Ein reflexionsarmer Raum oder auch Freifeldraum genannt (umgangssprachlich auch schalltoter Raum) ist ein Raum, in dem möglichst viel Schall absorbiert wird. Klassische reflexionsarme Räume werden mit Absorberkeilen aus Mineralwolle ausgestattet, die eine untere Grenzfrequenz von 80 bis 125 Hz ermöglichen. Dafür muss die Tiefe dieser Keile zwischen ca. 0,7 bis 1,0 m liegen. Die besten reflexionsarmen Räume haben eine Grenzfrequenz von rund 50Hz. Die Größe der Räume ist abhängig von den Messanforderungen. Es gibt sehr große Räume, in denen die akustischen Eigenschaften von Flugzeugen gemessen werden können; für Mikrofonkalibrierungen reichen hingegen kleinere Kammern. Man unterscheidet auch zwischen (Voll)-Freifeldräumen und Halbfreifeldräumen. Letztere sind zur Messung schwerer Maschinen, Autos, usw. geeignet. Sie besitzen schallabsorbierende Wände und eine schallabsorbierende Decke, aber einen harten (und belastbaren) Boden. Bei Vollfreifeldräumen gibt es ein begehbares, stark gespanntes Netz oder ein Gitter über den Absorberkeilen am Boden. Um reflexionsarme Räume von Geräuschen von der Außenwelt optimal zu isolieren, werden sie oft als Raum in Raum Konstruktion gebaut. 

Die schallabsorbierenden Keile

Die spezielle Form der schallabsorbierenden Keile in Freifeldräumen, bietet auftreffendem Schall eine ideale Impedanzanpassung in Kombination mit einer großen Absorptionsfläche. Unter der Schallkennimpedanz versteht man den Widerstand, der dem Schall bei der Ausbreitung in einem Medium entgegengesetzt wird. Geht Schall von einem Medium in ein anderes über, so wird umso mehr Schall absorbiert, je ähnlicher die Schallkennimpedanzen der zwei Medien sind. Für eine möglichst hohe Schallabsorption im Raum, sollte deshalb die Schallkennimpedanz der Keile, der der Luft entsprechen. Dadurch wird der Schall vom Absorbermaterial gut aufgenommen, dringt in ihn ein und wird dann durch die Reibung in Wärme umgewandelt. Der geringe Schallanteil, der beim Auftreffen auf einen Keil reflektiert wird, wird aufgrund der Dreieckform nicht in den Raum zurückgeworfen, sondern in Richtung eines anderen Keils gelenkt, und dort wiederum absorbiert. Der weiter reflektierte Schallanteil wird regelrecht zwischen den Keilen hin- und hergeworfen und verliert durch die Viskosität der Luft, speziell in der Nähe der Wand, wo zwei benachbarte Keile zu einer Ecke zusammenkommen, an Energie. Auch die Luftdissipation fördert weiteren Energieverlust der Schallwelle.



Normativ geregelt

Die hohen Anforderungen an reflexionsarme Räume und die richtigen Messbedingungen sind in den Normen DIN 45635-1, „Geräuschmessung an Maschinen; Luftschallemission, Hüllflächen-Verfahren“, sowie DIN EN ISO 3745, „Akustik - Bestimmung der Schallleistungs- und Schallenergiepegel von Geräuschquellen aus Schalldruckmessungen - Verfahren der Genauigkeitsklasse 1 für reflexionsarme Räume und Halbräume“, zusammengefasst.

Bei der Abnahme von reflexionsarmen Räumen wird nicht das 99%ige Absorptionsvermögen überprüft, sondern ob der Schallpegel tatsächlich, wie im Freifeld mit 6dB pro Entfernungsverdoppelung abfällt. Folgende Tabelle gibt die Grenzwerte für Messungen nach Genauigkeitsklasse 1 in Freifeldräume an:

Das unten angeführte Diagramm zeigt die gemessenen Abweichungen des reflexionsarmen Raumes des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik. Dieser ist ein Halbfreifeldraum und ist mit Breitband-Kompakt-Absorbern ausgestattet. Er besitzt bei 31,5Hz noch bis etwas über zwei Meter Abstand eine geringe Abweichung von der theoretischen Abklingfunktion wie im Freifeld.