Optimaler Frequenzgang von Satelitenlautsprechern

Machbar ist es, es kommt halt auf die Lautstärke an.

Bei 80dB ist auch bei meinen der Klirrfaktor unterhalb der bekannten Hörschwellen, und das ist eine Lautstärke die mir in den meisten Fällen langt.

Es gibt so einen Spruch unter Selbstbauern: Membranfläche ist durch nichts zu ersetzen, außer durch mehr Membranfläche.

Von wegen Eigenresonanz:
dass es so etwas gibt und zur sogenannten Resonanzkatastrophe führt, ist bekannt. Ob der menschliche Körper jetzt seine Resonanzfrequenz um 8Hz hat, weiß ich aber nicht.
Was im Falle der Anregung bei der Eigenresonanz passieren kann, darf man hier beobachten: http://www.ketchum.org/bridgecollapse.html

Gruß
Morgoth
 
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Morgoth schrieb:
Machbar ist es, es kommt halt auf die Lautstärke an.

Bei 80dB ist auch bei meinen der Klirrfaktor unterhalb der bekannten Hörschwellen, und das ist eine Lautstärke die mir in den meisten Fällen langt.

Es gibt so einen Spruch unter Selbstbauern: Membranfläche ist durch nichts zu ersetzen, außer durch mehr Membranfläche.

Gruß
Morgoth


OK 80db langen halt mir ned.........Ich hab mal ein Diagramm mit lautstärken darauf gesehen. Eine Disco lag bei 110db.........bei mir isses geringfügig leiser....also so ca. 106-108db. Weil 6db weniger-> halbe lautstärke
 
@Morgoth
Das geschah durch ein Erdbeben. Die Sache ging in den frühen 50-ern über die Bühne. (vielleicht steht es auch im Link :heilig:)

Jedenfalls kann man so gut wie alles bei ~8Hz zerstören. Einschließlich dem Menschen. Selbst das Pentagon forschte lange Zeit an Schallwaffen. Jedoch wurden die Forschungen mit Infraschall aufgegeben. (Als Kommunikationsmittel existiert Infraschall noch, als Waffe nicht)
 
Sherman123 schrieb:
Jedenfalls kann man so gut wie alles bei ~8Hz zerstören. Einschließlich dem Menschen.

Dafür braucht man aber Lautstärke, um den Schalldruck zu erzeugen, oder?
 
Dafür braucht man aber Lautstärke, um den Schalldruck zu erzeugen, oder?
Theoretisch schon.

Aber die Dauer machts. Bei jeder Sinuswelle steigt die Amplitude und auch Frequenz des Objekts ein winziges bisschen an. Fast unabhängig von der Lautstärke schwingt der Körper irgendwann mit. Ist der Punkt erreicht (8hz), gibt es kein zurück mehr und der Körper schwingt selbständig weiter - auch ohne, dass neue Energie - in Form der Schallwelle - hinzugefügt wird. Den Rest kennen wir bereits.
Eine bestimme Lautstärke ist erforderlich, damit der Vorgang beginnt.

Hätte man eine große Lautstärke (wirklich laut) könnte man alles mit einem mal einfach wegblasen. Ähnlich der Druckwelle bei einer Atomexplosion. :evillol:
 
Sherman123 schrieb:
Theoretisch schon.
Ist der Punkt erreicht (8hz), gibt es kein zurück mehr und der Körper schwingt selbständig weiter - auch ohne, dass neue Energie - in Form der Schallwelle - hinzugefügt wird. Den Rest kennen wir bereits.

Na, eine unendliche Schwingung würde aber doch so einigen Gesetzmäßigkeiten widersprechen.
 
Ich glaube das mit den 8 Hz nicht so recht! Dass es zur Resonanzkatastrophe kommt braucht man doch eigentlich ne ganz bestimmte Eigenfrequenz der Objekte, und warum soll die immer bei 8 Hz liegen? Das mit der Brücke von damals hat eh sicher jeder von uns im Physikunterricht gelernt, aber da war das eben genau mit der Resonanzfrequenz. Aber von 8 Hz hab ich noch nie was gehört. Also warum sollte das mit den 8 Hz auf einen Menschen zutreffen?

Wenn du ein Glas per Schall zum Brechen bringen willst, brauchst du auch keine 8 Hz sondern eben die wesentlich höhere Eigentfrequenz des Glases - und dazu noch ne FETTE LEISTUNG für den Schalldruck. Alleine schon diese benötigte Leistung macht Schallwellen in meinen Augen als Waffe unbrauchbar.
 
Ich habe zuhause schonmal "getestet" mit 'ner 20Hz Frequenz.. :eek: Der Membran schwebt wie Sau: 3cm+ und 3cm- von der Stillpunkt :freak: Da fängts auch an alles wegzublasen... :D
 
Sherman123 schrieb:
@Morgoth
Das geschah durch ein Erdbeben. Die Sache ging in den frühen 50-ern über die Bühne. (vielleicht steht es auch im Link :heilig:)
Zumindest steht da, dass es gerade nicht durch Resonanz verursacht wurde. ;)

Jedenfalls kann man so gut wie alles bei ~8Hz zerstören. Einschließlich dem Menschen. Selbst das Pentagon forschte lange Zeit an Schallwaffen. Jedoch wurden die Forschungen mit Infraschall aufgegeben. (Als Kommunikationsmittel existiert Infraschall noch, als Waffe nicht)
Das wäre nun allerdings noch interessanter und implizierte, dass "so gut wie alles" auf irgendeiner Ebene (?) für 8 Hz extrem anfällig ist - kann ich mir eigentlich nur schwer vorstellen, es sei denn wir hätten es hier mit einem atomaren Effekt zu tun, was wiederum etwas abwegig wäre.

Was ich weiß ist, dass das Trommelfell unterhalb (und überhalb) der Hörschwelle immer schmerz- und somit beschädigungsanfälliger wird, sprich: Man braucht mit fallender Frequenz immer weniger Schalldruck, um das Gehör kaputt zu machen. Ich weiß allerdings nicht mehr, wie weit das hinunter geht, das entsprechende Diagramm hörte soweit ich mich erinnern kann in der Gegend von 8 Hz auf.

@Morgoth, Sherman (oder wer immer es weiß)
Wie funktioniert denn das mit der Resonanzkatastrophe? Dass man mit der richtigen Frequenz einiges kaputt machen kann ist klar, aber dass man diesen Prozess nur kurz anstoßen müsste und er sich dann von alleine verschlimmern würde (also kaskadenartig), wäre mir neu? Der Energieerhaltungssatz gilt ja schließlich auch hier...
 
Ich würde eher sagen: Mit Frequenzen, auf die das Trommelfell nicht mehr reagiert, kann es auch nicht beschädigt werden. Ich meine wenn das Trommelfell nicht zu schwingen beginnt, weil es auf eine extrem hohe oder tiefe Frequenz nicht anspricht - warum sollte es dann zerstört werden können?
 
lordZ schrieb:
Ich würde eher sagen: Mit Frequenzen, auf die das Trommelfell nicht mehr reagiert, kann es auch nicht beschädigt werden. Ich meine wenn das Trommelfell nicht zu schwingen beginnt, weil es auf eine extrem hohe oder tiefe Frequenz nicht anspricht - warum sollte es dann zerstört werden können?

Hören ist ja nicht nur eine Frage des Trommelfells, aber auch ich sehe nicht warum das Sinn machen sollte. Bei Frequenzen unterhalb von 16kHz werden keine Haarsinneszellen auf dem Cortischen Organ aktiviert, das gleiche gilt auch für hohe Frequenzen, auch wenn hier die Sache wegen der Wanderwelle etwas anders liegt.
 
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Ich muss zugeben, ich weiß nicht mehr, ob es sich um das Trommelfell handelte. (Das Diagramm sah in etwa so aus wie im Anhang.) Jedenfalls kann es durchaus sein, dass man nichts hört, aber trotzdem etwas kaputt geht, schließlich reagiert nicht nur das Trommelfell auf Schallwellen, sondern indirekt ein recht komplexer Apparat, der dahintersteht (Trommelfell -> Hammer -> Amboss -> Steigbügel usw.). Wenn ich nichts mehr höre bedeutet das u.U. nur, dass ein Teil dieser Kette nicht mehr reagiert - der andere könnte trotzdem noch kaputt gehen. Ist nur meine Theorie, klingt aber sinnvoll. ;)

Edit: Bezeichnungen vertauscht, jetzt stimmt es.
 

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Auch Glas lässt sich theoretisch mit 8hz besiegen.
Mit der Eigenschwingung hat das nur indirekt etwas zu tun. (glaub ich. In diesem Punkt bin ich mir nicht sicher)

Na, eine unendliche Schwingung würde aber doch so einigen Gesetzmäßigkeiten widersprechen.
Wieso? 1. Spricht niemand von einer unendlichen Schwingung 2. Ist eine Sinuswelle auch unendlich.

Der Energieerhaltungssatz gilt ja schließlich auch hier...
(Weiß ich selber nicht, ich stelle meine Theorie zur Verfügung) Die Energie, die benötigt wird, um das Objekt zu zerstören befindet sich bereits im Körper. Der Körper schwingt weiter und weiter und irgendwann zerberstet das Material. Durch Konstruktive Überlagerung ergibt sich die Killer Welle, die das Objekt schließlich zerstört. Bitte nicht mit einer Tsunami verwecheseln. Das Phänomen hat eher etwas mit Klabautermänner zu tun.
Man kann fast alle Objekte zerstören. Eine Kugel wäre meiner Ansicht nach fast immun. Die Kugel verformt sich zu einem Ei (im Extremfall (=Wellen Berg und Wellen Berg) und wieder zurück. (Wellen Berg und Wellen Tal = 0) Ein Gummi Ball würde keinen Schaden nehmen bzw. die Energie nicht absorbieren.Wie gesagt, in diesem Fall habe ich selbst keine Ahnung, und ich denke mir die Sache nur so
 
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Sherman123 schrieb:
Auch Glas lässt sich theoretisch mit 8hz besiegen.
Mit der Eigenschwingung hat das nur indirekt etwas zu tun.
Zumindest nicht mit der Resonanzfrequenz eines Objekts als Ganzes.

Wieso? 1. Spricht niemand von einer unendlichen Schwingung 2. Ist eine Sinuswelle auch unendlich.
Das ist ein Widerspruch. ;)

Eine Sinuswelle ist per Definition zeitlich nicht begrenzt und daher ideell "unendlich". Aber der Punkt ist hier ja gerade, dass man angeblich die anregende Schwingung abbrechen kann, woraufhin der Körper sich selbst aufschaukeln soll (Prinzip Atombombe - nur passt das hier nicht).

Die Energie, die benötigt wird, um das Objekt zu zerstören befindet sich bereits im Körper. Der Körper schwingt weiter und weiter und irgendwann zerberstet das Material. Durch Konstruktive Überlagerung ergibt sich die Killer Welle, die das Objekt schließlich zerstört.
Eine Schwingung kann nicht mit sich selbst interferieren. Und wenn wir annehmen, dass verschiedene Teile eines Körpers interferieren, so müssten es zwangsläufig Teilbereiche konstruktiv und andere Teilbereich destruktiv tun. Somit könnte der Körper als Ganzer aber wiederum nicht kaputt gehen. Das ist ja gerade mein Problem mit der Theorie.
 
So Jungs, jetzt wird aufgeräumt.

Sherman123 schrieb:
Das geschah durch ein Erdbeben. Die Sache ging in den frühen 50-ern über die Bühne.

Cyclone schrieb:
Zumindest steht da, dass es gerade nicht durch Resonanz verursacht wurde.

Da steht, dass man sich nicht sicher ist. Jedenfalls ist es egal ob durch Beben, Anregung durch Schall oder Selbsterregung (self-excitation), das Schwingen findet auf der Eigenresonanz des Objektes statt.

Sherman123 schrieb:
Jedenfalls kann man so gut wie alles bei ~8Hz zerstören.

Also das glaube ich Dir jetzt mal nicht. Für den Menschen mag das hinkommen, aber ein Wolkenkratzer hat ganz bestimmt nicht 8Hz.

[UTC schrieb:
Vader]Na, eine unendliche Schwingung würde aber doch so einigen Gesetzmäßigkeiten widersprechen.

Wenn ich an eine Schaukel trete, und die nicht durch Wind oder so etwas beeinflusst wird, dann schwingt die auch unendlich aus, nur ist die Schwingung irgendwann nicht mehr registrierbar. Scheiss e-Funktion.
Aber um eine Schwingung konstant auf einer Amplitude zu halten muss ich immer Energie hinzuführen, und das hat natürlich gewisse natürliche Grenzen.

lordZ schrieb:
Ich würde eher sagen: Mit Frequenzen, auf die das Trommelfell nicht mehr reagiert, kann es auch nicht beschädigt werden. Ich meine wenn das Trommelfell nicht zu schwingen beginnt, weil es auf eine extrem hohe oder tiefe Frequenz nicht anspricht - warum sollte es dann zerstört werden können?

Das Trommelfell ist nichts anderes als ein Mikrofon, also wie eine Lautsprechermembran, in geschlossenem Gehäuse.
Um eine Frequenz einer bestimmten Lautstärke zu detektieren, muss es auslenken.
Es gilt: bei gleicher Lautstärke muss die Membran (egal ob LS, Mikrofon, Trommelfell) bei halber Frequenz viermal so weit auslenken (quadratischer Zusammenhang). Das heißt, 80dB sind bei 500Hz vollkommen ungefährlich, bei 20Hz stößt das Trommelfell aber schon an seine mechanischen Grenzen.

Cyclone schrieb:
Wie funktioniert denn das mit der Resonanzkatastrophe? Dass man mit der richtigen Frequenz einiges kaputt machen kann ist klar, aber dass man diesen Prozess nur kurz anstoßen müsste und er sich dann von alleine verschlimmern würde (also kaskadenartig), wäre mir neu? Der Energieerhaltungssatz gilt ja schließlich auch hier...

Ja, der Energieerhaltungssatz gilt da auch.
Es kann aber sein, dass das Objekt nach einem Anstoß seine Energie woanders herbekommt, z. B. aus der Bindungsenergie seiner Moleküle oder, bei Gebäuden, seinen einzelnen Elementen. Dass es dann zusammenbricht ist klar.

Gruß
Morgoth
 
Aber der Punkt ist hier ja gerade, dass man angeblich die anregende Schwingung abbrechen kann, woraufhin der Körper sich selbst aufschaukeln soll
Deshalb schrieb ich auch, dass ein Ball eine relativ immune Form hat.

Wolkenkaretzer: Wenn die Schalwellen von senkrecht oben oder senkrecht unten kommen, sollte auch das kein Problem sein.

Da es nicht nur zwei Wellen sind, sondern vielleicht sogar hunderte, kann sich das schon etwas interferieren.

Die Welle wird im Objekt selbst unterschiedlich gebrochen und reflektiert. Dadurch entstehen viele kleine Welle. Diese können sich - so es der Zufall will - gegenseitig verstärken oder auslöschen.


Mit der Bindungsenergie hat die Sache ganz sicher nicht zu tun. Die Bindungsenergie ist eine extrem starke Energie, allerdings ist die Reichweit zu gering, um mehr als die Elektronen in den äußeren Bahnen auf Spur zu halten. Einen Einfluss kann sie deshalb nicht haben.
 
Ich habe Euch mal was eingescannt, ist im Anhang.

Leider ist genau das, was ich Euch zeigen wollte, nicht dabei, aber ich kann es mit dem Bild erklären.

Die linke Spalte ist die Übertragungsfunktion, die mittlere die Pol-Nullstellen-Verteilung und die rechte die sogenannte Sprungantwort.

Bei den meisten in der Natur vorkommenden Objekten handelt es sich um ein System 2. Ordnung (Masse-Feder), d. h. es bestitz 2 Polstellen und bis zu 2 Nullstellen.

Ein geübter Mathematiker oder Ingenieur wird sofort erkennen, dass die Polstellen (gekennzeichnet durch ein Kreuz) von dem Term im Nenner, der charakteristischen Gleichung, abhängen.
Diese Polstellen können einen komplexen und einen reellen Anteil haben. Aus diesen Polstellen kann man das Verhalten eines Systems ablesen.
Polstellen mit rein negativ reellem Anteil - z. B. das obere - sind aperiodisch, sie haben zwar eine Resonanzfrequenz, die ist aber so stark bedämpft, dass es gar nicht anfangen kann mit dieser zu schwingen. Man könnte auch sagen, dass System führt nur erzwungene Schwingungen aus.
Das System darunter hat Polstellen mit negativem Realteil und einem komplexen Anteil, man nennt es schwingungsfähig. Das sieht man sehr gut an der Sprungantwort, es schwingt langsam auf der Resonanzfrequenz aus. Allerdings ist auch dieses System stabil, wie alle deren Polstellen eien negativen Realteil haben. Man kann es also auch mit dieser Resonanzfrequenz anregen, und es wird sich nicht selber aufschwingen, nur hässlich schaukeln (ein falsch dimensioniertes Gebäude kann natürlich auch so zusammenbrechen).

Wäre der Realteil der Polstellen jetzt positiv (mit einem Faktor -2,1 statt +2,1 im Nenner; diesen Faktor nennt man 2D), dann wäre das System instabil und würde sich aufschwingen, vorrausgesetzt, es wird weiter Energie hinzugeführt oder es kann diese Energie woanders entnehmen. In elektrischen Systemen würde es z. B. bedeuten, dass die Ausgangsspannung bis zur Betriebsspannung aufschwingen würde, aber nicht darüber hinaus, denn das wäre unmöglich.

Soviel mal zur Theorie die dahinter steckt.

Und jetzt nochmal was praktisches zum Thema Lautsprecher:
auch ein LS-Chassis ist ein System 2. Ordnung (solange er nicht in irgendwas abartiges wie Bandpass oder Bassreflex eingebaut ist). Ein geschlossenes Gehäuse ist durch seine Güte Qtc und seine Resonanzfrequenz fs charakterisiert, Qtc entspricht 1/2D. Für Qtc<=0,5 ist das System aperiodisch, für Qtc>0,5 ist es schwingungsfähig. Gängige Abstimmungen für geschlossene Gehäuse haben eine Abstimmung von Qtc>0,707 (Butterworth bis Tchebychev). Die Folge ist ein leicht bis stark betonter Bass, auf Kosten der Präzision, denn es schwingt ja auf der Resonanzfrequenz lange aus.
Würde man stattdessen auf Qtc<=0,5 abstimmen (Linkwitz), dann hätte man die maximale Präzision, allerdings auch ein größeres Gehäuse und eine niedrigere untere Grenzfrequenz als wenn man das gleiche Chassis in ein Gehäuse größerer Güte einbauen würde.
In der Praxis baut man ein Chassis in ein eigentlich viel zu kleines Gehäuse (Qtc>1) und entzerrt das ganze elektronisch auf eine tiefere Resonanzfrequenz und ein Qtc<=0,5. Die untere Grenzfrequenz ist dabei nahezu beliebig und wird nur durch die mechanischen Fähigkeiten und der gewünschten Lautstärke limitiert.
Wer näheres dazu erfahren möchte: http://www.linkwitzlab.com/filters.htm#9

Vorsicht, viel Mathematik.

Gruß
Morgoth
 

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Morgoth schrieb:
Vorsicht, viel Mathematik.

Gruß
Morgoth

Warum kann die welt nicht gerecht sein?Genau das was du jetzt da vorgetragen hast haben wir im ersten semester gelernt, zwar nie im leben so ausführlich (darum versteh ichs auch net :D) aber wir habens gelernt :(


Warum kann eine frequenz von 0Hz nicht existieren? 0Hz ist eine gleichspannung. Die lautstärke ist auch eine spannung.
Nun warum gibt man nicht einfach einen offset zur spannungsquelle dazu? Dann würde 0Hz sagen wir mal bei einer offsetspannung von 5V, 5V betragen. Je nachdem wie laut es werden soll müssten man sich die offsetsp. ausrechnen.


Ich glaube der grund der eigenschwingung liegt in der atomstruktur: Wie uns allen vorgemacht wurde sind elektronen kleine kugerl die in der atomhülle herumschwirren. Is aber nicht so: Elektronen sind wellen! Und diese wellen drehen sich zichmale in der sekunde (wenn ich mich recht erinnere is dass der spin).
Nun ich denke der grund der 8Hz eigenschwingung liegt in diesen elektronen.

SOviel von mir zu dem thema - bite besserts mich aus :D
 
Burschi1620 schrieb:
Warum kann eine frequenz von 0Hz nicht existieren? 0Hz ist eine gleichspannung. Die lautstärke ist auch eine spannung.

Es existiert diese Frequenz. Sie entspricht z. B. dem Spezialfall des Wechselstroms "Gleichstrom".

Es ist nur unsinnig, diese Frequenz mit einem Lautsprecher zu erreichen, weil unser Ohr bzw. unser Körper Schall als Änderung des Druckes wahrnimmt, nicht als Druck selber. 0Hz würde bei einem Lautsprecher einer konstanten, sich nicht ändernden Auslenkung entsprechen. Im Ruhezustand strahlt ein Lautsprecher auch Schall mit der Frequenz 0Hz ab, allerdings mit der Amplitude 0.

Das ist aber alles wüste und teilweise wenig praxisorientierte Mathematik.

Gruß
Morgoth
 
Wie erreicht man 0hz bei einer nicht-0 Amplitude?
Das geht doch nicht.
Schall ist eine Veränderung des Umgebungsdrucks.
Eine Welle gibt nur Energie weiter, keine Masse. Diese Energie (=Verdichtung der Luft) ist Schall.
 
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