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Kurzdefinition
Schallabsorption beschreibt den Prozess, bei dem Schallenergie beim Auftreffen auf Materialien teilweise in Wärme umgewandelt wird und dadurch nicht mehr in den Raum zurückreflektiert wird. Sie ist ein zentrales Mittel zur Beeinflussung von Nachhall, Sprachverständlichkeit und Klangcharakter eines Raumes.
Einordnung & Kontext
Schallabsorption ist eine der wichtigsten Schallwechselwirkungen an Grenzflächen, neben Reflexion, Transmission und Diffusion. In der Raumakustik wird sie gezielt eingesetzt, um den Schallpegel zu reduzieren, den Nachhall zu kontrollieren und unerwünschte akustische Effekte wie Dröhnen oder Hall zu vermeiden.
Für die Audiopraxis ist Schallabsorption besonders relevant in:
Regie- und Aufnahmeräumen
Konzertsälen und Theatern
Hörsälen und Klassenräumen
Büros und öffentlichen Räumen
Schallabsorptionsgrad
Unbewerteter Schallabsorptionsgrad
Der unbewertete Schallabsorptionsgrad α beschreibt den Anteil der einfallenden Schallenergie, der bei einer bestimmten Frequenz absorbiert wird:
Zusätze wie L, M oder H (Low, Mid, High) kennzeichnen den Frequenzbereich, in dem die stärkste Absorption erreicht wird. Eine höhere Klasse bedeutet dabei nicht automatisch „besser“, sondern nur eine andere akustische Wirkung.
Zusammenhang mit Nachhall
Schallabsorption steht in direktem Zusammenhang mit der Nachhallzeit eines Raumes. Je größer die gesamte absorbierende Fläche, desto schneller klingt der Schall ab.
Ein häufig verwendeter Zusammenhang ist die Sabine-Formel:
T60=0,163AV
mit V: Raumvolumen A: äquivalente Schallabsorptionsfläche
Die statistische Akustik betrachtet dabei nicht einzelne Reflexionen, sondern den mittleren Energieabbau im Raum.
Messung der Schallabsorption (Übersicht)
Impedanzrohr (Kundt’sches Rohr)
Mit einem Impedanzrohr wird der Reflexionsfaktor einer ebenen Schallwelle an einem Material gemessen. Daraus lassen sich:
Absorptionsgrad
Phasenlage
akustische Impedanz
bestimmen. Diese Methode eignet sich besonders für Materialproben unter definierten Bedingungen.
Hallraum (Nachhallraum)
In der Praxis sehr verbreitet ist die Messung im Hallraum nach DIN EN ISO 354. Dabei werden die Nachhallzeiten:
ohne Prüfmaterial
mit eingebrachtem Prüfmaterial
gemessen. Aus der Differenz wird der Absorptionsgrad oder die äquivalente Absorptionsfläche berechnet. Diese Methode bildet realistische Einbaubedingungen besser ab, liefert jedoch gemittelte Werte.
Praktische Bedeutung
Schallabsorption wird gezielt eingesetzt, um:
Nachhallzeiten einzustellen
Sprachverständlichkeit zu verbessern
frühe Reflexionen zu kontrollieren
Klangverfärbungen zu reduzieren
Die Auswahl geeigneter Absorber hängt dabei immer vom Frequenzbereich, der Raumgröße und der gewünschten akustischen Wirkung ab.
Schallabsorber
Schallabsorber sind bauliche oder technische Elemente, die gezielt eingesetzt werden, um Schallenergie zu absorbieren und dadurch Reflexionen und Nachhall zu reduzieren. Sie wirken, indem sie die Schallschwingungen im Material oder in eingeschlossenen Luftvolumina in Wärme umwandeln. Je nach Bauform und Material unterscheiden sich Schallabsorber deutlich in ihrem wirksamen Frequenzbereich.
In der Praxis werden unter anderem poröse Absorber (z. B. Mineralwolle, Schaumstoffe), Resonanzabsorber (z. B. Plattenschwinger, Helmholtz-Resonatoren) und aktive Absorber eingesetzt. Die Auswahl eines geeigneten Schallabsorbers richtet sich nach der gewünschten akustischen Wirkung, dem Raumvolumen und dem zu kontrollierenden Frequenzbereich.
Berechnung von Schallabsorbern
COMSOL:Porous_Absorber
Typische Missverständnisse
Hoher Absorptionsgrad bedeutet nicht automatisch gute Raumakustik
Ein einzelner αw-Wert ersetzt keine frequenzabhängige Betrachtung
Tieffrequente Absorption erfordert andere Bauformen als hochfrequente Absorption
Zusammenfassung
Schallabsorption ist ein zentrales Werkzeug der Raumakustik. Sie beschreibt, wie effektiv Materialien Schallenergie aufnehmen und damit Reflexionen und Nachhall reduzieren. Bewertete Kennwerte wie αw und Absorberklassen erleichtern den Vergleich von Materialien, ersetzen jedoch nicht die anwendungsbezogene Planung.
Quellen
Heinrich Kuttruff, Raumakustik, S. Hirzel Verlag, 2018 Leo L. Beranek, Acoustics, Acoustical Society of America, 1996 F. Alton Everest, Ken C. Pohlmann, Master Handbook of Acoustics, McGraw-Hill, 2015 Thomas D. Rossing (Hrsg.), Springer Handbook of Acoustics, Springer, 2014
