Lydabsorbtion

Rumakustik beskriver, hvordan lyd opfører sig i et rum. Man går ud fra, at lytteren og lydkilden befinder sig i samme rum. Hvis rummet næsten ingen lydabsorberende overflader (vægge, loft og gulv) har, hopper lyden mellem overfladerne og det tager lang tid før lyden uddør. Lytteren i denne type rum får problemer med, at opfatte hvad taleren siger, da han/hun hører både den direkte lyd og de gentagne reflekterede lydbølger.

Hvis overfladerne i stedet dækkes med lydabsorberende materiale ebber den reflekterede lyd hurtigere ud, og lytteren hører kun den direkte lyd. Det reducerer også det overordnede lydniveau i rummet.

Rumsakustik og lydabsorption

Et materiales lydabsorberende egenskaber udtrykkes med lydabsorptionskoefficient, α (alfa), som en funktion af frekvensen. Alfa (α) strækker sig fra 0 til 1,00 (fra total reflektion til total absorption).

Lydabsorbenter kan inddeles i tre hovedkategorier:

  • Porøse absorbenter 
  • Resonansabsorbenter 
  • Enkelte absorbenter

Porøse absorbenter

Stenuld er et godt eksempel på en porøs lydabsorbent. Når lydbølgen gennemtrænger mineralulden overgår lydenergien til varme ved friktion.

Materialets tykkelse har stor indvirkning på materialets lydabsorberende egenskaber. Høje frekvenser (over 500 Hz) er lettere at håndtere med 30-50 mm tyk stenuld. Lyde med frekvenser under 500 Hz giver større udfordringer. Her kræves tykkere stenuldsplader for at skabe bedre lydabsorption. Der kan kompenseres for materialetykkelsen ved hjælp af en luftspalte bagom et akustisk loft eller et vægpanel for at forbedre ydeevnen af lavfrekvent lyd.

Ved anvendelse af disse lydabsorbenter er det meget vigtigt, at der ikke lægges et lufttæt lag direkte på overflader, såsom dampspær eller maling, som forringer de lydabsorberende egenskaber betydeligt. Virkningen af et lufttæt lag vises på billedet nedenfor (den stiplede linje):
Lydabsorption

Nedenfor angives praktiske absorptionskoefficienter for flere materialer:

Oktavbånd (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000
Beton

0,02

0,02 

0,02 

0,02 

0,03 

0,04 

Gipsplade på regler 

0,2

0,15

0,1

0,08

0,05

0,05

Vindue

0,35

0,25

0,18

0,12

0,07

0,04

50-mm mineraluldsplade*

0,2

0,65

1,0

1,0

1,0

1,0

100-mm mineraluldsplade*

0,45

0,9

1,0

1,0

1,0

1,0

* med fast underlag

Resonansabsorbenter

Resonansabsorbenter består af et mekanisk eller akustisk oscilleringssystem. Et eksempel på dette er membranabsorbenter, dvs. en solid plade med en lille luftspalte bagved. Absorptionen når sitt højeste værdi ved resonansfrekvensen. Hvis hulrummet fyldes med et porøst materiale, som stenuld, bredes lydabsorptionen over frekvensområdet.

Enkelte absorbenter

I denne kategori ser vi genstande som borde, stole, mennesker osv. Absorptionskapaciteten for disse angives normalt som m2 pr. genstand ifølge Sabines formel.

Efterklangstiden i et rum kendetegner varigheden af akustisk energi tilbage i det. Efterklangstiden angiver, hvor lang tid det tager for den akustiske intensitet at mindske med en faktor på en million (60 dB).

Da en nogenlunde høj klappen ligger på ca. 100 dB (SPL) og en hvisken på ca. 40 dB, er det nemt at anslå efterklangstiden for et rum ved at klappe og høre, hvor længe lyden fra klappen kan høres. Dette forudsætter, at rummet ikke er specielt usædvanligt i sine dimensioner, og at det er rimeligt stille.

Lyd

I et lille rum eller en entre (volumen < 1.000 m3), hvor lydfeltet spredes og den gennemsnitlige lydabsorption ligger under 0,3, kan en empirisk formel, der kaldes Sabines formel anvendes til at beregne efterklangstiden:

RT = 0.16 x V / A

T = efterklangstid, s
V = volumen på rummet, m3
A = (Σ overflade (S) x α) = absorptionsområde i rummet, m2

Absorptionsområdet i rum A er summen af hver overflade (S) ganget med den respektive absorptionskoefficient α.

Eksempel: Hvis den ønskede efterklangstid i et klasseværelse er 0,8 sekunder og størrelsen på klasseværelset er 6 x 10 x 3 m og man agter at anvende 45 m2 absorberende loftmateriale, hvilken absorptionskoefficient kræves for produktet?

Svar: A = 0,16 • V/T = 0,16 • 180/0,8 = 36 m2. α = 36/45 = 0,8

Den optimale efterklangstid for et rum afhænger af størrelse, materiale og rummets type. Genstande, der placeres inden for rummets grænser kan også påvirke efterklangstiden, herunder personer og deres ejendele.

Rum, der skal anvendes til samtaler kræver en kortere efterklangstid end et, der skal anvendes til musik. En længere efterklangstid kan gøre det svært at opfatte tale. Men hvis efterklangstiden er for kort kan den tonale balance og lydniveauet lide.

Sænkning af støjniveauet i store industrilokaler

I industrilokaler med en størrelse på over 1.000 m3 er højden normalt meget mindre end både længden og bredden af lokalet. I dette tilfælde påvirker højden og mængden af interiør lydfeltet meget. I et sådant lokale er lydfeltet i almindelighed ikke diffust, og der er derfor ingen reel grund til at beregne efterklangstiden ved hjælp af Sabines formel.