[schweigluefter]

Nehmen wir an, ich habe 2 vibrierende Teile. (2 gefüllte Festplattendämmboxen zum Beispiel.) Die machen jeweils keinen großen (aber einen noch hörbaren) Lärm, solange sie nur gegenüber dem Gehäuse entkoppelt sind. Das sind sie auch. Jedes für sich. So weit, so gut.

Jetzt meine Frage: Wird es leiser oder lauter, wenn diese Vibratoren untereinander stark gekoppelt sind? Z.B. (bei quaderförmigen) direkt aufeinanderliegen.

Bevor ihr die intuitive Antwort gebt, dass mehr Entkopplung (nämlich zwischen diesen Vibratoren) das Gesamtgeräusch verkleinern, bedenkt folgendes: 2 Schwingungen müssen sich nicht verstärken, sie können sich auch abschwächen und auslöschen. Selbst wenn die Vibratoren völlig synchron schwingen, werden sie durch Ankopplung evtl. nicht lauter (doppelter Antrieb, aber auch doppelte Masse; gibt gleiche Auslenkung). Demnach ist es vielleicht am besten, die Vibratoren stark zu koppeln (sprich zusammenzukleben)?

[Fluxon]

Das Problem bei zwei Festplatten die direkt miteinander verbunden sind, ist die Schwebung. Diese ist sehr unangenehm und kann nicht auftreten, wenn die Boxen gegeneinander entkoppelt sind.
http://de.wikipedia.org/wiki/Schwebung

Ich hab keine Ahnung ob man das hören würde, aber ich würde hier einfach Vorsorgen.

mfg,

Fluxon

[schweigluefter]

An die dachte ich auch, weil da Oszillationen anderer (niedrigerer) Frequenz auftreten können. Allerdings glaube ich, dass Festplatten beim Zugriff viel stärker oszillieren als im Leerlauf, und die Zugriffe sind i.d.R. nicht periodisch, so dass man mehr auf Auslöschung hoffen kann.

[Fluxon]

Zufällige Schwingungen durch die Lesekopfbewegung werden sich zufällig aufschwingen.
Das wird keinem auffallen.

Die Schwebung kann aber sehr unangenehm sein, da sie einen häßlichen auf- und abschwingenden Ton produziert.

mfg,

Fluxon

Dieser Beitrag wurde von Fluxon bearbeitet: 09. September 2009, 14:50

[.fF]

Für Auslöschung müssen doch die Festplatten mit identischen Frequenzen schwingen, und das genau passend phasenverschoben. Irgendwas sagt mir, dass das spätestens sobald mehr als eine Frequenz beteiligt ist, selbst theoretisch nicht mehr klappen kann. Wie erhoffst du dir also eine Auslöschung? Zumal die Platten in der Realität völlig asynchron arbeiten?

Grüße,
.fF

[schweigluefter]

Dass eine perfekte Auslöschung nicht eintreten wird, darüber sind wir uns wohl alle einig.

Eine partielle Auslöschung kann aber auch schon gut sein. Bei der Standardkonstruktion (beide Vibratoren sind praktisch nicht gekoppelt) ist es doch so: 2 Vibratoren zusammen sind etwa doppelt so laut (Sone, nicht dBA) wie einer. Also dasselbe wie wenn sie völlig synchron wären und sich perfekt verstärkten.

Sind die Vibratoren theoretisch vollständig zusammenngekoppelt, ist die maximale Lautstärke aufgrund oben genannter Überlegungen (Gesamtmasse auch doppelt so groß) auch maximal doppelt so groß, eventuell aber weniger.

Dabei ist nur von maximalem akustischen Output die Rede und noch nicht von den von Fluxon genannten (für die menschliche Wahrnehmung wichtigen) Schwebungen. Um die zu vermeiden, ist wohl maximale Entkopplung der Vibratoren untereinander am besten.

Durch geeignete Wahl von Abstand und Medium dazwischen ist sicher auch jede Kopplungsstärke zwischen totaler Entkopplung und totaler Ankopplung zu erreichen.

Beispiel beim Shoggy-Sandwich: Nehmen wir an, ich habe ein langes Shoggy über die komplette Länge des Gehäusebodens. Ich kann es jetzt in der Mitte komplett bis zum Boden durchschneiden und einen Spalt lassen. Dann ist die Kopplung der 2 Boxen darauf praktisch nicht gegeben (genauer gesagt halb so stark wie von jeder Box zum Gehäuse). Oder ich kann bis zu einer gewissen Höhe einen Spalt machen und es darunter zusammenhängend lassen. Ich kann auch das Shoggy komplett ganz lassen und die Boxen darauf mit härterem Schaumstoff zusammenkleben; durch geeignete Wahl von Härte und Dicke kann ich dann beliebige Kopplungsstärke einstellen. Meine Frage ist, was die theoretisch beste Wahl für diese Kopplungsstärke ist. "0" ist natürlich eine mögliche Antwort.

[.fF]

Schwingungen kannst du addieren, nicht aber die empfundene Lautstärke. Da spielen sowohl Eigenheiten des menschlichen Gehörs wie phsychologische Faktoren rein. Daher gilt 2 Festplatten = doppelte Lautstärke nicht. Ich würde vermuten das Auslöschung nur selten und dann nur kurz zum tragen kommt und nicht merklich die Geräuschkulisse verringert.

Haben wir keinen Physiker on board?

Grüße,
.fF

[Duerg]

Hier mal meine 2 Cent...

ich würde beide Festplatten getrennt an einen massiven Teil des Gehäuses ankoppeln.
Also: erstes Shoggy dann erste Festplatte
dann Metallplatte mit Gehäuse verschraubt dann zweites Shoggy und dann zweite Festplatte.

Kennst Du ein mechanisches Feder-Masse Schaltbild?
Während meine Idee eine Parallelschaltung von je 4 Bauteilen bedeutet,
entsteht bei Deiner Idee eher ein Ding mit 20 Bauteilen...
Nicht handhabbar in der Theorie, in der Praxis wird man das eher nicht hören..
Nicht vergessen: solltest Du Bitumenbox auf Bitumenbox stellen wollen, müsste der untere Shoggy doppelt so viel Fläche zum Boden haben wie der obere

Was ich mir mal überlegt hatte, waren 2 Festplatten in eine Bitumenbox einzubauen und zwar Deckel an Deckel (mit Bitumen dazwischen)
Also so wie Du es ggf. vorhast, habe es dann aber fallen lassen, da der Raidverbund, den ich anstrebte, nicht den Erfolg brachte...
Meine Idee war die Impulskompensation

Lieben Gruß vom Duerg

[Osmosis Jones]

.fF sagte am 10.09.2009, 01:40:

Schwingungen kannst du addieren, nicht aber die empfundene Lautstärke. Da spielen sowohl Eigenheiten des menschlichen Gehörs wie phsychologische Faktoren rein. Daher gilt 2 Festplatten = doppelte Lautstärke nicht. Ich würde vermuten das Auslöschung nur selten und dann nur kurz zum tragen kommt und nicht merklich die Geräuschkulisse verringert.

Haben wir keinen Physiker on board?

Grüße,
.fF

Warum immer der Physiker?

Genau den von dir beschriebenen nicht linearen Zusammenhang zwischen Schalldruck (Pa) und wahrgenommener Lautheit (Sone). Sehr schön in der Tabelle bei Wikipedia, da sieht man auch direkt das eine Verdopplung des Schalldrucks nicht mit einer Verdopplung der Wahrgenommenen Lautheit (ein sone Abstand) einhergeht.

Noch dazu erkennen wir Schwebungen sehr gut, da diese Ähnlichkeiten mit Sprachsignalen haben sehr gut.

Grüße
Osmosis

[elensar]

Um den ganzen Kram mal hier zu bearbeiten, fangen wir mal an die Schwingungen zu betrachten, die bei einer Festplatte auftreten.

Als erstes ist davon auszugehen dass das Netzteil unsauberen Strom liefert, der Motor läuft zum dann mit gepulster Leistung:
Hinweis für die 50Hz:
http://img.vrisom.de...1237216842y.jpg
Der Teil ist aber erstmal für unsere Betrachtung unwichtig, da nicht genau angeben wurde, wie und womit gemessen wird.

Zum Hauptteil.
Festplatten drehen sich mit 5400rpm bwz. 7200rpm.(Als Vereinfachung lassen mir mal den Rest wie 10k rpm weg.)

In in Hertz sind das f= 5400 1/min = 5400 * 1/ (60*s)= 90 1/s = 90Hz. Analog 7200rpm= 120Hz. Gehen wir davon aus, dass wir eine Festplatte von 5400 und eine von 7200rpm vorliegen haben.
Für eine Schwebung gilt : f_{Schwebung}= Betrag {f_1 - f_2}. Hier also 30hz, also durchaus hörbar(Vorraussetzung Hörbereich 20- 20000Hz).

Nun könnte man sagen dass man 2 identische Festplatten mit 5400rpm hat.
Geht man davon aus, dass Fertigungstoleranzen bei +-5%liegen, so ergeben sich Frequenz von z.b 85,5 bis 94,5Hz. im Extremfall erhält man also eine Schwingung von 9hz.

Man möge nun einwenden, dass diese Frequenz nicht mehr Hörbar ist, aber hier tritt leider noch ein ander Effekt auf. Körper also auch eine Festplatte als ganzen besitzen Resonanzfrequenzen. Liegt eine Resonanzfrequenz bei einem viefachen von 9Hz, so wird auch diese Schwingung angeregt. Man möge bei interesse bei Wikipedia oder andern Quellen Resonanz nachschauen. Das Beispiel einer Schaukel lässt sich selbst gut nachvollziehen.

Zu den Leseköpfen:
Sie brauchen max. 10ms um jeden Punkt auf der Platte zu erreichen. Ich weiß dass dies sehr vereinfacht ist, es geht nur um eine
Abschätzung der Frequenz.

f= 10 /ms = 10000 * 1/s = 10khz

Wenn man nun wieder davon ausgeht, das die Positionierung der Leseköpfe zwischen 5 und 15ms schwankt, ne nachdem wie groß die Sprünge sind, so erhält man einen schönen Klangteppisch von 5-15khz.

Ferner könnte ich mit vorstellen, dass der Spindelmoter PWM gesteuert ist, hier also auch noch Schwingungen auftreten können...

Also alles in allem fände ich es mir sinnvoll, 2 oder mehr Festplatten nichtentkoppelt zu verbinden.

Falls etwas unklar ist , bitte nachfragen...

Zitat

2 Schwingungen müssen sich nicht verstärken, sie können sich auch abschwächen und auslöschen.

Das der Zusammenhang nur bei exakter Phasendifferenz, die so nicht zu erreichen ist, gilt wurde ja auch schon aufgeführt.

Zitat

Selbst wenn die Vibratoren völlig synchron schwingen, werden sie durch Ankopplung evtl. nicht lauter (doppelter Antrieb, aber auch doppelte Masse; gibt gleiche Auslenkung).

So wie du es hier schreibst ist die Energieerhaltung verletzt. Es ergibt die gleiche Auslenkung, aber bei doppeltem Volumen, also auch wieder doppelter "Schall".

[Fluxon]

elensar sagte am 10.09.2009, 14:48:

In in Hertz sind das f= 5400 1/min = 5400 * 1/ (60*s)= 90 1/s = 90Hz. Analog 7200rpm= 120Hz. Gehen wir davon aus, dass wir eine Festplatte von 5400 und eine von 7200rpm vorliegen haben.
Für eine Schwebung gilt : f_{Schwebung}= Betrag {f_1 - f_2}. Hier also 30hz, also durchaus hörbar(Vorraussetzung Hörbereich 20- 20000Hz).

Nun könnte man sagen dass man 2 identische Festplatten mit 5400rpm hat.
Geht man davon aus, dass Fertigungstoleranzen bei +-5%liegen, so ergeben sich Frequenz von z.b 85,5 bis 94,5Hz. im Extremfall erhält man also eine Schwingung von 9hz.

Man möge nun einwenden, dass diese Frequenz nicht mehr Hörbar ist, aber hier tritt leider noch ein ander Effekt auf. Körper also auch eine Festplatte als ganzen besitzen Resonanzfrequenzen. Liegt eine Resonanzfrequenz bei einem viefachen von 9Hz, so wird auch diese Schwingung angeregt. Man möge bei interesse bei Wikipedia oder andern Quellen Resonanz nachschauen. Das Beispiel einer Schaukel lässt sich selbst gut nachvollziehen.

Dein Verständnis der Schwebung ist hier falsch.

Was du ausrechnest, ist die Schwebungsfrequenz. Diese Frequenz gilt für die dem Grundton überlagerte Amplitudenänderung, welche man sehr gut hört, wenn man zwei Festplatten im Rechner hat, die die "gleiche" Drehzahl haben.
Die Frequenz ist NICHT die Frequenz welche man als Ton wahrnimmt.

Bei der Kombination von 5400UPM und 7200UPM Platte und den resultierenden 30Hz Schwebungsfrequenz bedeutet dass, dass man die Amplitudenänderung der Schwebung vermutlich nicht mehr wahrnehmen kann. Aber wie gesagt ist das nur ne Vermutung.



Die resultierende Frequenz der überlagerten Schwingung ist die mittlere Frequenz der beiden Teilschwingungen, also fr=(f1+f2)/2=120Hz für zwei 7200UPM HDDs.



http://de.wikipedia.org/wiki/Schwebung

mfg,

Fluxon

PS: Aus eigener Erfahrung, weiß ich dass die Frequenz der Amplitudenänderung (auf und abschwellender Ton) irgendwo bei <0,5Hz liegt.

Dieser Beitrag wurde von Fluxon bearbeitet: 10. September 2009, 14:17

[schweigluefter]

Duerg sagte am 10.09.2009, 01:41:

Hier mal meine 2 Cent...

ich würde beide Festplatten getrennt an einen massiven Teil des Gehäuses ankoppeln.
Also: erstes Shoggy dann erste Festplatte
dann Metallplatte mit Gehäuse verschraubt dann zweites Shoggy und dann zweite Festplatte.

OK. Also besser kein extragroßes Shoggy.

Zitat

Kennst Du ein mechanisches Feder-Masse Schaltbild?
Während meine Idee eine Parallelschaltung von je 4 Bauteilen bedeutet,
entsteht bei Deiner Idee eher ein Ding mit 20 Bauteilen...

Meinst du folgendes Schaltbild?

-------------------
	 Z
	 Z
	 Z 
	 Z
 MMMMMMMMM
 MMMMMMMMM
 MMMMMMMMM

Wo die 20 Bauteile sind, verstehe ich noch nicht.

Zitat

Was ich mir mal überlegt hatte, waren 2 Festplatten in eine Bitumenbox einzubauen und zwar Deckel an Deckel (mit Bitumen dazwischen)

Ich dachte mehr an Kopplung der kleineren Flächen, damit die Kühlung nicht leidet.