Akustikabsorber

Wie funktionieren Schallabsorber?

​

Durch Bewegung der schwingenden Luftteilchen in offenporigen Materialien (wie zum Beispiel Faserstoffe, usw.) wird Schallenergie durch Reibung entzogen und dann in Wärmeenergie umgewandelt. Die Absorption ist hier bei höheren Frequenzen in einem relativ breiten Frequenzbereich wirksam.

Im Hals der Hohlraumresonatoren wird die Luftbewegung durch Resonanzen verstärkt. Dadurch wird die Reibung und damit zugleich die Absorption vergrößert. Diese Schallabsorber sind in einem relativ schmalen Frequenzband um die Resonanzfrequenz wirksam und werden aus diesem Grund hauptsächlich als Mitten- aber auch als Tiefenabsorber verwendet. Die Platten, welche verglichen mit der Luft ein sehr hohes Eigengewicht haben, werden zum Mitschwingen angeregt. Dadurch wird dem Schallfeld Energie entzogen, denn in ihrer Bewegung werden die Platten durch federnde Unterlagen und innere Reibung gedämpft. Durch die verschiedenen Kombinationen von Elementen kann die an sich schmalbandige Absorption breitbandig gemacht werden. Als absolutes Maß für die Schallabsorption gilt der sogenannte Schallabsorptionsgrad, auch Schallschluckgrad alpha genannt. Alpha gibt Aufschluss über das Verhältnis der absorbierten Schallintensität zur einfallenden Schallintensität an. Er stellt eine Zahl zwischen 1 und 0 dar. 1 bedeutet totale Absorption und 0 bedeutet, es findet keine Absorption, sondern nur totale Reflexion statt. Der Schallabsorptionsgrad wird meist in % angegeben.

Wie sich Schallwellen ausbreiten, wie sie reflektiert oder absorbiert werden, wird durch die Akustik, die Lehre vom Schall, beschrieben. Bei den Absorptionskörpern unterscheidet man poröse Absorber, Resonanzabsorber und Kombinationen beider Prinzipien.

Poröse Absorber zeichnen sich aus durch:

• offenporige Materialien mit großer Porosität und

• Zunahme des Absorptionsgrades nach hohen Frequenzen hin

Resonanzabsorber

• bestehen meist aus Folien oder Plattenabsorbern und

• einer hohen Dämpfung im unteren Frequenzbereich.

 Bei den Akustikabsorbern handelt es sich hauptsächlich um poröse Absorber. Trifft eine Schallwelle auf einen Absorptionskörper, so wird sie ganz oder teilweise absorbiert und nicht bzw. nur teilweise reflektiert.

Hierbei strömt die Luft bei ihrer Schwingbewegung in die zahlreichen Poren und Kanälen des Akustikschaumstoffs hin und her. Die dabei durch Reibung erzeugte Wärmenergie wird der Schallenergie entzogen. Es folgt aus physikalischer Sicht eine Umwandlung von Schallenergie in Wärmeenergie. Dieser Effekt wird grundsätzlich bei allen Schallschutz-Produkten genutzt.

Durch verschiedene Strukturen, Materialstärken und Materialtypen wird lediglich der Wirkungsgrad in den einzelnen Frequenzbereichen verändert. Um einen hohen akustischen Effekt zu erzielen, spielt die Verwendung der richtigen Materialien eine bedeutende Rolle. Aus diesem Grund werden z.B. die Schallschutz-Produkte ausschließlich aus speziellen Akustikschäumen gefertigt und in verschiedenen Materialstärken angeboten.

Grundsätzlich kann man bei allen Absorptionskörpern der Produktpalette sagen, dass sich mit steigender Materialstärke auch der Wirkungsbereich vergrößert.