Akustik Fachbegriffe
Quelle: Hans W. Bobran, Handbuch der Bauphysik, sowie Eigendefinitionen
Akustikelemente werden nach einem in der DIN EN 11654 festgelegten Verfahren einer der Absorberklassen A, B, C, D oder E zugeordnet, die auf dem jeweils bewerteten Schallabsorptionsgrad basiert. Dabei ist die Auswahl der Klasse abhängig von den akustischen Anforderungen an einen Raum, denn mit den Materialien der verschiedenen Absorberklassen wird die in Räumen bereits vorhandene Schallabsorption frequenzabhängig ergänzt.
Dient zur rechnerischen Ermittlung der Nachhallzeit und wird ermittelt aus der Summe der verschiedenen Oberflächen (Materialien) im Raum, multipliziert mit dem jeweiligen Schallabsorptionsgrad des betreffenden Materials.
Beschäftigt sich mit der Schallübertragung zwischen zwei Räumen oder zwischen Gebäuden und der Außenwelt.
Die zentrale Frage in der Bauakustik lautet somit:
Welcher Anteil des Schalls kommt auf der anderen Seite des betrachteten Bauteils an?
Die Bauakustik beschäftigt sich in erster Linie mit der Lärmbekämpfung im Hochbau.
Messgröße: Schalldämm-Maß (R), Bewertetes Schalldämm-Maß (Rw) Maßeinheit: Dezibel (dB)
Unterschied zwischen Bauakustik und Raumakustik (siehe Raumakustik).
Häufig benutzte Bezeichnung für akustisch wirksame Filze oder Schäume. Man unterscheidet zwischen natürlichen (Hanf, Schafwolle, Holzwolle) oder synthetischen (Mineralfaser, PE-Faser) Dämmstoffen.
Logarithmisch definierte Maßeinheit zur Angabe des Schalldruckpegels. Die für den Menschen relevante Skala reicht von 0 dB bis 140 dB.
Die Diffusität beschreibt allgemein den Grad der gleichmäßigen Verteilung (Homogenisierung) von reflektiertem Schall einer Quelle im Raum und über die Zeit.
Es wird zwischen örtlicher Diffusität und zeitlicher Diffusität unterschieden: Unter örtlicher Diffusität wird die Gleichmäßigkeit des Schalleinfalls an einem bestimmten Ort aus allen Schalleinfallsrichtungen verstanden. Eine zeitliche Diffusität bedeutet eine möglichst gleichmäßige Verteilung der reflektierten Schallsignale am Messort über die Zeit.
Die Diffusität eines Raumes beeinflusst die Klangdeutlichkeit und die Nachhallzeit.
Der Direktschall ist der Schallanteil in einem geschlossenen Raum, der bei seinem Eintreffen am Hörort oder am Messort als erstes eintrifft, ohne zwischenzeitlich Schallreflexionen erfahren zu haben. Das Einfallen der ersten Wellenfront als Direktschall ist für die Richtungsbestimmung, also die Lokalisation einer Schallquelle durch das Gehör mit unseren beiden Ohren maßgeblich (Gesetz der ersten Wellenfront, Präzedenz-Effekt). Durch das Verhältnis vom Direktschall und vom diffusen Schallanteil werden die Begriffe Direktschallfeld und diffuses Schallfeld hergeleitet.
Der Direktschall ist der Schallanteil in einem geschlossenen Raum, der bei seinem Eintreffen am Hörort oder am Messort als erstes eintrifft, ohne zwischenzeitlich Schallreflexionen erfahren zu haben. Das Einfallen der ersten Wellenfront als Direktschall ist für die Richtungsbestimmung, also die Lokalisation einer Schallquelle durch das Gehör mit unseren beiden Ohren maßgeblich (Gesetz der ersten Wellenfront, Präzedenz-Effekt). Durch das Verhältnis vom Direktschall und vom diffusen Schallanteil werden die Begriffe Direktschallfeld und diffuses Schallfeld hergeleitet.
Die Frequenz bezeichnet die Anzahl der Schwingungen je Sekunde, die bei einem Ton vorhanden sind. Je schneller die Teilchen schwingen, desto höher wird die Frequenz. Die Einheit ist Hertz (Hz).
Vollführt ein Ton 500 Schwingungen je Sekunde, besitzt er eine Frequenz von 500 Hertz (Hz). Der meschliche Hörbereich liegt zwischen etwa 20 Hz und 20000 Hz. In der Bauakustik liegt der Bereich zwischen 100 Hz und 3150 Hz. (siehe auch Oktaven und Terzen)
Man spricht von der sogenannten Hörfläche, wenn Frequenz (Tonhöhe) und Schallintensität (Pegel) im Wahrnehmungsbereich des menschlichen Gehörs liegen. Wichtige Maßangaben hierfür sind: Frequenz (Hz) und Schallpegel (dB)
Der Frequenzbereich des menschlichen Hörens liegt etwa zwischen 16 Hz und 20000 Hz (auch 20 kHz). Individuelle Unterschiede sind groß. Mit zunehmendem Alter sinkt die obere Grenze erheblich ab.
Die Hörsamkeit ist ein Oberbegriff, der die Wirkungen der akustischen Eigenschaften eines Raums für Schalldarbietungen, etwa Musik oder Sprache, am Ort des Hörenden beschreiben soll. Nach DIN 18041:2004 ist Hörsamkeit die Eignung eines Raumes für bestimmte Schalldarbietungen. Die Hörsamkeit beschreibt nicht die physikalischen Eigenschaften eines Raums, sondern die hörpsychologischen Wirkungen. Sie ist ein Gesamturteil, das aus Einzelbeobachtungen und Einzelbewertungen zu Teilaspekten der Hörsamkeit besteht. Innerhalb eines Raumes kann die Hörsamkeit örtlich variieren und individuellen Schwankungen unterworfen sein, je nach Hörvermögen, Urteilskraft, Vorerfahrungen, usw. des Beurteilenden.
Zusammengefasst versteht man darunter die Eignung eines Raumes für Schalldarbietungen.
Störende Schallereignisse werden als Lärm bezeichnet und oftmals als Belästigung empfunden.
Im Gegensatz zum Schalldruck beruht Lärm auf einer subjektiven Bewertung. Durch Lärm werden Konzentration und Aufmerksamkeit gemindert, sowie die Kommunikation gestört. Mehr Fehler und eine geringere Leistungsfähigkeit bei den Beschäftigten sind die Folge.
(benannt nach Etienne Lombard)
Der Lombard-Effekt besagt, dass bei Zunahme von Störgeräuschen um 1 dB der Sprechpegel ebenfalls um 0,5 dB ansteigt.
In lauter Umgebung erhöhen daher sprechende Personen ihre Sprachlautstärke beziehungsweise ihre Tonhöhe. Je mehr kommunizierende Personen sich in einem Raum befinden, desto höher wird der allgemeine Lärmpegel – z.B. Gaststätten oder Callcenter.
Ohne raumakustische Maßnahmen führen hohe Lärmpegel zu Müdigkeit und Motivationslosigkeit der betroffenen Personen.
Sie gibt vereinfacht ausgedrückt die Zeitdauer an, die ein Schallereignis benötigt, um unhörbar zu werden. Technisch wurde die Zeitdauer für eine Abnahme des Schalldruckpegels im Raum um 60 Dezibel als Nachhallzeit T definiert.
Die Nachhallzeit wird bei Neubauten durch Computersimulation ermittelt. Bei bestehenden Gebäuden können Bestandsmessungen wichtige Aufschlüsse über den raumakustischen Zustand liefern.
ÖNorm B 8115-3 (Schallschutz und Raumakustik im Hochbau – Raumakustik),
ÖIB – Richtlinie 5 (Schallschutz),
VOLV (Verordnung Lärm und Vibrationen, Teil II).
Die ÖNorm B 8115-3 unterscheidet bei den Anforderungen an die Nachhallzeit zwischen Räumen für Kommunikation (Klassenräume, Besprechungszimmer), Sprache (Hörsäle, Vortragsräume), Musikaufführung (Aufführungsräume, Veranstaltungssäle) und Musikproberäumen.
DIN 18041 (Hörsamkeit in kleinen bis mittelgroßen Räumen),
DIN EN ISO 11654 (Akustik – Schallabsorber für die Anwendung in Gebäuden – Bewertung der Schallabsorption),
DIN EN ISO 17624 (Akustik – Leitfaden für den Schallschutz in Büros und Arbeitsräumen durch Schallschirme, VDI-Richtlinie 2569 „Schallschutz und akustische Gestaltung im Büro“).
International gibt es keine einheitlichen Standards. Auch zwischen den Kulturen herrschen unterschiedliche Auffassungen über Akustik. Auch wurden in der jüngeren Vergangenheit vor allem in der Raumakustik zahlreiche neue Erkenntnisse – z.B. in den Bereichen Schule und Büro – gewonnen, die noch nicht in allgemein gültigen Richtlinien enthalten sind.
Umso mehr zählen die Erfahrungswerte der Raumakustiker, die hinsichtlich Nachhallzeit und Materialität aktuelles Know-how besitzen.
Wie in der Musik werden Oktaven zur Einteilung des Hörbereiches in Frequenzintervalle verwendet. Der Oktave entspricht eine Verdoppelung bzw. Halbierung der Frequenz (z.B. Sprung von 125 Hz auf 250 Hz = Oktave).
Als kleinere Frequenzintervalle sind Terzen, also 1/3-Oktaven gebräuchlich.
Beschreibt die akustischen Eigenschaften eines Raumes, wenn sich die Schallquelle innerhalb des Raumes befindet.
Die zentrale Frage in der Raumakustik lautet somit:
Mit welchen Oberflächen und den damit verbundenen Schalleigenschaften der Baumaterialien schaffe ich die optimalen Hörbedingungen im Raum bzw. wie lässt sich die Hörsamkeit von Räumen verbessern.
Messgröße: Nachhallzeit (T)
Maßeinheit: Sekunden (s)
Das Wort Reflexion wird vom lateinischen reflectere (zurückwerfen) abgeleitet. Der Vorgang darf nicht mit der Beugung und Brechung verwechselt werden. Im Allgemeinen spricht man von Reflexion, wenn eine Welle (in der Akustik eine Schallwelle) von einer Oberfläche zurückgeworfen wird. Stellt man die Wellenausbreitung durch Strahlen senkrecht zur Wellenfront dar, so gehorchen diese Strahlen dabei dem Reflexionsgesetz, d.h. der Eintrittswinkel des einfallenden Strahls ist gleich dem Austrittswinkel und die Strahlen liegen in der gleichen Einfallsebene.
In der Raum- und Bauakustik ist vor allem der Fall von Interesse, wenn Luftschallwellen auf eine Oberfläche fallen. Weicht die Impedanz der Oberfläche vom Wellenwiderstand der Luft (Schallkennimpedanz) ab, so kommt es zu mehr oder weniger starker Reflexion der Schallwelle.
Als Schallabsorption bezeichnet man den Vorgang bei dem Schallenergie in Wärmeenergie oder in Körperschallenergie umgewandelt wird.
Der Schall verliert durch Auftreffen an Raumbegrenzungsflächen, Gegenständen, Personen und bei der Ausbreitung in der Luft an Energie.
(auch: Schallschluckgrad – as, ap, aw)
Der Schallabsorptionsgrad gibt an, wie groß die absorbierende Wirkung eines Materials ist. Man unterscheidet zwischen folgenden Wert-Angaben:
as-Wert: Ist die genaueste Kennzahl für Schallabsorption, da in Terzsprüngen angegeben (Terzwert).
ap-Wert: Der Mittelwert aus jeweils 3 as-Werten ergibt den ap-Wert, welcher in Oktaven von 125 Hz – 4000 Hz
angegeben wird (Praktischer Schallabsorptionsgrad).
aw-Wert: Bildet die Absorptionsleistung des geprüften Akustikmaterials ab. Mittels des as-Wertes erfolgt die Einteilung
in Absorberklassen (Bewerteter Schallabsorptionsgrad).
Zur Feststellung des Schallabsorptionsgrades wird in der Bauakustik in erster Linie das Hallraumverfahren (d.h. Prüfung in einem genormten Hallraum) angewandt. Beispiel: Absorbiert ein Material bei 125 Hertz 50% der Schallenergie, wird hierfür der Wert as = 0,5 eingesetzt.
Der ermittelte Schallabsorptionsgrad kann jedoch nicht als Konstante gesehen werden, da die Form, Größe und Lage eines Materials wesentlichen Einfluss auf die Absorption hat.
Unter Schalldämmung versteht man die Einschränkung der Schallausbreitung durch die Raumbegrenzungsflächen (Wand, Decke, Boden).
Aufbau und Art der Dämmstoffe beeinflussen das Schalldämmmaß (R, Rw).
Beschreibt die Fähigkeit von Materialien, Schall zu absorbieren.
Gesamtheit aller Maßnahmen, welche die Schallübertragung (Luft-, Tritt- oder Körperschall) durch Schalldämmung oder Schallabsorption hindern.
Beschreibt Räume mit sehr stark bedämpften Raumbegrenzungsflächen, in denen keine Schallausbreitung stattfindet.
In der Raumakustik spricht man von “überdämpften” Räumen.
(Anm.: Auch überdämpfte Räume werden im Normalfall als akustisch unangenehm empfunden).
Schallwellen sind Schwankungen des Luftdrucks, die durch Schallereignisse ausgelöst werden. 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.
In Großraumbüros wird mittels Soundmasking versucht, den ständig schwankenden Geräuschpegel – verursacht z.B. durch technische Einrichtung oder Telefonie – mittels digitaler Geräuscheinspielung auszugleichen bzw. für die betroffenen Personen angenehmer zu gestalten.
Diese Methode findet in der klassischen Raumakustik jedoch wenig Anwendung.
(siehe auch Hörsamkeit)
Die Sprachverständlichkeit wird durch die Nachhallzeit, die Anordnung der Raumbegrenzungsflächen (z.B. nicht parallele Wände) und die Anzahl von Absorbern und Diffusoren beeinflusst.
Entsteht beim Begehen oder anderwärtiger Anregung von Gebäudedecken als Körperschall.
Die Übertragung erfolgt durch sämtliche – nicht entkoppelte Bauteile – und wird in den umliegenden Gebäudebereichen als Luftschall wahrgenommen.
Trittschallschutz und –prüfungen fallen in den Bereich der Bauakustik.
