Wie aus Membranfläche und -Hub Schalldruck errechnen?

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TG_Steve
Stammgast

#1 erstellt: 21. Nov 2008, 11:12

Hallo,
aus schulischem Anlass würde es mich interessieren,
wie man aus der Membranfläche und dem Membranhub den Schalldruck eines Lautsprechers errechnen kann!

Am besten wäre eine verständliche Erklärung abgeleitet aus den Standardformeln
oder eine fertige Formel mit Quellenangabe.

Danke schonmal im Voraus!

MfG Steve

TG_Steve
Stammgast

#2 erstellt: 22. Nov 2008, 18:36

Hallo,

hier meine Kenntnisse:

Bei halber Frequenz muss sich der Membranhub vervierfachen, um den selben Schalldruck zu erzeugen.
Bei doppelter Entfernung halbiert sich der Schalldruck.
Die doppelte Membranfläche sorgt für doppelten Schalldruck bei gleicher Auslenkung.
Die Umrechnung in db ist kein Problem.

Aber wie bringt man das alles zusammen?
Und eine große Unbekannte bei der Einbringung in die Formel bleibt noch: der Luftdruck!

P = Auslenkung x Frequenz² x Membranfläche / Abstand
Nur wie kommt der Luftdruck oder die Dichte der Luft ins Spiel?

Mir brummt der Schädel...

MfG Steve

richi44
Hat sich gelöscht

#3 erstellt: 25. Nov 2008, 12:25

Zwei Dinge:
Im Grunde kannst Du als Basis das zu verschiebende Luftvolumne nehmen. Das bedeutet, dass bei einer Frequenz von 100Hz und einem Schalldruck von 90dB in 1m Abstand, kugelförmiger Abstrahlung und reflexionsfreiem Raum (im Freien, 20m über Boden) sowie Normalluftdruck und -Temperatur ein Verschiebevolumen von 25 Kubikcm nötig ist.
Diese Grundlage lässt sich aus den verschiedenen Formeln und Angaben ableiten, die in der Akustik verwendet werden.
Jetzt ist es richtig, dass 20dB mehr Schalldruck ein 10faches Verschiebevolumen verlangen und eine Halbierung der Frequenz eine Vervierfachung des Verschiebevolumens bedeuten. Ich habe mir dazu einfach mal eine Tabelle zusammengestellt, Du kannst aber die jeweiligen Volumina auch einzeln berechnen.
Und es ist auch kein Problem, aus diesem Volumen den Hub bezw. die Membranfläche abzuleiten.

Das zweite ist der Einfluss von Raum und Luft.
Dazu gibt es ebenfalls Formeln und Angaben (Wikipedia usw.), wie sich der Luftdruck und die Dichte als Folge der Temperatur auswirkt. Und es gibt auch Formeln, wie weit die Reflexion im Raum den Pegelabfall mit der Distanz verändert.

Letztlich bekommst Du also die Tabelle mit dem Verschiebevolumen im Verhältnis zu Schalldruck und Frequenz sowie einen Korrekturfaktor für den Hall des Raums und einen für die Luftdichte. Dies ergibt dann das konkrete Verschiebevolumen, aus welchem Du Hub / Membranfläche bestimmen kannst.

Andriano
Hat sich gelöscht

#4 erstellt: 04. Jan 2009, 16:05

Tag,
ich glaube ich habe die Tabelle die richi44 erstellt hat, da ist sie:

http://img132.imageshack.us/img132/755/tabellenk3ur2.gif

Gruß
TG Andi

richi44
Hat sich gelöscht

#5 erstellt: 04. Jan 2009, 17:59

Genau, das ist sie.

TG_Steve
Stammgast

#6 erstellt: 05. Jan 2009, 00:19

Hallo,

danke, dass ihr euch noch an meinen Thread erinnert habt

Die Tabelle ist nicht schlecht, nur der vollkommen falsche Frequenzbereich (für mich ist ab etwa 500Hz interessant), wobei man das ja weiter hochrechnen könnte.

Habe nach sehr langer Suche selbst etwas entdeckt:

http://www.linkwitzlab.com/x-sb80-3wy.htm

In diesem Aufsatz beschreibt der werte Herr Linkwitz auf dem 3. Bild des Links, welcher Schalldruck sich im Freifeld bei einem Rundstrahler in Abhängigkeit von Auslenkung, Frequenz, Membranfläche und Abstand von der Schallquelle sich ergibt.
Wenn man das Ganze vom Schalldruck in den Schalldruckpegel umrechnet sollte es reichen.

MfG Stefan

Hoppenstett
Ist häufiger hier

#7 erstellt: 07. Mrz 2009, 00:52

Hallo.
Habe zufällig noch ein SW-Programm hierfür gefunden. Damit geht es noch einfacher. Unter:
- Maximaler Schallpegel eines Chassis