Enstehung von Schalldruck / kein Wind

Ich fang mal an - mal sehen, was draus wird.

Nehmen wir zehn Kinder, die in einer Reihe hintereinander stehen, mit jeweils gleichem Abstand.

Das erste Kind geht nun einen Schritt nach vorn, schubst das zweite Kind an und geht dann wieder zurück. Das zweite Kind macht nun dasselbe, das dritte Kind auch etc.

So pflanzt sich auch ein einziger Schallimpuls fort. Der Lautsprecher macht einen Plopp nach vorn, trifft das nächstgelegene Luftteilchen und geht wieder auf Nullstellung. Das Luftteilchen schubst das nächste an und geht auch wieder an die vorherige Position. Und so weiter.

Nun kann man den Abstand der Luftteilchen eben auch als Druck bezeichnen. Auf diese Weise haben wir also den örtlichen eindimensionalen Verlauf einer Druckwelle beschrieben.

Viele Grüße und viel Glück mit Deinen anderen Luftdruckproblemen...
Steffen

Komische frage....
Die Membran eines ls schwingt vor und zurück, so entsteht eine Druckschwankung im aktuellen Luftdruck.
Das ist der sogenannte Schallwechseldruck oder kurz Schalldruck.

Steffen_Bühler (Beitrag #2) schrieb:

Ich fang mal an - mal sehen, was draus wird. Nehmen wir zehn Kinder, die in einer Reihe hintereinander stehen, mit jeweils gleichem Abstand. Das erste Kind geht nun einen Schritt nach vorn, schubst das zweite Kind an und geht dann wieder zurück. Das zweite Kind macht nun dasselbe, das dritte Kind auch etc. So pflanzt sich auch ein einziger Schallimpuls fort. Der Lautsprecher macht einen Plopp nach vorn, trifft das nächstgelegene Luftteilchen und geht wieder auf Nullstellung. Das Luftteilchen schubst das nächste an und geht auch wieder an die vorherige Position. Und so weiter. Nun kann man den Abstand der Luftteilchen eben auch als Druck bezeichnen. Auf diese Weise haben wir also den örtlichen eindimensionalen Verlauf einer Druckwelle beschrieben. Viele Grüße und viel Glück mit Deinen anderen Luftdruckproblemen... Steffen

Sehr treffend und nachvollziehbar erklärt!

Du erklärst hier den Wirkanteil der Strahlungsimpedanz. Wie könnte man jetzt die andere
Komponente, den Blindanteil ("Wind") noch mit einbauen?

Darum ging es nämlich, als die Diskussion in dem anderen Thread entstanden ist.

@TE: danke daß du das hier aufgegriffen hast

Grüße, Michael

Elnufo (Beitrag #4) schrieb:

Wie könnte man jetzt die andere Komponente, den Blindanteil ("Wind") noch mit einbauen?

Ich hab mir den anderen Thread nicht detailliert durchgelesen, weiß also nicht genau, was der Wind mit dem Blindanteil zu tun hat.

Aber generell ist es so, dass sich eine komplexe Größe (wie hier die Schallfeldimpedanz) von einer rein reellen ja dadurch unterscheidet, dass sie zusätzlich eine Phasenverschiebung bewirkt. Wenn der Blindanteil Null ist, ist diese Verschiebung auch Null, wenn er gleich dem Wirkanteil ist, sind es 45° und so weiter. Das heißt, beim Schall führt die Ursache (Schallschnelle des Lautsprechers) nicht zeitlich unmittelbar zu einer Wirkung (Luftdruckänderung), sondern wird mit einer Verzögerung weitergegeben. Bei einem 1-kHz-Signal sind 45° zum Beispiel eine Achtel Millisekunde.

Bei unseren zehn Kindern könnten wir das uns vielleicht mit Kissen vorstellen, die jedes Kind umgeschnallt hat. Jeder Schubs macht also erstmal ein "uff" ins Kissen, und erst nach dieser Abfederung wird er weitergegeben.

Viele Grüße
Steffen

Hallo Steffen,

Der Blindanteil ist gleichbedeutend mit dem Wind, ich zitiere hierzu folgende Quelle:

Link

Unter dem Punkt "Basics" steht dort:

Zitat:

....Hierbei ist zu beachten, dass sich der Strahlungswiderstand in zwei Einzelkomponenten auftrennen
lässt: Den Wirkanteil, identisch mit der Schallabstrahlung, und dem Blindanteil. Letzterer ist einfach
wahrnehmbar: Wer schon mal die Hand vor einem Subwoofer gehalten hat, spürte den, je nach
Lautstärke, durchaus kräftigen Luftzug.

Beim Blindanteil schiebt die Membran also auch Luft hin und her,
die nichts zur eigentlichen Schallabstrahlung beiträgt.
Je mehr Luftmasse insgesamt hin und her geschoben wird,
umso größer wird der Blindanteil.

Dies ist besonders bei kleinen Membrandurchmessern, die einen großen Hub
ausführen müssen der Fall, während bei großen Membrandurchmessern
mit entsprechend kleinem Hub der Blindanteil gering und der Wirkanteil sehr groß ist.

Die Änderung des Strahlungswiderstands ist frequenzabhängig und hat somit
einen deutlichen Einfluss auf den Frequenzgang eines Lautsprechers.
Ebenso ist Z von der Membranfläche abhängig, so größer die Membranfläche wird,
so größer wird auch der Strahlungswiderstand.

Zitat Ende.

Der Unterschied zwischen Wirk und Blindanteil ist m.E. daß bei Betrachtung
des Wirkanteils die Luftmoleküle nach dem Stoß wieder in ihre Ruhelage
zurückkehren, wohingegen sie beim Blindanteil dauerhaft von ihrer Ausgangslage
fortbewegt werden.

Dein Modell mit den Kissen kann man dafür - glaube ich - so nicht verwenden, oder?

Grüße, Michael

Elnufo (Beitrag #6) schrieb:

Je mehr Luftmasse insgesamt hin und her geschoben wird, umso größer wird der Blindanteil.

und der Wirkanteil!
Läßt sich bei jedem geschlossenen Subwoofer wunderbar hören.

jogi59 (Beitrag #7) schrieb:

Elnufo (Beitrag #6) schrieb: Je mehr Luftmasse insgesamt hin und her geschoben wird, umso größer wird der Blindanteil. und der Wirkanteil! Läßt sich bei jedem geschlossenen Subwoofer wunderbar hören.

Klar werden beide Anteile größer, deshalb heißen sie ja "Anteile"

Woran genau hört man denn den ansteigenden Wirkanteil?

Es wird lauter

Elnufo (Beitrag #6) schrieb:

Der Unterschied zwischen Wirk und Blindanteil ist m.E. daß bei Betrachtung des Wirkanteils die Luftmoleküle nach dem Stoß wieder in ihre Ruhelage zurückkehren, wohingegen sie beim Blindanteil dauerhaft von ihrer Ausgangslage fortbewegt werden.

Das würde ich persönlich allerdings Hysterese oder so ähnlich nennen. Zumindest kann dieser Effekt nicht mathematisch durch den Imaginärteil der Impedanz beschrieben werden. Hier braucht man mehr als nur die durch Wirk- und Blindanteil definierte konstante Phasenverschiebung - das wird dann eher durch eine nichtlineare Gleichung beschrieben, denn wir haben ja jetzt noch eine Ortsabhängigkeit der Phase drin. Da reicht aber nicht mehr eine einfache komplexe Zahl, da muss noch mehr rein.

Vielleicht ist also nur der Ausdruck "Blindanteil" unglücklich gewählt?

Viele Grüße
Steffen

Hallo,

Luftschall breitet sich ausschließlich als Longitudinalwelle aus, d.h., die Luftteilchen schwingen um ihre Ruhelage (Angeregt durch die schwingende Membran) in Ausbreitungsrichtung, ohne ihre Position zu verändern. Die sich dadurch ergebenden Zonen von Druck und Unterdruck pflanzen sich nun mit einer bestimmten Phasengeschwindigkeit aus, die ist als Schallgeschwindigkeit bekannt.

Der Wirkanteil, auch als Strahlungswiderstand bekannt ist a) abhängig von der Frequenz und b) von der Strahlerfläche (solange sie sich kolbenförmig bewegt).
Da gibt es einen starren mathematischen Zusammenhang zwischen Membranfläche und Strahlungswiderstand unterhalb der Bündelungsfrequenz des Strahlers.
Oberhalb der Bündelungsfrequenz ist der Strahlungswiderstand nicht mehr frequenzabhängig, sondern wird konstant (Diesen Bereich versucht man bei Hörnern auszunutzen)

Der Blindanteil ist die mehr oder weniger nutzlos auf der Membran lastende Luftmasse, die bildlich gesprochen von der Membran verdrängt und wieder angesaugt wird.
Es findet KEIN Wind in den Raum hinein statt !! Der Eindruck entsteht nur im Nahfeld !

Diese nutzlos verschobene auf der Membran lastende Luftmasse ist in den TSP unter Mms normalerweise beinhaltet, ist also die Summe der Masse der reinen Schwingeinheit plus der mitgeschleppten Luftmasse.
Dieses Mms ist aber abhängig von der Einbausituation.
Beim "nackten", nicht eingebautem Treiber misst mal somit eine niedrigere Mms als in einer Schallwand eingebaut.
Da gibt es so Pi mal Daumen Werte, daß sich Mms um ca. 7 % durch die Schallwand erhöht.
Das ergibt natürlich dann auch Veränderungen bei den restlichen TSP, da fs sinkt.
Verwirrend kann nun sein, daß die von der Membran mitgeschleppte Blindmasse direkt abhängig von der Fläche ist (Also doppelte Fläche=doppelte Blindmasse).
Wieso hat dann eine größere Membran dennoch mehr Wirkungsgrad ???
Nun, im Strahlungswiderstand Z (dem Wirkanteil) ist die Membranfläche im Quadrat enthalten,

So, ich glaube, das war das Wesentliche.


Gruß
Peter Krips

Steffen_Bühler (Beitrag #10) schrieb:

Vielleicht ist also nur der Ausdruck "Blindanteil" unglücklich gewählt?

Tja, mag schon sein, stammt ja nicht von mir

Visaton spricht z.B.auch vom Blindanteil.

Aus der Literatur sind mir auch noch die Begriffe "Imaginärteil" und "Realteil" bekannt, vielleicht
beschreiben diese das ganze sogar zutreffender.

oh, grade gesehen, Imaginäteil hast du ja auch schon geschrieben...

Grüße, Michael

P.Krips (Beitrag #11) schrieb:

Der Blindanteil ist die mehr oder weniger nutzlos auf der Membran lastende Luftmasse, die bildlich gesprochen von der Membran verdrängt und wieder angesaugt wird. Es findet KEIN Wind in den Raum hinein statt !! Der Eindruck entsteht nur im Nahfeld !

Da stimme ich 100% zu, so wird ein Schuh draus, bravo!

Grüße, Michael

Danke auch von mir, wieder was gelernt. Das ist dann sozusagen das Kissen, das das erste Kind um den Bauch hat. Die anderen haben keins.

Viele Grüße
Steffen