ach Mist, das wirkt so tiitschig, gell?
                Nee, mach das mal...

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                • Gast-Avatar

                  #9
                  Hallo ggtkt,

                  die Antwort leitet sich - wie schon erkannt - aus der kinet. Gastheorie bzw. der Thermodynamik her. Ohne Dämmmaterial haben wir es mit einem adiabatischen Prozeß zu tun, es findet kein Wärmeaustausch zwischen der Luft und der Umgebung statt. Durch Interaktion mit Dämmstoffen wird dagegen ein Teil der Kompressionsenergie in Wärme umgewandelt (btw: Wärme ist keine potentielle Energie). Je nach Material und Füllgrad haben wir polytrope Prozesse, die irgendwo zwischen isotherm und adiabatisch ablaufen.

                  Für isotherme Prozesse gilt:

                  p*V=const. (Boyle-Mariottesches Gesetz)

                  Nach Ableitung:

                  V*dp+p*dV=0

                  Cas(iso)=-dV/dp=V/p (Cas ist die akustische Nachgiebigkeit)

                  Für polytrope Prozesse:

                  p*V^n=const. (Poisson-Gl. für n=k (s.u.))

                  Nach Ableitung:

                  V^n*dp+n*p*V^(n-1)*dV=0

                  Cas(poly)=-dV/dp=V/(n*p)

                  Beim Vergleich ergibt sich dann:

                  Cas(iso)=V/p > Cas(poly)=V/(n*p) > Cas(adiab)=V/(k*p)

                  k ist der Adiabatenkoeffizient, der sich für ein ideales Gas aus dem Quotient der Molwärmen (molare Wärmekapazitäten) für isobare bzw. isochore Prozesse zusammensetzt: k=cp/cv=5/3

                  Es gilt: 1 < n < k

                  So wird ersichtlich, daß die akustische Nachgiebigkeit eines Gasvolumens davon abhängt, wie sehr die darin ablaufenden Vorgänge isothermer bzw. adiabatischer Natur sind.

                  Da Cas ~ Vas, wird klar, warum die Resonanzfrequenz mit zunehmender Bedämpfung (zunehmende Isothermizität --> virtuelle Volumenvergrößerung) abnimmt.

                  Das war jetzt nicht intuitiv verständlich, aber hoffentlich einigermaßen korrekt wiedergegeben.

                  Gruß, Peter

                  Kommentar

                  • gegentakt*
                    Registrierter Benutzer
                    • 03.03.2003
                    • 412

                    #10
                    °°

                    Also doch die Nachgiebigkeit...

                    Blaui, du enttäuscht mich ein um‘s andere Mal... NICHT!
                    Prima, Vielen Dank!
                    Ich werd‘s heut‘ zur Gespensterzeit mal durchkauen, wann sonst... (now it's racebiketime!)

                    Gruß, ggtkt

                    PS: klar ist dann auch (wegen der Adiabatik), daß das ganze Sch.... nichtlinear daherkommt ... °°
                    Zuletzt geändert von gegentakt*; 05.07.2003, 18:59.

                    Kommentar

                    • Gast-Avatar

                      #11
                      Jepp... Racebiketime vorm TV... Forza Ulle!!

                      Kommentar

                      • gegentakt*
                        Registrierter Benutzer
                        • 03.03.2003
                        • 412

                        #12
                        Nix da! Selbst ist der Mann ...
                        Diese dopingverseuchte Kommerzveranstaltung ... - nee, nee!

                        Trotzdem viel Spaß beim glotzen!

                        Ciao, Ciao, ggtkt

                        Kommentar

                        • Reservemaha
                          Registrierter Benutzer
                          • 12.06.2003
                          • 560

                          #13
                          Da Cas ~ Vas, wird klar, warum die Resonanzfrequenz mit zunehmender Bedämpfung (zunehmende Isothermizität --> virtuelle Volumenvergrößerung) abnimmt.

                          FAST!!! Primitivste Mechanik ist auch noch im Spiel.

                          (IMHO)

                          Gruß, maha
                          ???

                          Kommentar

                          • Mr.E
                            Registrierter Benutzer
                            • 02.10.2002
                            • 5316

                            #14
                            Und wie nah war ich mit meiner Volumenvergrößerungstheorie an der Wirklichkeit? Mal ganz ernsthaft? (was auch sonst...)

                            Kommentar

                            • Reservemaha
                              Registrierter Benutzer
                              • 12.06.2003
                              • 560

                              #15
                              Mr E.!

                              Bei Ebay werden Gerthsen und Tippel für wenige Euronen verschleudert.... Frag dort nach.

                              Ansonsten: *lol*

                              Gruß, maha
                              ???

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