Plattenschwinger

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corsabrush

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Ich beschäftige mich gerade mit dem Thema Plattenschwinger bzw. Breitbandabsorbation.

Nun gibt es ja immer die ganzen Formeln, mit denen man den Plattenschwinger auf die Frquenz abstimmt.

1.Frage dazu: Funktioniert er dann wirklich nur für diese [g=349]Frequenz[/g]?
2. Frage : Ich muß dann für jede Problemfrequenz ein Schwinger bauen??

Bei den Breitbandabsorber habe ich nun gefunden, das auf dem Plattenschwinger wieder eine Rahmenkonstruktion drauf kommt, dann wieder Mineralwolle hinein kommt (nur hinteren Teil, nicht ganz gefüllt) und vorne dann einfach nur mit Stoff bezogen wird, evtl. noch mit Noppenschaum versehen wird.

Ist das so korrekt?

Mein Vorhaben liegt darin, das ich die Wand hinter mir (gegenüberliegend von den Monitoren) mit so einem Absorber bz. Schinger versehe.

Hier mal ein Bild (den Stoff habe ich jetzt mal weggelassen):

schwinger.jpg
 
1.Frage dazu: Funktioniert er dann wirklich nur für diese [g=349]Frequenz[/g]?
JA, denn ein plattenschwinger wirkt nur sehr schmalbandig bei der resonanzfrequenz der schwingenden membran.
2. Frage : Ich muß dann für jede Problemfrequenz ein Schwinger bauen??
Ja auch das musst du. Man sollte aber auch bedeneken, dass plattenschwinger hauptsächlich dafür gebraucht werden extreme peaks in den bässen abzufangen, und davon gibt es normalerweise nur so 3 bis 4 in jedem raum.
deine zeichnung ist nicht korrekt, denn in dieser gibt es keine Holzplatte (membran) die frei schwingen kann, weil an jeder platte isolationsmaterial anliegt.
Isolationsmaterial an der membran mach die absorbation zwar breitbandiger, aber dafür ist es nicht mehr möglich die resonanzfrequenz zu berechnen, und dass ist ja sinn der übung ;)








peace
mika
 
Der Antwort muss ich widersprechen.
Näheres hierzu habe ich im Anhang dargestellt.

Vibes
 

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Hi Vibes
welchem teil würdest du wiedersprechen?
Ich bevorzuge variante 3 aus deinen zeichnungen, und diese habe ich hier auch gewählt weil ich jetzt nicht wüsste wie ich ohne weiteres die resonantzferquenz der schwingenden Holzplatte berechnen sollte, wenn diese auf grund des dämmstoffs der anliegt nicht frei schwingen kann.
Mir ist klaar das die absorbation so breitbandiger wird, aber wie gesagt, ohne zu wissen welche [g=349]frequenz[/g] ich jetzt eigendlich absorbiere ist es meiner meinung nach sehr gewagt so etwas zu bauen.
Kannst du ggf mal ne formel posten, wie ich die resonanzfrequenz der schwingenden platte mit anliegenden dämmstoff berechne?
zusätzlich würde mich mal interessieren woher du die absorbationswerte aus der tabelle hast? Diese müssen doch bei bestimmten maßen materialien und bestimmten dämmstoffen wermittelt worden sein. Die Angaben dieser Rahmenbedingungen machen eine solche grafik doch erst aussagekräftig.
Allein ein schlitzplattenabsorber lässt sich ohne weiteres sehr effektiv bis 150 hz runter tunen, mit bedämften hals sogar noch teifer, und breitbandiger, deshalb verstehe ich das tal bei 100 bis 170hz nicht so ganz. Und was passiert wenn ich jetzt die schwingende platte auf 125 hz tune ?
also bitte für deine antwort doch noch einmal genauer aus, damit ich das ganze besser nachvollziehen kann.
danke
mika
 
Hallo Mika,

bei offenporig porösen Absorbern musst Du die Ausbreitungskonstante und den Wellenwiderstand ermitteln und diese mit der Wandimpedanz der schwingenden Platte in Reihe Schalten.
Beim anliegen eines elastischen Dämmstoffes an der Platte brauchst Du in der praktischen Berechnung nur den mechanischen Verlustfaktor der Platte darauf anpassen, bzw. erhöhen.
Diese Formeln habe ich im Anhang gekürzt zusammengeschrieben.
Die Diagramme habe ich dann in Form einer Kettenmatrix berechnet.
Auch die Berechnung des Absorptionsgrades habe ich im Anhang dargestellt.
Du kannst es ganz einfach programmieren.
In Excel müsstest Du dann aber die Analysefunktionen zur Berechnung mit Komplexen Zahlen aktivieren, um die Real- und Imaginärteile bestimmen zu können.

Die Abstände sind im vorliegenden Fall immer konstant und da es sich hierbei um Vergleiche handelt, habe ich auf eine genauere Angabe verzichtet, da diese nicht in Betracht gezogen werden.

Du siehst aber, dass die Variante 4 effektiver wirkt, als die Variante 3.

Grüße
Vibes
 
zusätzlich würde mich mal interessieren woher du die absorbationswerte aus der tabelle hast? Diese müssen doch bei bestimmten maßen materialien und bestimmten dämmstoffen wermittelt worden sein. Die Angaben dieser Rahmenbedingungen machen eine solche grafik doch erst aussagekräftig.

Wie bereits oben beschrieben, sind die Absorptionswerte rechnerisch ermittelt. Des weiteren handelt es sich hierbei um Relativvergleiche.

Allein ein schlitzplattenabsorber lässt sich ohne weiteres sehr effektiv bis 150 hz runter tunen, mit bedämften hals sogar noch teifer, und breitbandiger, deshalb verstehe ich das tal bei 100 bis 170hz nicht so ganz. Und was passiert wenn ich jetzt die schwingende platte auf 125 hz tune ? also bitte für deine antwort doch noch einmal genauer aus, damit ich das ganze besser nachvollziehen kann.
danke
mika

Ein Schlitzplattenresonator lässt sich x-beliebig stimmen, auch deutlich unterhalb von 150Hz und auch ohne Dämmstoff.
Der Dämmstoff beeinflusst hauptsächlich die Bandbreite und den Absorptionsgrad.
Bei mehrlagigen Konstruktionen, gibt es innerhalb der Elemente Wechselwirkungen. Das heist die Resonanzen verstimmen sich.
Meist ist zu erkennen, dass die tiefer abgestimmte Resonanzfrequenz sich zu noch tieferen Frequenzen hin verlagert und die höher abgestimmte Resonanzfrequenz sich zu noch höheren Frequenzen hin verlagert.

Vibes
 
Hey vibes
erstmal danke für die ausführliche antwort.
ich hätte da dennoch eine frage:
Aus deiner formel geht leider nicht hervor in wieweit es sich auswirkt, wenn nur eine seite des schwingenden platte an absorbationsmaterial anliegt, und die andere seite nicht. Hat dies überhaupt einen einfluss auf das gehemmte schwingen der platte?
Also in wieweit spielt die Fäche eine rolle, auf der dämmmaterial an der Platte anliegt?
danke für deine mühe, uns sorry wenn ich dich so ausquetsche, aber ich wills immer ganz genau wissen ;)
peace
mika
 
von MikaHanau am 09.12.2006 23:12:39

Hey vibes
erstmal danke für die ausführliche antwort.
ich hätte da dennoch eine frage:
Aus deiner formel geht leider nicht hervor in wieweit es sich auswirkt, wenn nur eine seite des schwingenden platte an absorbationsmaterial anliegt, und die andere seite nicht. Hat dies überhaupt einen einfluss auf das gehemmte schwingen der platte?
Also in wieweit spielt die Fäche eine rolle, auf der dämmmaterial an der Platte anliegt?
danke für deine mühe, uns sorry wenn ich dich so ausquetsche, aber ich wills immer ganz genau wissen
peace
mika

???
An der stelle wo kein Dämmstoff im Kontaktverbund steht, musst Du nur die Luft als Wellenleiter integrieren.

Vibes
 
Naja, ihr diskutiert ja doch sehr fachchinesisch.

Ich habe laut Berechnung Probleme im Bereich von ca. 60Hz bis ca. 500hz.

Nun dachte ich halt (da ich bei Mikas Seite ja leider noch keine Antwort bekommen habe. Da du aber viel arbeitest, sei dir aber verziehen), daß ich gegenüber von den Monitoren ein solch Absorber baue, der in den o.g. Bereich wirksam ist. Dazu wollte ich dann auf den Textilbezug noch Noppenschaum kleben (wenn es wirksam ist).

Vielleicht könnt ihr mir ja dann noch einmal eine Bauweise vorschlagen.
 
Ja ich habe doch ne zeichnung gemacht .
Füll einfach die Kammern komplett mit dämmmaterial, und schon hast du variante 4 die vibes skizziert hatte.
peace
mika
 
Frage 1: Und ich lass das dann auch schräge (innen)

Frage 2: Welche Maße sollte ich ungefähr annehmen?

Frage 3: das dann keine Platte mehr schwingt, ist richtig?

Frage 4: Dämmstoff? Glaswolle aus dem Hausbaubereich?
 
Frage 1: Und ich lass das dann auch schräge (innen)
ist nicht erforderlich, hierdurch erzielst Du eine Federparallelschaltung von unterschiedlichen Steifigkeiten durch die Veränderung der Luftschichttiefe.

Frage 2: Welche Maße sollte ich ungefähr annehmen?
kommt auf das gewünschte Gesamtspektrum an.

Frage 3: das dann keine Platte mehr schwingt, ist richtig?
Blödsinn, die Platte wird durch Dämmstoffkontakt nicht am Schwingen gehindert.

Frage 4: Dämmstoff? Glaswolle aus dem Hausbaubereich?
korrekt, der Längenspezifische Strömungswiderstand sollte in etwa
5-7 kPa*s/m² betragen. Das entspricht einem preiswerten, weichen Dämmstoff aus dem Trockenbaubereich.
 
So, ich habs jetzt mal meinen "Wandverhältnissen" angepasst und mit Maßen versehen.
Wäre das so ok? Und bei der geschlitzten Platte müssen doch die Schlitze komplett durch gehen, richtig ?
Und kann ich denn auf dem Stoff noppenschaum kleben, oder nicht?
Welche Holzarten und Stärken bevorzugt man?

absorber.jpg
 
Sehr viel geschrieben, aber es macht Sinn sich hier einmal durchzulesen!
Zunächst: Interessantes Design!
Ich verstehe den akustischen Zweck der Geometrie nicht ganz, aber das bleibt dem persönlichen optischen Geschmack überlassen.
Ich werde zunächst etwas ausholen um eine sinnvolle und korrekte Auslegung der Absorber in Deinem eigenen Interesse besser einschätzen zu können.

In kleineren Räumen haben wir es mit dem modalen Schallfeld (Bereich der stehenden wellen) und dem diffusen Schallfeld (Bereich der verstärkten Streuung) als Raumantwort zu tun.
Anmerkungen zu Moden (Stehende Wellen):
1. Zu den tieferen Frequenzen hingehend, überwiegt das modale (ortsgebundene) Schallfeld.
2. Da keine ausreichende Diffusität (gute Schallverteilung) gegeben ist, gibt es hier auch keine Nachhallzeit.
3. Das Schrägstellen von Wänden oder Decken verhindert keine stehenden Wellen!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!, sondern diese werden lediglich verzerrt und verstimmt. Man verliert meist nur unnötig Platz in der gegebenen Bruttofläche und die Berechnung des Raumes wird deutlich aufwändiger. Siehe Anhang: Vergleich rechtwinkliger Raum zum nicht-rechtwinkeligen Raum. Stattdessen sollte man vielmehr auf günstige Raumverhältnisse achten. Schräggestellte Wände verhindern bestenfalls Flatterechos! (siehe Anhang).
4. Worum geht es dann im Bereich der stehenden wellen, was geschieht hier und was gilt es zu erzielen?  Abhängig von der Raumgeometrie und Größe, gibt es Zonen im Raum, in denen Auslöschungen oder starke Pegelüberhöhungen gegeben sind. Da diese ortsgebunden sind, lassen sich diese auch nicht elektroakustisch entzerren. Selbst der beste Equalizer kann hier keine Wunder bewirken. In einem tieffrequent unbedämpften Raum gibt es Pegelschwankungen von +/- 20 dB das heißt Pegeldifferenzen von locker 40dB. Im bereich des modalen Schallfeldes gilt es daher ein direktes Schallfeld zu schaffen. Ein direktes Schallfeld kann durch die Integration von tieffrequent wirkenden Absorbern erzielt werden. Da diese Absorber dann auf den Schalldruck reagieren, sollten diese tieffrequent wirkenden Absorber auch nur in Zonen integriert werden, wo der Schalldruck maximal groß ist. Das heißt zum Beispiel in den Ecken des Raumes. In Zonen der Auslöschung ist der tieffrequent abgestimmte Absorber unwirksam, da kein Schalldruck gegeben ist. Das Phänomen bei der Integration tieffrequenter Absorber ist, dass sich das Schallfeld mit zunehmender Integratin glättet. Das heißt, die Zonen mit einem erhöhten Druckgehalt (z.B. Dröhnen) werden geringer und in Zonen wo es eine Auslöschung gab (keine Bässe zu hören waren), gibt es plötzlich Bassanteile präsent und präsenter werden. Das heißt, mit zunehmender Integration verändert sich die Übertragungsfunktion von +/- 20 dB auf +/- 10 dB, bei mehr Integration auf +/- 5 dB usw. bis schließendlich ein geglätteter Frequenzgang gegeben ist.
Anmerkungen zum diffusen Schallfeld (Schallstreuung):
1. Da die Wellenlänge zu den höheren Frequenzen hingehend immer kleiner werden, können diese auch durch die Oberflächen des Raumes in unterschiedliche Richtungen reflektiert werden. Durch die vielen Folge-Reflexionen gibt es eine starke Verteilung im Raum und man spricht von einer gut gestreuten Schallverteilung, also von Diffusität.
2. Die Nachhallzeit ist dann die Abklingzeit des diffusen Schallfeldes auf -60dB.
3. Je nachdem, wie die Oberflächen den [g=107]Schall[/g] frequenzbezogen unterschiedlich stark Reflektieren, gibt es frequenzbezogen unterschiedlich lange Nachhallzeiten.
4. Dementsprechend ist bei einer längeren Nachhallzeit der Pegel lauter, als bei einer kürzeren Nachhallzeit.
5. Ziel ist es somit die Nachhallzeit frequenzbezogen gleich lang zu halten.
6. Es gibt ein weiteres Phänomen, welches absorbiert: Die Luft! Die Luft wirkt zu den höheren Frequenzen hingehend stärker dämpfend als zu den tieferen Frequenzen hingehend. Daher sollte eine optimale Absorption so ausgelegt werden, dass eine übermäßige Höhenbedämpfung vermieden wird.
7. Bei der Verwendung von reinen Höhenabsorbern, z.B. Schaumstoff, Dämmwolle, Teppich, Vorhängen etc. gibt es einen High-Cut im Raum, es scheppert zwar nicht mehr ganz so stark, dafür kommt der Dumpfe Klang und das Dröhnen des Raumes um so mehr zum Vorschein und man Entzerrt das Audiomaterial hinterher halb zu Tode! Zudem empfindet man subjektiv einen unangenehmen Druck im Ohr.

Aus diesen genannten Randbedingungen solltest Du Deinen Wunschabsorber in der gewünschten Wirkungsweise beschreiben und ich sehe zu, wie ich Dir mit einer Absorberauslegung helfen kann.

Vibes
 

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    Moden Rechtwinklig vs Schräg HR.jpg
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P.S:
Apropos Wunschabsorber… Du solltest in jedem Fall berücksichtigen, dass eine tiefere Abstimmung der unteren Grenzfrequenz, auch die Gesamttiefe des Absorbers beeinflussen kann. Daher wäre die Angabe der Wunschtiefe auch ein wichtiges Kriterium um den besten Kompromiss aus beidem zu erzielen.

Vibes
 
OK, ich haette im Anhang dazu noch einen untechnischen spezialfall:
mein haus (und somit auch mein abhoer- und aufnahmeraum) hat spezielle fertig-betonwaende, welche aussen 10cm Vollwaermeschutz (XPS Styropor platten), dann 5cm Vollbeton und dann leerraeume von 18cm (die mit steinwolle ausgedaemmt sind), und dann 1,5cm Fermacell (Gipskarton)-Platten mit Spachtelung und anstrich.

All diese Leerraeume sind alle 65cm mit betonstehern vom boden bis zur decke getrennt, also ergeben sich wirklich 2,30cm x 60cm Kammern, welche mit 16cm steinwolle, dann 2cm luft, dann Fermacell abgedeckt werden.

Ich denke, das muesste ja der perfekte Bassfaenger sein, bis auf die kleinigkeit, dass meine Waende natuerlich keine Schlitze oder loecher haben... aber das sollte doch den wirklich tiefen wellen egal sein, oder? besonders wenn nur 1,5cm Fermazell im weg steht....

die hoehen-Flatterechos habe ich jetzt mit BASOTECT Noppen beseitigt...
 
Die Absorption Deiner Beton, Dämmstoff, Luft, Fermacell Konstruktion hat in etwa folgenden Verlauf:
Bei 20Hz ca. 6%
Maximum bei ca. 33Hz mit 94%
Fallt dann bei 40Hz ab auf 32%
Bei 50 Hz auf 12%
Bei 100 Hz auf 3%

+ Höhenabsorber.

Nicht sehr berauschend!

Vibes
 
naja, immerhin 33Hz is weg :)
im ernst, ich hab auch noch einige self-made absorber an den waenden, also eben holzkisten mit zusilikonierten kanten, nur vorne sind slats unterschiedlicher breite und abstaende. Innen ist Steinwolle.
solche schraegen konstruktionen habe ich 2x50cmx20x200 hoch, 2x75x50x100 hoch und dann noch 2 stellelemente mit 50x15x90.
da bin ich recht zufrieden, aber bin sicher kein profi... ausmessen mit einem messmikro waere nett...
 
@ vibes: Ich weiß nun nicht einmal, was du mir mit deinem Text sagen willst. Das meißte ist mir schon klar. Und mit Formeln will und kann ich nicht viel anfangen. Ich möchte einfach nur so gut es geht (und nicht perfekt) meine "Abhörsituation" bzw. Raumakkustik optimieren.

Mein Raum sieht so aus:

Er ist halt offen und wird bisher nur optisch mit dem Teppich abgegrenzt. Dies wollte ich durch einen Molton-Vorhang (mit Schiene an der Decke) ändern. Nur an der Wand gegenüber den Monitoren wollte ich nun den Absorber an die Wand bringen, da sich an der auch noch ein Heizkörper befindet.

Deshalb auch die Form (wegen der Schräge).

Dieser "Teppich-Raum" hat die Maße von 2,80m x 2,20m. Wobei die 2,20 von der "[g=226]Monitor[/g]-Wand" bis zur "Heizkörperwand" gemessen sind.
Deckenhöhe 2,35m. Abseitenhöhe 0,60m. Dachneigung ca. 42°.

Ich hoffe damit kannst etwas anfangen.


studio.jpg
 
@ vibes: Ich weiß nun nicht einmal, was du mir mit deinem Text sagen willst. Das meißte ist mir schon klar. Und mit Formeln will und kann ich nicht viel anfangen. Ich möchte einfach nur so gut es geht (und nicht perfekt) meine "Abhörsituation" bzw. Raumakkustik optimieren.

Na dann bin ich der falsche Ansprechpartner!
 

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