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PN's Forum \ HiFi \ Akustik \ Styrodur als Material für Diffusoren


whatever *

#1 Verfasst am 07.05.2009, um 01:49:22



Ach du Schande - da heists das Forum macht dicht, ich schau nicht auf den Kalender und bin weg. *seufz

War inzwischen nicht faul und bau mir grad Diffusoren aus Styrodur. Die Bedenken ob das Material nicht zu leicht ist hatte ich auch, hab dann jedoch gemessen. Der Text wurde in der Form schon im Hifi-Forum gepostet, aber da interessierts scheinbar keinen - vielleicht bin ich einfach zu hecktisch, aber nachdem schon manche mit Styrodur geliebäugelt haben dachte ich da kommt vielleicht doch mal ein Kommentar. Nebenbei hoffe ich das sich Poisonnuke himself zu der Messung äußert, was ich weis hat er es auch schon mal mit der kundtschen Röhre versucht. Ok, ich gebs zu, ich bin scharf drauf zu wissen was sein Everrest(oder wars Kudrow)gestählter Geist von meinem Versuchsaufbau hält.

Die kundtsche Röhre ist nichts anderes als ein langes Rohr mit einem verschlossenen Ende. Anderst als in den Schulversuchen besteht meine nicht aus Glas sondern aus Aluminium. Die alte Wäschespinne meiner Mutter kommt so noch zu unerwarteten Ehren.
Der Stoppel wurde zuerst grob mit einer Lochkreissäge ausgesägt. Dabei entsteht zwangsläufig ein Loch, in das ich eine passende Schraube gedreht habe. Wenn man halbwegs genau arbeitet steht die Schraube senkrecht, und kann in eine Bohrmaschiene eingespannt werden. Dann "drehte" ich den Radius mit 40er Schleifpapier zurecht bis das Holz fast ins Rohr passte. Dann kommt die Brachialmethode - man lässt die Bohrmaschiene auf hoher Drehzahl laufen und drückt das Alurohr möglichst Senkrecht gegen das Holz. Es hilft wenn man die Kante des Rohres aufrauht. Das Rohr brennt sich quasi ins Holz, nur nicht übertreiben - wenn das Holz verkohlt passt es nicht genau. Sollte je nach Holzart recht mühelos möglich sein (Ich verwendete ein weiches Vollholz ohne Äste oder andere Auffälligkeiten am Werkstück). Das Ergebniss ist ein heißes Alurohr und ein exakt passender Holzstoppel. Das man die Bohrmaschiene fixieren muß brauch ich hoffendlich nicht extra zu betonen, auch sollte man eine Führung improvisieren um das Rohr auch wirklich senkrecht anzupressen. Bei (Gegen)Licht betrachtet funktioniert das sehr gut, sicherheitshalber würde ich noch eine Lage Klebeband - in meinem Fall Isolierband - empfehlen. Mein Hauptproblem ist zumindest den Stoppel wieder zu lösen, ohne die herrausstehende Schraube wäre es nicht möglich.

Messung an der kundtschen Röhre

---------------------------Verwendet wird----------------------

Terratec Aureon 7.1 PCI
Hifi-Verstärker Marke Tech-nix
Magnat Vector 22

Mikrophonkapsel EM-4 (unkalibriert - bis ca 5kHz einsetzbar)
Modifizierter ELV-Preamp

Aluminiumrohr Wandstärke 1mm
Innenmaße Durchmesser 38mm Länge 1440mm
Einseitig mit Holzstück 11mm dick verschlossen - sicherheitshalber noch mit Klebeband abgedichtet

ARTA:

ImpRespMeasurement
Sequence L. 256k
Sample R. 48kHz
Pink noise

------------------------------Messaufbau--------------------------

Alurohr liegt annähernd waagrecht, mit der offen Seite 60mm von der TMT-Membran entfernt. Körperschall wird durch je 2 Lagen Trittschalldämmung (Glaswolle 5cm) reduziert.

Das Mikrophon liegt lose im Rohr, die Stabilität erscheint mir wegen des sehr steifen Mikorphonkabels ausreichend. Der Messpunkt lässt sich auf +/- 5mm genau ermitteln.





----------------Messung 1

Leeres Rohr, einseitig verschlossen, Mikro am verschlossenen Ende

Anmerkung: Hab vergessen einen Screenshot zu machen

Ablesegenauigkeit bei der von mir verwendeten Skalierung +/- 0,35Hz

_58,7Hz__29,93dB__f
176,6Hz__29,88dB__f*3_0,5Hz
294,9Hz__24,01dB__f*5_1,4Hz
413,5Hz__16,30dB__f*7_2,6Hz
531,0Hz__06,70dB__f*9_2,7Hz

Die Mühe die einzelnen Moden genau zu bestimmen machte ich mir nur einmal um die Schallgeschwindigkeit zu errechnen und sicherzugehen das die Moden höherer Ordnung dort sind wo sie sein sollten. Die 3. Spalte ist die Abweichung von der errechneten Oberwellenfrequenz auf Basis f.

Moden höherer Ordnung sind nicht mehr sicher erkennbar. Ich habe die Aufstellung des Lautsprechers in Relation zur Rohröffnung variiert (Abstand und Winkel). Die Moden f bis f*7 variierten nicht, die Mode f*9 nur unwesendlich.

Die daraus errechnete Schallgeschwindigkeit beträgt 338m/s bei gemessenen 20°C/30% Luftfeuchtigkeit. Auf den ersten Blick überraschend, jedoch befinde ich mich auf ca 335m Seehöhe. Ob ausschließlich das die Abweichung weis ich wenn ich endlich mal eine Tabelle finde. Zumindest die ersten 5 Moden sind genau genug messbar um keinen Zweifel an der Richtigkeit des Aufbaus aufkommen zu lassen.





------------------Messung 2


Leeres Rohr, einseitig verschlossen, Mikro in der Mitte des Rohres (72cm)

Zufall oder nicht, an dieser Messposition lassen sich alle Moden deutlich erkennen. Rechnerisch könnte ich die Röhre bis zur ersten Quermode bei 2223Hz verwenden - in diesem Fall und bei dem von mir verwendeten Lautsprecher allerdings sinnlos.






--------------------Messung 3

Leeres Rohr, einseitig mit 20mm Styrodur verschlossen, Mikro in der Mitte des Rohres (72cm)


Schwarz - mit Holzstoppel
Rot - mit Styrodur


Wie schon zuvor wurde das Styrodur mit Klebeband abgedichtet. Da gibts nicht viel zu interpretieren - Auch im Versuch zeigt sich, daß Styrodur ausreichend Schallhart ist. Das die Mikroposition nicht exakt bestimmt wurde hab ich eingangs schon erwähnt. Die Abweichungen in den beiden Messungen sind allein darauf zurückzuführen, wie ich mit einigen Messungen im Bereich +/- 1cm Mikrophonposition feststellen konnte.


Artificial intelligence is no match for natural stupidity

hifi-killer

#2 Verfasst am 07.05.2009, um 02:48:15




Zitat:
Ach du Schande - da heists das Forum macht dicht, ich schau nicht auf den Kalender und bin weg. *seufz

hurra du bist wieder da

interessante sache, wenn ich das richtig verstehe, ist es also darum gegangen, ob styrodur den schall ausreichend reflektiert , und du hast das ganze wissenschaftlich dokumentiert


und die jungen leuts hörn mucke über piezos

bearbeitet von hifi-killer, am 07.05.2009, um: 02:54:37


whatever *

#3 Verfasst am 07.05.2009, um 02:58:47



hehe, auch ein "Nachtschattengewächs" (waxolutionists - sollte jeder mal gehört haben)

Du verstehst es richtig

Hab versucht gleich alles wichtige unterzubringen, liest sich zwar nicht so gut - dafür sind hoffendlich alle Klarheiten beseitigt.




Artificial intelligence is no match for natural stupidity

bearbeitet von whatever, am 07.05.2009, um: 02:59:19


hifi-killer

#4 Verfasst am 07.05.2009, um 04:02:32



ja, es scheint zu taugen, ich hatte mal eine membran aus dem zeug gebastelt , war aber dann doch zu schwer,styrodur ist etwas brüchig, was bei der verwendung als difusor keine probleme macht


und die jungen leuts hörn mucke über piezos

bearbeitet von hifi-killer, am 07.05.2009, um: 04:03:14


Barnie

#5 Verfasst am 07.05.2009, um 09:11:30



Ich finde den Thread nicht mehr wo letztens jemand fertige Diffusoren - ich glaube genau aus dem Stoff gepostet hat - und die waren sogar bezahlbar... Weiss jemand noch wo das war??


Mein Heimkino

Guter Bass ist Einstellungssache!

 Poison Nuke 

#6 Verfasst am 07.05.2009, um 09:55:51



das war hier:

http://forum.poisonnuke.de/index.php?action=ViewThread&TID=2653

und ich muss mir das nachher erstmal in Ruhe anschauen...zuviel für den frühen Morgen8)


greetz
Poison Nuke

whatever *

#7 Verfasst am 07.05.2009, um 12:48:14



In dem verlinkten Raum siehts so nach RPG Inc. aus. http://www.rpginc.com/commercial/commercial-products.htm

Die BAD-Panels bau ich nebenbei auch grad nach. Dezimeterdick Basotec ist unbestritten wirksam. Aber macht mir lang nicht so viel Spass. Und warum Diffusoren nicht so gut ankommen kann ich persönlich nicht nachvollziehen - ich mag halt einen gewissen Seitenschallanteil - der sollte aber dann diffus und etwas bedämmt sein. Nebenbei drückt die gelochte Abdeckung die Wirkfrequenz nach unten.

EDIT: Ich höre mit einer STEREOanlage - da muß man sich gewisse Effekte halt dazusounden.


Zitat:
was bei der verwendung als difusor keine probleme macht



Wenns nur so wäre. Am Anfang franste mir das Zeug beim schneiden aus, inzwischen hab ichs raus - ist aber nicht so einfach. Aber das eigendliche Problem ist das Kleben. Eine gewisse Frustrationstoleranz sollte man schon mitbrigen wenn man vorhat 3120 Einzelteile herzustellen und zusammenzufügen.

Btw. Bei dem Link ist auch die Rede von "zu weich" "reflektiert nicht gut". Nahezu alle Festkörper reflektieren den Luftschall ausreichend. Nur bei Körperschall sieht die Sache halt anderst aus. Wenn der Schall mal in der Decke/dem Boden ist lässt er sich durch nichts mehr aufhalten


Artificial intelligence is no match for natural stupidity

bearbeitet von whatever, am 07.05.2009, um: 12:50:19


 Poison Nuke 

#8 Verfasst am 09.05.2009, um 12:44:06




whatever schrieb:
Wie schon zuvor wurde das Styrodur mit Klebeband abgedichtet. Da gibts nicht viel zu interpretieren - Auch im Versuch zeigt sich, daß Styrodur ausreichend Schallhart ist. Das die Mikroposition nicht exakt bestimmt wurde hab ich eingangs schon erwähnt. Die Abweichungen in den beiden Messungen sind allein darauf zurückzuführen, wie ich mit einigen Messungen im Bereich +/- 1cm Mikrophonposition feststellen konnte.





sorry, aber dein Test ist leider nicht so ganz brauchbar :Y

Dir ist schon bewusst, dass eine kundtsche Röhre durch den sprungartigen Impedanzwechsel am Rohrende auch ohne einen schallarten Abschluss Raummoden hat? Diese sind vorallem fast identisch zu den Moden bei einem schallharten Abschluss, da der sprungartige Impedanzwechsel einen ähnlichen Reflektionsfaktor ergibt wie eine durchschnittliche schallharte Fläche. Und da Styrodur beweglich ist, ist die Frage wie stark es sich auf diese Impedanz auswirkt.
Es wäre für den Anfangn dann zumindest interessant, was passiert, wenn du das Stück Styrudor an eine andere Position im ROhr tust


greetz
Poison Nuke

whatever *

#9 Verfasst am 09.05.2009, um 21:06:06



58,7Hz bei 140,0cm Länge = 338m/s @ 20°

neue Messungen

98,4cm Länge - f0(338m/s) = 85,9Hz
gemessen = 85,5Hz

43,4cm Länge - f0(338m/s) = 195Hz
gemessen = 188Hz

Diesmal ohne Klebeband, aber mit genau angepasster Probe. Hab stichprobenartig diverse Moden bis zu 1800Hz nachgerechnet, alles innerhalb von 5% Toleranzbereich (Frequenz +/- 2.5% Abweichung von der errechneten Resonanzfrequ.)

Fast vergessen:


Zitat:
Dir ist schon bewusst, dass eine kundtsche Röhre durch den sprungartigen Impedanzwechsel am Rohrende auch ohne einen schallarten Abschluss Raummoden hat?



Ja


Zitat:
Diese sind vorallem fast identisch zu den Moden bei einem schallharten Abschluss, da der sprungartige Impedanzwechsel einen ähnlichen Reflektionsfaktor ergibt wie eine durchschnittliche schallharte Fläche.



beidseitig offene Röhre f0 = λ/2 (H-Frame Dipol bzw. 2 halbe TMLs)
einseitig offene Röhre f0 = λ/4 (TML)

oder?

Edit









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bearbeitet von whatever, am 09.05.2009, um: 21:30:39


 Poison Nuke 

#10 Verfasst am 09.05.2009, um 21:33:58



blau ist einseitig offen und Länge sonst identisch?

das ist dann schon irgendwie eigenwillig, normalerweise sollte sich die Grundfrequenz nicht verändern. Oder zeigt die Messung was anderes?


greetz
Poison Nuke

whatever *

#11 Verfasst am 09.05.2009, um 21:43:56



Ich kenns so von der Orgel.

"Register, deren (Labial-)Pfeifen am oberen Ende geschlossen sind, werden gedackt/gedeckt genannt. Das Verschließen bewirkt, dass der erzeugte Ton eine Oktave tiefer klingt als ohne Deckel."

Eine kundtsche Röhre/ein Röhrenresonator/eine Pfeife darf was ich weis, und wie ich gemessen habe, auf einer Seite offen sein.


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