Hier findet sich eine Sammlung von aktuellen Erkenntnissen über die Konstruktion von Klangkörpern.
Es folgt eine Beschreibung der Auswirkungen auf die akustische Archäologie.
baffle diffraction step:
Wenn die Wellenlänge auf natürliche Weise zu Ende geht, entsteht an den störenden Ecken ein "baffle diffraction step", eine deutliche Stufe im Frequenzgang. Abgerundete Ecken am Gehäuse mildern diesen Effekt. (Sarkophag)
Bassreflexgehäuse:
Bassreflexgehäuse sind eine spezielle Gehäuseform für tiefe Töne. Das Volumen ist nicht geschlossen, sondern durch einen Kanal mit der Außenwelt verbunden. Die Luftmasse in diesem Kanal bildet mit dem Gehäusevolumen einen Resonator (Helmholtz-Resonator). Der Resonator bewirkt eine Erhöhung der Schallabstrahlung im Bereich seiner Resonanzfrequenz. (Königskammer mit Einlass etc.)
(Anmerkung: Auch eine Flasche stellt z.B. einen Helmholtz-Resonator dar, allerdings nur ohne Verschluss)
Transmissionline-Gehäuse:
Durch Nutzung stehender Wellen über eine Verzögerungsleitung werden tiefe Frequenzen besser wiedergegeben. TML-Gehäuse unterscheiden sich grundsätzlich vom Prinzip der Bassreflexgehäuse. Die Grundwelle bildet sich in der Konstruktion hauptsächlich über die Länge des Rohres aus (Lambda/4). Äußerlich sind diese Gehäuse an einem Schlitz zu erkennen, über den der Schall nach außen abgeleitet wird.
Flatterecho:
2 parallele schallharte Flächen können ein Flatterecho von Decke zu Boden oder von Wand zu Wand erzeugen. Dadurch weicht die tatsächliche Nachhallzeit im Raum von der berechneten Nachhallzeit ab. Es entsteht eine "schlechte" Akustik. (Nur geringfügig vorhanden, da keine exakten rechten Winkel eingebaut wurden).
Stehende Wellen zwischen zwei Reflektoren:
Eine einfache Erklärung ist schwierig, daher beziehe ich mich zum besseren Verständnis auch auf Wasserwellen (Clapotis).
Wenn eine Wasserwelle vom Ufer (Steilküste) durch Reflexion zurückgeworfen wird, überlagern sich die ankommende und die reflektierte Welle. An den Reflexionsflächen treten geringe Verluste auf. Überlagern sich die einlaufende und die reflektierte Welle in den Wellenbergen, schießt das Wasser im Sinne der Resonanzkatastrophe nach oben (gewollter Effekt). (gewollter Effekt)
In der Akustik können sich zwischen 2 Reflektoren nur Wellenlängen ausbilden, die als Eigenfrequenzen oder Eigenresonanzen bezeichnet werden. Die längste mögliche Wellenlänge ist Lambda. Es entsteht eine rhythmische Schwingung.
Stehende Wellen in mehreren Dimensionen / Interferenzmuster:
Stehende Wellen zwischen 2 Wellenerregern sind räumlich verteilt, man spricht von einem Interferenzmuster.
Quarzsand:
Quarzsand wird heute benötigt, um eine absolut vibrationsfreie Übertragungsfläche zu schaffen. Bei der Herstellung von Hologrammen wird das Objekt mit einem Laser beleuchtet. Vor dem Objekt befindet sich ein halbdurchlässiger Spiegel, der den Laserstrahl um 90 Grad umlenkt, so dass er phasenverschoben auf das Objekt trifft. Das Objekt wird über einen längeren Zeitraum beleuchtet und auf Film belichtet. Kleinste Erschütterungen (vorbeifahrendes Auto etc.) machen eine holografische Aufnahme (im Nanometerbereich) unmöglich. Um Erschütterungen herauszufiltern, ist der Quarzsand unverzichtbar. In der Königskammer der Cheops-Pyramide sind die Rosenquarzblöcke im hinteren Bereich mit feinstem Quarzsand gefüllt. Dieser spezielle Quarzsand wurde aus über 400 km Entfernung herangeschafft.
Luftschacht (Länge des Bassreflexrohres):
Um Rohrresonanzen zu vermeiden, sollte die Länge nicht mehr als das Dreifache des Durchmessers betragen.
Luftschacht (Phasendrehung, Umlenkung):
Wenn Schall in Rohren umgelenkt wird, entsteht eine Phasendrehung nach folgender Formel:
Phasendrehung° = 360° x Hz(Frequenz) x m(Umweg) / m/s(Schallgeschwindigkeit).
Durch die genaue Länge des Umweges wird der Schall bei zusätzlicher Rückführung und einer bestimmten Frequenz zu einer Addition der Schallwellen.
Luftschacht (beidseitig offenes Rohr):
Ein beidseitig offenes Rohr hat Resonanzen bei 1/2, 2/2, 3/2, 4/2 usw. der Wellenlänge.
Luftschacht (einseitig offenes Rohr):
Ein einseitig offenes Rohr hat Resonanzen bei 1/4, 3/4, 5/4, 7/4 usw. der Wellenlänge.
Eine erhöhte Schallabstrahlung (Lambda/4) wird genutzt, um den direkt abgestrahlten Schalldruck zu erhöhen.
Luftkanal (beidseitig geschlossenes Rohr):
Beidseitig geschlossene Rohre haben Resonanzen bei 1/2, 2/2, 3/2, 4/2 usw. der Wellenlänge.
Luftkanal (eckige oder gekrümmte Führung):
Schall wird in Rohren oder Profilführungen winklig geführt. Runde Führungen (gebogene Rohre) sind nicht geeignet. Die Verluste sind zu groß.
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