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Was sind poröse bzw. passive Schallabsorber?

Materialien, die eine poröse Zusammensetzung haben, das heißt mit Zwischenräumen in ihrem Aufbau, können als poröse Schallabsorber arbeiten. Typische poröse Absorber sind Teppiche, Vorhänge oder Schaumstoffe. Ein sehr hochwertiger poröser Absorber ist die Mineralfaser. Weitere günstige Materialien mit tendenziell geringerer Porosität als die Mineralfaser sind organische und künstliche Faserdämmstoffe wie Schafwolle, Polyesterfasergewebe oder Filze. Das Schlüsselwort von porösen Absorbern sind die in sich miteinander verbundenen Zwischenräume, die kleinen Risse in porösen Materialien. Wenn eine Schallwelle auf ein Textil trifft, bewirkt die Schallenergie, dass die Textilfasern zu vibrieren beginnen. Durch den Reibungswiderstand, wird eine gewisse Schallenergie in Reibungswärme umgewandelt. Der Schall dringt in die Zwischenräume des Gewebes ein und verliert Energie. Diese Gruppe von Absorbern schluckt also Schallenergie, ohne selbst „aktiv“ zu werden. Mineralfaser, Baumwolle, Polyester und viele offenzellige Schäume (wie Polyurethan) sind aufgrund ihrer offenporigen Struktur ausgezeichnete Schallabsorber, da die Schallenergie leicht in das offenporige Material eindringen kann. Auf der anderen Seite ermöglichen geschlossenzellige Materialien, kein Eindringen von Schall. Glatte, geschlossene Oberflächen wie Beton, Glas oder Kunststoffe wirken in der Regel nicht als Absorber. Je besser der Luftstrom durch ein poröses Material kommt, desto besser ist seine Fähigkeit, Schall zu absorbieren. Werden in einem Raum übermäßig viele poröse Absorber eingesetzt, könnte es zu einer Überabsorption bzw. zu hohen Bedämpfung der mittleren und hohen Frequenzen kommen und der Raum würde dumpf klingen, weil das Problem der tieferen Frequenzen mit porösen Absorbern schwer zu lösen ist. Deshalb werden für die Absorption im tiefen Frequenzbereich auch gerne Resonatoren eingesetzt. Diese absorbieren gezielt in schmalen Frequenzbändern im Gegensatz zu porösen Absorber, die hauptsächlich im oberen Frequenzbereich breitbandig absorbieren. Der poröse Absorber ist unwirksam, wenn das absorbierende Material im Vergleich zur Wellenlänge zu flach ist. Die Wirksamkeit oder die Leistung eines Absorbers kann durch den Schallabsorptionsgrad ausgedrückt werden. 

Der Schallabsorptionsgrad ist ein Maß für, die Effizienz einer Oberfläche oder eines Materials, Schallenergie zu absorbieren. Dieser wird üblicherweise als Schallabsorptionsgrad α bezeichnet. Schallabsorptionsgrade werden verwendet, um die Wirksamkeit eines Materials bei der Schallabsorption zu bewerten. Der Wert variiert von 0 bis 1, wobei 0 keine und 1 eine vollständige Absorption darstellt. In vielen Berechnungen benötigen wir Schallabsorptionsgrade über alle möglichen Einfallswinkel gemittelt. In einem diffusen Schallfeld bewegt sich der Klang in allen erdenklichen Richtungen. Der Random-Inzidenz-Absorptionskoeffizient ist ein Koeffizient, der über alle Einfallswinkel gemittelt wird.