Raumakustik – Einführung

In Zahlen ausgedrückt – der Schall

 

Schallereignisse, also Geräusche, Sprache oder Musik, nehmen wir in Abhängigkeit von ihrem Schalldruckpegel als unterschiedlich laut wahr. Unsere Wahrnehmung von Geräuschen beginnt bei ca. 20 dB (tickende Uhr); eine flüsternde Unterhaltung spielt sich bei ca. 30 dB ab. Die maßgebliche Größe zur Beschreibung der Lärmbelastung eines Arbeitsplatzes ist der sogenannte Beurteilungspegel Lr, der sich aus dem gemessenen Mittelungspegel und aus Zu- bzw. Abschlägen je nach Charakteristik der Geräusche sowie deren Einwirkdauer ergibt. Erfahrungswerte besagen, dass ab einem Beurtei­lungspegel von 55 dB konzentrierte geistige Tätigkeiten nur noch eingeschränkt möglich sind. 

Pegelwerte in einem Büro sollten entsprechend möglichst unter diesem Wert liegen, um für alle Mitarbeiter angemessene Arbeitsbedingungen zu schaffen. In einer normalen Unterhaltung sind wir einem Schalldruckpegel von 60 dB ausge­setzt.

 

Ab einem Beurteilungspegel von 80 dB beginnen Richtlinien zum Schutz des Gehörs zu greifen, und jenseits der 100 dB schließlich sind bereits bei relativ kurzer Geräuscheinwirkung irreversible Schäden des Gehörs zu befürchten. Derartige Pegel treten in unmittelbarer Nähe von Presslufthämmern oder von Düsenjets, jedoch zum Teil auch in Diskotheken oder bei Rockkonzerten auf. 

Was wir wahrnehmen – nicht nur das Dezibel ist entscheidend

 

Neben dem Schalldruckpegel ist die Frequenzzusammensetzung bzw. das Spektrum des Schalls von besonderer Bedeutung. Das menschliche Gehör nimmt üblicher­weise Frequenzen zwischen ca. 20 Hz und 20.000 Hz wahr. Musik deckt diesen Bereich nahezu vollständig ab, während Sprache weitgehend auf den Frequenz­bereich zwischen 250 Hz und 2000 Hz beschränkt ist. Hier ist das menschliche Gehör besonders empfindlich.

 

Als Konsequenz daraus, dass unser Gehör bei verschiedenen Frequenzen unter­schiedlich empfindlich ist, werden raumakustische Größen wie die Nachhallzeit, der Schalldruckpegel oder auch der Schallabsorptionsgrad eines Materials grundsätzlich in Abhängigkeit von der Frequenz angegeben. Auch in einer Reihe technischer Regelwerke wird dem spezifischen Hörbereich des Menschen Rechnung getragen. Im Rahmen der Bauakustik, die sich mit Schallüber­tragungen zwischen Räumen befasst, wird der Frequenzbereich zwischen 100 Hz und 3150 Hz betrachtet. Raumakustische Empfehlungen und Hinweise beziehen sich dagegen meist auf den Frequenzbereich von 100 Hz bis 5000 Hz.

Abbildung 2: Die nach DIN 18041 empfohlene optimale Nachhallzeit für Räume unterschiedlicher Nutzungen in Abhängigkeit von der Frequenz.


Die akustische Hausnummer eines Raums: die Nachhallzeit

 

Die DIN 18041 bietet Empfehlungen für die Nachhallzeit an, die sich an der Größe und Nutzung eines Raums orientieren.  Generell werden für die Nutzungen "Unterricht und Kommunikation" die kürzesten Nachhallwerte gefordert. Zu wenig Absorption und somit ein zu langer Nachhall vermindert die Sprachverständlichkeit, was zwangsläufig durch eine Erhöhung der Sprechlautstärke kompensiert wird. Für Sprachdarbietungen eines Sprechers oder musikalische Aktivitäten werden längere Nachhallzeiten empfohlen. 

Beispiel: Ein Besprechungsraum von 250m2 sollte eine Nachhallzeit von 0,6 s aufweisen.

Der Schallabsorptionsgrad: 0 oder 1 oder irgendwo dazwischen

 

Die akustische Wirkung eines Materials (oder auch eines Gegenstandes) wird durch den Schallabsorptionsgrad beschrieben. Dieser kann Werte zwischen 0 (keine Absorption, Beispiel: eine Betonwand) und 1 (vollständige Absorption, Beispiel: Wandoberflächen in einem Tonstudio) annehmen.

Der Schallabsorptionsgrad ist in hohem Maße von der Frequenz abhängig und sollte deshalb möglichst nicht nur durch einen einzigen Wert, sondern durch eine Reihe von Werten in Abhängigkeit von der Frequenz beschrieben werden.

 

Nach den Vorgaben der DIN EN ISO 354 [12] wird der Schallabsorptionsgrad im Frequenzbereich von 100 Hz bis 5000 Hz gemessen und mit αs bezeichnet. Man erhält damit für jede Frequenz  α100,  α125, α160, ... , α4000, α5000 einen Wert für die Schallabsorption, die die in Abbildung 3 gezeigten Kurven ergeben. Jeder Schallabsorber besitzt somit durch seine Absorptionskurve eine eigene Visitenkarte.

Messen verschafft Klarheit

 

Eine Messung der Nachhallzeit kann eventuell vorliegende Mängel objektiv aufdecken und bildet so eine gute Ausgangsbasis für Optimierungsvorschläge. Anhand der Messergebnisse können detaillierte Vorschläge mit bestimmten Materialien und benötigten Flächengrößen zur optimalen Gestaltung der Raum­akustik erstellt werden. Kosten, die bei der Durchführung einer Messung entstehen, werden meistens durch die exakte Dimensionierung der Flächen wieder eingespart, d. h. es wird nicht unnötig viel eingebaut, und man gewinnt  zudem die Sicherheit, dass eine Maßnahme am Ende den erwünschten Erfolg bringt.

 

Quelle:buero-forum