Messungen der Dämmung von Gehäusewänden - II

[krabat]

LineArray hatte den Eindruck erweckt dies wuerde ganz sicher funktionieren. Ja, waere schoen, wenn diejenigen, die Behauptungen aufstellen, deren Richtigkeit beweisen koennten.

um diese art "aus der hüfte" behauptungen geht's ja nicht. es ist ärgerlich, wenn man nach solchen empfehlungen staubsaugen muss, ohne die hübschen bildchen gesehen zu haben. schlimmer ist bitumen, das als "ultima ratio" angepriesen wird, wobei die verfechter kaum auch nur die mechanische festigkeit ihrer methoden geprüft haben, geschweige die wirkung der "besten aller möglichkeiten". einbilden kann man sich fast alles ... besonders wenn es mal richtig arbeit (ersatzw. geld) gekostet hat, das kann nicht schlecht sein.


bedenklich finde ich das nebeneinander verschiedenster erklärungsansätze, die offenbar ganz am problem vorbeigehen. bauphysik und modalanalyse haben keine vorhersagekraft. aus den meist fehlerhaften anwendungen der theorie kommt nichts heraus, das man anschließend tatsächlich messen könnte. zwar sind heute simulationsprogramme auf dem markt, die eine einschätzung im prinzip erlauben könnten. woran es aber fehlt ist nicht nur das geld für die anschaffung. so eine simulation muss erstmal mit gültigen daten gefüttert werden. diese daten zu bekommen wird nochmals teurer! und dann muss eine simulation immer auch geprüft werden, dann lässt man sie mit korrigierten daten neu laufen und so weiter. den aufwand will dann doch niemand treiben.


warum also nicht da ansetzen, wo alles tun billig ist: einfach mal messen, was da eigentlich passiert, mal schaun. und um - wie ich finde, eine ungemein wichtige regel beim konstruieren zu berücksichtigen: man muss entscheiden können, wann etwas für den zweck schlicht "gut genug" ist!


wie im eingangs zitierten thread http://www.visaton.de/vb/showthread....549#post349549 schon gezeigt, für mich ist die sache klar. eine box mit einer (an sich leicht vermeidbaren) messbaren luft/platten-resonanz war vom gehäuse her trotzdem ruhiger, als das 10cm reflexrohr! anders gesagt, das 10cm reflexrohr hat mehr schalldurchgang gehabt, als die gesamte 50 liter box drumherum! und das lag nicht an einzelnen resonanzen. eine weitere "optimierung" der gehäusewände wäre komplett nutzlos. eine passivmembranwäre keine alternative, weil auch die schall einfach so durchlässt - das wurde mitlerweile auch gemessen.


wo besteht denn nun noch klärungsbedarf? offenbar gibt es fast religöse glaubenssysteme zum thema. deshalb bitte ich um einen anhaltspunkt: welche messungen wären letztlich so überzeugend, dass man sie nicht gegen wutschäumende ausbrüche verteidigen müsste. auf welcher grundlage könnte man sachlich bleiben? macht mir bitte einen vorschlag.

[LineArray]

...
und Colloms kenne ich nicht, ist aber wohl ewig alt.
...

Das ist natürlich eine handfeste Argumentation auf erkenntnistheoretischer Ebene. Das hätte ich nicht erwartet, Respekt !

Ja, dann ... Wat de Buer nich kennt, dat frett he nich !
http://www.kochbar.de/rezept/221991/...n-Auflauf.html

Auch Gutjan hat Dir einen Hinweis für aussagefähige Accelerometermessungen an schwingenden Platten zukommen lassen: Ich empfehle Dir - nochmals und dringend - diesen zu berücksichtigen, denn ansonsten produzierst und publizierst Du hier nur weiteren Datenmüll aufgrund räumlicher Unterabtastung:
Ganz im Gegensatz zu o.g. Aufsatz, dessen handwerkliche Korrektheit Du mit fadenscheinigen Argumenten anzweifelst.

_______________________
Was die Visualisierung von Moden mittels Korkmehl (Styroporkrümel sind z.B. schwerer zu handhaben, da sie sich statisch leicht aufladen) betrifft, Mädels:

Ihr hattet wohl Angst, die Schwingspule könnte bei Frequenzen >100Hz zu warm werden ? Das kann sie auch: Aber wenigstens die Membrangeschwindigkeit müsst Ihr schon konstant halten.

Der Membranhub nimmt oberhalb der Eigenresonanz des Treibers bei konstanter Eingangsspannung mit Faktor 1/4 je Oktave ab (12dB/Oktave). Der typische Impedanzanstieg durch Lvc ist dabei noch gar nicht berücksichtigt.
Da passiert z.B. bei 300Hz nicht mehr viel.

Die Sache ist bei Gehäusen mit hoher Dämmung im Mittelton tatsächlich nicht sehr aussichtsreich, aber es gibt genug "Spanplattenkisten".

[markus7]

warum also nicht da ansetzen, wo alles tun billig ist: einfach mal messen, was da eigentlich passiert

Und warum machst Du's dann nicht (in allgemein verständlicher Form dokumentiert)? Deine Behauptung steht im Gegensatz zur landlaeufigen Vorstellung. Es ist irrsinnig von Anderen den Gegenbeweis ihrer Überzeugungen zu erwarten.

[krabat]

bis denne!

pps: also doch nicht - auf vielfache beschwerde von stock-stummen mitlesern. viel spaß beim zerquatschen (>> was man kaut wird brei).

ps: Ich habe eine Idee:

Das Thema wird geschlossen. Nicht etwa weil ich sauer wäre (nichtmal wegen ..., das ist einfach nur doof ;-), es bringt nur nichts mehr. Für mich ist dieses Post der vorläufige Endstand:

http://www.visaton.de/vb/showpost.ph...7&postcount=61

Das legt nocheinmal dar, wo die Motivation liegt. Sobald ich ein paar Ansätze habe, oder ihr ein paar davon habt - gerne per "PM", kann man es wieder eröffnen, denke ich. Bis dahin das alles nur zu zerlabern kann nicht in unserem Interesse sein.

Dank auch an den Gutjan, ich schau mir das mal an!

Bis denne?

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Und warum machst Du's dann nicht (in allgemein verständlicher Form dokumentiert)? Deine Behauptung steht im Gegensatz zur landlaeufigen Vorstellung. Es ist irrsinnig von Anderen den Gegenbeweis ihrer Überzeugungen zu erwarten.

ist dokumentiert, aber nicht anerkannt. also die gegenfrage, was würde anerkannt? diese haltung finde ich nicht irr von sinnen.

bitte nur zum thema antworten!


welche messungen mit beschl.aufnehmern (in fast beliebiger anzahl) und mikrofonen (dito) würden als gültig gelten, um welche offenen fragen zu klären?

ps: ich habe keine behauptung, sondern eine vermutung, die
- von den recherchen her mir wohl begründet erscheint
- die simulatorisch plausibel erscheint
- die ich selbst an zwei aufgebauten exemplaren gegengeprüft habe

[krabat]

Das Thema wird geschlossen. Nicht etwa weil ich sauer wäre ...

hier dann noch eine testreihe von seiten der beliebten autoren Toole/Olive.

vorwegschicken möchte ich, dass entgegen manchen gerüchten

- resonanzen keine "neuen töne" erzeugen, sie sind nicht mit klirr- oder intermodulations (sosorry) verzerrungen gleichzusetzen

- resonanzen sind keine "zeitverzögerer" in dem sinne, dass sie "später" hochkommen; vielmehr stellen sie in dem untersuchten umfang eine lineare verzerrung des frequenzganges dar, und sonst nichts

- resonanzen nicht nur per gehäusewände nach aussen abgestrahlt werden; auch der treiber wird je nach einbau resonanzen der im gehäuse gefangenen luft nach aussen tragen; der treiber selbst ist an vielen stellen "resonant" in der art, dass er kleine kleine unebenmäßigkeiten im amplitudenfrequenzgang aufweist


die autoren haben hinweise dazu gegeben, inwieweit der amplitudenfrequenzgang durch die eingesetzten resonanzen verändert wurde - siehe abb #26/27. leider wurde nicht darauf eingegangen, ob die phase oder die amplitude den effekt bringt.


am wichtigsten erscheint mir der hinweis, dass die testpersonen nicht anzugeben hatten, ob sie die resonanz "stört". es ging wohl nur um die hörbarkeit einer klangfarbenänderung, nicht um deren bewertung!

http://www.aes.org/tmpFiles/elib/20140214/5163.pdf

im ergebnis erscheint selbst unter den günstigsten bedingungen eine unterliegende resonanz nicht wahrnehmbar zu sein, geschweige störend, wenn ihr pegel 30db unterhalb des nicht resonanten anteils liegt. eine dämmung dieser stärke scheint mit halbwegs vernünftig gebauten boxen leicht zu erreichen zu sein. die "störung der wiedergabe" durch resonanzen ist immer auch so zu bewerten, dass sie mit unregelmäßigkeiten ganz anderer herkunft verglichen werden muss. die vermutung ist naheliegend, dass gehäuseresonanzen genauso wie sonstige frequenzgangfehler zu behandeln sind.

ich hoffe, dass die mystifizierung von gehäuseresonanzen, die betrachtung als "geheime gefahr" damit ein ende hat.

vieleicht kann man sich dann darauf kaprizieren ;-)) zu fragen, wie ein vernünftiges gehäuse denn aussieht. und - wie man am fertigen bauwerk bestätigt, dass das ziel tatsächlich erreicht wurde.

[krabat]

ich hoffe, dass die mystifizierung von gehäuseresonanzen, die betrachtung als "geheime gefahr" damit ein ende hat.

vieleicht kann man sich dann darauf kaprizieren ;-)) zu fragen, wie ein vernünftiges gehäuse denn aussieht. und - wie man am fertigen bauwerk bestätigt, dass das ziel tatsächlich erreicht wurde.

... und hier dann schlussendlich die lösung der kurz und knapp formulierten rätselfrage aus diesem post:

http://www.visaton.de/vb/showpost.ph...8&postcount=66

deren beantwortung notwendig war/ist, aber wohl doch nicht erfolgt ist.

aus:

http://www.inf.bv.tum.de/papers/uploads/paper_0483.pdf

siehe bild #1.


dabei sind m,n die "moden" 1, 2, 3, ... und a, b die seitenlängen der platte, und D, m sind materialkonstanten.

man erkennt, dass die abfolge von resonanzen hinsichtlich ihrer frequenz kaum der regel 1 : 2 : 3 : ... folgen, wie sie etwa von einer schwingenden luftsäule oder einer saite (flöte, gitarre) bekannt ist.

das wäre demnach ein mittel, die

- eigenschwingungen der gehäuseplatte
von den
- eigenschwingungen der eingeschlossenen luftmasse

zu unterscheiden. für eigenresonazen der luftsäule erwartet man im wesentlichen zb 100hz/200hz/300hz, für eine platte aber 100hz/123hz/277hz/303hz ... mit grob berechenbaren "moden", wenn die grundmode bekannt ist.


eine platte von etwa 15mm dicke, holz, 30x30cm^2 zeigt eine erste eigenresonanz für m=n=1, also eine "grundmode", die in etwa bei 500hz liegt.

meine erfahrung mit meinen schwingungsmessungen an gehäusen von 20..50 liter volumen hat gezeigt, dass bereits bei sehr viel tieferen frequenzen als der grundmode resonante vorgänge zu beobachten sind. diese standen immer mit resonanzen der eingeschlossnen luftsäule in verbindung. auch die resonanzen bei höheren frequenzen standen immer im verhältnis 1 : 2 : 3 ... zur ersten resonanz. das wird für platten so nicht erwartet. wohl aber für die eingeschlossene luftmasse. meiner ansicht nach ist das ein sehr starkes indiz dafür, dass die eingeschlossene luftmasse einen weit überwiegenden anteil an den gehäuseschwingungen hat.

ich vermute den grund darin, dass die luftmasse an die gehäusewände optimal koppelt. die wände liegen naturgemäß immer in den druckpunkten einer luftresonanz! anders als der treiber selbst unterliegen sie damit der maximalen kraft dieser schwingungen.

im weiteren könnte die vermutung geprüft werden, indem eine "unterteilte schwingung" der platte gesucht wird. unterteilt schwingt eine platte dann, wenn die phase der schwingung über die platte an verschiedenen orten verschieden ist. eine solche messung steht noch aus.

andererseits liegen sehr sorgfältige untersuchungen vor (ALer), die zeigen, das die amplituden der schwingung über die gesamte platte hinweg immer bei den gleichen frequenzen ein maximum haben. würde die platte unterteilt schwingen, also in "moden" aufbrechen, wäre das nicht der fall.

von biegewellen ist ohnehin nicht zu reden.

[tilln]

Hallo,
die Resonanzen der Luft sind hier aber etwas zu einfach dargestellt. Es handelt sich ja nicht um eine schwingende Luftsäule, sondern um Hohlraumresonanzen. Hierbei gibt es nicht die Aufteilung 1:2:3..., sondern genau wie bei der Platte die 1 0 0 Mode, die 1 1 0 Mode, 1 1 1, 0 1 0 usw.
Auch diese Resonanzen liegen relativ dicht (mit zunehmender Frequenz immer dichter, ich glaube die Anzahl ist proportional f²).
Viele Grüße,

Till

[krabat]

Hallo,
die Resonanzen der Luft sind hier aber etwas zu einfach dargestellt. Es handelt sich ja nicht um eine schwingende Luftsäule, sondern um Hohlraumresonanzen. Hierbei gibt es nicht die Aufteilung 1:2:3..., sondern genau wie bei der Platte die 1 0 0 Mode, die 1 1 0 Mode, 1 1 1, 0 1 0 usw.
Auch diese Resonanzen liegen relativ dicht (mit zunehmender Frequenz immer dichter, ich glaube die Anzahl ist proportional f²).
Viele Grüße,

Till

vielen dank für den berechtigten einwand! anders als bei der platte kann die luft in alle drei richtungen unabhängig von den anderen schwingen. die allseits festgehaltene platte kann sich aber nicht zb in x-richtung ausbeulen, aber in y-richtung platt bleiben.

wenn ich mich recht erinnere, hat ein luftvolumen auch, sagen wie "diagonale" resonanzen. wie es aber mit den amplituden aussieht, das müsste ich nochmal nachrechnen. messtechnisch fallen die meines wissen fast nie auf.

[ropf]

...für eine platte aber 100hz/123hz/277hz/303hz ... mit grob berechenbaren "moden", wenn die grundmode bekannt ist.

Ähm - das mag für den Sonderfall quadratischer Platten mit ihren zahlreichen entarteten Moden gelten ...

Allgemein: die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Biegewellen ist proportional zur Quatdratwurzel ihrer Frequenz (wenn ich das richtig verstanden habe), woraus sich für die Moden in einer Richtung ganz zwanglos eine quadratische Folge von Frequenzen (1:4:9:16...) ergibt.

Bei einer frei schwingenden oder gelenkig eingespannten (nichtquadratischen) Platte haben wir zwei Grundmoden, je einen längs und quer, und für beide Richtungen jeweils die oben genannte Folgefrequenzen. Leicht oT, aber ebenso zwanglos ergibt sich daraus das optimale Seitenverhältnis von Wurzel(2) bei Biegewellenlautsprechern, wenn die Moden möglichst gleichmäßig geschachtelt werden sollen *

Ist die Platte jedoch allseitig starr eingspannt, wird das nicht so einfach. Die Formulierung der Einspannbedingung selbst ist auch nicht trivial und nur in den seltensten Fällen vollständig gelenkig bzw starr.

Richtig oder falsch?

* = Blödsinn, sorry

[krabat]

falsch!

wellen sind hier keine.

[ropf]

wellen sind hier keine.

Ok - es geht um Biegeschwingungen und deren Eigenfrequenzen. Ob sie nun durch externe Anregung oder durch Interferenz hin- und herlaufender Wellen zustande kommen, ist doch für den Zusammenhang von Frequenz und Wellenlänge belanglos - also was ist daran falsch?

(Mal abgesehen davon, ob die Eigenmoden der Platte durch die Luft überhaupt angeregt werden)

[LineArray]

Ok - es geht um Biegeschwingungen und deren Eigenfrequenzen. Ob sie nun durch externe Anregung oder durch Interferenz hin- und herlaufender Wellen zustande kommen, ist doch für den Zusammenhang von Frequenz und Wellenlänge belanglos - also was ist daran falsch?

(Mal abgesehen davon, ob die Eigenmoden der Platte durch die Luft überhaupt angeregt werden)

Hallo ropf,

es sind zwei Systeme, die jeweils Eigenmoden ausbilden können und beide hier miteinander interagieren

- das Luftvolumen hat dabei eine von der Frequenz praktisch unabhängige Schallgeschwindigkeit, weil Luftschall weitgehend nicht-dispersiv ist. Deshalb rechnet man mit einer konstanten Schallgeschwindigkeit irgendwo um 344 m/s .

- Biegewellen auf dem Gehäuse hingegen sind dispersiv, d.h. deren Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt von der Frequenz ab und ist über die >>Dispersionsrelation gegeben.

Biegewellen pflanzen sich mit zunehmender Frequenz schneller fort. Bei der Koinzidenzfrequenz (eines Plattenmaterials) ist die Biegewellenlänge exakt so groß wie die Wellenlänge in Luft (jeweils bei gleicher Frequenz).

oberhalb fc sind Biegewellen länger als Luftwellenlängen
unterhalb fc sind Biegewellen kürzer als Luftwellenlängen

(ropf, tilln, cpt. sparrow, evt. andere):
Lasst Euch bloß nicht von krabat kirre machen und verfolgt ruhig Eure eigenen Gedanken:

Er hat nachweislich auf keinem der hier relevanten Gebiete auch nur den blassesten Schimmer. Er versucht grundsätzlich nur zu provozieren und andere für "dumm" zu verkaufen:

- Sobald User "krabat" sich argumentativ wieder "in der Klemme" sieht, wird er den Thread ohnehin wieder schließen.

- Dasselbe wird er übrigens tun, wenn er mal wieder "unbemerkt" den eigenen Standpunkt wechseln möchte. Dies ist jedoch - früher oder später - (aus genannten Gründen) unausweichlich.

[krabat]

Ok - es geht um Biegeschwingungen und deren Eigenfrequenzen. Ob sie nun durch externe Anregung oder durch Interferenz hin- und herlaufender Wellen zustande kommen, ist doch für den Zusammenhang von Frequenz und Wellenlänge belanglos - also was ist daran falsch?

um den zusammenhang zu verstehen, müsste man zunächst einmal wissen, was wellen auf einer eingespannten platte überhaupt sind. das ist das schwierigere problem! warum sich nicht einfach an das halten, was man schon hat? wir haben eine platte, die an den kanten "gelenkig" gelagert ist. die math. lösung kann unter dem angegebenen link nachgesehen, und nachgerechnet werden.

warum sollten ich oder du ein anderes system hernehmen, das wir noch nicht durchgerechnet haben - die wellen, um das bereits gelöste problem zu "erklären"? die formel unten steht, man kann zahlen einsetzen usw., was will man mehr?

[ropf]

Na - die Gretchenfrage ist doch, wie hoch die Frequenz der Grundmode(n) einer für Lautsprecher "typischen Platte" eigentlich ist - nehmen wir ruhig 30x30cm MDF in 19mm ... dann kann man immer noch über quasistatische vs. modale Betrachtung streiten.

Zudem ist das Thema nicht NUR für Lautsprechergehäuse interessant - mich interessiert zB. brennend, ob ich mittels Excitern an den Fenstern nicht nur Schall abstrahlen, sondern auch gezielt absorbieren kann.

[Timo]

... Zudem ist das Thema nicht NUR für Lautsprechergehäuse interessant - mich interessiert zB. brennend, ob ich mittels Excitern an den Fenstern nicht nur Schall abstrahlen, sondern auch gezielt absorbieren kann.

ja, das geht, ... ich war als entwicklungschef bei einer entwicklung beteiligt wo man ein innenraum eines autos aktiv versucht hat leiser zu bekommen, ... mehr kann ich hierzu nicht sagen, da es eine OEM-entwicklung war, ich kann nur sagen dass es ein süddeutscher OEM war, aber bezüglich sprachqualität, also bei telefonaten im auto, geht heute schon extrem viel, im fahrzeuginnenraum, ... stichwort antischall, ... gruß timo

http://de.wikipedia.org/wiki/Antischall