Fachbegriffe Raumakustik

Raumakustik
Die Raumakustik beschäftigt sich mit der Schallausbreitung und dem Hörereignis innerhalb eines Raumes. Wichtige Planungsansätze sind unter Anderem die Schaffung einer guten Hörsamkeit oder die Reduzierung von Lärm.

Bauakustik
Die Bauakustik beschreibt die Schallübertragung über mehrere Räume oder Bauteile hinweg. Typische Kennwerte sind z.B. das Schalldämm-Maß die oder der Trittschalldämmung. Die Bauakustik beschäftigt sich z.B. mit Lärm von „Außen“  oder Lärmübertragung von einem Raum in den anderen.

Nachhallzeit
Die Nachhallzeit ist eine wichtige Kenngröße zur Beschreibung der raumakustischen Qualität. Sie beschreibt die Dauer (in Sekunden), die ein akustisches Signal benötigt um 60 dB abzufallen.

Oberflächen
Die Nachhallzeit ist stark von den Begrenzungs- und Oberflächen im Raum abhängig. Würde ein Sprecher im Freifeld (ohne Begrenzungsflächen) stehen, so wäre kein Nachhall vorhanden da sich Schall ohne Hindernisse unendlich weit ausbreiten kann. Oberflächen und vor allem die Begrenzungsflächen des Raumes stellen für die Schallausbreitung ein Hindernis dar. Dem auftreffenden Schall bleiben im Grunde 3 Möglichkeiten:

1. Es wird reflektiert und verbleibt im Raum (Reflexion)
2. Er gelangt durch das Bauteil (Transmission)
3. Er wird von der Begrenzungsfläche absorbiert (Schallabsorber)

Diffuses Schallfeld
Ein diffuses Schallfeld besteht dann, wenn ein Schallereignis in einem Raum

1. in jeden Bereich des Raumes gelangt.
2. von allen Bereichen des Raumes an den Empfänger gelangt.

Die Schallausbreitung, die Raumgröße und -geometrie und vor allem die Reflexion haben großen Einfluss auf das diffuse Schallfeld.

Schallabsorption
Im Gegensatz zur Reflexion verbleibt die Schallenergie nicht im Raum, sondern wird in eine andere, „nicht hörbare“ Energieform umgewandelt. Bei einem porösen Absorber ist dies die Umwandlung in Wärmeenergie.

Schallabsorptionsgrad
Jede Oberfläche verfügt über einen Schallabsorptionsgrad α. Ein hochwirksamer Schallabsorber kann einen Schallabsorptionsgrad von max. 1,0 erreichen. Dies bedeutet, dass 100% der eintreffenden Schallenergie absorbiert wird.
Schallharte Oberflächen verfügen ebenso über einen Schallabsorptionsgrad. Dieser kann bei sehr glatten Oberflächen sehr niedrig ausfallen. Glatte, massive Oberflächen verfügen üblicherweise über einen Schallabsorptionsgrad zwischen 0,01-0,1. Da diese Oberflächen jedoch oftmals in großen Flächen vorhanden sind, haben sie dennoch einen relevanten Einfluss auf die Nachhallzeit im Raum.

Besonderheit von mehrschaligen Bauteilen
Mehrschalige Bauteile verfügen über eine oder mehrere Resonanzfrequenz(en). Diese sind für die Bauakustik (Schallschutz) häufig nachteilig, bringen für die Raumakustik jedoch oftmals einen Vorteil mit sich, da sie hier als Resonanzabsorber wirken. So verfügen mehrschalige, glatte Bauteile teilweise über frequenzabhängige Schallabsorptionsgrade zwischen 0,1-0,3 (und darüber hinaus). Dies ist stark von den Materialien und vom Aufbau abhängig.

Äquivalente Schallabsorptionsfläche
Äquivalent bedeutet „gleichwertig". Die äquivalente Schallabsorptionsfläche beschreibt den Anteil der Fläche eines Bauteils in m², welcher den Schall zu 100% absorbiert.Die äquivalente Schallabsorptionsfläche errechnet sich aus der Oberfläche des Bauteils multipliziert mit dessen Schallabsorptionsgrad.

Beispiel:
Ein Teppich mit einem α (bei 1000 Hz) von 0,3 und einer Fläche von 10 m² besitzt bei einer Frequenz von 1000 Hz eine äquivalente Schallabsorptionsfläche von 3m², da: Aeq (bei 1000 Hz) = 0,3 x 10m² = 3m²

Frequenzen
Der relevante Frequenzbereich ist stark von der Nutzung des Raumes abhängig. Das gesunde Ohr eines erwachsenen Menschen hört Frequenzen zwischen 16-16.000 Hz. Unser Hörvermögen ist nicht linear. Für Räume mit raumakustischem Anspruch (mit dem Fokus auf Kommunikation und Sprache) sind in der Regel Frequenzen zwischen 100-5000 Hz relevant. Bei Räumen mit Fokus auf eine gute Hörsamkeit werden i.d.R. die Oktaven zwischen 125-4000 Hz, beim Fokus auf die Lärmreduktion i.d.R. Oktaven zwischen 250 und 4000 Hz betrachtet.

Hörsamkeit
Die Hörsamkeit definiert die Eignung eines Raumes für eine bestimmte Schalldarbietung z.B. gutes Verstehen eines Sprechers in einem Vortragsraum, Musikgenuss bei einer entsprechenden Darbietung usw.

Regelwerke
Für die Beurteilung der raumakustischen Qualität - vor allem der Nachhallzeit - existieren entsprechende Normen, Regelwerke und Richtlinien. Diese sind je nach Land unterschiedlich. In Deutschland haben vor allem folgende Regelwerke entsprechende Relevanz:

• DIN 18041:2016
• VDI 2569:2019
• ASR A 3.7:2018

Position von Absorbern
Die Position von Absorbern hat großen Einfluss auf die sich einstellende raumakustische Qualität. Geschick und Erfahrung eines Planers bzw. einer Planerin sind von großer Relevanz.

• die Schallausbreitung oder die Möglichkeit der Pegelreduktion
• die Vermeidung von Flatterechos
• Bewusste Kombination von Reflexion und Absorption für eine hohe Sprachverständlichkeit