Infraschall Lautsprecher im Druckfeld

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Jensire
Ist häufiger hier

#1 erstellt: 17. Sep 2013, 16:50

Hallo liebe Hifi Experten

Ich darf im Rahmen meiner Bachelorarbeit einen Messplatz zur Kalibration von Schallpegelmessern im Infraschallbereich entwickeln. Der Frequenzbereich soll dabei von 300Hz - 10Hz gehen, wobei tiefer ausdrücklich gewünscht ist.

Es ist bereits ein uralter Aufbau vorhanden, der aber von meinem Betreuer heute zerstört wurde

Nun gut, der alte Aufbau wurde bei 2Hz zerstört, es wurde auch ordentlich Pegel ausgegeben dank dem sehr begrenzten Volumen das angeregt wurde. Es ist also schon irgendwie möglich.

Nun zu meiner Problemstellung:
Da das alte Chassis mechanisch zerstört wurde darf ich nun einen neuen Lautsprecher entwickeln. Leider habe ich bisher immer nur privat nachgebaut. Ich bräuchte also eine gute Literaturempfehlung speziell für den Bau von Tieftonlautsprechern. Auch ein Hinweis auf Simulationstools wäre sehr hilfreich.

Anforderungen an den Lautsprecher:
Hoher Pegel bis mindestens 10Hz (~110dB), eher noch tiefer.
Hoher Pegel bis 250Hz (Vergleich mit standartkalibrator Pistonphon), muss aber nicht unbedingt sein.
Der Frequenzgang kann ruhig hügelig sein, die Phase ist auch vollkommen egal. Ein und Ausschwingverhalten ist auch nebensächlich.
Oberwellen bei Sinusanregung sollten nicht mehr als 50% der Energie des Gesamtsignals enthalten.
Der "Raum" besteht zurzeit aus einer Plexiglasröhre die direkt über dem Chassis aufmontiert wurde. Diese Röhre ist gut abgedichtet und man sollte es als geschlossenes Volumen ansehen können.
In diese Röhre sollen Schallpegelmesser oder größeres reingesteckt wurden. Da die Norm ein ebenes Schallfeld erfordert darf der Schalldruck durch diese Volumenänderung nicht groß beeinflusst werden. Auch sollte der Schalldruck in einem relativ großen Bereich sich nicht groß verändern.
Weitere Anforderungen und Daten würde ich nachliefern sofern ich mehr weiß, im Moment brauch ich erstmal eine solide theoretische Grundlage mit ein paar Hinweisen auf was ich speziell achten sollte.

Ich möchte hier keinesfalls das ihr mir die Arbeit abnehmt, ich bin mir noch nicht mal sicher ob ich hier weitere Daten reinschreiben darf... mir geht es im Moment erstmal nur um einen groben Fingerzeig in die richtige Richtung.

Yavem
Inventar

#2 erstellt: 17. Sep 2013, 17:29

Moin,

ich finde deine Beschreibung betreffend des zu beschallenden Objektes und den gegebenen Umständen leider etwas zu ungenau.

Was ist der momentane Stand? Für mich hört es sich so an als würde ein Lautsprecher in eine einseitig offene Röhre, an das offene Ende montiert, einen Infraschallpegelmesser mit Testsignalen versorgen. Allerdings kann ich mir nicht vorstellen, dass das jemand ernsthaft so aufgebaut haben sollte der sich damit auskennt (womit an so einer Einrichtung ja zu rechnen sein dürfte), man handelt sich wirklich arge Probleme ein.

Den Weg finde ich aber nicht schlecht. 10 Hz und tiefer mit einem Lautsprecher in einem Volumen größer 10m³ zu erzeugen halte ich für ein nicht sinnvolles Unterfangen. Macht man das Volumen kleiner und den Lautsprecher groß, dann sollte das aber möglich sein. Außerdem sollte das Volumen so ausgelegt werden, dass sich nur ebene Wellen ausbreiten können. Hierzu habe ich die Formel k*a<1,84 im Kopf, wobei k die Wellenzahl und a der Radius des röhrenförmigen Volumens wäre. Für quaderförmive Volumina gibt es auch eine Vorschrift.

Du wirst aber in etwa bei sowas wie 40-50cm Durchmesser / längste Seite landen, rein gefühlsmäßig - Wenn du tatsächlich bis 250 Hz rauf willst. Sonst gehen auch im Durchmesser / längste Seite größere Gebilde. Reicht so ein schmales Rohr / Quader für einen Infraschallpegelmesser? Wie groß ist sowas?

Das Problem ist, dass ein Lautsprecher allein ohne aufwendigste Absorbierung am anderen Rohr-/Quaderende kein zufriedenstellendes Ergebnis erbringen wird. Minimum wären meiner Meinung nach 2 langhubige Lautsprecher, von denen einer zeitverzögert angesteuert und am besten leicht entzerrt werden muss um den Schall des gegebüberliegenden Lautsprechers, der zeitrichtig spielt, auszulöschen und somit die 'Raum'moden, bzw. den Frequenzgang der Rohrkonstruktion auszublenden. Das Problem daran ist, dass man Wirkungsgrad im tieffrequenten Bereich einbußt. Wenn das Rohr nicht gerade 10m lang werden soll würde ich schätzen, dass deine 10 Hz und üer 100 dB SPL damit vielleicht gerade noch so gehen... Aber 2 Hz gehen damit dann definitiv nicht.

Wenn man das in einem Raum machen will, weil eine Röhre einfach zuj klein ist, dann geht das auch. Nennt sich dann DBA (DoubleBassArray). Aber den Ansatz mit der ebenen Wellenfront sollte man wohl so oder so gehen.

Wie laut so ein z.B. 38cm Lautsprecher wie der Eminence LAB 15 in so einer Röhre kann vermag ich nicht zu sagen.

LG - Hagen

SRAM
Inventar

#3 erstellt: 17. Sep 2013, 20:45

http://www.aes.org/tmpFiles/aessc/20130917/aes-1id-2012-i.pdf

Beschaffen, lesen, verstehen, anwenden, fertig !

Gruß SRAM

Viper780
Inventar

#4 erstellt: 21. Sep 2013, 17:06

SRAM (Beitrag #3) schrieb:

http://www.aes.org/tmpFiles/aessc/20130917/aes-1id-2012-i.pdf

Beschaffen, lesen, verstehen, anwenden, fertig !

Error 404 -> Link tot!

anymouse
Inventar

#5 erstellt: 21. Sep 2013, 18:56

RoterOktober (Beitrag #4) schrieb:

http://www.aes.org/tmpFiles/aessc/20130917/aes-1id-2012-i.pdfError 404 -> Link tot!

Hm, TmpFile und "aessc/20130917/aes" wie 2013-09-17 klingt für mich nicht nach was dauerhaften

Titel wäre besser gewesen. Kann man aus dem "aes-1id-2012" vermuten: "AES-1id-2012, Plane-wave tubes - Design and practice" -- Klingt in der Tat passend.

Im moment fehlen mir auch ein wenig die Abmessungen der "Röhre". DBA (Double-Bass-Array), also mit aktiver Echo-Unterdrückung (um das mal salopp zu formulieren) klingt interessant; ob so etwas bei der Entwicklung des "uralter Aufbau" schon realistisch gewesen wäre, weiß ich nicht.