Bei der individuellen Gestaltung von Heimkinos spielt die Schallabsorption und Geräuschreduzierung eine entscheidende Rolle. Ein professionell akustisch optimierter Raum kann im Vergleich zu einem herkömmlichen Raum ganz unterschiedliche audiovisuelle Effekte bieten. Gebäude verwenden üblicherweise Beton, Holzpaneele oder Ziegel als Wandmaterialien. Streng genommen können diese Materialien zwar eine gewisse Schalldämmung erzielen, deren Stärke jedoch von der Moleküldichte des jeweiligen Materials abhängt. Für ein Heimkino, in dem es auf optimale Klangeffekte ankommt, reicht das Wandmaterial allein nicht aus, um eine ausreichende Schalldämpfung zu erreichen. Ob Villa oder Mehrfamilienhaus – individuell gestaltete Heimkinos benötigen Schallabsorption oder Schalldämmung. Die akustische Behandlung steuert die Reflexion von Schallwellen im Raum, passt die Nachhallzeit an und verbessert so die Klangqualität beim Filmgenuss. In diesem Artikel befassen wir uns genauer mit Schallabsorption und Schalldämmung.
Schallabsorption
Wir haben bereits erwähnt, dass einige feste Materialien den Schallwellenkoeffizienten während der Ausbreitung schwächen können. Manche Materialien absorbieren Schallwellen nicht nur im Inneren, sondern reflektieren sie auch und leiten sie an die andere Seite weiter. Schallabsorption und Schalldämmung sind zwei völlig unterschiedliche Methoden der Schallkontrolle. Schallabsorption bezeichnet den Energieverlust, wenn Schallwellen auf die Oberfläche eines Materials treffen. Schalldämmung hingegen bezeichnet die Reduzierung von Geräuschen im Ausbreitungsweg von Schallwellen. Vereinfacht ausgedrückt: Schallabsorption entfernt eine bestimmte Menge Schallenergie, und Schalldämmung kontrolliert die Übertragung von Schallwellen zur anderen Seite der Wand.
Wenn Schallwellen durch die Luft wandern und die Oberfläche eines schallabsorbierenden Materials berühren, werden sie teilweise reflektiert und teilweise absorbiert. Zur Schallabsorption verwendete akustische Materialien sind in der Regel porös und bestehen üblicherweise aus Fasern, Partikeln und Schaumstoffen. Die Schallwelle trifft auf die unzähligen kleinen Hohlräume im Material, wo sie Reibung mit den Luftmolekülen und den Hohlraumwänden verursacht, wodurch die Schallenergie in Wärmeenergie umgewandelt wird und der schallabsorbierende Effekt erzielt wird. Neben porösen schallabsorbierenden Materialien gibt es resonante schallabsorbierende Strukturen und spezielle schallabsorbierende Strukturen. Resonanzschallabsorption umfasst Einzelresonatoren, perforierte Plattenresonanzschallabsorptionsmechanismen, Dünnschichtresonanzdetailstrukturen und Dünnplattenresonanzschallabsorptionsstrukturen. Auch hier wird durch die Nutzung der Materialstruktur und der Luft ein Resonanzsystem zur Schallabsorption gebildet.
Der Schallabsorptionsgrad, auch NRC-Wert genannt, wird von der American Society for Testing and Materials (ASTM) definiert. Die numerische Berechnung des NRC-Wertes erfolgt durch Ermittlung des arithmetischen Mittels des Schallabsorptionsgrades eines Materials bei vier Frequenzen: 250, 500, 1000 und 2000 Hz. Da der Schallabsorptionsgrad von schallabsorbierenden Materialien mit steigender Frequenz zunimmt, können sie niederfrequente Schallwellen nur schwer absorbieren. Produkte mit einem Schallabsorptionsgrad unter 0.2 gelten im Allgemeinen als reflektierend, solche mit einem Wert über 0.4 als schallabsorbierend. Verbraucher sollten beim Kauf von Akustikmaterialien mit einem Schallabsorptionsgrad über 1.0 vorsichtig sein. Obwohl dieser Wert deutlich über dem Grenzwert von 0.4 liegt, ist er fehlerhaft. Die American Society for Experimental Materials (ASTM), die den NRC-Wert festlegt, verwendet den Wert „0“ für ein Material, das keinerlei Schallenergie absorbiert. Anders ausgedrückt: Dieses Material reflektiert die gesamte auftreffende Schallenergie. Absorbiert ein Material hingegen die gesamte Schallenergie, wird dies mit der Zahl „1“ gekennzeichnet. Tatsächlich besitzt jedes Material sowohl reflektierende als auch absorbierende Eigenschaften. „0“ und „1“ sind lediglich theoretische Grenzwerte. Der normale Schallabsorptionsgrad von schallabsorbierenden Materialien liegt zwischen 0 und 1. Ein Material mit einem Schallabsorptionsgrad über 1.0 absorbiert mehr Schallenergie als es reflektiert, was physikalisch unmöglich ist. Sollten Verbraucher auf solche Angaben stoßen, können sie die Richtigkeit der Daten direkt hinterfragen.
Schalldämpfung
Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei Schalldämmung und Schallabsorption um zwei unterschiedliche Arten der Schallkontrolle. Bei der Schallabsorption wird in gewissem Sinne eher der Absorptionskoeffizient des Materials selbst berücksichtigt, während bei der Schalldämmung sowohl der Schalldämmungsverlust der Trennwand als auch die Absorptionseigenschaften des Raums bei der Schallübertragung berücksichtigt werden. Daher kann der Schallabsorptionskoeffizient (NRC) nicht durch Mittelung der Werte berechnet werden, sondern es sind Daten (Schalldämmungsverlust und Frequenzcharakteristik der Grafik) und die Standards der American Society for Testing and Materials erforderlich, um die Vergleichswerte für die Schalldämmungsklasse (STC) einer Trennwand zu ermitteln. Obwohl die Berechnungen variieren, variiert der Schalldämmungsverlust mit der Frequenz, und eine Trennwand zur Kontrolle der Schallausbreitung nimmt im Allgemeinen mit zunehmender Frequenz zu.
So wie Schall von einem Material absorbiert oder reflektiert werden kann, kann er auch eine Trennwand durchdringen und Schall in den anderen Raum übertragen. Anders als bei der Schallabsorption ist der Referenzgrenzwert 0 für den Fall gedacht, dass kein Schall projiziert wird, während der entgegengesetzte Grenzwert 1 (bei dem der gesamte Schall durch die Trennwand projiziert wird) möglich ist. Dies ist beispielsweise möglich, wenn Türen und Fenster in einem Raum geöffnet bleiben. In einem ungeschützten Raum (d. h. einer einschaligen Trennwand) kann jede Öffnung die Schalldämmung verringern, wie Sie wahrscheinlich alle von zu Hause oder vom Büro kennen. Viele denken vielleicht, dass eine dickere Trennwand die Schalldämmung noch weiter erhöht, doch gemäß dem Gesetz der Schalldämmung kann selbst bei einer Verdoppelung der Wanddicke die Schalldämmung nur um 6 dB erhöht werden.
Daher ist die Konstruktion von Doppeltrennwänden in Aufnahmestudios, Privatkinos und anderen Umgebungen mit hohen Anforderungen an die Schallübertragung die gängigste Methode. Der Bau von Doppeltrennwänden ist zudem eine heikle Angelegenheit. Beispielsweise werden zwischen den beiden Wänden verschiedene Materialschichten (z. B. schallabsorbierende Materialien) eingebracht, um eine bessere Schalldämmung zu erreichen. Die Materialschicht muss in der Luftschicht platziert werden, damit die Schallwellen sekundär diffundieren können. Das blinde Einbringen der Materialschichten zwischen den beiden Wänden führt nicht unbedingt zum gewünschten Schalldämmeffekt.
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