Schallschutzneugedacht

Das Blech wird im Abstand von λ/4 zur schallharten Wand montiert. Dort, wo die Schallschnelle am höchsten ist, wird der Schall – abhängig von der Frequenz – in Reibung umgewandelt.

Vorder- und Rückseite wirken wie eine Luftfeder. Dieser Effekt kann jedoch nur entstehen, wenn der Schall das rückseitige Volumen „sehen“ kann. Das ist der Fall, wenn Vorder- und Rückseite unterschiedliche Phasen, Frequenzen, Schalldruckpegel und Geschwindigkeiten aufweisen und diese Unterschiede nicht zu groß sind.

Das Luftvolumen lässt sich außerdem unterteilen – ähnlich wie bei einem umgekehrten Musikinstrument. So können gezielt einzelne Frequenzen absorbiert werden, die Probleme verursachen.

Die Stärke des Grundblechs kann zwischen 0,2 und 4,5 mm liegen. Es lässt sich aus jedem gewünschten Material fertigen – von Aluminium bis Edelstahl 1.4301.

Eine tragende Rahmenkonstruktion, ein Lochblech oder ein Gehäuse entfallen damit. Zudem erlaubt die enorme Eigenstabilität der Fläche eine dreidimensionale Formgebung, die Diffusion ermöglicht und den Schall streut.

Das ABSORA-Grundblech zeigt bereits selbst leichte 3D-Effekte. Außerdem kann der unter Punkt 2 beschriebene Abstand mehrere Ziel-Peaks abdecken.

Sowohl die Gestaltung der einzelnen Formen als auch ihre Anordnung auf einem ebenen Blech sind frei wählbar. Damit sind sowohl Aussparungen als auch unterschiedliche Anordnungen möglich.

Diese Möglichkeit nutzen wir für periodische Anordnungen. So lassen sich das gesamte Blech mit seiner Masse oder die einzelnen Formen als Plattenresonatoren auslegen. Je nach Masse und Gestaltung wirken sie wie ANC-Kopfhörer.

Dabei wird die Biegewelle stark verlangsamt und die Schwingung in Bereiche gelenkt, die ihre Energie dissipieren.

Über Temperierung und gezielte Anpassungen der Gestaltung können wir das Paneel auf spezifische Anforderungen zuschneiden. Um den Effekt weiter zu verstärken, lassen sich auch sogenannte CLD-Grundbleche wie Bondal einsetzen.

Die Geometrie des lateralen Spalts entspricht der Form einer verriegelten Feder. Sie erzeugt eine hohe Spannung und ermöglicht so Leichtbau. Gleichzeitig leitet sie Stöße in das gesamte Blech weiter und baut Schwingungen ab, indem sie diese in Reibungsverluste umwandelt.

Alle Leichtbauprodukte haben ein Problem mit der Massenträgheit: Sie singen, dröhnen, klappern, brummen usw. Mit unserer Struktur ist das kein Thema mehr – dieses Problem haben wir schlicht nicht.

Über eine steuerbare Porosität des ABSORA-Blechs zwischen 0,3 und 2,5 % können wir die Konvektion steuern.

Im Zwischenraum zweier Platten platziert, lassen sich die massebestimmte Eigenfrequenz und der Resonanzhohlraum adressieren, die im Bereich zwischen 200 und 800 Hz stets Probleme verursachen.

Zudem lassen sich die Luftwirbel bei geringer Porosität – abhängig von Platzierung und Strömungsgeschwindigkeit – so gestalten, dass keine Druckverluste entstehen. Stattdessen wird ein „Sweet Spot“ gefunden, an dem Mikrowirbel den nachfolgenden größeren Wirbel nahezu vollständig aufnehmen bzw. auflösen.

Dieser Effekt lässt sich künstlich durch einen Unterdruck innerhalb der Form erzeugen oder ergibt sich aus einer perfekt gewählten Gestaltung.

Die Länge der einzelnen Formen kann derzeit zwischen 5 und 40 mm liegen. Je nach Grundmaterial lassen sich damit kleine Mikroschwingungen nutzen, um Verunreinigungen zu entfernen.

Die laterale Bewegung erzeugt eine Scherbewegung, durch die sich die Verunreinigungen wieder lösen.

Unsere METASTRUKTUR ermöglicht es, nicht nur Akustik und Leichtbau abzudecken, sondern auch Aerodynamik, EMV, Dosierung und Verteilung, Filtration sowie Schutz und Sicherheit direkt in einen Rahmen oder eine Trägerplatte zu integrieren.

Unsere Standardausführung ist ideal für die Nahfeldakustik. Ab 60 dB(A) arbeitet sie besser als poröse Absorber – ohne Wärme zu dämmen. Resonanzabsorber gehen bei hohen Schalldruckpegeln nicht in Sättigung.

Hohe Schalldruckpegel treten vor allem in der Nähe von Lärmquellen sowie an Böden, Ecken, Kanten usw. auf. Bereiche in der Raummitte lassen sich besser mit porösen Absorbern behandeln. Dafür empfehlen wir, die αw-Kurve zu berücksichtigen.

Ressourcenschonung ist uns ein großes Anliegen. Unser vollautomatisierter Hochgeschwindigkeitsprozess erlaubt es, unser Metamaterial für die Serienfertigung kostengünstig auf die gewünschten Zielwerte auszulegen.

Material für Absorptionsbereiche einzusetzen, die nicht benötigt werden und nicht für andere Frequenzen nutzbar sind, ist Verschwendung. Das gilt besonders bei einer logarithmischen Kurve, bei der die Haupt-Peaks deutlich stärker ins Gewicht fallen – und auch mit Blick auf die tonale Wahrnehmung des Ohrs.

Unser Ziel ist es, die Akustikbranche vollständig zu automatisieren und Leichtbau systematisch zu denken – ohne Folgeprobleme bei Akustik und Brandschutz.

Wir suchen noch Ingenieure und Fachleute, die ihre Ideen in Serienprodukte überführen möchten, die nicht am Preis scheitern.