Helmholtzer umdrehen?
  
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Di, 07. Februar 2012, 21:18
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Autor Thema: Helmholtzer umdrehen?  (Gelesen 2015 mal)
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Ydope
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« am: Mo, 26. November 2007, 14:58 »

Hi,

mir ist ja immernoch nicht 100% klar, wie ein Helmholtzresonator funktioniert, ob er nur den Schall absorbieren kann, der direkt das Loch trifft, oder irgendwie noch mehr.
Jedenfalls ist klar, dass er über Druck funktioniert.
Daher meine Frage: hat jemand schon mal seinen HHer umgedreht, sodass das Loch in die Ecke zeigt (natürlich mit ein wenig Wandabstand), und verglichen ob es so nicht evtl. besser wirkt, weil die Masse des Masse-Feder-Systems dann in einem Gebiet ist, wo höhere Druckschwankungen herschen?

Gruß
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Barnie
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« Antworten #1 am: Mo, 26. November 2007, 17:19 »

Ich hab alle möglichen Aufstellungen ausprobiert. Wohin das Loch zeigt, war bei mir praktisch egal, die Unterschiede waren minimal.
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markus
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« Antworten #2 am: Di, 27. November 2007, 10:18 »

mal wieder entgegen des winerschen einfachkeitstheorems smile : wie plattenschwinger stellt ein hh ein masse-feder-system dar. durch eine geeignete schallwelle zur schwingung angeregt, entsteht eine gegenphasige resonanzschwingung. die resonanzfrequenz ist dabei nur von der masse der luft in der tunnelöffnung und von der nachgiebigkeit der als feder wirkenden luft im innern des hh abhängig.

kann man hier schön simulieren: http://www.walter-fendt.de/ph11d/resonanz.htm

hh und plattenschwinger stellen also eigene schallquellen dar, die auch dann noch schallenergie abgeben, wenn gar keine erregerwellen mehr eintreffen. in wieweit dies praktischen einfluss hat weiss ich nicht. wird nur nie erwähnt.
« Letzte Änderung: Di, 27. November 2007, 11:02 von markus » Gespeichert
markus
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« Antworten #3 am: Di, 27. November 2007, 12:49 »

ach ja, die wirkung: die wirkung entsteht durch den phasenverschoben ausgesendeten schall des resonators, nicht durch das eingebrachte dämpfungsmaterial innerhalb des resonators. dies bewirkt lediglich eine dämpfung der resonanz. ausserdem lässt eine derartige dämpfung den resonator breiter wirken. die zugrundeliegende erhöhung des q-faktors kommt durch die erhöhung des dämpfungswiderstandes zustande.
« Letzte Änderung: Di, 27. November 2007, 13:01 von markus » Gespeichert
Ydope
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« Antworten #4 am: Di, 27. November 2007, 15:08 »

mal wieder entgegen des winerschen einfachkeitstheorems smile : wie plattenschwinger stellt ein hh ein masse-feder-system dar. durch eine geeignete schallwelle zur schwingung angeregt, entsteht eine gegenphasige resonanzschwingung. die resonanzfrequenz ist dabei nur von der masse der luft in der tunnelöffnung und von der nachgiebigkeit der als feder wirkenden luft im innern des hh abhängig.

Das ist definitiv nicht richtig.
Sowohl die Platte eines Plattenschwingers, wie auch die Luftmasse im Loch des HHers schwingen mit der Luftschwingung mit. Wie eine Schaukel, die immer unten in Bewegungsrichtung angestoßen wird, wird die Masse von der periodischen Luftschwingung synchron angestoßen.
Beim Plattenschwinger hatten wir diese Diskussion auch neulich schon mal irgendwo und da finde ich es auch noch offensichtlicher.
Dass sich das System genau umgekehrt bewegt, widerspricht sämtlichen physikalischen Grundgesetzen. Das Applet ist insofern auch irreführend, da der Impuls ja immer auf die Masse selber wirkt, nicht auf das andere Ende der Feder.

Zitat
hh und plattenschwinger stellen also eigene schallquellen dar, die auch dann noch schallenergie abgeben, wenn gar keine erregerwellen mehr eintreffen. in wieweit dies praktischen einfluss hat weiss ich nicht. wird nur nie erwähnt.
Dem stimme ich zu, daher sind die Systeme ja auch gedämpft, sonst würden sie nachhallen und wären kontraproduktiv.
Übrigens vermindet sich das 'Q' durch Dämpfung und nicht umgekehrt.

P.S. Ich weiß dass es haufenweise Links zu dem Thema gibt, wo es falsch dargestellt wird, daher bitte denk noch mal über den Vorgang nach, bevor du einen dieser Links als Nachweis präsentierst.
« Letzte Änderung: Di, 27. November 2007, 15:15 von Ydope » Gespeichert

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markus
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« Antworten #5 am: Di, 27. November 2007, 15:38 »

Das Applet ist insofern auch irreführend, da der Impuls ja immer auf die Masse selber wirkt, nicht auf das andere Ende der Feder.

also noch mehr physik, als im fendt-applet geht nicht. schalt mal auf "diagramm elongation" und gebe als kreisfrequenz 3,2 an. man sieht, wie sich die resonanz ausbildet, obwohl erreger und masse phasenverschoben zueinander schwingen.

ich lasse mich gerne bzgl. der richtigkeit des systems, das ein plattenschwinger oder hh darstellt, belehren. wie kann man das darstellen?

p.s. die wechselwirkung zw. dämpfung und q-faktor habe ich tatsächlich falsch herum beschrieben. richtig ist: je mehr dämpfung, umso kleiner q, umso grösser die bandbreite.
« Letzte Änderung: Di, 27. November 2007, 15:46 von markus » Gespeichert
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« Antworten #6 am: Di, 27. November 2007, 17:59 »

Hallo,



ich hatte ja mal einen 250 L Reso im Raum (mittig, hinter dem Hörplatz). Dort ergab die Variante mit den Löchern Richtung Wand das schlechteste Ergebnis.
Das mit der gegenphasigen Schallabgabe erscheint mir (in Anbetracht der bei mir erzielten Ergebnisse) eigentlich immer logischer. 
Ein gänzlich unbedämpfter HR hat die grösste Auswirkung auf den Pegel der Resonanzfrequenz am Hörplatz. Je mehr bedämpft wird, desto geringer wird der Einfluss auf den Pegel.
Diese Tatsache lässt doch eigentlich die Schlussfolgerung zu, dass das, was aus den Öffnungen des Resos kommt, die eigentliche Ursache für seine Wirkung ist, oder?

Ich hatte meine Gedanken dazu ja schon mal niedergeschrieben.

http://www.casakustik.de/forum/index.php/topic,66.msg709.html#msg709

Das würde auch die Tatsache erklären, warum eine Aufstellung mit den Öffnungen zur Wand nicht so gut funktioniert.
Bin ja kein Physiker, der den Geschehnissen fachlich auf den Grund gehen kann.

Das ein Plattenreso auch eine Art Schallerzeuger ist, mag sein. Doch muss seine Wirkung um einiges geringer ausfallen, als die eines HR.
Ich habe durch den Einsatz eines Plattenresos noch nie eine Veränderung im Amplitudenfrequenzgang messen können. Warum?
Immerhin befinden sich inzwischen 7 Stück auf 20 m²....
Deckt man dagegen die Öffnungen eines HR ab, kann man die Pegelveränderung im Raum sofort messen und auch hören.
Ich vermute einfach mal in den Raum hinein, dass die Verluste beim Plattenreso durch die Umwandlung in Bewegungsenergie den Hauptteil der Wirkung ausmacht. Die Platte als Membran (zur Schallerzeugung) viel zu träge und verlustbehaftet (innere Dämpfung), um merklichen Einfluss in Form von Schallerzeugung zu haben.
Ich denke, man kann die beiden Resonatorenvarianten nicht miteinander vergleichen. Die gemeinsame Wirkungsweise durch die Existenz eines Feder-Masse-Systems wird durch die Tatsache gemindert, dass der HR ein offenes Gehäuse hat, der PS eben geschlossen ist.

Könnte man die Phasenlage nicht messen?
Zum Beispiel einmal einen Meter vor dem Resonatorhals, und einmal direkt davor?

Und könnte man den Thread nicht eigentlich an den o.g. anhängen? Ist doch im Prinzip der gleiche Inhalt....



Grüsse Andy
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« Antworten #7 am: Di, 27. November 2007, 20:26 »

die hohe wirkung eines hh lässt sich m.e. nicht durch energievernichtung im resonator erklären. durch die zum erreger phasenverschobenen energieabstrahlung des hh jedoch schon. ich bin jedoch gerne bereit mich vom gegenteil überzeugen zu lassen.
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« Antworten #8 am: Di, 27. November 2007, 20:47 »

die hohe wirkung eines hh lässt sich m.e. nicht durch energievernichtung im resonator erklären. durch die zum erreger phasenverschobenen energieabstrahlung des hh jedoch schon. ich bin jedoch gerne bereit mich vom gegenteil überzeugen zu lassen.

War doch meine Rede....

Nur irgendwie ist auf den einschlägigen Seiten davon nie was zu lesen (jedenfalls auf denen, die ich kenne).
Das erste Mal habe ich in der "Recording" davon gelesen.

Von Problemen bezüglich verlängerten Nachhalls bei unbedämpften Resos war dort aber auch keine Rede.



Grüsse Andy
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« Antworten #9 am: Di, 27. November 2007, 20:57 »

wollte dir auch nicht widersprechen zwinkern wollte vielmehr ydope etwas anstacheln, uns das mal richtig zu erklären  engel
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Ydope
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« Antworten #10 am: Di, 27. November 2007, 21:08 »

Hi,

also das Applet ist einfach ein anderer Sachverhalt als bei unseren betrachteten Systemen, denn der Impuls wirkt ja bei uns immer direkt auf die Masse und nicht auf das andere Ende der Feder. Der Hh muss ja auch so gebaut sein, dass die Wände stabil sind und nicht der ganze Kasten pulsiert.

Nochmal beim Plattenschwinger: Da kann man sich das doch wie die Schaukel vorstellen: Deren Resonanzfrequenz ist durch die Länge der Aufhängung definiert. Wenn man periodisch in der richtigen Frequenz anschubst, schwingt sie genau mit Erregung mit. Dass sie genau umgekehrt schwingt, ist nicht möglich. Auch von den Energiegesetzen her ist eine Umkehrung nicht vorstellbar. Die Energie soll erst dazu führen, dass die Membran umgekehrt zur Anregung oszilliert und dann soll diese umgekehrte Anregung wiederum die Anregung selber auslöschen. Das kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen, da es m.E. nicht mit Newton vereinbar ist.
Gut vorstellbar ist aber, dass die Membran vom Schall in Schwingung versetzt wird und dass so die Schallenergie in die Bewegungsenergie umwandelt wird. Wenn nun das System gedämpft wird, kostet es konstant Energie, die Membran in Bewegung zu halten und der Schall wird letztendlich von der Membran aufgefangen. Wie soll ich es sonst erklären?

Beim HH kann ich es mir analog vorstellen, dass die Masse im Loch mitschwingt, und dass eine Welle, die genau auf das Loch trifft dann analog gebremst wird. Nur stellt sich dann die Frage, wie die Dinger bei einem kleinen Loch überhaupt merklich funktionieren und ich würde daraus auch schließen, dass ein HH effektiver wird, je größer man die Lochoberfläche im Verhältnis zur Lochlänge macht. Da ist aber auf der Punkt, wo mein Verständnis nicht mitkommt, denn ein HH mit kleinem Loch funktioniert ja auch, obwohl die effektive Fläche so klein ist. Also wirkt der HH wohl auch auf einen Bereich, der größer als die Lochfläche ist, wofür ich leider keine Erklärung habe, trotzdem bleibt die Anti-Schall-Theorie mit umgekehrter Resonanz aus genannten Gründen unplausibel.

Andy, hast du schonmal zwei Löcher vs. eines bei gleicher Resonanzfrequenz ausprobiert, oder großes Loch vs. kleines? Gab es da Unterschiede in der Effizienz?
Eine Erklärung für das Pegel vs. Nachhall-Syndrom hab ich leider auch nicht.
Mit zwei Mikros könnte man die Phasenlage wohl vergleichen.
Warum ein Umdrehen des Resos nicht zu funktionieren scheint kann natürlich auch daran liegen, dass dann das Gehäuse im Weg ist und einfach weniger Schall beim Loch ankommt.
Diesen Thread kannst du gerne anhängen wo du es für sinnvoll hältst.  wink

Wie gesagt, beim HH bleiben mir noch immer einige offene Fragen...  lolwech

Gruß
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« Antworten #11 am: Di, 27. November 2007, 21:38 »

Kennt jemand von euch "Fridolin Mechel"?

Ich denke, sein 1. Band wäre diesbezüglich recht interessant....

http://www.amazon.de/Schallabsorber-Bd-1-%C3%84u%C3%9Fere-Schallfelder-Wechselwirkungen/dp/3777604259/ref=sr_1_4?ie=UTF8&s=books&qid=1196195152&sr=1-4


@ Julius

Ich hatte bei dem ersten Reso Schwierigkeiten mit der Abstimmung. Das Ding hatte zum Schluss mehr Löcher als ich Raummoden habe smile
Ich glaube, es war kein grosser Unterschied,muss mal im HF kramen....hatte dort ein paar Messungen eingestellt.

Davon abgesehen....es wird ja jeder Öffnung ein gewisses Absorptionsfeld zugeschrieben. Das heisst für mich, je mehr Öffnungen auf eine gewisse Fläche verteilt, desto besser die Absorption. Wenn eine Kiste eine Höhe von 1 m hat, würde ich da lieber 2 kleine Löcher mit kurzer Öffnung, als ein grosses mit langer Öffnung.

Zu keinem raumakustischen Hilfsmittel findet man mehr wiedersprüchliche und unterschiedliche Aussagen im Netz  rolleyes
Schon daher wäre eine Klärung nett.
Mein Geschreibsel waren ja nur Überlegungen. Zumindest war das die einzige Sache, die mir das Phänomen bedämpft/unbedämpft erklärbar machte.



Grüsse Andy
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« Antworten #12 am: Di, 27. November 2007, 23:16 »

Kennt jemand von euch "Fridolin Mechel"?

Ich denke, sein 1. Band wäre diesbezüglich recht interessant....
Das sieht tatsächlich so aus, als müsste es die genaue Antwort enthalten. MIt 120 Euro allerdings nicht gerade ein Schnäppchen. Mal schauen ob es eine Bibliothek gibt, die das hat.

Zitat
Zu keinem raumakustischen Hilfsmittel findet man mehr wiedersprüchliche und unterschiedliche Aussagen im Netz  rolleyes
Schon daher wäre eine Klärung nett.

Wem sagst du das...  hammeraufkopf hammeraufkopf

Gruß
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« Antworten #13 am: Mi, 28. November 2007, 09:56 »

alles muss man hier selber machen  heul hab mir in der uni folgendes bestellt:
http://www.amazon.de/Schallabsorber-Schalldämpfer-Innovative-Akustik-Prüfstände-VDI-Buch/dp/3540403302/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1196240066&sr=11-1

ydope: klar kann es nicht sein, dass die masse exakt gegenphasig zum erreger schwingt. aber man sieht ja im applet, wie nach einem einschwingvorgang, eine verschobenphasige anregung (90°?) trotzdem zur resonanzkatastrophe führt. richtigkeit des zugrundeliegenden modells hin oder her.
aber wir werden ja sehen, was der herr fuchs dazu schreibt.
« Letzte Änderung: Mi, 28. November 2007, 10:08 von markus » Gespeichert
Ydope
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« Antworten #14 am: Di, 12. Februar 2008, 14:51 »

Was hat der Fuchs denn zur dieser Frage nun geschrieben?
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