Grundsatzdiskussion: Schallausbreitung -> Absorbergröße

[shAGGie]

ACHTUNG

Auf den Anfang des Threads braucht nicht mehr eingegangen zu werden. Die Thematik ist geklärt. Ich als Threadersteller habe das Thema Beugung von Schall, als Faktor zur Dimensionierung der Absorber, verstanden und somit die Frage geklärt.

Dieser Thread dient nun höchstens zum Nachvollziehen

Meine Modellvorstellung hat schlichtweg den Effekt der Beugung missachtet.

Ende Seite 3 ist die Erkenntnis eingetreten

ACHTUNG

Ich habe mich nochmal eingehender mit der Physik der Schallausbreitung in der Luft beschäftigt, weil von einigen die Aussage kam, dass meine Absorber die ich verbaut habe zu klein seien. Link: https://recording.de/threads/homestudio-im-dachgeschoss-rew-messungen.215621/

Soweit ich es verstanden haben, breiten sich Schallwellen zwar Flächenförmig bzw. Kugelförmig bzw. Schalenförmig aus, jedoch ist das Ohrloch keine große Öffnung. Eher im Gegegenteil, es ist mit etwas über 1 cm recht klein, dass heißt, wenn man mal die Schädelknochen als Schallaufnahmequellen ausser Acht lässt, müssen die Schallwellen durch dieses kleine Loch ans Trommelfell.
Also komme ich zu der Vorstellung, dass man die Schallausbreitung auf ein Modell eines eindimensionalen Strahls reduzieren kann.

Soweit es mir bekannt ist, hat eine Schallwelle folgende Eigenschaften: die Wellenlänge (Frequenz) und eine Amplitude sowie eine Phase, die ich jedoch für diese Erklärung als nicht weiter für betrachtenswert erachte.
Wenn wir nun dieses eindimensionale Modell, also für unser Ohrloch konzipierte Betrachtungsweise, anschauen, sehen wir, dass auf einer Linie die Dichte der Luft bei einer fixen Frequenz sich periodisch verkleinert (maximale negative Amplitude) mit dem atmosphäreischen Druck ausgleicht (Amplitude im Nullpunkt) und maximal erhöht (maximale positive Apmlitude). Statisch gesehen bewegt sich nichts, nur die Luftmoleküle bewegen sich mal aufeinander zu oder voneinaner weg, aber bleiben statistisch gesehen an ihrem Ort.

Dieses Strahlmodell sieht in etwa so aus:

Wenn man nun dieses Modell als Grundlage für eine ungestörte Reflektionen benutzt, ist die Auswirkung relativ einfach Vorhersagbar.

Nun kommt ein Absorber ins Spiel, dieser dient vorranging zur Verminderung der Dichteschwankungen bzw. Minderung der Schallschnelle (Partikelbewegung aufgrund des Hin- und Herrschwingens) und demzufolge zur Verminderung der Amplitude. Des Weiteren Streut der Strahl (Frequenzabhängig) auch an der Absorberoberfläche, was wiederum die Energie des weiter laufenden Strahls vermindert.

Was passieren kann, wenn der Strahl durch Objekte/Absorber gebeugt wird, ist, dass Aufgrund von Laufzeitunterschieden (Phase) infolge von Streuung und Reflektionen, woraus resultierende neue Schallstrahlen entstehen, dessen Maxima und Minima der Amplitude durch Interferenzen beeinflusst werden können.

Ich glaube daher, dass die Größe des Absorbers nur eine sehr geringe Auswirkung auf dessen Wirkungsgrad hat. Ich glaube das es entscheidend ist, dass der eintreffende Strahl und auslaufende Strahl durch die volle Dicke des Absorbers hindurch müssen.
Wenn man also dann, wie in meiner Zeichnung auf Seite 1, die Schallstrahlen lokalisiert, muss man nicht unnötig große Absorber benutzen, entscheidend ist deren dicke um die jewiligen Frequenzspektren zu dämpfen.


Macht nicht den Fehler und verwechselt eine Wasseroberflächenwelle (Transversalwelle) mit einer Schallwelle (Longitudinalwelle). Der Begriff ist irreführend.

Eine Schallwelle ist eine Druckwelle (Die Materie [Moleküle, Atome] bewegt sich statistisch gemittelt nicht und bleibt an ihrem Ort) eine Wasseroberflächenwelle ist eine Massenwelle (Die Partikel müssen Aufgrund der Inkompressibilität des Wassers einen Ausweg suchen, nach Oben, weil die Luft darüber sich leichter verdrängen lässt) Schallwellen (Druckwellen) im Wasser bewegen sich viel schneller fort (das liegt an der Inkompressibilität) und dann auch nicht in Wellenform, sondern Flächenförmig. Die Amplitude ist bei Schall lediglich ein Modell, das wir aus der Wasseroberflächenwelle adaptiert haben. Aber sie ist nicht die reale Ausbreitungsform von Schall. Sie ist eine visualisierte Form einer Eigenshaft des Schalls, der Amplitude.


Ich weise darauf hin, dass ich ein Mensch bin und nicht frei von Fehlern. Ich lerne gerne dazu und möchte mit euch darüber diskutieren. Wenn also meine Vorstellung Schwächen aufweist und ihr gute Argumente findet, die diese Schwächen untermauern, dann bin ich sehr erfreut darüber.

Viele Grüße

PS: Es geht mir hier um die Absorbergröße für die Erstreflektionen bezogen auf die Abhörposition, nicht um die allgemeine Behandlung der Reflektionen in einem Raum.​

 

[shAGGie]

Es geht mir hier um die Absorbergröße für die Erstreflektionen bezogen auf die Abhörposition, nicht um die allgemeine Behandlung der Reflektionen in einem Raum.

 

[Krusty]

Der Schall muss nicht in dein Ohr rein strahlen sondern es ist eine druckveränderung welche eben auch in deinem Ohr stattfindet. Desto hochfrequenter, desto gerichteter die Ausbreitung. Ist ein Hindernis kleiner als Lamda/2 beugt sich eine Welle um dieses herum. Das interessiert die Welle quasi nicht. Deswegen wirken deine 50cm absorber unter 343 hz nicht so gut. Das ist auf deinen Messungen auch zu sehen, dass ausschließlich der Bereich oberhalb 1khz wirklich profitiert. Aber ich hab auch keine Ahnung was du erreichen willst in deinem Raum.

 

[shAGGie]

Der Schall muss nicht in dein Ohr rein strahlen sondern es ist eine druckveränderung welche eben auch in deinem Ohr stattfindet. Desto hochfrequenter, desto gerichteter die Ausbreitung. Ist ein Hindernis kleiner als Lamda/2 beugt sich eine Welle um dieses herum. Das interessiert die Welle quasi nicht. Deswegen wirken deine 50cm absorber unter 343 hz nicht so gut. Das ist auf deinen Messungen auch zu sehen, dass ausschließlich der Bereich oberhalb 1khz wirklich profitiert. Aber ich hab auch keine Ahnung was du erreichen willst in deinem Raum.

Zuerst einmal danke ich dir, dass du dir die Zeit genommen hast auf meinen Thread zu antworten.

Jedoch muss ich deiner Argumentation widersprechen. Erstens ist Viertellambda (Lambda/4) zur Absoprtion nötig und nicht Halblambda (Lambda/2) und zewitens ist nicht die Fläche des Absorbers für deren frequenzabhängige Absorption entscheidend, sondern dessen Tiefe, also der Weg den der Schall durch das Absorbermaterial hindurch muss. Dass lässt sich daraus schlussfolgern, dass bei einem Lambda, also einer kompletten Schwingung, es bei jedem Viertel zu einer Beschleunigung der Materie kommt (Schallschnelle). Ein Absorber wiederum hat einen Strömungswiderstand (längenbezogener Strömungswiderstand), welcher dieser Partikelbewegung mit Reibung entgegenwirkt. Daher kann es ausreichen, dass nur einmal die Partikelbewegung gebremst werden muss, also Lambda/4, um eine volle Absorption zu gewährleisten. Und hier ist entscheidend, wie lang diese Partikelbewegung ist, die aus der Wellenlänge resultiert, um somit anhand des Strömungswiderstandes und der Dicke des Absorbers dessen Effektivität auf den jeweiligen Frequenzbereiche zu ermitteln.

Zu der Thematik mit dem Ohr. Wenn du In-Ear Kopfhörer hast, weisst du das diese eine sehr kleine Membran haben um Schall zu erzeugen, dass heißt die Fläche der Schallwellen ist sehr klein, nicht größer als dein Trommelfell, dennoch kannst du damit sehr laut Musik hören und auch alle Frequenzen erzeugen. Ein Lautsprecher der im Raum steht benötigt ein vielfaches der Sendeleistung eines In-Ears, da er nicht nur die Fläche deines Trommelfells beschallt, sondern den ganzen Rest im Raum. Und damit überhaupt an deinem Trommelfell genug ankommt, muss viel mehr Energie aufgebracht werden. Das kannst du dir in etwa vorstellen wie eine Taschenlampe die fokussiert und nicht fokussiert ist.

Wenn du jetzt also eine Schallwelle, die von einem Lautsprecher aus abgestrahlt wird, verfolgst, kommt immer nur ein Bruchteil dessen an deinem Trommelfell an, daher das Strahlenmodell. Würdest du die Gesamtleistung des Lautsprechers auf einen kleinen Punkt, der so groß wie dein Trommelfell ist, bündeln, wäre das ein enormer Druck, der dir wahrscheinlich Verletzungen zuführen würde.

Nur mal so rein aus Spaß, der Druck der auf ein Trommelfell bei 100dB drückt, entspricht einer Gewichtskraft von 0,01g, bei 120 dB sind es schon 0,1g und bei 140 dB (Gewehrschuss) sind es 1g.

Was ich erreichen will, ist, wie schon in meinem ersten Thread geschrieben, eine weitestgehend erstreflektionsfreie Zone an meine Hörplatz zu erzeugen.
Natürlich darf ich dabei die tiefen Frequenzen nicht ausser Acht lassen. Dafür werde ich mehrere Plattenabsorber bauen müssen.

In der Messreihe ist zu sehen, dass die Nachhallzeiten bis runter zu 200 Hz nach jedem Schritt vermindert wurden.
https://recording.de/threads/homestudio-im-dachgeschoss-rew-messungen.215621/#post-2535868

Viele Grüße

 

[Krusty]

Ok. Ich nehme an du hast dich heute Nacht belesen. Ich verstehe nicht wieso für dir nicht einleuchtet warum die Größe des absorbers im dreidimensionalen Raum sehr wohl einen Einfluss hat. Du verstehst scheinbar das Prinzip der kugelförmigen Ausbreitung von Schall nicht wirklich. Du wirfst leider auch vieles durcheinander zb. Beugung und Absorption oder Druck und Energie. Du sagst du wärst bereit zu lernen aber momentan kommst du mir vor wie ein Flatearthler der seine eigene Vorstellung von Physik hat und diese auch vehement verteidigt. Aber mach doch wie du Bock hast.

 

[Bert4]

Hallo

Kennst du Black Bender ?
Der baut beruflich Tonstudios.

Lese dir mal den folgenden Thread durch, eventuell hilft das weiter :

https://recording.de/threads/absorber-in-verschiedenen-staerken.215280/#post-2532186

lg Bert

 

[shAGGie]

Ok. Ich nehme an du hast dich heute Nacht belesen. Ich verstehe nicht wieso für dir nicht einleuchtet warum die Größe des absorbers im dreidimensionalen Raum sehr wohl einen Einfluss hat. Du verstehst scheinbar das Prinzip der kugelförmigen Ausbreitung von Schall nicht wirklich. Du wirfst leider auch vieles durcheinander zb. Beugung und Absorption oder Druck und Energie. Du sagst du wärst bereit zu lernen aber momentan kommst du mir vor wie ein Flatearthler der seine eigene Vorstellung von Physik hat und diese auch vehement verteidigt. Aber mach doch wie du Bock hast.

Eher habe ich das gefühl, dass du hier einiges vermischst (Lambda/2 anstatt Lambda/4; Absorberfläche anstatt Tiefe) ich habe mal ein Paar Grafiken erstellt die klar machen wie Schallabsorption im Prinzip funktionieren

Das erste Bild beschreibt eine Absorption bei einem Eintrittswinkel von 90° auf einer reflektierende Wand nach Lambda/2, vor dem sich ein mit 10cm Abstand und 10cm Dicke poröser Absorber befindet.
Die Wellenlänge beträgt 1,525m. Die Grafik ist im Maßstab 1:100

Natürlich ist es nicht möglich, das Schallquelle und Ohr am gleichen Ort sind, was ja eine 90° Reflektion zur Folge haben müsste, dass ist also rein hypothetisch und dient nur zur Anschauung. Unten rechts sieht man dann auch berechnet wie hoch der Absorptionseffizienz wäre, wenn man mal den längsbezogenen Strömungswiderstand bei Seite lässt.

In diesem Bild bin ich schon etwas praktischer geworden. Hier betrachte ich eine typische Erstreflektion wie sie überall in Abhörräumen zu finden ist. Wellenlänge bzw. Frequenz sind zu Bild 1 identisch und der Weg der Erstreflektion entspricht einem vollen Lambda von 225,2Hz.
Aufgrund des Eintrittswinkels und der daraus resultierenden Diagonale, entsteht eine größere Absorbertiefe

 

[shAGGie]

Hallo

Kennst du Black Bender ?
Der baut beruflich Tonstudios.

Lese dir mal den folgenden Thread durch, eventuell hilft das weiter :

https://recording.de/threads/absorber-in-verschiedenen-staerken.215280/#post-2532186

lg Bert

Da steht keine sinvolle Erklärung, warum die Absorberfläche eine Relevanz für die Erstreflektion hat. Ich werde Black Bender mal anschreiben.

Viele Grüße

 

[shAGGie]

Hier noch schöne Gifs für Longitudinalwelle (Bsp. Schall) und Transversawelle (Bsp. Wasser)
https://de.wikipedia.org/wiki/Transversalwelle
oben rechts auf der Seite

Aus diesem zweidimensionalen Modell der Longitudinalwelle, kann man wunderbar ein eindimensionales Modell herleiten, was ich gemacht habe...

PS: Schade das man hier keine animierten Gifs einblenden kann

 

[oati]

zewitens ist nicht die Fläche des Absorbers für deren frequenzabhängige Absorption entscheidend, sondern dessen Tiefe, also der Weg den der Schall durch das Absorbermaterial hindurch muss.

Und genau diese eindimensionale Betrachtung ist eben oft eine nicht zulässige Vereinfachung.

Natürlich ist der Weg relevant den die Schallwelle durch ein absorbierendes Material hindurchwandert. Wenn es allerdings möglich und energetisch günstiger ist sich z.B. um den Absorber herum zu beugen, dann wird die Schallwelle das auch machen (Prinzip der kleinsten Wirkung!).

Ergo: Eine 1D Betrachtung ist dann, und nur dann, zulässig, wenn eine gesamte Grenzfläche (z.B. eine gesamte Wand) mit dem absorbierenden Material bedeckt ist. Das lässt sich auch messtechnisch leicht belegen.

P.S.: Je höher die betrachtete Frequenz wird desto weniger relevant ist das oben gesagte, weil natürlich für eine Schallwelle mit sehr kleiner Wellenlänge auch ein nicht vollflächiger Absorber bereits "unendlich groß" sein kann. Er muss dann "nur" an der richtigen Stelle stehen. Falsch ist eine 3D Betrachtung natürlich dennoch nicht.

 

[Fritz]

[...]

Soweit ich es verstanden haben, breiten sich Schallwellen zwar Flächenförmig bzw. Kugelförmig bzw. Schalenförmig aus, jedoch ist das Ohrloch keine große Öffnung. Eher im Gegegenteil, es ist mit etwas über 1 cm recht klein, dass heißt, wenn man mal die Schädelknochen als Schallaufnahmequellen ausser Acht lässt, müssen die Schallwellen durch dieses kleine Loch ans Trommelfell.
Also komme ich zu der Vorstellung, dass man die Schallausbreitung auf ein Modell eines eindimensionalen Strahls reduzieren kann.

Soweit es mir bekannt ist, hat eine Schallwelle folgende Eigenschaften: die Wellenlänge (Frequenz) und eine Amplitude sowie Polarisation und Phase, die ich jedoch für diese Erklärung als nicht weiter für betrachtenswert erachte.
Wenn wir nun dieses eindimensionale Modell, also für unser Ohrloch konzipierte Betrachtungsweise, anschauen, sehen wir, dass auf einer Linie die Dichte der Luft bei einer fixen Frequenz sich periodisch verkleinert (maximale negative Amplitude) mit dem atmosphäreischen Druck ausgleicht (Amplitude im Nullpunkt) und maximal erhöht (maximale positive Apmlitude). Statisch gesehen bewegt sich nichts, nur die Luftmoleküle bewegen sich mal aufeinander zu oder voneinaner weg, aber bleiben statistisch gesehen an ihrem Ort.

Dieses Strahlmodell sieht in etwa so aus:

Wenn man nun dieses Modell als Grundlage für eine ungestörte Reflektionen benutzt, ist die Auswirkung relativ einfach Vorhersagbar.

Nun kommt ein Absorber ins Spiel, dieser dient vorranging zur Verminderung der Dichteschwankungen bzw. Minderung der Schallschnelle (Partikelbewegung aufgrund des Hin- und Herrschwingens) und demzufolge zur Verminderung der Amplitude. Des Weiteren Streut der Strahl (Frequenzabhängig) auch an der Absorberoberfläche, was wiederum die Energie des weiter laufenden Strahls vermindert.

Was passieren kann, wenn der Strahl durch Objekte/Absorber gebeugt wird, ist, dass Aufgrund von Laufzeitunterschieden (Phase) infolge von Streuung und Reflektionen, woraus resultierende neue Schallstrahlen entstehen, dessen Maxima und Minima der Amplitude durch Interferenzen beeinflusst werden können.

Ich glaube daher, dass die Größe des Absorbers nur eine sehr geringe Auswirkung auf dessen Wirkungsgrad hat. Ich glaube das es entscheidend ist, dass der eintreffende Strahl und auslaufende Strahl durch die volle Dicke des Absorbers hindurch müssen.
Wenn man also dann, wie in meiner Zeichnung auf Seite 1, die Schallstrahlen lokalisiert, muss man nicht unnötig große Absorber benutzen, entscheidend ist deren dicke um die jewiligen Frequenzspektren zu dämpfen.


Macht nicht den Fehler und verwechselt eine Wasseroberflächenwelle (Transversalwelle) mit einer Schallwelle (Longitudinalwelle). Der Begriff ist irreführend.

Eine Schallwelle ist eine Druckwelle (Die Materie [Moleküle, Atome] bewegt sich statistisch gemittelt nicht und bleibt an ihrem Ort) eine Wasseroberflächenwelle ist eine Massenwelle (Die Partikel müssen Aufgrund der Inkompressibilität des Wassers einen Ausweg suchen, nach Oben, weil die Luft darüber sich leichter verdrängen lässt) Schallwellen (Druckwellen) im Wasser bewegen sich viel schneller fort (das liegt an der Inkompressibilität) und dann auch nicht in Wellenform, sondern Flächenförmig. Die Amplitude ist bei Schall lediglich ein Modell, das wir aus der Wasseroberflächenwelle adaptiert haben. Aber sie ist nicht die reale Ausbreitungsform von Schall. Sie ist eine visualisierte Form einer Eigenshaft des Schalls, der Amplitude.


Ich weise darauf hin, dass ich ein Mensch bin und nicht frei von Fehlern. Ich lerne gerne dazu und möchte mit euch darüber diskutieren. Wenn also meine Vorstellung Schwächen aufweist und ihr gute Argumente findet, die diese Schwächen untermauern, dann bin ich sehr erfreut darüber.

Viele Grüße

PS: Es geht mir hier um die Absorbergröße für die Erstreflektionen bezogen auf die Abhörposition, nicht um die allgemeine Behandlung der Reflektionen in einem Raum.​

Die Betrachtung von Schall als Strahlen ist nur in gewissen Frequenzbereichen sinnvoll und zulässig. Macht man gerne um sich Reflexionen zu überlegen, geht aber nicht für das ganze Spektrum. Hängt uA von den vorkommenden OBerflächenbeshscaffenheiten, Geometrien, etc ab. Hab grade keine gut Quelle parat spontan. Bitte mal nachschauen.

Zur Physik:
*) Schallwellen in Luft sind Longitudinalwellen, diese haben KEINE Polarisation. Dafür braucht man mind. eine transversale Komponente, gibt es hier nicht.

*) Zitat: "breiten sich Schallwellen zwar Flächenförmig bzw. Kugelförmig bzw. Schalenförmig aus, jedoch ist das Ohrloch keine große Öffnung." - Woran du hier denkst sind die Phasenflächen der Welle, also Flächen gleicher Phase der Welle. Schallquellen kann man uU als Kugestrahler betrachten, senden Kugelwellen aus, in gewissem Abstand (Frequenz- bzw. Wellenlängenabhängig!) hat man näherungsweise dann ebene Wellen. Der Schallstrahl wäre dann die Flächennormale auf diese Ebene. Ob der Ohrkanal groß oder klein ist ist der Welle erstmal wurscht, die fährt da halt hinein, das Ohrloch "stanzt" einen kleinen Teil der Phasenfläche aus dem Schallfeld aus und der Ohrkanal leitet das zum Trommelfell (-an dieser Stelle kann man sich jetzt über Resonanzen des Ohrkanals Gedanken machen).


*) Zitat: "
Macht nicht den Fehler und verwechselt eine Wasseroberflächenwelle (Transversalwelle) mit einer Schallwelle (Longitudinalwelle). Der Begriff ist irreführend.

Eine Schallwelle ist eine Druckwelle (Die Materie [Moleküle, Atome] bewegt sich statistisch gemittelt nicht und bleibt an ihrem Ort) eine Wasseroberflächenwelle ist eine Massenwelle (Die Partikel müssen Aufgrund der Inkompressibilität des Wassers einen Ausweg suchen, nach Oben, weil die Luft darüber sich leichter verdrängen lässt) Schallwellen (Druckwellen) im Wasser bewegen sich viel schneller fort (das liegt an der Inkompressibilität) und dann auch nicht in Wellenform, sondern Flächenförmig. Die Amplitude ist bei Schall lediglich ein Modell, das wir aus der Wasseroberflächenwelle adaptiert haben. Aber sie ist nicht die reale Ausbreitungsform von Schall. Sie ist eine visualisierte Form einer Eigenshaft des Schalls, der Amplitude.
"

Darüber bitte nochmal GRÜNDLICH nachdenken und nachlesen. Nur weil in einer Grafik eine sagen wir mal Sinusschwingung "rauf und runter" schwingt heißt das noch gar nix. Was wenn ich damit die Auslenkung eines Luftteilchens in Ausbreitungsrichtung der Welle, also sehr wohl longitudinal meine? Und das tut man auch wenn man sowas aufzeichnet. [Ergänzung: Man kann hier auch die Schallschnelle oder den Schalldruck auftragen. Der Druck ist keine gerichtete Größe sondern ein Skalar, da muss man sich dann keine Gedanken über eine Richtung einer Bewegung machen, bei Schallschnelle und Teilchenauslenkung aber sehr wohl] Muss man sich mal Gedanken drüber machen und sich im Klaren darüber sein.

So. Über die Beugung unterhalten wir uns ein anderes mal.

 

[Bert4]

Hallo

Da steht keine sinvolle Erklärung, warum die Absorberfläche eine Relevanz für die Erstreflektion hat. Ich werde Black Bender mal anschreiben.

Wenigstens haben wir nun deinen Denkfehler erkannt (zumindest ich )

Dein erstes Bild in #7 zeigt klar das du eine falsche Vorstellung von Schallausbreitung hast.
Zum einen bewegt sich der Schall nicht so wie du zeichnest und zum anderen ist zB. die Wellenlänge bei 400Hz ca. 85cm groß.
Die Druckwelle (die sich nicht so vergleichbar bewegt wie du gezeichnet hast ) kann sich daher um einen (Beispielsweise) 50cm Absorber beugen.


Deinen Text nach ist es schwer zu erraten wie man bei dir zu erklären anfangen soll.

Wenn du jetzt also eine Schallwelle, die von einem Lautsprecher aus abgestrahlt wird, verfolgst, kommt immer nur ein Bruchteil dessen an deinem Trommelfell an, daher das Strahlenmodell. Würdest du die Gesamtleistung des Lautsprechers auf einen kleinen Punkt, der so groß wie dein Trommelfell ist, bündeln, wäre das ein enormer Druck, der dir wahrscheinlich Verletzungen zuführen würde.

Hier kann man wieder deutlich erkennen das du ein falsche Vorstellung von Schallwellen hast.
Schall ist eine Druckwelle und keine bewegte Luft und daher genügt ein hauch an Druckunterschied am Trommelfell um etwas zu hören.

Auch gerichteten Schall darfst du dir nicht als "Strich" vorstellen.

Was stellst du dir unter einer Wellenlänge vor?

zB. 100Hz hat 3,4 meter.
Stellst du dir dann vor das die Welle von hoher Dichte zur niedrigen Dichte 3,4 meter beträgt ?
(das aller erste Bild von dir in post #1 )
So wäre es aber nicht.

Ich überlege die ganze Zeit die richtigen Begriffe bzw. Wörter zu finden.....

Daher mal Oberflächlich so :

Stell dir einen 3,4 Meter großen Luftballon vor der sich vom Lautsprecher aus weg bewegt


lg Bert

 

[G384]

Es geht mir hier um die Absorbergröße für die Erstreflektionen bezogen auf die Abhörposition, nicht um die allgemeine Behandlung der Reflektionen in einem Raum.

Das geht nicht. So funktioniert Raumakustik nicht. Du musst als erstes ein Ziel definieren. Das geschieht in der Regel über die Auswahl eines akustischen Konzeptes für deinen Raum. Die akustischen Konzepte unterscheiden sich grob gesagt darin, wie "lebendig" jemand seinen Raum haben will. Das kommt immer auf die Anwendung an - Mixing, Mastering, Recording, Heimkino, etc, und natürlich auch auf persönliche Vorlieben.
Es ist richtig, dass es bei der Wiedergabe von Sound Frequenzen gibt, die gerichteter sind als andere. Das kann aber nie pauschalisiert werden. Das geht schon bei den Speakern an. Manche Hersteller konstruieren ihre Speaker so, dass sie einen sehr gerichteten Abstrahlwinkel haben - andere nicht.
Grundsätzlich ist in jedem Raum erst mal der Bass (Frequenzen unter 200 Hz) dein größtes Problem. Die Erstreflexionspunkte sind lediglich Anhaltspunkte. Du kannst sie nicht auf den mm lokalisieren.
Bei den tiefen problematischen Frequenzen im Bassbereich kommst du an den Punkt wo die Frequenzen überhaupt nicht mehr in Richtung mögliche Erstreflexionspunkte zielen - sondern einfach wie ein Elefant durch den ganzen Raum stampfen. D.h. du könntest in der Praxis an deinen Erstreflexionspunkten raumhohe 1m Dicke Absorber hinbauen und hättest immer noch ein Bass Problem im Raum. Die Bassfrequenzen brauchen einfach zu viele Laufmeter bis sie in so einem kleinen Raum ausklingen. Deswegen kam auch die Option mit den Ecken irgendwann auf, weil man festgestellt hat, dass man hier ziemlich viel vom Bass erwischt. Aber selbst dicke Absorber Ecken reichen in kleinen Räumen nicht, weswegen es sinnvoll ist ganze Wände mit Treatment zu versorgen. Denn bis der Bass dann in den Raumecken ankommt musste er schon die ganzen Seitenwände und die Decke entlang komplett durch Material hindurch das es dem Bass einfach schwer macht seine Meter zurück zu legen - er wird hier nicht nur in den Ecken gedämpft sondern schon auf dem Weg in die Raumecken leiser gemacht und die Raumecken sollten ihm dann den Rest geben können.
Wenn du in nem Raum nur Fixpunkte mit Absorbern versorgst hast du immer Probleme mit Nachhallzeiten - Flutterecho. Unbehandelte Wände die sich gegenüberstehen sorgen für Flutterecho.
Nimm als Beispiel die Seitenwand Erstreflexionspunkte. Kleinflächige und dünne Absorber erwischen nicht alle relevanten Frequenzen - sie prallen von der Wand ab - wieder zurück in den Raum und finden dann wieder ihren Weg irgendwie an die Abhörposition.
Es existiert immer ein direkter Pfad zwischen Lautsprecher und deinem Ohr - ein unbehandelter Raum lässt ihn dich aber nicht hören. Der Raum wirft dir immer Reflexionen in diesen Pfad und verdirbt dir den cleanen Sound deiner Speaker.

Zu deiner Skizze wo du die Reflexionspunkte berechnet hast - die beiden vorne kannst du vergessen - dein Lautsprecher kann nicht durch sich selbst nach hinten durchschießen - vorne zwischen den Lautsprechern kannst du dir nen 55 Zoll Flatscreen hinhängen so lange er hinter den Speakern ist. Wichtiger wäre es wenn dann gewesen diese Punkte an der Rückwand zu berechnen.
Jetzt wirst du mich verteufeln - aber das Spielzeug, dass du jetzt gerade an der Wand hängen hast ist ein besserer Vorhang - mehr nicht.
Raumakustik kostet leider viel Zeit und Energie - und auch ein bisschen Geld. Das sind leider Tatsachen.

greetings
Matthew

 

[shAGGie]

Danke Oati und Fritz,

meine eindimensionales Modell ist natürlich nur ein sehr vereinfachtes Modell zur Lokalisation von Absorbern für Erstreflektionen.

Jedoch ist mir nicht klar, wie ein poröser Absorber so derartig große Beugungen hervorrufen kann, dass die Effizienz der Absorption der Erstreflektion unter der Absorberfläche leidet.

@Bert4
Wie soll diese Beugung aussehen? Sorry aber ich habe das Gefühl, dass du Longitudinalwellen nicht verstanden hast. Beugen tut sich Schall am Objekt, nicht davor, wir sind nicht bei Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie und der Betrachtung von durch Materie gebeugtem Raum an dem sich ein Lichtstrahl bewegt ...

An Alle, endlich kommt hier mal Fahrt auf. Dachte schon im Forum lebt kaum noch jemand mehr ;D

 

[Krusty]

Eher habe ich das gefühl, dass du hier einiges vermischst (Lambda/2 anstatt Lambda/4; Absorberfläche anstatt Tiefe

Nein, ich verwechsel hier garnichts. Beugung und Absorption sind einfach 2 verschiedene Sachen weshalb auch einmal lamda/2 bzw. Lamda/4 eine Rolle spielt.

 

[shAGGie]

Zur Physik:
*) Schallwellen in Luft sind Longitudinalwellen, diese haben KEINE Polarisation. Dafür braucht man mind. eine transversale Komponente, gibt es hier nicht.

Da hast du natürlich Recht, das Revidiere ich!

*) Zitat: "breiten sich Schallwellen zwar Flächenförmig bzw. Kugelförmig bzw. Schalenförmig aus, jedoch ist das Ohrloch keine große Öffnung." - Woran du hier denkst sind die Phasenflächen der Welle, also Flächen gleicher Phase der Welle. Schallquellen kann man uU als Kugestrahler betrachten, senden Kugelwellen aus, in gewissem Abstand (Frequenz- bzw. Wellenlängenabhängig!) hat man näherungsweise dann ebene Wellen. Der Schallstrahl wäre dann die Flächennormale auf diese Ebene. Ob der Ohrkanal groß oder klein ist ist der Welle erstmal wurscht, die fährt da halt hinein, das Ohrloch "stanzt" einen kleinen Teil der Phasenfläche aus dem Schallfeld aus und der Ohrkanal leitet das zum Trommelfell (-an dieser Stelle kann man sich jetzt über Resonanzen des Ohrkanals Gedanken machen).

Eben genau das versuche ich zu Erklären, dass wenn Lautsprecher und Ohr auf der gleichen Ebene sind, nur die Öffnung des Ohrs entscheidend für die "Menge" an Schalldruck ist, die die Fläche des Trommefells trifft. Aus beispielsweise 2 Pa = 200g/m² werden auf einem 0,5 ²cm großen Trommelfell ein Druck von 0,01g pro Lambda/2 (jeweils positiv7Druck oder negativ/Sog)

*) Zitat: "
Macht nicht den Fehler und verwechselt eine Wasseroberflächenwelle (Transversalwelle) mit einer Schallwelle (Longitudinalwelle). Der Begriff ist irreführend.

Eine Schallwelle ist eine Druckwelle (Die Materie [Moleküle, Atome] bewegt sich statistisch gemittelt nicht und bleibt an ihrem Ort) eine Wasseroberflächenwelle ist eine Massenwelle (Die Partikel müssen Aufgrund der Inkompressibilität des Wassers einen Ausweg suchen, nach Oben, weil die Luft darüber sich leichter verdrängen lässt) Schallwellen (Druckwellen) im Wasser bewegen sich viel schneller fort (das liegt an der Inkompressibilität) und dann auch nicht in Wellenform, sondern Flächenförmig. Die Amplitude ist bei Schall lediglich ein Modell, das wir aus der Wasseroberflächenwelle adaptiert haben. Aber sie ist nicht die reale Ausbreitungsform von Schall. Sie ist eine visualisierte Form einer Eigenshaft des Schalls, der Amplitude.
"

Darüber bitte nochmal GRÜNDLICH nachdenken und nachlesen. Nur weil in einer Grafik eine sagen wir mal Sinusschwingung "rauf und runter" schwingt heißt das noch gar nix. Was wenn ich damit die Auslenkung eines Luftteilchens in Ausbreitungsrichtung der Welle, also sehr wohl longitudinal meine? Und das tut man auch wenn man sowas aufzeichnet. [Ergänzung: Man kann hier auch die Schallschnelle oder den Schalldruck auftragen. Der Druck ist keine gerichtete Größe sondern ein Skalar, da muss man sich dann keine Gedanken über eine Richtung einer Bewegung machen, bei Schallschnelle und Teilchenauslenkung aber sehr wohl] Muss man sich mal Gedanken drüber machen und sich im Klaren darüber sein.

Ich weiß jetzt ehrlich gesagt nicht, was an der Ausführug falsch ist, ich sage ja gerade das eine wellenförmige Ausbreitung wie bei einer Transversalen Ausbreiutung auf einer Ebene, nicht ausgegangen werden kann und die Amplitude nur zur Visualisierung in einem Graphen als Kurve benutzt wird.

So. Über die Beugung unterhalten wir uns ein anderes mal.

Das interessiert mich am meisten wie man sich das Vorstellen soll.
Mir ist klar, dass an festen Körpern Schall gebeugt wird, wie wenn man sich beispielsweise auf einem Schiff über die Rehling beugt, um sich zu übergeben aber wie das die Erstreflektionen stark beeinflusst ist mir nicht klar. Ausserdem halte ich poröse Absorber als nicht sonderlich Beugungsfähig, da sie im gewissen Maße permissiv sind, aber natürlich ist der Weg des geringsten Widerstands immer vorzuziehen.

 

[Fritz]

Danke Oati und Fritz,

[...]
Jedoch ist mir nicht klar, wie ein poröser Absorber so derartig große Beugungen hervorrufen kann, dass die Effizienz der Absorption der Erstreflektion unter der Absorberfläche leidet.

[...]

Kommt eine Welle daher, wir stellen sie und vor als eine Summe von einzelnen Sinuswellen (typische Fourierzerlegung, also sie hat irgendein weitgehend beliebigies Spektrum). Plötzlich ist da so ein Absorber. So, ein Teil der Sinuswellen, nennen wir sie Gruppe A, trifft auf den Absorber, müht sich hindurch (pfff, geht zäh), es wird ihr heiß, aber sie kommt durch, geschwächt aber immerhin. Plötzlich kommt eine Wand, Klatsch! Gruppe A wird reflektiert (an dieser Stelle vernachlässigen wir mal das Eindringen in die Wand und gehen von vollständiger Relexion aus). Verdammt, Gruppe A muss nochmal durch den Absorber durch, kommt völlig fertig und massive gedämpft raus und verläuft sich kleinlaut in der Gegend.

Gruppe B (sie ist etwas tieffrequenter angesiedelt als Gruppe A) beugt sich munter um den Absorber rum (war da was?) klatscht auch an die Wand, wird reflektiert und saust munter zurück in den Raum und rockt das Trommelfell.

PS: Wäre nun der besagte Absorber etwas größer gewesen, so wäre die Grenze zwischen Gruppe A und B (eine "Trennfrequenz" zwischen diesen Frequenzbändern) tiefer gewesen.
PPS: Weil aber poröse Absorber nur bis zu gewissen Frequenzen hinunter wirksam sind (man schaue sich mal die Kurven das Absorptionsagrade über der Frequenz an) gibt es auch eine sinnvolle obere Grenze für die Absorbergröße.

So ist meine Vorstellung davon. KA ob das physikalisch jetzt ganz korrekt ist... Kommentare bitte.

 

[Bert4]

....Beugen tut sich Schall am Objekt, nicht davor,.....

wo hab ich das angedeutet?

Naja die anderen werden es schon machen, viel Glück

 

[Krusty]

Aus beispielsweise 2 Pa = 200g/m² werden auf einem 0,5 ²cm großen Trommelfell ein Druck von 0,01g pro Lambda/2 (jeweils positiv7Druck oder negativ/Sog)

Und hier solltest du mal schallintensität googeln.

 

[shAGGie]

Gruppe B (sie ist etwas tieffrequenter angesiedelt als Gruppe A) beugt sich munter um den Absorber rum (war da was?) klatscht auch an die Wand, wird reflektiert und saust munter zurück in den Raum und rockt das Trommelfell.

Das ist keine Absorption, Schaue dir Bild 1 in Kommentar 7 von mir an, da siehst du warum niedrige Frequenzen nicht absorbiert werden, es hat was mit der Dicke des Absorbers zu tun nicht seiner Fläche ....

Umso größer die Schallwelle, um so kleiner der Bereich den der Absorber an der Welle reiben kann, guck dir die grün ausgemalten Bereiche auf der Amplitude an, mach gedanklich die Wellenlänge größer und siehe wie die Bereiche auf der Wellenlänge imme kürzer werden