Die Aufgabenstellung ist identisch zum Helmholtzresonator. Der Platteschwinger soll das Nachschwingen durch Raummoden reduzieren und somit die Nachhallzeit im Bass verkürzen. Während der HH-Resonator auf eine schwingende Luftsäule basiert, die auf ein Luftpolster (als „Gegenfeder“) arbeitet, wird beim Plattenschwinger eine schwingende Platte eingesetzt, die ebenfalls auf ein federndes Luftpolster arbeitet. Der Plattenschwinger ist prinzipiell leichter zu bauen/berechnen als ein Helmholtzresonator. Im Kern besteht er aus einer massiven Rückwand, einem Holzrahmen und der vorderen „Schwingplatte“.
Bei welcher Frequenz er wirkt, ist abhängig vom
Da er auf die schwingende Frontplatte angewiesen ist, gibt’s hier schon die ersten „Ungenauigkeiten“, da das Schwingverhalten natürlich nicht nur durch die Masse (in Kg/m²) beeinflusst wird, sondern auch durch den Aufbau und die Materialeigenschaften. So gibt’s ultraleichte Materialien, die sich aber so gut wie gar nicht biegen und umgekehrt.
Daher können Berechnungsformeln immer nur Näherungswerte sein. Hinzu kommen oftmals unterschiedliche Formelangaben.
Die „präziseste“ Berechnung findet man bei der Uni-Düsseldorf hier:
https://www.uni-due.de/ibpm/BauPhy/Schall/Buch/26.00-vor27.htm#26062
Eine Berechnung bei Wikipedia:
https://de.wikipedia.org/wiki/Membranabsorber
Die gleiche Formel wie bei Wiki findet sich in der „Audio-Enzyklopädie“ von Andreas Friesecke wieder. Gehen wir also davon aus, dass diese Berechnungen stimmen.
Wer die einfache Form der Formel in Excel übertragen möchte...
Ausgehend davon, dass in Zelle
=600/WURZEL(B1*B2)
Was man aber benötigt ist die Frequenz die „bekämpft“ werden soll. Hier ist man auf Messungen angewiesen. Die Fläche unseres Plattenschwingers hat keinen Einfluss auf die Resonanzfrequenz, sondern nur auf den Wirkungsgrad. Also wie effektiv der Schwinger arbeitet. Montiert/aufgestellt wird er am sinnvollsten an der Wand, wo auch gehörmäßig ein „Dröhnen“ vorhanden ist.
Damit die Kiste sinnvoll wirkt, wird sehr oft empfohlen:
Bei dieser Forderung musste ich passen, da die Aufstellung so unauffällig wie möglich sein sollte, so dass mein Aufbau mit weniger Bautiefe auskommen muss.
Was die Bandbreite angeht, findet man nur allgemeine Hinweise. Es gilt: Je leichter die Schwingplatte und je „dicker“ das Luftpolster (Innenhöhe), desto breitbandiger der Einsatzbereich.
Der Einsatzbereich:
Da bei mir bereits eine aktive Bassfalle und der Helmi im Tiefbass arbeiten, ist der angedachte Einsatzbereich der obere Bassbereich, grob um die 130 - 150 Hz. Laut Berechnung mit den o. a. Formeln wäre die Resonanzfrequenz bei 146 Hz
Der Aufbau:
Im Baumarkt gibt’s alle Bauteile für kleines Geld. Mit einer
„Schwingplatte“ aus MDF (Info des Verkäufers: 5 mm dick = 3,82 Kg/m²).
und
Kantholz 25 mm x 44 mm als Rahmen
und
„Rückwand“ aus 19 mm MDF
liegen die Materialkosten bei ~20 Euro.
Dazu kommen Leim/Dichtmittel, Schrauben, Polstermaterial (Steinwolle o.ä.), evtl Farbe.
Der Zusammenbau
Für die stabile Rückwand ist MDF mit 19 mm eine gute Wahl, dazu kommt der Rahmen, der entweder ebenfalls aus MDF oder aber aus Holzlatten bestehen kann. Das hängt von der Bautiefe ab. Wird der Kasten mit Dämmwolle gefüllt, so muss darauf geachtet werden, dass die Wolle nur zu ungefähr 2/3 der Bautiefe aufgefüllt wird. Damit die Polsterung nicht „nach vorne“ fällt und das Schwingverhalten beeinflusst, sollte das Polstermaterial fixiert werden.
Bei 4,4 cm Bautiefe (Innentiefe) sind Holzlatten der simpelste Weg den Rahmen zu bauen. Der ganze Aufbau muss luftdicht sein. Ob das durch vollflächige Verleimung oder Verschraubung mit Silikon erfolgt, spielt keine Rolle
Die Gesamtabmessungen in meinem Fall (Außenmaße): 1,2 Meter x 0,55 Meter x 0,07 Meter
Bei der Gestaltung der Oberfläche hat man freie Wahl. Wichtig ist nur, dass nicht das Schwingverhalten verändert wird. Und wer’s ganz genau machen will, kann natürlich das Gewicht der Farbe mit in die Masse der Schwingplatte einbeziehen. Ist aber eher etwas für Genauigkeitsfanatiker.
Die Innenmessung der Kiste
Sie ergab, dass die Resofrequenz bei ca. 120 Hz liegt, dafür aber noch recht breitbandig ist und den Bereich von ca. 100 – 150 Hz nutzbar abdeckt. Wieso die Resofrequenz nicht „genau“ getroffen wurde, kann ich nicht mit absoluter Sicherheit feststellen. Mit der Schiebelehre habe ich die Schwingplatte nachgemessen, statt 5 mm hat sie 5, 5 mm. Auch möglich, dass das spezifische Gewicht höher ist. Aber so ungefähr haut es hin. Hier zeigt sich wieder, dass diese Formeln tatsächlich nur Näherungswerte sein können.
Mein Praxistipp für Nachbauer: Nach den ersten Planungen und Überschlagsrechnungen erst die Schwingplatte kaufen, wiegen und dann auf den m² ausrechnen. Danach die Innentiefe des Kastens festlegen.
Aufstellung
Während ein Sinuston (120 Hz) abgespielt wurde, ging es mit einem Schallpegelmesser „immer an der Wand lang“. Wie vermutet und schon vorher von den Ohren lokalisiert, war der Sinuston in der Ecke einer Nische besonders ausgeprägt. Dort steht der Plattenschwinger dicht an der Wand.
Der komplette Rohbau mit den Gedächtnisstützen auf der Rückwand
Messungen und wie es insgesamt klingt.
Bei welcher Frequenz er wirkt, ist abhängig vom
- Gewicht in Kg je m² der „Schwingplatte“ und
- der „Höhe“ des Luftpolsters
Da er auf die schwingende Frontplatte angewiesen ist, gibt’s hier schon die ersten „Ungenauigkeiten“, da das Schwingverhalten natürlich nicht nur durch die Masse (in Kg/m²) beeinflusst wird, sondern auch durch den Aufbau und die Materialeigenschaften. So gibt’s ultraleichte Materialien, die sich aber so gut wie gar nicht biegen und umgekehrt.
Daher können Berechnungsformeln immer nur Näherungswerte sein. Hinzu kommen oftmals unterschiedliche Formelangaben.
Die „präziseste“ Berechnung findet man bei der Uni-Düsseldorf hier:
https://www.uni-due.de/ibpm/BauPhy/Schall/Buch/26.00-vor27.htm#26062
Eine Berechnung bei Wikipedia:
https://de.wikipedia.org/wiki/Membranabsorber
Die gleiche Formel wie bei Wiki findet sich in der „Audio-Enzyklopädie“ von Andreas Friesecke wieder. Gehen wir also davon aus, dass diese Berechnungen stimmen.
Wer die einfache Form der Formel in Excel übertragen möchte...
Ausgehend davon, dass in Zelle
- B1 = Gewicht der Schwingplatte in Kg/m²
- B2 = „Höhe“ des Luftpolsters in cm ( = Innentiefe des Kastens)
=600/WURZEL(B1*B2)
Was man aber benötigt ist die Frequenz die „bekämpft“ werden soll. Hier ist man auf Messungen angewiesen. Die Fläche unseres Plattenschwingers hat keinen Einfluss auf die Resonanzfrequenz, sondern nur auf den Wirkungsgrad. Also wie effektiv der Schwinger arbeitet. Montiert/aufgestellt wird er am sinnvollsten an der Wand, wo auch gehörmäßig ein „Dröhnen“ vorhanden ist.
Damit die Kiste sinnvoll wirkt, wird sehr oft empfohlen:
- eine Kantenlänge von mind. 0,5 Meter
- eine Mindestfläche von 0,5 m².
Bei dieser Forderung musste ich passen, da die Aufstellung so unauffällig wie möglich sein sollte, so dass mein Aufbau mit weniger Bautiefe auskommen muss.
Was die Bandbreite angeht, findet man nur allgemeine Hinweise. Es gilt: Je leichter die Schwingplatte und je „dicker“ das Luftpolster (Innenhöhe), desto breitbandiger der Einsatzbereich.
Der Einsatzbereich:
Da bei mir bereits eine aktive Bassfalle und der Helmi im Tiefbass arbeiten, ist der angedachte Einsatzbereich der obere Bassbereich, grob um die 130 - 150 Hz. Laut Berechnung mit den o. a. Formeln wäre die Resonanzfrequenz bei 146 Hz
Der Aufbau:
Im Baumarkt gibt’s alle Bauteile für kleines Geld. Mit einer
„Schwingplatte“ aus MDF (Info des Verkäufers: 5 mm dick = 3,82 Kg/m²).
und
Kantholz 25 mm x 44 mm als Rahmen
und
„Rückwand“ aus 19 mm MDF
liegen die Materialkosten bei ~20 Euro.
Dazu kommen Leim/Dichtmittel, Schrauben, Polstermaterial (Steinwolle o.ä.), evtl Farbe.
Der Zusammenbau
Für die stabile Rückwand ist MDF mit 19 mm eine gute Wahl, dazu kommt der Rahmen, der entweder ebenfalls aus MDF oder aber aus Holzlatten bestehen kann. Das hängt von der Bautiefe ab. Wird der Kasten mit Dämmwolle gefüllt, so muss darauf geachtet werden, dass die Wolle nur zu ungefähr 2/3 der Bautiefe aufgefüllt wird. Damit die Polsterung nicht „nach vorne“ fällt und das Schwingverhalten beeinflusst, sollte das Polstermaterial fixiert werden.
Bei 4,4 cm Bautiefe (Innentiefe) sind Holzlatten der simpelste Weg den Rahmen zu bauen. Der ganze Aufbau muss luftdicht sein. Ob das durch vollflächige Verleimung oder Verschraubung mit Silikon erfolgt, spielt keine Rolle
Die Gesamtabmessungen in meinem Fall (Außenmaße): 1,2 Meter x 0,55 Meter x 0,07 Meter
Bei der Gestaltung der Oberfläche hat man freie Wahl. Wichtig ist nur, dass nicht das Schwingverhalten verändert wird. Und wer’s ganz genau machen will, kann natürlich das Gewicht der Farbe mit in die Masse der Schwingplatte einbeziehen. Ist aber eher etwas für Genauigkeitsfanatiker.
Die Innenmessung der Kiste
Sie ergab, dass die Resofrequenz bei ca. 120 Hz liegt, dafür aber noch recht breitbandig ist und den Bereich von ca. 100 – 150 Hz nutzbar abdeckt. Wieso die Resofrequenz nicht „genau“ getroffen wurde, kann ich nicht mit absoluter Sicherheit feststellen. Mit der Schiebelehre habe ich die Schwingplatte nachgemessen, statt 5 mm hat sie 5, 5 mm. Auch möglich, dass das spezifische Gewicht höher ist. Aber so ungefähr haut es hin. Hier zeigt sich wieder, dass diese Formeln tatsächlich nur Näherungswerte sein können.
Mein Praxistipp für Nachbauer: Nach den ersten Planungen und Überschlagsrechnungen erst die Schwingplatte kaufen, wiegen und dann auf den m² ausrechnen. Danach die Innentiefe des Kastens festlegen.
Aufstellung
Während ein Sinuston (120 Hz) abgespielt wurde, ging es mit einem Schallpegelmesser „immer an der Wand lang“. Wie vermutet und schon vorher von den Ohren lokalisiert, war der Sinuston in der Ecke einer Nische besonders ausgeprägt. Dort steht der Plattenschwinger dicht an der Wand.
Der komplette Rohbau mit den Gedächtnisstützen auf der Rückwand
Messungen und wie es insgesamt klingt.