Warum geht Schall nicht durch eine Wand? [Duplikat]

Schall geht nicht durch Wände? Sagen Sie es bitte meinem Nachbarn.

Beim Elektromagnetismus hat ein Medium eine Eigenschaft, die als "Impedanz" bezeichnet wird und mit dem Brechungsindex und der Wellengeschwindigkeit im Medium zusammenhängt. An einer Grenzfläche zwischen zwei Medien bestimmen die relativen Impedanzen, wie viel einer ankommenden Welle übertragen oder reflektiert wird, sodass die gesamte Leistung der ankommenden Welle irgendwohin geht . An einer „impedanzangepassten“ Grenzfläche geht der Reflexionsfaktor gegen Null. Bei Signalkabeln und Wellenleitern für elektromagnetische Wellen führt dies dazu, dass man an verschiedenen Stellen „Abschlusswiderstände“ hinzufügt, damit ein ankommendes Signal nicht von einem Kabelübergang zurückreflektiert wird. Umgekehrt ist an einem Übergang mit einer Impedanzfehlanpassung der Reflexionskoeffizient im Allgemeinen ungleich Null und es wird nicht die gesamte Leistung übertragen.

Sie können die gleiche Art von Analyse für Schallwellen durchführen, die sich von einem Medium zum anderen bewegen. Die Reflexions- und Transmissionsgrade können auch von der Frequenz der Welle abhängen, weshalb sich mein Nachbar beschwert, wenn ich meine Musik zu laut aufdrehe: Sie können die tieffrequenten Bässe durch die Wand gut hören, aber die hochfrequente Komponenten (die sie benötigen, um den Texten zu folgen) erreichen sie nicht.

Schallwellen sind nur Druckschwingungen; Wenn sie auf eine Oberfläche treffen, werden sie entweder reflektiert, durchgelassen oder absorbiert. Wenn sie übertragen werden, hören Sie sie auf der anderen Seite.

Laut Wikipedia zur Schallabsorption:

Verformung verursacht mechanische Verluste durch Umwandlung eines Teils der Schallenergie in Wärme, was zu einer akustischen Dämpfung führt, hauptsächlich aufgrund der Viskosität der Wand.

Der absorbierte Schallanteil wird durch die akustischen Impedanzen beider Medien bestimmt und ist eine Funktion der Frequenz und des Einfallswinkels.

Im Allgemeinen dienen weiche, biegsame oder poröse Materialien (wie Tücher) als gute akustische Isolatoren – sie absorbieren den meisten Schall, während dichte, harte, undurchdringliche Materialien (wie Metalle) am meisten reflektieren.

Wände reflektieren also die Schallwellen und absorbieren sie. Die Wirksamkeit hängt von den Materialeigenschaften der Wand sowie von der Frequenz des Schalls ab (niedrige Frequenzen dringen beispielsweise viel leichter durch Sperrholz).

Es tut.

Bei der Schalldämmung gibt es ein wichtiges Konzept, das als Flankenlärm bezeichnet wird . Es gibt verschiedene Quellen, aber am häufigsten wird Schall durch eine Art feste Struktur (Wände, Dachstreben, Tür- und Fensterrahmen usw.) in den schallisolierten Bereich übertragen. Dies ist ein großes Problem für die Schallisolierung und eines der am schwierigsten zu lösenden Probleme, da es schwierig ist, einen Raum vollständig von seiner Umgebung zu isolieren.

Es führt auch zu interessanten Problemen in Mehrfamilienhäusern. Ein Freund von mir lebte früher in einer Reihe von neugebauten Reihenhäusern, die mit durchgehenden Stützträgern zwischen den Häusern gebaut wurden (anstatt mit massiven "Schott"-Wänden dazwischen, wie bei älteren Reihenhäusern üblich). Das Ergebnis war, dass ein lauter Nachbar am anderen Ende der Reihe im Haus meines Freundes immer noch deutlich zu hören war. Viele Wohnungen haben ähnliche Probleme, da der Schall durch die Betonkonstruktion übertragen wird. Jedes dichte, starre Material überträgt Schall einigermaßen effektiv.

Obwohl diese dichten, starren Materialien Schall gut von einem Ende zum anderen übertragen können , sind sie nicht so gut darin, den Schall in die Luft zu übertragen . Damit wir es hören können, müssen wir uns entweder nahe an der Struktur selbst befinden oder sie berühren, oder die Struktur muss die Luft zum Schwingen bringen. Eine flache Ziegelwand kann nicht sehr gut schwingen, obwohl es natürlich bis zu einem gewissen Grad ausreicht. Befestigen Sie jedoch eine Gipskartonplatte (Felswand) an dieser Wand, und Ihre Gipskartonplatte wird zu einem "Resonanzboden" auf die gleiche Weise wie die Decke einer Gitarre . Ihr Bettgestell kann das Gleiche leisten, weshalb Sie im Bett liegend Gebäudegeräusche deutlicher hören können.

Wenn Sie dies verhindern möchten, ist dies ziemlich machbar. Die flache Backsteinmauer ist nicht gut darin, Energie in die Luft zu bringen. Wenn Ihre Gipskartonwand nicht physisch mit der Ziegelwand davor verbunden ist, muss der Schall in die Luft im Zwischenraum, in die Gipskartonplatte und auf der anderen Seite wieder in die Luft übertragen werden. Jeder Schritt ist ineffizient, sodass Sie am Ende einen ruhigeren Raum haben.

Vergessen Sie jedoch nicht die flankierenden Geräusche. Während Sie keinen Schall durch die Wand kommen lassen, geht der Schall auch die Wand hoch zur Decke und die Wand hinunter zum Boden - und Ihre Gipskartonwand im Inneren muss an etwas befestigt werden, oder? Der Ton kommt also stattdessen in diese Richtung. Nicht so sehr, aber immer noch genug, um von Bedeutung zu sein.

Ein richtig akustisch isolierter Raum haftet also an nichts . Der isolierte Raum ist als isolierte Box aufgebaut, ohne Verbindungen nach außen an den Wänden oder der Decke. Es gibt getrennte Innen- und Außenzimmertüren mit einem Vorraum dazwischen, sodass kein Schall durch die Türrahmen dringen kann. Und auf dem Boden sitzt die Box auf einer Art gefederten Stützen (Neoprengummi für billigere, kleinere Bauten oder Autofedern für große professionelle Installationen), die so wenig Schall wie möglich vom Außenraumboden auf den Innenraumboden übertragen .