Facharbeit über Resonanzen von Lautsprechern

    Hallo zusammen.

    Ich hoffe das ich hier im richtigen Bereich bin.

    Erst einmal kurz zu meiner Person: Ich bin 17 Jahre alt (eine Woche noch), gehe in die 12te jahrgangsstufe des Gymnasiums in Porta Westfalica. Danach möchte ich Elektrotechnik oder Mechatronik studieren, deswegen sind meine Leistungskurse auch Mathe und Physik. Nun steht eine Facharbeit an, welche über Lautsprecher, speziell über Resonanzen von Lautsprechern gehen soll.
    Nun brauch ich noch ein wenig Hilfe und hoffe hier welche zu erhalten ;)

    Ich habe bis jetzt Versuche gemacht, in denen ich einen Tief-, einen Mittel- und einen Hochtöner auf Resonanzen untersucht habe (Sinusgenerator, Oszilloskop, Sennheiser Mikro). Und auch einige gefunden habe.

    Ich nehme einmal als Beispiel den Tieftöner (oval, ca. 14cm x 21cm):

    154Hz
    170Hz
    194Hz
    215Hz

    Die Vielfachen davon sind auch Resonanzen (besonders die gemeinsamen Vielfachen).

    Nun ein paar Sachen die mir nicht klar sind:
    Was bedeutet das jetzt genau für den Lautsprecher?
    Wo ist der gebräuchliche Frequenzbereich?
    Oft wir von DER Resonanzfrequenz geredet, hier sind mehrere...

    Gebt mal alles zum Besten was euch über Resonanzen einfällt ;)
    Ich könnte auch noch weitere Experimente machen, es gibt noch ein paar Termine in denen mir der Physikraum zur Verfügung steht.

    Jetzt schon mal Danke für die Mitarbeit ;)

    MfG
    Felix

    Ein Lautsprecher hat eine Eigenresonanz auf der Resonanzfrequenz.
    Dann macht er noch an bestimmten Stellen Nachschwinger.

    Am besten liest du dir mal ein Lautsprecherbuch an, dort ist einiges erklärt, dass du brauchst, um deine Experimente auch zu verstehn.

    N´ Abend Felix - darf ich mal eine Frage stellen? Ganz ab davon, dass ich sowas wie eine Facharbeit grundsätzlich großartig finde, aber: Hast du dir das Thema ausgesucht? Oder verordnet bekommen? Die Frage drängt sich mir auf, da die von dir gestellten Fragen ehr ganz grundsätzlicher Natur sind - wer eine Facharbeit zum Thema XY machen will, der sollte doch zumindest die Grundzüge drauf haben, bevor er sich ins Labor begibt, oder?

    Von daher schließ ich mich mal der Empfehlung an, dass du mit etwas Grundwissen in Form von Literatur anfangen solltest. Mein Tip dazu: der Klinger - damals die Bibel im roten Einband, sehr praxisnah und mit fürs Abitur mehr als ausreichenden, physikalischen Grundlagen. Ehr praktisch orientiert und darum vielleicht genau das richtige. Dann gibts noch den Starke (Handbuch der Lautsprechertechnik), auch damals in rotem Einband, ebenfalls sehr praxisnah. Ob die beiden (in neuer Auflage) noch erhältlich sind, kann ich dir leider nicht sagen. Schau halt mal...

    Viel Erfolg

    SKY

    Kein Applaus für Scheiße!

    Moin,

    würde erstmal ergründen, was überhaupt Resonanz bedeutet. Oder ist das schon geklärt? Hierbei kannst du gleich ein bisschen für das Mechatronik- oder ET Studium vorarbeiten. Ausgehend z.B. von einem elektrischen Schwingkreis mit zwei Energiespeichern, muss es das beim Lautsprecher analog ja auch irgendwie geben.

    Dann machst Du Messungen dazu und überprüfst/untermauerst "deine" theoretische Ausarbeitung und fertig ist die Facharbeit. Wie lang muss die den werden? Ca. 10 Seiten ? Plane mal bei wenig vorhandenem Material 4 Wochen ein. Dann bleibt noch ein wenig Zeit, die Sonne zwischendurch zu genießen.

    Ganz toll finde ich das Buch von Donald Hall "Musikalische Akustik - Ein Handbuch". Hier wird, wie ich finde, ein absolut gelungener Spagat für anspruchsvolle Musiker und Techniker gemacht. Ist (irgendwo) ein Lehrbuch und zum Selbststudium geeignet. Um jetzt nur etwas über Resonanz zu erfahren, ist die Investition sicherlich zu hoch und unnötig.

    Grüße nach PW
    sebastian

    Zitat von "Felix Böckmann"

    Ich habe bis jetzt Versuche gemacht, in denen ich einen Tief-, einen Mittel- und einen Hochtöner auf Resonanzen untersucht habe (Sinusgenerator, Oszilloskop, Sennheiser Mikro). Und auch einige gefunden habe.

    Ich nehme einmal als Beispiel den Tieftöner (oval, ca. 14cm x 21cm):

    154Hz
    170Hz
    194Hz
    215Hz

    Vermutlich hast du auch die Umgebung / den Raum "mit drin" ?

    Ein sinnvoller Weg wäre eine Messung der Impedanz über die Frequenz, weil Resonanzen immer auch eine Rückwirkung auf den Antrieb haben. Die erste ausgeprägte Resonanzstelle (fs) bei einem Lautsprecher ist dabei i.d.R. deutlich ausgeprägter als alle weiteren (Resonanzen des Treibers äußern sich als Impedanzmaxima ... wenn durch einen mechanisch angekoppelten Resonator bei einer bestimmten Frequenz Energie "abgesaugt" wird, als Impedanzminimum - zu beobachten z.B. bei Bassreflex oder bei Transmissionline-Kisten).

    Zitat von "skyworker"

    N´ Abend Felix - darf ich mal eine Frage stellen? Ganz ab davon, dass ich sowas wie eine Facharbeit grundsätzlich großartig finde, aber: Hast du dir das Thema ausgesucht? Oder verordnet bekommen? Die Frage drängt sich mir auf, da die von dir gestellten Fragen ehr ganz grundsätzlicher Natur sind - wer eine Facharbeit zum Thema XY machen will, der sollte doch zumindest die Grundzüge drauf haben, bevor er sich ins Labor begibt, oder?

    Ich bin genau deiner Meinung.
    Ich hatte die Idee etwas über Lautsprecher zu machen, weil die Dinger mich ebend Interessieren, ausserdem haben sie zum Unterricht gepasst (magnetismus), hab meinen Physiklehrer ebend gefragt, was man da machen kann (er hat zufälliger Weise Physik studiert). Hatte noch so spontan die Idee, warum eigentlich große Membranen für tiefe Frequenzen und kleine Membranen für hohe Frequenzen genommen werden. Und irgendwie ist der dann bei Resonanzen gelandet und plötzlich wars mein Thema.

    Jetzt sammel ich Material und kläre ebend das Grundsätzliche.
    Danke schonmal für die ganzen Buchempfehlungen, die sind leider alle sehr teuer. Ich werd Montag in die nächst größere Bücherei gehen und mal suchen. Ansonsten kauf ich mir ebend ein Buch, ich kanns sicherlich nochmal gebrauchen.

    Erst nochmal Danke für jeden Beitrag.


    Sound-Klinik
    Sehr interessanter Beitrag. Ich hab mir gedacht das der Raum mit drin ist.
    Das mit der Impedanz hab ich, glaube ich, verstanden, sollte ich bei den Resonanzen einfach mal den Widerstand der Schwinspule messen, oder wie meinst du das?


    sebastian
    Da bin ich auf der Suche nach einer Theorie.
    Im Unterricht hatten wir die Sache mit einer Spule und einem Kondensator. Resonanz haben wir, wenn der Blindwiderstand der Spule und der des Kondensators gleich ist.
    Mal sehen, aber gute Idee die Sache noch einml aufzugreifen.

    Zitat von "Felix Böckmann"

    Sound-Klinik
    Sehr interessanter Beitrag. Ich hab mir gedacht das der Raum mit drin ist.
    Das mit der Impedanz hab ich, glaube ich, verstanden, sollte ich bei den Resonanzen einfach mal den Widerstand der Schwinspule messen, oder wie meinst du das?


    Du benötigst den Widerstand ... über die Frequenzachse aufgetragen.

    Bei der Messung könntest du einen Vorwiderstand vor dem Lautsprecher schalten und dann den Spannungsabfall am Lautsprecher (bei "vielen" Frequenzen) messen. :wink:

    hm.. da versteh ich den Sinn nicht.
    ich dachte es macht Sinn die Resonanz über den induktiven Widerstand zu bestimmen, um die Messung von Resonanzen die man nicht haben will auszuschliessen?!

    Zitat von "Sound-Klinik"

    Vermutlich hast du auch die Umgebung / den Raum "mit drin" ?

    Ein sinnvoller Weg wäre eine Messung der Impedanz über die Frequenz, weil Resonanzen immer auch eine Rückwirkung auf den Antrieb haben. Die erste ausgeprägte Resonanzstelle (fs) bei einem Lautsprecher ist dabei i.d.R. deutlich ausgeprägter als alle weiteren (Resonanzen des Treibers äußern sich als Impedanzmaxima ... wenn durch einen mechanisch angekoppelten Resonator bei einer bestimmten Frequenz Energie "abgesaugt" wird, als Impedanzminimum - zu beobachten z.B. bei Bassreflex oder bei Transmissionline-Kisten).

    Die Resonanz des Treibers, das erwähnt Impedanzmaxima kann man doch recht einfach messen :)

    Zitat von "Felix Böckmann"


    Die Resonanz des Treibers, das erwähnt Impedanzmaxima kann man doch recht einfach messen :)


    Stimmt ... ich brauche für das Impedanzmaximum (und für andere "Unregelmässigkeiten" ...) auch immer nur wenige Minuten ... :D

    felix
    wenn es deinem Lehrer darum geht, wieso große Membranen weniger für die Übertragung von Höhen geeignet sind, dann hat das nicht nur mit Resonanzen, sondern auch mit dem Abstrahlverhalten (Haupt- und Nebenkeulen ...) und der bewegten Masse zu tun. Und ob man sowas mit einen Scope erschöpfend untersuchen kann (wie Eigenschwingungen der Membran etc.) ... :?

    Nein nein, das war nur mein Gedanken ob man dazu was untersuchen könnte, ganz am Anfang.
    Mein letztendliches Thema ist "Schülerpraktikumsanleitung zur Findung von Resonanzen von Lautsprechern". Das bekomm ich alleine hin, aber es muss in der Facharbeit eben auch vorkommen, was diese Resonanzen letztendlich bedeuten, als Auswertung meiner Ergebnisse eben.

    Den Rest Stopf ich mit kleineren Sachen aus, einmal die Funktionsweise von einer Frequenzweiche erklären und ein paar Begriffserklärungen. Über ca. 10 Seiten kann man im Endeffekt nicht so tief in die Materie eingehen.

    Zitat

    Den Rest Stopf ich mit kleineren Sachen aus, einmal die Funktionsweise von einer Frequenzweiche erklären und ein paar Begriffserklärungen.

    Das könnte dazu führen, dass die Note schlechter ausfällt, da man fehlende Struktur unterstellen kann.

    Ein Aufbau der Arbeit a la

    1. Einleitung (Warum diese Arbeit? Motivation?)
    2. Theorie / Grundlagen / Messaufbau
    3. Messanweisung (siehe Aufgabenstellung)
    4. Durchführung der Messung
    5. Darstellung der Ergebnisse
    6. Ausblick und Schlussbemerkung (Was war gut, wo liegen Schwächen im Aufbau, was könnte man verbessern)

    macht mehr Sinn. Auf 10 Seiten kommt man da locker. Gerne kann man die Punkte noch durch einen Unterpunkt unterteilen a la

    4. Durchführung der Messung
    4.1 Überschrift
    Text
    4.2 Überschrift
    Text

    Ich VERMUTE, dass die Arbeit inhaltliche nicht umfassend sein muss.
    Ich würde auf Struktur und Richtigkeit setzen und NICHT von Gott und die Welt oder Las oder Frequenzweichen berichten.

    Ciao
    sebastian

    Du meinst damit bekommt man 10 Seiten voll?
    Ich wills versuchen, ist eh das erste was ich fertig machen muss, da es eben der zentrale Punkt.
    Ich dachte nur man könnte vorher noch zB ein paar (Thiele & Small) - Parameter erläutern, sich dann auf die Resonanz beschränken und zum Schluss noch erklären wofür diese Parameter gut sind, was man damit machen kann.

    Aber ich werd morgen neue Versuche machen, dann die Anleitung machen und wenn ich Glück hab, reicht es ja sogar wenn ich es in der Art von deinem Vorschlag mache.