2. Stand der Technik Für den Einsatz in akustischen Freifeldräumen sind strukturierte schallabsorbierende Wandauskleidungen bekannt, die aus porösem Material bestehen und im wesentlichen eine keil-oder pyramidenförmige Geometrie [1,2,3,4] aufweisen. Diese äußere Geometrie wird dabei sowohl durch kompakte Formkörper [1,2,3] als auch durch Schichten oder andere Elementierung [4] realisiert. Die akustische Klassifizierung I dieser Wandauskleidungen orientiert sich hauptsächlich an einem frequenzunabhängig hohen Absorptionsgrad bei senkrechtem Schalleinfall. Die untere Grenzfrequenz, ab der dieses hohe Absorptionsniveau erreicht wird, ist dabei von besonderer Bedeutung, da sie die Gesamtdicke der Wandauskleidung bestimmt. Bei konventionell strukturierten Auskleidungen gilt die Relation, daß die Auskleidungsdicke ca. einem Viertel der Wellenlange der unteren Grenzfrequenz entspricht, wenn ein Absorptionsgrad von 99% ge- fordert ist. Daraus ergibt sich für eine untere Grenzfrequenz von 100 Hz eine Ausklei- dungsdicke von ca. 0,85 m. Angesichts dieser Größe wird deutlich, daß eine Verkürzung der Auskleidung um ca. 40% bei unverändert hoher Absorption einerseits Bauvolumen spart oder andererseits den Meßradius im Raum vergrößert 5.

Aufgabe der Erfindung ist es die Formkörper nach dem Stand der Technik bei gleichbleibenden akustischen Eigenschaften so zu gestalten, daß die Bautiefe geringer sein kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteifhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Formkörper bestehen aus einer wandseitigen, ebenen Sockelschicht bestimmter Dicke sowie aus einer unmittelbar davor positionierten Säulenstruktur mit einer bestimmten Höhen-und Querschnittverteilung nach Art breitbandig abgestimmter Dämpferspalte, wobei vorteilhafterweise die maximale Säulenhöhe etwa der Sockeldicke entspricht und die Säulen raumseitig sowie die Dämpferspalte sockelseitig einen einseitig schrägen Zuschnitt aufweisen.

3. Beschreibung Die erfindungsgemäßen Formkörper bestehen aus offenzelligem Schaumstoff mit vergleichsweise festem und bei tiefen Frequenzen resonanzartig mitschwingendem Skelett, wie z. B. der Melaminharzschaum Basotect. Die Schallabsorption dieses Materials wird einerseits durch seine Porosität, d. h. durch die reibungsbedingte Umwandlung von Schall- in Wärmeenergie bestimmt. Andererseits wirkt das vergleichsweise starre, die offenen Poren umgebende Skelett wie eine akustische Masse, deren Bewegung bzw. Verformung einen weiteren, resonanzartigen Absorptionsmechanismus repräsentiert. Diese Resonanz erhöht deutlich die Absorption bei tiefen Frequenzen, wobei sich die Resonanzfrequenz mit ansteigender Schichtdicke zu tiefen Frequenzen verschiebt. Ausgangspunkt der erfindungsgemäßen Formkörper ist deshalb eine ebene Sockelschicht (1) der Dicke H1 (zwischen 200 und 500 mm, vorzugsweise 250 mm) aus derartigem Schaumstoff, wie in Fig. 1 dargestellt, die im Gegensatz zu Schaumstoffschichten mit vernachlässigbaren Skelettschwingungen bei tiefen Frequenzen einen Absorptionsgrad von nahezu 1 aufweist.

Als Beispiel sei eine 250 mm dicke Basotect (E)-Platte genannt, die bei ca. 125 Hz bereits 99% der senkrecht einfallenden Schallenergie absorbiert (Fig. 9).

Im Bereich mittlerer und hoher Frequenzen geht die Schallabsorption auf den Strömungs- widerstand in Verbindung mit der Dicke des Schaumstoffs zurück. Je nach Schichtdicke tritt jedoch zwischen diesen beiden hochabsorbierenden Frequenzbereichen ein Bereich mit um bis zu 15% verringerter Schallabsorption auf. Um diese Verringerung auszugleichen, schließt sich bei den erfindungsgemäßen Formkörpern eine abgestimmte Anordnung von Schaumstoffsäulen (2) vor der Sockelschicht (1) an. Mit bestimmter Lange H2 (in der Größenordnung von H1 und rechteckigen Querschnittsflächen (D1, D2, B1, B2 nach Fig. 1 zwischen 50 und 200 mm, so daß D1+D2 und B1+B2 vorzugsweise 250 mm ergeben) begrenzen diese Säulen rechteckige Hohlkammern nach Art von Dämpferspalten (Fig. 2), die auf einer Seite an der Sockelschicht (1) enden und auf der anderen Seite offen in den Raum münden. Die Dimensionierung dieser Dämpferspalte richtet sich nach dem Frequenz- bereich, in dem die Sockelschicht (1) allein zu geringe Schallabsorption aufweist.

Wesentliche Auslegungsparameter für Dämpferspalte sind deren Länge und die Dicke der seitlichen Dämpfungsschicht. Bei der beispielhaften 250 mm dicken Basotect-Platte ergibt sich als geeignete Säulengeometrie eine Säulenhöhe von ca. 250 mm und ein Säulen- querschnitt von ca. 125 mm x 125 mm. Die weitere Optimierung der erfindungsgemäßen Formkörper schließt ausdrücklich unterschiedliche bzw. wechselnde Saulenquerschnitte und damit eine asymmetrische Gestaltung der Dämpferspalte ein. Am raumseitigen Ende besitzen die Schaumstoffsäulen einen einseitig schrägen Zuschnitt (3), um einen abrupten Impedanzübergang an der Auskleidungsoberflache zu vermeiden. Der Zuschnittwinkel (w) entsprechend Fig. 3 beträgt ca. 35', bezogen auf die Wandebene. Mit derselben Begründung enden die Dämpferspalte sockelseitig nicht eben, sondern ebenfalls mit dem oben beschriebenen Zuschnitt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Formkörper stellt ihre Kombination mit einem Verbund-Platten-Resonator (4) 6 dar, der auch in ebenen schallabsorbierenden Wandauskleidungen [7] zum Einsatz kommt, um den Frequenzbereich mit hoher Schallabsorption zu tiefen Frequenzen zu erweitern. Im Fall der Kombination mit den erfindungsgemäßen Formkörpern ist die Sockelschicht (1) rückseitig, z. B. mittels einer Verklebung mit dem Schwingblech des Verbund-Platten-Resonators verbunden (Fig. 4).

Weitere praktische Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Formkörper sind akustisch durchlässige Abdeckungen (6) aus Vlies, Gewebe oder Lochblech zum mechanischen Schutz der Auskleidung (Fig. 5). Diesem Zweck dient die in Fig. 6 gezeigte, akustisch nahezu unwirksame Abflachung (5) der raumseitigen schrägen Zuschnitte (3) um bis zu 30 mm, wodurch eine teilflächige Auflage großer Lochblechkäfige gewährleistet ist.

3. Vorteile der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik Die Vorteile der erfindungsgemäßen Formkörper gegenüber bestehenden strukturierten Wandauskleidungen zur Schallabsorption beziehen sich auf folgende Merkmale : -Für eine geforderte untere Grenzfrequenz, ab der ein möglichst hoher Schall- absorptionsgrad einzuhalten ist, kommen die erfindungsgemäßen Formkörper mit einer deutlich (ca. 40%) geringeren Bautiefe aus.

-Infolge des starren Schaumstoffskeletts, des gleichzeitig geringen Raumgewichtes (10 kg/m2) und der geringen Bautiefe (von ca. 500 mm) sind die erfindungsgemäßen Formkörper in sich stabil bzw. selbsttragend und bedürfen keinerlei Haltekonstruktion.

Zur Befestigung genügt z. B. eine rückseitige Klebeverbindung an der Raumwand.

-Die akustisch nahezu unwirksame Abflachung (5) der raumseitigen schrägen Zuschnitte unterstützt die Verwendung von Abdeckungen (6), wie z. B. Lochbleche, so daß eine raumseitig geschützte, ebene Auskleidungsfläche entsteht.

-Ein Rieseischutz, wie etwa bei Wandauskleidungen aus faserigem Material ist nicht erforderlich.

-Es bestehen zahlreiche Möglichkeiten, die Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper zu optimieren, da sich das faserfreie Material einerseits in beliebigen Maßen vorfertigen und andererseits einfach installieren läßt.

-Der Zuschnitt der erfindungsgemäßen Formkörper aus den typischen Rohlingen (Schaumstoffblöcke mit 1,25 m x 1 m x 2,5 m bzw. Platten mir 1,25 m x 1 m Grundfläche) erfolgt so, daß kein Verschnitt oder Abfall entsteht, wie Fig. 10 zeigt.

Ein beispielhafter Vergleich der erfindungsgemäßen Formkörper (Fig. 7) mit konventionellen strukturierten Wandabsorbern (Fig. 8) verdeutlicht die Einsparung an Bautiefe bei gleichzeitig erhöhter gemessener Schallabsorption (Fig. 9) insbesondere bei tiefen Frequenzen.

6. Beschreibung der Bilder Fig. 1 : Aufbau der erfindungsgemäßen Formkörper, bestehend aus der Sockelschicht (1) und der Säu ! enanordnung (2) mit raumseitig schrägem Zuschnitt (3) Fig. 2 : Beispielhafte Zusammenfassung der erfindungsgemäßen Formkörper zu einer großflächigen Wandauskleidung Fig. 3 : Aufbau der erfindungsgemäßen Formkörper mit dem Winkel w des einseitig schrägen Zuschnitts (3) Fig. 4 : Kombination der erfindungsgemäßen Formkörper mit einem Verbund-Platten- Resonator (4) Fig. 5 : Aufbau der erfindungsgemäßen Formkörper mit der raumseitigen Abflachung (5) der einseitig schräg zugeschnittenen Saulenanordnung (2) Fig. 6 : Aufbau der erfindungsgemäßen Formkörper mit der raumseitigen Schutzabdeckung (6) Fig. 7 : Beispielhafte erfindungsgemäße Formkörper (Gesamtdicke 520 mm) Fig. 8 : Beispielhafte konventionelle Wandauskleidung aus Mineralwolleplatten (Gesamtdicke 650 mm) Fig. 9 : Gegenüberstellung der gemessenen Absorptionsgrade bei senkrechtem Schalleinfall der erfindungsgemäßen Formkörper nach Fig. 7 mit einer konventionellen Wandauskleidung nach Fig. 8 Fig. 10 : Darstellung des verschnittfreien Zuschnitts der erfindungsgemäßen Formkörper 7. Literatur 1 DIN 45635, Teil 1, Anhang B 1.2 [2] N. N. : Reflexionsarme Schallmeßräume für Industrie und Forschung.

(Firmenmaterial), G+H Montage GmbH, 1992.

3 US 5780785, Acoustic absorption device and an assembly of such device [4] Rother, P. ; Nutsch, J. : Prinzip und Anwendung einer neuartigen Wandverkleidung für reflexionsarme Räume. 4th Intern. Congress on Acoustics (ICA), Kopenhagen 1962, S. M44.

[5] Babuke, G. ; Fuchs, H. V. ; Teige, K. ; Pfeiffer, G. : Kompakte reflexionsarme Auskleidung für kleine Meßräume. Bauphysik 20 (1998), H. 5, S. 157-165.

[6] DE 19506511, Verbund-Platten-Resonator [7] DE 19738757, Reflexionsarme Raumsauskleidung für den gesamten Hörbereich