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Alt 03.12.2017, 23:59   #41
adicoustic
Erfahrener Benutzer
 
Registriert seit: 17.09.2016
Beiträge: 260
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@Bizzare: Ja, da hast Du Recht!

1/4 Innentiefe entspricht λ/8 der 1. Mode (0-1-0 mit λ = 2*L) und λ/4 der 2. (0-2-0 mit λ = L).

Was ich noch nachtragen wollte: Die Volumen-"Ersparnis" für dieses Beispiel mit Absorberdicke = 1/4 Innentiefe, sprich einem Füllgrad von 25 % beträgt "gewaltige" 7 %.
__________________
LG
Adi
adicoustic ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.12.2017, 23:21   #42
Gaga
Erfahrener Benutzer
 
Registriert seit: 27.02.2011
Beiträge: 1.350
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Hallo Adi,

vielen Dank für Deine klare Darstellung der isothermen und adiabatischen Kompression. Vielen Dank auch für das Ersatzschaltbild und die spannenden links!

Zitat:
Heißt, im Idealfall wirkt das gefüllte Volumen isotherm wie das 1,4-fache des ungefüllten Volumens adiabat.
Eine Frage: Wie weit hat die Wärmeleitfähigkeit eines Dämpfungsmaterials einen Einfluss auf die mit diesem erzielbaren virtuellen Volumengewinn? Klar ist, dass ein nicht Wärme-leitendes Material hierfür nicht geeignet wäre.

Ich habe mal die Wärmeleitfähigkeit von
Polyester = 0.15 - 0.4 W/k m
Melamin/Phenolharz (MP183) = 0,45 W/k m
Glas = um 1.0 W/k m
recherchiert.

Spielen Unterschiede in diesem Bereich eine Rolle für die isotherme Komression?

Zitat:
Ok, wir reden/schreiben jetzt über Schallabsorption.
Lesetip: https://amcoustics.com/articles/thesis/5_2_1

Damit ein poröser Absorber optimal funktioniert, muss sein spezifischer Strömungswiderstand im Bereich des 2- bis 6-fachen der Schallkennimpedanz liegen, also in der Gegend von 800 bis 2400 Pa * s/m (bzw. Ns/m^4).

Der spezifische Strömungswiderstand ist das Produkt aus längenspezifischer Widerstand und Dicke des Absorbers.

Rs = Ξ * d [Pa *s/m oder Ns/m³]

Weil poröse Absorber nur dort wirken, wo Schallschnelle vorhanden ist, also vor einer reflektierenden Wand idealerweise im Abstand von λ/4 entsprechend 1/4 der Innentiefe des Gehäuses und unter der Annahme, die Innentiefe des Gehäuses sei 32 cm, wird der Absorber 8 cm dick. Der erforderliche längenspezifische Strömungswiderstand des Material muss also sein:

Ξ = Rs/d; also mindestens 800/0,08 Pa*s/m² bis 2400/0,08 [Pa * s/m²] = 10.000 bis 30.000 Pa * s/m² (Ns/m^4).

Das sind schon recht hohe Werte, die mit Basotect so gerade noch oder eher mit dichter Mineralwolle (z. B. Feuerschutzplatte Termarock 40 oder 50) zu erreichen sind.
...
Zitat:
1/4 Innentiefe entspricht λ/8 der 1. Mode (0-1-0 mit λ = 2*L) und λ/4 der 2. (0-2-0 mit λ = L).
D.h. bei einem größeren Wandabstand (>λ/4) wäre Material mit entsprechend niedrigeren längenspezifische Strömungswiderstand ebenfalls gut wirksam. In diesem Fall kommt man dann ganz gut in den Bereich von Basotect und anderen im LS-Bau eingesetzten Dämpfungsmaterialien.

Ein offener Punkt ist ja auch noch die Impedanzanpassung des Dämpfungsmaterials durch geschickte Schichtung oder Anordnung...

Zitat:
ziemlicher aufwand.
du scheinst den dingen gerne auf den grund zu gehen - respekt.
Vielen Dank Reinhard! Ich versuche halt wenigstens ungefähr zu verstehen, was ich da in meiner Freizeit so treibe...

Grüße,
Christoph
Gaga ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.12.2017, 07:46   #43
JFA
Erfahrener Benutzer
 
Registriert seit: 10.12.2012
Ort: OWL
Beiträge: 1.240
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Zitat:
Zitat von Gaga Beitrag anzeigen
Eine Frage: Wie weit hat die Wärmeleitfähigkeit eines Dämpfungsmaterials einen Einfluss auf die mit diesem erzielbaren virtuellen Volumengewinn? Klar ist, dass ein nicht Wärme-leitendes Material hierfür nicht geeignet wäre.

Ich habe mal die Wärmeleitfähigkeit von
Polyester = 0.15 - 0.4 W/k m
Melamin/Phenolharz (MP183) = 0,45 W/k m
Glas = um 1.0 W/k m
recherchiert.

Spielen Unterschiede in diesem Bereich eine Rolle für die isotherme Komression?
Natürlich. Es geht ja um die Abgabe der Kompressionswärme an die Umgebung. Die Umgebung ist in diesem Fall dass Dämpfungsmaterial selber. Heißt: wenn das Material keine Wärme leitet, kann auch nichts abgegeben werden.

Da das Dämpfungsmaterial wiederum keinen Austausch mit der Außenwelt hat (idealisierte Darstellung, schließlich ist es auch im LS-Gehäuse), muss der Wärmestrom irgendwo hin, und das ist seine eigene Wärmekapazität (einer der Gründe für die Frequenzabhängigkeit; das Rams ist bei Futtrup allerdings aus der Aufhängung entstanden, wenn ich mich richtig erinnere).

Zitat:
D.h. bei einem größeren Wandabstand (>λ/4) wäre Material mit entsprechend niedrigeren längenspezifische Strömungswiderstand ebenfalls gut wirksam. In diesem Fall kommt man dann ganz gut in den Bereich von Basotect und anderen im LS-Bau eingesetzten Dämpfungsmaterialien.
Ja und Nein. Das Problem siehst Du im Ersatzschaltbild: Wird Ram sehr groß, dann wird Cam unwirksam. Also vergeudetes Volumen, da nutzt Dir dann auch die Isothermie nichts mehr.
JFA ist offline   Mit Zitat antworten
Alt Gestern, 20:03   #44
Gaga
Erfahrener Benutzer
 
Registriert seit: 27.02.2011
Beiträge: 1.350
Standard

Was mich da noch beschäftigt...

Zitat:
Natürlich. Es geht ja um die Abgabe der Kompressionswärme an die Umgebung. Die Umgebung ist in diesem Fall dass Dämpfungsmaterial selber. Heißt: wenn das Material keine Wärme leitet, kann auch nichts abgegeben werden.

Da das Dämpfungsmaterial wiederum keinen Austausch mit der Außenwelt hat (idealisierte Darstellung, schließlich ist es auch im LS-Gehäuse), muss der Wärmestrom irgendwo hin, und das ist seine eigene Wärmekapazität (einer der Gründe für die Frequenzabhängigkeit; das Rams ist bei Futtrup allerdings aus der Aufhängung entstanden, wenn ich mich richtig erinnere).
OK, das ist schlüssig, vielen Dank für die Erklärung. Mich hatte mit meiner Frage auch beschäftigt, wie sehr sich die unterschiedlichen Leitfähigkeiten der Materialien (hier 0.15 bis ca 1 W/k m) in der Praxis tatsächlich (für die isotherme Kompression / Volumenvergrößerung) bemerkbar machen...? Sollte ich mal etwas mehr freie Zeit haben, messe ich das vielleicht einfach mal.

Zitat:
Zitat:
D.h. bei einem größeren Wandabstand (>λ/4) wäre Material mit entsprechend niedrigeren längenspezifische Strömungswiderstand ebenfalls gut wirksam. In diesem Fall kommt man dann ganz gut in den Bereich von Basotect und anderen im LS-Bau eingesetzten Dämpfungsmaterialien.
Ja und Nein. Das Problem siehst Du im Ersatzschaltbild: Wird Ram sehr groß, dann wird Cam unwirksam. Also vergeudetes Volumen, da nutzt Dir dann auch die Isothermie nichts mehr.
Ausgehend von dem Gedanken, dass poröses Dämpfungsmaterial in bereichen höherer Schallschnelle (in einem Lautsprechergehäuse also eher mittig, als an der Gehäusewand) effektiver sein sollte, hatte ich im LB2-Thread mal Messungen zur Dämpfung der Längsresonanz durch eine 2 cm dicke Basotect-Schicht in unterschiedlichen Abständen zur Gehäusewand (0-40cm) gemacht:

Das Fazit damals war...
Zitat:
Zwar wird die erste Gehäuseresonanz mit zunehmendem Abstand zum Deckel besser bedämpft, aber insgesamt noch nicht ausreichend. Leider sind im Bereich <60 Hz auch schon Verluste der Schallabstrahlung durch den BR-Port zu sehen....

Das Einbringen mehrerer Basotect-Scheiben, entweder in unterschiedlichen Abständen, oder auch die Verdopplung der Schichtdicke, führten zwar zu besserer Dämpfung, gleichzeitig aber auch zu größeren Verlusten.
Letztlich habe ich dann mit einem Basotect-Fibsorb-Sandwich und einer 28cm vom Gehäusedeckel entfernt angebrachten Schicht 'acoustic fleece W30' gedämpft (Auswirkung der verschiedenen Dämpfungsmaßnahmen hier).

Wieso ein Basotect-Fibsorb-Sandwich und nicht einfach Basotect? Ich hatte mir das damals von Christoph Gebhard abgeschaut (siehe zum Beispiel hier und hier) und das 'Sandwich' auch im Vergleich zu einer ebenso dicken Schicht Basotect vermessen (siehe hier):

Das Fazit:
Zitat:
Die Baso-Fib-Mischung funktioniert tatsächlich besser - was ich allerdings nicht wirklich erklären kann....
Wieso funktioniert das Baso-Fibsorb-Sandwich denn nun besser, als Basotect alleine?

Das bringt mich zum letzten Punkt aus meinem letzten Beitrag:
Zitat:
Ein offener Punkt ist ja auch noch die Impedanzanpassung des Dämpfungsmaterials durch geschickte Schichtung oder Anordnung...
Was ich zu dem Zeitpunkt überhaupt nicht auf dem Schirm hatte und hier vermutlich eine entscheidende Rolle spielt, ist die Anpassung der Kennimpedanz zwischen dem 'freien Raum' im Gehäuse (also Luft) und dem eingebrachten Dämpfungsmaterial. Christoph G. schreibt's ja in seinem Beitrag(Hervorhebung durch mich):
Zitat:
In den Bassabteilen ist jeweils in der unteren Hälften ein kammerweise gegeneinander verdrehtes Sandwich aus Fibsorb (so eine Art dichtes Sonofil) und Basotect. Das soll die tiefste Stehwelle im Gehäuse möglichst effektiv absorbieren.
Die Schichten sind so angeordnet, dass sie das Gehäuse nicht abdichten oder verstopfen, also immer längs liegen (bis auf die letzten zwei Schichten am Ende des Gehäuses).
Davor liegt jeweils eine gefaltete Matte Sonofil zur besseren Kennimpedanzanpassung.
und aus diesem Thread...
Zitat:
Ich werde auf jeden Fall die untere Hälfte mit Sandwich füllen (die Anordnung in den zwei Kammern um 90° zueinander verdreht). Davor kommt etwas Polyesterwatte, um die Kennimpedanzänderung klein zu halten und die Dämmung nach hinten raus langsam zu steigern.
Was passiert, wenn der Unterschied der Schallkennimpedanz zwischen Luft und Dämpfungsmaterial groß wird? Das wird hier erklärt:
Zitat:
Wie in der Einführung zur Absorption beschrieben, darf der Schallkennimpedanz-Unterschied vor und hinter einer Grenzfläche, hier die Oberfläche des porösen Absorbers, nicht zu groß werden, da der Schall sonst vermehrt reflektiert wird.
Der Schallkennimpedanz-Unterschied vor und hinter der Grenzfläche einer ebenen Basotect-Schicht ist schlicht höher, als der eines längs angeordneten Basotect-Fibsorb-Sandwichs.

Keine Ahnung, ob euch das klar war/ist - ich hab' mal wieder was gelernt.

In diesem Kontext verstehe ich auch die Empfehlung von Pico zur Anordnung von Dämpfungsmaterial hier:
Zitat:
Die günstigste Absorptionswirkung ergibt sich, wenn der Strömungswiderstand des Materials - vom Lautsprecher aus gesehen - kontinuierlich ansteigt. Deshalb platziere ich in Lautsprechernähe immer zunächst 1 bis 2 Lagen Polyesterwatte (z.B. VISATON), die den Lautsprecher davor schützt, dass z.B. aufgewirbelter Staub bzw. Fasern von Absorptionsmaterial in den Luftspalt gelangen.
Bei geschlossenen Bassgehäusen verwende ich direkt nach dem Polyestervlies 1 bis 2 Lagen Akustikschaumstoff (1 Platte Noppenschaumstoff + ggf. 1 ebene Platte).Der Rest des Gehäusevolumens wird mit Glaswolle ausgefüllt, direkt hinter dem Basslautsprecher eher etwas lockerer, weiter entfernt darf die Glaswolle auch etwas komprimiert werden oder (bei großen Gehäusen) Steinwolle mit höherer Dichte und höherem Strömungswiderstand eingesetzt werden.
Oder auch die 'Noppen' oder keilförmige Oberfläche von Akustikschaumstoff. Neben der Oberflächenvergrößerung wird eine (natürlich von der Wellenlänge abhängige) Anpassung der Schallkennimpedanz erzielt.

Ansonsten finde ich die Verwendung von Ersatzschaltbildern für akustische Phänomene immer attraktiver und nützlicher (Dank an adicoustic und JFA) und werde mich da etwas einarbeiten.

Bis dahin, Grüße,
Christoph
Gaga ist offline   Mit Zitat antworten
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