Dodekaederbau für Raumakustikmessungen

[Volker]

Hi Admin,
ihr habt doch solch ein ähnliches Teil wie Farad es zeigt auf irgendeinen Schrank stehen. Oder ?

[Frank]

@albondiga. Das ist aber ein Fulleren nach dem Architekten Fuller. Nebenbei auch die dritte Form, in der elementarer Kohlenstoff vorkommt. Neben Diamant (kubisch fcc) und Graphit (hexgonal). Man könnt auch sagen, dat isn Fussball. A propos, Chips und Bier warten. Auf dass es nicht son Debakel wird wie beim letzten Spiel...

[ente]

Dodekaeder

In der Gerätekammer meines Bürokollegen liegt so ein Dodekaeder rum. Soweit ich mich erinnere, sind 5" oder 6" Chassis drin (mit ordentlich Wirkungsgrad).

Da über 50 das Gedächtnis leider stark nachlässt, schaue ich morgen vorsichtshalber noch mal nach.

Gruß
Heinrich

[harry_m]

Ja das wäre was für mich...

[ente]

@ Farad

http://www.akustik.rwth-aachen.de/Fo...jekte/ela_dode

[ente]

Dodekaeder

Dodekaeder:
Kantenlänge 15 cm
6" Chassis, rel. schmale Sicke für einen 6-Zöller
Herstellerangaben (Werner Ocker Schallmesstechnik):
- Leistung 500 W, breitbandig
- Impedanz ca. 6 Ohm
Gruß
Heinrich

[UweG]

Wozu ist denn so ein Dodekader gut, wenn sowas so oft gebaut wird? Nur als Ultrabreitstrahler?

[Farad]

danke Ente, das scheint ja doch eine etwas größere Sache zu sein. Ich frage mich, ob sowas denn nötig ist, wenn man nicht gleich Sporthallen vermessen will.

500W Belastbarkeit bei einer derart großen Membranfläche sind ja dann schon gewaltig. Was ich da oben gezeichnet habe hat eine Kantenlänge von 7cm.

Soweit ich weiß wird in der Praxis fast immer nur der Schalldruckpegelabfall um 30dB gemessen und dann die gemessene Zeit verdoppelt um au T60 zu kommen. Gehen wir mal von nem Störpegel von 20dB aus. Der Hallradius sei mal mit 8m angenommen, also das ist schon sehr riesig. Der Crest von rosa Rauschen beträgt 6dB.

In 8m (oder mehr, das ist ja dann egal) muß der Pegel also wenigstens 50dB betragen, gehen wir mal um den Störabstand zu erhöhen wenigstens 6dB drüber. -> 56dB Anregungspegel im Diffusfeld macht in 4m 62dB, in 2m 68dB, in 1m 74dB. Auch die Signalspitzen sollen sauber wiedergeben werden, also nochmal 6dB Crest drauf, macht schlappe 82dB Spitzenpegel die ein Chassis auf seiner Achse abstrahlen muß.

Das bekommt auch der kleine 7cm Lautsprecher mit knapp 1W hin. Gehen wir von einer Belastbarkeit durch Hochpassfiltern von 16W aus, dann gehen als Spitzen in nem Meter Abstand immerhin 12dB mehr, also insgesamt rund 94dB.

Liegt ein Denkfehler vor? Nach meiner konservativen Milchmädchenabschätzung sollten auch die kleinen 7cm Chassis die Sache hinbekommen. 88 Durchschnitt sind ja nun echt nicht wenig!

@UweG von "so oft gebaut" kann ja nicht eben die Rede sein. Bei Internetrecherche findet man extrem wenig, mir ist aus keinem Selbstbauforum bekannt, dass jemand so ein Teil schonmal aufgebaut hätte. Kennst du einen Link?

gruß, farad

[pico]

Hi Farad,

wenn man nur eine Terz auf einmal anregen will, dann ist die Lautstärke nicht kritisch, solange man nicht hohe Schalldämmungen von > 60 dB in einem Bauakustik-Prüfstand messen will. Interessant wird's allerdings, wenn man alle Terzen gleichzeitig messen will ;-)

Das Problem sind nicht die tiefen Frequenzen. Bei den normgerechten Hallräumen von 200m³ kann man "nur" die 125 Terz messen, darunter gibt es zu wenige Moden pro Terz -> man misst nicht mehr an jeder Stelle im Raum dasselbe. Bei bauakustischen Größen wie dem äquivalenten Schalldämmmaß Rw ist oft die 315 Hz Terz die unterste interessierende. Außerdem ist bei tiefen Frequenzen die Nachhallzeit sooo lang, dass dadurch der Pegel im Raum hoch genug ist. Der Frequenzgang ist bei der Nachhallzeitmessung ja eh egal, solange es laut genug ist . . .

Kritisch bei Bauakustikprüfständen ist eigentlich IMMER der obere Frequenzbereich, da dort die Nachhallzeit in die Knie geht. Daher wird dort auch mit weißem Rauschen angeregt. Bei weißem Rauschen entfallen übrigens etwa 1/5 der Eingangsleistung auf die höchste Terz (wenn man denn darüber steilflankig filtert, sonst ist es noch schlimmer).

Der Crestfaktor (Vpeak/Vrms) von weißem bzw. rosa Rasuchen betragt übrigens etwa 4 bis 5, das sind 12 bis 14 dB.

Der Zusammenhang zwischen Schalldruck Lp und Schallleistung Lw im Hallraum ist:

Lp [dB] = Lw [dB] + 10*Log10(T60 [s]) - 10*Log10(V [m³]) + 14

Bei 200m³ und T60=8 sec wird daraus: Lp = Lw (bei T60=0.5sec: Lp = Lw - 12). Das ist ein durchaus üblicher Spread bei Hallräumen zwischen 125 und 8000 Hz.

Ein Wirkungsgrad von 0.25% entpricht 86 dB/W/m im Halbraum. Das ist bei einem Punktstrahler (keine Richtwirkung) identisch mit einer Schalleistung Lw von 94 dB/W.

[Timo]

Während meiner Studienarbeit 1993 habe ich bei Bruel & ... in Darmstatd solche Teile gesehen und auch bei Norsonic habe ich solche teile rumstehen sehen, also ich denke dass die schon gewerblich verfügbar waren,

Selbstgebastelt sahen diese nicht aus.

Meine Studienarbeit war im Bereich der Umweltmesstechnik, leider nicht in der Bauakustik, sonst wüßte ich jetzt mehr

Gruß Timo

[Farad]

@Timo

Ach, ich bezweifle nicht, dass es Dodekaeder für Raumakustikmessungen professionell gibt. Wenn das so rüberkam bin ich wohl falsch verstanden worden. Mich würden aber die Anforderungen interessieren um mir ein solches Werkzeug selbst zu bauen. Immer wieder stellen wir auch hier im Forum fest, dass der Raum eine sehr große Bedeutung hat und deswegen sollte doch auch hier wenigstens die einfachste aller Messungen möglich sein.

@Pico
die Formeln sind mir soweit schonmal begegnet. Den Crest-Faktor hatte ich anders in Erinnerung, hier hast du als Meßtechniker aber wohl deutlich mehr Erfahrung als ich und sicherlich auch Recht!

Deinem letzten Absatz kann ich zwar folgen, was das jetzt mit der Chassisauswahl zu tun hat verstehe ich aber nicht. Kannst du mir das noch etwas deutlicher machen?

Wie kommst du auf T60 von 0,5sec? Im Hochtonbereich jetzt? Hast du mir Literaturempfehlungen in denen auf die Bedingungen genau eingangen wird?


Ist nicht die tatsächlich abgestrahlte Leistung dieses "kugelstrahlers" deutlich höher durch den gesteigerten Strahlungswiderstand der großen Anzahl an Chassis?

Ich war heute in der Uni-Bibliothek und hab im Normverzeichnis der TU-Berlin gestöbert. "Die ISO140-3 ist nicht Teil ihres Abonnements". schade.

farad

[pico]

Hi Farad,

Wie kommst du auf T60 von 0,5sec? Im Hochtonbereich jetzt?

Wie schon gesagt: der typische Bereich, in dem sich T60 in einem üblichen Hallraum bewegt ist 8 sec (< 400 Hz) und 0.5 sec (8 kHz)

Deinem letzten Absatz kann ich zwar folgen, was das jetzt mit der Chassisauswahl zu tun hat verstehe ich aber nicht. Kannst du mir das noch etwas deutlicher machen?

Die Formel:

Lp [dB] = Lw [dB] + 10*Log10(T60 [s]) - 10*Log10(V [m³]) + 14

gibt den Zusammenhang zwischen Lp (im Hallraum) und Lw (des Lautsprechers) unter Berücksichtigung von T60 und V wieder. Dazu muss ich jetzt aber doch die Schallleistung des Lautsprechers kennen. "Normalerweise" hat man ja nur den Referenzwirkungsgrad in dB (Schalldruck)/W/m. Den habe ich einfach in dB (Schallleistung)/W umgerechnet.

Wenn man jetzt also ein Chassis mit X dB (Schalldruck)/W/m (Halbraum) mit Y Watt betreibt erzeugt man die Schalleistung:

Lw [dB] = X [dB] + 8 + 10*Log10(Y [W])

und kann sich dann nach obiger Formel den Schalldruck im Hallraum ausrechnen. Dabei vernachlässige ich mal, dass sich die Chassis ggf. nach dem Motto: "gemeinsam sind wird stärker" verhalten (Einfluss des Strahlungswiderstandes).

Deine Vorgehensweise mit dem Hallradius und den Entfernungen ist - zumindest mir - weniger anschaulich. Ich kann besser in Nachhallzeiten denken (die kann ich durch Klatschen auch subjektiv erfahren, während der Hallradius eher der Effekt der Nachhallzeit ist . . . ).

[pico]

einsatzbereich

Hi Farad,

wofür willst Du den Dodekaeder denn jetzt eigentlich einsetzen? Nur für Nachhallzeitmessungen? Schallleistungsbestimmung? Schalldämmungsmessung? Oder was?

Gruß Pico

[We-Ha]

Warum ?

[Farad]

@Pico
Danke wieder für deine Erkärung. In aller erster Linie will ich die Nachhhalllzeit über die Frequenz in verschiedenen (subjektiv bekannten) Räumen mit Hilfe eures Programms durchführen. (ja, ich werd ja "Abonnent" *g*) Ich würde das aber gerne so "amtlich" wie möglich machen, also nich mal eben in die Hände klatschen um dann "irgendwas" zu messen sondern eben schon so, dass das Ergebnis dann auch halbwegs stimmt. Wie die Sache später gebaut wird, ob ich das Fräsen lasse oder selbst säge sei mal dahingestellt, wieder geht es mir darum das sinnvoll Mögliche herauszufinden um dann bewußt Abstriche zu gunsten der Kosten hinzunehmen.

Wenn das ganze Projekt unter ein paar Tausend Euro nicht zu realisieren ist (Hier sind schon Namen wie Bruel&Kjaer gefallen, also da steig ich als Hobby Bastler dann schon meistens aus!!) wird das ganze schnell uninteressant. Um mich aber nicht vom "sowas kann man doch SOWIESO NIE selbst Bauen" blenden zu lassen wollte ich eben gerne die Anforderungen wissen um zu sehen, ob es sich lohnt in die Richtung Zeit und Geld zu investieren.

Da ich aber der Meinung bin, dass alle nur mit Wasser kochen (und wohl auch B&K mal Visatonchassis bezoge hat!) glaube ich, dass ein Dodekaeder für den "Hausgebrauch" keine unüberwindbare Hürde ist.


@tthorsten

die Plättchen sind alle gleich. Sind die Einstellungen einmal ziemlich exakt gefunden ist es bestimmt zu schaffen 12 identische herzustellen. Arbeitszeit berechne ich mir selbst bei einem Hobby nicht. Die Kosten für den Gehäusebau gehen also gegen Null. 16mm MDF-Reste gibts im Baumarkt für n paar Cent.

gruß, farad