Fachliche Definition

Koinzidenz bezeichnet die resonanzartige Übertragung von Schallenergie durch ein Bauteil. Sie tritt auf, wenn die Spurwellenlänge des auf das Bauteil einfallenden Schalls der Wellenlänge der freien Biegewelle entspricht, die sich im Material des Bauteils ausbreitet.

Dieses Phänomen tritt oberhalb der sogenannten Grenzfrequenz auf, die von der Biegesteifigkeit und der flächenbezogenen Masse des Materials abhängt. Im Koinzidenzbereich nimmt die akustische Impedanz des Bauteils schlagartig ab. Dies führt zu einer deutlichen Verringerung der Schalldämmung, die gegenüber dem Massegesetz bis zu 10–15 dB betragen kann.

Akustik einfach erklärt

Um die Koinzidenz zu verstehen, stellen Sie sich einen Surfer auf dem Meer vor. Damit er effektiv auf der Welle reiten kann, muss seine Geschwindigkeit der Geschwindigkeit der Welle entsprechen. Stimmen beide Werte überein (es liegt Koinzidenz vor), trägt die Energie des Wassers den Surfer mühelos.

Ähnlich verhält es sich mit Schall und einer Wand. Die Schallwelle trifft in einem bestimmten Winkel auf das Bauteil und versucht, es zu biegen. Jedes Material (Glas, Beton, Gipskarton) besitzt eine natürliche Neigung zu Wellenbewegungen (Biegewelle). Passt die Wellenlänge des Schalls in der Luft genau zu der Wellenlänge, die das jeweilige Material „bevorzugt“, leistet die Wand keinen Widerstand mehr. Anstatt den Lärm zu reflektieren, gerät sie in Schwingung und „lässt“ den Schall nahezu verlustfrei auf die andere Seite „durch“. Infolgedessen verhält sich selbst eine massive Wand bei bestimmten hohen oder brummenden Tönen so, als wäre sie gar nicht vorhanden.

Fazit

Der Koinzidenzeffekt ist ein natürlicher Gegenspieler der Schalldämmung und verursacht die charakteristischen „Einbrüche“ in den Dämmkurven einschaliger Bauteile. Um ihm entgegenzuwirken, setzen Ingenieure mehrschalige Konstruktionen oder Materialien mit hoher innerer Dämpfung ein. Auf diese Weise lässt sich die Grenzfrequenz aus dem hörbaren Bereich verschieben oder die Tiefe des Dämmungseinbruchs verringern.