Schallreflexionsfaktor

Der Schallreflexionsfaktor, Formelzeichen r, ist eine dimensionslose Größe zur Beschreibung der Schallreflexion an einer Grenzfläche, z. B. einer Wand oder einem Übergang zu einem anderen Medium. Für eine auf die Grenzfläche einfallende ebene Welle ist er durch das Verhältnis der Schalldrücke der einfallenden Welle p_e und der reflektierten Welle p_r an der Grenzfläche definiert:

$r = \left.\frac{p_\mathrm{r}}{p_\mathrm{e}}\right|_{\mathrm{Grenzfl\ddot{a}che}}$.

Zu den Schallkennimpedanzen der Übertragungsmedien vor der Grenzfläche Z₀₁ und hinter der Grenzfläche Z₀₂ (im Falle einer Wand: Wandimpedanz) besteht bei senkrechtem Schalleinfall die folgende Beziehung:

$r = \frac{Z_{02} - Z_{01}}{Z_{02} + Z_{01}}$.

Unter der Bedingung Z₀₁ = Z₀₂ wird folglich der Schallreflexionsfaktor gleich null, d. h. es findet keine Reflexion statt; es ist keine Grenzfläche vorhanden. Wird hingegen Z₀₂ = ∞, so nimmt er seinen größtmöglichen Wert an: r = 1 („schallharte“ Grenzfläche), bei Z₀₂ = 0 wird r = −1 („schallweiche“ Grenzfläche). In beiden Fällen erfolgt eine vollständige Reflexion.

Schallreflexionsgrad und Schallreflexionsmaß

Der Schallreflexionsgrad ρ ist ein Reflexionsgrad, der durch das Verhältnis der Schallintensitäten in der reflektierten Schallwelle I_r und in der einfallenden Welle I₀ definiert ist

$\rho = \frac{I_\mathrm{r}}{I_0}.$

Er steht zum Schallreflexionsfaktor in folgender Beziehung:

$\rho = |r|^2 \,$.

Das zugehörige Maß ist das Schallreflexionsmaß, angegeben in Dezibel:

$r' = 10 \log \rho \, \mathrm{dB}$.

Je größer der Wert des Schallreflexionsgrads, desto besser ist auch die erreichte Schalldämmung, die jedoch auch von weiteren Faktoren, wie der Schallabsorption bestimmt wird. Aus den angegebenen Zusammenhängen ergibt sich, dass für eine möglichst wirkungsvolle Schalldämmung sich der Wert der Schallkennimpedanzen vor und hinter der Grenzfläche möglichst stark unterscheiden sollte. Im Falle von Luftschall heißt das etwa, dass sich zu einer wirkungsvollen Luftschalldämmung ein möglichst hartes, schweres Material empfiehlt, während bei der Dämmung von Körperschall oft sehr weiche Dämmschichten erfolgversprechend sind.