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Stefan H

22.04.2009,
17:16
 

Zusammenhang Membranschnelle und Schalldruckpegel (Elektronik)

Hallo zusammen,

ich weiß, das ist vlt nicht das richtige Forum für diese Frage, aber ich bin auch kein Akustiker o.ä. und hoffe, ihr könnt mir weiterhelfen.
In meiner Diplomarbeit geht es im Kapitel Theoretische Grundlagen um Schallwandler (also Lautsprecher und auch Piezoelemente) und um den Zusammenhang zwischen dem Hub der Membran und des daraus resultierenden Schalldruckpegels.

Nun habe ich schon herausgefunden, dass nicht der Hub, sondern hauptsächlich die Membranschnelle für den Pegel verantwortlich ist, allerdings finde ich nirgens eine Formel, die das bestätigt. Wie gesagt, ich bin auch kein Akustiker oder Physiker oder sowas (sondern Automatisierungstechniker), deshalb habe ich keine Bücher oder Quellen für sowas.

Also: Ich suche eine Formel, die den Zusammenhang zwischen Schalldruckpegel, Membranschnelle und am besten noch Frequenz beschreibt.

Und wenn wir schon mal dabei sind: Hat noch jemand ne Formel für die Absorption von Schall in Luft? Und dem Einfluss der Frequenz dabei? :-D

Wenn möglich wären auch Quellenangaben super! Ich weiß es ist viel verlangt, aber wenn man Details wissen will, muss man oft übelst lange suchen und so langsam geht mir die Zeit aus....

Wäre auch dankbar für ein paar Buchvorschläge. Müsste ich mir dann halt in der Bib ausleihen.


Danke schon mal
Stefan

Altgeselle(R)

E-Mail

22.04.2009,
17:48

@ Stefan H

Zusammenhang Membranschnelle und Schalldruckpegel

» Hallo zusammen,
»
» ich weiß, das ist vlt nicht das richtige Forum für diese Frage, aber ich
» bin auch kein Akustiker o.ä. und hoffe, ihr könnt mir weiterhelfen.
» In meiner Diplomarbeit geht es im Kapitel Theoretische Grundlagen um
» Schallwandler (also Lautsprecher und auch Piezoelemente) und um den
» Zusammenhang zwischen dem Hub der Membran und des daraus resultierenden
» Schalldruckpegels.
»
» Nun habe ich schon herausgefunden, dass nicht der Hub, sondern
» hauptsächlich die Membranschnelle für den Pegel verantwortlich ist,
» allerdings finde ich nirgens eine Formel, die das bestätigt. Wie gesagt,
» ich bin auch kein Akustiker oder Physiker oder sowas (sondern
» Automatisierungstechniker), deshalb habe ich keine Bücher oder Quellen für
» sowas.
»
» Also: Ich suche eine Formel, die den Zusammenhang zwischen
» Schalldruckpegel, Membranschnelle und am besten noch Frequenz beschreibt.
»
» Und wenn wir schon mal dabei sind: Hat noch jemand ne Formel für die
» Absorption von Schall in Luft? Und dem Einfluss der Frequenz dabei? :-D
»
» Wenn möglich wären auch Quellenangaben super! Ich weiß es ist viel
» verlangt, aber wenn man Details wissen will, muss man oft übelst lange
» suchen und so langsam geht mir die Zeit aus....
»
» Wäre auch dankbar für ein paar Buchvorschläge. Müsste ich mir dann halt in
» der Bib ausleihen.
»
»
» Danke schon mal
» Stefan
Hallo,
zunächst ein Link, der vielleicht weiterhilft:
http://www.sengpielaudio.com/index.html
Spontan fällt mir dazu ein:
Schall ist eine Welle, welche eine Orts- und eine
Zeitkomponente enthält. Schalldruck und -schnelle wechseln
sich ab (bezogen auf einen festen Ort). Bezogen auf die
Zeit sind Druck und Schnelle um 90° phasenverschoben.
Also vielleicht mal in Physikbüchern nachschauen.
Schalldruckpegel ist ein logarithmisches Maß des Schalldrucks.
Grüße
Altgeselle
Grüße

Theo(R)

E-Mail

Düsseldorf,
22.04.2009,
18:08

@ Stefan H

Zusammenhang Membranschnelle und Schalldruckpegel

Hallo

Der Membranhub erzeugt den entsprechenden Pegel, die Membrangeschwindigkeit entspricht der Frequenz.

Es kommt auf Material, Grösse und Aufhängung der Membrane an, ob sie die Magnetfeldänderungen der Schwingspule noch in Bewegung umsetzen kann. Daher gibt es auch verschiedene Lautsprecher für verschiedene Frequenzbereiche, keiner kann alles optimal.

Theo

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

22.04.2009,
19:11

@ Stefan H

Zusammenhang Membranschnelle und Schalldruckpegel

» Zusammenhang zwischen dem Hub der Membran und des daraus resultierenden
» Schalldruckpegels.
»
» Nun habe ich schon herausgefunden, dass nicht der Hub, sondern
» hauptsächlich die Membranschnelle für den Pegel verantwortlich ist,
» allerdings finde ich nirgens eine Formel, die das bestätigt.

Erste Formeln findest Du bei Wikipedia unter
"Schalldruck". Wenn das nicht reicht, kannst
Du vielleicht mal in der Physik-Newsgroup
nachfragen.
Gruss
Harald

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
22.04.2009,
19:40

@ Theo

naja ...

» Membrangeschwindigkeit entspricht der Frequenz.
Wenn bei gleicher Frequenz der Hub (Auslenkung) höher wird, wird auch die Membrangeschwindigkeit höher. Die Zeit (Frequenz) bleibt gleich, aber in derselben Zeit muss die Membrane nun einen größeren Weg zurücklegen (weil größerer Hub)

Mehr Weg, gleiche Zeit -> größere Geschwindigkeit (Geschwindigkeit = Weg/Zeit, Physikbuch 6. Klasse)

hws

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
22.04.2009,
19:43

@ Stefan H

Zusammenhang Membranschnelle und Schalldruckpegel

Beschleunigung integriert gibt die Schwinggeschwindigkeit.
Schwinggeschwindigkeit integriert gibt die Amplitude.

Für Schwingungsuntersuchungen schau mal bei der Firma Wilcoxon. Da gehts zwar nicht um Lautsprecher, sondern um "Rüttelsensoren" aber die Physik ist die gleiche.

hws

Stefan H

22.04.2009,
23:05

@ hws

Zusammenhang Membranschnelle und Schalldruckpegel

Danke euch. Habe die passenden Formeln gefunden im "Physik für technische Berufe" Buch.

v = 2*PI*f*A
p = rho*c*v

v = Membranschnelle
f = Tonfrequenz
A = Hub (Membranamplitude)

p = Schalldruckpegel
rho = Dichte (der Luft)
c = Schallgeschwindigkeit (in Luft bei bestimmter Temperatur)