Schallreflexionsfaktor

Schallreflexionsfaktor

Der Schallreflexionsfaktor $ r $ ist eine dimensionslose Größe zur Beschreibung der Schallreflexion an einer Grenzfläche, z. B. einer Wand oder einem Übergang zu einem anderen Medium. Für eine auf die Grenzfläche einfallende ebene Welle ist er definiert als das Verhältnis der Schalldrücke pe der einfallenden Welle und pr der reflektierten Welle an der Grenzfläche:

$ r = \left.\frac{p_\mathrm{r}}{p_\mathrm{e}}\right|_{\mathrm{Grenzfl\ddot{a}che}} $

Zu den Schallkennimpedanzen Z01 der Übertragungsmedien vor der Grenzfläche und Z02 hinter der Grenzfläche (im Falle einer Wand: Wandimpedanz) besteht bei senkrechtem Schalleinfall die Beziehung:

$ r = \frac{Z_{02} - Z_{01}}{Z_{02} + Z_{01}} $

Sonderfälle:

  • $ Z_{02} = Z_{01} $: der Schallreflexionsfaktor wird gleich null, d. h., es findet keine Reflexion statt; es ist keine Grenzfläche vorhanden.
  • $ Z_{02} \rightarrow \infty $: der Schallreflexionsfaktor nimmt seinen größtmöglichen Wert an: r = 1 (schallharte Grenzfläche)
  • $ Z_{02} = 0 $: r = −1 (schallweiche Grenzfläche).

In den beiden letzten Fällen erfolgt eine vollständige Reflexion.

Schallreflexionsgrad und Schallreflexionsmaß

Der Schallreflexionsgrad $ \rho = r^2 $ ist ein Reflexionsgrad, der definiert ist als das Verhältnis der Schallintensitäten $ I_\mathrm{r} $ in der reflektierten Schallwelle und $ I_0 $ in der einfallenden Welle:

$ \rho = \frac{I_\mathrm{r}}{I_0} $

Das zugehörige Maß ist das Schallreflexionsmaß, angegeben in Dezibel:

$ r' = 10 \cdot \log \rho \;\, \mathrm{dB} $

Je höher Schallreflexionsfaktor, -grad bzw. -maß, desto besser die erreichte Schalldämmung, die jedoch auch von weiteren Faktoren wie der Schallabsorption bestimmt wird. Aus den o. g. Zusammenhängen ergibt sich, dass für eine möglichst wirkungsvolle Schalldämmung die Werte der Schallkennimpedanzen vor und hinter der Grenzfläche möglichst unterschiedlich sein sollten:

  • für eine wirkungsvolle Dämmung von Luftschall (weiches Medium vor der Grenzfläche) empfiehlt sich also ein möglichst (schall)hartes, schweres Material,
  • dagegen versprechen bei der Dämmung von Körperschall (hartes Medium vor der Grenzfläche) oft sehr weiche Dämmschichten Erfolg.


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