Theoretische und praktische Untersuchungen zur Akustik von ...

3.2. Mechanismen der Schallabsorption
3.2 Mechanismen der Schallabsorption
Bei der Schallabsorption wird dem Schallfeld Energie entzogen. Die hierfür erforderliche
Übertragung von Energie kann auf unterschiedliche Arten erfolgen. Als Verlustmechanismus
im Absorber ist hauptsächlich Reibung festzustellen.
Die Energie im Schallfeld ist auf zwei wesentliche Energiespeicher verteilt, wie sie auch in
der Mechanik bekannt sind. Man unterscheidet hierbei die potentielle Energie und die kinetische
Energie. Für das Schallfeld kann die potentielle Energie in den Bereichen des Über- bzw.
Unterdrucks (bezogen auf den statischen Druck) lokalisiert werden, während die kinetische
Energie mit der Bewegung der Schallteilchen (also Luftmoleküle) in Verbindung steht. Die
Übertragung der Schallenergie aus dem Schallfeld auf die angrenzenden Raumwände muss
folgerichtig auf einer Anzapfung dieser Energiespeicher beruhen.
3.2.1 Schallabsorptionsgrad α und Reflexionskoeffizient R
Der Schallabsorptionsgrad
α =
absorbierteEnergie
auftreffendeEnergie
(3.3)
beschreibt das Verhältnis der Intensitäten der nicht reflektierten Welle und der einfallenden
Welle (siehe Abbildung 3.1).
Abbildung 3.1: Reflexion einer Schallwelle an einer ebenen Fläche [13]
Fällt eine ebene Schallwelle auf eine unendlich ausgedehnte glatte Wand, so wird sie an dieser
nach dem Reflexionsgesetz zurückgeworfen. Dabei verringert sich i.a. ihre Amplitude,
zugleich ändert sich die Phase. Wird die unter dem Winkel θ auftreffende Welle durch
p e (x, y, t) = ˆpe j(ωt−kx cos θ−ky sin θ) (3.4)
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