Messungen der Dämmung von Gehäusewänden - II

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Und was ist im Fall, dass wir ein Gehäuse von 20 Hz bis 250 oder max. 300 Hz haben wollen, wie üblich für größeren Tieftöner?

Das ist eine m.E. sehr berechtigte Frage, denn genau mit dieser - eigentlich üblichen - Anforderung kommt man unter Verwendung üblicher Materialien und ihrer Dimensionierung in ein Dilemma:

- soll man a) auf Steifigkeit gehen, wie beim Subwoofergehäuse, und die Frequenzen der Eigenmoden "nach oben" aus dem Übertragungsbereich drängen, auch wenn die Eigenmoden des Gehäuses dann hohe Güten haben werden und aufgrund verringerter Koinzidenzfrequenz effizienter abgestrahlt werden ?
Zu bedenken: Man benötigt auch noch ein resonanzfreies Gehäuse im beginnenden Sperrbereich des Tiefpass-Filters, je nach Flankensteilheit.

oder

- soll man b) so wie für ein gutes Tief-/Mitteltongehäuse vorgehen

..- Steifigkeit mit Zusatzmasse ausgleichen
..- Constraint Layer Dämpfung anwenden
..- Fugendämpfung anwenden
und
..- Anregung insgesamt minimieren


a) wäre nur möglich, wenn man über extrem steife Materialien verfügt, wie z.B.
- Alu massiv (vorzugsweise mit Dämpfungsfugen)
- Alu Honeycomb
- Alu Sandwich Komposite
o. dergl.

ansonsten müsste man mit wahnwitzigen Wandstärken arbeiten.

im Bereich üblicher Basis-Materialien (Span, MDF, ...) bleibt m.E. nur Variante b).

Auch Stein (u.a. Marmor) kann für Gehäuse verwendet werden, denn er bringt sowohl hohe Steifigkeit als auch hohe Masse mit. Wenn z.B. Marmor mit hoher Fugendämpfung montiert wird - oder sogar mit dämpfendem Constraint Layer versehen - dann ergeben sich Gehäuse mit hervorragender Schalldämmung.

Wenn man über die Möglichkeit aktiver Filterung verfügt und man beim Gehäusebau "auf dem Teppich" (des Aufwands) bleiben will, dann wäre dies eine Motivation für eine "subwooferartige" Trennfrequenz und baulich differenzierte Gehäusemodule. Das sagt noch nichts über Art der visuellen Integration aus, man kann die Differenzierung der Module "zeigen" oder auch nicht:

Strategie a) für den Subwoofer und
Strategie b) für den Tief-Mittelton ca. >100Hz, welche dann für ein kleineres Gehäuse kostengünstiger und mit weniger Aufwand - trotzdem sehr konsequent - umgesetzt werden kann.

[LineArray]

..
Die Ursachen für Schall/Gehäuse sind ja hinreichend bekannt.
..

Ach ja ?
Du meinst in diesem Thread ("opened by krabat") ?

Junge, Junge: Bereits der Eingangspost vermittelt hier aber leider ein gänzlich anderes Bild.

Auch ein Moderator (F.H.), der bereits gründliche Untersuchungen auf diesem Gebiet durchgeführt und veröffentlicht hat, konnte mit der "1.These" unseres Wetterforschers hier wohl nicht allzuviel anfangen.

Eine ganz dringende Empfehlung:

Immer mal lesen und - wenn auch nur ansatzweise - versuchen zu verstehen, was andere so schreiben, die auf dem Gebiet über das erforderliche Fachwissen verfügen.

Anmerkung: Vorschläge für ein vernünftiges Messverfahren bezüglich Schallabstrahlung von Gehäusen lassen sich überhaupt nur in Kenntnis der Entstehungsmechanismen entwickeln und bewerten.

Ich empfehle daher, sich u.a. durch in der Bauakustik etablierte Verfahren einmal "inspirieren" zu lassen.

[krabat]

... Dilemma:

a) auf Steifigkeit gehen, ...Frequenzen der Eigenmoden "nach oben" ... auch wenn die Eigenmoden ... aufgrund verringerter Koinzidenzfrequenz ...?
b) ..- Steifigkeit mit Zusatzmasse ausgleichen
..- Constraint Layer Dämpfung anwenden
..- Fugendämpfung anwenden
...
- Alu massiv
- Alu Honeycomb
- Alu Sandwich Komposite
o. dergl.
... mit wahnwitzigen Wandstärken arbeiten.

sowas meine ich, das wort "wahnwitzig" trifft's auf den nagelkopf.

für eine vernünftige einschätzung, welche baulichen aufwendungen nützlich sind, fehlt ein allgemein akzeptiertes messverfahren. zwar hat es - erstaunlich wenige!, versuche gegeben. aber alle mir bekannten betrachten entweder nur einzelne platten, oder nur komplette gehäuse. dadurch bleibt eine lücke:
- wie beeinflussen die eigenschaften der einzelnen platte das gesamtgehäuse
oder, gleichbedeutend
- wie ist das gesamtgehäuse durch die einzelnen platten beeinflusst

diese frage ist ungeklärt. ich nehme an mit gutem grund. die zusammenhänge sind zu verworren.

typisch ist die diskussion der koinzidenzfrequenz. wie leicht überlegt werden kann, spielt koinzidenz bei gewöhnlichen boxen gar keine rolle. es ist ein begriff aus der bauphysik, bei der eine wand als "unendlich ausgedehnt" betrachtet wird. nun sind boxen im allgemeinen keineswegs "unendlich groß" gegenüber den befürchteten wellenlängen. der begriff passt demnach genausowenig wie die idee, dass sich auf den boxenwänden wellen ausbreiten. auch der "streifende schalleinfall" findet nicht statt.

mit einer messung ist das sofort darstellbar!

statt die eigenen vorstellungen messtechnisch zu prüfen wird der begriff überinterpretiert. daraus werden dann die "wahnwitzigen" baumaßnahmen abgeleitet, die schnell mehr kosten, als die eingesetzten treiber. der vermeintliche erfolg wird dann wiederum nicht messtechnisch geprüft.

was bleibt ist die treuherzige versicherung, dass sich eine selbstverständlich EXTREM aufgebaute box deutlich besser anhört ... man befindet sich dabei schon längst im bereich von sich selbst erfüllenden erwartungen, die so typisch sind für "kabelklang" zum beispiel.


was kann man tun? einerseits hat die BBC vor sehr langer zeit einen grenzwert ermittelt. auch schmale resonanzen sollten ca 20..30db unter dem direktschall liegen. anderseits frage ich mich, wie soll man das sinnvoll messen? und zwar so, dass ähnlich wie beim amplitudenfrequenzgang ein ergebnis herauskommt, das allgemein als bewertungsgrundlage akzeptiert wird! die "theoretischen" herleitungen und empfehlungen taugen einfach nichts.

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typisch ist die diskussion der koinzidenzfrequenz. wie leicht überlegt werden kann, spielt koinzidenz bei gewöhnlichen boxen gar keine rolle. es ist ein begriff aus der bauphysik, bei der eine wand als "unendlich ausgedehnt" betrachtet wird. nun sind boxen im allgemeinen keineswegs "unendlich groß" gegenüber den befürchteten wellenlängen. der begriff passt demnach genausowenig wie die idee, dass sich auf den boxenwänden wellen ausbreiten. auch der "streifende schalleinfall" findet nicht statt.
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Jede zu Biegeschwingungen fähige flächige Struktur (z.B. Platte, Wand oder Schale) hat eine Koinzidenzfrequenz: Sie ist unabhängig von der Art der Anregung und nicht auf bestimmte Modelle der Bauphysik beschränkt.

Nochmals: Du verbreitest hier Unfug. Dies ist und wird auch kein Nachhilfekurs in der Physik der Biegewellen, den ich Dir etwa auf Kosten meiner Zeit und meiner Nerven angedeihen ließe.

Für die Grundmoden einer Platte reicht es im Übrigen (je nach Randbedingungen), dass eine halbe Biegewellenlänge daraufpasst ... und aufgrund der Dispersion sind Biegewellenlängen unterhalb der Koinzidenzfrequenz erheblich kleiner als Luftwellenlängen.

Und jetzt ist bitte Schluss mit Deinem ignoranten Geschwätz über Dinge, von denen Du nicht das Allergeringste verstehst.

Zeige wenigstens guten Willen und arbeite Dich für ein paar Tage ein, sonst wird das hier nichts - wie immer.

Ich kann Dir gerne einige Literatur per PM empfehlen, dann sparst Du Zeit und musst hier nicht andere Leute nerven*.

Sobald Du Dir über den Gegenstand - über den Du hier sprechen möchtest - zumindest Grundkenntnisse angeeignet hast, kann es auch möglich werden, Messverfahren bezüglich der Phänomene des Gegenstandsbereiches zu diskutieren.

_______________

*Dieses Angebot verfällt mit sofortiger Wirkung
- wenn Du hier weiter sachlich falsche Behauptungen verbreitest,
- mir damit auf die Nerven gehst oder
- persönlich wirst.

[krabat]

Jede zu Biegeschwingungen fähige flächige Struktur (z.B. Platte, Wand oder Schale) hat eine Koinzidenzfrequenz: Sie ist unabhängig von der Art der Anregung und nicht auf bestimmte Modelle der Bauphysik beschränkt.
...
Für die Grundmoden einer Platte reicht es im übrigen, dass eine halbe Biegewellenlänge daraufpasst ... und aufgrund der Dispersion sind Biegewellenlängen unterhalb der Koinzidenzfrequenz erheblich kleiner als Luftwellenlängen.

man kann die selbstüberhöhende angriffslust von seiten des LineArray nur als "besondere begabung" ignorieren ... **

die angabe einer koinzidenzfrequenz für ein bauteil, auf das weniger als einige (!) wellenzüge draufpassen ist einfach nur sinnlos. weil sie eben doch, damit der begriff anwendbar ist selbstverständlich auf ein "modell" bezogen ist.

dei "grundmode" ist wieder etwas anderes.

mit sehr geringem aufwand sind versteifungen einzubauen, die die freie spannweite einer boxenwand auf vieleicht 20..40cm halten. das kostet praktisch nichts an arbeit oder geld oder überlegung. koinzidenz, keine rede - was wieder einmal messtechnisch nachzuweisen eine ganz leichte übung ist.

ich verstehe, dass einige damit ein problem haben, dass dinge die sie zuerst "theoretisch" sich überlegt haben, und selbstverständlich "hören" können für sie selbst die nackte wahrheit sind. auch wenn messungen nichts nachweisen. deshalb ja die frage, wie misst man den schalldurchgang an kompletten gehäusen so, dass die ergebnisse als diskussionsgrundlage anerkannt werden? das ist das thema.

**OT: streiten sich zwei in der kneipe, sagt der eine: "das klären wir draussen" sagt der andere: "o/k, aber eine warnung, ich kann >> TaiChi"

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die angabe einer koinzidenzfrequenz für ein bauteil, auf das weniger als einige (!) wellenzüge draufpassen ist einfach nur sinnlos. weil sie eben doch, damit der begriff anwendbar ist selbstverständlich auf ein "modell" bezogen ist.
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Fangen wir ganz klein an Herr "krabat": Wieviele Seiten hat ein übliches quaderförmiges Lautsprechergehäuse ?
Wenn Du's mit Text "nicht so hast" (dauert zu lange, ich weiß ...), dann schau dir - nur zur Inspiration - vielleicht mal ein paar Bildchen an:

http://www.hoeffchen.de/?action=Link..._Material.html

Ich bin hier jetzt fertig.

Wer sich von Dir weiterhin "für dumm verkaufen" lassen möchte, der wird diesen Thread sicherlich noch sehr "genießen".

[krabat]

Ich bin hier jetzt fertig.

vielen dank für die beiträge, welche das problem mangelnder messungen und überbeanspruchter "theorie" so deutlich in den vordergrund haben treten lassen.

[LineArray]

...
Bei der Entscheidung für ein Messverfahren müsstest Du zunächst einmal wissen, was Du messen willst:
Das weißt Du aber nicht, weil Du Dich weigerst, Dir Grundkenntnisse über den Gegenstandsbereich anzueignen.

Frag' einfach einen Sachkundigen (vielleicht sogar F.H.), ob er Dir ein Referenzgehäuse bauen oder konstruieren kann.

Das vergleichst Du dann bei gleicher (Tief-/Mittelton Bestückung) im Rahmen üblicher Messungen mit einfacheren Varianten.

Um evt. resonante Gehäuseartefakte hervorzuheben, könnte man den Impuls des Chassis zeitlich ausblenden, aber im Grunde sollte ein übliches Abklingspektrum immer genug verraten.

Ansonsten habe ich bereits die "Gummihammer" Methode vorgeschlagen, mit der man die Abklingspektren von (auch Rohbau-) Gehäusen aufnehmen und untereinander vergleichen kann: Die habe ich bereits sehr erfolgreich angewandt, um z.B. kompakte Subwoofer-Gehäuse daraufhin zu überprüfen, ob die Eigenmoden niedrigster Frequenz weit genug oberhalb des genutzten Übertragungsbereiches liegen. Dazu kann man den "Luftkörper" dämpfen (oder man kann es auch mal bewusst lassen).

Für Tests von Materialien (in Form einzelner Wände) hingegen empfiehlt sich die Methode mit zwei Kammern und einer Trennwand als Prüfling, wie sie in der Bauakustik üblich ist.

Auf die Seite von F.H. wurde ja jetzt schon mehrfach verlinkt.

Wahrnehmbarkeitsstudien hingegen führt man besser mit "künstlichen" Resonanzen durch, welche man über parametrische Equalizer einstellt.


@krabat: Mach's Dir und anderen doch bitte nicht so schwer.
Es gibt Leute, die können sich die Hosenträger auch ohne Beißzange zumachen und brauchen Dich und Deine Posts nicht dafür.

[markus7]

wie misst man den schalldurchgang an kompletten gehäusen so, dass die ergebnisse als diskussionsgrundlage anerkannt werden?"

Quantitativ vergleichend mittels Beschleunigungsaufnehmer? Andere Vorschlaege?

[LineArray]

Das kann man machen, muss sich aber darüber im Klaren sein, dass man die Schallabstrahlung aus diesen Daten erst über ein geeignetes Modell abschätzen kann.

Gehäusezonen, welche gegenphasig schwingen, und bei denen der Abstand wesentlich kleiner als ca. eine halbe Luftwellenlänge ist
- weil man sich unterhalb der Koinzidenzfrequenz befindet -
strahlen nur wenig Schall ab, selbst wenn die gemessene Beschleunigung hoch ist. In der Nähe der Koinzidenzfrequenz und darüber ändert sich das.

An diesen Zusammenhängen ist aber der TE nicht interessiert:

Vorwissen über den ungefähren Bereich der Koinzidenzfrequenz und erwartbare Biegewellenlängen müsste in die Dichte des Sensorennetzes einfließen, um auf die resultierende Abstrahlung überhaupt schließen zu können: Das würde aber Sachkenntnis und auch das Interesse des TE hier vollig überfordern.

Vielleicht kennt der TE aus der Aquise von Wetterdaten aber Probleme, die mit räumlicher Unterabtastung zu tun haben oder hat sich schon einmal mit dem Shannon'schen Abtastheorem befasst.

[krabat]

Quantitativ vergleichend mittels Beschleunigungsaufnehmer? Andere Vorschlaege?

ja. mit mehrfachen accelerometern lässt sich im handstreich prüfen, ob etwa

- eine echte wellenausbreitung auf der boxenwand vorliegt ("koinzidenzfrequenz", respektive das biegewellenmodell, das dem begriff zugrunde liegt)
- die platten wenigstens in teilschwingungen aufbrechen (Chladnische Klangfiguren)

dazu ist lediglich die jeweilige phasenlage der schwingung von entfernten punkten auf der platte zu vergleichen. als gegenprobe könnte etwa die amplitude von vermeintlichen knotenpunkten gemessen werden.

mein bisheriges ergebnis lautet, dass teilschwingungen bei den getesteten aufbauten nicht vorliegen, sie sind zumindest bislang nicht messbar.

damit entfallen die angeblich einschlägigen bauphysikalischen modelle als erklärungsansatz. bei denen ist im regelfall die luftschallwellenlänge ja auch erheblich kleiner, als die wandausdehnung.

nachdem also ein geeignetes modell nicht verfügbar ist - zumindest nach meinen bescheidenen ersten eigenen messversuchen, kann man für ein vernünftiges messverfahren zwei möglichkeiten prüfen.

- man sucht ein modell, das passt, und eine messreihe daraus entwickeln, die genau das misst, worauf es ankommt, was die box für sich betrifft
- man gibt wegen des modells erstmal auf, und misst ob eine box am hörplatz einfach nur "gut genug" ist

ich würde wegen der über-theoretischen verwicklungen mit "ad hoc" modellen die letztere möglichkeit vorziehen. sofern nachzuweisen ist, dass wenig aufwändige verfahren beim boxenbau schon ein ausreichend günstiges verhalten der box am hörplatz ergeben, was will man dann noch?

hätte jemand eine dritte möglichkeit in petto?

ps: ich hätte zur zeit mindestens 10 mikrofonkapseln zur verfügung, die sich in accelerometern umbauen ließen, und demnächst steht auch ein 4-kanal mikrofon-interface bereit

... dass man die Schallabstrahlung aus diesen Daten erst über ein geeignetes Modell abschätzen kann.
...
An diesen Zusammenhängen ist aber der TE nicht interessiert:
Vorwissen ... Das würde aber Sachkenntnis und auch das Interesse des TE hier vollig überfordern.
... Shannon'schen Abtastheorem ...

siehe post#1 dieses threads, ebenda:
http://eprints.soton.ac.uk/79101/1/C..._IOA_paper.pdf

problem: das gehäuse war offenbar unzureichend gedämpft, sodass ohne weiteres sichtbar die wand-eigenen resonanzen von den resonanzen des luftvolumens in der box überdeckt wurden.

[ALler]

Markus7 schrieb: Quantitativ vergleichend mittels Beschleunigungsaufnehmer? Andere Vorschlaege?


Vom Praktiker aus gesehen:

um die Schallabgabe eines Gehäuses akustisch zu messen, muss man natürlich den Schall des Konus-Chassis abschirmen.

Erreichbar ist da z.B., wenn man in eine Mauer zum Nebenraum eine Öffnung mit den Maßen der Schallwand macht. Die Spalten mit elastischem Material abdichtet, die Schallwandseite in den Nebenraum tönen läßt und so im anderen Raum den Schall der Gehäuse-Seitenwände/Rückwand messen kann.

Der Bezug Chassis-Schall zu Gehäuseschall kann per einer Messung im Nebenraum, und einer Messung im Raum in den das Gehäuse ragt, hergestellt werden.

Oder einfacher:

beide Boxen Front an Front stellen, eine davon verpolt anschließen, um die Konus-Chassis herum eine Moosgummibeilage. Dann beide Boxen mittels einer selbst resonanzarmen Vorrichtung, zusammen pressen.

Die eine Box noch mittels Mineralwolle o.ä. umschließen, da rüber nochmal ein abschirmendes Gehäuse.

Um hierbei den Bezug Chassis-Schall zu Gehäuseschall herzustellen, muss natürlich einmal eine Box un-abgeschirmt gemessen werden.

Grüße von
ALler

[LineArray]

http://eprints.soton.ac.uk/79101/1/C..._IOA_paper.pdf

problem: das gehäuse war offenbar unzureichend gedämpft, sodass ohne weiteres sichtbar die wand-eigenen resonanzen von den resonanzen des luftvolumens in der box überdeckt wurden.

1) Woran genau machst Du das fest ?

>> Bitte mit Referenz auf Textabschnitt, Abbildungsnummer ...


Ich merke ferner an, dass die Autoren des o.g. Artikels ihre Sensoren in Abständen kleiner als lambda/2 der kleinsten zu messenden Biegewellenlänge gewählt haben.

2) Was denkst Du, warum diese Leute so etwas tun ?

[ALler]

krabat schrieb:

ps: ich hätte zur zeit mindestens 10 mikrofonkapseln zur verfügung, die sich in accelerometern umbauen ließen,

Hatte so ein accelerometer-array auch mal angedacht.

Angenommen die Sensoren sind auf gleiche Empfindlichkeit selektiert, müßte man einen Addierer nach schalten? http://www.elektronik-kompendium.de/...lt/0210152.htm

Oder könnte man die Kapseln nicht auch einfach alle parallel schalten? (Evlt. plus jeweis einen Serien-R von vielleicht 100 Ohm?).

Bias-Versorgung:

angenommen die Bias-Versorgung (des vorhandenen Mic-Amps) läuft über einen 0,125Watt Widerstand.
So könnte man meiner Überlegung nach, bei 8Volt Biasspannung, mit Sicherheitsfaktor, da 8 Stück Kapseln dran hängen.

Andererseits könnte man auch einfach eine 9V-Batterie nehmen. Und hätte die Frage schon mal von der Backe

Grüße von
ALler

[krabat]

1) Woran genau machst Du das fest ?

>> Bitte mit Referenz auf Textabschnitt, Abbildungsnummer ...


Ich merke ferner an, dass die Autoren des o.g. Artikels ihre Sensoren in Abständen kleiner als lambda/2 der kleinsten zu messenden Biegewellenlänge gewählt haben.

2) Was denkst Du, warum diese Leute so etwas tun ?

brüll ...