Spikes Empfehlung (An- und Entkoppeln von LS)

Lautsprecherbau und -tuning

Beitragvon Hans-Martin » 20.02.2013, 13:12

Auf Teppichboden kann ein Vollbereichslautsprecher an Brillanz deutlich verlieren, hier bringen Spikes deutliche Änderung, stabiler Stand durch unverrutschbare Ankopplung an den Estrich, weniger Dopplereffekt.

Bei Subwoofern mit ihrer Beschränkung auf 2 bis max 3 Oktaven ist dieser Effekt für mich nicht hörbar. Nur der Untermieter freut sich über die Entkopplung wegen der reduzierten Körperschallübertragung.

Grüße Hans-Martin
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Beitragvon Jahresprogramm » 20.02.2013, 13:15

Hallo Erwin,

ESM hat geschrieben:Aus meiner Sicht wird das Koppeln, Entkoppeln von Lautsprechern oft überbewertet.

Nö, warum? Zwei Beispiele:

1. Leichte Regallautsprecher auf einem modernen Low-Borad welches noch möglichst lang ist oder am Besten noch auf dem CD-Player oben drauf. Mal schaun ob das Low-Board mit singt wenn der CD-Player überhaupt ein Ton raus bringt. :mrgreen: Hier ist Entkoppeln angesagt!

2. Wunderschöne schlanke Säulen als Lautsprecher erfreuen das Auge stehen aber sehr wackelig (Thema: Schwingendes Gehäuse): Die würde ich versuchen an eine möglichst große Masse anzukoppeln. Damit senkt man die Resonanzfrequenz des LS-Körpers möglichst unterhalb der Frequenzen, die der LS wiedergeben kann.

Beide Beispiele sind hörbar und fühlbar.

ESM hat geschrieben:Ich habe viel mit einem Subwoofer experimentiert (koppeln vs entkoppeln) und bin zu diesem Ergebnis gekommen. Wenn ein Gehäuse starkt mitschwingt, ist es nicht optimal konstruiert.

Wahrscheinlich hast Du einen vernünftig verlegten Estrich. Deine Versuche würden mEn ganz anders ausfallen, wenn der Subwoofer im Altbau auf einer Holzbalkendecke aufgestellt wäre.

Zusammenfassend: Durch das Entkoppeln soll Körperschallübertragung unterbunden werden. Durch das Ankoppeln soll das LS-Gehäuse möglichst ruhig gestellt werden. Beides zu kombinieren macht bei Problemfällen am meisten Sinn.

Grüße
Alex
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Beitragvon ESM » 20.02.2013, 13:51

Hi Alex,

ich schrieb überbewertet und zwar gegenüber dem Verhältnis was die Membrane für Resonanzen über den Luftschall erzeugt, selbst wenn Du die Lautsprecher frei schwebend in die Luft beamen könntest. Das ist nur eine Meinung, die auf meinen bisherigen Erfahrungen beruht.

ja, ich habe einen relativ modernen Neubau mit entsprechendem Estrich. Dennoch: Ein Subwoofer (und das ist ein Extrembeispiel, wo es nicht so einfach ist, das Gehäuse schwingungsfrei zu konstruieren) verursacht bei mir im Boden, in den Möbeln je nach Pegel gut wahrnehmbare Resonanzen. Und der erhebliche Anteil dieser Resonanzen entsteht nicht durch die Gehäuseschwingung, sondern durch die Übertragung Membrane --> Luftschall --> angrenzende Flächen. --> Getestet mit koppeln/entkoppeln zusätzlicher Masse dazwischen...

Dein Beispiel sehr schlanke Lautsprecher trifft auf meine zu. b/t/h= 15/32/100. Die Lautsprecher schwingen nicht zumindest nicht wahrnehmbar. Vermutlich auch konstruktionsbedingt. Sie haben seitliche 2 identische, gegenüberliegende Tieftöner. Im Gehäuse liegen die Magneten quasi an einander. Sie abeiten quasi gegeneinander synchron, sodass sich die Resonanzen gegeneinander aufheben. Zusätzlich werden die Chassis bei Audio Physic per spezieller Aufhängung vom Gehäuse entkoppelt.

Gruß Erwin
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Beitragvon Jahresprogramm » 20.02.2013, 14:34

Hallo Erwin,

und ich habe nur angemerkt, dass es sehr wohl zu hörbaren Einflüssen kommen kann. :cheers:

Luftschall der irgendwas zum Schwingen anregen kann, sei mal außen vor gelassen - hier fehlen uns in den zu betrachtenden Fällen einfach die Flächen. (Kannst selber testen - in einem Zimmer mit unterschiedlichen Fenstergrößen mal etwas lauter aufdrehen und an der Glasscheibe fühlen - die kleinere schwingt weniger die große mehr - die Wand wegen der Masse gar nicht....)

Aber nochmal zurück zum Fall LS auf dem Teppich: Das ist ein einfaches Masse-Feder Prinzip. Die Federkonstanten sind die Fläche und Elastizität des Teppichs als Unterlage und die Masse ist der LS-Körper. Der Antrieb ist die Membrane. Jetzt kann man sich vielleicht auch vorstellen, dass die Resonanzfrequenz des Masse-Feder-Gebildes in hörbare Bereiche rutscht. Dann reicht eine kleine Bewegung der Membrane aus um das ganze Gehäuse zum Wackeln zu bringen. Das Wackeln erzeugt wiederum Schall, der zum Direktschall der Membrane gegenphasig läuft ...

Hier ist ein Dämmpfungsdiagramm einer Körperschallentkopplung:

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Abstimmfrequenz ist ca. 11Hz. D.h bei 11Hz schaukelt sich die ganze Geschichte so auf, dass man eine Erhöhung um fast 20dB erhält. Bei 25 Hz hat man dafür über 10dB Dämpfung. Die Dämpfungskurve geht bei höheren Frequenzen gegen unendliche Dämpfung.

Jetzt hat man folgende Möglichkeiten die Abstimmfrequenz zu verändern (je tiefer umso besser): Entweder andere Feder (entkoppeln), oder mehr Masse (ankoppeln).

Grüße
Alex
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Beitragvon ESM » 20.02.2013, 21:56

Hallo Alex,

auf was bezieht sich dein Beispiel? Was ist die Masse, welches Material, welche Flächen, ...? das ich theoretisch etwas durch Kombination von Ankoppeln und entkoppeln dämfen kann ist klar. Es muss aber erstmal signifikant etwas existieren, was ich dämpfen möchte.

Fenster schwingen, der Estrich schwingt, alles kann mehr oder weniger schwingen. Selbst bei Estrich gibt es große Unterschiede. Schwimmender Estrich z.B, Unterbau des Estrichs (Dampfsperre, Isolierung (auch Stärke), oder verbundener Estrich. Fläche, Unterbrechungen durch Dehnungsfugen, etc.

Die Frage ist, was die Materialien überhaupt tangiert, dass sie anfangen zu schwingen. Körperschall ist Schall, der sich in einem Festkörper ausbreitet. Körperschall kann aber sowohlvon einem Körper selbst, als auch durch Luftschall entstehen.

Also ist die Frage, was ist ist die wesentliche Ursache, dass andere Massen wie z.B. der Fussboden anfangen zu schwingen und dadurch wiederum hör und fühlbaren Schall erzeugen?

Körperschall im Anwendungsfall Hörraum entsteht bei Lautsprechern meiner Meinung nach signifikant durch Luftschall, der von der Membrane erzeugt wird. Das Gehäuse wird sicher auch etwas mitschwingen und einen (hörbaren?) Restanteil an den Boden abgeben. Das will ich nicht in Abrede stellen.

Wir diskutieren hier nicht über Schall, der hauptsächlich durch starke Bewegung großer Massen wie Waschmaschinen oder Generatoren entsteht. Die Masse, die bei einem LS bewegt wird, ist demgegenüber gering. Das Gehäuse hat konstruktionsbedingt (Gewicht, Material, Fläche) eine nicht unerhebliche Trägheit, die den allergößten Teil an Energie absorbiert, also in Wärme umwandelt oder auch wieder Richtung Membrane refelktiert um sie dort los zu werden. Das ist bei hoher Massebeweung in Maschinenbereich eine ganz andere Hausnummer. Ich weiß nicht wie viel, aber ich vermute, mehr als 98% der Bewegung wird in Luftschall umgesetzt. Der Luftschall wird sich nun ausbreiten. Wir hoffen, dass moglichst viel am Hörplatz als Direktschall ankommt. Sehr viel davon (vor allem der Tiefton) wird aber an die Flächen abgegeben und in Körperschall übergehen. Das werden wir nur verhindern, bzw. verringern können, wenn wir den Pegel reduzieren. Leider wirds dann unweigerlich auch leiser.

Wie gesagt, ich will damit nicht sagen, dass das der Effekt mit Koppeln und entkoppeln nicht hörbar ist, mir ging es um die Verhältnismäßigkeit, wodurch Körperschall überhaupt entsteht, bzw. von von er ausgeht. Durch Luftschall, oder das Lautsprechergehäuse.

Gruß Erwin
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Beitragvon Hans-Martin » 20.02.2013, 22:36

Erwin, das hast du sehr schön ausgedrückt.

Jetzt fehlt nur noch eine Analyse, bei welchen Frequenzen angekoppelt werden darf, und wo entkoppelt werden sollte. Natürlich in Abhängigkeit vom Übertragungsverhalten eines schwimmend verlegten Laminats verglichen mit verklebtem Parkett auf schwimmend verlegtem Estrich verglichen gegen Verbundestrich.

Die 3 bringen unterschiedliche Bedingungen und verlangen vermutlich nach unterschiedlichen Maßnahmen.
Ich denke, dass ein entkoppelter Hochtöner mit Masse dahinter viele Probleme der (Ent-)Kopplung zwischen Box und Boden umgeht.

Die weiche Entkopplung vom schwingfähigen Boden bedeutet ja auch gleichzeitig, dass die Schwingungen des Boxengehäuses möglich sind, wie im schwebenden Zustand. Dann überlagern sich alle Schwingungen mit dem Hochtonbereich.

Anders ausgedrückt: die schwere Box ist im Vorteil, der entkoppelte Hochtöner in jedem Fall. Alle anderen Fälle erfordern viel Aufmerksamkeit.

Grüße Hans-Martin
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Beitragvon ESM » 20.02.2013, 23:16

Hallo Hans-Martin,

Du bringst eine Sache auf den Punkt. Nämlich die Frage, was der TE überhaupt bezwecken will.

Will er den Körperschall des Lautsprechers auf den Boden minimieren, oder den aus dem Luftschall generierten Körperschall in Richtung Lautsprecher (Hochtöner). Zweiteres scheint mir der viel machvollziebarerer und sinnvollere zu sein.

Gruß Erwin
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Beitragvon Hans-Martin » 21.02.2013, 01:07

Hallo Erwin

Körperschallkopplung vom Lautsprecher zum Equipment ist gewiss vermeidbar, nicht aber die Luftschallkopplung. Da müsste man durch geschickte Platzierung außerhalb des Stereodreiecks im Raum ein Minimum finden, was nicht einfach sein wird.

Die Luftschallkopplung auf den flexiblem Boden kann man ebenfalls nicht einfach verhindern. Ich habe mal eine schöne Grafik in einem Buch gesehen (eventuell Lautsprecher Kochbuch von Vance Dickson oder R.Römer/G.Schwammkrug: Lautsprecher - Dichtung und Wahrheit?), in der die Schwingungen vom Luftschall über die Ausbreitung auch entsprechende Muster im Boden verursachten.
Ich persönlich schätze (ohne messtechnische Bewertung, also rein aus dem Bauch heraus!) diese Rückwirkung auf den akustischen Eindruck niedriger ein als die mechanische Rückwirkung auf die Signalquelle und Bearbeitung deren Signals.

Ob der Hörer mehr als 1% vom Boden hört und weniger als 99% vom Lautsprecher, das müsste mal gerechnet und gemessen werden. Irgendwo in diesem Bereich liegt die Wahrnehmbarkeitsschwelle.
Luftschallkopplung zum Boden oder zu den Gerätschaften wird mMn bestimmt vom Grundtonbereich.
Der Hochtöner prallt dagegen an der Masse eines Deckblechs weitgehend ab. Es sind seltene Ausnahmen, wenn man über einer Komponente in die Hände klatscht und eine Rückwirkung vom Gerät hört. Die Aluminiumgussgehäuse der alten Naim wären so ein Beispiel. Ein Buch drauf legen und der Spuk hat ein Ende. Der Hörspaß aber auch, wenn der Hersteller das in sein Konzept mit eingebunden hat...
Verdammt lang schwer, verdammt lang...

Grüße Hans-Martin
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Beitragvon ESM » 21.02.2013, 08:04

Hallo Hans-Martin,

Evtl. habe ich mich missverständlich ausgedrückt.

Ich meinte nicht, den vom Lautsprecher verursachten Luftschall des Lautsprechers auf den Boden zu verhindern. Das ist quasi nicht möglich, außer leiser oder lautlos zu stellen. Der Luftschall wird den Boden und alle angrenzenden Flächen erreichen. Dies führt zu Körperschall. Beste Methode den zu minimieren sind schwingungsarme Böden und Materialien zu verwenden. Das ist nicht immer möglich. Also wird der Boden mehr oder weniger schwingen. Die Schwingung wird über die Kopplung den Lautsprecher erreichen, es sei denn, der Lautsprecher hat keine feste Verbindung mit dem Untergrund. Diesen Übergang und diese Laufrichtung der Schallausbreitung meine ich.

Gruß Erwin
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Beitragvon Jahresprogramm » 21.02.2013, 08:47

Hallo Erwin,

ESM hat geschrieben:...sind schwingungsarme Böden und Materialien...

Mal ganz platt gesagt: Damit der Luftschall von einer Fläche gebremst wird (d.H. damit die Fläche nicht anfängt mit zu schwingen) bedarf es Masse bzw. eines bestimmten Flächengewichtes. Anders ist es bei mehrschichtigen bzw. inhomogenen Aufbauten, die den Luftschall absorbieren aber auch bei Resonanzfrequenzen mitschwingen können.

Luftschall ist aber nicht das Problem, dass man mit dem Entkoppeln des LS-Gehäuses vom Untergrund bekämpfen will....

Grüße
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Beitragvon ESM » 21.02.2013, 09:23

Hallo Alex,

Hab ich das behauptet? Ich rede im Kern ebenfalls von Körperschall. Die Frage ist doch erstmal die, was den Körperschall als Ursache hat.

Was muss deiner Meinung nach bekämpft werden, ganze platt gesagt?

Gruß Erwin
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Beitragvon Fujak » 21.02.2013, 10:44

Hallo zusammen,

Jahresprogramm hat geschrieben:Mal ganz platt gesagt: Damit der Luftschall von einer Fläche gebremst wird (d.H. damit die Fläche nicht anfängt mit zu schwingen) bedarf es Masse bzw. eines bestimmten Flächengewichtes.

Ich glaube, u.a. hier fangen die Missverständnisse an: Schall kann nur schwer gebremst werden. Denn Bremsen ist eine Funktion der Geschwindigkeit (im Sinne einer negativen Beschleunigung). Hier geht es aber um die Reduktion der Schallenergie im Sinne des Pegels. Und dieser wird in der Tat nur dann an einer Fläche weniger, wenn die Fläche mitschwingt und damit Schallenergie in thermische Energie verwandelt. Im Idealfall schwingt die Fläche aufgrund ihrer Masse genau in der Frequenz, die bedämpft werden soll (z.B. bei Plattenresonatoren, Schwingböden, Fermazell-Platten-Verkleidungen etc.). Je mehr Masse pro Quadratmeter die Fläche besitzt, desto weniger Energie vernichtet sie und reflektiert diese stattdessen; Beispiel dicke Beton-/Steinwände. (Reduktion des Pegels aufgrund höherer Strömungswiderstände an der Fläche wie z.B. Basotect oder durch Diffusion, lasse ich hier außen vor).

Bezogen auf den Lautsprecher kann man in Bezug auf Körperschall, der in den Gehäusen vorhanden ist, mehrere Wege gehen, die sich zum Teil auch gut ergänzen:

  • Das Gehäuse mit mehr Masse pro Fläche versehen, sodass das Gehäuse nicht mehr mitschwingt (auch nachträglich zu realisieren, z.B. durch die von Hans-Martin angesprochene "Buch-Technik" - ich würde Schieferplatten nehmen)
  • Versteifungen im Gehäuse vornehmen
  • Das Gehäuse an den Boden ankoppeln mit möglichst geringer Fläche (Spikes), sodass nur wenig Körperschall-Energie in den Boden abfließt
  • Das Gehäuse vom Boden abkoppeln, z.B. durch Sobothane, "Waschmachinen-Dämpfungsplatten" etc.
  • Mischformen von An- und Abkoppeln, wie z.B. die Konstruktion, den Lautsprecher mit Spikes auf Schieferplatte stellen, die wiederum mit flächig abkoppelnder Unterlage auf dem Boden liegt (Filz o.ä.).
Grüße
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"Spike Kochbuch"

Beitragvon wgh52 » 21.02.2013, 11:35

Nachdem wir schon ein Stückchen weitergekommen zu sein scheinen, stellt sich zumindest mir jetzt eine sehr praktische Frage:

Was kann/muss ich tun um herauszufinden:
- ob meine LS "richtig stehen"
- ob oder welche Problematik existiert
- an welcher Stelle ich ansetze
- welche An-/Abkopplungsmethode ich für meine LS wähle?

Könnte man dafür nicht eine Art Checkliste durchgehen, an deren Ende man weis "wenn Fussboden a, Lautsprechergewicht b, usw..., dann ist An/Abkoppelmethode x erfolgversprechend"? Das würde helfen gezielt vorzugehen, viele Versuche und mögliche Fehlinvestitionen vermeiden.

Die reine Probier- und Anhörmethode wäre mir persönlich zu undurchsichtig ungezielt. Es mag Leute geben, die genau mit der Versuch-/Irrtumsmethode ans Ziel kommen (wollen und auch Spaß daran haben). Mir (und wahrscheinlich einigen anderen) ist klar Ursache -> Wirkung zu verstehen und anhören lieber (stimmt: ich traue meinen Ohren allein nicht 100%ig).

Ich hoffe so eine Art "Spike Kochbuch" ist herstellbar oder existiert aus neutraler Quelle.

Gruß,
Winfried

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Beitragvon Fujak » 21.02.2013, 14:03

Hallo Winfried,

aus meiner Sicht ist die kombinierte Vorgehensweise für alle Formen des Untergrundes am wirkunsgvollsten, nämlich Lautsprecher auf Spikes, diese auf Schieferplatte (zur Not auch Granit/Mamor) und darunter eine flächige dämpfende Schicht (Waschmaschinen-Matte, dicker Filz etc.) zwischen Platte und Hartboden (egal ob Steinfliesen, Parkett, Beton etc.) Wenn ein Teppichboden vorhanden ist, reicht möglicherweise schon dieser als dämpfende Unterlage.

Als zweitbeste Wahl würde ich Spikes bevorzugen - einfach aus dem Grund, weil diese den LS einen festeren Stand geben als das Entkoppeln mittels weicher Unterlage. Auch ab einem bestimmten Gewicht der LS, verändert sich eine weiche Unterlage durch zunehmende Dichte von einem entkoppelndem zu einem ankoppelnden Untergrund, was nur schwer zu justieren ist. Sobothane z.B. muss exakt abgestimmt sein in Bezug auf das Verhältnis von Gewicht der LS und Auflagefläche der Sobothane-Untersetzer. Sonst reduziert sich die Wirkung.

Zusätzlich würde ich bei mitschwingenden Gehäusen immer eine schwere Schieferplatte oben drauf legen (auch bei den meisten Subwoofern eine sehr empfehlenswerte Maßnahme).

Ähnliches gilt nach meiner Erfahrung auch bei kleinen Monitor-LS auf Ständern um gegenläufige Auslenkungen des Gehäuses (= minimale Schwankungen) zu verhindern. Das bringt deutlich mehr Präzision ins Klangbild. Du kennst ja die 10kg-"Stahl-Auflage" auf meinen Monitoren. :mrgreen:

Grüße
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Beitragvon Jahresprogramm » 21.02.2013, 19:18

Hallo,

tut mir leid, aufgrund von Zeitmangel kann ich nur auf einzelne Aspekte eingehen. Gänzliche Aussagen lassen sich sowieso sehr schwer treffen. Die Lösungen sind von Problem zu Problem unterschiedlich. Außerdem muss es ja ein Problem geben.

Z.B. habe ich gar kein Problem mit meinen I.Q fest aufgestellt über werkseitig montierte Kunststoff-Füße auf einem schwimmend verlegten Estrich, welcher mit einem verklebten Massivparkett versehen ist. Solang der LS fest steht, gibt es kein Problem. Wäre der Boden uneben würde ich höhenverstellbares irgendwas (Hauptsache fest) darunterlegen.

Ein Problem habe ich mit meinen Regalböxchen, welche auf einem Lowboard im Wohnzimmer stehen. Der Deckel des Lowboards ist hohl und singt fleißig mit. Entkopple ich die Gehäuse (ein Stapel Küchentücher) meine ich, dass das Mitsingen des Lowboard`s nicht mehr da ist. Zumindest spielt der CD-Player, der auch auf dem Low-Board steht, auch durch. Jetzt könnte es auch vorteilhaft sein, wenn ich einen Ziegelstein oder etwas anderes auf die LS lege, damit das Gehäuse weniger auf der weichen Unterlage schwankt (habe noch nicht getestet). Damit erreichen ich zwei positive Effekte: 1. Das LS Gehäuse schwingt (wackelt) weniger und die Resonanzfrequenz (Feder=Küchentuch und Masse=LS+Ziegel) wird weiter nach unten geschoben. Was das bedeutet ist in der von mir weiter oben eingestellten Grafik dargestellt und bring je nach Feder eine bessere Körperschallentkopplung.

Ein weiteres Problem kann es geben, wenn das LS-Gehäuse auf der weichen Unterlage zu sehr wackelt bzw. die Resonanzfrequenz in den hörbaren Bereich rutscht. Das passiert eher bei leichteren Lautsprechern.

Bei allen diesen Beispielen sehe ich die Box als steif an. D.h die Box schwingt ohne sich zu verformen. Die Verformung, welche es auch gibt, sehe ich eher als unwichtig an.

ESM hat geschrieben:Ich rede im Kern ebenfalls von Körperschall. Die Frage ist doch erstmal die, was den Körperschall als Ursache hat.

Ursache für den Körperschall im Lautsprecher ist die gleiche wie für den Luftschall der vom Lautsprecher ausgeht. Die Kraft, die die Spule des Chassis nach vorne drückt, drückt genau so den Magneten nach hinten. Der Magnet ist mit dem Gehäuse steif verbunden. Die Kraft kann sogar so stark werden, dass es den LS von der Stelle Rückt. Das nennt man dann wandernden Subwoofer :wink:

Fujak hat geschrieben:Schall kann nur schwer gebremst werden. Denn Bremsen ist eine Funktion der Geschwindigkeit (im Sinne einer negativen Beschleunigung). Hier geht es aber um die Reduktion der Schallenergie im Sinne des Pegels.

Ich habe wohl etwas missverständlich geschrieben. Der Schall wird nicht gebremst sondern reflektiert. Ansonsten würde mein der Nachbar sich täglich meine Musikanhören müssen. Im Bausektor müssen Wände zwischen zu schützenden Räumen 55dB (Luftschall)Dämpfung im eingebauten Zustand erreichen. Dabei absorbieren massiven (z.B. Beton) wände kaum etwas. Trokenbauwände als Merschichtaufbauten verhalten sich da anders und Absorbieren ein Teil.... Ich denke, so reden wir vom Gleichen :cheers:

Fujak hat geschrieben: Im Idealfall schwingt die Fläche aufgrund ihrer Masse genau in der Frequenz, die bedämpft werden soll (z.B. bei Plattenresonatoren, Schwingböden, Fermazell-Platten-Verkleidungen etc.).

Wenn die Fläche in der gleichen Frequenz mit schwingt, so haben wir ein Resonanz (Resonanzfrequenz). Dann schaukelt sich das ganze Gebilde auf. Idealerweise liegt die Resonanzfrequenz weit unter der zu dämpfenden Frequenz. Hier muss ich wieder auf die von mir weiter oben aufgeführte Grafik verweisen.

Grüße
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