was macht den Schall beim BRrohr?

[kmm]

hallo,

es ist schon spät und da kommt man schon mal auf dumme Gedanken.
Trotzdem, es beschäftigt mich. Die Frage im Titel ist also ernst gemeint.

Ist die schwingende Luftsäule selbst schon der Schall. Oder wirkt sie wie
eine Membran, halt eine recht dicke, die wie ein "Stößel" arbeitet?

Ich hoffe ich konnte einigermaßen rüberbringen was ich meine.

mfg
Michael

[Fosti]

Die oft angewandte analogie volumen = feder, rohrluft = masse -> schwingung ist fehlerhaft, irreführend, kontraproduktiv aber - bequem. Und wohl deshalb überall zu sehen. Sie ist so dermaßen falsch, dass auch eine ergänzung um weitere aspekte sinnlos ist.

http://www.audioavid.com/wbb2/thread.php?threadid=3074

[Violoncello]

Der HELMHOLTZ-Resonator ist ein akustisches Resonanzsystem vom Typ Masse-Feder, bei dem die akustische Masse durch die in einer Querschnittsverengung (Hals) schwingende Luft und die akustische Feder durch ein dahinterliegendes Luftvolumen gebildet werden.

Quelle: Dr. Gerhard Graber, Skriptum Elektroakustik

Man beachte: es ist die Rede von "akustischer" Masse und Feder, was nicht das selbe ist wie die mechanischen Entsprechnungen.

Schlussendlich dann die Näherungsformel für die Resonanzfrequenz, ebenfalls aus genanntem Skript entnommen:



Wobei:
f_H = Helmholtz-Resonanzfrequenz
c = Schallgeschwindigkeit
A_H = Querschnittsfläche des Rohrs
V_H = Gehäusevolumen
l_Heff = effektive Rohrlänge ~ l_H + 0,85 * d_H
mit l_H = Rohrlänge und d_H = Rohrdurchmesser

Ich weiß, darum gehts hier gar nicht, aber ich finde es immer sehr schmerzhaft, wenn jemand glaubt er wisse es besser als die Lehrbücher (nicht du Fosti, der hinter dem Link).

Dann noch der Versuch, die Kurve zu kratzen:
Schall wird per Defintion verursacht von wechselndem Schalldruck und Schallschnelle. Diese örtlichen Schalldruckschwankungen breiten sich in der Form von Schallwellen aus, die für uns hörbar werden wenn sie aufs Trommelfell treffen.
Aus dieser Hinsicht: Ja, bereits der schwingede Luftpfropfen im BR-Rohr ist bereits Schall. Modellhaft kann man aber durchaus auch die Deckfläche des BR-Rohrs als schwingende Kolbenmembran betrachten, wenn es um die Beschreibung des resultierenden Schallfelds geht.

[krabat]

... das selbe ist wie die mechanischen Entsprechnungen.

... ich finde es immer sehr schmerzhaft, wenn jemand glaubt er wisse es besser als die Lehrbücher (nicht du Fosti, der hinter dem Link).

der typ hinter dem link klaut das portrait von Boris Vian! das ist schon arg. der rest ist aber nicht zu beanstanden. die frage ist dort, wie die effektive resonanzfrequenz zu berechnen ist, wenn zwei verschieden lange rohre parallel in einer box verwendet werden.

dann kommt man mit der analogie volumen ^= feder, rohr ^= masse nicht weiter - es würde heissen, dass die beiden massen (^= den beiden verschieden langen rohren) schlicht und starr an derselben feder hängen. es fehlt dabei die kopplung über die tunnelfläche. das modell feder/masse ist inhaltlich falsch. der schnösel hat recht, auch wenn die leerbücher, um die leser nicht zu überfordern zu übervereinfachten, "schmissigen" erklärungen greifen.

zur eingangsfrage: der schall entsteht, wenn die bewegte(n) masse(n) die luft im aussenraum verdrängt(en). dabei ergibt sich ein gleichgewicht aus massenfluss (strahlungsblindwiderstand) und kompression (schall).

[albondiga]

Die oft angewandte analogie volumen = feder, rohrluft = masse -> schwingung ist fehlerhaft, irreführend, kontraproduktiv aber - bequem. Und wohl deshalb überall zu sehen. Sie ist so dermaßen falsch, dass auch eine ergänzung um weitere aspekte sinnlos ist.

Es ist ein Modell. Modelle müssen nicht richtig sein. Bohr'sches Atommodell ist falsch, wird trotzdem in der Schule gelernt. Quantenmechanik ist halt nix für Klasse 7. Nur ein Beispiel von vielen.
Mathematische Modelle liefern Lösungen für Wissenschaftler, dann muss man nicht mehr verstehen. Ingenieure machen dann numerische Näherungslösung, weil die mathematischen Modelle auch falsch sind. Laien steigen aus, spätestens, wenn es an der Mathematik scheitert...

[krabat]

Modelle müssen nicht richtig sein. Bohr'sches Atommodell ist falsch, ... Laien steigen aus, spätestens, wenn es an der Mathematik scheitert...

wenn modelle etwas "erklären" sollen, sollen sie richtig sein. das atom von bohr erklärt das was es erklären soll korrekt. das gilt für das masse/feder-ding aber nicht. es erklärt nichts, sondern es ist eine >> analogie.
leider ist die analogie soweit an den haaren herbeigezogen, dass sich damit keine gültigen "analogieschlüsse" (siehe wiki-link) ableiten lassen. das trägt eben zu der besagten verw-irrung bei. "strukturähnlichkeit" (siehe wiki-link) wird von laien zu oft und eilfertig als >> äquivalenz aufgefasst.

es scheitert also beim verstehen nicht erst an der mathematik. der hase erleidet schon bei der begriffsbildung, bei der grundlegenden problemsicht schiffbruch. die schwäche von analogien zeigt sich besonders eindrucksvoll in der juristerei beim strengen >> analogieverbot - auch ganz ohne matte: klare begriffe, saubere herleitungen.

eine reflexbox ist übrigens keine atomphysik. wieviel laienhaftigkeit will man bei einem immerhin technischen hobby noch respektieren? hier gehts doch nicht ums körbeflechten.

@albondiga: das zitat ist nicht von dem Fosti, sondern wohl von schnösel "4'33" :-)

[gutjan]

In der Simulation der schwingungsfähigen Systeme, wie der Bassreflexbox, ist die Parameter-Gewichtung wichtig, daraus folgt:
Übergenaue BR-Berechnung ist nicht erforderlich.

Gruß Jan

[horr]

Es gab doch schon einen Beitrag zum BR-Rohr:
http://www.visaton.de/vb/showthread.php?t=24863

Einfache Modelle sind nur Annäherungen.
Die physikalische Wirklichkeit ist derzeit exakt nicht zu beschreiben.
http://www.visaton.de/vb/showpost.ph...0&postcount=21

MFG

Christoph

[We-Ha]

... auch wenn die leerbücher, um die leser nicht zu überfordern zu übervereinfachten, "schmissigen" erklärungen greifen...

Sorry, nun kann ich mir eine kleine 'Boshaftigkeit' nicht verkneifen:
Wenn die Bezeichnung 'leerbücher' zutrifft, werden die Leser tatsächlich nicht überfordert

[krabat]

In der Simulation der schwingungsfähigen Systeme, ... nicht erforderlich.

(auch mit bezug auf die einwürfe von dem we-ha und dem horr)

es geht nicht darum, ob das "modell" "genau genug" wäre, sondern darum, ob es die grundtatsachen richtig darstellt.

also mal ganz einfach:

angenommen, das "modell" volumen = feder(nachgiebigkeit) / rohr = masse wäre korrekt.

dann bestimmt sich die resonanzfrequenz nach dem förmelchen

fr ~ sqrt(1/(v*m)) (wurzel aus eins durch volumen x masse)

fix nachgedacht:
gegeben ist ein bestimmtes volumen
gegeben ist das eine rohr
ergebnis ist eine bestimmte resonanzfrequenz

wir verändern das "system", indem wir ein zweites, dem ersten gleiches rohr hinzufügen

nach dem masse/feder-"modell" gerechnet müsste nun, weil die masse durch das zweite rohr verdoppelt ist (ein rohr eine masse, zwei rohre zweifache masse) die resonanzfrequenz sinken. nun weiss fast jeder, das genaue gegenteil ist der fall!

daraus nicht die schlussfolgerung zu ziehen, dass das "modell" kokolores ist, wäre nicht laienhaft, sondern wohl etwas trotzig. ich empfehle, das "modell" zu verwerfen.

[jhohm]

Haloo krabat,

also MICH als ANWENDER interssiert es einen feuchten Fur..., ob irgendein Modell richtig oder falsch ist, so lange ich mit diesem Modell ein hinreichend Genaues Ergebniss erziele....

Über die Hunderstel und Tausendstel dürfen sich dann die Gele(e)(h)rten unterhalten.

P.S. ICH habe auch nicht vor,ALLES bis ins Letzte verstehen zu wollen, dafür ist mir meine Zeit zu kostbar

Gruß Jörn

[albondiga]

Jedes Modell hat seine Grenzen, sonst wäre es ja kein Modell.
Um beim BR-Rohr zu bleiben: mache ich das Rohr doppelt so lang, wird die Masse da drin größer und die Resonanzfrequenz sollte sinken. Tut sie auch. Zwei Rohre sind halt außerhalb dessen, was das Modell leisten kann.
Ums auf die Spitze zu treiben: zwei Dünne auf einer Matratzen können schneller hüpfen als ein Dicker... (man muss sich nur ein passendes Modell aussuchen )

[Frank]

Auch wenn ich wirklich NIE ernsthaft darüber nachgedacht habe, ob das Feder-Masse-Modell wirklich richtig ist (ich hab nämlich auch ein richtiges Leben), muss ich hier mal reingrätschen.

fr ~ sqrt(1/(v*m)) (wurzel aus eins durch volumen x masse)

fix nachgedacht:
gegeben ist ein bestimmtes volumen
gegeben ist das eine rohr
ergebnis ist eine bestimmte resonanzfrequenz

wir verändern das "system", indem wir ein zweites, dem ersten gleiches rohr hinzufügen

nach dem masse/feder-"modell" gerechnet müsste nun, weil die masse durch das zweite rohr verdoppelt ist (ein rohr eine masse, zwei rohre zweifache masse) die resonanzfrequenz sinken. nun weiss fast jeder, das genaue gegenteil ist der fall!

daraus nicht die schlussfolgerung zu ziehen, dass das "modell" kokolores ist, wäre nicht laienhaft, sondern wohl etwas trotzig. ich empfehle, das "modell" zu verwerfen.

Sooo einfach ist die Sache nun nicht. Schließlich ist ist das kein stationäres System. Der Helmholtz berücksichtigt die Strmungsverhältnisse nicht. Da hätten wir Reibung auf der Zylindermatelfläche, Übergang laminare/turbulente Strömunung, Mündungskorrekturen. Wahrscheinlich müssen wir sogar Luftdruckt, -feuchte und Temperatur berücksichtigen.

Und dann stellen wir fest, dass es Parameterschwankugen von einem Chassis zum nächsten gibt. Vielfach wissen wir gar nicht genau, wie groß das wirkliche Innenvolumen ist. Oder wer berechnet genau die Verdränung von Chassis und Weiche? BTW. ändert die sich auch noch je nach Auslekungszustand. Und was ist mit dem Dämpfungsmaterial? Einefach ne Konstante in die Gleichung einbringen? Für eine nichtlineare Komponente?

Und dann stellt man fest, dass die es eh nicht so genau drauf ankommt. Ein paar cm mehr oder weniger Rohr, ein paar Liter mehr oder weniger bringen einen nicht näher an die Wahrheit.

Ich zumindest habe wichtigere Dinge im Leben, als mich mit diesen Sophismen auseinander zu setzen.

[Timo]

was macht den Schall beim BRrohr?

kann ich leider nicht konkret beantworten obwohl ich schon häufiger sehr detailliert drüber nachgedacht habe und auch hier im forum gepostet habe. Ich kann nur sagen dass das neue AJHORN sehr gut die Situation erfasst und sehr gute Ergebnisse liefert. Vor kurzem gab es hier auch ein Thread wo man genau über diese Ungenauigkeiten geschrieben hat, jetzt lesen wir das Ganze schon wieder.

die Frage hinreichend genau erfasst das AJHORN mit folgender Einschränkung:
http://www.visaton.de/vb/showthread.php?t=24940

Gruß Timo

[krabat]

kann ich leider nicht konkret beantworten obwohl... Vor kurzem gab es hier auch ein Thread wo man genau über diese Ungenauigkeiten geschrieben hat, jetzt lesen wir das Ganze schon wieder.

es ging ja eben überhaupt nicht um "ungenauigkeiten". sondern um eine grundsätzliche frage:

post #1: "Ist die schwingende Luftsäule selbst schon der Schall. Oder wirkt sie wie
eine Membran, halt eine recht dicke, die wie ein "Stößel" arbeitet?"

antwort - bereits gepostet: "zur eingangsfrage: der schall entsteht, wenn die bewegte(n) masse(n) (im rohr) die luft im aussenraum verdrängt(en). dabei ergibt sich ein gleichgewicht aus massenfluss (strahlungsblindwiderstand) und kompression (schall)"

... also "stößel".

jetzt wird hier von vielen immer wieder wiederholt so geschrieben, als wäre "genauigkeit" das problem, welches der krabat auf den tisch bringt. das ist aber definitiv nicht der fall. der krabat meint, die analogie von masse/feder ist falsch - also falsch, nicht nur ungenau. gründe, auch für den laienhaftesten laien klar erläutert finden sich bereits hier - da kann man einfach nicht mehr dran tun. leider!

Auch wenn ich wirklich NIE ernsthaft darüber nachgedacht habe, ... Sooo einfach ist die Sache nun nicht. Schließlich ... Und dann stellt man fest, dass die es eh nicht so genau drauf ankommt. ... Ich zumindest habe wichtigere Dinge im Leben, als mich mit diesen Sophismen auseinander zu setzen.

Über die Hunderstel und Tausendstel dürfen sich dann die Gele(e)(h)rten unterhalten.
P.S. ICH habe auch nicht vor,ALLES bis ins Letzte verstehen zu wollen, dafür ist mir meine Zeit zu kostbar.

... also hier wird offenbar "genauigkeit" mit "richtigkeit" verwechselt.

Jedes Modell hat seine Grenzen, sonst wäre es ja kein Modell.
... Zwei Rohre sind halt außerhalb dessen, was das Modell leisten kann.

armes "modell"! mache ich den querschnitt des rohrs - es bleibt bei einem einzigen rohr, doppelt so groß, verdopple ich die masse. im ergebnis in der wirklichkeit steigt die resonanzfrequenz trotzdem, obwohl sie in einem korrekten feder/masse-modell sinken müsste.

ein modell mit sovielen losen enden taugt nichts. ist das so schwer einzusehen?

was vergessen wird in dem "modell" ist die kopplung von rohr und volumen über die querschnittsfläche des rohrs. diese kopplung kommt bei masse/feder nicht vor, und das ist der fehler, um den die unklarheiten, nicht ungenauigkeiten sich drehen.

ich habe recht (sebstironie!)