Modell für Luft (zeitliche Druckverteilung?)
Verfasst: So 11. Jun 2006, 21:47
Ich hoffe, es nimmt mir niemand übel, dass ich nicht das ganze Forum gelesen habe, falls es die Frage schon irgendwo gibt. Mit der Such - Funktion habe ich sie nicht gefunden.
Ich habe mir überlegt, was hinter dem Boxenbauen steckt. Was muss man wissen, um eine gute Box zu verstehen?
Ich kann mir zwar eine gute Box kaufen, wäre damit aber nur zur Hälfte glücklich, weil ich eben nicht einschätzen kann, was an Know How dahinter steckt. Deswegen möchte ich mir ein paar Grundlagen aneignen.
Im Internet findet man so Faustformeln für Gehäusegröße, Güte, Frequenzverläufe von verschiedenen Systemen. Mich würde Interessieren, wie man dazu kommt. Ich habe daher versucht mit MATLAB ein Gedankenexperiment durchzuführen. Ich habe das Volumen in einem Raum in endlich viele Teilvolumina zerlegt und versucht für so ein einzelnes Volumselement eine Gleichung aufzustellen. Danach habe ich benachbarte Volumselemente miteinander verkoppelt.
Zum Experiment habe ich dann an einem Volumselement den Druck mit einer definierten Amplitude sinus-förmig variiert und beobachtet, wie sich die "Druckwelle" durch meine Volumselemente arbeitet und abklingt.
Jedes Volumselement stellt in meinem ersten Wurf ein Tiefpasselement 1er Ordnung dar. Gedanklich kann ich in der Luft nur einen Energiespeicher finden und ein unbegrenztes Luftvolumen schwingt meines Erachtens auch nur solange es angeregt wird (die Welle kehrt ja nirgends um).
Das Ganze hat einmal nicht so richtig funktioniert.
Also habe ich versucht ein Luftvolumen anstatt in karthesischen Koordinaten in Kugelkoordinaten zu teilen. und das Verhältnis der Grenzflächen (näher der Schallquelle kleinere Fläche) bei der Verkoppelung der Elemente zu berücksichtigen.
Ergebnis: Der Schalldruck nimmt in dem Modell so wie überlegt mit dem Quadrat der Entfernung ab. Das Problem ist, ich habe keine Ahnung wie ich mein Tiefpassverhalten einstellen soll. Die Welle breitet sich nicht richtig verzögert aus. Ich weiß zwar, dass die Schallgeschwindigkeit ca 33X m/s beträgt, aber ich krieg da irgendwie keine Parameter heraus. Ich steh also voll auf der Leitung.
Wenn ich ein Modell für "Luft" hätte, dann könnte ich es auch um einen Bassreflexkörper erweitern und mir die zeitlichen Druckverteilungen einverleiben. Vielleicht verstehe ich dann ein bisschen mehr von dem ganzen Formelzeugs.
Haben ich irgendwo einen Denkfehler, muss ich einen anderen Ansatz wählen? Kennt jemand ein passendes Modell, dass auch verständlich ist?
Mit freundlichen Grüssen
Mad Martin
Ich habe mir überlegt, was hinter dem Boxenbauen steckt. Was muss man wissen, um eine gute Box zu verstehen?
Ich kann mir zwar eine gute Box kaufen, wäre damit aber nur zur Hälfte glücklich, weil ich eben nicht einschätzen kann, was an Know How dahinter steckt. Deswegen möchte ich mir ein paar Grundlagen aneignen.
Im Internet findet man so Faustformeln für Gehäusegröße, Güte, Frequenzverläufe von verschiedenen Systemen. Mich würde Interessieren, wie man dazu kommt. Ich habe daher versucht mit MATLAB ein Gedankenexperiment durchzuführen. Ich habe das Volumen in einem Raum in endlich viele Teilvolumina zerlegt und versucht für so ein einzelnes Volumselement eine Gleichung aufzustellen. Danach habe ich benachbarte Volumselemente miteinander verkoppelt.
Zum Experiment habe ich dann an einem Volumselement den Druck mit einer definierten Amplitude sinus-förmig variiert und beobachtet, wie sich die "Druckwelle" durch meine Volumselemente arbeitet und abklingt.
Jedes Volumselement stellt in meinem ersten Wurf ein Tiefpasselement 1er Ordnung dar. Gedanklich kann ich in der Luft nur einen Energiespeicher finden und ein unbegrenztes Luftvolumen schwingt meines Erachtens auch nur solange es angeregt wird (die Welle kehrt ja nirgends um).
Das Ganze hat einmal nicht so richtig funktioniert.
Also habe ich versucht ein Luftvolumen anstatt in karthesischen Koordinaten in Kugelkoordinaten zu teilen. und das Verhältnis der Grenzflächen (näher der Schallquelle kleinere Fläche) bei der Verkoppelung der Elemente zu berücksichtigen.
Ergebnis: Der Schalldruck nimmt in dem Modell so wie überlegt mit dem Quadrat der Entfernung ab. Das Problem ist, ich habe keine Ahnung wie ich mein Tiefpassverhalten einstellen soll. Die Welle breitet sich nicht richtig verzögert aus. Ich weiß zwar, dass die Schallgeschwindigkeit ca 33X m/s beträgt, aber ich krieg da irgendwie keine Parameter heraus. Ich steh also voll auf der Leitung.
Wenn ich ein Modell für "Luft" hätte, dann könnte ich es auch um einen Bassreflexkörper erweitern und mir die zeitlichen Druckverteilungen einverleiben. Vielleicht verstehe ich dann ein bisschen mehr von dem ganzen Formelzeugs.
Haben ich irgendwo einen Denkfehler, muss ich einen anderen Ansatz wählen? Kennt jemand ein passendes Modell, dass auch verständlich ist?
Mit freundlichen Grüssen
Mad Martin