geluidsabsorptie

Geluidsabsorptie is het verschijnsel dat geluidsenergie in warmte wordt omgezet. Door mee te veren vangt bijvoorbeeld schuimrubber de trillingen op. Het geluid verdwijnt dan eigenlijk in het materiaal zelf. Voorbeelden van geluidsabsorberende materialen (trillingsdemping): gordijnen, tapijt, steenwol/glaswol, stoffen stoelzittingen, gaatjesplafonds, suskasten, touw (luidsprekerbox aan een touw i.p.v. tegen de muur).

Er zijn verschillende soorten materiaal die het geluid kunnen absorberen, bijvoorbeeld:
- een poreuze laag (steenwol, textiellaag e.d.)
- een gaatjesplaat of gaatjessteen (zie bij akoestiek)
- een absorberend paneel.

Absorptie, absorptiecoëfficiënt α_w (absorptiewaarde Aw), absorptieklasse A..E en Rw
Wanneer een materiaal alle erop vallend geluid absorbeert (dus voor 100%), dan is de zogenoemde absorptiecoëfficiënt 1. 
Wanneer alle geluid weerkaatst wordt, dan is die waarde 0.
Invallend geluid op een vlak kan verdeeld worden in:
- doorgelaten geluid 
- geabsorbeerd geluid
- gereflecteerd geluid (weerkaatst).

de weg die invallend geluid (geluidsenergie) kan volgen bij een materiaal (oorspr. afb. sonus raadgevende ingenieurs):

De gewogen (geluids) absorptiecoëfficiënt α_w (Alfa-w) gaat uit van de bron: de energie die niet weerkaatst wordt gedeeld door de invallende energie. 
"Geabsorbeerd" is de som van werkelijk opgenomen én doorgelaten. De redenering hierbij is: van de bron uit gezien weet je alleen wat weerkaatst wordt, niet of het geluid werkelijk opgenomen (geabsorbeerd) wordt door het materiaal of dat het geluid wordt doorgelaten ("transmissie", "verdwenen"; dit wordt ook "geabsorbeerd" genoemd). De werkelijk door het materiaal opgenomen energie kan groot maar ook klein, afhankelijk van bijvoorbeeld het soort materiaal, de dikte en de wijze waarop het materiaal is gemonteerd. Aan de absorptiecoëfficiënt kun je dus helaas niet zien welk deel is opgenomen en welk deel is doorgelaten.
Let op: 
"Absorptie is in dit kader wat "in" het materiaal blijft (opgenomen energie) + wat door het materiaal heen gaat (doorgelaten energie). Absorptie is hier dus een nogal verwarrende term, maar bedenk dat het hier vrijwel uitsluitend gaat om een zo klein mogelijke refelectie van geluid. 
De absorptiecoëfficiënt in de voorbeeldafbeelding hierboven is 0,70 want a_w is "geabsorbeerde" energie 20+50 gedeeld door de invallende energie 100. (Het gereflecteerde deel is dan 1 - 0,70 = 0,30.)

Een bepaald materiaal heeft meer absorptiecoëfficiënten, afhankelijk van de montage en de wijze van meten. Dé absorptiecoëfficiënt als materiaal eigenschap bestaat dus eigenlijk niet. Maar de gewogen absorptiecoëfficiënt α_w wordt bepaald door een gewogen gemiddelde te bepalen van absorptiecoëfficiënten bij de frequenties 250, 500, 1000, 2000 en 4000. (Vraag is alleen bij een gewogen gemiddelde welk gewicht je aan welke frequentie meegeeft.)

De absorptiecoëfficiënt wordt ook Aw-waarde (of absorptiewaarde) genoemd. Net als α_w geeft de absorptiewaarde Aw aan welk deel van de geluidsenergie niet wordt weerkaatst, daar gaat het immers vaak om bij akoestiek.

Het gemakkelijkst is waarschijnlijk de mate van absorptie af te lezen aan de absorptieklasse. De absorptieklasse geeft in één letter de "gemiddelde" geluidsabsorptie aan van een specifiek materiaal in een specifieke vorm/toepassing.
Er zijn een vijftal klassen benoemd die afhankelijk zijn van de gewogen absorptiecoëfficiënt. Voor elke frequentie kan een materiaal een andere absorptiecoëfficiënt hebben. Daarom wordt een gemiddelde genomen per "frequentiegroep" (octaafbanden). Simpel gesteld geeft bijvoorbeeld een gewogen absorptiecoëfficiënt a_w van 0,7 een absorptieklasse C.
Onder de grafiek is een tabel opgenomen met coëficiëntwaarden en klassen.

grafiek absorptiecoëfficiënt, frequentie en absorptieklasse; klik voor groter (sonus raadgevende ingenieurs):
absorptiecoëfficiënt αw *)	absorptieklasse
0,90 en 0,95 en 1,00	A
0,80 en 0,85	B
0,60 en 0,65 en 0,70 en 0,75	C
0,30 en 0,35 en 0,40 en 0,45 en 0,50 en 0,55	D
0,15 en 0,20 en 0,25	E
0,00 en 0,05 en 0,10	niet gedefinieerd
*) de absorptiecoëfficiënt is gegeven in stappen van 0,05 en niet nauwkeuriger, vandaar de wat wonderlijke tabelwaarden (normaliter loopt bijvoorbeeld iets van 0,80 tot en met 0,89 bij een nauwkeurigheid van 2 cijfers achter de komma, maar er bestaan in dit gebied alleen maar de waarden 0,80 en 0,85)

Massa-veer: geluidsblokkade en geluidsabsorptie 
Geluid kan "geïsoleerd" worden door:
- geluidsabsorptie (geluidsgolven dempen, door mee te veren vangt het materiaal trillingen op)
- geluidsomleiding (denk aan een geluidsscherm langs de snelweg)
- geluidsblokkade (geluidsisolatie, geluid blokkeren, tegenhouden van geluid door een zware massa).

De combinatie van een zware massa en geluidsabsorptie wordt het massa-veer-systeem genoemd: 
- massa = zwaar materiaal = isolerend (dichte structuur, grote massa)
- veer = licht materiaal = absorberend (open structuur, poreus, schuim).
Een zwaar, compact materiaal houdt de geluidsgolven tegen (isoleert de golven, de golven kunnen plotseling niet verder).
Een lichte, open structuur absorbeert de geluidsgolven (de golven verdwijnen langzaam in de open cellen, elke open cel veert een beetje mee met de golven en dempt de golven een beetje).
Denk aan dik hard rubber (massa) + geluidsabsorptiemateriaal (veer) in een wand die geluid moet isoleren.
Denk aan beton + geluidsabsorptiemateriaal + beton als geluid isolerend + absorberend + isolerend in een massa-veer-massa-constructie van een bouwmuur (muur tussen twee huizen).
Zie eventueel ook bij geluidsisolatie.

Andere coëfficiënten, indices e.d.
Naast de absorptiecoëfficiënt bestaan er andere eenheden die geluidsabsorptie aangeven.
- De Rw-waarde of Sound Reduction Index (SRI), die in dB wordt aangegeven. 
- Voor bijvoorbeeld de geluidsisolatie van luchtgeluid en contactgeluid zijn er ook speciale maatstaven, o.m. ééngetalsaanduidingen DnT,A,k (voor karakteristieke isolatiewaarde luchtgeluid tussen woningen) en Ln,T,A (isolatiewaarde contactgeluid tussen woningen), beide gegeven in dB; zie bij geluidsisolatie (isolatiewaarden).
- Ook bestaat (vooral in de VS) de Noise Reduction Coefficient (NRC). Deze coëfficiënt is een eengetals waarde voor "de" geluidabsorptie van een materiaal. De NRC-waarde wordt berekend door een soort absorptiecoëfficiënt van een materiaal voor de octaafbanden van 250, 500, 1000 en 2000 Hz rekenkundig te middelen en vervolgens af te ronden naar het dichtstbijzijnde veelvoud van 0,05 met dien verstande dat naar boven wordt afgerond indien het gemiddelde precies in het midden uitkomt. Bij de NRC wordt dus niet de waarde van 4000 Hz meegenomen, maar door het rekenkundige gemiddelde is de waarde wel discreter dan bij de (gewogen) absorptiecoëfficiënt. Door die verschillen kan de NRC-waarde aanzienlijk afwijken van de gewogen absorptiecoëfficiënt α_w. De NRC wordt bepaald volgens ASTM C423-norm (niet ISO 11654).
- Nog een andere gemiddelde waarde van "absorptie" wordt gegeven door de Sound Absorption Average (SAA), die een gemiddelde geeft over het bereik van 200-2500 Hz, afgerond op het dichtstbijzijnde veelvoud van 0,01.

Akoestisch isolatiemateriaal
Afhankelijk van de toepassing wordt eeen akoestisch materiaal gekozen, bijvoorbeeld:
- bouwkundig
- woning
- industriële omgeving
- studio, hifi
- voertuigen
- boten.

Akoestisch isolatiemateriaal is is in verschillende materialen verkrijgbaar, in platen/panelen of rollen (dekens), bijvoorbeeld:
- Métisse en Eco-Coustic Cotton (beide van niet-recyclebare kleding, aangevuld met polyestervezels)
- Merfopol Whisper FR (polyethyleen LDPE met cellenstructuur)
- Heraklith Tektalan A2 (houtwolcementplaat met steenwol)
- Rocksono Solid (steenwol)
- Akotherm GG (polyesterwol)
- Flamex Basic (melamineschuim).

Sommige van die materialen zijn zowel thermisch als akoestisch isolerend, al is dat niet in gelijke mate, andere zijn meer gericht op akoestische isolatie. 
Een vergelijking met akoestische en thermische eigenschappen (van Gerard Voskuil).

In bijvoorbeeld de Akoestiekwinkel staan zeer veel akoestisch isolerende opties en toepassingen.

geluidsabsorptie soort absorberend materiaal, absorptiecoëfficiënt en frequentie (tu delft):

geluidsabsorptie door de vulling bij akoestiroof, het inwendige van de zelfdragende dakelementen (akoestiekwinkel):

textiel: métisse, thermische en akoestische isolatieplaat van gerecycled katoen (textiel), ook op rol verkrijgbaar (dubomat) en eco-coustic cotton bestaat voor 85% uit gerecyclede textiel (katoen) vezels aangevuld met polyestervezels (akoestiekwinkel):

een kleurrijk voorbeeld van het geluidsabsorberende materiaal (paneel) met honingraatmotief van model airborn van sonogamma:

Documentatie
- Geluidsisolatie en geluidsabsorptie (geluidsbrochure van Isover)
- Akoestische en thermische gegevens van Akoestische en Thermisch/Akoestische panelen (Excel-sheet van Gerard Voskuil)

- NEN-EN-ISO 11654 "Akoestiek - Geluidabsorberende materialen in gebouwen - Eengetal-aanduiding voor de geluidabsorptie" behandelt de ééngetalaanduiding met betrekking tot geluidsabsorptie.

- NEN-EN 12354 "Geluidwering in gebouwen - Berekening van de akoestische eigenschappen van gebouwen met de eigenschappen van bouwelementen". 

Met dank aan Gerard Voskuil, Sonus raadgevende ingenieurs, Naadloos Akoestisch Bouwlab en Akoestiekwinkel.

Zie ook geluid allerlei, absorptie, akoestiek, bouwakoestiek, geluidsisolatie.

Eng. acoustical absorbtion