Technische Akustik (eBook)

Professor Dr.-Ing. Michael Möser promovierte 1983 über eine Theorie zur Luftschalldämmung zweischaliger Konstruktionen. Seine Habilitation zur "Analyse und Synthese akustischer Spektren" erschien 1988 als Fachbuch beim Springer-Verlag. Seit 1994 ist er Direktor des vormals von Prof. L. Cremer und anschließend von Prof. M. Heckl geleiteten Instituts für Technische Akustik der TU Berlin. Auf dem Gebiet der Technischen Akustik gilt er weltweit als ausgewiesener Experte.

Vorwort 7
Inhaltsverzeichnis 13
1 Wahrnehmung von Schall 19
2 Grundbegriffe der Wellenausbreitung 37
3 Schallausbreitung und Schallabstrahlung 89
4 Körperschall 135
5 Elastische Isolation 161
6 Schallabsorption 189
7 Grundlagen der Raumakustik 237
8 Schalldämmung 259
9 Schalldämpfer 291
10 Schallschutzwände 335
11 Elektroakustische Wandler für Luftschall 367
12 Grundlagen der aktiven Lärmbekämpfung 407
13 Eigenschaften und Beschreibung von Überträgern 431
A Rechnen mit Pegeln 473
B Komplexe Zeiger 479
C Lösungen der Übungsaufgaben 485
Index 549

9 Schalldämpfer (S. 274)

Unter Schalldämpfern versteht man allgemein technische Einrichtungen, die ein durch sie hindurchtransportiertes Schallfeld auf diesem ihrem Ausbreitungspfad möglichst abschwächen.

Der bekannteste Schalldämpfer ist sicher der in Kraftfahrzeugen. Er besteht aus gasführenden Rohrleitungen, die den Motor mit einem "Topf" oder Töpfe unter sich verbinden. Er endet schließlich in einem Auslassrohr, dem sogenannten Endrohr. Im Prinzip besteht also ein solcher Schalldämpfer aus Rohrleitungen mit plötzlich wechselndem Querschnitt.

Sehr oft werden Schalldämpfer auch eingesetzt bei Lüftungs- und Klima- Anlagen. Wohl jede luftführende Leitung zur Be- und Entlüftung von Konzertsälen, Opernhäusern und anderen Versammlungsräumen (wie Hallen für Kongresse oder Ausstellungen) dürfte mit einem Schalldämpfer versehen sein. Auch in vielen industriellen Anlagen, in denen z.B. Luft-Stoff-Gemische durch Gebläse in Rohren transportiert werden, entstehen oft ganz erhebliche Lärmprobleme, die durch entsprechende "akustische Behandlung" der Schallübertragung im Leitungsinneren wenigstens teilweise gelöst werden können.

Zur Verringerung der Schalllängsleitung durch Rohre und Kanäle kommen vor allem zwei grundsätzliche Möglichkeiten in Betracht. Entweder verwendet man wie beim Autoauspuff schallharte Rohrleitungen, deren Querschnitt sich in Achsrichtung plötzlich erweitert oder verringert. Solche Aufbauten sind Reflexionsdämpfer, sie wirken naturgemäß ausschließlich durch Reflexion des Schalles an ihrem Einlass, weil Schallenergie-Umwandlung in Wärme weder beabsichtigt ist noch eine Rolle spielt.

Ein zweites, alternatives Grundprinzip besteht in Rohren, deren Wandlungen eine beliebige akustische Oberflächenbeschaffenheit besitzen, die z.B. durch Belegen mit Absorptionsmaterial hergestellt wird. Bei solchen "Wandungsdämpfern" ließe sich die beabsichtigte Wirkung also als Schallenergieverlust in die Rohrwandung hinein beschreiben. Man wäre deshalb geneigt, dieses Funktionsprinzip als "Absorptionsdämpfer" zu beschreiben. Eine genauere, im Folgenden genauer erklärte Betrachtung zeigt allerdings, dass die Hauptwirkung auch bei den Wandungsdämpfern gar nicht immer durch Schallabsorption hervorgebracht wird. Schon der Fall einer schallweich mit z = 0 belegten Wandung ergibt eine sehr hohe akustische Wirkung, die offensichtlich nicht durch Absorption herbeigeführt wird: Durch eine Fläche z = 0 tritt bekanntlich keine Schallleistung hindurch. Man kann daran erkennen, dass auch Wandungsdämpfer durch Reflexion wirken können, die Absorption an der Wandung bildet nicht notwendigerweise die physikalische Ursache für das hergestellte Einfügungsdämmmaß.

Deshalb ist die oft getroffene Klassifizierung in Reflexionsdämpfer und in Absorptionsdämpfer unpräzise: Das tatsächlich wirksame Prinzip lässt sich durch diese Unterscheidung nur unzureichend beschreiben, weil der Haupteffekt bei beiden "Dämpfertypen" nicht in der Umwandlung von Schallenergie in Wärme bestehen muss. Auch könnte man die Bezeichnung "Dämpfer" als irreführend auffassen, wenn man Dämpfung mit Dissipation gleichsetzt. In diesem Kapitel soll das Wort "Dämpfung" ausnahmsweise eher umgangssprachlich, nämlich einfach als Pegelabfall längs einer Strecke benutzt werden, wie gesagt muss die Ursache dafür nicht immer in Dissipation bestehen.