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Warum Schallabsorber manchmal nicht das tun was sie sollen - Winkelabhängige Schallabsorption

kaiser • Dez. 12, 2020

Warum Schallabsorber manchmal nicht das tun was sie sollen - Winkelabhängige Schallabsorption

Flächenbildende Schallabsorber werden mit dem Schallabsorptionsgrad α in Oktav-Frequenzbändern beschrieben. Dieser wird nach der Hallraummethode (ISO 354 - Akustik - Messung der Schallabsorption in Hallräumen, 2003) ermittelt. Alternativ ist es auch möglich Messungen im Impedanzrohr (Kundt’sche Rohr) durchzuführen, in welchen ein Schalleinfall aus Normalrichtung besteht. Diese Methode wird häufig zur Entwicklung von Produkten eingesetzt. 

Da im Hallraum ein Schallfeld sehr hoher Diffusität entsteht sind alle Ausbreitungsrichtungen über einen langen Zeitraum (Nachhallzeiten bis 7,0 Sekunden) gleich wahrscheinlich. In der Praxis setzt man jedoch Absorber in Räumen ein, welche diese Voraussetzung nicht erfüllen. Viele Räume weisen bevorzugte Ausbreitungsrichtungen auf. Dies kann z.B. in langen Gängen der Fall sein. Oder in sehr flachen Räumen. Auch wenn z.B. bereits eine Akustikdecke besteht und weitere Wandpaneele eingesetzt werden sollen. Ein diffuses Schallfeld wird nur in geringen Maßen und für kürzere Zeiträume ausgebildet werden. 
 
Im Paper Angle-Dependent Absorption of Sound on Porous Materials haben sich Jose Cucharero, Tuomas Hänninen und Tapio Lokki von 2020 (Open Access: https://www.mdpi.com/2624-599X/2/4/41) tiefer mit dem Thema beschäftigt und verschiedene Experimente mit unterschiedlichen Materialien durchgeführt.
 
Die wesentlichen Ergebnisse sind:
  • Es wurde eine Methode vorgestellt winkelabhängige Schallabsorptionsgrade zu messen
  • Winkelabhängige Schallabsorptionsgrade unterscheiden sich teilweise deutlich von jenen gemessen im Hallraum (Diffus) oder Impedanzrohr (Normaleinfall)
  • Wenn der Winkel des einfallenden Schalls den Normalwinkel annähert, nähert sich die Schallabsorptionsgradkurve den Ergebnissen der Impedanzrohr Methode an 
  • Streifender Schalleinfall konvergiert zu den Ergebnissen der Hallraummessungen

Im folgenden Video stellt Philipp Gierlinger das Paper im Detail vor. Die Präsentation entstand im Zuge der Masterklasse Audio Design auf der Fachhochschule FH St. Pölten. Weitere Projekte der Masterklasse auf http://audiodesign.fhstp.ac.at/.

#akustik #raumakustik #schallabsorbtion #schallabsorber #hallraum #impedanzrohr

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