Schallabsorptionskoeffizienten gängiger Materialien
Schallabsorptionskoeffizienten (α) von Bau- und Akustikmaterialien bei Standardfrequenzen.
Überblick
Schallabsorptionskoeffizienten beschreiben, wie viel einfallende Schallenergie ein Material absorbiert anstatt sie zu reflektieren. Die Werte reichen von 0 (vollständige Reflexion) bis 1 (vollständige Absorption) und variieren mit der Frequenz. Ingenieure verwenden diese Koeffizienten, um die Nachhallzeit vorherzusagen, akustische Behandlungen auszuwählen und Räume, Trennwände und Auditorien zu entwerfen.
Der Schallabsorptionsgrad (NRC) ist eine einstellige Bewertung, die dem arithmetischen Mittel der Absorptionskoeffizienten bei 250, 500, 1000 und 2000 Hz entspricht, gerundet auf die nächste 0,05.
Originaler Quellenkontext beibehalten: Mittlere Absorptionskoeffizienten werden verwendet, um den akustischen Charakter eines Raumes zu beschreiben, und die Nachhallzeit nimmt zu, wenn der mittlere Absorptionskoeffizient abnimmt. Sehr weiche Räume, weiche Räume, normale Räume, harte Räume und sehr harte Räume können anhand ihrer Nachhallzeit und ihres mittleren Schallabsorptionskoeffizienten verglichen werden.
Die nachstehende Tabelle zeigt den mittleren Schallabsorptionskoeffizienten - αm - und die Nachhallzeit - Ta - für einige typische Räume.
Das nachstehende Diagramm kann verwendet werden, um die Schallabsorption in Räumen unterschiedlicher Größe und mit unterschiedlichen akustischen Eigenschaften zu bestimmen.
Wichtige Formeln
Sabine-Nachhallzeit
Die Sabine-Gleichung schätzt die Zeit (in Sekunden), die ein Schall benötigt, um in einem Raum um 60 dB abzuklingen.
Gesamtraumabsorption
Gesamtabsorption (m² Sabins) ist gleich der Summe aus jeder Oberfläche multipliziert mit ihrem Absorptionskoeffizienten.
Schallabsorptionsgrad (NRC)
Durchschnitt der vier Standard-Sprachbandkoeffizienten.
Variablen
| Symbol | Beschreibung | Einheit |
|---|---|---|
| Reverberation time (60 dB decay) | s | |
| Room volume | m³ | |
| Total sound absorption | m² Sabins | |
| Absorption coefficient (0–1) | — | |
| Surface area | m² |
Material-Absorptionskoeffizienten
Absorptionskoeffizienten sind frequenzabhängig. Die nachstehende Tabelle listet repräsentative Werte für gängige Bau- und Akustikmaterialien auf.
Material | 125 Hz | 250 Hz | 500 Hz | 1 kHz | 2 kHz | 4 kHz | NRC |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Backstein, unglasiert | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.05 |
| Betonblock, lackiert | 0.1 | 0.05 | 0.06 | 0.07 | 0.09 | 0.08 | 0.05 |
| Glas, Fenster | 0.18 | 0.06 | 0.04 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.05 |
| Gipskarton auf Ständern | 0.29 | 0.1 | 0.05 | 0.04 | 0.07 | 0.09 | 0.05 |
| Sperrholzpaneel (6 mm) | 0.28 | 0.22 | 0.17 | 0.09 | 0.1 | 0.11 | 0.15 |
| Teppich auf Beton | 0.02 | 0.06 | 0.14 | 0.37 | 0.6 | 0.65 | 0.3 |
| Teppich auf Schaumstoffunterlage | 0.08 | 0.24 | 0.57 | 0.69 | 0.71 | 0.73 | 0.55 |
| Vorhänge, schwer drapiert | 0.07 | 0.31 | 0.49 | 0.75 | 0.7 | 0.6 | 0.55 |
| Akustikdeckenplatte (Mineralfaser) | 0.69 | 0.86 | 0.95 | 0.98 | 0.98 | 0.98 | 0.95 |
| Glasfaser, 25 mm an der Wand | 0.06 | 0.2 | 0.65 | 0.9 | 0.95 | 0.98 | 0.65 |
| Glasfaser, 50 mm an der Wand | 0.18 | 0.54 | 0.91 | 0.98 | 0.99 | 1 | 0.85 |
| Schaumstoff, offenporig 50 mm | 0.14 | 0.3 | 0.65 | 0.9 | 0.96 | 0.99 | 0.7 |
| Publikum (sitzend, pro Person) | 0.35 | 0.45 | 0.57 | 0.61 | 0.62 | 0.6 | 0.55 |
| Holzboden auf Balken | 0.15 | 0.11 | 0.1 | 0.07 | 0.06 | 0.07 | 0.1 |
| Wasseroberfläche / Eis | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.01 |
Quelle: engineeringtoolbox.com
Rechner — Nachhallzeit
Sabine-Nachhallzeit (T₆₀)
Einheitenkonverter
Raumakustik-Einheitenkonverter
Interaktives Raum-Absorptionsdiagramm
Das Originaldiagramm SoundRoomAbsorption.gif wird unten als interaktive Daten aus der wiederhergestellten Raumcharakteristik-Tabelle dargestellt.
Raum-Absorptionscharakteristiken
Wiederhergestellte Originalquellentabellen
Die folgenden Tabellen sind von der Originalquellenseite wiederhergestellt, um die vollständigen Referenzdaten zu erhalten.
Die zwischengespeicherte Quellenseite enthält eine nicht-technische Layout-/Suchtabelle vor den akustischen Datentabellen. Zur strikten Quellentabellenbewahrung werden die erkannten UI-/Suchzeilen unten wiedergegeben; es handelt sich nicht um Schallabsorptionskoeffizienten-Daten.
Schall - Raum-Absorptionscharakteristiken
Raumcharakteristiken | Sehr weich | Soft | Normal | Hard | Sehr hart |
|---|---|---|---|---|---|
| Nachhallzeit - Ta - | 0.2 < Ta < 0.25 | 0.4 < Ta < 0.5 | 0.9 < Ta < 1.1 | 1.8 < Ta < 2.2 | 2.5 < Ta < 4.5 |
| Typischer Raum | Radio- und TV-Studio | Restaurant Theater Vortragssaal | Büro Bibliothek Wohnung | Krankenhaus Kirche | Große Kirche Fabrik |
| Mittlerer Schallabsorptionskoeffizient - αm - | 0.4 | 0.25 | 0.15 | 0.1 | 0.05 |
Quelle: engineeringtoolbox.com
Originalquellen-Bilder
Die folgenden Originalquellen-Bilder werden beibehalten, um visuelles Referenzmaterial nicht zu verlieren. Wenn ein Bild Diagramm- oder Tabellendaten enthält, werden die extrahierten Werte in den Seitentabellen, Rechnern oder interaktiven Diagrammen dargestellt; verbleibende Bilder werden als visuelle Quellenreferenzen beibehalten.
Technische Hinweise
- Poröse Absorber (Glasfaser, Schaumstoff, Akustikfliesen) arbeiten am besten bei mittleren und hohen Frequenzen. Eine Erhöhung der Dicke verschiebt die wirksame Absorption zu niedrigeren Frequenzen — eine 25-mm-Platte benötigt typischerweise Frequenzen über ~1 kHz, um α > 0,5 zu erreichen, während 100-mm-Platten dies bis auf ~250 Hz ausdehnen.
- Platten-/Membranabsorber (Sperrholz, Gips) resonieren bei niedrigen Frequenzen und sind nützlich zur Basskontrolle unter ~500 Hz. Die Leistung hängt von der Plattenmasse, der Kavitätstiefe und der Montage ab.
- Luftspalte hinter porösen Absorbern verbessern die Niederfrequenzleistung fast ebenso gut wie das Hinzufügen einer äquivalenten Absorberdicke.
- Messnormen: ASTM C423 misst die Absorption in einem Hallraum (diffuser Schalleinfall). Sabine- und NRC-Werte aus dieser Norm sind in der Raumakustik am weitesten verbreitet. ISO 354 ist das internationale Äquivalent.
- Flächenabhängigkeit: Absorptionskoeffizienten sind nicht streng additiv pro Flächeneinheit — Beugung an Kanten und ungleichmäßige Abdeckung können die effektive Absorption erhöhen. Hersteller veröffentlichen teilweise Daten für spezifische Montagekonfigurationen (Typ A–E nach ASTM).
- Feuchtigkeit und Alterung: Mineralfaser und offenzelliger Schaumstoff können an Leistung verlieren, wenn sie Feuchtigkeit oder Staub ausgesetzt werden. Geschlossenzellige Schaumstoffe und dünne Folien absorbieren Schall nicht effektiv.
- Publikum und Bestuhlung: Besetzte Sitze absorbieren deutlich mehr als leere Polstersitze. Bei variabler Belegung sollte für eine teilweise Besetzung ausgelegt werden.
Referenzen
- Originalquelle — Engineering ToolBox: Schallabsorptionskoeffizienten
- ASTM C423 — Standardprüfverfahren für Schallabsorption und Schallabsorptionskoeffizienten nach dem Hallraumverfahren
- ISO 354 — Akustik — Messung der Schallabsorption in einem Hallraum