Kleinen Raum optimieren - Membranabsorber

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Hatake211
Neuling

#1 erstellt: 16. Mrz 2014, 16:38

Hi,

In wie so vielen Threads dreht sich dieser um die akustische Optimierung meines Hörraums (= Wohnzimmer). Hintergrund ist natürlich die Elimination störender Raummoden.

Die Recherche in anderen Threads und dem Netz wirft aber mehr Fragen auf als sie beantwortet. Insbesondere bei der Berechnung der Gegenmaßnahmen scheint man sich nicht einig zu sein.

Bislang habe ich diese nach Gehör (und einer Test-CD mit versch. Frequenzen) sowie einer einfachsten Messung mit einem "skype"-Mikrofon ermittelt: 45Hz und 145Hz. (passt nicht ganz zu reinen Mathematik: 40,64Hz).
Doch wie gehe ich weiter vor? Spart man bei Messelektrik an der falschen Stelle? (Vorschläge gibt es ja in ja allen Preislagen)

Desweiteren Scheinen sich Membranabsorber aus ca. 3mm dicker Hartfaserplatte etabliert zu haben. Warum? Gipskatonplatten scheinen mir wegen der größeren Masse besser geeignet zu sein für optisch unsichtbare Verkleidungen.

Mathematisch ergibt sich ein Absorber mit einem Luftschichtdicke von 3.15cm und einer Masse von 5.4kg/m² (GKBI mit 6.5mm, und der Formel f0=1/2*PI*Wurzel[{(1,4*10^5*(1/a)}/m] )

Das klingt für mich viel attraktiver als ein störender Holzkasten.

Weiterhin muss die Membran biegeweich sein. Eine 6.5mm GK-Platte hat eine Grenzfrequenz von 2275 Hz und müsste damit biegeweich sein. Eine Hartfaserplatte mit 3.2mm und einer Grenzfrequenz von 1056 Hz ist weit darunter!

Irgentwas scheine ich zu übersehen! Kann mir dabei jemand bitte helfen?

Schöne Grüße aus Wü

Max

SonnyTucson
Hat sich gelöscht

#2 erstellt: 16. Mrz 2014, 20:04

Irgentwas scheine ich zu übersehen! Kann mir dabei jemand bitte helfen?

Hi Max,

ich habe mir die Grenzfrequenzen für GK-Platten und Hartfaserplatten in den verfügbaren Diagrammen (z.B. nach Gösele) angeschaut. Für die HDF-Platten stehen weit höhere Werte in den Tabellen, als die von dir angegebenen 1056Hz. Diese gelten eher für ein 3cm dicke Platte, nicht für 3,2mm! Für eine 7mm dicke HDF-Platte beträgt die Grenzfrequenz ca. 5000Hz, daher ist sie als biegeweich anzusehen.

Gipskatonplatten scheinen mir wegen der größeren Masse besser geeignet zu sein...

Gipskartonplatten haben eine vergleichbare Dichte (700-800kg/m³) und somit auch Flächengewicht wie Hartfaserplatten (ca. 800kg/m³)!

Daher werden für Plattenschwinger auch meistens HDF-Platten benutzt. Für großflächige Konstruktionen wie z.B. Trennwände (hier als Membranabsorber) sind Gipskartonplatten natürlich zu bevorzugen, aber die Verwendung der üblichen 12mm dicken Platten und der oft sehr steifen Anbindung an die Unterkonstruktion behindert doch eher eine Funktion als Plattenschwinger.

Viele Grüße
Guido

Hatake211
Neuling

#3 erstellt: 16. Mrz 2014, 21:20

Hallo,

Die Diagramme nach Gösele kenne ich nicht. Ich habe meine Informtationen aus den Scheider Bautabellen. Ist dort nur sehr komprimiert dargestellt ( Tafel 3.50a falls es von Interesse ist ) Sind dort auch detailiertere Informationen zu GK-Platten verzeichnet?
Im Schneider gibt es nur eine Konstante fg die noch mit der Materialdicke zu multiplizieren ist. (daher 2275Hz für 6.5mm GK-Formplatten)

Gipskartonplatten haben eine vergleichbare Dichte (700-800kg/m³) und somit auch Flächengewicht wie Hartfaserplatten (ca. 800kg/m³)!

Das ist mir ja noch garnicht aufgefallen! Ich habe bisher immer auf die kg/m² geachtet.(Hätte mir ja auffallen können ... )

Da ich eine möglichst flache und unsichtbare Konstruktion anstrebe bin ich auf GK gekommen. Scheine mir dann mehr Gedanken um die Unterkonstrktion machen zu müssen... Gibt es dazu vll schon Erfahrungen?

Grüße
Max

[Beitrag von Hatake211 am 16. Mrz 2014, 21:21 bearbeitet]

SonnyTucson
Hat sich gelöscht

#4 erstellt: 17. Mrz 2014, 10:14

Hi Max,

die Grafik nach Gösele habe ich gerade hier gefunden

http://www.delta-q.d..._schall_juni2004.pdf, siehe Seite 34.

Eine flachere Konstruktion ist mit Gipskarton eher nicht möglich. Leider scheint eine Auslegung auch komplizierter zu sein, da die Literatur davon spricht, daß die Biegesteifigkeit der Platte von der Faserrichtung abhängt. Die GK-Platten haben in Längs- und Querrichtung deutlich andere Eigenschaften!

Ich habe bisher immer auf die kg/m² geachtet.

Aber für das Flächengewicht gilt doch das Gleiche wie für die Dichte!?

Scheine mir dann mehr Gedanken um die Unterkonstrktion machen zu müssen... Gibt es dazu vll schon Erfahrungen?

In den Foren habe ich schon viele widersprüchliche Meinungen zu Membranabsorbern gelesen, die meisten krankten an der falschen Auslegung/Konstruktion. Viele vergessen, da die allgemeine Formel zur Berechnung der Resonanzfrequenz, die im Internet herumgeistert (Fres=50/wurzel d*m) nur für ideale Bedingungen aufgestellt wurde. Am besten wäre das Studium der Fachliteratur. Hier würde ich mal nach dem 'BBC Guide to Acoustic Practice' suchen oder bei Google Books die entsprechende akustische Literatur herausfiltern.

Grüsse
Guido

Hatake211
Neuling

#5 erstellt: 19. Mrz 2014, 11:52

Hi,

Danke für den Link! Du hast aber Recht GK-Platten haben unterschiedliche Charakteristika je nachdem ob parallel oder rechtwinklig zur Herstellungsrichtung gemessen wird.
Für mich ist ja dann ja "nur" der Einfluss auf die Biegesteifigkeit von Bedeutung. Dieser scheint aber in der Formel zur Berechnung der Grenzfrequenz keine Rolle zu spielen (bzw. kürzt sich raus). Dicke und Rohdichte von GK ist bekannt und den E-Modul kann ich vermutlich von der 12,5mm Platte auf "meine" 6.5er übertragen.

Wenn ich mich recht entsinne müssten sich die Abmessungen der Absorberfläche, mittels der äquivalenten Absorptionsfläche und dem Absorptionsgrad des Absorbers errechnen lassen. Ich habe aber bislang noch keinen Hinweis darauf gefunden wie man den Absorptionsgrad eines Membranabsorbers errechnet. Lässt sich das nur experimentell feststellen (Konstruktion etc ...) ?

Ich sehe schon dass die korrekte Bemessung mehr Fragen aufwirft als ich momentan Antworten geben kann und auf jedenfall noch einiges gerechnet werden muss... Auf Verdacht will ich nämlich nichts bauen.

Der nächste sinnvolle Schritt ist sicherlich eine belastbare Messung sowie das Studium der Fachliteratur (obwohl eine theoretische Betrachtung sicher auch interessant wäre).
Im BBC Guide scheinen ja Konstruktionsbespiele zu sein. Mal genauer nachlesen ...

Schöne Grüße
Max

Hatake211
Neuling

#6 erstellt: 23. Mrz 2014, 19:20

Hi,

nun ich habe eine Messung vorgenommen! Mit dem Ergebnis dass meine bisherige Planung recht hinfällig ist.
Messung 1 zeigt den Raum ohne akustisch wirksame Einrichtung. Ledercouch vor verputzer KS-Wand. Deutliche Mode bei 45Hz und lange Nachhallzeit.
Messung 2 ist mit einem ersten Veruch einer Verbesserung: Couch etwas von der Wand abgerückt und etwa 1.6 m² locker Bestückte Bücherregale (hier zum Test Billy). Mit geringem Erfolg!

Die vorhergenannte Mode bei 145Hz ist gar keine echte. Sie ist wohl subjektiv dadurch entstanden, dass die Nachbarfrequenzen deutlich leiser sind. Eine dünne Vorsatzschale als Plattenschwinger, der auf f0=145 Hz getrimmt ist, wäre also genau das Falsche.
Einen Plattenschwinger der auf 45 Hz abgestimmt ist wird mir allerdings zu dick und hat schlimme Auswirkungen auf den WAF.

Der aktuelle Maßnahmenkatalog sieht also wie folgt aus: Mehr Regale zur diffusion des Schalles. Etwa 2.4m² und dann bei Bedarf ca 20cm tiefe Helmholtzresonatoren hinter der Couch mit etwa 120 Liter Volumen.
Die Öffnung müsste allerdings nach oben gerichtet sein (oder ganz unten am Boden) um nicht von der Couch völlig verdeckt zu sein. Hat das einen Effekt auf die Wirksamkeit des Resonators?

Schöne Grüße

Max

GIKacoustics
Ist häufiger hier

#7 erstellt: 27. Mrz 2014, 01:35

Hi Max,

ein paar Gedanken zum Thema Membranabsorber:

Oft reicht es völlig mit Breitbandabsorbern zu arbeiten um den Raum akustisch zu optimieren. Membranabsorber aber müssen immer möglichst genau an der Stelle platziert werden, an welcher sich der Druck aufbaut. Dies ist oft nicht oder nur umständlich möglich. Spezifische Lösungen wie Helmholzresonatoren sind eher Teil des Feinschliffs und oft nicht wirklich nötig.

AVD
Stammgast

#8 erstellt: 27. Mrz 2014, 02:00

Deiner Intention und deiner Messung zufolge würde ich auch einen Helmi bauen.
Er sollte halt recht weit im Eck stehen, welche Anordnung der Öffnung bei dir effektiver
ist musst du wohl ausprobieren.