Berechnung Plattenabsorber

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Mick_F
Stammgast
#1 erstellt: 08. Apr 2005, 11:03
Hallo,

kennt hier jemand die Gleichung zur Berechnung eines Plattenabsorbers? Ich habe im Web immer nur diese für die Resonanzfrequenz gefunden:

F = 60 / sqrt( M * b)

mit: M = Flächenmasse, b= Tiefe des Kastens. Die Konstante (60) sollte von den verwendeten Einheiten abhängen.

Fragen:

* Welche Einheit hat die Flächenmasse? (Das Ergebnis muss ja die Einheit 1/s haben)

* Ist die Frequenz unabhängig vom Volumen des Kastens?

Gruss,
Mick
Buddelfrosch
Stammgast
#2 erstellt: 08. Apr 2005, 11:42
Hallo Mick,

hier erstmal was zur Theorie (beim googeln gefunden):


Plattenschwinger
Der wohl am meisten verbreitetste Absorber überhaupt. Eignet sich für Bässe und untere Mitten und ist kinderleicht zu berechnen, zu bauen und am billigsten. Außerdem kann er ziemlich dekorativ sein, wenn man ihn geschickt baut. Er funktioniert nach dem Feder-Masse Prinzip, das soll uns jetzt aber egal sein. Wir wollen das Ding bauen.
Das Ding ist nichts weiter als ein Kasten aus MdF (Mitteldicke Faserplatte, hat jeder Baumarkt zu Spottpreisen, am besten 16 mm). Die Vorderseite ist eine Sperrholzplatte, die als Membran fungiert (ich habe gehört, daß Leute Folie als Membran verwenden-> laßt Euch nicht verarschen, je leichter die Membran, desto höher die Resonanzfrequenz, also die Frequenz, die absorbiert wird. Nehmt Sperrholz, am besten 4 mm .) Innen ist ein 4 cm dicke Mineralwolleschicht, die als Strömungswiderstand fungiert. Die Dichte der Mineralwolle sollte zw. 30-50 kg/Kubikmeter betragen, auch Baumarktstandart. Der Kasten aus MdF sollte gut verleimt werden.
So kommen wir mal dazu, wie man die Maße ausrechnet. Dazu müssen wir die Frequenz wissen, die wir absorbieren wollen. Das muß nämlich die Resonanzfrequenz des Absorbers werden. Die Maße errechnen wir dann so:

f = 510 * [ 1 / (m` * dl)]

f ist die Resonanzfrequenz, m` ist die flächenbezogene Masse in kg/qm (4 mm Sperrholz hat 2,4 kg/qm) , dl ist die Tiefe des Kastens
Dabei gilt: 340 / f > dl < 2800 / f.
Soweit so gut. Beispiel: Wir wollen 95 Hz absorbieren, dann ist die Tiefe unseres Kastens 12 cm. Zu beachten ist, daß er mindestens 1/2 m breit in jeder Richtung ist.
Also bauen wir uns einen Kasten 1m x 0,5m x 12cm, verleimen das Ganze gut, machen innen auf der Rückseite eine 4 cm dicke Mineralwolleschicht mit Schnur fest, passen aber auf wie ein Schießhund, daß sie die Membran nicht berührt. Dann leimen wir vorn die Membran in Form unserer 4mm Sperrholzplatte drauf und fertig.


Ansonsten schick ich dir einfach mal noch ein paar anderer Pläne.

Gruß
BF
Patrick
Stammgast
#3 erstellt: 08. Apr 2005, 11:53
http://fasae.ibpmw.u...sion/26.00-vor27.PDF

Da ist auf Seite 10 noch ne Formel

Welche ist wohl richtig? Ich neige eher dazu der Seite der Uni zu glauben. Wenigstens schaffen die es die Formel mit Einheiten anzugeben.
Mick_F
Stammgast
#4 erstellt: 08. Apr 2005, 13:23
Beide Formeln koennen nicht stimmen. Schaut Euch die Einheiten an. Die Frequenz, dh. die linke Seite der Gleichung hat die Einheit 1/s, die rechte Seite MUSS die gleiche Einheit haben, sonst kann was nicht stimmen. Setzt man alle Werte ein, kommt bei der ersten Formel die Einheit m/kg und bei der zweiten (m^1/2)/s raus.

Da muss irgendwo ein Fehler sein.

Gruss,
Mick
Mick_F
Stammgast
#5 erstellt: 08. Apr 2005, 13:37
BF, wenn man Deine Formel nimmt, und rechts eine Wurzel dazunimmt

f=510/sqrt(m'*dl)

und m' in kg/m^2 und dl in cm einsetzt, kommt immerhin der Wert 95 Hz raus. Die Einheit der rechten Seite ist dann aber immer noch seltsam (sqrt(m/kg)).

Hast Du so ein Teil gebaut? Funktioniert es?

Gruss,
Mick
Mick_F
Stammgast
#6 erstellt: 08. Apr 2005, 14:24
Noch was: Wenn man in der 2. Gleichung die Biegesteifigkeit der Luftschicht einsetzt und aus der Wurzel zieht kommt als Gleichung raus:

f=59.55/sqrt(m'*a), wobei a die Dicke des Kastens ist. Diese gleichung stimmt dann schon recht gut ueberein mit der oben angegebenen, denn die lautet f=51/sqrt(m'*dl), sofern man dl in m statt in cm einsetzt (dl = a).

Vermutlich ist das Problem, dass die Einheit der Steifigkeit der Luftschicht in dem Link falsch angegeben ist. Die dort angegebene Einzeit N/m^2 ist ja auch ein Druck, was hier nicht viel Sinn macht.

Gruss,
Mick
Buddelfrosch
Stammgast
#7 erstellt: 08. Apr 2005, 15:25
Hi Mick,

nein so ein Ding hab ich nicht gebaut. Sondern so, wie der Plan es beschreibt, den ich dir geschickt habe. Die Anleitung oben hab ich nur schnell gegoogelt und auch noch nicht überprüft oder nachgerechnet.

Meine Erfahrung mit Plattenschwingern (tatsächlich) hat mir aber gezeigt, dass sie zumindest mit Füllung (siehe auch Diagramme bei der Uniquelle), sehr breitbandig und unkompliziert arbeiten. Ich werde in nächster Zeit wieder welche bauen müssen, und werde mich sicher nicht wegen ein paar Zentimeter "heiß machen".

Gruß
BF


[Beitrag von Buddelfrosch am 09. Apr 2005, 10:43 bearbeitet]
Mick_F
Stammgast
#8 erstellt: 09. Apr 2005, 11:50
BF, ich habe Deine Email bekommen. Danke.

Ich werde auch berichten, wenn ich mit dem Bauen anfange.

Gruss
Mick
C.Smaart
Hat sich gelöscht
#9 erstellt: 10. Apr 2005, 12:05
Hallo Mike,


Vermutlich ist das Problem, dass die Einheit der Steifigkeit der Luftschicht in dem Link falsch angegeben ist. Die dort angegebene Einzeit N/m^2 ist ja auch ein Druck, was hier nicht viel Sinn macht


Das Druck im Zusammenhang mit Gasen keinen Sinn machen soll möchte ich mal bezweifeln. Immerhin stehen alle Eigenschaften von Gasen (Luft) in direktem Zusammenhang damit.
Die Einheiten bekommst Du in den Griff wenn Du die abgeleitete Einheit N in ihre Grundgrößen zurückführst. N = (kg m) / s^2

Somit kommst Du innerhalb der Formel auch auf die 1/s der Frequenz.

Die von BF zitierte Formel (bzw. der gesamte Text) taucht im Netz ständig auf und ist schlicht falsch. Es fehlt, wie Du schon festgestellt hast eine Wurzel im Nenner. Ein Nachteil von Drag and Drop.


Gruß, Michel
Mick_F
Stammgast
#10 erstellt: 10. Apr 2005, 12:14

C.Smaart schrieb:
Hallo Mike,

Das Druck im Zusammenhang mit Gasen keinen Sinn machen soll möchte ich mal bezweifeln. Immerhin stehen alle Eigenschaften von Gasen (Luft) in direktem Zusammenhang damit.



Es stimmt, dass der Druck hier mit eingeht. Schliesslich sind es Druckschwankungen, die im Resonator erzeugt werden. Als EINHEIT für die Biegesteifigkeit macht er aber keinen Sinn ;-)



Die Einheiten bekommst Du in den Griff wenn Du die abgeleitete Einheit N in ihre Grundgrößen zurückführst. N = (kg m) / s^2

Somit kommst Du innerhalb der Formel auch auf die 1/s der Frequenz.



Nein, es bleibt ein "m" zuviel in der Wurzel übrig: Dort steht

kg m m^2 /(s^2 m^2 kg). Kuerzt sich also bis auf m/s^2.




Die von BF zitierte Formel (bzw. der gesamte Text) taucht im Netz ständig auf und ist schlicht falsch. Es fehlt, wie Du schon festgestellt hast eine Wurzel im Nenner. Ein Nachteil von Drag and Drop.


Gruss,
Mick
Mick_F
Stammgast
#11 erstellt: 11. Apr 2005, 11:29
Manchmal ist es doch ganz praktisch, wenn man Physik studiert hat....

Es ging mir auf den Senkel, dass nirgends im Netz stand, wie man auf die Gleichung kommt und wie man die Werte einsetzen muss. Ich habe deshalb mal alles selbst durchgerechnet. Raus kommt, dass die Formeln im Web auf einer recht groben Näherung beruhen. Ausserdem ist das Einheitenproblem damit erledigt.

Ich habe das ganze als pdf hier bereitgelegt: http://feuerbacher.net/HiFi/PlaneAbsorberResonance.pdf

Wenn es den ein oder anderen interessiert, kann ich auch noch die Resonanzfrequenz eines Helmholtz-Resonators berechnen. Ich denke, ich weiss jetzt, wie das geht. Bitte nachfragen.

Gruss,
Mick
Bilderspiele
Hat sich gelöscht
#12 erstellt: 13. Apr 2005, 05:07
Mick_F
Stammgast
#13 erstellt: 13. Apr 2005, 07:50
Norbert, wenn eine 3mm Hartfaserplatte 9.7 kg/m^2 wiegt (was ich fuer realistisch halte), dann stimmt die Gleichung aus der Heimkino-Zeitschrift mit der überein, die ich abgeleitet habe.

Gruss
Mick
Bilderspiele
Hat sich gelöscht
#14 erstellt: 13. Apr 2005, 17:32
Soviel wiegt sie aber nicht. Es dürften etwa 4 kg / qm sein. Ich habe meine Absorber durch Anregen mit einem Trommelschläger getestet. Sie schwingen bei einer Dicke von 8 cm bei 80 Hz, was genau der Berechnung nach Heimkino entspricht.
ls:manufactur
Neuling
#15 erstellt: 29. Apr 2007, 12:30
Hallo allerseits,

sehr interessantes Thema.

@ Buddelfrosch: magst du mir auch mal die Pläne schicken, das währe sehr nett. lsmanufactur(at)gmx.net

Danke und Gruß Patrick
focal_93
Inventar
#16 erstellt: 01. Mai 2007, 15:12
Hallo Mick,

wo wird denn in den Formeln die Größe ( L*B) der Membranplatte berücksichtigt?

Grüsse

Uwe
inthro
Inventar
#17 erstellt: 01. Mai 2007, 16:51

focal_93 schrieb:
Hallo Mick,

wo wird denn in den Formeln die Größe ( L*B) der Membranplatte berücksichtigt?

Grüsse

Uwe



Hallo Uwe,


die Grösse der Membran ist für die Abstimmung der Resonanzfrequenz nicht relevant.

Das erledigen Bautiefe und Rohdichte der Membran.



Grüsse Andy
focal_93
Inventar
#18 erstellt: 02. Mai 2007, 17:31

inthro schrieb:

Hallo Uwe,


die Grösse der Membran ist für die Abstimmung der Resonanzfrequenz nicht relevant.

Das erledigen Bautiefe und Rohdichte der Membran.



Grüsse Andy



Hallo Andy,

darüber bin aber doch erstaunt, eine Gitarrenseite verändert auch den Klang wenn man kürzer greift, obwohl Durchmesser und Rohdichte konstant bleiben.

Meines Erachtens ist dass doch der gleiche Effekt, oder?

Grüsse

Uwe
inthro
Inventar
#19 erstellt: 02. Mai 2007, 17:42
Hallo Uwe,


ein etwas weit hergeholter Vergleich

Die Parameter in den Berechnungsformeln richten sich immer nach kg/m², was mich schlussfolgern lässt, dass das Verhältnis Membrangewicht/Resonatorvolumen die Resonanzfrequenz bestimmend beeinflusst.
Belässt man die Bautiefe, verändert sich das Volumen des Resonators verhältnismässig mit einhergehender Veränderung der Membranfläche.
Das Volumen des Gitarrenkörpers bleibt immer gleich.

Es gibt nur eine (mir bekannte) Empfehlung, was das Längen/Breitenverhältnis der Membran angeht. Das sollte zwischen 1:1 und 1:2 liegen. Dieses soll ein optimales Schwingen (unter Ausnutzung der Eigenschwingungen) der Membran gewährleisten.



Grüsse Andy


[Beitrag von inthro am 02. Mai 2007, 18:11 bearbeitet]
Ydope
Inventar
#20 erstellt: 02. Mai 2007, 18:45
Es wird wohl eine Untergrenze für die Fläche geben, unterhalb derer die Membran nicht mehr wirklich schwingen kann und eine Obergrenze, wo die Membran dann anfängt zu 'wobbeln' und nicht mehr einheitlich schwingt.
inthro
Inventar
#21 erstellt: 02. Mai 2007, 18:50
Ich habe mal was von midestens 0,5 m und höchstens 2 m gelesen. Fragt mich jetzt aber nicht, von wem und wo.
Das wird sich aber auch nach dem verbauten Material richten.
sss
Stammgast
#22 erstellt: 01. Jan 2008, 14:31
Hallo,

ich baue gerade mein Kino und stelle noch die Trockenbauwände.
Nun wollte ich so einen Plattenabsorber in der Trockenbauwand verbauen.
Geht das und wie sieht so was aus. Kann mir jemand eine Bauanleitung schicken?

Danke
Buddelfrosch
Stammgast
#23 erstellt: 01. Jan 2008, 17:21
Schick mir per PM mal deine e-mail Adresse. Ich schick dir dann einen Bauplan als .pdf.
Ohrgasmus
Stammgast
#24 erstellt: 24. Aug 2008, 07:05
Hi,
Koennte jemand vielleicht mal die korrigierte Formel zur Berechnung von Plattenabsorber posten?
Istvan78
Ist häufiger hier
#25 erstellt: 02. Sep 2008, 23:45
Hallo,

Ich habe den Thread kurz durchgelesen.

Eine Frage:

meinem Wissen nach kann man tiefere Frequenzen nur mit dicken Materialmengen "mildern". Hier ist trotzdem um kleine Dimensionen und relativ tiefe Frequenzen die Rede.

Arbeiten diese Holzresonatoren wirklich so gut? Kein Nachteil, nichts?

Ich habe einen sehr kleinen Abhörraum (2,5 x 2,5 x 4,0m). Aus der Größe und dem Seitenverhältnis heraus habe ich also genügend Probleme.

Ich würde den Raum mit Noppenschaum und mit diesen Resonatoren verbessern, nur den Raum müsste ich noch messen, um die Größe der Plattenabsorber berechnen zu können...

Gr. I.
rauschfrei
Ist häufiger hier
#26 erstellt: 03. Sep 2008, 13:25
Wieso meinst Du denn, dass der Raum bedämpft werden müsste?

mfg

rauschfrei
Istvan78
Ist häufiger hier
#27 erstellt: 03. Sep 2008, 18:07
Hallo,

die Wände sind glatt und aus Beton, der Raum ist klein und mit ungünstigen Dimensionen.

Die Noppenschaum brauche ich gegen Erstreflektionen und die Bassdifusoren in die Ecken hinter die Boxen bzw. unter den Tisch und oben zu den Kanten (unter der Decke)

Ich muss etwas auf jeden Fall machen bzw. dämpfen weiss aber nicht wieviel...

Wenn du den Raum sehen würdest wäre sofort klar, warum ich etwas machen muss.

(Die grauen Oberflächen sind Tische aus Holz).

Anbei der Plan.



http://img73.imageshack.us/img73/2271/studionj4.jpg

Gr. I.


[Beitrag von Istvan78 am 03. Sep 2008, 18:11 bearbeitet]
rauschfrei
Ist häufiger hier
#28 erstellt: 10. Sep 2008, 15:46
nee sorry, das wüßte ich erst wenn ich den Raum hören würde. vom Angucken ist noch kein Akustiker schlauer geworden.

Normalerweise läuft das ja so:

1. Problem ist da
2. wird bestimmt
3. Ursachen erforscht
4. Abhilfe geschaffen.

Bei Dir wird Punkt 1 bis 3 übersprungen, "weil man eben einen Hörraum akustisch ausbaut". Oder so.


Wenn Du nicht mal weißt was genau das Problem ist, würde ich mit dem Umbau noch warten. Ein Plattenabsorber wird auf eine bestimmt Frequenz abgestimmt, dazu muss man wissen welche. Den baut man nicht einfach und alles wird gut.

rauschfrei
Istvan78
Ist häufiger hier
#29 erstellt: 10. Sep 2008, 16:31
Ich bin mittlerweile auch klüger geworden. Mit der Software "RoomEQWizard" versuche ich mal den Raum zu prüfen. Ich habe dazu ein altes Shure-Mikro bzw. mein Tascam US-144 Interface.Dies wird mir dann wohl weiterhelfen, wo die Probleme ganz genau liegen.

Gr.I.
mbach
Neuling
#30 erstellt: 19. Jan 2014, 17:18
Hallo,
Ich habe mir mal das pdf mit der herleitung angesehen.

Da ist die luft ja als quasi ideales gas in die rechnung eingegangen. Habe es jetzt nicht alles nachvollzogen aber am ende habe ich mit dem letzten schritt meinen zweifel. Leider bin ich so lange aus der materie, dass es mir schwer faellt den finger exakt drauf zu legen.

Die gleichung legt nahe, es hinge von der dichte des gases im kasten ab bei welcher frequenz er seine resonanz findet.
Ich gehe soweit mit, dass dies passiert, wenn die dichte durch kompression erhoeht wird. Dann steigt die frequenz mit der "federspannung". Ich wuerde mich aber sehr wundern, wenn die molmasse bei normaldruck einen einfluss haette.
Bei den doch relativ kleinen auslenkungen der platte erwarte ich keine all zu grossen einfluesse durch ein reales, schweres gas.

Fuer den schall und seine geschwindigkeit macht es einen unterschied wie schwer die molekuele sind bei der impulsuebergabe. Die membran ist aber doch sehr langsam und der kasten nur eine gas-molekulare feder.

Fazit: Mit Argon oder propan gefuellt bleibt es wohl doch eher beim selben effekt. Gut propan haette eine bassreserve
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