Ein Helmholtz-Resonator ist ein Hohlraum mit einer engen Öffnung, dem Hals. Die Luft im Hals schwingt als Masse, das eingeschlossene Volumen wirkt als Feder. Bei seiner Resonanzfrequenz entzieht er dem Raum besonders viel Schallenergie.
Herkunft: Benannt ist er nach dem Physiker Hermann von Helmholtz, der das Prinzip im 19. Jahrhundert untersuchte. Ähnliche Resonatoren finden sich bereits in historischen Theater- und Konzertbauten.
Anwendung: Heute wird das Prinzip meist flächig als Lochplatte über einem Raster aus Hohlräumen umgesetzt, häufig im Innenausbau mit Holz oder Gipskarton. Die Resonanzfrequenz folgt aus \(f = \frac{c}{2\pi} \sqrt{\frac{S}{l \cdot V}}\). Mit verschließbaren Öffnungen lässt sich die Raumakustik sogar variabel steuern.
Beispiel: Ein Hals mit 1 cm² Querschnitt und 1 cm Länge vor einem Volumen von 1 Liter ergibt eine Resonanzfrequenz von rund 171 Hz.
Bezug zur Planung: In der Planung erscheinen Helmholtz-Resonatoren vor allem als Lochplatten- und Schlitzdecken. Lochanteil, Plattendicke und Hohlraumtiefe bestimmen die Resonanzfrequenz. Mit einer Mineralwollauflage im Hohlraum wird der Wirkungsbereich breiter. Variable Ausführungen mit verschließbaren Öffnungen erlauben es, die Akustik eines Saals an unterschiedliche Nutzungen anzupassen.
Typische Missverständnisse: Ein Helmholtz-Resonator wirkt nur in einem engen Frequenzbereich. Eine Lochplatte allein ist deshalb kein Breitbandabsorber. Fehlt der abgeschlossene Hohlraum dahinter, entsteht keine Resonanz. Auch zu große Öffnungsquerschnitte verschieben die Resonanz und verringern die gewünschte Wirkung.
Verwandte Begriffe: Plattenschwinger, Poröser Absorber, Resonanzfrequenz
Schreibe einen Kommentar