Poröse Absorber

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Poröse Absorber

Poröse Absorber wandeln die Bewegung der Luft in Wärme um. Reibung an den Porenwänden erzeugt einen Strömungswiderstand. Dafür muss die Schallschnelle in das Material eindringen können.

Die Kennwerte eines porösen Modells sind unter anderem Porosität σ\sigma, Strömungswiderstand Ξ\Xi und Tortuosität κ\kappa. Eine mögliche komplexe Wellenzahl lautet:

ka=kκ1jΞσωρ0κ.k_a=k\sqrt{\kappa}\sqrt{1-\mathrm j\frac{\Xi\sigma}{\omega\rho_0\kappa}}.

Die Materialimpedanz ist frequenzabhängig und komplex. Der Realteil beschreibt Verluste, der Imaginärteil speichert Energie. Ein unendlich dickes Material hat im Modell:

Za=ρ0cκσ1jωkω.Z_a=\rho_0c\frac{\sqrt{\kappa}}{\sigma}\sqrt{1-\mathrm j\frac{\omega_k}{\omega}}.

Montage

Direkt an einer schallharten Wand ist die normale Schallschnelle null. Ein Luftspalt verlagert den Absorber in einen Bereich höherer Schnelle und verbessert deshalb die Tieftonwirkung. Größere Dicke verlängert den Weg im Material ebenfalls.

Ein zu kleiner Strömungswiderstand liefert wenig Reibung. Ein zu großer Widerstand verhindert, dass die Luft tief genug in die Poren eindringt. Materialdicke, Luftspalt und Strömungswiderstand bestimmen den Frequenzverlauf gemeinsam.

Poröse Absorber wirken meist breitbandig und zunehmend gut zu höheren Frequenzen. Für gezielte Tieftonabsorption sind Resonanzabsorber oft geeigneter.

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