Plattenabsorber

Plattenabsorber zählen zu den resonanzartig schwingenden Masse-Feder-Systemen und sind folgendermaßen aufgebaut: Vor einer schallharten Wand befindet sich ein Luftraum, welcher teilweise oder vollständig mit Dämmmaterial (z.B. Mineralwolle oder Schaumstoff) gefüllt ist. Dieser Luftraum wird mit einer ebenen, schwingungsfähigen Platte aus Holz, Gipskarton, Kunststoff oder Metall abgeschlossen.

Der Luftraum funktioniert wie eine Feder, sodass die Platte auf ihm schwingen kann. Bedingung für die federnde Wirkung ist allerdings, dass der Wandabstand geringer als ein Zwölftel der Wellenlänge des Schalls ist. Wird die Platte auf das Dämmmaterial aufgeklebt, kann sie als Ganzes schwingen. Wird sie eingespannt, bewegt sie sich in Form von Biegeschwingungen. Das System hat bestimmte Resonanzfrequenzen, bei welchen diese Schwingung maximal ist. Angeregt werden die Eigenresonanzen durch Schall. Die Schallenergie wird dabei in Schwingungsenergie und anschließend – durch aneinanderreiben der Moleküle des Plattenmaterials – in Wärmeenergie umgewandelt. Da bei der Resonanzfrequenz die Schwingung am größten ist, ist bei dieser Frequenz im Umkehrschluss auch die Absorption maximal. Der Verlauf des Absorptionsgrades in Abhängigkeit von der Frequenz des Schalls wird in der folgenden Grafik veranschaulicht.

Die Lage dieser Frequenzen ist von vielen Faktoren wie der Masse der Platte und der Federsteifigkeit des mit Dämmmaterial gefüllten Luftraums abhängig, was eine genaue Berechnung aufwendig macht. Näherungsweise kann sie aber aus der Dicke des Luftraums (d in [cm]) und der längenbezogenen Masse der Platte (m' in [kg/m₂]) berechnet werden:

f₀ = 510 / √ (m' * d)

Will man z.B. eine Resonanzfrequenz von 100 Hz mit 5 cm Wandabstand erzielen, ergibt sich eine nötige flächenbezogene Masse von 5 kg/m₂, die z. B. durch ca 8mm dickes Sperrholz erreicht werden könnte.

Die Dämmstoff-Füllung beeinflusst das Maximum des Absorptionsgrades. Je mehr Dämmstoff eingefüllt wird, desto breiter und flacher wird das Maximum. Das hat den Vorteil, dass der Absorptionsgrad in einem größeren Bereich effektiv ist. Bei wenig Dämmstoff ist er dagegen schmal, aber dafür am Maximum höher.

Plattenabsorber werden vor allem zur Absorption tiefer Frequenzen genutzt und finden daher vermehrt in Tonstudios und im Kontext von Kino Verwendung.