Jedes Material verändert die Schallausbreitung. Im einfachsten Fall wird die Veränderung des Schallfelds durch das Einbringen der Materials in die Schallausbreitung zwischen einem Lautsprecher und einem Mikrofon gemessen.
Unter realen Bedingungen breitet sich Schall jedoch auf sehr vielfältigen Wegen aus. Ein Teil breitet sich über die Luft bis zur nächsten Wand aus und gelangt dann reflektiert zum Mikrofon, ohne das Testobjekt zu passieren.
Diese Schallwellen werden durch das Testobjekt nicht beeinflußt. Daher haben diese eine großen Einfluss auf das Meßergebnis. Überwiegt der indirekte Schall, so sind die Veränderungen durch das Testobjekt nahezu nicht messbar.
Daher versucht man, durch einen geeigneten Meßaufbau den indirekten Schall zu minimieren.
Ein solcher Aufbau besteht aus einem Senderaum, in dem ein möglichst diffuses Schallfeld erzeugt wird. Die Wände sind möglichst schallhart, um keinen Schall zu absorbieren. Der Lautsprecher strahlt in alle Richtungen gleichmäßig. Hierfür verwendet man typischerweise einen Dodekaeder.
Der Empfangsraum mit dem Mikrofon ist möglichst nur über die Materialprobe mit dem Senderaum verbunden. Hierbei kann Körperschall problematisch sein, der über starre Verbindungen in den Empfangsraum gelangt.
Der Empfangsraum sollte vom Umgebungslärm möglichst isoliert sein.
Der Schallpegel im Empfangsraum hängt auch von der aquivalenten Absorbtionsfläche AE ab. Aus der Absorbtionsfläche AE und der sogenannten Bezugsabsorbtionsfläche A0 kann ein Korrekturfaktor berechnet werden.
Dn=D-10 lg(AE / A0)
In der Regel ist A0 10m2.
Die aquivalente Absorbtionsfläche kann aus der Messung der Nachhallzeit über die Formel von Sabine abgeschätzt werden.
Weiterhin muß die schallabstrahlende Fläche S der Materialprobe berücksichtigt werden. Hier ist eine Bezugsfläche S0 definiert (typisch 10m2).
Der Korrekturfaktor beträgt 10 lg(S / S0)
Sind A0 und S0 identisch, so ist der gesamte Korrekturfaktor 10 lg(S/ AE).
Der konstruktive Aufwand für einen solchen Meßaufbau kann enorm sein. Dadurch lassen sich dann aber auch standardisierte und reproduzierbare Messungen durchführen (DIN 4109, DIN 140).
In vielen Fällen, wenn es um den direkten Vergleich von Testobjekten geht, kann ein vereinfachter Meßaufbau verwendet werden. Grundsätzlich sollte auch hier ein möglichst großer Schallanteil durch das Testobjekt gelangen.
Durch eine Messung wird das Schalldämmmaß über der Frequenz aufgetragen. Im allgemeinen verwendet man einen Frequenzbereich von 50Hz bis 10kHz mit einer Terzauflösung.
Aus einer solchen Kurve lassen sich vielfältige Eigenschaften eines Materials erkennen. Zur vereinfachten Handhabung wird diese Kurve in einem Einzahlwert zusammengefasst (Rw). Bei dieser Zusammenfassung wird auch die frequenzabhängige Empfindlichkeit des menschlichen Ohres berücksichtigt. Tiefe und hohe Frequenzen gehen nicht so stark in die Bewertung ein wie mittlere Frequenzen.
Prinzipiell ist es möglich mit nur einem Mikrofon zu messen. Hierfür wird zunächst das Mikrofon im Senderaum plaziert. Dort wird der Schallpegel gemessen. Dann wird das Mikrofon im Empfangsraum plaziert. Die Messergebnisse aus beiden Messungen werden von einander abgezogen und man erhält das Schalldämmmaß.
Einfacher ist es jedoch, mit zwei Mikrofonen zu messen. Damit können Sende- und Empfangsraum gleichzeitig gemessen werden. Das Schalldämmmaß kann direkt angezeigt werden. Mit zwei Mikrofonen sind auch Messungen in Echtzeit möglich. Veränderungen am Material werden direkt in der Messung angezeigt.
Durch Verwendung weiterer Mikrofone kann die Raumabhängigkeit verringert werden, indem direkt über mehrere Raumpositionen gemittelt wird.
Eine Messung der Schalldämpfung erfolgt typischerweise mit folgenden Meßsignalen
Hierbei ist besonders die moderne Chirp-Messung hervorzuheben, da durch diese spezielle Messung auch mit kleineren Lautsprechern – durch den Korrelationsgewinn – hohe Schalldämpfungen gemessen werden können.
In diesem Paket sind alle Komponenten zur zweikanaligen Messung der Schalldämmung enthalten.
In diesem Paket sind folgende Komponenten enthalten:
· WinAudioMLS PRO EX
· Signalgenerator PRO
· Plug-in 1/1-1/32 RTA
· USB-Dongle
· 2x Meßmikrofon DIN60651 Klasse 1
· USB Soundkarte M-Audio Mobile Pre
· 2x Mikrofonstativ
· Schallpegelkalibrator IEC 60942 Klasse 2 mehr...
· 3x Mikrofonkabel XLR 10m
· Aktivlautsprecher 100-20kHz 113dB
Die Komponenten sind sorgfältig aufeinander abgestimmt und vielfach erprobt. Sie benötigen lediglich ein PC bzw. Laptop mit Microsoft Windows.
Für Messungen mit erhöhten Anforderungen ist ein Dodekaeder sinnvoll.
M-Audio
mobile pre
Diese externe Soundkarte wird über USB an den Laptop angeschlossen und ermöglicht die Verwendung von Meßmikrofonen mit Phantomspannung. Diese Mikrofone können sonst nicht direkt an Laptops angeschlossen werden, da diese nur über einen sehr einfachen Mikrofoneingang verfügen, der keine Phantomspeisung unterstützt.
Mittels Leuchtdioden können Sie leicht den Signalpegel überwachen.
Die Soundkarte benötigt keine Treiber und kein Netzteil. Damit ist der Installationsaufwand und Verkabelungsaufwand sehr gering.
Wir empfehlen hochwertige vorpolarisierte Meßmikrofon mit XLR-Anschluß und Phantomspeisung.
Technische Daten:
· Pegelbereich 17-148dB
· Frequenzbereich 20-20kHz
· Empfindlichkeit 50mV/Pa
· 1/2-Zoll System vorpolarisiert
· erfüllt IEC60651-Klasse 1
· Omnidirektional
· Anschluss über XLR
· Versorgung über Phantomspeisung 48V
· Kapselgewinde 60UNS
· Baugröße: Länge 165mm, Durchmesser Kapsel 13.2mm, Vorverstärker 19mm
· individidueller Frequenzgang liegt bei
· incl. passende Spinne zur vibrationsarmen Befestigung an Stativen
· Lieferung in schützender Holzbox
Zur Messung benötigen Sie ein Lautsprecher, der das Anregungssignal mit möglichst hohem Pegel in alle Richtungen abstrahlt.
Bei Messungen mit hohen Anforderungen sollten Sie einen Dodekaeder verwenden.
Für die meisten mobilen Messungen haben sich jedoch 1-2 aktive Standard-Lautsprecher bewährt. Trotz der geringen Größe (32 x 20 x 20cm 5Kg) erreichen diese beachtliche Pegel von bis zu 113dB. Durch den eingebauten Verstärker (100W) vereinfacht sich der Transport und der Aufbau.
Dieses System ist bis etwa 100Hz sinnvoll verwendbar. Im unteren Frequenzbereich kann bei Bedarf ein Subwoofer zusätzlich eingesetzt werden,
Ein Schallpegelkalibrator erzeugt eine Referenzton mit definiertem Pegel (meist 1kHz und 94dB). Damit können Sie mit WinAudioMLS absolute Schallpegel messen. Dieses Gerät ist sehr hilfreich bei der schnellen Überprüfung der Messkette.
Ein Mikrofonstativ ist zur einfachen und reproduzierbaren Platzierung der Mikrofons sehr sinnvoll.
