Diffusfeld und Sabine-Nachhallzeit

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Diffusfeld und Sabine-Nachhallzeit

Ein ideales Diffusfeld ist homogen und isotrop. Die mittlere Energiedichte ist im Raum gleich verteilt, und Schall trifft aus allen Richtungen mit gleicher Wahrscheinlichkeit auf eine Fläche. Diese Annahme wird bei hoher Reflexionsdichte und ungefähr gleichmäßig verteilter Absorption brauchbar.

Mit Energiedichte EE, Raumvolumen VV, zugeführter Leistung PP und Verlustkonstante γ\gamma gilt:

VdEdt=PγEV.V\frac{\mathrm dE}{\mathrm dt}=P-\gamma EV.

Nach dem Abschalten fällt die Energie exponentiell:

E(t)=E(0)eγt.E(t)=E(0)\mathrm e^{-\gamma t}.

Da EE proportional zu p2p^2 ist, fällt der Pegel linear. Für einen Abfall um 60 dB in der Zeit TT folgt:

γ=13.82T.\gamma=\frac{13.82}{T}.

Absorptionsfläche

Der Absorptionsgrad einer Fläche ist der Anteil der einfallenden Energie, der nicht zurückkehrt. Die äquivalente Absorptionsfläche sammelt die Wirkung aller Begrenzungsflächen:

A=iαiSi.A=\sum_i\alpha_iS_i.

Sabines Formel lautet:

TSabine0.161VA.T_{\mathrm{Sabine}}\approx0.161\frac{V}{A}.

Sie ist bei kleiner, homogener Absorption und einem ausreichend diffusen Feld plausibel. Bei stark absorbierenden oder räumlich konzentrierten Flächen bleibt sie eine grobe Schätzung.

Der konstante Faktor hängt leicht von der Schallgeschwindigkeit und damit von der Lufttemperatur ab. Das Modell ersetzt keine Messung, wenn die Raumgeometrie, Absorber oder Positionen das Feld stark prägen.

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