Ueb-3 SS 04

Fachhochschule Augsburg
Fachbereich Elektrotechnik
SS 2004
Prof. Dr. Clemen
Übungen zur Vorlesung
Audiotechnik
Blatt 3
Lautsprecher
Aufgaben
1. Überprüfen Sie die Datenblattwerte (s.u.) des Lautsprechertreibers ISOPHON PSL 265 200 OEM,
indem Sie mit den Formeln aus der Vorlesung folgende Werte berechnen:
a) untere und obere Grenzfrequenz
b) die akustische Leistung Pak für eine elektrische Eingangsleistung von Pel = 1 W = U2/R.
c) den Wirkungsgrad η=Pak/Pel
d) Den Schalldruckpegel (bzw. Intensitätspegel) für eine elektrische Eingangsleistung von 1 W für
das Freifeld ( Abstrahlung in einen Halbraum A = 2 π r2 ) in einem Abstand von 1 m (dB/W/m) .
e) den Schalldruckpegel (bzw. Intensitätspegel) für eine elektrische Eingangsleistung von 10 W für
das Freifeld ( Abstrahlung in einen Halbraum A = 2 π r2 ) in einem Abstand von 2 m
f) Welche Trennfrequenz würden Sie vorschlagen?
g) Welche Ursache könnte der Pegelanstieg zwischen 2,5 und 4 kHz haben?.
h) Für Mechatronik-Studenten Die untere Grenzfrequenz (Resonanzfrequenz) wird durch die
Bedämpfung der Membran (Aufhängung , geschlossenes Gehäuse)verschoben. In welche
Richtung?
Seite 1 von 3
Übungen zur Audiotechnik
Blatt 3, Lautsprecher
SS 2004
Prof. Dr. Clemen
2. Dimensionierungsbeispiel für ein Horn:
Bei einem Exponentialtrichter wächst der Querschnitt exponentiell :
A( x) = AT e εx
Wellen können sich nur ausbreiten,wenn die Frequenz größer als die Grenzfrequenz der
Trichterwelle ist (Hochpaß)
ε ⋅c
4 ⋅π
c = 340m / s
f > f TW =
Außerdem kann es Mündungsreflexionen geben: Die obere Grenzfrequenz für
Mündungsreflexionen liegt bei :
f TM =
c
πR
Der Trichter soll so dimensioniert werden, dass fTW ≈ fTM.
Nehmen Sie einen Mittelton Lautsprecher mit 2a = 6 cm dessen untere Grenzfrequenz bei 500 Hz
leigt. Dann müssen Sie fTW unter diese Frequenz legen, etwa auf 350 Hz.
Daraus berechnen Sie
ε=
4 ⋅ π ⋅ f TW
= 12,8m −1
c
mit f TW = f TM = 350 Hz =
c
folgt R = 0,31 m
πR
Aus dem Querschittsverlauf folgt für die Länge des Trichters:
A( l )= AT e εl
⇒ l=
 π ⋅ 0,312
1  A( l ) 
1
 =
ln 
ln 
ε  AT  12,8  π ⋅ 0,03 2
2a
2R

m = 0,36 m

A( x ) = AT eεx
AT=πa2
A(l)= πR 2
l
3. Für Elektrotechnik-Studenten:
Durch die Bewegung der Schwingspule im Magnetfeld wird in dieser eine Spannung induziert, die
dem treibenden Strom entgegen wirkt. Dadurch wird die Membran zusätzlich bedämpft. Vergrößert
oder verkleinert sich diese Dämpfung mit zunehmendem Spulenwiderstand?
Seite 2 von 3
Übungen zur Audiotechnik
Blatt 3, Lautsprecher
SS 2004
Prof. Dr. Clemen
Seite 3 von 3