Absorptionswert vs. Strömungswiderstand
  
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Sa, 19. Mai 2012, 10:44
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Autor Thema: Absorptionswert vs. Strömungswiderstand  (Gelesen 9111 mal)
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asb
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« am: Do, 31. Januar 2008, 18:37 »

Hallo,


ja, ich weiss....hatten wir schon oft. Durch die Lektüre "Schallschutz + Raumakustik in der Praxis (Fasold/Feres 2. Auflage)" möchte ich das Thema noch einmal aufgreifen.

Das das Absorptionsverhalten poröser Schallabsorber im grossen Maße vom Strömungswiderstand abhängig ist (Positionierung im Schallfeld und den Begrenzungsflächen mal aussen vor gelassen), sollte klar sein.
Man unterscheidet hier zwischen dem spezifischen Widerstand und dem längenbezogenen Strömungswiderstand.

-> spezifischer Strömungswiderstand in Pa s/m

Ist abhängig von der Materialdicke und erklärt das Verhältnis der Druckdifferenz (vor und hinter dem Absorber) zur Geschwindigkeit der durchströmenden Luft.


-> längenbezogener Strömungswiderstand in Pa s/m²

Ist der Bezug des spezifischen Strömungswiderstandes auf die Materialdicke und ergibt somit eine Materialkenngrösse, die vergleichbar ist.


Nun gilt es den optimalen Strömungswiderstand für bestmögliche Absorption zu finden.
Ist der Strömungswiderstand zu klein (gering), wiederfährt die durchströmenden Luft wenig Reibungsverluste, ist er sehr gross, kann der Schall nicht in das Material eindringen und wird reflektiert.

Laut Angabe liegt das Optimum zwischen 1 - 3 kPa s/m (spezifischer Strömungswiderstand).

Das man für tiefe Frequenzen hohe/höhere Materialdicken benötigt, um noch relevant zu absorbieren, ist nichts neues.

Nun kommt aber die Krux...
In Anlehnung an den o.g. optimalen spezifischen Strömungswiderstand würde das bedeuten, dass bei zunehmender Schichtdicke des Materials der längenbezogene Strömungswiderstand abnehmen muss, da sonst der spezifische Strömungswiderstand zu hoch werden würde. Das bestätigt die Aussage einiger, dass die Wolle in den Absorberkeilen, die in reflexionsarmen Räumen oft zum Einsatz kommen, nicht besonders dicht ist.

Nun liest man aber auch oft in den Foren, dass dichte Wolle (längenbezogener Strömungswiderstand korreliert zur Dichte) für die Absorption tiefer Frequenzen besser sei.
So einfach und vor allem pauschal ist das leider nicht. Auch hier ist der Zusammenhang zwischen Schichtdicke des Materials und dem längenbezogenen Strömungswiderstand zu sehen, will man eine optimale Absorption erreichen.



Grüsse Andy


edit asb/ Ergänzung von Einheiten
« Letzte Änderung: Fr, 01. Februar 2008, 09:48 von asb » Gespeichert
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« Antworten #1 am: Fr, 01. Februar 2008, 07:58 »

Hallo Andy,

auf welcher Seite steht das?

Gruß

Stefan
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asb
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« Antworten #2 am: Fr, 01. Februar 2008, 09:45 »

Hallo Stefan,


explizit S. 72-73

Unterstreichend noch ein Zitat von S.73 Abs. 3

"Für die Schallabsorption bei hohen Frequenzen sind dünnere Faserstoffmatten grösserer Dichte, für die Schallabsorption bei tiefen Frequenzen hingegen dickere Matten niedrigerer Dichte besser geeignet."



Grüsse Andy
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moby dick
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Steinalter Lautsprecher-Bauer


« Antworten #3 am: Fr, 01. Februar 2008, 12:23 »

Was aber bei in Folien verpackten Absorbern nicht gilt, da wirken laut Literatur die schweren im Bass bässer biggrinsen
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Freundliche Grüße
Jürgen
asb
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« Antworten #4 am: Fr, 01. Februar 2008, 12:32 »

Hallo Jürgen,


laut welcher Literatur?

Denn das klingt erst mal nicht wirklich einleuchtend.
Folien verhindern/vermindern die Absorption von hohen Frequenzen. Für den Rest sollte im Grunde das gleiche Verhalten gelten, wie für Absorber ohne Folie.


Grüsse Andy
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Ydope
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« Antworten #5 am: Fr, 01. Februar 2008, 14:38 »

Hi Andy,

was fehlt, ist wofür dieser Wert optimal sein soll? Vielleicht reden die ja nicht von Bassfallen?

Der spezifische Strömungswiderstand alleine hat jedenfalls auch keine Aussage: http://www.creationbaumann.ch/portal/cbpdb_produkte/pics/artikel/Phantom%20II/Testbericht/Stroemungswiderstand_Phantom.pdf
z.B. ist ein Stoff, dessen spez. Strömungsw. im optimalen Bereich liegt. Trotzdem ist er sicher kein optimaler Absorber.

Was passiert denn, wenn ich ein Material gegebener Dichte immer dicker mache und ich irgendwann diesen Optimalbereich verlasse? Welcher Frequenzbereich wird dann reflektiert?
Was mir an dieser Obergrenze auch spanisch vorkommt, ist dass ich noch nie einen Absorptionsgraph gesehen habe, wo ein Material schlechter wurde, wenn es dicker wurde, sondern immer nur das Gegenteil.

Gruß
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« Antworten #6 am: Fr, 01. Februar 2008, 14:43 »

Hi Andy,

was fehlt, ist wofür dieser Wert optimal sein soll? Vielleicht reden die ja nicht von Bassfallen?

Der spezifische Strömungswiderstand alleine hat jedenfalls auch keine Aussage: http://www.creationbaumann.ch/portal/cbpdb_produkte/pics/artikel/Phantom%20II/Testbericht/Stroemungswiderstand_Phantom.pdf
z.B. ist ein Stoff, dessen spez. Strömungsw. im optimalen Bereich liegt. Trotzdem ist er sicher kein optimaler Absorber.

Was passiert denn, wenn ich ein Material gegebener Dichte immer dicker mache und ich irgendwann diesen Optimalbereich verlasse? Welcher Frequenzbereich wird dann reflektiert?
Was mir an dieser Obergrenze auch spanisch vorkommt, ist dass ich noch nie einen Absorptionsgraph gesehen habe, wo ein Material schlechter wurde, wenn es dicker wurde, sondern immer nur das Gegenteil.

Gruß

Hast Du das in dem besagten Buch nachgelesen?
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Ydope
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« Antworten #7 am: Fr, 01. Februar 2008, 15:26 »

was fehlt, ist wofür dieser Wert optimal sein soll? Vielleicht reden die ja nicht von Bassfallen?

Hast Du das in dem besagten Buch nachgelesen?

Hätte ich das dann gefragt?  confused
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« Antworten #8 am: Fr, 01. Februar 2008, 15:37 »

was fehlt, ist wofür dieser Wert optimal sein soll? Vielleicht reden die ja nicht von Bassfallen?

Hast Du das in dem besagten Buch nachgelesen?

Hätte ich das dann gefragt?  confused

Und genau deshalb ist das Diskutieren dann schwierig. schick mir mal Deine Mailadresse

Stefan
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moby dick
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« Antworten #9 am: Fr, 01. Februar 2008, 16:42 »

Wenn Folien dünn sind, gehen auch Höhen durch. Literatur sind Quellen aus I-net.
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Freundliche Grüße
Jürgen
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« Antworten #10 am: Fr, 01. Februar 2008, 17:20 »

Wenn Folien dünn sind, gehen auch Höhen durch. Literatur sind Quellen aus I-net.

Halllo Herr Wal,

nimms mir nicht übel, aber Deine Posts sind manchmal etwas unergiebig. Wenn Du eine Aussage triffst, die anders ist, als die, die angegeben wird und dann auch noch auf allgemeine Literatur verweist, solltest Du schon konkreter werden. Entweder genau erklären, warum das so ist oder eben einen Link. Einfach sagen, die Quelle sei das Internet, hilft nicht wirklich weiter.

Ich könnte auch einfach sagen, Beton ist ein idealer Bedämpfungswert. Wenn jemand wissen möchte, wo das steht, sage ich einfach im Internet oder in der Bücherei.

Bitte nimms nicht persönlich, musste ich mal los werden. Vielleicht bin ich auch grad zickig, weil meine Wand nicht so schnell will wie ich...

Gruß

Stefan
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moby dick
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Steinalter Lautsprecher-Bauer


« Antworten #11 am: Fr, 01. Februar 2008, 17:56 »

Ja, du bist zickig biggrinsen

Du darfst mich trotzdem duzen prost

Das sind halt links, die ich irgendwo mal aufgeschnappt und im Hirn gespeichert habe. Es war ein link aus den USA, da ging es um Raumoptimiernung mit Bassfallen. Es wurde klar gesagt, dass die schwerere Versin der Steinwolle (Dow Corning xxx) besser zur Absorption sei als die leichte und man diese in eine Folie einpacken solle und in die Raumecke stellen solle. Ich hab den link jetzt extra für dich rausgesucht aus meinem Ordner: www.ethanwiner.com/acoustics.html.
.........................
Material
 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz NRC
 
Owens-Corning 703 0.17 0.86 1.14 1.07 1.02 0.98 1.00
Owens-Corning 705-FRK 0.60 0.50 0.63 0.82 0.45 0.34 0.60
Typical sculpted acoustic foam 0.11 0.30 0.91 1.05 0.99 1.00 0.80
 
Table 1: Absorption coefficients of 703, 705-FRK, and a popular brand of sculpted acoustic foam at different frequencies. All material is two inches thick and applied directly to a wall. This data was obtained from the respective manufacturer's published literature.

It's not difficult to understand why 705 fiberglass is so much more absorbent than typical sculpted foam at low frequencies. Besides the fact that sculpted foam has about half the mass of solid foam due to material being removed to create the irregular surface, another consideration is density. According to test data published by several manufacturers of rigid fiberglass and rock wool, the denser types absorb more at low frequencies. The data published by Johns-Manville for their line of rigid fiberglass shown below is one example. Acoustic foam has a density of less than 2 pounds per cubic foot (pcf) compared to 705 fiberglass which has a density of 6 pcf.

My own tests in a certified acoustics lab confirm this, showing denser types of rigid fiberglass absorb as much as 40 percent more than less dense types at 125 Hz and below

.....................
http://www.kaiser-steinhagen.de/index.php?id=39

"Die PE-Folie hat eine Stärke von ca. 30µ und gilt als Schalltransparent. "

http://www.heatgroup.at/produkte/massbilder/SD_1098d.pdf
Seite 2

Ist ja auch nur Physik. Je leichter, desto schwing. biggrinsen

Übrigens ist Grobbeton sehr gut als Schallabsorber. Feinbeton nicht. ätsch
..........................................
Wenn ich jeden Literaturhinweis angeben müsste, säße ich nur noch am PC. Gott sei Dank hab ich Altersteilzeit...
« Letzte Änderung: Fr, 01. Februar 2008, 18:28 von moby dick » Gespeichert

Freundliche Grüße
Jürgen
markus
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« Antworten #12 am: Fr, 01. Februar 2008, 18:48 »

durch einpacken in folie kann man einen porösen absorber nach hohen frequenzen hin unwirksamer werden lassen. je dicker die folie, je weniger werden hohe frequenzen absorbiert. dies funktioniert aber nur bis zu einer gewissen dicke der folie. ist die folie zu dick, wird die absorbtion tiefer frequenzen beeinträchtigt.

bzgl. des strömungswiderstandes gibt es für geeignetes material eine optimale dicke, die zur effektivsten schallabsorption führt.
es reicht also nicht aus, den absorber so dick wie möglich zu gestalten. der strömungswiderstand bestimmt die maximal wirksame dicke.

beide sachverhalte nachzulesen z.b. in "studio akustik" von friesecke.
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« Antworten #13 am: Fr, 01. Februar 2008, 22:03 »

Der DocNoc, sagte mir seienrzeit, dass Basotect einen Widerstand von etwa 12 - 15 hat. Das sei auch ein optimaler Kompromiss. Außerdem empfahl er mir, dass ich Mineralwolle zur Bassdämmung nehmen solle, die auch in dem Bereich liegt. Wenn man sich nun die entsprechenden Kurven mal so anschaut, dann past das auch ganz gut. Beispielsweise bei Thermarock 40 von Rockwool.

Grüße

Stefan


P.S: Klar, geringerer Strömungswiderstand und hohe Dicke (nicht Dichte) ist sicherlich gut, allein schon deshalb, weil man dann in Richtung 1/4 Lambda geht. Aber ich denke, bitte ggf. widerlegen, dass wenn man nur eine max. Dicke unterbringen kann, dann ist die Aussage von DocNoc ganz sinnvoll.
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moby dick
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Steinalter Lautsprecher-Bauer


« Antworten #14 am: Sa, 02. Februar 2008, 10:23 »

Auch in dem link von ethan winer wird erwähnt, dass man das Optimum Widerstand/Dicke erproben muss.
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Freundliche Grüße
Jürgen
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