Reflexionsarmer Raum

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Ein (Schall-)Reflexionsarmer Raum (auch "Schalltoter Raum") ist ein spezieller akustischer Laborraum, dessen Wände so beschaffen sind, dass daran nahezu kein Schall reflektiert wird. Wegen der sich daraus ergebenden besonderen Eigenschaften des Schallfelds ermöglicht bzw. vereinfacht ein solcher Raum verschiedene akustische Untersuchungen.

Schalltoter Raum der TU Dresden

Reflexionsarme Wände

Die Minimierung der Schallreflexion an den Wänden wird durch Verkleidung mit Absorbermaterial, meist Glas- oder Mineralwolle, erreicht. In diesen Materialien wird die Energie des auftreffenden Schalls in Wärmeenergie umgewandelt. Um ein möglichst vollständige Schallabsorption zu erreichen, muss in einem möglich weiten Frequenzbereich die Schallimpedanz der der Luft entsprechen. Dazu dient der Aufbau der Auskleidung aus einzelnen Keilen von Absorbermaterial. Je nach vorgesehener tiefster Frequenz kann eine solche Auskleidung mit Keilen beträchtliche Tiefen (z.B. 1,50 m) erreichen. Um Einflüsse durch Störschall aus der Umgebung des Raumes zu minimieren, wird oft zusätzlich auch eine hohe Schalldämmung der Wände vorgesehen bzw. der Raum zur Schwingungsentkopplung sogar auf einem eigenen Fundament errichtet.

Schallfeld

Durch das Fehlen von Reflexionen an den Wänden entspricht das Schallfeld dem im Freien in großer Höhe über dem Boden (Freifeld). Es gilt das Abstandsgesetz und damit ein fester Zusammenhang zwischen der Schallleistung einer Schallquelle und dem Effektivwert des Schalldrucks an einem bestimmten Ort. Außerdem bleibt das von einer Schallquelle ausgesendte Schalldruck-Zeit-Signal vom Raum unbeeinflusst. Diese beiden Eigenschaften des Schallfeldes erlauben den Einsatz des Raumes für verschiedene akustische Untersuchungen.

Anwendungsgebiete

Ein wichtiges Anwendungsgebiet reflexionsarmer Räume ist die Bestimmung der Schallleistung von Geräten, Maschinen und Fahrzeugen. Dabei wird aus Messungen des Schalldruckpegels auf einer Hüllfläche um die Schallquelle die Schallleistung ermittelt. Außerdem werden solche Räume zur Kalibrierung von Messmikrofonen und anderen elektroakustischen Wandlern eingesetzt. Dabei wird u.a. Übertragungsfunktion und Richtcharakteristik solcher Wandler bestimmt. Zur Messung von kopfbezogenen Übertragungsfunktionen ist ebenfalls ein reflexionsarmer Raum nötig. Durch Aufstellung einer Anzahl von Lautsprechern in einem reflexionsarmen Raum um ein Abhörpostion herum können Schallfelder künstlich erzeugt werden. Damit sind sowohl Experimente zu Schallwahrnehmung möglich als auch die Auralisation, z.B. von Konzertsälen.

Varianten

Neben reflexionsarmen Räumen, deren Wände, Fußboden und Decke schallabsorbierend ausgekleidet sind gibt es auch Räume, bei denen der Fußboden schallreflektierend ausgeführt ist. Damit ergeben sich die akustischen Verhältnisse wie im Freien über einem reflektierenden Boden. Einige Untersuchungen sind in solchen "Halbfreifeld"-Räumen nicht mehr möglich, dafür ist es aber deutlich einfacher, große und schwere Messobjekte in den Raum zu bringen.