Auswirkung Fin-Dicke, Styrodur QRD Diffusor

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kraimor

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Hallo zusammen,

im Internet konnte ich leider nichts sinnvolles dazu finden.

1. Wie wirkt sich z.B. die Dicke bzw. Breite der Fins beim QRD Diffusor aus?
QRDude zeigt zumindest keine Auswirkungen.

2. Hat das Styrodur einen akustischen Effekt wenn man darauf eh eine ca. 5mm Starke Holzplatte als schallharte Oberfläche klebt? Oder ist das Styrodur nur der Abstandshalter?

Danke für eure Hilfe :)
 
1) Die Finnen sorgen dafür, dass sich ordentliche Wellenpakete bilden und nicht nur Beugung stattfindet, denn bei den blanken Systemen ohne Finnen wirken nur die Wellenanteile, deren Wellenlänge sehr klein ist im Vergleich zu der Fläche vollständig reflektieren. Die anderen werden mehr oder weniger seitlich gestreut. Leider reflektieren die Finnen nach vorne selber, wenn sie zu breit sind und erzeugen auch Beugung. Daher müssen die sehr dünn bleiben, was aber nicht geht, weil sie sonst zu sehr mitschwingen und keine Trenneigenschaften mehr haben. Die optimale Finne ist daher aus einem sehr schweren dichten und zähelastischem Material, also ein Metall. Uran oder Wolfram wäre das Beste. Vermutlich reicht aber auch Stahl. Bei Holz wird man einen Kompromiss machen müssen. Gefühlsmässig sollten nicht dicker sein, als 1/10 der Flächenbreiten.

2) Ich habe die Reflektionseigenschaften von SD nicht im Kopf aber innerhalb üblicher Pegel, bei dem es nicht zu sehr komprimiert wird, ist das "hart" genug, um den Schall im Bereich der Grenze: Breite = Wellenlänge überwiegend zu reflektieren. Bei den Wellenlängen, die der Diffusor aber bearbeiten soll, geht ein Teil der Kompression hindurch, d.h. die Mitten und praktisch alle Bässe. Das bedeutet, der Diffusor wird vom Schall gegen die Wand gehauen und wenn dort nur der geringste Luftspalt ist, wirkt er nur noch teilweise, weil er sich mit den Frequenzen verwindet. Wenn er auf einer schweren Platte montiert ist, bleibt die Wirkung zumindest für einen großen Teil der Mitten erhalten und was hindurch geht wird an der Wand reflektiert.

Wenn du nun Holzplättchen auf die Flächen klebst, hast du zwei Effekte:

a) die Reflexion jeder Fläche wird verbessert, weil sich das Material nicht mehr lokal verbiegen kann und das Wellenpaket kommt gebündelter zurück.
b) die Masse des Systems steigt und die Gesamtbewegung des Systems nimmt ab, wenn er etwas beweglich montiert ist. Sind die Holzplättchen zusem noch mit den Finnen verklebt, ist er verwindungssteifer und es gibt weniger Streuung. (s.o.) Allerdings nehmen die Holzplättchen dann auch mehr Einfluss auf die von der Wand zurückkommenden Wellen und da du den Diffusor - anders als einen hohlen Dif - nicht innen dämmen kannst, gibt es verstärkte Eigenresonanzen in Luft / Styropor. Die passen aber nicht zu der Designfrequenz des Diffusors, weil die Resonanzfrequenz eine andere ist. Es gibt also einen Hauptdiffusor und einen Nebendiffusor mit nochmal geschätzt 20% der Schallleistung.

Ich persönlich halte von den weichen QRD-Diffusoren nicht so viel. Wenn sie so genutzt werden sollen, wie gedacht, nämlich als möglichst vollständiger Wellenablenker, dann müssen sie möglichst hart und verwindungssteif sein und keine Nebenresonanzen haben. D.h. das Material muss sehr gut reflektieren und Eigenresonanzen dämpfen. Hohlräume müssen gefüllt sein.

- Der ideale Diffusor besteht nach meinem Gefühl aus: Schwerlastbitumen, wie er im Straßenbau verwendet wird. Den kann man gießen, formen und auch schleifen. Er hat eine Oberflächenrauhigkeit, die Ultraschall streut und ist so zäh, dass er nicht schwingt.
- Gleich danach kommt Beton! Den könnte man auch noch feinschleifen und gut lackieren, bei Bedarf sogar einen Mikrodiffusor aufbringen.
- Richtig perfekt wird es mit laminiertem Kohlefaserverbundwerkstoff, weil dann die Option entsteht, mit den Partialschwingungen zu operieren und die mitzunutzen. Ist halt super teuer!
- Holz ist an Position 4, weil es nicht zu gießen ist, Eigenresonanzen hat und nicht so fest wird. Im Vergleich zu Kohlefaser bei gleicher Härte 6x schwerer! Dafür halt super billig.

Da aber Holz momentan so teuer ist:

Vielleicht probiert es ja mal jemand, einen Styropordiffusor mit Beton / Zement zu übergießen. Wahrscheinlich braucht es eine Holzgegenform und eine sehr dünne Zementmischung mit geringem Sandanteil. Vielversprechend finde ich auch das gießbare Korkmaterial, dass in der Hohle der Löwen vorgestellt wurde. Das ist Epoxidharz mit Kork-Kügelchen, die bretthart werden.
https://hardcork.de
 
Ach so: Funktionieren tut natürlich auch GIPS. Würde ich hinter Beton und vor Holz einsetzen. Wird ja in der ELB hinreichend gezeigt. Ist eben nur nicht so einfach zu verarbeiten und so stabil wie Beton. Bei hinreichend dünnen Wandstärken, wie sie mit dünnflüssigem Zement hinzubekommen sein müssten, wäre das Gesamtsystem nur etwa 50% schwerer, als gleich harter Gips, würde aber das Dreifache an Knickbelastung aushalten. D.h. so ein Teil kann man viel besser transportieren und aufhängen - gfs auch frei vor einer Tragkonstruktion, die selber nicht mehr viel verträgt. Konkretes Beispiel: Denkmalgeschütztes Fachwerkhaus mit Lehmziegeln. Vielleicht kann man ja statt Sand auch das Kunststoff-Granulat nehmen, wie beim Flüsterbeton.

Um zum eigentlich Punkt zurück zu kommen: Wenn man sich die Mühe macht, Holzplättchen (3D) oder Latten (2D) zu verleimen, kann man auch gleich alles aus Holz bauen und den aufgeschäumten Styro gepflegt weglassen. Den Totraum einfach mit Wolle zustopfen. Für den nicht-kommerziellen Fall, wo die Arbeitszeit keine große Rolle spielt, ist das Holz-Leimen immer noch billiger, als ein teureres Material zeitsparend in Formen zu gießen.
 

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