Das Prinzip

Ein weit verbreitetes Messystem zur Bestimmung akustischer Materialeigenschaften ist das Impedanzmessrohr. Basierend auf dem Prinzip der Wellenzerlegung, kann die unidirektionale Welle in eintreffenden und reflektierten Anteil aufgeteilt werden. Dafür sind Messungen des Schallfeldes an mindestens zwei unterschiedlichen Positionen notwendig.

Für die Messung der Reflexion, Absorption und der akustischen Impedanz wird diese Wellenzerlegung in dem Rohr zwischen Anregung und Probe durchgeführt, wie in Abbildung 1 (2MIC) zu sehen ist. Für die Messung von Transmission und Transmissionsverlust werden mindestens vier Mikrofone benötigt, da die Wellenzerlegung vor und nach der Probe notwendig ist. Dies ist in Abbildung 1 (4MIC) dargestellt.

Abbildung 1: Prinzip der Wellenzerlegung für Reflexions- und Transmissionsmessungen

Aufbau

Die zwei Versuchsaufbauten sind in Abbildung 2 dargestellt. Da die Mikrofone über 3D gedruckte Einsätze mit dem Rohr verbunden sind, ist es möglich verschiedenste Array-Messungen innerhalb des Rohres durchzuführen. Dies ermöglicht zusätzlich zu den herkömmlichen Methoden, komplexe Versuchsaufbauten für Experimente im unidirektionalen Schallfeld.

Zusätzlich ist ein Umwelt-Sensor verbaut, welcher die Messung von Temperatur, Luftfeuchte und statischem Druck innerhalb des Messrohrs ermöglicht.

Abbildung 2: Versuchsaufbauten für Arraymessungen im unidirektionalen Schallfeld.

Anwendung in der Praxis

Die vorgestellten herkömmlichen Methoden werden in der Praxis verwendet, um standardisierte Materialeigenschaften zu bestimmen. Dies ermöglicht eine bessere Materialauswahl, sowie Vorteile in Berechnung, Modellierung und Simulation.

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