Akustik-Wissen

Kleines Akustik-Wissen

Kleines Glossar

Bauakustik

Die Bauakustik ist ein Teilgebiet der Bauphysik und der Akustik. Sie be-schäftigt sich mit den Auswirkungen von bauli-chen Gegebenheiten auf die Art und Weise wie sich der Schall innerhalb eines Gebäudes ausbreitet, und auch mit seiner Auswir-kung auf Außenbereiche.

Moderne Gebäude & unnatürliche Raumakustik

Gerade in der modernen Architektur, die von Weite, Transparenz und klaren Linien lebt, werden häufig akustisch ungünstige Materialien eingesetzt. So werden besonders neu errichtete Geschäftsgebäude und öffentliche Bauten mit großflächigen Glasfassaden, Betonelementen und Steinfußböden konzipiert.

Was optisch chic ist, hat jedoch nicht automatisch gute Voraus-setzungen für angenehme Lebensräume. Im Bereich der Akus-tik werden diese Materialien als „schallhart“ bezeichnet. Das be-deutet, dass sie keine oder kaum schallabsorbierende Eigen-schaften besitzen und entstandenen Schall nicht „schlucken“, und so minimieren, sondern ihn im Gegenteil sogar verstärken.

Auf diese Weise entstehen unangenehm hallende Räume und laute Geräuschkulissen. Dementsprechend liegt der Schallab-sorptionsgrad „αw“ dieser Materialien sehr niedrig, und geht nahezu gegen Null (siehe unten).

Moderne Gebäude & unnatürliche Raumakustik

Gerade in der modernen Architektur, die von Weite, Transpa-renz und klaren Linien lebt, werden häufig akustisch ungünstige Materialien eingesetzt. So werden besonders neu errichtete Geschäftsgebäude und öffentliche Bauten mit großflächigen Glasfassaden, Betonelementen und Steinfußböden konzipiert.

Frequenz

Die Frequenz ist, physika-lisch gesehen, die Anzahl der Schalldruckänderun-gen eines Tones bzw. Schallereignisses/Sekunde. Töne mit hoher Frequenz-zahl werden von uns als hoch empfunden, die mit niedriger Frequenzzahl als tief. Die Maßeinheit der Frequenz ist das „Hertz“ (kurz Hz). Wir Menschen nehmen einen Frequenz-bereich zwischen 20 Hz und 20.000 Hz wahr.

Nachhallzeit

Eine bekannte Kenngröße in der Raumakustik ist die Nachhallzeit. Diese gibt an, wie lange es dauert bis ein aufgetretenes Ge-räusch (fachlich: Schall-ereignis) unhörbar ist.
Die Nachhallzeit kann bei akustischen Raummes-sungen bestimmt, und durch gezielt gesetzte Schallabsorber, messbar reduziert werden.

Warum die Raumakustik optimieren?

Überall dort, wo Menschen leben, arbeiten und kommunizieren ist die Akustik eines Raumes ein wichtiger Faktor. Die Raum-akustik bestimmt ob wir uns in Räumen wohlfühlen und wirkt sich zudem direkt auf unsere Stimmung, Konzentrations- und Leistungsfähigkeit aus.

Sind die Wände oder Decken eines Gebäudes akustisch unvorteilhaft beschaffen, kann Schall in Innenräumen jedoch eine Reihe unangenehmer Effekte hervorrufen.

So kann z.B. eine laute Lärmkulisse aus klingelnden Telefonen, klappernden Tastaturen und Maschinengeräuschen, effektives Arbeiten unmöglich machen, oder die Verständlichkeit von Ge-sprächen in Konferenzräumen oder Restaurants erschweren.

Dies ist besonders in modernen Betongebäuden aus schallhar-ten Materialien wie Beton, Stein und Glas ein Problem. Hier kann die Raumakustik mit geeigneten Akustik-Elementen deut-lich harmonisiert werden.

Warum die Raumakustik optimieren?

Überall dort, wo Menschen leben, arbeiten und kommunizieren ist die Akustik eines Raumes ein wichtiger Faktor. Die Raum-Akustik bestimmt ob wir uns in Räumen wohlfühlen und wirkt sich zudem direkt auf unsere Stimmung, Konzentrations- und Leistungsfähigkeit aus.

Sind die Wände oder Decken eines Gebäudes akustisch unvor-teilhaft beschaffen, kann Schall in Innenräumen jedoch eine Reihe unangenehmer Effekte hervorrufen.

Schallabsorber

Als Schallabsorber wer-den Materialien bezeich-net, die die auf sie tref-fenden Schallwellen auf-nehmen und in andere Energien umwandeln.
Unterschieden werden die Schallabsorber in poröse- sowie Resonanzabsorber. Auch eine Kombination beider ist möglich.

Schalldruck

Alle Töne bzw. Schaller-eignisse lösen kleine Luft-druck-Schwankungen aus, die sich in geeigneten Umfeldern wie z.B. in der Luft oder im Wasser aus-breiten. Diese Luftdruck-Schwankungen werden Schalldruck genannt. Je stärker die Schwankun-gen sind, desto lauter ist das Geräusch.

Wie die Raumakustik verbessern?

Wie die Raumakustik verbessern?

Um die Raumakustik zu verbessern und störende Geräuschku-lissen sowie einen unangenehmen, „harten Raumklang“ zu vermeiden kann mit der richtigen Innenraumgestaltung nachgeholfen werden.

Durch den Einsatz akustisch wirksamer Schallabsorber entste-hen auch in moderner Architektur angenehme Lebensräume und Arbeitsbereiche. Mit leistungsfähigen Absorber-Elementen ist eine optimale Raumakustik oft auch mit wenigen, gezielt platzierten Absorbern zu erzielen.

Schalldruckpegel

Der Schalldruckpegel ist vielen von uns bekannt. Er wird in der Maßeinheit Dezibel (kurz dB) gemes-sen und beschreibt die Stärke eines Schallereig-nisses. Er kommt bei Lautstärkemessungen durch Mikrofone zum Einsatz. Hierbei liegt der messbare Pegelbereich zwischen knapp unter 0 dB bis ca. 150 bis 160 dB.

Für eine optimale Raumakustik ist häufig eine Kombination mehrerer schallabsorbierender Elemente erforderlich. Hier kann mit Akustikbildern oder Wandpaneelen, sowie Deckensegeln oder Akustikleuchten gearbeitet werden.

In Räumen mit sehr vielen schallharten Flächen ist der Einsatz von Schallabsorbern an gegenüberliegenden Flächen vorteilhaft. Hier bieten spezialisierter Hersteller häufig in Form, Leistung und Oberfläche aufeinander abgestimmte Einzelkom-ponenten. Die Absorber sind miteinander kombinierbar und eignen sich somit auch für die schrittweise Akustikoptimierung.

Schallwellen

Als Schallwellen werden Luftdruck-Schwankungen bezeichnet, die durch ein Schallereignis ausgelöst werden. Die Länge der Schallwellen bestimmt ihre Frequenz, die Aus-schlagshöhe der Wellen ihre Stärke. Lange Schall-wellen mit geringer Fre-quenz nehmen wir als tiefe Töne wahr, kurze Schallwellen mit hoher Frequenz als hohe Töne.

Die meisten akustisch wirksamen Elemente sind auch ohne bauliche Maßnahmen anzuwenden. Dies macht sie auch für die nachträgliche Akustikoptimierung geeignet und bei veränderten Bedürfnissen leicht anpassbar. Auf diese Weise werden Akustikabsorber auch bei veränderter Raumnutzung, Umgestaltung oder Umzug zur nach-haltigen und langfristig lohnenden Anschaffung.

Die im Handel angebotenen Akustikabsorber bestehen aus diversen akustisch effektiven Werkstoffen wie z.B. Blähglasgranulat, PET-Recycling-Fasern, Polyesterfasern, oder auch vollkommen ökologischen Materialien wie Holzwolle, Filz, Hanf oder Heu. Zudem werden immer wieder neuartige Akustik-Materialien erprobt und entwickelt.

Die meisten akustisch wirksamen Elemente sind auch ohne bauliche Maßnahmen anzuwenden. Dies macht sie auch für die nachträgliche Akustikoptimierung geeignet und bei veränderten Bedürfnissen leicht anpassbar. Auf diese Weise werden Akustik-absorber auch bei veränderter Raumnutzung, Umgestaltung oder Umzug zur nach-haltigen und langfristig lohnenden Anschaffung.

Die im Handel angebotenen Akustikabsorber bestehen aus diversen akustisch effek-tiven Werkstoffen wie z.B. Blähglasgranulat, PET-Recycling-Fasern, Polyesterfasern, oder auch vollkommen ökologischen Materialien wie Holzwolle, Filz, Hanf oder Heu. Zudem werden immer wieder neuartige Akustik-Materialien erprobt und entwickelt.

Schallspektrum

Während einzelne Töne nur aus einer Frequenz bestehen, setzen sich Geräusche wie Rauschen, Klingeln oder andere Um-gebungslaute aus vielen verschiedenen Frequen-zen zusammen. Hier gibt das Schallspektrum als Diagramm Auskunft über die Verteilung der Einzel-Frequenzen, und macht Angaben zu Schall-Druck, -Intensität und -Leistung.

Wie funktionieren Schallabsorber?

Absorbieren bedeutet „aufnehmen“, “aufsaugen” oder um-gangssprachlich “schlucken”. Im Fall der Schallabsorber werden Schallwellen, gezielt durch die spezielle Oberflächenstruktur der akustisch wirksamen Elemente absorbiert. Physikalisch gese-hen wird die Schallenergie durch Reibung der Luftmoleküle an der Oberfläche in Wärmeenergie umgewandelt.

Diesen physikalischen Effekt machen sich die schallmodulieren-den Elemente, wie Akustikbilder und -Wandpaneele, Akustik-Raumteiler oder Deckensegel zu Nutze, indem sie mit dreidi-mensionalen, schallabsorbierenden Oberflächen arbeiten.

Wie funktionieren Schallabsorber?

Auf diese Weise wird der Hall gezielt reduziert, was zu einer deutlichen, messbaren Verbesserung der Raumakustik führt. Diese wird im Ganzen angenehmer: Störgeräusche werden minimiert, Gesprochenes wird verständlicher und Musikgenuss klarer und entspannter.

Zudem sinkt der allgemeine, stets als unangenehm wahrgenommene, Lärmpegel in den betreffenden Bereichen.

Schallabsorptionsgrad

Der Schallabsorptions-grad α (Alpha) gibt an, wie groß der Anteil des insgesamt auftreffenden Schalls ist, den ein Stoff absorbiert. Ein Wert von α = 0 bedeutet, dass keine Absorption stattfindet und der Schall komplett reflektiert wird. Bei α = 0,5 werden je 50 % der Schallenergie absorbiert bzw. reflektiert. Ein Wert von α = 1 spiegelt wider, dass 100% des einfallenden Schalls auf-genommen wird.

Absorberklassen - zur Bewertung schallabsorbierender Eigenschaften

Ein Kriterium, mit dem die Leistung von akustisch wirksamen Elementen unterschie-den wird,  ist die sogenannte Absorberklasse. Diese gibt den Schallabsorbationsgrad „αw“ eines Materials an,  nach der in Europa gebräuchlichen DIN-NORM (DIN EN ISO 11654). Der Schallabsorptionsgrad ist frequenzunabhängig und wird in die Absorber-klassen „A“ bis „E“ unterteilt. Hierbei werden Absorptionsgrade von 0,15 bis 1 erfasst.

Die Absorberklassen im Einzelnen:

  • Klasse A – höchst absorbierend, mit dem Absorptionsgrad 0,9 bis 1
  • Klasse B – höchst absorbierend, mit dem Absorptionsgrad 0,8 – 0,85
  • Klasse C – hoch absorbierend, mit dem Absorptionsgrad 0,6 bis 0,75
  • Klasse D – absorbierend, mit Werten zwischen 0,3 und 0,55
  • Klasse E – gering absorbierend, mit Werten zwischen 0,15 und 0,25
  • Werte ≤ 0,10 fallen in keine Klasse und werden als reflektierend bezeichnet

Je nach Einsatzort und gewünschter Klangatmosphäre erfolgt die Auswahl der Absorber individuell. Nicht immer sind die Elemente der höchsten Absorberklasse auch die passendsten.

Neben dem Schallabsorptionsgrad αw, der in Europa angewandt wird, sind in den USA die Angaben NRC (Noise Reduction Coefficient) und SAA (Sound Absorption Average) gebräuchlich. Diese ermitteln, auf Basis unterschiedlicher Terzwerte, einen Mittelwert der den Schallabsorptionsgrad im Bereich von 200 bis 2500 Hertz abbildet.

Größere akustische Baumaßnahmen

Bei geplanten, größeren akustischen Sanierungsmaßnahmen empfiehlt es sich eine raumakustische Beratung in Anspruch zu nehmen. Diese wird von Akustikern, Architekten und versierten Bauingenieuren angeboten. Zudem bieten viele Anbieter von Akustikelementen ebenfalls die Hinzu-Buchung von Beratungen und Akustikmessungen vor Ort an.

Bei einem Akustik-Check werden Faktoren wie das Raumvolu-men, die Nutzungsart der Räume sowie die Beschaffenheit der Bausubstanz von den Fachleuten berücksichtigt.

Zudem werden mittels akustischer Messungen und Berechnungen, der allgemeine Schallpegel, die dominierenden Schallquellen und die Nachhallzeit bestimmt, sowie die individuell effektiven akustischen Maßnahmen geplant.

Die Kosten für die individuelle Schallmessung werden, im Falle der Umsetzung der vorgeschlagenen Maßnahmen, in der Regel vom ausführenden Dienstleister verrechnet. Zudem gehört eine Effektivitäts-Überprüfung der durchgeführten Maßnahmen ebenfalls zum Leistungsumfang.

Gesundheitliche Auswirkungen von Lärm

Lärm und störende Hintergrundgeräusche gehören für uns, besonders im städtischen Raum, zum Alltag. Doch auch wenn wir schon daran gewöhnt sind, dass es so gut wie niemals still ist, kann eine permanente akustische Belastung zu negativen gesundheitlichen Konsequenzen führen. Dies gilt insbesondere für unser modernes Arbeitsumfeld. Hier wird eine andauern-de Geräuschbelastung zum Stör- und Stressfaktor.

Die Folge können Müdigkeit, Konzentrationsprobleme, Schlafstörungen, verminderte Leistungsfähigkeit, Hormonstörungen bis hin zu Herzerkran-kungen und ernsthaften psychischen Erkrankungen sein. Die gesundheit-lichen Auswirkungen, die eine stetige oder größere Lärmbelastung auf den Menschen hat, sind mittlerweile gut belegt.

Kleines Akustik-Glossar

Bauakustik

Die Bauakustik ist ein Teilgebiet der Bauphysik und der Akustik. Sie be-schäftigt sich mit den Auswirkungen von bauli-chen Gegebenheiten auf die Art und Weise wie sich der Schall innerhalb eines Gebäudes ausbreitet, und auch mit seiner Auswir-kung auf Außenbereiche.

Schalldruckpegel

Der Schalldruckpegel ist vielen von uns bekannt. Er wird in der Maßeinheit Dezibel (kurz dB) gemes-sen und beschreibt die Stärke eines Schallereig-nisses. Er kommt bei Lautstärkemessungen durch Mikrofone zum Einsatz. Hierbei liegt der messbare Pegelbereich zwischen knapp unter 0 dB bis ca. 150 bis 160 dB.

Schallabsorber

Als Schallabsorber wer-den Materialien bezeich-net, die die auf sie tref-fenden Schallwellen auf-nehmen und in andere Energien umwandeln.
Unterschieden werden die Schallabsorber in poröse- sowie Resonanzabsorber. Auch eine Kombination beider ist möglich.

Frequenz

Die Frequenz ist, physika-lisch gesehen, die Anzahl der Schalldruckänderun-gen eines Tones bzw. Schallereignisses/Sekunde. Töne mit hoher Frequenz-zahl werden von uns als hoch empfunden, die mit niedriger Frequenzzahl als tief. Die Maßeinheit der Frequenz ist das „Hertz“ (kurz Hz). Wir Menschen nehmen einen Frequenz-bereich zwischen 20 Hz und 20.000 Hz wahr.

Schallabsorptionsgrad α (Alpha)

Der Schallabsorptions-grad α  gibt an, wie groß der Anteil des insgesamt auftreffenden Schalls ist, den ein Stoff absorbiert. Ein Wert von α = 0 bedeu-tet, dass keine Absorption stattfindet und der Schall komplett reflektiert wird. Bei α = 0,5 werden je 50 % der Schallenergie absor-biert bzw. reflektiert. Ein Wert von α = 1 spiegelt wider, dass 100% des einfallenden Schalls auf-genommen wird.

Schallspektrum

Während einzelne Töne nur aus einer Frequenz bestehen, setzen sich Geräusche wie Rauschen, Klingeln oder andere Um-gebungslaute aus vielen verschiedenen Frequen-zen zusammen. Hier gibt das Schallspektrum als Diagramm Auskunft über die Verteilung der Einzel-Frequenzen, und macht Angaben zu Schall-Druck, -Intensität und -Leistung.

Nachhallzeit

Eine bekannte Kenngröße in der Raumakustik ist die Nachhallzeit. Diese gibt an, wie lange es dauert bis ein aufgetretenes Ge-räusch (fachlich: Schall-ereignis) unhörbar ist.
Die Nachhallzeit kann bei akustischen Raummes-sungen bestimmt, und durch gezielt gesetzte Schallabsorber, messbar reduziert werden.

Schalldruck

Alle Töne bzw. Schaller-eignisse lösen kleine Luft-druck-Schwankungen aus, die sich in geeigneten Umfeldern wie z.B. in der Luft oder im Wasser aus-breiten. Diese Luftdruck-Schwankungen werden Schalldruck genannt. Je stärker die Schwankun-gen sind, desto lauter ist das Geräusch.

Schallwellen

Als Schallwellen werden Luftdruck-Schwankungen bezeichnet, die durch ein Schallereignis ausgelöst werden. Die Länge der Schallwellen bestimmt ihre Frequenz, die Aus-schlagshöhe der Wellen ihre Stärke. Lange Schall-wellen mit geringer Fre-quenz nehmen wir als tiefe Töne wahr, kurze Schallwellen mit hoher Frequenz als hohe Töne.
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