DE19509678C1

DE19509678C1 - Schallschutzwand

Info

Publication number: DE19509678C1
Application number: DE1995109678
Authority: DE
Inventors: Michael Prof Dr Ing Moeser
Original assignee: Individual
Current assignee: DB Netz AG
Priority date: 1995-03-07
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2015-03-08
Also published as: DE19509678C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schallschutzwand nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Es ist eine Vielzahl von Schallschutzwänden zum Schutz gegen Lärm an Verkehrsstraßen und Autobahnen und an Eisenbahnstrecken in Form von freistehenden Wällen oder Wänden bekannt, die derart ausgebildet sind, daß sie den Schall entweder durch reine Formge bung umlenken oder den Schall durch eine hoch einge stellte Absorption beeinflussen. Mehrfach haben Schallschirme in T-, Y- und ↑-Form den Gegenstand von Untersuchungen gebildet. Die Ergebnisse sowohl der Experimente als auch der Simulationsrechnungen lassen sich etwa wie folgt zusammenfassen:
Bei reflektierenden Schirmaufsätzen ohne Absorption ist die verbessernde Wirkung im allgemeinen sehr ge ring, wenn kleinere Körper als Aufsätze benutzt wer den. Erst der mit den Abmessungen anwachsende Schall umweg führt zu einem Anstieg des Einfügungsdämmaßes.

Beispielsweise erhielten D.N. May, M.M. Osman in "Highway Noise Barriers: New Shapes", Journal of Sound and Vibration 71(1), Seite 73 bis 101, 1980, im Versuch für T-förmige Schirme einen Dämmzuwachs von 2,2 DB (A) für einen 0,41 in breiten Aufsatz, 2,6 Db (A) für einen 0,61 m breiten Aufsatz, und von 4,6 Db (A) bei einer Breite von 4,88 m. Die Unter schiede zwischen den Formen sind sehr gering und ver mutlich ebenfalls auf Einzelheiten in den geometrie abhängigen Umweggesetzen zurückzuführen. Die Autoren kommen zur Erkenntnis, daß sich die schallschluckende Ausstattung von Schirmaufsätzen in geringem Maß gün stig auf die Einfügungsdämmung auswirkt. Die prak tisch erreichten oder berechneten Verbesserungen sind dabei begreiflicherweise stark von der Größe des zu sätzlichen Hindernisses und vom Frequenzgang der Ab sorption abhängig. So ergab die Computersimulation von D.C. Hothersall, D.H. Crombie und S.N. Chandler- Wilde, "The Performance of T-Profile and Associated Nois Barriers", Applied Acoustics 32, Seiten 269 bis 287, 1991, eine Erhöhung des Einfügungsdämmaßes von 2 bis 10 Db mit wachsender Frequenz bei einem absorbie renden Schirmaufsatz von 2 m Breite. Kleine Aufsätze zeigten deutlich geringere Wirkung. May und Osman erzielten für eine Breite von 0,61 m einen Zuwachs um 1,9 Db (A) gegenüber dem Fall ohne Absorption. Ähnli che Tendenzen lassen sich auch für zylinderförmige Schirmaufsätze ablesen.

K. Fujiwara und N. Furuta "Sound Shielding Efficiency of a Barrier with a Cylinder at the Edge", Noise Con trol Engineering Journal 38 (1), 1991, untersuchten die Abschirmwirkung von Schallschirmen mit zylinder förmigen Aufsätzen durch Berechnungen, Modellmessun gen sowie Messungen an einer bereits bestehenden Lärmschutzwand, auf die ein Aufsatz montiert wurde. Bei den Berechnungen zeigte sich für den schallharten Aufsatz ein Erfolg nur für große Beugungswinkel und hohe Frequenzen, während beim absorbierenden Zylinder deutliche Verbesserungen erwartet wurden (ca. 4 bis 10 Db, bezogen auf den Schallschirm mit schallhartem Zylinder). In Modellmessungen im reflexionsarmen Raum wurden Schallschirme aus 3 mm dickem Stahlblech untersucht. Der schallharte Zylinder bestand aus Kunststoff mit Durchmessern von 1,3 bis 4,5 cm, der absorbierende Zylinder aus einer 20 mm dicken Glasfa serschicht mit einem Durchmesser von 7,5 cm. In der Schattenzone ergab sich eine erhöhte Dämmwirkung von 7 bis 8 Db bei 10 KHz gegenüber dem Fall des schall harten Aufsatzes. In der anschließenden Untersuchung wurde eine konventionelle Schallschutzwand an einer Straße mit einem absorbierenden Zylinder ausgestattet (Durchmesser 50 cm, Absorptionsgrad 0,7 bei 500 Hz). Über einen Zeitraum von einer Woche wurden nachts zeitliche Mittelwerte des A-bewerteten Schallpegels vor und nach Aufbau des Aufsatzes an einer- Mikrophon position gemessen. Der Pegelunterschied betrug 2 bis 3 Db (vgl. auch DE 93 11 323 U1).

Zusammenfassend können folgende Schlüsse gezogen wer den:
Bisherige Arbeiten versuchen lediglich durch geome trische Formgebung und Schallschluckung die Einfü gungsdämmung von Schallschirmen zu erhöhen. Die erste Maßnahme greift erst dann, wenn die geometrischen Abmessungen der Schirmaufsätze schon so groß sind, daß der getriebene Aufwand bereits den der entspre chenden einfachen Schirmverlängerung übersteigt. Die absorbierende Ausgestaltung von Flächen bringt eine geringe Verbesserung, die aber hinter dem Aufwand zurückbleibt.

Zusätzlich zu den obengenannten versuchen, das Schat tenfeld durch Formgebung oder/und Absorption zu be einflussen, sind Lärmschutzwände konstruiert worden, die Verringerung des Schattenfeldes durch Interferenz erreichen wollen (DE 26 24 026 oder US 44 36 179). Die Wirkung von Schallschirmen vom Interferenztyp ist zu Recht in der Fachwelt stark umstritten; es liegen darüber nicht nur widersprüchliche Erfahrungsberichte vor, auch aus fachlicher Sicht scheint es sehr unwahrscheinlich, daß das Interferenzprinzip für mehr als eng begrenzte Raumgebiete genutzt werden kann. Um die folgenden Erklärungen und Beschreibungen leichter verständlich zu machen, sei hier eine Begriffsklärung der akusti schen Impedanz versucht. Die Impedanz Z gibt den Widerstand an, der einer Schallwelle an einem be stimmten anzugebenden Ort entgegengesetzt wird. Hier wird die Impedanz stets auf die Oberfläche von Schirmaufsätzen bzw. auf die Fläche von Schirmen selbst bezogen. Davon abweichend besitzt auch die Luft selbst eine ortsunabhängige Impedanz, die als Kennimpedanz Z = ρc (ρ = Dichte der Luft, c = Schall geschwindigkeit in Luft) bezeichnet wird. Die Angabe einer Impedanz charakterisiert gleichzeitig die Schallreflexion: besitzt die Impedanz Z eines Körpers Werte, die von der Kennimpedanz ρc der Luft abwei chen, so findet eine lokale Reflexion statt, deren Größe vom Verhältnis Z/ρc abhängt. Der Fall der "Anpassung" Z = ρc beschreibt die reflexionsfreie einfache Weiterleitung im Kontinuum Luft und - wenn die Impedanz Z = ρc auf einen Körper bezogen wird - die vollständige reflexionsfreie Schluckung der ein fallenden Welle.

Weil bei der Reflexion von Schallfeldern neben der erwähnten (teilweisen) Absorption auch noch Phasen unterschiede zwischen hin- und rücklaufender Welle auftreten können, muß die Impedanz durch zwei reelle Zahlenwerte charakterisiert sein: sie wird deshalb allgemein durch eine komplexe Zahl mit Real- und Ima ginärteil beschrieben. Rein reelle Impedanzen stellen Schluckanordnungen dar, rein imaginäre Impedanzen geben den Fall der Totalreflexion ohne Schallabsorp tion an. Während der Realteil der Impedanz Re {Z} stets positiv ist (ein negativer Realteil beschriebe statt der Schluckung einen Schallsender), kann der Imaginärteil positive und negative Werte besitzen, weil auch die Phasenbeziehung zwischen auftreffender und reflektierter Welle voreilend oder nacheilend sein kann.

Im Fall positiver Imaginärteile Im {Z} < 0 spricht man von "Massecharakter", weil sich starre, massebe haftete Körper so verhalten; nachgiebige, einfedernde (massefreie) Körper werden durch einen negativen Ima ginärteil Im {Z} < 0 in ihrer Wirkung gekennzeichnet, man spricht deshalb für Im {Z} < 0 von "Federungs-" oder "Steifecharakter". Allgemein besitzen Körper und Aufbauten beide Eigenschaften, so daß der Imaginär teil der Impedanz als Summe zweier Anteile aufgefaßt werden kann. Zum Beispiel hat ein einfacher Resona tor, bestehend aus einer Masse und einer Feder, für Frequenzen unterhalb der Resonanzfrequenz Steifecha rakter, weil hier die Federimpedanz größer ist als die Massenimpedanz; in der Resonanzfrequenz kompen sieren sich die Teile zu Im {Z} = 0, und oberhalb der Resonanzfrequenz liegt Masseverhalten vor. Die Dämp fung des Resonators wird durch den Realteil Re {Z} beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schallschutzwand zu schaffen, bei der das einfallende Schallfeld durch Wahl der akustischen Oberflächenbe schaffenheit des Schirmes bzw. der Schallwand im Kan tenbereich möglichst weit von der Oberfläche abgesto ßen wird und auf nichtrelevante, d. h. für den Schattenbereich "ungefährliche" Richtungen abgelenkt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der akustische Widerstand zum Zwecke guter Ab schattung durch einen Aufsatz im Bereich der oberen Kante oder durch Ausbildung der Flächenbereiche an und unter der Kante möglichst geringgehalten wird. Der akustische Widerstand (= Impedanz) im Flächenbe reich des Schallschirmes (bzw. des Aufsatzes) wird durch Resonatoren hergestellt. Sie können zum Bei spiel realisiert werden durch

- einfache Helmholtz-Resonatoren (Fig. 1),
- mehrfache Helmholtz-Resonatoren (Fig. 2), wobei in beiden Fällen nebeneinanderliegende Segmente durch veränderte Lochbelegung und durch veränderte, innenliegende Segmentvolumina auf unterschiedliche Resonanzfrequenzen abgestimmt werden können, und
- durch Aufsätze, die aus Kanalstücken zusammen gesetzt sind, die ebenfalls durch unterschiedli che Länge auf verschiedene Resonanzfrequenzen abgestimmt sein können.

Dieser Grundgedanke, die Körperbeschaffenheit "Impedanz" so zu wählen, daß der fließende Volumen fluß nebst dem damit einhergehenden Leistungstrans port minimiert wird, ist bisher unerkannt geblieben. Bislang ist lediglich versucht worden, den Schall entweder durch reine Formgebung der Hindernisse umzu lenken, durch eine hoch eingestellte Absorption oder durch teilweise Umlenkung zur Ausnutzung von Inter ferenzen zu beeinflussen. Der Gedanke, die "Schall abweisung" durch die Impedanz des Körpers herzustel len, ist grundsätzlich neu und von allen bisherigen Verfahren und Methoden zur verbesserten Schattenwir kung verschieden. Es wird eine Oberflächenimpedanz Z = 0 angestrebt. Dieser Wert ist praktisch nur in einzelnen Frequenzen zu erreichen. Es kommt darauf an, in einem möglichst großen Frequenzband möglichst geringe Impedanzwerte innerhalb gewisser (noch näher genannter) Grenzen herzustellen.

Es hat sich gezeigt, daß Impedanzen sowohl mit posi tivem Realteil (Schluckung) als auch mit positivem Imaginärteil (Massecharakter) die Abschirmwirkung verringern. Dabei wir die verschlechternde Wirkung für Verlustimpedanzen schneller erreicht als für den Fall des Masseverhaltens. Die Abnahme der günstigen Wirkung vollzieht sich insbesondere bei Massecharak ter sehr allmählich. Die günstige Wirkung wird also gerade nicht durch die Schallschluckung verursacht, die im Gegenteil kleinzuhalten ist. Für den prakti schen Aufbau wird mit schwach gedämpften Resonatoren der Frequenzbereich oberhalb der Resonanzfrequenz mit Masseverhalten genutzt, wobei eine große Wirkungs breite (wie bei Resonanzabsorbern) mit kleinen Massen einhergeht.

Negative Imaginärteile (Federungscharakter) wirken sich bei kleinen Zahlenwerten zunächst nicht ver schlechternd, sondern sogar schwach verbessernd aus; ab einem gewissen Zahlenwert Im {Z/ρc} - |Z_opt|/ρc setzen dagegen erhebliche Nachteile ein: die Ab schirmwirkung sinkt unter den Fall der unbehandelten schallharten Wand.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnah men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse rungen möglich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich nung dargestellt und werden in der nachfolgenden Be schreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausfüh rungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schallschutzwand mit Aufsatz,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein zweites Aus führungsbeispiel der Schallschutzwand mit Aufsatz,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein drittes Aus führungsbeispiel der Schallschutzwand mit Aufsatz, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispieles als in tegrierte Schallschutzwand.

In den Fig. 1, 2 und 3 sind Aufsätze für bekannte und bereits vorhandene Schallschutzwände zum Zwecke der schalltechnischen Nachbesserung und in der Fig. 4 ist eine Schallschutzwand mit integrierten Impedanz flächen dargestellt, wobei die Höhe h der mit geziel ter Impedanz belegten Fläche, die in etwa dem Durch messer des Aufsatzes entspricht, vorzugsweise so groß wie möglich gemacht werden sollte, da die Wirkung mit der Höhe h ansteigt. Wenn dies jedoch aufgrund der vorgegebenen Randbedingungen hinsichtlich der Abmes sungen nicht möglich ist, soll als Mindesthöhe h < λ/4 eingehalten werden, wobei λ die Luftschall- Wellenlänge mit λ = c/f ist und c die Schallausbrei tungsgeschwindigkeit in Luft 340 m/s. Grundsätzlich richtet sich ebenso wie die Konstruktion zur Herstel lung der erforderlichen Impedanz auch die Höhe h nach den ausschlaggebenden Frequenzbestandteilen des stö renden Lärms. In den meisten Fällen, die den Straßen- oder Schienenverkehrslärm betreffen, muß der Bereich oberhalb von 400 Hz betrachtet werden, das entspricht h < 20 cm. Eine sinnvolle Dimensionierung sieht etwa h = 35 cm bis h = 40 cm vor.

Die komplexe Impedanz Z des Aufsatzes bzw. des Flä chenbereiches der integrierten Schallwand, die sich aus einem Realteil und einem Imaginärteil zusammen setzt, sollte so realisiert werden, daß sie gegen Null geht. Diese ist mit auf die zu dämmende Frequenz abgestimmten Resonatoren erreichbar, wobei für die Praxis Grenzbereiche vorhanden sind, in denen von Null abweichende Impedanzwerte noch sinnvoll sind.

Im Bereich des Massecharakters sollen Impedanzwerte

Im {Z/ρc} 2,5

eingehalten werden. Werte größer als Null sind grundsätzlich verschlechternd.

Auch der Realteil der Impedanz sollte gegen Null ge hen und zieht grundsätzlich für einen von Null ver schiedenen Wert eine Verschlechterung der Abschirmung im Schatten der Schallschutzwand nach sich. Jedoch spielt er eine Rolle im Zusammenhang mit der Stei feimpedanz wie im folgenden erläutert wird.

Bei den Impedanzen mit Steifecharakter treten zwei prinzipielle und zu unterscheidende Effekte auf, die dem Bereich kleiner und großer Steifewerte zugeordnet werden können. Für kleine Steifen bildet die Wandung eines Aufsatzes oder des Flächenbereiches an der Kan te der Schallschutzwand im Zusammenspiel mit der sie umgebenden Luftmasse einen eigenständigen Wellenlei ter, der freie Wellen führen kann. Diese Wellen bil den im Resonanzfall in Umfangsrichtung stehende Kriechwellen, die einen erheblichen Schallfeld bestandteil bilden können und eine Verschlechterung der gewünschten Dämmwirkung mit sich bringen können. Dies kann jedoch durch kleine Dämpfungen verhindert werden, d. h. die Auswirkung der Impedanz mit Steife charakter kann durch kleine Impedanz-Realteile fast ganz zum Verschwinden gebracht werden. Der Verlustim pedanzbereich soll dabei im Bereich Frequenzbereich

0 < Re(Z/ρc) < 0,2

liegen.

Wie ausgeführt wurde, ist die Impedanz kleiner Stei fewerte für die erwünschte Dämmwirkung der Schall schutzwand schädlich, sie kann aber durch kleine Dämpfung vermieden werden. Unter der Voraussetzung schwacher Dämpfung findet dann nur noch eine Reflexion am Körper mit Steifecharakter so statt, daß der Druckknoten des Schallfeldes (der für Z = 0 di rekt auf der Oberfläche des Aufsatzes bzw. des Flä chenbereiches liegt) etwas oberhalb der Oberfläche liegt, die dadurch akustisch vergrößert erscheint. Solange das Gebiet zwischen Druckknoten und Oberflä che noch keine tangentialen Flüsse führen kann, steigt das Verbesserungsmaß der Dämmung mit wachsen der Steifeimpedanz zunächst ein wenig an, bis es ein Optimum erreicht. Darüber erfolgt jedoch ein plötzli cher Umschlag; tritt der Knoten ins Licht, so zer fällt er nicht nur sofort, sondern obendrein steigt der Druck auf der Oberfläche stark an, was ein nega tives Verbesserungsmaß zur Folge hat. Die optimale Steifeimpedanz wird für einen zylinderförmigen Auf satz mit einem Zylinderradius b vorgegeben als

|Z_opt|/ρc ≅ 0,75 (b/λ)^1/3.

Bei Anordnungen mit Resonanzfrequenzgang muß die op timale Steifeimpedanz bei der tiefsten noch interes sierenden Frequenz eingestellt werden.

Bei anderen Querschnitten des Aufsatzes und von inte gralen Schallschirmen wird als Anhaltswert für |Z_opt|/ρc der Wert 1 gewählt.

Die obigen Betrachtungen zeigen, daß ein gewisser Impedanzspielraum bei der Verbesserung der Schall schutzwände durch Aufsätze auf den Kanten oder durch integrierte Impedanzbelegung zur Verfügung steht.

Zusammenfassend sind günstige Wirkungen der Maßnahmen zu erwarten, wenn im interessierenden Frequenzbereich kleine Dämpfungen zur Vermeidung von Kriechwellen vorgesehen werden und der Impedanzfrequenzgang mög lichst kleingehalten wird, wobei

-|Z_opt/ρc| Im(Z/ρc) < 2,5

etwa ein noch akzeptables Intervall angibt. Diese Forderungen können natürlich immer nur innerhalb ge wisser Frequenzbänder erfüllt werden, und entspre chend der vorliegenden Erfindung werden sie anhand von Resonatoren realisiert, deren Impedanz in der Resonanzfrequenz nur durch die gering zu wählende Dämpfung gegeben ist, wobei die Parameter so gewählt werden, daß sich ein möglichst breites Band mit hin reichend kleinen Impedanzen ergibt.

In Fig. 1 ist die prinzipielle Möglichkeit zur Kon struktion eines zylindrischen Aufsatzes 1 auf eine an sich bekannte Schallschutzwand 2 dargestellt. Der zylindrische Aufsatz, der als Außenwand 3 beispiels weise ein Lochblech oder ein gelochtes Kunststoffrohr aufweist, ist als Helmholtz-Resonator ausgebildet und ist im Innenraum mit Zwischenwänden 4 versehen, wo durch sich segmentierte Hohlräume 5 ergeben. Die ge lochte Außenwand weist eine dünne Dämpfungsschicht zur Vermeidung von Kriechwellen auf, die eine geringe Dämpfung, angegeben durch den Realteil der Impedanz Z, vorgeben. Auch die Hohlräume 5 weisen eine kleine Dämpfung auf.

Die Impedanz eines solchen Aufbaus beträgt:

worin
ω = 2 πf
Ξ den längenspezifischen Strömungswiderstand des Absorbermaterials mit der Dicke d,
m′′ die flächenbezogene Masse, d. h. die pro Flächen einheit schwingende Masse, mit
m′′ = ρ(w+1,6a)/α,
w = Wandungsdicke,
a = Radius der kreisförmigen Löcher,
α = Lochanteil,
s′′ = flächenbezogene Steife mit s′′/ρc = c/h,
h = wirksame Hohlraumtiefe, in Fig. 1 h = b/2, wobei b der Radius ist,
darstellen.

Die Dimensionierung des Resonators folgt dem gleichen Prinzip wie bei der Auslegung von Resonanzabsorbern, die Änderung dZ/dω; der Impedanz in der Resonanzfre quenz ist durch die Masse m′′ bestimmt (dZ/dω = 2 m′′ für ω=ω₀=, eine große Bandbreite mit kleiner Impedanz erfordert deshalb grundsätzlich eine mög lichst geringe Massenbelegung. Die zur Abstimmung auf die gewünschte Resonanzfrequenz

erforderliche Masse muß möglichst klein und die wirk same Hohlraumtiefe h entsprechend groß gewählt wer den. Die Wahl der oben angegebenen bestimmenden Para meter richtet sich nach der in Frage stehenden Fre quenzzusammensetzung des Lärms (diese bestimmt die Wahl der Resonanzfrequenz) und nach dem Aufwand, der an umschlossenem Volumen bereitgestellt wird. Große Volumina ermöglichen die Abstimmung auf die gewünsch te Resonanzfrequenz mit kleinen Massenbelägen m′′ und erhöhen so die Frequenzbandbreite, in der die Schirm wirkung verbessert wird.

Auf Straßenverkehrslärm mit einem vor allem interes sierenden Frequenzbereich 500 Hz<f<1000 Hz ist die Resonanzfrequenz vorzugsweise auf 700 Hz festzulegen. Bei einem Zylinderdurchmesser von 32 cm kann die er forderliche Massenbelegung von m′′ ungefähr = ρλ₀/10 (λ₀ Wellenlänge der Resonanzfrequenz) z. B. mit einem Lochanteil von α = 0,2 und Kreisbohrungen von 12 min Durchmesser erzielt werden. Die verbessernde Wirkung umfaßt eine Oktave und beträgt bei Beugungswinkeln von 22,5° etwa 5 dB.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel von einem Aufsatz für die Schirmkante dargestellt, wobei hier eine Mehrfachkombination von Hohlräumen und ge lochten Wandungen benutzt wird, wodurch Mehrfachreso natoren gebildet werden. Dabei wird eine größere Fre quenzbandbreite erzielt. Innerhalb der gelochten Zy linderwandung 3 ist eine weitere Zylinderwandung 6, die gleichfalls mit Löchern 7 versehen ist, angeord net. Die Zwischenwände werden auch innerhalb des in neren Zylinders 8 zur Bildung von segmentartigen Hohlräumen 9 vorgesehen. Auch hier bilden die innen liegenden segmentartigen Hohlräume 5, 9 eine Steifeimpedanz, die von der Masseimpedanz der geloch ten Zylinderwandung 3, 6 kompensiert wird.

Fig. 3 zeigt einen Schirmaufsatz mit Resonatoren in Form von Kanalstücken 13 mit kleiner Dämpfung, die nebeneinanderliegend angeordnet, nach oben offen und nach unten geschlossen sind. Die Höhe und Anzahl der jeweiligen Kanalstücke 13 wird entsprechend dem ge wünschten Resonanzverhalten und der zu erzielenden Bandbreite gewählt. Die Querschnittsform ist auch hier nur beispielhaft gewählt, andere Querschnitte (rund, oval, eckig usw.) sind denkbar.

Die schallabweisenden Eigenschaften der in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Aufsätze lassen sich auch in die Schallschutzwand selbst integrieren. Eine derartige Schallschutzwand 10 ist in Fig. 4 dargestellt, und der obere Flächenbereich 11 der dem Schalleinfall 12 zugewandten Seite ist entsprechend den obigen Ausfüh rungen mit einer Impedanz belegt, und er ist gleich falls als innenliegende segmentierte Hohlräume mit gelochter Wandung ausgebildet. In Fig. 4 weist der obere Bereich der Schallschutzwand 10 die Form einer Halbellipse auf, es können auch andere, z. B. geneigte und zur Quelle hin gekrümmte oder überhängende Kon struktionen verwendet werden.

Die Formgebung des Schirmaufsatzes sowie die Gestal tung integraler Schirme bzw. Schallschutzwände hat einen geringen Einfluß auf die Wirkung. Die Auslegung muß lediglich genügend umschlossenes Volumen sicher stellen, damit die dargelegte Herstellung von Resona toren auch möglich ist.

Die Schallschutzwand selbst, die mit dem erfindungs gemäßen Aufsatz versehen wird, kann in bekannter Wei se ausgeführt sein und schallharte und/oder reflek tierende und/oder absorbierende Eigenschaften aufwei sen.

Claims

1. Schallschutzwand zur Schallabschattung zum Schutz gegen Lärm, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich ihrer oberen Kante ein Aufsatz (1) oder Flächenbereiche (11) zumindest an und unter der Kante vorgesehen sind, die gezielt mit einer akustischen Impedanz belegt sind, die mög lichst gering ist und gegen Null geht, wobei der Aufsatz oder die Flächenbereiche als Resonator ausgebildet sind, dessen Resonanzfrequenz der abzuschattenden Frequenz des Schalls entspricht.

2. Schallschutzwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz oder die Flächenbereiche gelochte Wandungen (3, 6) und innenliegende segmentierte Hohlräume (5, 9) auf weist bzw. aufweisen.

3. Schallschutzwand nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Aufsatz langgestreckte, nebeneinanderliegende Kanalstücke (13) aufweist, die nach oben offen sind.

4. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des dem Schalleinfall zugewandten, mit geziel ter Impedanz versehenen Aufsatzes oder Flä chenbereiches h<λ/4 beträgt.

5. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz oder der Flächenbereich einen kreisförmigen, ellipti schen, rechteckförmigen oder leicht schräg nach vorn oder nach hinten gezogenen unsymmetrischen Querschnitt aufweist.

6. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der wirksamen Frequenzbandbreite der Aufsatz oder die Flächenbereiche Mehrfachresonatoren mit ver schieden abgestimmten Impedanzen aufweist bzw. aufweisen.

7. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Kriechwellen auf der Oberfläche des Aufsatzes oder des Flächenbereiches eine Verlustimpedanz von 0<Re(Z/ρc)<0,2 vorgesehen ist und daß der Imaginärteil der Impedanz möglichst klein ist und zwischen -|Z_opt|/ρc Im {Z/ρc} < 2,5 liegt.

8. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderför mige Aufsatz eine gelochte Außenhaut (3) aus Metall oder Kunststoff und einen durch eine Mehrzahl von Zwischenwänden (4) segmentierten Hohlraum (5) aufweist, wobei Außenhaut und seg mentartige Hohlräume (5) mit einer dünnen Dämp fungsschicht versehen ist.

9. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für den zylindri schen Aufsatz eine optimale Steifeimpedanz von |Z_opt|/ρc = 0,75(b/λ)^1/3 (b = Radius) und für die anderen Formen der Aufsätze ein Wert von unge fähr 1 gewählt wird.