Helmholtz-Resonatoren

Zusammenfassung

In Abschn. 4.1 ist das Verhalten von Loch- oder Schlitzplatten als vorgesetzte schalldurchlässige Schichten für den Sicht- oder Berührungsschutz diskutiert worden. Dort sollte die effektive Plattendicke t_eff bzw. das Lochflächen-Verhältnis σ nach (4.12) bestimmte Grenzen nicht über- bzw. unterschreiten, um den Schalleintritt in das poröse Material als dem eigentlichen Absorber möglichst wenig zu behindern. Anhand konventioneller und innovativer Platten-Resonatoren wurde in Kap. 5 gezeigt, wie auch mit schweren Stahlplatten abgedeckte Schichten durch Resonanz-Mechanismen zu sehr breitbandigen Absorbern werden.

Hier interessieren reaktive Absorber, bei denen die Masse in den Löchern oder Schlitzen von unterschiedlich perforierten Platten oder Membranen nicht klein gegenüber der in der auf die Löcher treffenden Welle mitbewegten Luftmasse nach (3.2) ist. Eine solche, u. U. durch die den Löchern benachbarte Luft zusätzlich beschwerte Masse kann mit dem Schallfeld, ähnlich wie beim Platten-Resonator, reagieren, wenn sie als Teil eines Resonanzsystems anregbar gemacht wird. Dies geschieht am einfachsten durch eine geeignet perforierte Platte im Abstand d zu einer schallharten Rückwand (Abb. 6.1), die auf einer Unterkonstruktion aufliegt und das so gebildete Luft-Kissen akustisch schließt. Anders als beim Platten-Resonator (Abb. 5.1), kann man die Dämpfung dieses Schwingsystems „Luft in Luft“ – auch nach herkömmlicher Vorstellung – nicht nur durch eine lockere Füllung des Hohlraumes mit Dämpfungsmaterial (a) sondern, sogar viel effizienter, durch Aufspannen eines nach (4.7) optimalen Strömungswiderstandes unmittelbar vor (c) oder hinter den Löchern (b) in Form z. B. eines Faser-Vlieses oder Tuches bewerkstelligen.