Helmholtz-Resonator Verständnisprobleme

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KevinNVH
Neuling

#1 erstellt: 16. Okt 2024, 13:59

Hallo zusammen,

Ich versuche gerade (Helmholtz-)Resonatoren zu verstehen und wie es gehen soll, damit Schall zu Absorbieren bzw. Auszulöschen.
Wenn ich eine leere Glas-Wasserflasche nehme, hat die eine Resonanzfrequenz von ~130Hz (±) - wenn ich jetzt einen ~130Hz Ton abspiele in der nähe der Mündungsöffnung, wird der Ton lauter (logisch, weil der Resonator ja angeregt wird und keine Dämpfung hat).

Wenn man sich das Verhalten von Feder-Masse-Schwingern im Bode-Diagramm anschaut, macht das auch sinn, denn bei Resonanzfrequenz habe ich eine Erhöhung der Amplitude bei 90° Phase. Oberhalb der Resonanzfrequenz sinkt die Amplitude auf 0, der Phasenwinkel nähert sich 180°.
Heißt bei Resonanzfrequenz habe ich meine Grundschwingung (kommend von der Schallquelle) und die Resonatorschwingung (kommend vom Resonator, versetzt um 90°C). Ergibt einen sinus und einen cosinus, die addiert eine Amplitude von Wurzel(2) ergibt.
Das steht ja irgendwie der Idee eines Resonators zur Unterdrückung von Raummoden o.ä. entgegen oder liege ich hier schon komplett falsch?
Oder steuere ich, ob Absorption oder Verstärkung stattfindet , über die Richtung der Mündungsöffnung?

Für Platten/Membranabsorber ist das am Ende ja das gleiche, Resonanzohr.

Für Lambda/4 Rohre kenne ich die Übertragungsfunktion nicht, aber es scheint mir verständlicher, weil die Schallwelle dort ja erst zu einem viertel reinläuft, dann zu einem weiteren viertel reflektiert wird und somit mit 180° Phasendrehung eine destruktive Interferenz verursachen kann

Kennt jemand dazu gute Literatur, vielleicht mit Versuchsbeispielen o.ä,?

Vielen Dank & Gruß
Kevin

andi76.5
Stammgast

#2 erstellt: 21. Nov 2024, 13:20

Hallo,

Bei einem BR Subwoofer wird die Phase der Rückwertegin Schallenergie um 90° gedreht und addiert sich zu der Schallenergie die von der Vorderseite der Membran erzeugt wird.

Bei einer Schallquelle die in der Nähe eines Resonator wirkt kann die Schallenergie entweder Reflektiert oder Absorbiert werden aber das dadurch Energie hinzukommt ist nicht möglich.

Die Reibung der Luft am Hals des Resonators ist die Dämpfung.

Wie die Phasendrehung bei einem Helmholtz Absorber zu verstehen ist weiß ich momentan aber auch nicht genau.
Der Resonator wird jedenfalls beim Druckmaximum der Schallwelle (an der Wand) Aufgestellt und muss dem dort entgegenwirken. Also den Luftdruck abschwächen. Das kann nicht durch ein weiteres Druckmaximum passieren. Demnach würde es nichts bringen die Phase um 180 ° zu drehen denn dort herrscht ja wieder ein Druckmaximum .
Somit macht nur die Drehung der Phase um 90° Sinn.

Kann mich aber auch irren :-)