Raumakustik

Poröse Absorber für Optimierung der Raumakustik

Eine Verbesserung der Raumakustik führt unter anderem über die Bedämpfung von Schall, mit welcher beispielsweise die Nachhallzeit verringert wird. Hierzu werden in erster Linie poröse Absorber eingesetzt, die besonders im Mittel- und Hochfrequenzbereich sehr gute Absorptionswerte erzielen. Durch ihre poröse Struktur sind diese in der Lage, eindringende Schallenergie in Wärme umzuwandeln. Für poröse Absorbern wird insbesondere Melaminschaumharz als Material verwendet. Dazu gehören auch Mineralfaserplatten aus Stein- oder Glaswolle zu den porösen Absorbern. Zwar lässt sich auch mit Vorhängen, Teppichen oder Polstermöbeln eine gewisse Absorption erreichen, jedoch fällt diese im Vergleich zu speziellen Absorbern deutlich geringer aus.

Wirkungsweise von porösen Absorbern

Das Wirkprinzip der porösen Absorption ist relativ simpel. Die Schallenergie setzt sich aus der Summe aus potenzieller und kinetischer Energie zusammen. Diese wird durch den Absorber in Wärmeenergie umgewandelt. Bei diesem Prozess stoßen die in der Luft schwingenden Teilchen am Absorber an, wodurch Reibung entsteht. Durch diese Reibung wird dem Schall kinetische Energie entzogen und so Wärme erzeugt. Damit die Absorption nicht nur an den Randschichten stattfindet, ist es wichtig, dass der Strömungswiderstand des Absorbers im Vergleich zur Materialstärke gering genug ist. Ein optimaler Strömungswiederstand liegt zwischen 1 und 3 kPa s/m.

Poröse Absorber wirksam bei hohen Frequenzen

Je höher der Anteil an kinetischer Energie in den Luftteilchen, desto besser fällt auch die Absorption aus. Aus diesem Grund ist es ratsam, poröse Absorber an Stellen mit maximaler Schallschelle einzusetzen. An diesen Stellen ist der Anteil kinetischer Energie am größten. Der Schalldruck ist an einer festen Wand am höchsten, da sich die Teilchen hier nicht bewegen können. Deshalb befindet sich das Maximum des Schalldrucks immer 90° phasenversetzt vor der Wand. Angenommen die Schallwelle besitzt 2.000 Hz würde sich das Maximum etwa 4,5 cm vor der Wand befinden. Dies macht deutlich, dass poröse Absorber besonders bei hohen Frequenzen eine sehr gute Wirkung erzeugen. Bereits mit einem sehr dünnen Absorber ist es möglich, einen Großteil dieser hohen Frequenzen zu absorbieren. Dagegen würden für tiefe Frequenzen Absorber mit einer enormen Stärke benötigt. Für eine Frequenz von 40 Hz müssten diese eine Stärke von 100 cm besitzen.

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