AKUSTIKLEHRE

Lehre vom Schall

Die Richtlinien beziehen sich auf folgende Werte:

Schalldruckpegel: Wie laut ist es?
Nachhallzeit: Wie hoch ist der Nachhall in einem Raum?
Sprachverständlichkeit: Wie einfach können Worte verstanden werden?
Schalldämmung: Wie viel Lärm wird zwischen Räumen gestoppt?

Zur Verbesserung der Akustik spielen unsere Elemente eine sehr wichtige Rolle, sie:

  • minimieren den Schalldruckpegel
  • optimieren und reduzieren die Nachhallzeit
  • verbessern die Sprachverständlichkeit
  • verbessern deutlich die Wahrnehmung
Insbesondere DIN 18041:04 defininiert eine maximale Nachhallzeit in Abhängigkeit des Raumvolumens.
- Abgestimmt auf Raumtypen und Gebäudeart.

Schalldruckpegel
Die Nachhallzeit ist von der Größe und Grundriss eines Raums abhängig. Dabei sind Positionierung, Anbringung und Qualität der schallabsorbierenden Elemente von grösster Wichtigkeit. Je höher die Schallabsorption innerhalb eines Raums, desto geringer die Nachhallzeit. Diese wird als die Zeit - in Sekunden gemessen - definiert, in der der Schalldruckpegel um 60 dB sinkt, nachdem die Lärmquelle - Rauschen - abgeschaltet wurde.

In den meisten Raumsituationen wird eine kurze Nachhallzeit akustisch als sehr angenehm empfunden. Wenn eine linear reduzierte Nachhallzeit vorhanden ist, wird Sprache am besten verstanden.

Selbstverständlich trifft dies nicht immer zu. In Konferenzräumen oder grossen Konzertsälen, kann es durch aus von Vorteil sein, wenn Nachhallzeit länger ist, um somit die Wahrnehmung zu verbessern.



Der Absorptionsgrad α gibt an, wie groß der absorbierte Anteil des gesamten einfallenden Schalls ist. α = 0 bedeutet, es findet keine Absorption statt, der gesamte einfallende Schall wird reflektiert. Bei α = 0,5 wird 50 % der Schallenergie absorbiert und 50 % reflektiert. Bei α = 1 wird der komplette einfallende Schall absorbiert, das heißt, eine Reflexion findet nicht mehr statt (Beispiel: offenes Fenster, oder idealer "schalltoter" Raum). Normalerweise liegen die Werte je nach Schallschlucksystem zwischen 0,2 und 0,8 α.

Der Wert Alpha hängt dabei vom Oberflächenmaterial und der Frequenz ab. Für die Schallempfindung in einem Raum spielt das Verhältnis von absorbierter und reflektierter Schallenergie eine ausschlaggebende Rolle. Gelegentlich werden Werte vom Schallabsorptionsgrad α größer 1, also > 100% angegeben. Dieses wird unter praxisnahen Bedingungen bestimmt und trägt der Tatsache Rechnung, dass die wirksame Fläche eines Absorbers etwas größer ist, als seine geometrische Fläche.

Vereinfacht gesagt, fließt zusätzlich zur Absorptionsleistung der gesamten Paneel-Fläche auch die der Kantenflächen in die Berechnung des Absorptionsgrades ein.

Sprachverständlichkeit zeigt auf, wie gut Sprache innerhalb eines Raums verstanden und gehört wird. Bezeichnet wird dieser Wert am häufigsten als STI ,Speech Transmission Index' oder zur schnellen Ubermittlung des Index auch "Rapid Speech Intelligibility Transmission Index". So wird die Sprachverständlichkeit auf einer Skala von 0 bis 1 bezeichnet.

In einem Klassenzimmer sollte der Grad der Sprachverständlichkeit beispielsweise möglichst über 0,6 liegen.

STI Skala


STI Skala

Schalldämmung wird in dB gemessen.

Schalldämmung bezeichnet man den Vorgang, die Ausbreitung von Luft- oder Körperschall in einem zuvor definierten Ausmaß zu hemmen. Sie ist eine Maßnahme zur akustischen Trennung von Räumen, gegen nicht erwünschten Schall von benachbarten Räumen oder von Aussen.

Sie ist Grundlage der Bauakustik und wird durch das Schalldämmmaß R in dB gekennzeichnet. Die Berechnung der Schalldämmung berüchsichtigt alle Teile eines Gebäudes bzw. Raumes. Wände, Decke, Boden dabei sind auch Nebenwege und Verbindungen zu berücksichtigen, die die Durchdringung des Schalls verhindern.

Eine typische Thematik der Bauakustik ist die Trittschalldämmung. Trittschall entsteht ursächlich durch Körperschall wie z.B. Schritte, Umstellen von Möbeln, Klopfen usw., der seinerseits Wände oder Decken zur Abstrahlung von Luftschall anregt. Dagegen ist die Schalldämpfung oder die Schallabsorption (wie viel Schallenergie in Wärme umgewandelt wird) eine typische Fragestellung der Raumakustik.

Auf welche Arten kann der Schall in benachbarte Räume gelangen:

Schalldämmung


  • Direktschall - Durch Transmission von Baukörpern

  • Längsschall - Über Nebenwege wie Kabelkanäle oder abgehängte Decken

  • Umgebungsschall - Über Umwege wie Flure und Gänge

  • Trittschall - Durch Schritte, Umstellen von Möbeln, fallende Gegenstände also eine direkte Berühung z. B. mit dem Fussboden





Schallwellen

Schwankungen des Luftdrucks, die durch Schallereignisse ausgelöst werden, werden Schallwellen genannt. Die Länge der Schallwellen definiert die Frequenz, die Höhe der Schallwellen den Pegel.
-Lange Schallwellen haben eine geringe Frequenz und werden als tiefe Töne wahrgenommen.
-Kurze Schallwellen haben eine hohe Frequenz und werden als hohe Töne wahrgenommen.

Beispiel:

Eine 100 Hz-Welle hat in der Luft eine Ausdehnung von 3,40 Metern,
eine 5000 Hz-Welle eine Ausdehnung von ca. 7 Zentimetern.

Behörden zum Thema Akustik?

Das gute Akustik für die Gesundheit und Leistungsfähigkeit wichtig ist, wurde bereits mehrfach wissenschaftlich belegt. Dazu werden von Fachverbänden regelmäßig bewährte Verfahren über Akustik in Räumen veröffentlich, und die Anzahl der Regelwerke an denen sich Architekten und Akustiker orientieren können nehmen zu. Somit wird es deutlich vereinfacht, von Anfang an alle Faktoren aufeinander abzustimmen um die optimale Akustik zu gewährleisten.

Welchen Beitrag leisten Behörden zum Thema Akustik?


Es ist wissenschaftlich belegt, dass Akustik für die menschliche Gesundheit und Leistungsfähigkeit äußerst wichtig ist, so nimmt die Anzahl akustischer Regelwerke zu und Fachverbände veröffentlichen zunehmend bewährte Verfahren über Akustik in öffentlichen und privaten Räumen. Somit ist gute Akustik nicht länger dem Schicksal überlassen, sondern nach diesen Darstellungen können Architekten und Akustiker einen aktiven Beitrag leisten. Werden alle Faktoren von vorne herein aufeinander abgestimmt und alle Parameter dabei berücksichtigt, kann eine optimale Akustik erreicht werden.

Wir haben hier für Sie ein paar Dokumentationen zum Download bereitgestellt.