Untersuchung der In-situ Messmethode zur Bestimmung der akustischen Reflexionseigenschaften von Oberflächen

Die Arbeit ist bis 24.6.2012 gesperrt.

Diese Arbeit behandelt die Messung des Schallabsorptionsgrades von Materialien mit der standardisierten In-situ Messtechnik gem. Vornorm ÖNorm CEN/TS 1793-5 („Adrienne-Verfahren“) zur Bestimmung der akustischen Eigenschaften (Schallreflexion und Schall-dämmung) von Lärmschutzwänden (LSW) vor Ort (In-situ). Das darin beschriebene Messverfahren basiert auf der Annahme der Beschallung mit einer idealen Punktschallquelle, wodurch real auftretende Eigenschaften des Messlautsprechers unberücksichtigt bleiben. In der vorliegenden Arbeit werden messtechnische, geometrische und wellentheoretische Untersuchungen zu verschiedenen Einflussfaktoren wie Ausbreitungsdämpfung, Richtcharakteristik, Gruppenlaufzeit und Lage des akustischen Zentrums des Lautsprechers durchgeführt. Des weiteren zeigen Untersuchungen an unebenen Prüfkörpern, dass bereits bei kleinen Oberflächenstrukturtiefen erhebliche Standardabweichungen des ermittelten Reflexionsgrades bei leichter Variation der Messpositionen auftreten. Für den Fall, dass all diese Einflussfaktoren bei einer Messung eintreten, ist mit einer Abweichung der ermittelten Einzahl-Angabe zur Schallreflexion DLRI von –0,9 bis +1,1 dB zu rechnen. Eine Verbesserung bringt die Verwendung eines kleineren Messlautsprechers, wodurch die lautsprecherbedingten Einflussfaktoren reduziert werden. Die mit der erforderlichen Beschallungslautstärke einhergehende höhere Belastung des kleineren Lautsprechers, erhöht jedoch das Auftreten von Verzerrungen. Diese können durch die Verwendung der logarithmischen Sinus-Sweep-Technik aus der Impulsantwort beseitigt werden. Eine weitere Verbesserung bringt die adaptive Störschallunterdrückung womit der Störgeräuschabstand erhöht werden kann. Um speziell bei strukturierten LSW eine zuverlässigere Aussage über die Fernfeldwirkung treffen zu können, ist eine Vergrößerung des Messabstandes zur LSW im zulässigen Maß notwendig. Dadurch verringert sich das störungsfrei zur Verfügung stehende Analysezeitfenster in der Impulsantwort, was den Nachteil einer höheren unteren Grenzfrequenz mit sich bringt. Eine Reduktion bzw. Beseitigung störender Reflexionen wird mit der Beamformer-Technik bzw. cepstralen Techniken erreicht, wodurch der Messbereich zu tieferen Frequenz hin erweitert werden kann. Zusätzlich zu diesen Verbesserungen wird ein Reglement für die Anzahl der Messpunkte und des Messabstandes in Abhängigkeit von der Strukturtiefe der Prüfoberfläche empfohlen. Des weitern ermöglicht die Verwendung einer eigenen In-situ Klassifikation eine bessere Zuordnung von In-situ geprüften LSW.