Raumakustik bei einem langem Raum mit Kappengewölbe

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remresfranz
Schaut ab und zu mal vorbei
#1 erstellt: 27. Jun 2015, 15:52
Hallo,

Ich würde Fragen wie es sich mit der Raumakustik bei einem ziemlich langem Raum mit Kappengewölbe verhält, jetzt wären noch konstruktive Akustikmaßnahmen möglich.

Raum: Ehemaliger Schweinestall ca. über 200 Jahre alt voll gemauert (Vollziegel) 35cm dicke Wände

Maße des Raumes:

Länge: 9.75m
Breite: 2.50m

Höhe bis zum Doppel T-Trägers der Gewölbe: 2.10m
Höhe bis zum Kreishälfte des Gewölbes: 2.30m
Spannweite eines Gewölbes (von Doppel T-Träger Mitte bis Doppel T-Träger Mitte gemessen): 1.10m

Bei der Sanierung wird denke ich mal eine neue Betondecke auf den Boden aufgebracht mit E-Strich

Wie sollen die Wände Verputzt werden? -ich denke mal das weicher Kalkputz sich positiv auf die Raumakustik auswirken würde als Harter Zementputz, allerdings benötigt Reiner Kalkputz eine halbe Ewigkeit zum Aushärten daher werde ich wohl einen Kompromiss eingehen müssen und doch ein bisschen Beschleuniger (Zement) dazu mischen müssen.

Verbesserungsvorschläge sind Erwünscht

Der RaumDer RaumDer Raum
bob2
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 27. Jun 2015, 16:33
Hallo,

was zum Nachlesen.....

Noch mehr auftragen, bei 2,10m Höhe?????


http://www.baubiologie.de/downloads/kalkputzregeln.pdf
remresfranz
Schaut ab und zu mal vorbei
#3 erstellt: 27. Jun 2015, 18:03
Die 2.10m Höhe sind ja auch nur bis zu den Doppel-T Trägern und die werden nicht verputzt

Mein Vater und ich wissen auch wie man Putze herstellt, da mein Opa Landwirt war und Zimmerer, zwar kein Mauerer aber das was er an die Außenfassade geschmissen hat hält auch schon über 40 Jahre
Außerdem hat er ein Haus gebaut in dem wir jetzt wohnen.

Die PDF von dir Funktioniert übrigens nicht


[Beitrag von remresfranz am 27. Jun 2015, 18:05 bearbeitet]
bob2
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 27. Jun 2015, 20:02
Hallo,

Link funktioniert einwandfrei,wenn ihr Bescheid wisst, dan mal Los. Klar wenn ihr nur 1,65m Groß seid reicht es....
freibürger
Inventar
#5 erstellt: 27. Jun 2015, 21:06
n´Abend!

Puh, wo fange ich an?
Zunächst mal, ob Zement- oder Kalkputz ist den Schallwellen vollkommen egal.
Putz ist schallhart, du wirst in jedem Fall mit Reflexionen rechnen müssen.
Warum nicht den Stein sichtbar lassen?
Andere Menschen bauen sich mühsam Steinwände, wegen der Optik.
Alten Putz runter, mit ner Drahtbürste, natürlich maschinell, den Stein reinigen und
die Mörtelfugen mit nem Tiefengrund stabilisieren, damit es nicht rieselt.
Das hat außerdem den Vorteil, das die nun unregelmäßige Oberflächenbeschaffenheit wie ein Diffusor wirkt.

Das Hauptproblem welches du haben wirst, sind die Raummoden. Wobei aufgrund der Kappendecke, weil nicht parallel
zum Boden, nicht viel zu erwarten ist.
Das Problem ist m.E. die Mode auf die Raumlänge. Die Hauptmode liegt bei ca 35Hz.
Dann das ganzzahlige Vielfache davon, also 70 Hz und 140 Hz.
Das liegt dann ziemlich genau bei der Mode von 136Hz die du durch die Raumbreite zu erwarten hast und summiert sich somit.
Das wird dir deinen Bass ziemlich zumatschen.
Eine Möglichkeit sehe ich darin eine der schmalen Wände aus der Parallele zu nehmen. Mindestens 15° sollten es sein.

Nun weiß ich nicht, was du für Ansprüche hast. Einfach nur Musik hören oder schon ambitioniertes HiFi.
In letzterem Fall wirst du allenfalls ein Stereodreieck mit der Seitenlänge von 2m aufbauen können.
Da wirst du mit richtigen 3Wege Männerboxen nicht glücklich werden.
Kleine kompakte für das Nahfeld optimiert sind dann eher die erste Wahl.
So hatte ich es in meinem ersten Hifi-Zimmer auch gemacht. Dieser war 5m lang bei sonst gleichen Maßen.
Dann ausprobieren wo auf der Länge die Boxen am besten stehen. Wahrscheinlich irgendwo zwischen einem Drittel und der Hälfte der 9,75m.

Hoffe geholfen zu haben, obwohl sich wahrscheinlich eher mehr Fragen auftun.
Gruß aus FR
Peter
remresfranz
Schaut ab und zu mal vorbei
#6 erstellt: 27. Jun 2015, 22:08
Blanke Steine kommen leider nicht infrage da das Mauerwerk aufgrund seines Alters komplett Besch*ssen aussieht und wir viel reinflicken müssen, wir könnten eventuell Häufchenputz raufmachen, das heißt Putz an Wand werfen, aber nicht verreiben, das gibt dann eine Schuppenform
(war in Bayern bei uns vor Jahren mal Mode, aber nicht lange da die Wände extrem schnell versifften und man beim Weissen nicht froh wurde da man so viel Kalk brauchte, ist auch Materialaufwändiger)

Der Raum wird zum Partyraum ausgebaut und es kommen schon mal 40-60 Leute.

Dann käme noch die Frage mit der Anlage, ich hätte mir diese PA-Anlage vorgestellt (Hifi wirds bestimmt nicht wir müssen beim sanieren schon so viel Geld in die Hand nehmen):
http://www.thomann.de/de/the_box_cl_106_112_mkii_power_bundle.htm

Alternativ käme noch Selbstbau in Frage.. Werkzeug und Material sind ja im Überfluss vorhanden allerdings habe ich eben hinten und vorne keine Ahnung von Akustik (und lautsprecherchassis müsste ich mir auch halt kaufen.)


Welchen Boden sollte ich reinmachen da geschliffener und lackierter E-Strich Akustisch nicht so bombe sein soll da er so stark reflektiert, dann kommt noch die Decke hinzu die wegen den Rundungen ja angeblich worst-case sein soll

Kann mir mal jemand das mit den Raummoden und Stehenden Wellen erklären.

Und wieso ich eine Seitenwand aus der Paralelle nehmen soll?

Warum ist aufgrund des Kappengewölbes nicht viel zu erwarten ?

Mfg Alexander


[Beitrag von remresfranz am 27. Jun 2015, 22:17 bearbeitet]
freibürger
Inventar
#7 erstellt: 27. Jun 2015, 22:28
Hallo Alexander.

Moden sind stehende Wellen im Raum, die machen einen Dröhnbass.
Stehende Wellen bilden sich zwischen parallel zueinander stehenden Wänden aus.
Die Oberfläche der Kappendecke steht konstruktionsbedingt nicht parallel zum Boden.
Das mit dem "aus der Parallele nehmen" sollte sich nun von selbst erklären.
Dein Raum hat knapp 25qm und da sollen 60 Leute rein.
Was du baust hat mein Vater in meiner Jugend als Pressluftschuppen bezeichnet.
Im Grunde ist es da gerade egal was du machst.
Hauptsache laut und Party.

Ich bin dann hier mal raus.
Lieben Gruß Peter
Klaus-R.
Inventar
#8 erstellt: 28. Jun 2015, 06:37
Hallo Peter,


freibürger (Beitrag #5) schrieb:
Das Problem ist m.E. die Mode auf die Raumlänge. Die Hauptmode liegt bei ca 35Hz. Dann das ganzzahlige Vielfache davon, also 70 Hz und 140 Hz. Das liegt dann ziemlich genau bei der Mode von 136Hz die du durch die Raumbreite zu erwarten hast und summiert sich somit. Das wird dir deinen Bass ziemlich zumatschen.


Ob und in welchem Masse die Moden angeregt werden, hangt von der Position der Lautsprecher ab. Stehen sie im Druckminimum der Mode, passiert gar nichts bis wenig.

Ob und in welchem Masse eine angeregte Mode wahrgenommen wird, hängt von der Position des Hörers ab. Steht er im Druckminimum der Mode, hört er gar nichts bis wenig.

Die reine Betrachtung der Modenfrequenzen ohne Berücksichtigung der Positionen von Schallquelle und Hörer führt also zu nichts. Ausserdem muss die Musik die entsprechende Frequenz enthalten, ansonsten passiert auch nichts.

Klaus
Klaus-R.
Inventar
#9 erstellt: 28. Jun 2015, 06:52
Hallo Alexander,


remresfranz (Beitrag #6) schrieb:
Kann mir mal jemand das mit den Raummoden und Stehenden Wellen erklären.

Und wieso ich eine Seitenwand aus der Paralelle nehmen soll?


Stehende Wellen entstehen bei allen Frequenzen durch Überlagerung einer zur Wand hinlaufenden Schallwelle mit ihrer Reflexion, wobei an der Wand als dichterem Medium ein Phasensprung von 180° stattfindet. Bei der Überlagerung der beiden gegenläufigen Wellenzüge addieren sich die Amplituden, und es kommt zu Anhebungen und Absenkungen bzw. Auslöschungen, wobei an der Wand immer ein Schwingungsknoten (der resultierende Welle) vorliegt, was gleichbedeutend mit einem Schalldruckmaximum ist. Die Nulldurchgänge, Minima und Maxima der resultierenden Welle sind stationär, d.h. sie bleiben am gleichen Ort innerhalb des Raumes, daher der Ausdruck „stehende Welle“.

Bei einander gegenüberliegenden Reflektoren, wie z.B, den Wänden eines Raumes, tritt Resonanz nur bei den Frequenzen auf, deren halbe Wellenlänge (sowie Viel-fachen davon) dem Abstand zwischen den Reflektoren entspricht, man spricht dann von Moden, im Falle eines Raumes heißen die jeweiligen Frequenzen Eigenfrequenzen des Raumes. Nur bei diesen Frequenzen kann der Fall auftreten, daß an beiden Wänden die hinlaufenden Wellen so auf die Wand auftreffen, daß sie dort einen Schwingungsknoten haben, was dazu führt, daß hinlaufende und reflektierte Welle identisch sind, so daß die Amplitude der resultierende Welle den größtmöglichen Wert erreicht.

Je nach Zahl der beteiligten Raumbegrenzungsflächen unterscheidet man zw. axialen Moden (zwei gegenüberliegende Begrenzungsflächen), tangentialen Moden (vier Begrenzungsflächen), obliquen Moden (alle sechs Begrenzungsflächen). Da an jeder Begrenzungsfläche Energie verloren geht, sind die axialen Moden die stärksten, gefolgt von den tangentialen und den obliquen.

Die Eigenfrequenzen der Axialmoden werden nach der Formel f = 343/2d berechnet (f = Eigenfrequenz in Hz, 343 = Schallgeschwindigkeit in Luft in m/s, d = Wand-abstand in m). Man sieht also, daß die größte Raumabmessung die niedrigste Eigenfrequenz bestimmt.

Wenn man sich jedoch lediglich die Eigenfrequenzen des Raumes anschaut, berücksichtigt man demnach die nur teilweise Anregung der Moden genauswenig wie die stark variierenden Schalldrücke der angeregten Moden am jeweiligen Hörplatz.

Nicht-rechteckige Räume, Räume mit nichtparallelen Wänden

Sobald man von der rechteckigen Raumform beginnt abzuweichen, unter Beibehaltung der Größe der Grundfläche, treten Änderungen der Modenfrequenzen auf.

Der hauptsächliche Unterschied zwischen rechteckigen und nicht-rechteckigen Räumen ist der, daß in nicht-rechteckigen Räumen axiale und tangentiale Moden nicht vorkommen, sondern nur die (dreidimensionalen) obliquen. Das Resultat ist eine regelmäßigere Modenverteilung als man in rechteckigen Räumen mit optimalen Abmessungen finden würde. Eine regelmäßige Modenverteilung verhindert das Auftreten von großen Spitzen oder Senken im Frequenzgang.

Auf Grund des unerwarteten Modenverhaltens nicht-rechteckiger Räume sind die üblichen Berechnungsverfahren, die lediglich die linearen Raumabmessungen als Parameter verwenden, nicht mehr gültig, die Modenfrequenzen sowie die Verläufe der Isobaren müssen für jeden inviduellen Raum gesondert mit Hilfe von z.B. Finite-Elemente-Verfahren berechnet werden.

Zum Thema nicht-rechteckige Räume habe ich eine Literaturauswertung angefertigt, die kann ich bei Interesse schicken. PN mit email-Addresse genügt.

Klaus
freibürger
Inventar
#10 erstellt: 28. Jun 2015, 08:56
Moin Klaus!



Klaus-R. (Beitrag #8) schrieb:


Die reine Betrachtung der Modenfrequenzen ohne Berücksichtigung der Positionen von Schallquelle und Hörer führt also zu nichts. Ausserdem muss die Musik die entsprechende Frequenz enthalten, ansonsten passiert auch nichts.

Klaus



wie ich schon (Beitrag #5) schrieb:

Dann ausprobieren wo auf der Länge die Boxen am besten stehen. Wahrscheinlich irgendwo zwischen einem Drittel und der Hälfte der 9,75m.




Gruß Peter
remresfranz
Schaut ab und zu mal vorbei
#11 erstellt: 28. Jun 2015, 11:30
Ja das mit dem dröhnendem Bass hab ich schön langsam satt, überall bei meinen Freunden haben alle die dickste PA-Anlage im quadratischem Raum und der Bass dröhnt so dass das Trommelfell mitschwingt, find ich im Gegensatz zu denen gar nicht geil und das will ich nun wirklich nicht in meinem Schuppen haben, einigermaßen in Ordnung sollte der Bass schon klingen

Wirkt die Kappendecke nicht irgendwie als Diffusor, weil es ja so viele sind oder verschlechtert sie das Klangbild jetzt maßgeblich?

Sry Leute, ich hab mich wohl gewaltig vermessen ,

Neue Maße in der Breite:
3.75m hinten
3.48m vorne

Wie sieht es jetzt mit den stehenden Moden aus? -weil die Wände ja aus der Parallele sind weil es damals vor 200 Jahren nicht so genau ging ?

Achja, Danke Klaus R. das du dir die Zeit nimmst so ein komplexes Thema mir näher zu bringen


[Beitrag von remresfranz am 28. Jun 2015, 11:33 bearbeitet]
Klaus-R.
Inventar
#12 erstellt: 28. Jun 2015, 13:36

remresfranz (Beitrag #11) schrieb:
Ja das mit dem dröhnendem Bass hab ich schön langsam satt, überall bei meinen Freunden haben alle die dickste PA-Anlage im quadratischem Raum und der Bass dröhnt so dass das Trommelfell mitschwingt, find ich im Gegensatz zu denen gar nicht geil und das will ich nun wirklich nicht in meinem Schuppen haben, einigermaßen in Ordnung sollte der Bass schon klingen.


Quadratischer Raum und möglicherweise wand- oder ecknah Aufstellung ist natürlich zuviel des Guten. Alle Moden haben an den Wänden und in den Ecken ein Schalldruckmaximum, bei dieser Aufstellung ist die Anregung am stärksten. Wenn man nicht anders stellen kann, dann den Pegel des Basstreibers runterregeln.



Wirkt die Kappendecke nicht irgendwie als Diffusor, weil es ja so viele sind oder verschlechtert sie das Klangbild jetzt maßgeblich?


Bei den Abmessungen wird die Decke vermutlich sowieso im Bassbereich als Diffusor wirken können. Wie sie sich klanglich auswirkt, wüßte ich nicht zu sagen.


Wie sieht es jetzt mit den stehenden Moden aus? -weil die Wände ja aus der Parallele sind weil es damals vor 200 Jahren nicht so genau ging ?


Ein bißchen aus der Parallele wird nicht viel bringen, das Modenmuster wird annähernd gleich bleiben, d.h. die Linien gleichen Schalldrucks verlaufen einigermassen parallel zu den Wänden, die Modenfrequenzen werden geringfügig von denen einen rechteckigen Raumes abweichen.

Klaus
remresfranz
Schaut ab und zu mal vorbei
#13 erstellt: 28. Jun 2015, 14:40
Wichtig wäre mir halt, dass der Bass ordentlich schiebt, ohne gleich zu dröhnen oder die höhen zu überlagern etc.

Welches The-Box System würdet ihr empfehlen?

Dieses: http://www.thomann.de/de/the_box_cl_110_118_mkii_basis_bundle.htm
mit einem 18" Sub (müsste ja normal mehr Tiefengang haben, dafür aber nicht so viel Schalldruck oder?)

Oder Dieses: http://www.thomann.de/de/the_box_cl_106_112_mkii_power_bundle.htm
mit den zwei 12" Subs (normalerweise ja mehr Schalldruck, dafür nicht so viel Tiefgang was aber bei mir sowieso nicht so wichtig sein wird es kommt eher das "Schieben" an)


[Beitrag von remresfranz am 28. Jun 2015, 15:47 bearbeitet]
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