av Isidor » 2004-07-30 19:23
Svantes föreslagna metod fungerar principiellt och varianter av metoden används faktiskt i vissa sammanhang där man har andra förutsättningar än här. I just det här fallet får man endast effekt för vissa moder - de moder där man har hygglig rörelse i förlustskiktet. Sandwichdämpning som ger bredbandiga förluster, d.v.s. för samtliga moder, är i normalfallet helt klart att föredra. Kombinerar man sedan sandwichdämpningen med "stela" avstyvningar så har man följande fördelar:
1. Sandwichdämpning. Konstruktionsförlustfaktor (eta) via skjuvning i förlustskiktet omkring 0.2, d.v.s. omkring 10 ggr högre än i en odämpad MDF-konstruktion. Enbart detta ger en reduktion om 10 dB (bredbandigt) för strukturavstrålat ljud.
2. Avstyvningar (och i mindre mån tjockleksökning). Högre grundresonansfrekvens leder till färre exciterade moder och därmed en lägre totalnivå på det strukturavstrålade ljudet. Här tillstöter dock även nackdelar i form av en högre s.k. avstrålningsfaktor* p.g.a. högre böjvågshastighet och längre ränder.
Exciteringen övergår också mer och mer till areatyp (kontra punktdito) när frekvensen ökar och böjvåglängden därmed minskar, något som sänker strukturavstrålningen.
3. Massaökning. I praktiken ger en sandwichkonstruktion oftast upphov till tjockare väggar, vilket även ger en massaökning och ytterligare lägre nivå.
Som en liten utvikning kan det tilläggas att de parametrar man har att spela med vid alla strukturakustiska problem är massa, styvhet, förluster och avstrålningsfaktor. En ökning av de tre förstnämnda ger lägre avstrålning, en ökning av den sistnämnda ger högre. Den ideala strukturen i detta avseende är tung, styv och "seg" samtidigt! Nog så svårt att åstadkomma i praktiken med massor av bivillkor som skall tilgodoses i bilar, flygplan, båtar, industrimaskiner, hushållsmaskiner mm.
För övrigt har (natur)gummi stora inre förluster med en förlustfaktor omkring 0.1 - 0.8 (kraftigt varierande med temperatur, förlast, amplitud och frekvens). "Skumgummimaterial" har ännu mer varierande förluster, allt från sådär 0.02 - 0.4 beroende på vilket material och vilka förutsättningar vi talar om. Man kan alltså inte plocka ett godtyckligt "skumgummi" och förvänta sig extrema förluster.
Man bör vara uppmärksam på att det redan finns närmast helsäkra lösningar för eliminering av risken för hörbart strukturavstrålat ljud från en högtalarlåda. 12 mm MDF / 0.5-1 mm dämplim / 12 mm MDF i kombination med så många avstyvningar (utförda i trä eller plywood, koncentrerade till området kring bas/mellanelementet (-en)) man orkar med ger garanterat overkill inom det här området.
Jag har tjatat om detta många gånger förut, men gör-det-självaren bör inte krångla till det med hemvävda dämpningsanordningar, lådor i lådor, betongkonstruktioner eller något helsvetsat stålmonster utan bör arbeta ingenjörsmässigt istället. Mindre arbete, rimlig totalvikt och oklanderliga prestanda. Vad mer kan man önska? OK, imponatorfaktorn blir naturligtvis högre om man gjuter en egen konstruktion i betong med 50 mm tjocka väggar, det skall villigt erkännas. Jag vill dock nogsamt poängtera att detta närmast är att likna vid att klämma dit ett 200 mm avgassystem på en Micra. Fett, men i praktiken verkningslöst. Än värre är att lådor i lådor, försök till vibrationsisolering och konstifika dämpningsarrangemang kan ge minimala akustiska fördelar och i värsta fall t.o.m. direkta nackdelar jämfört med enklaste rena MDF-låda.
Sedan är det också så att just strukturljudavstrålning sannolikt är ett av den normale gör-det-självarens minsta problem. Det finns mängder av andra fällor att hamna i och som man därför bör fokusera på. Den som tror sig ha bemästrat dessa kan dock se till att skaffa sig en välkonstruerad låda eftersom det inte är alltför komplicerat trots allt.
*Avstrålningsfaktorn är ett mått på hur väl böjvågsfältet i strukturen kopplar till den omgivande fluiden, d.v.s. luften i det här fallet. En beskrivning av den bakomliggande fysiken är rättfram men lite för mycket i utkanten av frågeställningen och besparas därför läsaren av detta inlägg.
Sandwichdämpning är verkligen en elegant lösning, fast bökig att bygga.
skulle det vara någon skillnad?
