Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber


26������ Raumakustik

26.1��� Schallabsorption ��

Die auf ein Bauteil auftreffende Schallenergie wird z.T. reflektiert (Schallreflexion), z.T. transmittiert (Schalltransmission) und z.T. im Bauteil in W�rme umgewandelt (Schalldissipation). Die Summe aus transmittiertem und dissipatiertem Anteil wird als absorbierte Schallenergie (Schallabsorption) bezeichnet.

Zeichen

Gr��e SI-Einheit

Ie = Ie(f)

auftreffende Schallintensit�t

W/m2

Ir= Ir(f)

reflektierte Schallintensit�t

W/m2

Id= Id(f)

dissipatierte Schallintensit�t [1]

W/m2

It= It(f)

transmittierte Schallintensit�t

W/m2

Ia= Ia(f)

absorbierte Schallintensit�t
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

W/m2

r = r(f)

Reflexionsgrad
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

-

d = d(f)

Dissipationsgrad
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

-

t = t(f)

Transmissionsgrad
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

-

a = a(f)

Schallabsorptionsgrad
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

-

Schallabsorptionsgrad

Der Schallabsorptionsgrad a beschreibt das Absorptionsverm�gen eines Materials. Er gibt das Verh�ltnis der von dem Material absorbierten Schallenergie zur auftreffenden Schallenergie an. a ist frequenzabh�ngig.

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber


Zeichen

Gr��e

SI-Einheit

a = a(f)

Schallabsorptionsgrad

-

Ia= Ia(f)

absorbierte Schallintensit�t
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

W/m2

Ir= Ir(f)

reflektierte Schallintensit�t

W/m2

Ie = Ie(f)

auftreffende Schallintensit�t

W/m2

r = r(f)

Reflexionsgrad

-


Grenzf�lle:�� a = 0:� vollst�ndige Reflexion der Schallenergie (z.B. schallharte Fl�che) ������������������ a = 1:� vollst�ndige Absorption der Schallenergie (z.B. offenes Fenster) Absorptionsgrade verschiedener Materialien, siehe Seite 214 Ermittlung von aim Hallraum [96] [2] oder im Kundtschen Rohr [99]

26.2��� Nachhallzeit

Die Nachhallzeit T ist die Zeit in Sekunden, in der nach Abschalten einer Schallquelle der Schallpegel um 60 dB abf�llt, d.h., in der sich die Schallenergie auf 1/1000000stel der Schallenergie vor Abschalten der Schallquelle verringert. Die Nachhallzeit T ist frequenzabh�ngig.
Ermittlung der Nachhallzeit T

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Tabelle 1: N�herungswerte f�r mittlere Nachhallzeiten [3]

Raumart

Raumvolumen V
m3

mittlere

Nachhallzeit T in s

Quelle
Unterrichtsr�ume

bis 250

0,8 - 1,0[4]

Allgemeine Schulbaurichtlinien f�r das Land Baden-W�rttemberg bzw. DIN 18031

bis 500

0,9 - 1,1 4)

bis 750

1,1 - 1,2 4)

Musikr�ume

bis 250

1,2 - 1,3 4)

bis 500

1,3 - 1,4 4)

bis 750

1,4 - 1,5 4)

Turnhallen

Fl�che 15 m x 27 m

< 1,8 4), [5]

DIN 18032 Teil 1
Sitzungss�le, Verwaltungsraume und dergleichen

125

0,6 4)

DIN 18041

250

0,7 4)

500

0,8 4)

1000

0,9 4)

26.3��� Optimale Nachhallzeiten

Wesentliches Kriterium f�r die Akustik von R�umen ist, neben einer m�glichst schallstreuenden Raumform, die Nachhallzeit. F�r verschiedene Nutzungen von R�umen (Sprache, klassische Musik, Kammermusik, Konzert, Schauspiel, Oper usw.) werden frequenzabh�ngige bzw. in Abh�ngigkeit des Raumvolumens optimale Nachhallzeiten angegeben. Hierbei handelt es sich um einen Toleranzbereich, in dem die Nachhallzeit zur Erzielung eines akustisch guten Raumklimas liegen sollte. Nachdem die Nachhallzeit nur f�r eine bestimmte Nutzung (Vortrag, Sprechtheater, Kirchenmusik, Kammermusik, Konzert, u.�.) optimiert werden kann, werden in den beiden folgenden Diagrammen (in Anlehnung an [17]) f�r die verschiedenen Nutzungen und in Abh�ngigkeit des Raumvolumens Richtwerte f�r optimale Nachhallzeiten angegeben. Mit der optimalen Nachhallzeit TSoll,500Hz bei 500 Hz und den Verh�ltniswerten TSoll/TSoll,500Hz lassen sich optimale Nachhallzeiten TSoll f�r verschiedene Frequenzen ermitteln.
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Tabelle 2: N�herungswerte f�r optimale Nachhallzeiten bei 500 Hz

Raumfunktion  

Nachhallzeit Topt,500 Hz in s

Sprache Kabarett

0,8

Schauspiel

1,0

Vortrag

1,0

Musik Kammermusik

1,0 - 1,5

Oper

1,3 - 1,6

Konzert

1,7 - 2,1

Orgelmusik

2,5 - 3,0


26.4��� �quivalente Schallabsorptionsfl�che

Unter der �quivalenten Schallabsorptionsfl�che A versteht man eine virtuelle Fl�che mit dem Absorptionsgrad a = 1, die die gleiche Schallabsorption aufweist wie die Begrenzungsfl�chen des Raumes und der im Raum befindlichen Gegenst�nde. Die �quivalente Schallabsorptionsfl�che A ist frequenzabh�ngig.
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber


Zeichen

Gr��e

SI-Einheit

A = A(f)

�quivalente Schallabsorptionsfl�che

m2

ai= ai(f)

Absorptionsgrad der Teilfl�che i

-

Si

Teilfl�che i

m2

nj

Anzahl der Gegenst�nde oder Personen

-

Aj = Aj(f)

Schallabsorptionsfl�che der Gegenst�nde oder Personen

m2

f

Frequenz

Hz

Bei baupraktischen Messungen wird A rechnerisch aus der Nachhallmessung mit der Sabineschen Formel ermittelt.


Zeichen Gr��e SI-Einheit

A = A(f)

�quivalente Schallabsorptionsfl�che des Raumes

m2

V

Raumvolumen

m3

T = T(f)

Nachhallzeit

s

Der Einflu� der Luftabsorption kann n�herungsweise durch (

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
) ber�cksichtigt werden. Dabei handelt es sich bei a Lum einen frequenzabh�ngigen D�mpfungskoeffizienten und bei V um das Raumvolumen in m3.

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Die Luftabsorption wird jedoch i.d.R. vernachl�ssigt. Einen nennenswerten Einflu� auf die Nachhallzeit hat die Luftabsorption insbesondere bei gro�en R�umen (V gro�) und bei hohen Frequenzen (aL gro�). Wie aus der folgenden Tabelle f�r den D�mpfungskoeffizienten aL hervorgeht, nimmt aL mit der Frequenz zu.

Tabelle 3: D�mpfungskoeffizient aL f�r Luftabsorption[32]

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fm,OktavHz

aL m-1

63

0,270.10-4

125

0,345.10-4

250

0,805.10-4

500

1,840.10-4

1000

4,600.10-4

2000

11,150.10-4

4000

31,700.10-4

8000

86,300.10-4


26.5��� Schallpegelminderung durch Schallschluckung

Die Erh�hung der Schallabsorption in einem Raum f�hrt zu einer Minderung des Schallpegels im Raum. Die Schallpegelminderung l��t sich aus der �quivalenten Schallabsorptionsfl�che vor und nach der Ma�nahme berechnen. Die Ma�nahmen sind frequenzabh�ngig. [7], [8]

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber


Mit
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
�l��t sich f�r die Pegelminderung durch zus�tzliche Schallabsorptionsfl�che auch folgender Ansatz schreiben:

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber


Zeichen

Gr��e

SI-Einheit

DL = DL(f)

Pegelminderung durch Schallschluckung

dB

Avorher= Avorher(f)

�quivalente Schallabsorptionsfl�che vor der Ma�nahme

m2

Anachher = Anachher(f)

�quivalente Schallabsorptionsfl�che nach der Ma�nahme

m2

Tvorher = Tvorher(f)

Nachhallzeit vor der Ma�nahme

s

Tnachher = Tnachher(f)

Nachhallzeit nach der Ma�nahme

s

DA = DA(f)

zus�tzliche �quivalente Schallabsorptionsfl�cheDA = Anachher- Avorher

m2

Die Pegelminderung

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
�stellt sich nur im diffusen Schallfeld ein. Innerhalb des Hallradius - d.h. in unmittelbarer N�he von einer Schallquelle - �berwiegt der Direktschallanteil. Dieser wird durch die beschriebene zus�tzliche Absorptionsfl�che nicht reduziert. Die zus�tzliche Absorption f�hrt zu einer Vergr��erung der Reichweite des Direktschallfeldes; der Hallradius rH wird mit zus�tzlicher Absorption im Raum gr��er (
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
Hallradius rH). Die durch die zus�tzliche Absorptionsfl�che bewirkte Verringerung der reflektierten Schallanteile macht sich als Pegelminderung
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
�im diffusen Schallfeld, also au�erhalb des Hallradius, bemerkbar.

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Stellt man DA als Funktion von DL dar,

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

so zeigt sich, da� in R�umen mit einem niedrigen Avorher schon eine geringe zus�tzliche Absorptionsfl�che erhebliche Pegelminderungen bewirken. In R�umen mit hohem Avorher sind z.T. erheblich gr��ere zus�tzliche Absorptionsfl�chen erforderlich, um den Schallpegel zu mindern.

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

26.6��� Absorber und Resonatoren

Die raumakustischen Eigenschaften eines Raumes k�nnen durch die Anordnung von Absorbern und Resonatoren gezielt ver�ndert werden. Dabei mu� zwischen

�����������-� por�sen Absorbern

���������� -� Resonanzschluckern (Resonatoren)

�unterschieden werden. Auch Kombinationen der beiden Systeme sind m�glich.

26.6.1 ��� Por�ser Absorber

Als por�se Absorber [9] werden Bauelemente bezeichnet, die eine offenporige Oberfl�che aufweisen. Die Wirkung von por�sen Absorbern beruht darauf, da� die auftreffenden Schallwellen in die Poren und Kan�le des Absorbers eindringen und die Luft in den Poren hin und her schwingen lassen. Reibung und Str�mungswiderstand in den Poren f�hren zu einer Umwandlung der Schallenergie in W�rme. Die gr��te Schallabsorption tritt dann auf, wenn der por�se Absorber (Schallschlucker) im Schnellemaximum [10] der Schallwelle liegt. Dies entspricht einem Abstand von l/4 vor der reflektierenden Wand.

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Por�se Absorber weisen D�mpfungsmaxima bei den Frequenzen

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber


und D�mpfungsminima bei

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

auf (n = 1, 2, 3,  ..., n). F�r n = 1 ergibt sich die niedrigste Frequenz, f�r die ein D�mpfungsmaximum auftritt:

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber


Zeichen Gr��e SI-Einheit

f1

Frequenz des erstenD�mpfungsmaximums

Hz

c

Schallgeschwindigkeit

m/s

l

Wellenl�nge

m

a

Abstand zwischen Wandoberfl�che und Systemmitte des por�sen Absorbers

m

Ver�nderungen des Wandabstandes des por�sen Absorbers f�hren zu einer Verschiebung des Maximums im Verlauf des Absorptionsgrades zu tieferen Frequenzen. Im folgenden werden diese Zusammenh�nge prinziphaft dargestellt.

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

26.6.2���� Plattenresonator

Als Plattenresonator [11] bezeichnet man eine biegeweiche Platte, die mit Abstand vor der Wand angeordnet ist. Ein Plattenresonator ist ein selektives Feder-Masse-System, das durch die auftreffenden Schallwellen zur Schwingung angeregt wird. Die Wirkung des Plattenresonators ist schmalbandig und beruht darauf, da� bei Schwingern erh�hte innere Verluste auftreten. Der Wirkungsschwerpunkt des Plattenresonators liegt im Bereich seiner Resonanzfrequenz f0.

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber


f0

Resonanzfrequenz

Hz

s'

dynamische Steifigkeit der
Zwischenschicht f�r Luft:�
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

N/m2

a

Schalenabstand

m

m'

Fl�chenmasse der Abdeckung
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

kg/m2

r

Rohdichte der Abdeckung

kg/m3

d

Dicke der Abdeckung

m


Ver�nderungen der Fl�chenmasse der biegeweichen Platte oder der Steifigkeit der Zwischenschicht f�hren zu einer Verschiebung des Maximums im Verlauf des Absorptionsgrades. Ein Hinterlegen der biegeweichen Platte mit Faserd�mmstoffen f�hrt i.d.R. zu einem Abflachen des Kurvenverlaufs und einer Verschiebung des Maximums zu tieferen Frequenzen. Im folgenden werden diese Zusammenh�nge dargestellt.

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

26.6.3���� Helmholtzresonator

Als Helmholtzresonator [12] bezeichnet man eine Lochplatte, die mit Abstand vor der Wand angeordnet ist. Ein Helmholtzresonator ist, wie der Plattenresonator, ein selektives Feder-Masse-System, das durch die auftreffenden Schallwellen zur Schwingung angeregt wird. Die Wirkung des Helmholtzresonators ist schmalbandig und beruht darauf, da� bei Schwingern erh�hte innere Verluste auftreten. Der Luftpfropfen in den L�chern wird durch die auftreffenden Schallwellen zum Mitschwingen angeregt. Das dahinterliegende Luftvolumen wirkt in dem Feder-Masse-System als Feder. Wie beim Plattenresonator ist die Wirkung des Helmholtzresonators im Resonanzfall am gr��ten.

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Lochresonator

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Schlitzresonatoren (nach [3]) (Schlitzplatten oder Paneele)

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber


Zeichen

Gr��e

SI-Einheit

f0

Resonanzfrequenz

Hz

c

Schallgeschwindigkeit

m/s

A1

Lochfl�che

m2

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

korrigierte Plattendicke
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

m

A2

Gesamtfl�che

m2

l2

Schalenabstand

m

V2

Luftvolumen hinter der Abdeckung
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

m3

z

Lochanteilz = �A1/A2

-

l1

Plattendicke

m

d1

Lochdurchmesser

m

b1

Schlitzbreite

m

b2

Paneelbreite plus Schlitzbreite

m

h

Schlitzanteil h = b1/b2

-

Ein Hinterlegen des Helmholtzresonators mit Faserd�mmstoffen f�hrt zu einem Abflachen der Absorptionskurve und einer Verschiebung des Maximums zu tieferen Frequenzen. Ver�nderungen des Lochanteils, des Schalenabstandes oder der Plattendicke f�hren zu einer Verschiebung des Maximums im Verlauf des Absorptionsgrades. Im folgenden werden diese Zusammenh�nge dargestellt.

26.6.4���� Schallabsorptionsgrade verschiedener Materialien

Tabelle 4: Schallabsorptionsgrade verschiedener Materialien

  Schallabsorptionsgrad aS
  Frequenz
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz
Mineralische Oberfl�chen            
Kalkzementputz (rauh) 0,03 0,03 0,04 0,04 0,05 0,06
Sichtbeton 0,01 0,01 0,01 0,02 0,03 0,03
Akustikputz (d = 12 mm) 0,04 0,15 0,26 0,41 0,69 0,89
Nichttextile Fu�b�den            
PVC, Linoleum 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03
Parkett, versiegelt 0,02 0,02 0,03 0,04 0,05 0,05
Parkett, unversiegelt 0,04 0,04 0,06 0,12 0,14 0,17
Textile Fu�bodenbel�ge            
Nadelfilz (d = 4 - 6 mm) 0,03 0,03 0,07 0,13 0,25 0,45
Velour (d = 7 - 8 mm) 0,03 0,04 0,10 0,25 0,45 0,55
Abgeh�ngte Unterdecken            
Gipskartonplatten, ungelocht 0,25 0,12 0,10 0,05 0,05 0,10
Mineralfaserplatten raumseits mit Farbschicht, Oberfl�che mit kleinen L�chern, 200 mm Deckenabstand 0,40 0,45 0,60 0,65 0,85 0,85
Holzspanplatten, 10 - 12 mm, 300 mm Deckenabstand 0,42 0,28 0,49 0,78 0,58 0,62
Lochblechplatten, Lochung 20%, mit Mineralwolle
(30 mm) belegt, 300 mm Deckenabstand
0,41 0,54 0,56 0,64 0,69 0,64
Fenster, T�ren            
Fenster, geschlossen 0,10 0,15 0,10 0,05 0,03 0,02
T�r, Sperrholz, lackiert 0,12 0,10 0,08 0,05 0,05 0,05
Verkleidungen            
Verbretterung (d = 18 - 22 mm), auf Lattung, 5% offene Fugen, mit Mineralwolle (30 mm) hinterlegt 0,40 0,80 0,40 0,30 0,20 0,20
Gipskartonplatte (d = 10 mm), ungelocht, Wandabstand
50 mm, Hohlraum mit Mineralwolle gef�llt
0,35 0,12 0,08 0,07 0,06 0,07
Gipskartonplatte (d = 10 mm), gelocht, Lochanteil 15%, Wandabstand 50 mm, Hohlraum mit Mineralwolle gef�llt 0,27 0,74 0,80 0,73 0,47 0,41
Sperrholzplatten auf Holzlattenrost, 50 mm Wandabstand 0,18 0,28 0,12 0,07 0,04 0,04

Tabelle 4: Schallabsorptionsgrade verschiedener Materialien (Fortsetzung) [13]

Mineralfaserplatte, strukturierte Oberfl�che, = 313 kg/m3, d = 15 mm, 500 mm Luftschicht hinter der Platte
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Mineralfaserplatte, strukturierte Oberfl�che, r = 300 kg/m3, d = 15 mm, 500 mm Luftschicht hinter der Platte

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Mineralfaserplatte, strukturierte Oberfl�che, r = 347 kg/m3, d = 19 mm, 500 mm Luftschicht hinter der Platte

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Mineralfaserplatte, feinperforierte Oberfl�che, = 400 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht hinter der Platte

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Steinwolleplatte, strukturierte Oberfl�che, r  = 413 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luft-schicht hinter der Platte

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
Glaswolleplatte, strukturierte Oberfl�che
1. d = 20 mm, 500 mm Luftschicht hinter der Platte
2. d = 30 mm, 500 mm Luftschicht hinter der Platte
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
Glaswolleplatte, strukturierte Oberfl�che
1. d = 50 mm, ohne Luftschicht, beidseitig mit Vlies
2. d = 80 mm, ohne Luftschicht, beidseitig mit Vlies
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Steinwolleplatte, Vlies beidseitig umh�llend, glatte Oberfl�che, d = 60 m

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Steinwolleplatte, Vlies beidseitig umh�llend, glatte Oberfl�che,m' = 4 kg/m2
1.� d = 50 mm, ohne Luftschicht
2.� d = 50 mm, 200 mm Luftschicht
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Steinwolleplatte, unregelm��ig gelochte Oberfl�che, r = 400 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Mineralfaserplatte, regelm��ig gelochte Oberfl�che, r = 360 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Mineralfaserplatte, genadelt strukturierte Oberfl�che, r = 400 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Mineralfaserplatte, genadelt strukturierte� Oberfl�che, r = 400 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Mineralfaserplatte, unregelm��ig gelochte Oberfl�che, r = 360 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Mineralfaserplatte, alukaschiert mit Nadelung, r = 360 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Kunststoffschaum, offenporig, spezialvlies-beschichtet, glatte Oberfl�che, r = 10,5 kg/m3, d = 30 mm

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Kunststoffschaum, offenporig, Polyestervlies-beschichtet, glatte Oberfl�che, r = 10,5 kg/m3, d = 40 mm

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Kunststoffschaum, offenporig, Dispersions-farbanstrich, glatte Oberfl�che, r = 10,5 kg/m3, d = 40 mm

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Recycelverbundschaumstoff, offenporig, spezialvliesbeschichtet, flauschige Oberfl�che,
r = 90 kg/m3, d = 20 mm

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Kunststoffschaum, offenporig, spezialvlies-beschichtet, glatte Oberfl�che, r = 10,5 kg/m3, d = 30 mm

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Mineralfaserplatten, regelm��ig gelocht,
d = 15 mm, 500 mm Luft

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Mineralfaserplatte, unregelm��ig gelochte Oberfl�che, r = 313 kg/m3, d = 15 mm, 500 mm Luftschicht

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Mineralfaserplatte, perforiert, r = 313 kg/m3,
d = 15 mm, 500 mm Luftschicht

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Plattenrasterdecke, Bandrasterdecke mit offenem Band, Absorptionsmaterial: Glaswolle, vlieskaschiert, Anstrich mit PVAC-Farbe, glatte Oberfl�che

1. d = 25 mm, r = 60 kg/m3, d = 15 mm,
75 mm Luftschicht, glatt

2. d = 25 mm, r = 60 kg/m3, d = 15 mm,
75 mm Luftschicht, strukturiert

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Plattenrasterdecke, Kunststoffgebundene Glas-wolle, vlieskaschiert, Anstrich mit PVAC-Farbe

1. d = 20 mm, r = 100 kg/m3, d = 15 mm,
180 mm Luftschicht

2. d = 20 mm, r = 100 kg/m3, d = 15 mm,
80 mm Luftschicht

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Plattenrasterdecke, Material der sichtbaren Deckschicht: Gipskartonplatten, Absorptions-material: Glaswolle, geschlitzte Deckschicht,
d = 9,5 mm, r = 15-30 kg/m3,200 mm Luftschicht

1. Schlitzl�nge: 59 mm; Schlitzbreite: 6 mm; Schlitzfl�che: 20 %, Luftschicht 100 mm

2. Schlitzl�nge: 59 mm; Schlitzbreite: 6 mm; Schlitzfl�che: 20 %, Luftschicht 50 m, ohne Mineralwolleauflage

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Mineralfaserplatten, unregelm��ig gelocht,
d = 15 mm, r = 360 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Bandrasterdecke mit geschlossenem Band, Material im sichtbaren Deckbereich: Steinwolle, vliesbeschichtet

1. d = 12 mm, r = 330 kg/m3, ohne Auflage

2. d = 12 mm, r = 330 kg/m3, d = 15 mm,
50 mm Mineralwolleauflage auf 2 m Breite beidseitig der Trennwand

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Plattenrasterdecke, Material der sichtbaren Deckschicht: Gipskartonplatten, gelocht, Absorptionsmaterial: Glaswolle

1. Lochplatte d = 12,5 mm mit Faservlies und 30 mm Mineralwollweauflage, 100 mm Luftschicht, Lochanteil: 18,1 %,

2. Lochplatte d = 12,5 mm mit Faservlies und 30 mm Mineralwollweauflage
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Paneeldecke mit offener Fuge, Material der sichtbaren Deckschicht: Stahl, Aluminium, Absorptionsmaterial: Glaswolle, Mineralwolle

1. gelochtes Paneel, 25 mm Mineralwolle (22 kg/m3 in Poly�thylenfolie, 170 mm abgeh�ngt, Lochanteil: 15 %, Lochdurchmesser: 0,2 mm

2. gelochtes Paneel, 20 mm Mineralwolle (55 kg/m3 in Poly�thylenfolie, 200 mm abgeh�ngt, Lochanteil: 15 %, Lochdurchmesser: 0,2 mm
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
Metall-Kassetten-Decke 1. Deckschicht: 0,56 mm diches verzinktes Stahlblech, Lochanteil: 20 %, Lochdurch-messer: 2,6 mm, Absorptionsmaterial: 20 mm Mineralwolle, Luftschichth�he: 300 mm2. Deckschicht: 0,7 mm diches verzinktes Stahlblech, Lochanteil: 12 %, Lochdurch-messer: 3 mm, Absorptions-material: 20 mm Mineralwolle, Luftschichth�he: 300 mm
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Magnesitgebundene Fichtenholzwolleplatten, grobstrukturierte Oberfl�che, d = 25 mm, m' = 12 kg/m2 1. ohne Luftschicht, ohne Mineralfaserauflage 2. 24 mm Luftschicht, 24 mm Mineralfaser
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
Magnesitgebundene Fichtenholzwolleplatten, feinstrukturierte Oberfl�che, d = 25 mm, m' = 12 kg/m2 1. ohne Luftschicht, ohne Mineralfaserauflage 2. 24 mm Luftschicht, 24 mm Mineralfaser
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber


Weitere Absorptionsgrade sind z.B.[5, 17, 18, 54] zu entnehmen.

Tabelle 5: Schallabsorptionsfl�chen von Personen und Sitzm�beln verschiedener Materialien

Objekt Schallabsorptionsfl�che A in m2 (pro Objekt)
  Frequenz f in Hz
  125
Hz
250
Hz
500
Hz
1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz
Holzst�hle (Werte je Stuhl) 0,03 0,03 0,04 0,05 0,05 0,05
Polsterstuhl (Werte je Stuhl) 0,08 0,15 0,25 0,29 0,43 0,39
Theaterklappstuhl (Gepolstert) 0,25 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30
Personen auf St�hlen (Werte je Person) 0,15 0,25 0,35 0,40 0,40 0,40
M�nnliche Person (stehend, Anzug) 0,15 0,25 0,60 0,95 1,15 1,15
Weibliche Person (stehend, Kleid) 0,05 0,10 0,25 0,40 0,60 0,75
Personen auf St�hlen (Werte je Person) 0,15 0,25 0,35 0,40 0,40 0,40

Die obigen Werte wurden z.T.[17] entnommen.

26.6.5���� Anordnung von Absorbern und Reflektoren

Bei der Schallausbreitung in R�umen werden die Schallwellen an den Begrenzungsfl�chen z.T. absorbiert, z.T. reflektiert. F�r den Fall, da� die Wellenl�nge der Schallwelle wesentlich kleiner ist als die reflektierende Fl�che, sind der Einfallswinkel und der Reflexionswinkel der Schallwellen gleich. Dies macht sich die geometrische Raumakustik zunutze. Mit sogenannten Strahlenmodellen k�nnen die ersten Reflexionen untersucht werden.

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Bei den Schallwellen im Raum kann man zwischen dem direkten und dem reflektierten Schall unterscheiden. Erreicht der Schall den H�rer auf geradlinigem Weg, so spricht man von direktem Schall.Reflektierter Schall legt einen l�ngeren Weg zur�ck, bis er den H�rer erreicht. Zwischen dem direkten Schall und dem reflektierten Schall besteht aufgrund des l�ngeren Laufweges eine Laufzeitdifferenz Dt. F�r diese Zeitverz�gerung, die der reflektierte Schall den H�rer sp�ter erreicht als der direkte Schall, gilt:

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber


Zeichen

Gr��e

SI-Einheit

Dt

Laufzeitdifferenz

s

x'

Wegl�nge des reflektierten Schalls

m

x

Wegl�nge des direkten Schalls

m

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Schallgeschwindigkeit���
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
= 340 m/s

m/s

F�r den H�rer ist die Sprachverst�ndlichkeit von Wichtigkeit. Reflexionen mit Laufzeitdifferenzen < 0,05 s f�hren durch Verst�rkung des direkten Schalls zu einer Verbesserung der Sprachverst�ndlichkeit im Raum. Laufzeitunterschiede von mehr als 0,05 s, entsprechend 17 m Laufwegdifferenz, verschlechtern die Sprachverst�ndlichkeit im Raum. Bei Laufzeitunterschieden > 0,1 s spricht man von einem Echoeffekt. Diese sch�dlichen Reflexionen gilt es durch den sinnvollen Einsatz von Absorbern und Reflektoren zu verhindern. Die folgenden Bilder[77]zeigen beispielhaft, wie Absorptions- und Reflexionsfl�chen sinnvollerweise anzuordnen sind, damit in kleinen bis mittelgro�en R�umen eine gute Sprachverst�ndlichkeit erreicht wird.

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

ung�nstig

g�nstig

g�nstig

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

ung�nstig

g�nstig

g�nstig

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

In R�umen mit parallelen schallharten Begrenzungsfl�chen k�nnen st�rende Flatterechos auftreten, die durch Schr�gstellung gegen�berliegender W�nde oder durch schallschluckende Verkleidung vermieden werden k�nnen, wie in den folgenden Bildern [77] gezeigt wird.

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Beispiele f�r raumakustische Ma�nahmen in speziellen R�umlichkeiten wie Seminarr�umen, H�rs�len, Sprechtheatern, Filmtheatern, Konzerts�le, Opernh�usern, Mehrzweckhallen und Kirchen sind z.B. in [17, 18] umfassend beschrieben.
[1]) D.h. in W�rme umgewandelte Schallenergie.
   
[2]) Gemessen wird bei der Pr�fung die Nachhallzeit des Hallraumes mit (1) und ohne (2) Pr�ffl�che. Eine zus�tzliche Absorptionsfl�che (Pr�fmaterial) im Hallraum f�hrt dazu, da� sich die Nachhallzeit in diesem Raum verringert. Die zus�tzliche �quivalente Schallabsorptionsfl�che betr�gt
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Daraus l��t sich der Schallabsorptionsgrad der Pr�ffl�che
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
ermitteln. a2 ist der Schallabsorptionsgrad der durch die Pr�ffl�che verdeckten Fl�che, S ist die Pr�ffl�che, und V ist das Volumen des Hallraums. T1 ist die Nachhallzeit des Hallraumes mit der Pr�ffl�che, T2 die des Hallraumes ohne die Pr�ffl�che.
   
[3]) Anhaltswerte f�r mittlere Nachhallzeiten (aus: Recknagel/Sprenger, Heizung + Klimatechnik 1988/89, M�nchen, Oldenbourg Verlag, 1989):
Raumart T in s Raumart T in s
Theater 1,0 Hotelzimmer 1
Konzerts�le 1-2 B�ros 0,5 - 1,5
Versammlungsr�ume 0,5 - 1,5 Kirchen 2 - 3
H�rs�le 0,8 - 1,5 Schwimmb�der 1,5 - 4
   
[4]) Die Nachhallzeiten gelten f�r den unbesetzten Raum. Im besetzten Raum sind sie um etwa 0,2 s zu verringern.
   
[5]) Oberhalb von 500 Hz.
   
[6]) F�r das diffuse Schallfeld im Raum gilt:
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Dabei ist dW/dt die Energieabnahme mit der Zeit, V das Raumvolumen, w die Schallenergiedichte im diffusen Schallfeld, P0 die Schallleistung der Schallquelle und Pabs die von den Raumbegrenzungsfl�chen absorbierte Schallleistung. Nach Abschalten der Schallquelle ist P0 = 0. Hiermit folgt:
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

F�r Pabs gilt:
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

��� Pabsist abh�ngig von der �quivalenten Schallabsorptionsfl�che A, der Schallgeschwindigkeit c und der Schallenergiedichte w. Mit Pabs
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
gilt:
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Nach Trennung der Variablen, Integration und mit
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
�ergibt sich:
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

oder������
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Eine Abnahme des Schallpegels um 60 dB, d.h. eine Abnahme der Schallenergiedichte auf 10-6stel der Ausgangsschallenergiedichte, bedeutet:
F�r diesen Fall gilt definitionsgem�� t = T. T wird als Nachhallzeit bezeichnet. Aus den obigen Ans�tzen folgt:

Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber

Mit der Schallgeschwindigkeit c = 340 m/s ergibt sich die Sabinesche Nachhallformel:
Was bedeuten α 95 und ε 5 bei einem absorber
   
[7])
   
[8]) Eine Verdopplung der �quivalenten Schallabsorptionsfl�che bewirkt eine Schallpegelreduzierung im Raum von 3 dB.
   
[9]) Da por�se Absorber i.d.R. bei hohen Frequenzen wirksam sind, werden sie auch als Hochtonschlucker bezeichnet.
   
[10]) Die Schallschnelle wird mit v bezeichnet.
   
[11]) Da der Plattenresonator i.d.R. bei tiefen Frequenzen wirksam ist, wird er auch als Tiefenabsorber bezeichnet.
   
[12]) Der Helmholtzresonator wird h�ufig auch als Loch- oder Mitteltonabsorber bezeichnet.
   
[13]) Quelle: Bundesanstalt f�r Arbeitsschutz (Hrsg.): Produkte zur L�rmminderung. Verlag T�V Rheinland

Was ist ein guter schallabsorptionsgrad?

Absorberklassen/Schallabsorptionsgrad α = 0 bedeutet, es findet keine Absorption statt, der gesamte einfallende Schall wird reflektiert. Bei α = 0,5 wird 50 % der Schallenergie absorbiert und 50 % reflektiert. Bei α = 1 wird der komplette einfallende Schall absorbiert.

Was ist die äquivalente Schallabsorptionsfläche?

Die äquivalente Schallabsorptionsfläche A in m2 ist die Fläche, die die gesamte Schallabsorption des Raumes (Wände, Decken, Dekorationen usw.) repräsentiert (Schallabsorptionsgrad 100 %).

Was ist Alpha W?

Alpha-w (Bewerteter Schallabsorptionsgrad) Als Hilfsmittel dient die sogenannte Bezugskurve. Diese wird in Schritten von 0,05 so lange senkrecht verschoben, bis die Summe der Unterschreitungen der Oktavwerte maximal 0,10 beträgt. Bei 500 Hertz wird dann der Alpha-w abgelesen.

Welches Material reflektiert Schall am besten?

Ist diese Fläche glatt und hart, ist die Reflexion am stärksten, der Absorptionsgrad ist nahe Null. Offenporiges, weiches Material besitzt einen viel höheren Absorptionsgrad (siehe Absorption) und reflektiert daher viel weniger.