Passen 38Hz in mein Zimmer?

Autor

Beitrag

Futuit
Ist häufiger hier

#1 erstellt: 05. Jul 2005, 21:21

Hallo ihr,

auch auf die Gefahr hin, dass ich mich jetzt total lächerlich mache, aber ich habe mal meine Denkrübe angeworfen und folgendes kam raus:

Wenn mein Zimmer mal sagen wir mal 8 Meter lang und 3 Meter breit ist, kann dann da überhaupt eine 38Hz Welle reinpassen?
Ich kann mich noch düster an meine Physikzeit erinnern und hatte damals glaube ich gelernt, dass man Schallfrequenzen rausfiltern kann in dem man ihnen einfach nicht den Platz lässt zu schwingen... (Ich muss dazu sagen, dass ich Physik abgewählt hatte)

Wenn ich jetzt mal annehme, dass der Schall 330m/s zurücklegt und 1Hz eine Schwingung/s bedeutet, dann ist doch eine 1Hz Welle 330m lang, oder?

Daraus errechne ich dass eine 38Hz Welle 8,6m lang ist und so nicht in mein Zimmer passt...

Macht es also für mich dann übrhaupt Sinn einen Lautsprecher zu kaufen der weniger als 38Hz wiedergeben kann?????

Grüße und Feuer bzw. Lacher frei

Futuit

Maui74
Inventar

#2 erstellt: 06. Jul 2005, 12:18

Hallo Futuit!

Die Frage ist doch gar nicht so verkehrt.... Nicht so schüchtern.

Nur verwechselst Du etwas: Die Formel, die Du benutzst, errechnet die Schallwellenlänge. Besser ist es, den Hörraum auf sog. Raummoden (stehende Wellen) zu untersuchen. Für Schallgeschwindigkeit wird ein Wert von 344m/s angesetzt (331,4 ist der Betrag der Schallgeschwindigkeit bei trockener Luft und 0 Grad Celsius, bei höherer Temperatur und "üblicher" Luftfeuchtigkeit erhöht sich der Wert).

Die Formel für die sog. fundamentale Resonanzfrequenz lautet: c/2L, oder vereinfacht: 172/L.

Ein 8 Meter Raum hat also in der Längsrichtung eine Grundresonanz (=Raummode) von 21,5 Hz (172 geteilt durch 8 ) sowie Vielfache davon.

Alle Frequenzen von 21,5 Hz, 43 Hz, 64,5 Hz, usw. erreichen an der Rückwand ihr Intensitätsmaximum, und in der Mitte des Raumes ihr Minimum.

Eine Schallwelle muss nicht einmal komplett ausschwingen, um Schall zu erzeugen, ihre Intensität verändert sich nur mit dem Amplitudenverlauf. Eine 38 Hz-Welle erreicht demzufolge ihr Maximum in diesem Raum nicht an der Rückwand, wie die 43 Hz-Welle, sondern (theoretisch) etwas weiter hinten, ist aber an gleicher Stelle dennoch hörbar, wenn auch nicht mit voller Intensität (=Lautstärke).

Fazit: Die untere Grenzfrequenz eines LS hat mit dem Raumlayout herzlich wenig zu tun, auch in kleinen Räumen gibt es tiefe Töne.

Gruß,
maui.

US
Inventar

#3 erstellt: 06. Jul 2005, 17:06

Hallo Futuit,

das dir aus der Physik bekannte Wellenmodell ist nicht geeignet, um die Hörbarkeit von Frequenzen, deren Wellenlänge größer als die Raumdimensionen sind, zu erklären.

Tatsächlich bilden sich unter den von dir beschriebenen Umständen keine lokalen Maxima und Minima aus.
Demnach entstehen auch keine Resonanzen.

Das Druckmodell ist stattdessen aber geeignet.
Das LS-Chassis arbeitet ja ungeachtet der Verhältnisse im Raum. Stelle dir es wie im Inneren einer Luftpumpe vor. Das LS-Chassis komprimiert die Luft mit einer bestimmten Frequenz, z.B. 20Hz. Eine Welle muß sich nicht ausbreiten um dies hörbar zu machen; unser Gehör ist ein Druckempfänger.

Falls nun der Übergangsbereich zwischen Druck- und Wellenmodellgültigkeit mitten im Hörbereich liegt, was bei kleinen Räumen (z.B. Auto) der Fall ist, so hat man den veränderten Anforderungen an den Amplitudengang Rechnung zu tragen.
Der Membranhub müsste über die Freqeunz konstant bleiben, um einen linearen Amplitudenverlauf zu erzeugen.
Nun werden Lautsprecher aber üblicherweise so abgestimmt, daß sie auf der grünen Wiese linear arbeiten. Die Erhöhung des Strahlungswiderstandes durch die Behausung wird nicht einkalkuliert. Der Membranhub steigt mit fallender Frequenz. Ein Verhalten, welches unter den Druckkamerbedingungen zu starker Überhöhung des Pegels führen muß.

Konsequenz: Wie benötigen einen Lautsprecher, der im "Druckkammerbetrieb", den Membranhub konstant hält. Das ist dann gegeben, wenn der Pegel unter Freifeldbedingungen mit 12dB/8ve abfällt.
Zu beachten ist, daß dieser Übergang nicht abrupt stattfindet, sondern fließend. Bereits weit oberhalb des eigentlichen Übergangs, sollte der LS sich diesem "Konstanthubverhalten" langsam annähern.

Geschlossene Boxen zeigen dieses Verhalten von Haus aus und werden daher von erfahrenen Hörern oft subjektiv bevorzugt, sofern keine sonstigen Artefakte auftreten.
BR-Boxen kann man auch so abstimmen, daß dieses "rauminverse" Verhalten erzielt wird. Leider wirds nie gemacht.

Gruß, Uwe

Futuit
Ist häufiger hier

#4 erstellt: 06. Jul 2005, 22:44

Vielen Dank,

habe zwar nicht alles beim ersten Durchlesen kapiert, aber nun weiß ich dass in mein Zimmer auch weniger als 38Hz passen

...

Intereassant auch die Anmerkungen zum geschlossenen Lautsprecher, vielen Dank dafür

Vielen Dank euch beiden für die Richtigstellung...

Grüße

Futuit

Gelscht
Gelöscht

#5 erstellt: 06. Jul 2005, 22:56

US schrieb:

Der Membranhub müsste über die Freqeunz konstant bleiben, um einen linearen Amplitudenverlauf zu erzeugen.
Nun werden Lautsprecher aber üblicherweise so abgestimmt, daß sie auf der grünen Wiese linear arbeiten. Die Erhöhung des Strahlungswiderstandes durch die Behausung wird nicht einkalkuliert. Der Membranhub steigt mit fallender Frequenz. Ein Verhalten, welches unter den Druckkamerbedingungen zu starker Überhöhung des Pegels führen muß.

Konsequenz: Wie benötigen einen Lautsprecher, der im "Druckkammerbetrieb", den Membranhub konstant hält. Das ist dann gegeben, wenn der Pegel unter Freifeldbedingungen mit 12dB/8ve abfällt.

lässt sich die grenzfrequenz für den abfall über das raumvolumen berechnen?

fjmi
Inventar

#6 erstellt: 07. Jul 2005, 20:44

@ us
ich hab da mal mit irgendeiner exceltabelle herumprobiert in der das was du schreibst ausgegeben wurde. der frequenzverlauf in einer position im zimmer bei gewissem lautsprecherabstand.

und da bekam ich was völlig anderes heraus. etwa eine gewaltige senke bei 70-90 Hz und ein völlig anderer verlauf darunter als 20db/oktave

US
Inventar

#7 erstellt: 07. Jul 2005, 21:16

Hallo,

der Übergang zur Druckkammer liegt etwa im Bereich der tiefsten Eigenresonanz des Raumes, also etwa 43hz bei einem 4m langen Raum.

@fijmi:
Die Senke ist ein lokales Minimum aufgrund von Resonanzen oder gegenphasigen Überlagerungen.
Was sagt denn dein Programm, wenn du den Raum sehr klein machst; also z.B. 1m³?

Gruß, Uwe

Maui74
Inventar

#8 erstellt: 08. Jul 2005, 09:40

fjmi schrieb:

ich hab da mal mit irgendeiner exceltabelle herumprobiert in der das was du schreibst ausgegeben wurde. der frequenzverlauf in einer position im zimmer bei gewissem lautsprecherabstand.

Wo gibt's die? Hätte ich gerne!

Gruß,
maui.

taubeOhren
Inventar

#9 erstellt: 08. Jul 2005, 09:51

@maui74 ...

Alle Frequenzen von 21,5 Hz, 43 Hz, 64,5 Hz, usw. erreichen an der Rückwand ihr Intensitätsmaximum, und in der Mitte des Raumes ihr Minimum.

.. meine Raum ist z.B. 8x4m ... Hörposition ziemlich mittig ... bei ca. 23Hz und 43Hz ... habe ich einen Abfall von ca. 8db ... ich glaub ich muss umbauen ....

taubeOhren

Maui74
Inventar

#10 erstellt: 08. Jul 2005, 10:07

taubeOhren schrieb:

.. meine Raum ist z.B. 8x4m ... Hörposition ziemlich mittig ... bei ca. 23Hz und 43Hz ... habe ich einen Abfall von ca. 8db ... ich glaub ich muss umbauen ....

Dieses Raumlayout ist wirklich ungünstig.

Wichtigster Tipp überhaupt: schaff Dir einen zweiten Sub an und stell ihn vorne neben den anderen. So kommst Du dem Prinzip einer "ebenen Wellenfront" relativ nahe (auch wenn es mit zwei Sub's physikalisch nicht zu schaffen ist) und bringst so zumindest die Raummode, die sich in horizontaler Richtung aufbaut, zum Schweigen. Stichwort "Single Bass Array"

Als Faustregel hat sich ein Raumlayout bewährt, was nach dem Goldenen Schnitt aufgebaut ist. Frag mich bitte nicht, warum. Hab ich aber schon des öfteren gelesen. Bei 4 Meter Breite dürfte der Raum somit nur eine Länge von 6,5 Meter haben.

Die Empfehlung, einfach 1,5 Meter zuzumauern, wäre natürlich quatsch.

Verschieb doch die Hörposition einen Meter nach hinten. Schon kommst Du in einen Bereich, in der die Amplitude der kritischen Wellen ansteigt. Oder stell den Sub ein wenig nach vorne. Schon 25 cm von der Rückwand entfernt kann eine Menge ausmachen.

Sieh es von der positiven Seite: Du hast Raummoden bei 23 Hz - andere wären froh, wenn ihre LS so tief spielen würden.

Gruß,
maui.

taubeOhren
Inventar

#11 erstellt: 08. Jul 2005, 10:33

@maui74 ...

was ich schon alles probiert habe (sogar unser Mod. hier "Bass-Oldie" hat Stunden bei mir zugebracht ... wir haben geschoben, gemessen, umgesteckt, geschoben, gemessen ... nix zu machen ... ich hatte schonmal 2 Sub´s (folgendes Bild - nicht mehr aktuell - waren 2 SVS 20-39 PC-Plus)

http://img216.exs.cx/img216/5427/10005683pm.jpg

jetzt habe ich einen übermächtigen SVS PB-12 Ultra/2 und trotzdem, das es nur einer ist, habe ich lt. hörempfinden etwas mehr Bass (noch nicht gemessen) ... und leider sind die Umstellvarianten begrenzt ... ist ja ein Wohnzimmer und leider kein Hörzimmer ...

das ist es heute, der Sub steht neben der Couch ... weil früher die beiden Zylinder auch noch eine Decke über sich hatten, die fast 7m entfernt war ... jetzt 2,60m

http://img100.echo.cx/img100/8918/anlage9467iy.jpg

taubeOhren

Total_Crash
Stammgast

#12 erstellt: 22. Jul 2005, 20:05

Hallo Futuit!

Schau doch mal bei

www.cara.de ->service-> cara quick wie dein
Raum "aussieht". Ist recht interessant.

Gruß,

Karsten

Gelscht
Gelöscht

#13 erstellt: 22. Jul 2005, 21:18

Maui74 schrieb:

Die Formel für die sog. fundamentale Resonanzfrequenz lautet: c/2L, oder vereinfacht: 172/L.

Ein 8 Meter Raum hat also in der Längsrichtung eine Grundresonanz (=Raummode) von 21,5 Hz (172 geteilt durch 8 ) sowie Vielfache davon.

Alle Frequenzen von 21,5 Hz, 43 Hz, 64,5 Hz, usw. erreichen an der Rückwand ihr Intensitätsmaximum, und in der Mitte des Raumes ihr Minimum.

das stimmt nicht ganz, in der mitte des raumes herrscht nicht für alle moden ein druckmaximum:

http://members.chello.at/gamuerle/BlueDanube/Stehwellen.gif

BataillonDAmour
Ist häufiger hier

#14 erstellt: 27. Jul 2005, 01:59

Hi!
Hab ich neulich in einem anderen Forum gepostet:

Solange die Wellenlängen des Schalls in der Grössenordnung der Innenabmessungen des Raums liegen, verhält sich der Raum erstmal wie ein Hohlraumresonator. In einem Hohlraumresonator bilden sich Moden aus. Das sind Resonanzbilder (örtlich feste Feldüberhöhungen und -auslöschungen). Die Frequenzen der Moden errechnen sich in einem idealen, quaderförmigen Resonator folgendermassen:

f=c/2 * wurzel( (n1*x)² + (n2*y)² + (n3*z)² )

x,y,z Raumabmessungen
n1, n2, n3 Anzahl der Wellenbäuche in der jeweiligen Dimension. Also setze ein: (n1, n2, n3)=(1, 0, 0); (n1, n2, n3)=(0, 1, 0); (n1, n2, n3)=(0, 0, 1); (n1, n2, n3)=(2, 0, 0); (n1, n2, n3)=(2, 0, 1); ... usw.
Die 3tupel (n1, n2, n3) sind die "Moden".

In einer "Druckkammer" betrachtet man den Schall nicht mehr als Welle, sondern als stationäres thermodynamischen Problem (adiabatische Druckschwankungen unabhängig vom Ort). Vorraussetzung dafür ist, dass der Druck im Raum zu jedem Zeitpunkt annähernd homogen bzw gradientenfrei verteilt ist. Dies kann aber imho erst dann der Fall sein, wenn die grössten Raumabmessungen sehr viel kleiner geworden sind als die viertel Wellenlänge.

Letzteres stellt lediglich eine Vereinfachung dar. Ähnlich wie beim Wechselstrom: 50Hz und Hausinstallation ist stur u=U*sin(wt) unabhängig vom Ort. Bei HF im Handy funktioniert diese Vereinfachung nicht mehr und man muss mit Leitungstheorie und Wellengleichungen ran, die abhängig vom Ort sind.

lg