Hallo zusammen,
es kommen in diversen threads immer wieder Fragen auf, wie man die Wirkungsweise von selbstgebauten porösen Absorbern bestimmen kann, wie dick diese sein sollten und aus welchem Material diese bestehen sollten. Um diese Fragen zu beantworten, habe ich hier mal ein kleines "Tutorial" über die Berechnung solcher Absorber geschrieben. Ich hoffe diese hilft einigen usern hier weiter...
Eines noch vorab: solche porösen Absorber sollten niemals für sich alleine betrachtet werden, es kommt immer auf das Gesamtkonzept an. Insofern machen poröse Absorber nur einen kleinen Teil der gesamten Raumakustik-Maßnahmen aus und sollten nie isoliert geplant und gebaut werden, sondern immer im Zusammenhang mit den restlichen Maßnahmen anzusehen sein.
Um nun im Vorfeld des Heimkinobaus oder der Raumoptimierung die möglichen frequenzabhängigen Absorptionswerte eines selbst gebauten porösen Absorbers zu berechnen, gibt es im Internet eine schon vorgefertigte Excel-Tabelle. Mit Hilfe dieser Tabelle ist es möglich, verschiedene Materialien, Wandabstände, Absorberdicken und Eintrittswinkel des Schallereignisses zu simulieren und so die mögliche Absorption bei bestimmten Frequenzen zu berechnen.
Schritt 1:
Zu allererst müsst ihr euch unter dem link whealy.com/acoustics/Porous.html die schon fertig erstellte Excel-Tabelle herunterladen (durch Links-Click auf „Office 2007“ oder „Office 2003/97“ im ersten Textabschnitt) und entpacken.
Schritt 2:
Öffnet ihr die Tabelle, dann erhaltet ihr die folgende Arbeitsmappe:
Excel-Tabelle.jpg
Oben unter den Menu-Punkten steht eine Sicherheitswarnung. Mit einem Click auf „Optionen“ kann man den Inhalt aktivieren, was für einige Rechenschritte oder Bedienelemente wichtig ist.
Schritt 3:
Ist das geschehen, dann könnt ihr mit der Tabelle wie folgt arbeiten (veränderbar sind jeweils die gelb markierten Zellen):
Das sind alle Werte, die man eintragen kann.
Schritt 4:
Im nun darunter aufgezeigtem Diagramm kann man dann ablesen, wie hoch der Grad der Absorption bei welcher Frequenz ist. Man kann also erkennen, in wie weit der eintreffende Schall je nach Frequenz absorbiert wird und somit nicht mehr, bzw. deutlich reduziert über die dahinter liegende Wand in den Raum zurückreflektiert wird.
Das war es - mehr gibt es nicht zu machen.
Um euch mit den ganzen Materialien zu helfen haben meine Jungs vom HK-Stammtisch Karlsruhe eine Liste mit den Strömungswiderständen verschiedenster Materialien zusammengefasst – so kann jeder für seine Anforderungen und seinen Platz das beste Material heraussuchen. Eine ähnliche Liste gab es auch schon hier im Forum vom user Follgott.
Rockwool (Hersteller)
Sonorock: ≥ 6 kPa*s/m²
Sonorock Akustik: ≥ 6 kPa*s/m²
Sonorock Plus: ≥ 6 kPa*s/m²
Termarock 30: > 7 kPa*s/m²
Termarock 40: > 10 kPa*s/m²
Termarock 50: > 16 kPa*s/m²
Termarock 100: > 43 kPa*s/m²
Heraklith Heralan
DP-3: > 5 kPa*s/m²
DP-4: ≥ 7 kPa*s/m²
DP-5: > 7 kPa*s/m²
DP-7: > 7 kPa*s/m²
Dp-10: ≥ 20 kPa*s/m²
DP-12: ≥ 25 kPa*s/m²
DP-15: ≥ 25 kPa*s/m²
ISOVER
Akustik TP1: ≥ 5 kPa*s/m²
Integra ZKF 1-032: ≥ 5 kPa*s/m²
Integra ZKF 1-035: ≥ 5 kPa*s/m²
Integra ZKF 1-040: ≥ 5 kPa*s/m²
SSP 1/SSP 2: ≥ 11 kPa*s/m²
ULTIMATE U TPV 34: ≥ 22 kPa*s/m² (einseitig mit schwarzem Vlies kaschiert)
SP 120: ≥ 40 kPa*s/m²
SP 150: ≥ 50 kPa*s/m²
SP 180: ≥ 70 kPa*s/m²
Akustic VP: ≥ 25 kPa*s/m²
BASF
Basotect: 8-20 kPa*s/m²
Basotec schwankt leider sehr in der Produktion, daher rechnen wir mit einem Mittelwert von 14 kPa*s/m²)
Thermohanf
Thermo-Hanf PLUS: 3 kPa*s/m²
Thermo-Hanf PREMIUM: 3 kPa*s/m²
Und hier eine Erklärung, wie man die Winkel einzutragen hat. Tritt der Schall in einem 90°-Winkel (schwarze Zahl im Bild) auf den Absorber auf, dann ist in der Tabelle der rote Wert = 0° einzutragen usw. Das ganze ist insofern interessant, da sich je nach Position des Absorbers zu den Lautsprechern und zum Hörplatz die Wirkung von Absorbern deutlich verändert – einfach mal verschiedene Winkel eingeben und sich das Ergebnis anhand der Kurven anschauen.
Einfallswinkel.jpg
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Beispielberechnung:
Nehmen wir uns nun ein echtes Beispiel vor, damit die Funktionsweise der Tabelle klar wird: meine kompletten Seitenwände in meinem Kino bestehen aus "quasi raumhohen Absorbern". Als Material habe ich Isover Akustik TP1 Dämmmaterial mit einem längsbezogenen Strömungswiderstand ≥ 5 kPa*s/m² (sprich 5.000 ralys/m) verwendet. Der Absorber ist 20cm dick und zwischen dem Absorber und der Wand habe ich 10cm Luft zur Luftzirkulation gelassen. Das ganze sah in der noch nicht verkleideten Bauphase dann so aus wie im folgenden Bild (das gelbe ist das Dämmmaterial, rechts davon ist der Abstand zur Seitenwand zu sehen):
Kino (177).JPG
In die Tabelle tragt ihr dann für exakt diesen Aufbau die folgende Werte ein:
Dabei kommt dann der folgende Graph heraus:
Tabelle.jpg
In der Grafik sieht man nun 2 Kurven. Dies Kurven stellen den Grad der Absorption dar, die blaue Kurve ohne den eingetragenen Wandabstand (siehe Legende „no air gap“) und die rosa Kurve mit Wandabstand („air gap“). Um die linke Maßeinheit von "0,00" bis "1,00" in dB umzurechnen, könnt ihr einfach die folgende Tabelle verwenden:
Absorption-in-Dezibel.jpg
In meinem konkreten Beispiel bedeutet das also folgendes:
Man sieht deutlich dass der Absorber dank des Wandabstandes (rosa Kurve) schon viel früher gut zu wirken beginnt als wenn der gleiche Absorber ohne Wandabstand (blaue Kurve) direkt auf die Wand montiert wäre. Beachtet bitte auch, dass der Unterschied von 0,9 zu 0,99 in der Grafik ca. 20dB ausmachen, sprich zwischen 300 und 800hz funktioniert mein Absorber MIT Wandabstand nicht so gut wie der gleiche Absorber ohne Wandabstand!
Ich hoffe es wird nun klar, wie die Tabelle funktioniert und wie man damit die Wirkung von selbstgebauten porösen Absorbern berechnen kann. Man kann auch mit verschiedenen Materialien spielen und wird dabei große Unterschiede zwischen beispielsweise Basotec und Sonorock feststellen - das überlasse ich aber nun euch, damit ein wenig rumzuspielen und herum zu experimenieren. Mit der Tabelle kann man auch einige andere Absorber berechnen, aber ich denke für den Anfang sollte das so reichen.
Und keine Scheu vor Fragen, es ist noch kein Meister vom Himmel gefallen...
PS: die Experten und erfahrenen user dürfen auch gerne drüberschauen und eventuelle Fehler oder Ungenauigkeiten korrigieren - ich wollte das ganze so leicht verständlich und verdaulich wie möglich beschreiben, da kann sich dann auch schon einmal ein Fehler einschleichen...
es kommen in diversen threads immer wieder Fragen auf, wie man die Wirkungsweise von selbstgebauten porösen Absorbern bestimmen kann, wie dick diese sein sollten und aus welchem Material diese bestehen sollten. Um diese Fragen zu beantworten, habe ich hier mal ein kleines "Tutorial" über die Berechnung solcher Absorber geschrieben. Ich hoffe diese hilft einigen usern hier weiter...
Eines noch vorab: solche porösen Absorber sollten niemals für sich alleine betrachtet werden, es kommt immer auf das Gesamtkonzept an. Insofern machen poröse Absorber nur einen kleinen Teil der gesamten Raumakustik-Maßnahmen aus und sollten nie isoliert geplant und gebaut werden, sondern immer im Zusammenhang mit den restlichen Maßnahmen anzusehen sein.
Um nun im Vorfeld des Heimkinobaus oder der Raumoptimierung die möglichen frequenzabhängigen Absorptionswerte eines selbst gebauten porösen Absorbers zu berechnen, gibt es im Internet eine schon vorgefertigte Excel-Tabelle. Mit Hilfe dieser Tabelle ist es möglich, verschiedene Materialien, Wandabstände, Absorberdicken und Eintrittswinkel des Schallereignisses zu simulieren und so die mögliche Absorption bei bestimmten Frequenzen zu berechnen.
Schritt 1:
Zu allererst müsst ihr euch unter dem link whealy.com/acoustics/Porous.html die schon fertig erstellte Excel-Tabelle herunterladen (durch Links-Click auf „Office 2007“ oder „Office 2003/97“ im ersten Textabschnitt) und entpacken.
Schritt 2:
Öffnet ihr die Tabelle, dann erhaltet ihr die folgende Arbeitsmappe:
Excel-Tabelle.jpg
Oben unter den Menu-Punkten steht eine Sicherheitswarnung. Mit einem Click auf „Optionen“ kann man den Inhalt aktivieren, was für einige Rechenschritte oder Bedienelemente wichtig ist.
Schritt 3:
Ist das geschehen, dann könnt ihr mit der Tabelle wie folgt arbeiten (veränderbar sind jeweils die gelb markierten Zellen):
- Im Feld „C4“ (Absorber thickness (ta)) trägt man die die Dicke des geplanten Absorbers in Millimetern ein
- Im Feld „C5“ (Absorber flow resisitivity) trägt man den längsbezogenen Strömungswiderstand des verwendeten Dämmmaterials ein (Einheit rayls/m) – Erklärung und Werte folgen weiter unten
- Im Feld „C7“ (Air gap (d)) könnt ihr den Wandabstand des Absorbers in Millimetern eintragen.
- Im Feld „C9“ (Angle of incidence (y)) könnt ihr den Einfallswinkel des Schalls eintragen
- Im Feld „H4“ (Start graph at) könnt ihr eintragen, ab welcher Frequenz der Absorber berechnet warden soll
Das sind alle Werte, die man eintragen kann.
Schritt 4:
Im nun darunter aufgezeigtem Diagramm kann man dann ablesen, wie hoch der Grad der Absorption bei welcher Frequenz ist. Man kann also erkennen, in wie weit der eintreffende Schall je nach Frequenz absorbiert wird und somit nicht mehr, bzw. deutlich reduziert über die dahinter liegende Wand in den Raum zurückreflektiert wird.
Das war es - mehr gibt es nicht zu machen.
Um euch mit den ganzen Materialien zu helfen haben meine Jungs vom HK-Stammtisch Karlsruhe eine Liste mit den Strömungswiderständen verschiedenster Materialien zusammengefasst – so kann jeder für seine Anforderungen und seinen Platz das beste Material heraussuchen. Eine ähnliche Liste gab es auch schon hier im Forum vom user Follgott.
Rockwool (Hersteller)
Sonorock: ≥ 6 kPa*s/m²
Sonorock Akustik: ≥ 6 kPa*s/m²
Sonorock Plus: ≥ 6 kPa*s/m²
Termarock 30: > 7 kPa*s/m²
Termarock 40: > 10 kPa*s/m²
Termarock 50: > 16 kPa*s/m²
Termarock 100: > 43 kPa*s/m²
Heraklith Heralan
DP-3: > 5 kPa*s/m²
DP-4: ≥ 7 kPa*s/m²
DP-5: > 7 kPa*s/m²
DP-7: > 7 kPa*s/m²
Dp-10: ≥ 20 kPa*s/m²
DP-12: ≥ 25 kPa*s/m²
DP-15: ≥ 25 kPa*s/m²
ISOVER
Akustik TP1: ≥ 5 kPa*s/m²
Integra ZKF 1-032: ≥ 5 kPa*s/m²
Integra ZKF 1-035: ≥ 5 kPa*s/m²
Integra ZKF 1-040: ≥ 5 kPa*s/m²
SSP 1/SSP 2: ≥ 11 kPa*s/m²
ULTIMATE U TPV 34: ≥ 22 kPa*s/m² (einseitig mit schwarzem Vlies kaschiert)
SP 120: ≥ 40 kPa*s/m²
SP 150: ≥ 50 kPa*s/m²
SP 180: ≥ 70 kPa*s/m²
Akustic VP: ≥ 25 kPa*s/m²
BASF
Basotect: 8-20 kPa*s/m²
Basotec schwankt leider sehr in der Produktion, daher rechnen wir mit einem Mittelwert von 14 kPa*s/m²)
Thermohanf
Thermo-Hanf PLUS: 3 kPa*s/m²
Thermo-Hanf PREMIUM: 3 kPa*s/m²
Und hier eine Erklärung, wie man die Winkel einzutragen hat. Tritt der Schall in einem 90°-Winkel (schwarze Zahl im Bild) auf den Absorber auf, dann ist in der Tabelle der rote Wert = 0° einzutragen usw. Das ganze ist insofern interessant, da sich je nach Position des Absorbers zu den Lautsprechern und zum Hörplatz die Wirkung von Absorbern deutlich verändert – einfach mal verschiedene Winkel eingeben und sich das Ergebnis anhand der Kurven anschauen.
Einfallswinkel.jpg
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Beispielberechnung:
Nehmen wir uns nun ein echtes Beispiel vor, damit die Funktionsweise der Tabelle klar wird: meine kompletten Seitenwände in meinem Kino bestehen aus "quasi raumhohen Absorbern". Als Material habe ich Isover Akustik TP1 Dämmmaterial mit einem längsbezogenen Strömungswiderstand ≥ 5 kPa*s/m² (sprich 5.000 ralys/m) verwendet. Der Absorber ist 20cm dick und zwischen dem Absorber und der Wand habe ich 10cm Luft zur Luftzirkulation gelassen. Das ganze sah in der noch nicht verkleideten Bauphase dann so aus wie im folgenden Bild (das gelbe ist das Dämmmaterial, rechts davon ist der Abstand zur Seitenwand zu sehen):
Kino (177).JPG
In die Tabelle tragt ihr dann für exakt diesen Aufbau die folgende Werte ein:
- „C4“ die Dicke des Absorbers: 200mm
- „C5“ den Strömungswiderstand des Dämmmaterials (siehe Liste): 5000 rayls/m (5 kPa*s/m²)
- „C7“ der gewünschte Wandabstand: 100mm
- „C9“ der ungefähre Einfallswinkel des Schalls: 45°
- „H4“ die Frequenz ab welcher ich den Absorber berechnet haben will: 20hz
Dabei kommt dann der folgende Graph heraus:
Tabelle.jpg
In der Grafik sieht man nun 2 Kurven. Dies Kurven stellen den Grad der Absorption dar, die blaue Kurve ohne den eingetragenen Wandabstand (siehe Legende „no air gap“) und die rosa Kurve mit Wandabstand („air gap“). Um die linke Maßeinheit von "0,00" bis "1,00" in dB umzurechnen, könnt ihr einfach die folgende Tabelle verwenden:
Absorption-in-Dezibel.jpg
In meinem konkreten Beispiel bedeutet das also folgendes:
- bei 50hz (x-Achse) absorbiert mein Wandabsorber 0,37 (y-Achse) = ca. -4dB (rosa Kurve)
- ohne Wandabstand absorbiert er bei 50hz nur 0,20 = ca. -2dB (blaue Kurve)
- bei 100hz absorbiert mein Absorber mit Wandabstand ca. 0,8 = -17dB
- ab 200hz absorbiert mein Absorber mit Wandabstand ca. 0,99 = -40dB
Man sieht deutlich dass der Absorber dank des Wandabstandes (rosa Kurve) schon viel früher gut zu wirken beginnt als wenn der gleiche Absorber ohne Wandabstand (blaue Kurve) direkt auf die Wand montiert wäre. Beachtet bitte auch, dass der Unterschied von 0,9 zu 0,99 in der Grafik ca. 20dB ausmachen, sprich zwischen 300 und 800hz funktioniert mein Absorber MIT Wandabstand nicht so gut wie der gleiche Absorber ohne Wandabstand!
Ich hoffe es wird nun klar, wie die Tabelle funktioniert und wie man damit die Wirkung von selbstgebauten porösen Absorbern berechnen kann. Man kann auch mit verschiedenen Materialien spielen und wird dabei große Unterschiede zwischen beispielsweise Basotec und Sonorock feststellen - das überlasse ich aber nun euch, damit ein wenig rumzuspielen und herum zu experimenieren. Mit der Tabelle kann man auch einige andere Absorber berechnen, aber ich denke für den Anfang sollte das so reichen.
Und keine Scheu vor Fragen, es ist noch kein Meister vom Himmel gefallen...
PS: die Experten und erfahrenen user dürfen auch gerne drüberschauen und eventuelle Fehler oder Ungenauigkeiten korrigieren - ich wollte das ganze so leicht verständlich und verdaulich wie möglich beschreiben, da kann sich dann auch schon einmal ein Fehler einschleichen...
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