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Strömungswiderstände von gängigen Materialien

Dieses Thema im Forum "Raumakustik & Dämmung" wurde erstellt von Jochen Schulz, 08.03.20.

  1. Jochen Schulz

    Jochen Schulz Themenersteller Ton-Guru

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    Ich habe mir in den letzten Tagen mal die Mühe gemacht und versucht, von den gängigen Steinwolle, Glaswolle und anderen Produkten die längenspezifischen Strömungswiderstände herauszusuchen.
    Anbei zum einen eine Liste mit meinen bisherigen Materialien und zum anderen eine Grafik, die den Zusammenhang zwischen Material-Dichte und dem Strömungswiderstand für die verschiedenen Material-Gruppen ganz gut erkenne lässt.
    Lasst mich gerne wissen, wenn jemand noch ein Material gut kennt und ich es in die Tabelle und Grafik ergänzen soll.

    Ebenfalls habe ich mich mittels des Kalkulators
    http://www.acousticmodelling.com/multi.php
    durch die verschiedenen Absorbertiefen gearbeitet und einige Richtwerte für passende Strömungswiderstände notiert. Anbei deshalb die Absorptionskurven für verschiedene Absorbertiefen mit den für mich jeweils geeigneten Strömungswiderständen.

    In ganz ausführlicher Form habe ich dazu einen Artikel in meinem Blog geschrieben. Vielleicht hilft es dem ein oder anderen als Vorbereitung für den ersten eigenen Absorber-Bau!
    https://www.jochenschulz.me/de/blog/steinwolle-glaswolle-hanf-absorber-material
     
    Zuletzt bearbeitet: 08.03.20
    Jochen Schulz, 08.03.20
    #1
    R-Kelly, TheTick, LM18 und 2 andere bedanken sich.
  2. Mr Marty

    Mr Marty

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    Mr Marty, 08.03.20
    #2
    Jochen Schulz bedankt sich.
  3. coffee boy

    coffee boy

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    Ok jetzt kommt ein Post der vermutlich von dir (und ggf. auch von anderen) nicht sehr positiv aufgenommen wird, ist aber im Grunde alles andere als böse gemeint.

    Es ist jetzt nicht alles falsch von dem was du in deinem Artikel schreibst, aber es fehlt teilweise einfach zu viel das man es als richtig bezeichnen könnte.

    Falsch ist auf jeden Fall was dieser Calculator anzeigt. Denn er bezieht die Rohdichte des Materials nicht mit ein und kann auch etwaige Membran-Effekte nicht korrekt darstellen.

    Es wäre besser du lädst für solche Artikel das Demo von AFMG Soundflow. Das kannst du 30 Tage kostenlos nutzen. Wichtiger wäre aber alles auch im korrekten Kontext darzustellen.

    Siehe hier mit (blau) und ohne (rot) Einbezug der Rohdichte des Materials:

    1.PNG

    Zudem sollte angegeben sein nach welchem Prinzip / Formel /Algorithmus-Mensch (Mechel, Miki, Allard, Komatsu) das ganze berechnet und dargestellt wird. Die zeigen alle was unterschiedliches an und nicht jeder davon wird von jedem als richtig gewertet. Das Bild von mir ist mit dem Miki Modell berechnet + 0° Incidence.

    Man sieht dich in deinem Artikel eingangs mit einem Panel 100 x 62,5 cm ca.

    Wer jetzt neu ist der denkt vermutlich schnell, dass du alles was du so aufführst im Artikel darunter solche Absorber meint.

    Du beziehst dich nämlich nicht viel auf die Fläche der Absorber. Nur die Dicke.

    Diese Geschichten und vor allem das mit dem Wandabstand treffen nämlich nicht zwangsläufig, eher nur bei sehr großflächigen Angelegenheiten (was eine Kombination von vielen solcher einzelner Panels ja nicht ausschließt - der beschriebene Effekt setzt es aber im Grunde voraus) - ist aber grundsätzlich auch von der Frequenz abhängig.

    Auch ist es wichtig zu überlegen in welchem Kontext man das Material von einer Wand weg platziert oder nicht. Bei Einsatz mit gestimmten Absorbern (Helmholtz beispielsweise) macht es sehr viel Sinn die ganz nahe an der Wand zu platzieren, bei porösen Absorbern wäre es z.B. theoretisch sehr gut sie genau bei 1/4 Wellenlänge weg von der Wand zu platzieren was in vielen Fällen äußerst unpraktisch ist.

    Des Weiteren sollte man wissen was der Button Random Incidence oder Angle of Incidence bedeutet. 2 verschiedene Dinge die beide ihre Anwendung und Berechtigung haben. Man müsst wissen was du eingesetzt hast und warum.

    Im übrigen geht dieser Online Calculator von einer unendlichen Fläche aus - nur um zu verstehen dass es schwierig sein wird dass auf ein Panel runter zu brechen.

    Unvollständige Infos helfen Neuinteressenten im Grunde einfach nicht. Sie verleiten dazu etwas als allgemein gültig zu betrachten was in der Realität jedoch noch von weiteren Bedingungen / Parametern stark abhängig ist.

    Der Online Calculator kann einen im besten Fall in einen kleinen Ballpark bringen wo man ungefähr raus kommt.
    Aber auch nur wenn man weiß was man sucht und weiß welche Parameter (Angle of Incidence) man in welcher Situation wie einstellt.

    Für einen Artikel der Empfehlungen gibt ist er nicht geeignet.

    Dein Artikel kommt beim Durchlesen so rüber als würdest du wissen wovon du sprichst. Und das ist auch das was ich nicht gut finde. Wenn du genug wissen würdest hättest du viele Dinge mehr mit dazu geschrieben und auch viele Dinge anders bewertet. Und das liegt nicht nur dran dass es nicht Soundflow war das verwendet wurde. Man merkt dass jede Aussage auf den Online Calculator gestützt ist - der einfach falsche Ergebnisse anzeigt.

    Wenn du dich jetzt angegriffen fühlst - dann entschuldige ich mich gleich - denn das ist nicht meine Absicht.

    Ich hab die Weisheit nicht mit Löffeln gefressen, aber bei deinem Artikel weiß ich genug um sagen zu können, dass er nicht gut ist um sich daran zu orientieren, weil er teilweise einfach falsch ist.

    Bitte verstehe mich nicht falsch. Aber das Netz bietet einfach schon genug Halbwahrheiten.
     
    coffee boy, 09.03.20
    #3
    everNoob, LM18 und Schlumpfpeter bedanken sich.
  4. Jochen Schulz

    Jochen Schulz Themenersteller Ton-Guru

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    Hallo coffee boy,
    ich bin sehr dankbar für dein ehrliches und sehr ausführliches Feedback. Ich bin froh, dass ich nun eine Liste habe mit Punkten, die ich für mich selbst klären muss und die ich in den Artikel einarbeiten sollte.
    Du hast absolut recht, dass ich die gewählten Parameter in der Simulation angeben sollte. Ich habe es zwar in einem Nebensatz erwähnt, dass es eben nur eine Simulation ist und die Ergebnisse von weiteren Parametern abhängen, aber auch dies sollte ich vielleicht zu Beginn klar darstellen, um keine falschen Erwartungen aufkommen zu lassen.

    Ich wusste nicht, dass es von AFMG Soundflow auch eine Demo gibt. Gerne werde ich alle Beispiele nochmal damit durchrechnen und vergleichen. Ich nutze seit vielen Jahren AFMG Easera und auch SMAART für Lautsprecher-Einmessungen und bin ein Freund von guter Software und ordnungsgemäßer Anwendung. Ggf. werde ich auch eine Anschaffung von Soundflow in Betracht ziehen, um mehr Praxisrelevanz zu bekommen.

    Ich habe den Artikel letztlich für mich selbst vor 2 Monaten geschrieben. Es gibt so viele Leute, die sich glücklicherweise im Klaren sind, dass man vor allem mit Absorbern den Klang verbessern kann, und eben nicht mit noch teureren Lautsprechern. Viele sind auf dem Sprung in den Baumarkt, um sich irgendeine Mineralwolle in irgendeiner Dichte zu besorgen.
    Es geht mir darum, diesen Leuten eine erste Übersicht zu geben, wie der Materialtyp, die Dichte, der Strömungswiderstand und letztlich die Absorption zusammenhängen. Ich hätte mich vor 2 Monaten über genau diese Übersicht und Beispiele gefreut, um überhaupt zu wissen, wonach ich im Baumarkt Ausschau halten soll.
    Und je mehr ich mich mit dem Thema beschäftige und davon erzähle, desto mehr merke ich, wieviele Freunde und Leute in Foren genau mit diesem Thema kämpfen. Ein Artikel kann nicht eine Beratung und Planung bei einem professionellen Akustiker ersetzen. Darum geht es mir nicht. Es geht mir um eine erste Übersicht für Leute, die auf dem Sprung sind zum Baumarkt und verstehen sollten, dass es eben einen großen Unterschied macht, ob ich 10kg/m3 oder 80kg/m3 verwende.

    Ich habe vor, den Artikel von der Sache her in meinem Blog weiter bestehen zu lassen. Ich werde mir deine Anmerkungen sehr zu Herzen nehmen und versuchen, alles genannte aufzuarbeiten und wo immer notwendig auf Einschränkungen in meinen Verallgemeinerungen hinzuweisen.

    Wie du siehst, verwende ich an allen Stellen, an denen ich meine Meinung veröffentliche, meinen richtigen Namen. Ich stehe zu dem, was ich sage und berichte. Und ich habe wirklich beste Absichten, andere musikbegeisterte Menschen an meinem Wissen und meiner Erfahrung teilhaben zu lassen.
    In diesem Sinne nochmals Danke für das konstruktive Feedback.
     
    Jochen Schulz, 09.03.20
    #4
    everNoob bedankt sich.
  5. Jochen Schulz

    Jochen Schulz Themenersteller Ton-Guru

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    Einen ausführlichen Vergleich zwischen dem Online-Tool und Soundflow schaffe ich leider nicht kurzfristig. Aber ein paar Einschränkungen und Hinweise habe ich dem Artikel bereits hinzugefügt, damit man die Zahlen richtig einzuordnen weiß.
    Ich bin für konstruktive Kritik immer offen!

    Es gibt einige Einschränkungen, die man bei Benutzung dieses Tools beachten muss. Zum einen habe ich einen Winkel von 0 Grad angenommen für die Simulation, d.h. wir gehen von einem senkrechten Winkel aus beim Eintreffen des Schalls auf die Wand. Dieser Fall trifft beispielsweise zu, wenn wir an die Wand hinter den Lautsprechern denken. Für Absorber an den Seitenwänden ändert sich dieser Winkel in der Praxis etwas, je nachdem wie groß die Raumbreite ist und wie groß der Hörabstand ist. Nach meiner Erfahrung sind die Kurven für 0 Grad die “schlechtesten”, d.h. es wird ein niedriger Absorptionsgrad angezeigt. Wenn wir den Winkel dann in der Praxis erhöhen können, sollten die Werte immer besser werden als die Simulation für 0 Grad, da der Schall bei schrägem Einfallswinkel mehr Weg durch den Absorber zurücklegt und somit besser gedämpft wird.

    Das Tool rechnet ausschließlich mit der Absorbertiefe und dem Strömungswiderstand. Es bietet keinerlei Möglichkeit, dass auch auf die Material-Dichte Rücksicht genommen wird. Insofern sind die Werte mit Vorsicht zu genießen und können in der Realität leicht unterschiedlich sein. Ich werde in Kürze die unten aufgeführten Beispiele nochmal mit dem (kostenpflichtigen) Programm Soundflow von AFMG durchrechnen und ggf. über die Unterschiede berichten.

    Eine weitere Annahme des Tools ist die Verwendung einer unendlich großen Absorber-Wand. Die ausgegebenen Werte werden nur dann erreicht, wenn ausreichend viele Absorber pro Wand lückenlos nebeneinander gestellt werden. Ich denke, es leuchtet ein, dass wir eine 100Hz Welle (mit einer Wellenlänge von 3,40m) nicht mit einem einzigen Absorber in der Größe 1,20m x 0,60m bezwingen können. Bei tiefen Frequenzen sollten wir uns somit bewusst sein, dass wir eher großflächig auftragen müssen. Bei hohen Frequenzen, d.h. wenn der Absorber größer ist als die Wellenlänge (beispielsweise hat 1kHz eine Wellenlänge von 34cm), können wir auch mit einem einzigen Absorber bereits eine gute Absorption erreichen.

    Der Vollständigkeit halber noch die technischen Parameter, die ich für meine Kurven verwendet habe: Lufttemperatur: 20 Grad Celsius, Luftdruck: 101325 Pa, Angle of Incidence: 0 Grad, Porous Model: Allard and Champoux (1992).
     
    Jochen Schulz, 09.03.20
    #5
    everNoob bedankt sich.
  6. coffee boy

    coffee boy

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    Hey Jochen,

    mir ist es sehr schwer gefallen diese "Kritik" an deinem Artikel hier zu posten. Frage nicht wie oft ich was umformuliert hab... :)

    Was ich damit sagen will, ist dass es mir auf jeden Fall klar ist, dass du dir nicht die viele Mühe mit dem Artikel gemacht hast um die Leute letztendlich nur an der Nase rum zu führen sondern wirklich mit der Absicht eine Hilfestellung zu geben.

    Ich bedanke mich für deine Antwort und bin mir sicher, dass je mehr du dich in die Materie einarbeitest du deinen Artikel mit Updates auf einen Punkt bringen kannst dass man auch gerne mal nen Link darauf postet.

    Es scheint, dass du gerade intensiv dabei bist die Raumakustik in deinen ansonsten eh schon großen tontechnischen Erfahrungsschatz aufzunehmen - was eine coole Sache ist weil das Thema verdammt viel hergibt und super interessant ist.

    Damit wechselst du ja aber mehr oder weniger schon fast die Seiten (überzogen gesagt) - denn jetzt gehts ja drum den Mann mit dem Speaker EQ seinen Job so leicht (am besten nicht mehr notwendig) wie möglich zu machen. ;-)

    Raumakustik ist ein verdammt breites Feld und das Witzige ist, dass besonders bei kleinen Räumen tatsächlich sehr häufig nochmal andere Regeln gelten - gibt auf jeden Fall was her die Thematik.

    Wie gesagt, danke für deinen coolen Rebound und man liest sich.
     
    coffee boy, 09.03.20
    #6
    Jochen Schulz und everNoob bedanken sich.
  7. Jochen Schulz

    Jochen Schulz Themenersteller Ton-Guru

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    Meine Neugier und meine Ehre haben mir keine Ruhe gelassen. :) Ich habe deshalb den Tipp von coffee boy verfolgt und sämtliche meiner Absorber-Beispiele nochmal mit Soundflow von AFMG nachgerechnet. Damit sich jeder selbst ein Bild machen kann für seine Entscheidung, habe ich die Kurven von beiden Tools in meinem Artikel nebeneinander dargestellt.
    Es sind tatsächlich nochmal Veränderungen zu beobachten, wenn man das Materialgewicht angibt. Wie in der Kurve von coffee boy schon gesehen, steigt der Absorptionsgrad zu sehr tiefen Frequenzen etwas an.

    Auf den ersten Blick würde ich dennoch grob bei den genannten Richtwerten bleiben für die jeweiligen Absorber-Tiefen. Es ergeben sich mit den Kurven von Soundflow allerdings noch weitere Möglichkeiten, dass man bewusst ein dichteres Material auswählt, um bei sehr tiefen Frequenzen etwas mehr Absorption zu erhalten und dafür ein paar Prozent einzubüßen im Bereich 100-200 Hz.

    Anbei für eine ersten Eindruck ein Vergleich der Kurven bei 20cm Absorbertiefe und 10cm Abstand.

    Alles in allem nochmal ein großes Danke an coffee boy für die freundliche und konstruktive Kritik an meinem ersten Entwurf. Würde mich freuen, wenn du dir die Neuerungen nochmal anschaust und gerne weiteres Feedback gibst!
    Wie du schreibst, Raumakustik ist ein tolles Thema mit viel Potential zur eigenen Klangverbesserung!
     

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    Jochen Schulz, 10.03.20
    #7
    Schlumpfpeter und everNoob bedanken sich.
  8. coffee boy

    coffee boy

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    Ich hab schon Ewigkeiten rum gespielt mit verschiedenen Materialien. Letztendlich finde ich das Sonorock der beste Allrounder ist. Und meist nimmt man halt 5 oder 10 cm mehr an Dicke und hat die Materialien mit höherem Strömungswiderstand in der Bassperformance wieder eingeholt (oder ist gleich auf).
    Ich mein Sonorock ist halt echt vergleichsweise zum anderen Zeug so billig dass man einfach viel mehr nehmen kann, viel mehr erreichen kann und noch lange nicht das Geld ausgegeben hat was einem das Kosten würde da irgendwas anderes zu nehmen.
    Ich spreche jetzt nur davon wenn jemand alles mit porösen Absorbern behandeln will.
    Was anderes nehmen macht nur Sinn wenn man auf jeden Zentimeter Platz angewiesen ist.
    Und wenn man in dieser Situation ist geht meist einher dass der Raum so klein ist (sonst wäre man ja nicht auf jeden cm angewiesen) dass man sowieso viel dickere Absorber braucht um den Problemen gerecht zu werden - und dann muss man wieder zu einem Material mit geringerem Strömungswiderstand und landet wieder bei Sonorock...

    Wenn jetzt einer große Vorbehalte gegen Steinwolle hat dann muss er sich halt was anderes suchen. Aber Preis / Leistungsmäßig macht das eigentlich nie Sinn.
    Die anderen Sachen können rein technisch nix was Sonorock nicht auch kann und Sonorock ist billig, überall erhältlich, man braucht halt ab und an mal ne Scheibe mehr davon als mit irgendso nem anderen fancy stuff.

    Es liegt ja bei den meisten DIY Projekten nicht dran dass ein falsches Material ausgewählt wird wenn es nicht gleich was wird.
    Es ergibt keinen Sinn das beste Material zur Problembekämpfung zu kennen wenn man nicht in der Lage ist seine Probleme zu erkennen.
     
    coffee boy, 12.03.20
    #8