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Gedankenexperiment: Unendlich große Membran

  • karl-alfred_roemer
  • 20. Februar 2006 um 22:10
  • karl-alfred_roemer
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    175
    • 20. Februar 2006 um 22:10
    • #1

    Hallo zusammen,

    weil in anderen Threads oft von aktustischer Impedanz, und Druck und
    Schnellemaxima die Rede war kam mir folgendes Gedankenexperiment
    in den Sinn:

    Man hätte eine unendlich große Membran mit folglich unendlich großer
    akustischer Impedanz:

    Was würde man in 1m Entfernung bei 1Watt Leistung hören?

    Wären Druck und Schnellemaxima direkt an der Membran
    phasenverschoben?

  • cyberlight
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    6.061
    • 21. Februar 2006 um 00:04
    • #2
    Zitat

    Was würde man in 1m Entfernung bei 1Watt Leistung hören?


    Nichts, denn die Leistung wäre zu gering. (1W/∞= 0):wink:

    Desweiteren nehme ich an, dass Luft in Bewegung gebracht werden soll.

    Wer sagt, dass die akustische Impedanz gegen unendlich geht, wenn die Membran unendlich gross wird?
    Luft ist kompressibel.

    Jede Membran hat eine Masse. Diese Masse geht bei einer unendlich grossen Membran ebenfalls gegen unendlich, genau wie die Energie, die für die Bewegung nötig ist.

    Die Membran müsste unendlich steif sein, um einen definierten Ton wiederzugeben.

    »Wenn China erwacht, wird es die Welt erschüttern.« Napoleon Bonaparte (1769-1821)

  • SRAM
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    • 21. Februar 2006 um 12:19
    • #3
    Zitat

    mit folglich unendlich großer
    akustischer Impedanz

    Die akustische Impedanz ist in diesem Falle maximal, nicht unendlich.

    Du würdest das hören, was am Anfang einer terminated tube gemessen wird, diese entspricht mit Raumwinkel gleich null genau Deinem gedachten Fall und wird zur Bestimmung des hornunabhängigen Wirkungsgrades von Druckkammertreibern und Hochtönern gerne benutzt.

    Gruss SRAM

    I watched a snail crawl along the edge of a straight razor. That's my
    dream. That's my nightmare. Crawling, slithering, along the edge of a
    straight razor, and surviving.

  • Sound-Klinik
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    • 21. Februar 2006 um 14:37
    • #4
    Zitat von "Karl-Alfred_Roemer"

    ... mit folglich unendlich großer
    akustischer Impedanz ...

    ... eine "unendlich große akustische Impedanz" hatte zur Folge, daß die Schnelle zu Null wird (keine Energieabgabe mehr !).

    Falls doch etwas von der "unendlich großen Membran" abgestrahlt wird (sofern sie eben ist), gibt es eine ebene Wellenfront (d.h. - von Luftreibung mal abgesehen - bleibt der Schallpegel in jeder Entfernung konstant, weil keine Energieverteilung auf eine sich mit dem Abstand vergrössernde Fläche - wie bei Punkt- oder Linienstrahlern - stattfindet ...).

  • karl-alfred_roemer
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    175
    • 21. Februar 2006 um 16:12
    • #5

    Danke an Euch alle. Genau die gleichen Ergebnisse hatte ich
    mir auch erhofft und teilweise auch gedacht. :)
    Nur von der "terminated tube " hatte ich noch nie was gehört. :shock:
    Werde gleich mal danach googlen.

    Darauf aufbauend nun die nächste Frage:

    Wenn unendlich große Impedanz nichts bringt, weil keine
    Leistung abgegeben wird, weil die Schnelle = 0 ist

    UND

    wenn eine sehr kleine akustische auchschlecht ist, weil man
    da zwar viel schnelle aber keinen Druck hat:

    Gibt es eine optimale akustische Impedanz?

    Wie sieht es mit der Phasenverschiebung von Druck und
    Schnelle aus?

  • SRAM
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    6
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    5.548
    • 21. Februar 2006 um 16:27
    • #6
    Zitat

    In the lab we would measure a compression driver on a terminated tube. In practice this is a long pipe (perhaps 4 to 6 ft long) with a thin fiberglass wedge in it. A small microphone is inserted into the side of the pipe near the compression driver. This presents the compression driver with a resistive acoustical load so that pressure in the tube represents what the output of a perfect horn would have.

    .....kurze Erklärung von JBL. Letztlich kommt es nur auf einen reflektionsfreien Abschluß bei Raumwinkel null an.

    Gruss SRAM

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  • Sound-Klinik
    Verifiziert
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    • 21. Februar 2006 um 19:14
    • #7
    Zitat von "Karl-Alfred_Roemer"

    Wenn unendlich große Impedanz nichts bringt, weil keine
    Leistung abgegeben wird, weil die Schnelle = 0 ist

    UND

    wenn eine sehr kleine akustische auchschlecht ist, weil man
    da zwar viel schnelle aber keinen Druck hat:

    Gibt es eine optimale akustische Impedanz?

    ... die abgegebene Schall-Leistung wird maximal, wenn das Produkt aus Schalldruck und -schnelle maximal wird (d.h. also: Leistungsanpassung !) ...

  • karl-alfred_roemer
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    • 21. Februar 2006 um 19:27
    • #8

    Danke Sound-Klinik,

    für deine Antwort.

    wieviele 18-Zoller bräuchte man denn konkret für die optimale
    Leistungsanpassung für sagen wir mal 35-70 Herz?

    Kann man das irgendwie ausrechnen?

  • SRAM
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    • 21. Februar 2006 um 19:36
    • #9

    Faustregel (gut zu merken :wink: :(

    Z=1 (maximale Anpassung) bei 60 Hz erfordert 100000 cm^2

    Gruss SRAM

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  • karl-alfred_roemer
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    • 21. Februar 2006 um 20:36
    • #10

    SRAM

    10m2 für 60 Hertz? Das wären über den Daumen gepeilt um die
    80x 18-Zoller für 60 Herz!!!! Das ist krass :shock:

    Gibt es dafür eine Formel oder so? Ich vermute, dass bei 30 Hz
    dann die vierfache Fläche nötig wäre oder?

  • Volker Holtmeyer
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    13
    • 21. Februar 2006 um 20:48
    • #11
    Zitat von "Karl-Alfred_Roemer"


    Wie sieht es mit der Phasenverschiebung von Druck und
    Schnelle aus?


    http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html

    Zitat von "Karl-Alfred_Roemer"


    Nur von der "terminated tube " hatte ich noch nie was gehört.
    Werde gleich mal danach googlen.


    Kannst auch mal nach "Kundt" oder "Kundt'sches Rohr" googeln.

    http://www.volkerholtmeyer.de/

  • linearray
    Gast
    • 22. Februar 2006 um 10:54
    • #12
    Zitat von "Sound-Klinik"

    von der "unendlich großen Membran" abgestrahlt, gibt es eine ebene Wellenfront - bleibt der Schallpegel in jeder Entfernung konstant, weil keine Energieverteilung auf eine sich mit dem Abstand vergrössernde Fläche stattfindet


    Das funktioniert auch in der Praxis. Die Stirnwand eines langen Raumes mit Subs aufgefüllt ergibt im ganzen Raum auf der kompletten Länge den identischen Druck.

    Wir habe das zum Test einmal so aufgebaut in einem Gang von gut 70m Länge, das fühlte sich am Ende noch gleich an wie 1m vor den Bässen.

    Gruss, Andi

  • karl-alfred_roemer
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    175
    • 22. Februar 2006 um 13:53
    • #13
    Zitat

    Wir habe das zum Test einmal so aufgebaut in einem Gang von gut 70m
    Länge, das fühlte sich am Ende noch gleich an wie 1m vor den Bässen.

    Interessantes Experiment. Immer schön, wenn man seine Theorien in
    der Praxis bestätigt bekommt.

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