Grundlagen zur Raumakustik

Raumakustische Maßnahmen baulicher Art können für unterschiedlichste Räume und Nutzungsarten konzipiert und umgesetzt werden. Das Spektrum der Anwendungen erstreckt sich vom Rundfunkstudio über Kinosäle, Musical- bzw. Sprachtheater, Stadthallen, Diskotheken, Auditorien, Klassenräume in Schulen, Sporthallen und Geschäftsräume bis hin zu Mehrzweckhallen und industriellen Produktionsanlagen. Im Zeitalter der immer leistungsfähigeren Surround-Sound-Systeme für den Heimkinobereich sind auch akustisch hochwertig ausgerüstete Wohnräume für rein private Nutzung keine Seltenheit mehr.
In Abhängigkeit von der Nutzung des Raumes ergeben sich die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der zu treffenden akustischen Maßnahmen. Während in einer Produktionshalle der Metall verarbeitenden Industrie schon mit einer einzigen, optisch nicht anspruchsvollen, dafür aber hochwirksamen akustischen Maßnahme ein angenehmes akustisches Klima geschaffen werden kann, sind beispielsweise für einen Kinosaal, der gemäß Anforderungen des THX-Standards zertifiziert werden soll, sowohl akustisch als auch optisch höchst anspruchsvolle und leistungsfähige Maßnahmen erforderlich.

Optimalerweise beginnt die raumakustische Planung bereits in der Entwurfsphase eines Gebäudes, da in diesem Fall bereits Flächen für raumakustische Maßnahmen vorgesehen und im Zuge der weiteren Planung unter Berücksichtigung zum Beispiel gebäudetechnischer Aspekte vorgehalten werden können.

Bei bereits bestehenden Räumen und Gebäuden erfolgt in den meisten Fällen zunächst eine messtechnische Erfassung der vorhandenen akustischen Eigenschaften des Raumes. Anschließend erfolgt unter Berücksichtigung der vorliegenden Raumeigenschaften ein Entwurf sowie eine Anpassung der akustischen Maßnahmen an die Raumgeometrie. Hierbei ist
üblicherweise ebenfalls die optische Gestaltung des Raumes in Betracht zu ziehen.

Abbildung: Nachhallzeitverlauf in einem Büroraum

Nachhallzeit

Primär zielen raumakustische Maßnahmen in den meisten Fällen darauf ab, die Nachhallzeit in dem betreffenden Raum an die Erfordernisse, welche die Raumnutzung mit sich bringt, anzupassen. Dies gilt vor allem für Räume mit Sprach- bzw. Unterrichtsnutzung. Eine in Abhängigkeit von Raumvolumen und Nutzung des Raumes angepasste Nachhallzeit dient prinzipiell auch einer ausreichenden bis sehr guten Sprachverständlichkeit.

Bei hochwertigen und anspruchsvollen Räumen, in denen Anforderungen nicht nur an die Nachhallzeit sondern auch an die Verständlichkeit, Räumlichkeit und Klarheit gestellt werden (Räume, die beispielsweise zur Darbietung von klassischer Musik, Theater oder Tonfilmen genutzt werden sollen), ist in vielen Fällen ein deutlich höherer Aufwand bei der Auslegung der akustischen Maßnahmen erforderlich. Eine ausreichende Nachhallzeit sichert nicht zwingend eine ausreichende Schallversorgung aller Raumbereiche. Hier werden außer einer Nachhallzeitberechnung auch Pegelverteilungen, Kriterien wie Deutlichkeitsgrad, Deutlichkeitsmaß, Klarheitsmaß und andere raumakustische Kenngrößen betrachtet und optimiert. Zur Auslegung solcher Räume sind im allgemeinen akustische Berechnungen mit Hilfe von Simulationsprogrammen erforderlich. Mit Hilfe solcher Programme lassen sich auch komplexe Raumgeometrien und Oberflächenformen in hinreichender Genauigkeit nachbilden und akustische Kenngrößen in beliebigen Raumbereichen berechnen und darstellen.

Abbildung: Pegelverteilung für einen Musikpavillon bei einer Frequenz von 500 Hz

Pegelverteilung

Deutlich zu erkennen ist die Anordnung des Orchesters (rote und orangefarbene Flächen). Der Zuschauerbereich wird in Grün- und Blautönen dargestellt, hier ist ebenfalls eine Pegelabnahme von den vorderen zu den hinteren Reihen zu erkennen.

Maßnahmen und Möglichkeiten

Der Markt für raumakustische Produkte hat inzwischen diverse Systeme bzw. Systemkomponenten hervorgebracht, die in vielen Fällen auch individuell miteinander kombinierbar sind. Die Möglichkeiten erstrecken sich von einer optisch anspruchslosen einfachen Maßnahme mit hoher Wirkung (z. B. Industriebereich) bis hin zu höchst anspruchsvollen Akustik-Designelementen in Holz- oder Metalloptik für den Wohn- und Arbeitsbereich.

Da raumakustische Maßnahmen in nahezu jedem Fall in die Raumgestaltung eingreifen, gehört zu einer rechtzeitigen fachgerechten Beratung (nach Möglichkeit schon in der Entwurfsphase) auch die Erarbeitung und Abstimmung von unterschiedlichen raumakustischen Konzepten mit dem Bauherrn bzw. Betreiber. Weiterhin muss zwangsläufig eine Prüfung auf Umsetzbarkeit (in fast allen Fällen unter Hinzuziehung anderer am Bau beteiligter Gewerke und Fachplaner) und eine Bewertung der Leistungsfähigkeit erfolgen.

Ausblick

Raumakustische Maßnahmen, gleich welcher Art und Form, sind in ihrer Bedeutung und Wirkung nicht zu unterschätzen.

Eine frühzeitige Planung und der Entwurf von raumakustischen Konzepten sollte daher Bestandteil einer jeden gewissenhaft durchgeführten Planungsleistung sein. Dies gilt vor allem im Bereich öffentlicher Bauten und Zweckbauten. Raumakustische Maßnahmen können aber auch im Industriebau und im privaten Bereich erforderlich und wirkungsvoll sein. Die Hersteller von Akustikprodukten sind heute aufgrund moderner Fertigungstechniken in der Lage, auch auf spezielle Kundenwünsche individuell einzugehen und ihre Fertigung entsprechend den Bedürfnissen anzupassen. Zudem können raumakustisch wirkungsvolle Produkte aus unterschiedlichsten Materialien auch optisch ansprechend hergestellt und eingesetzt werden.

Sollte Beratungsbedarf bestehen, kontaktieren Sie uns bitte. Wir beraten Sie gerne. Referenzen zu bereits von unserem Haus durchgeführten raumakustischen Konzepten und Maßnahmen finden Sie hier.

Fachbegriffe

Nachhallzeit T60:

Die Nachhallzeit T60 eines Raumes ist definiert als der Zeitraum, in dem der Schallpegel im Raum um 60 dB (das heißt auf ein Millionstel seines ursprünglichen Schalldrucks) absinkt (s. Bild unten). Die Nachhallzeit ist frequenzabhängig, da unterschiedliche Materialien (Stein, Teppichboden, Holz etc.) den Schall unterschiedlich stark absorbieren. Für raumakustische Zwecke wird die Nachhallzeit zumeist in Oktavbändern zwischen 63 Hz / 125 Hz und 4000 Hz rechnerisch bestimmt bzw. messtechnisch ermittelt.

Pegelabfall

Deutlichkeitsgrad D50:

Das Verhältnis der im Zeitraum bis 50 ms nach dem Direktschall eintreffenden Schallenergie am Hörerort zur gesamten am Hörerort eintreffenden Schallenergie. Der Deutlichkeitsgrad ist kennzeichnend für die Silbenverständlichkeit.

Deutlichkeitsmaß C50

Das Verhältnis der im Zeitraum bis 50 ms nach dem Direktschall eintreffenden Schallenergie am Hörerort zur gesamten nach dem Zeitpunkt 50 ms am Hörerort eintreffenden Schallenergie. Das Deutlichkeitsmaß ist ebenfalls kennzeichnend für die Silbenverständlichkeit.

Klarheitsmaß C80

Das Verhältnis der im Zeitraum bis 80 ms nach dem Direktschall eintreffenden Schallenergie am Hörerort zur gesamten nach dem Zeitpunkt 80 ms am Hörerort eintreffenden Schallenergie. Das Klarheitsmaß kennzeichnet die Durchsichtigkeit, d. h. die Erkennbarkeit einzelner aufeinander folgender Töne.