SCHALLABSORBER

Trifft eine Schallwelle auf eine Fläche (z.B. Decke, Wand, Boden) so wird ein Teil der Schallenergie absorbiert, d. h. von der Fläche energetisch aufgenommen. Diese aufgenommene Schallenergie wird in (minimale) Wärmeenergie umgewandelt. Der nicht absorbierte Teil der Schallwelle wird in den Raum zurück reflektiert. Abhängig davon, wie viel Schallenergie von einer Oberfläche absorbiert wird, spricht man von einem hohen oder niedrigen Schallabsorptionsgrad. Der Schallabsorptionsgrad beschreibt also die Fähigkeit einer Konstruktion, Schall aufzunehmen.

 

Schallabsorber werden in vielen Anwendungsfällen eingesetzt:

In der Akustik wird zwischen porösen Schallabsorbern, Helmholtz-Resonatoren und Plattenabsorbern unterschieden. Die verschiedenen Konstruktionen wirken in verschiedenen Frequenzbereichen mit unterschiedlichen Absorptionseigenschaften. Und darauf wird im Folgenden eingegangen:

PORÖSE SCHALLABSORBER

Hauptsächlich werden Schaumstoffe, Filze und Fasern als poröse Schallabsorber eingesetzt. Der Wechseldruck der Schallwelle regt die Luft in den Poren zum Schwingen an. In den Verengungen der Fasern entstehen dadurch viskose Reibungsverluste. Und diese Reibungsverluste entziehen der Schallwelle Energie – es erfolgt Schallabsorption. Dieser akustische Effekt ist hauptsächlich im mittel- und hochfrequenten Bereich wirksam. Je dicker der poröse Schallabsorber ist, umso tiefere Frequenzen werden absorbiert. Sehr tiefe Frequenzen werden durch poröse Schallabsorber nur ineffizient absorbiert – hier sind durch den Einsatz von Helmholtz- oder Plattenabsorbern deutlich bessere Absorptionsergebnisse zu erzielen.


HELMHOLTZ-RESONATOREN

Helmholtz-Resonatoren sind Resonanzabsorber vom Typ Masse-Feder. Die Schwingmasse entspricht der Luft in der Querschnittsverengung (Loch, Schlitz), die Feder wird durch das dahinterliegende Luftvolumen bewerkstelligt. Durch die Installation eines schallabsorbierenden Materials in den Hohlraum kann die Resonanzfrequenz des Helmholtz-Resonators verbreitert werden. Helmholtz-Resonatoren weisen üblicherweise sehr tiefe Resonanzfrequenzen auf. Da sich Schallwellen mit großer Wellenlänge meist in den Zonen der Wandkanten verdichten, ist die Applizierung passender Helmholtz-Resonatoren in diesen Bereichen meist effizienter als in den zentralen Bereichen der Wandflächen.


PLATTENABSORBER

Der Absorbertypus des Plattenabsorbers wirkt selektiv in sehr schmalen Frequenzbändern. Er wird vorwiegend im tiefen Frequenzbereich eingesetzt. Als Schwingmasse wird oft eine dünne Platte oder Folie (Membran) verwendet. Der hinter der schwingenden Platte befindliche Luftpolster  wirkt als Feder im Resonanzsystem. Durch die Ausstattung des Hohlraumes mit Absorptionsmaterialien kann der bei der Resonanzfrequenz entstehende Absorptions-Peak deutlich verbreitert werden – dadurch ist eine "weichere" Absorption erzielbar. Das nebenstehende Bild zeigt den Grenzbereich zwischen Helmholtz-Resonatoren (gelochte Bereiche) und einem Plattenabsorber (geschlossene Oberfläche links vom Lautsprecher) an einer Heimkino-Decke.


Das Haupt-Einsatzgebiet von Schallabsorbern ist die akustische Optimierung von Räumen (beispielsweise Konzertsäle und Philharmonien, aber auch Großraumbüros, Veranstaltungshallen, Heimkinos, Vortrags- und Klassenräume, etc.). Dieses große Fachgebiet im Bereich der Akustik ist die Raumakustik. Vertiefte Informationen darüber finden Sie hier.