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Acoustics
Akustik-EinführungD
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Akustik
Inhaltsverzeichnis:
1. Vorwort 3
2. EinführungindieAkustik 3
2.1. GrundlagendesSchalls 3
2.2. Bauakustikvs.Raumakustik 7
2.3. RaumakustischeGütemaße 8
2.4. FlexibleGestaltungderRaumakustik 13
3. Anwendungsbeispiele 13
Fehler,TechnischeÄnderungenundIrrtümervorbehalten.
Hallwangen:ArchitekturbüroSchmelzle&Partner Bild:Schmelzle&Partner
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Akustik
1. Vorwort
IndenletztenJahrenwurdedasThemaAkustikimmerstärkerimPlanungswesenfürWohn-undBüroräumebeachtet,wassichzumBeispielauchinderNeufassungderDIN-Norm18041(„HörsamkeitinkleinenbismittelgroßenRäumen“)ausdemJahr2004niedergeschlagenhat.AberauchdieAnforderungenandieAkustikvonTheatern,Opernhäusern,MehrzweckhallenoderGemeindezentrenändertensichindenletztenJahrzehntendeutlich.WarummussalsoderAkustikdiesegroßeAufmerksamkeitgeschenktwerden?
EinewichtigeRessourcefüreinehoheLebensqualitätwirdinderZukunftdieHöhedervorhandenenLärmemissionsein.BedingtdurchdieimmerweiterfortschreitendeVerstädterungwerdenLärmvermeidungundSchallreduktionvorallenDingenanOrtengefordert,andenenvieleMenschenaufeinenlängerenZeitraumzusammenkommen,zumBeispielanSchulenundUniversitätenmiteinergewünschtenhohenSprachverständlich-keit,inGroßraumbüros,inHotels,Kliniken,Konferenzräumen,Mehrzweck-undMessehallen.AberauchinRäumen,beidenenschonalleinausihrennutzungsspezifischenAnsprüchenbesonderesAugenmerkaufdieAkustikgelegtwurde,wiezumBeispielbeieinemKonzertsaal,TheateroderOpernhaus,ändernsichaufgrundauslastungstechnischerEntscheidungenmehrundmehrdieAnsprüche.WurdefrühereinKonzertsaalfastausschließlichfürklassischeKonzertegenutzt,findendortheuteauchverstärktPopkonzertestatt,weitwegvondemursprünglichenNutzungs-konzept.OderineinemSchauspielhausmitrelativkurzenNachhallzeitenfindenkonzertanteDarbietungenwieeinKlavierkonzertstatt.EbensowirddieBühneeinesgroßenOpernhausesfürMusicalproduktionengenutzt.InalldiesenFällensindKorrekturenanderRaumakustiknötig.
DerneueAkustikordnervonGerrietssolleineHilfestellungzurrichtigenAuswahlvonakustischwirksamenTextilienundflexiblenAkustikele-mentengebenumIhnendieMöglichkeitennäherzubringen,wieauchmanchmalrelativkostengünstigeEingriffeindieRaumakustikgroßeWirkungerzielenkönnen.
FürallehierindemAkustikordneraufgeführtenMaterialienliegenSchallgutachtenvor,zumTeilsinddieMaterialieninunterschiedlichenAbstän-denzurdahinterliegendenWandodermitbzw.ohneFaltenzugabegetestetworden.Beideshat,genausowiedasangewendeteMessverfahrenbzw.diederPrüfungzugrundeliegendeNorm,erheblichenEinflussaufdiegemessenenWerteundderenAussagekraft.
2. Einführung in die Akustik
Eine„guteAkustik“hängtvonvielenParameternundimmerauchvomVerwendungszweckdesjenigenRaumesab,derakustischoptimiertwerdensoll.UmdieakustischenEigenschafteneinesRaumeserkennenundverbessernzukönnen,mussmanalsonichtnurdiephysikalischenGrundlagenderAkustikbeachten,sondernauchdiesubjektiveWahrnehmungdesSchallsundverschiedenerakustischerPhänomeneinBetrachtziehen.
Akustik=DieLehrevomSchall
2.1. Grundlagen des Schalls
DerBegriffSchallbezeichnetdieAusbreitungkleinsterDruckschwankungenineinemelastischenMedium.IndenmeistenFällensprichtmanvonLuftschall,alsoderDruckschwankungdesatmosphärischenDrucks.DasmenschlicheGehörwandeltdieseDruckunterschiededanninelek-trischeSignaleum,dieunserGehirnweiterverarbeitenkann-wirhörenalsoetwas.ErzeugtwirdeineSchallwelleimmerdann,wenneinEreignisdieLuftpartikelinsolcherFormanregt,dasseineSchwingungentsteht.DieskannzumBeispieldurcheineMembran(Lautsprecher),eineSaite(Klavier,Geigeetc.)oderaberauchdurchdiemenschlichenStimmbändergeschehen.ManunterscheidetinderRegelfolgendeArtenvonSchallereignissen:
•Ton:eineperiodischeundsinusförmigeSchwingung(z.B.Stimmgabel)•Klang:einenicht-sinusförmigeperiodischeSchwingung(z.B.Geigenklang)•Geräusch:eineunregelmäßigeSchwingung(z.B.Sprache)•Knall:eineunregelmäßigeSchwingungmitgroßemAnfangsimpuls(z.B.Gewehrschuss)•Lärm:aufgrundderStruktur(meistLautstärke)störendes,belastendesodergesundheitsschädigendesGeräusch
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Akustik
100
120
80
60
40
20
20 100 1000
Hörschwelle
Schmerzgrenze
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Frequenz (Hz)
Scha
lldru
ckpe
gel (
dB)
10000
0
Schallkannsichimmerdannausbreiten,wenndieSchwingungdurcheinelastischesMediumtransportiertwerdenkann,wiezumBeispieldurchGase(z.B.Luft),eineFlüssigkeit(z.B.Wasser)odereinenFestkörper(z.B.Eisen).DiesichausbreitendeDruckschwankungwirdalsSchallwellebezeichnet,welchesichindenmeistenFällendreidimensionalausdehnt.InsofernkönnenSchallquelleninderRegelalsKugelquellenbetrach-tetwerden.DieSchallwellekannauchdasTrägermediumwechseln,sodasseineLuftschallwelleaneinerSteinwandzumTeilinKörperschall(SchwingungeninderWand)gewandeltwirdundsichaufderanderenSeitederWandwiederalsLuftschallwellefortsetzt.DieAusbreitungsge-schwindigkeitdesSchalls(Schallgeschwindigkeit)inverschiedenenMedienistallerdingsunterschiedlich.DieSchallgeschwindigkeitinderLuftistabhängigvonderTemperaturundbeträgtbei20°Celsius343m/s–imVergleichzurLichtgeschwindigkeitbreitetsichSchalldemnachsehrlangsamaus.DieserZusammenhanglässtsichzumBeispielbeieinemGewittererfahren,wennnämlichderBlitzdeutlichfrühervomBetrachterwahrgenommenwirdalsderdazugehörigeDonner.
Schallgeschwindigkeitc=343m/sbei20°C
DieTonhöheeinesSchallereignisseswirddurchdieFrequenzdesSchallsƒbestimmt,alsodurchdieAnzahlderSchwingungenproZeitabschnitt.DerKammertona1(StimmtonimklassischenOrchester)hatzumBeispieldieFrequenz440Hertz(Hz),wobeimitHzdieAnzahlderSchwin-gungenproSekundeangegebenwird.EineVerdopplungderTonhöhe(ErhöhungdesTonesumeineOktave)entsprichtauchderVerdopplungderFrequenz,sodasssichfürunserGehöreinlogarithmischesVerhältnisderFrequenzenergibt.
Beispiel: •OktavezwischenzweitiefenTönen(A–a): 110Hz–220Hz •OktavezwischenzweihohenTönen(a2–a3): 880Hz–1760Hz
DerUnterschiedvoneinerOktaveentsprichtalsoineinemFall110Hzundeinmal880Hz,jenachAusgangston.DasmenschlicheOhrkannFrequenzenzwischen20Hzund20.000Hzwahrnehmen,wobeidieHörfähigkeitimhohenFrequenzbereichmitdemAlterabnimmt.ZudemistdasGehörineinigenFrequenzbereichenempfindlicheralsinanderen:
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Akustik
DiewenigstenSchallquellenkönnendengesamtenFrequenzbereichabdecken.HiereineÜbersichtüberdieFrequenzbereicheunterschiedlicherInstrumente:
UnterschiedlicheFrequenzenhabenauchunterschiedlicheWellenlängen,jedochimmerdiegleicheSchallgeschwindigkeit.AlsWellenlängeλwirdderAbstandzwischenzweiphasengleichenPunktenderWellebezeichnet:
WährendbeihohenFrequenzendieWellenlängenrechtkurzsind(1.000Hz=34,3cm),könnendieWellenlängenimTiefbassbereichschnellsehrgroßeAusmaßeannehmen(50Hz=686cm).SomitkorrelierendieAbmessungenderWellenlängetieferFrequenzenmitdenAbmessungenvonRäumenundMöbeln,wasbeiderAkustikinkleinerenundmittelgroßenRäumenzueinigenSchwierigkeiten.
MännlicheStimme
Wellenlänge
Oktavbereich
FrequenzinHz
Amplitute
l
r
Violine
Gitarre
Posaune
Flügel
analogesTelefon
WeiblicheStimme
E-Bass
4186
c5c3c1C c4c2c1C
1568
587
220
82 1976
698
262
983727 2794
f4f2f1F f3f1F
1046
392
147
55 3520
a4a2a1A a3a1A2A
1319
494
175
65 2349
d4d2d1D d3d1D
880
330
123
44 3951
h4h2h1H h3h1H2H
1397
523
196
73 1760
659
247
8733 2647
e4e2e1E e3e1E
988
349
131
49 3136
g4g2g1G g3g1G
1175
440
165
62 2093
784
294
110
4131
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Akustik
DieLautstärkeeinesSchallereignisseskannanhanddesSchalldrucksermitteltwerden.DadieabsoluteGrößeverschiedenerSchalldrücke,alsodieAngabeinPascal(Pa),jedochnurwenigAussagekraftüberdietatsächlichempfundeneLautstärkehat,musseinVerhältniszummenschlichenGehörhergestelltwerden.DieuntereGrenzederLautstärkeskalabildetdieHörschwelledesMenschen,diebeietwa20µPa=0,00002Paliegt.NachobenhatdieSkalaimGrundekeinewirklicheGrenze,eskannjedochbeiSchalldrückenvon20PaundmehrzubleibendenGehörschä-denkommen.SetztmannunalsogemesseneSchalldrückeimmerindasVerhältniszurHörschwelle,soergibtsichdurcheinelogarithmischeUmrechnungdieEinheitDezibel(dB).UmderfrequenzabhängigenEmpfindlichkeitdesmenschlichenGehörsGerechtzuwerdenwirdzudemeineBewertungskurveindieSchallpegelmessungeingerechnet,dieebendieseFrequenzabhängigkeitsimulierensoll.EsentstehtdersogenanntebewerteteSchalldruckpegelmitderEinheitdB(A).
DurchdieUmrechnunginPegelkannauchleichtermitLautstärkengerechnetwerden.SoresultierteineVerdoppelungderAnzahlderSchall-quellenimmerineinerPegelerhöhungvon+3dB,eineVerdoppelungderempfundenenLautstärkeentsprichtetwa+10dB,unabhängigvondenabsolutenWerten.
Lärmquellen
ProbelaufvonDüsenflugzeugen
Gewehrschussin1mEntfernung
SCHMERZHAFT
UNERTRÄGLICH
LAUT
LEISE
STILL
GehörschädigungauchnachkurzerEinwirkungmöglich
Gehörschädigungab85db(A)amOhrdesBetroffenen
RisikoerhöhungfürHerz-/Kreislauf-erkrankungenab65dB(A)
Lern-undKonzentrationsstörrungen
Schlafstörungen
Rockkonzert,Disco
Drucklufthammer,Kreissäge
Motorrad
Autobahn,tagsüber
Hauptverkehrsstraße,tagsüber
"Zimmerlautstärke",Radio
normaleUnterhaltung
ruhigeBibliothek
tickenderWecker
Blätterrauschen
normalesAtmen
LärmwirkungdB (A)
120
130
80
100
60
30
110
70
40
90
50
20
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Akustik
2.2. Bauakustik vs. Raumakustik
BetrachtetmannundieAuswirkungenvonSchallaufdenMenschenineinemgeschlossenenRaumkannmanfolgendengrundsätzlichenUnterschiedfestmachen:
ImBereichderBauakustikbeschäftigtmansichalsounteranderemmitderFrage,wiemandenSchallvordemEindringenineinengeschlossenenRaumhindernkann,alsomitderSchalldämmung.
DieRaumakustikhingegenistdieLehrevonderAusbreitungdesSchallsinnerhalbgeschlossenerRäumeundversuchtzuerforschen,durchwelcheMittelimRauminnerendieAusbreitungdesSchallsoptimalbeeinflusstwerdenkann,oftmittelsSchalldämpfung(Absorption)undgezielterReflexionoderDiffusion.
Ursache Bereich Lösung
StörenderSchalldringtvonaußenindenRaumein Bauakustik Schalldämmung
UnangenehmeAusbreitungvonSchallinnerhalbdesRaumes Raumakustik Schalldämpfung
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Akustik
0
-60
2.3. Raumakustische Gütemaße
Nachhallzeit
DaswichtigsteMaßbeimBetrachtenderRaumakustikistdieNachhallzeit(T).MithilfedieserGrößewirddieDauerbeschrieben,indereinSchallereignisvollkommenabgeklungenist.DamanvollkommeneStillejedochaufgrunddesinfastjedemRaumvorhandenenHintergrundgeräuschpegelskaummessenkann,hatmansichdaraufverständigtdieNachhallzeitalsZeitinSekundenanzugeben,indereinSchallereignis-60dBanPegelverliert(ReverberationTime60=RT60).
IndemnuneinemessbareGrößedefiniertist,kanndieAkustikunterschiedlicherRäumemiteinanderverglichenwerden,wobeidiereineAngabederNachhallzeitkeineAussageüberdie(subjektivempfundene)QualitätdesRaumklangsbeinhaltet.DieDIN-Norm18041schlägtfolgendeNachhallzeiten(inAbhängigkeitderRaumgröße)fürunterschiedlicheNutzungsartenvor:
KontinuierlicheSchallquelle Schallabgeschaltet
NatürlicherAusklang
Schallpegel(dB)
Nachhallzeit
RT60
2,2
1,6
1,0
0,4
2,4
2,6
1,8
1,2
0,6
2,0
1,4
0,8
0,2
0,0
10 100 1000
Unterricht
Sprache
MusikSport2
Sport1
Raumvolumen in m³
Sollwert TSoll der Nachhallzeit für unterschiedliche Nutzungsarten
Nach
hallz
eit T
soll
in s
10000 100000
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Akustik
DieNachhallzeit(RT)hateinenentscheidendenEinflussaufdieWahrnehmungderRaumakustik.IstdieRTzulangempfindetmandenRaumoftalsverwaschenundundeutlich,befindetmansichineinemRaummitsehrkurzerRThatmanofteinendumpfenoderdröhnendenRaumein-druck.ZudemspieltauchimmerderVerwendungszweckeinegroßeRolle.SolleineklassischeSinfonieaufgeführtwerden,trägteineetwaslängereRTzumeindrucksvollenGesamteindruckdesgroßenOrchestersbei.StehthingegeneineRockbandaufderBühne,diemitVerstärkernundeinerPA-Anlageauftritt,sostörtdielängereNachhallzeiteher.InsofernmussdieakustischeRaumgestaltungauchimmerdemVerwendungszweckangepasstwerden.ImWesentlichenhängtdieNachhallzeitvondenFaktorenRaumvolumen,OberflächenstrukturundEinrichtungab.EsgiltfolgenderZusammenhang:
•JegrößerdasRaumvolumen,destolängeristdieNachhallzeit. •JemehrAbsorptionimRaumvorhandenist(Möbel,Vorhänge,Teppiche,absorptiveWandbelägeetc.)destokürzeristdieNachhallzeit.
Schallabsorption
UmdenNachhallineinemRaumzuverringern,könnenabsorptiveMaterialien(Textilien,offenporigeSchaumstoffeetc.)indenRaumeingebrachtwerden.DieauftreffendeSchallenergiewirdinsolchenMaterialiendurchReibungs-undBeugungseffekteinnerhalbdesMaterialsinWärmeumgewandeltundsomit„geschluckt“.Absorber,dieaufdiesemPrinzipberuhen,nenntmanStrömungsabsorber.DieEigenschaft,wieguteinMaterialdenSchallabsorbierenkann,wirdmitdemdimensionslosenWertα(Schallabsorptionsgrad)angegeben.Esgilt:
α=1:100%igerAbsorption α=0:100%igerReflexion
DieFähigkeitzurSchallabsorptionverschiedenerMaterialieniststarkfrequenzabhängig,weshalbαeigentlichalsαs(frequenzabhängigerSchallabsorptionsgrad,entwickeltvonWallaceClementSabine:AlphaSabine)angegebenwerdenmuss.DerWertαswirdfürjedesTerzbandzwischen100Hzund5.000HzangegebenundimsogenanntenHallraumgemessen.Oberhalbvon5.000HzabsorbiertsogutwiejedesMaterial,weshalbdieserFrequenzbereichfürdieAkustikaußerAchtgelassenwerdenkann.Unterhalbvon100HzistesschwierigmittelsStrömungsab-sorberdenSchallzuabsorbieren,weshalbauchhiereineAngabedesSchallabsorptionsgradesαsnichtnotwendigist.
Raumtyp Nachhallzeit (exemplarisch)
GroßeKirche 4-8 Sekunden
Konzertsaal(klassischeMusik) 1,5-2,5 Sekunden
Theater(hauptsächlicheSprache) 1-1,5 Sekunden
Konferenzraum/Großraumbüro 0,7-1,2 Sekunden
Büroraum 0,5-0,8 Sekunden
RegieraumimTonstudio 0,3-0,5 Sekunden
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Akustik
UmdieabsorptiveQualitätverschiedenerMaterialienschnellermiteinandervergleichenzukönnen,wirdofteinDurchschnittswertgebildet.HierzuwerdenimmerdreiTerzbänderzueinemOktavmittelwert(αp)zusammengeführt,umdanacheinenMittelwertdiesersechsOktavendurchAnlegenderBezugskurveausDINEN11654zuerstellen.EsresultiertderbewerteteSchallabsorptionsgradαw.AnhanddiesesMittelwerteskannnuneineKlassifizierungderAbsorptionseigenschafteinesMaterialserstelltwerden,diesogenannteSchallabsorberklasse.¹
ACHTUNG:DerAbsorptionswerthängtauchimmervomjeweiligenMessaufbauab.HateinMaterialzumBeispielbeieinemWandabstandvon100mm(AufbauG-100)einenAbsorptionswertvonαw=0,65,sokanndasgleicheMaterialbeieinemAbstandvon290mm(AufbauG-290)einenAbsorptionswertvonαw=0,75aufweisen.BeimVergleichenzweierMaterialienhinsichtlichIhrerAbsorptionswertesolltealsoimmerauchdergenaueMessaufbauverglichenwerden.
¹ UntereinemTerzbandverstehtmandenjenigenFrequenzbereich,derdasmusikalischeIntervalleinerTerzabdeckt.DreiTerzbänderergebeneinOktavband,alsogenaudie VerdopplungeinerFrequenz.BeispielamOktavband22Hz-44Hz.
Schallabsorptionsgradα
s
Schallabsorptionsgradα
SchallabsorptionsgraddesBühnenveloursASCONA570,glattgehängt,Wandabstand100mm
Frequenzf/Hz
0,8
1,0
1,2
0,6
0,4
0,2
0,0125 250 500 1000 2000 4000
Schallabsorberklasse αw-Wertebereich
A 0,90-1,00
B 0,80-0,85
C 0,60-0,75
D 0,30-0,55
E 0,15-0,25
Nichtklassifiziert 0,00-0,10
Oktavband Terzband
UntereFrequenz Mittenfrequenz ObereFrequenz UntereFrequenz Mittenfrequenz ObereFrequenz
22Hz 31,5Hz 44Hz
22,4Hz 25Hz 28,2Hz
28,2Hz 31,5Hz 35,5Hz
25,5Hz 40Hz 44,7Hz
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Akustik
DerbewerteteSchallabsorptionsgradαwistzwarweltweitsehrgeläufig,beruhtaberaufdereuropäischenNormDINENISO11654.IndenUSAverwendetmanzusätzlichnochdenNRC(NoiseReductionCoefficient)unddieGrößeSAA(SoundAbsorptionAverage),welcheebenfallsaufdenαs-Wertenberuhenaberunterschiedlichberechnetwerden.²
DerNachteilderAngabederAbsorptionsfähigkeiteinesMaterialsdurchdenαw-WertistdieVernachlässigungderfrequenzabhängigenAbsorp-tionswerte,wodurchnureinesehrgrobeBetrachtungderAbsorptionsfähigkeitmöglichist.WillmaneinegenauereAngabeüberdieakustischenEigenschaftenhinsichtlichderAbsorptionerhalten–umzumBeispieleinpassendesMaterialfürSchallschutzvorhängezusuchen–sosolltemanidealerweisediegenaueAufschlüsselungderαs-Wertebetrachten.
EsgibtabernichtnurdieMöglichkeit,mithilfevonStrömungsabsorbern(TextilienoderSchaumstoffenetc.)dieNachhallzeitzuverringer.DaStrömungsabsorberindentiefenFrequenzbereichen,indenenoftstörendeFrequenzenauftreten,nurseltenfunktionieren,müssenhierandereMittelzurAbsorptionangewandtwerden.EskommendannvorallemResonatorenundPlattenschwinger(Membranabsorber)zumEinsatz,beidefunktionierennacheinemähnlichenPrinzip.BeimResonatorwirdeinLuft-Hohlraum(durcheinRohrmitdemRaumvolumenverbunden)inseinerGrundfrequenzzumschwingenangeregt,ähnlicheinerleerenFlascheindiehineingeblasenwird.EntsprichtdieseGrundfrequenzdesResonatorsexaktderproblematischenFrequenzimRaum,sowirddieEnergiedieserSchallwelleandenResonatorunddessenschwingendeLuftsäuleabgegebenunddieStörfrequenz„verschwindet“.BeimPlattenschwingerwirdentsprechendeinefederndgelagertePlatteodereinegespannteMembran(wiezumBeispielbeimProduktAqFlex™derFirmaGerriets)angeregt,sodassdieEnergiederstörendenSchallwelleaufdieSchwingungderPlatteoderderMembranübergeht.VorteildesPlatten-oderMembranabsorbersist,dasseingrößererFrequenzbereichabgedecktwerdenkann,wohingegenderResonatornureineganzbestimmteFrequenzimRaumabsorbiert.
Äquivalente Schallabsorptionsfläche
DieäquivalenteSchallabsorptionsflächelässtsicheinfacherauchals„akustischwirksameFläche“bezeichnen.DamanbeiderraumakustischenPlanungdieNachhallzeitnichtimmerdirektimRaummessenkann,mussdieseteilweiseauchimVorfeldberechnetwerden.W.C.SabinehatgegenAnfangdes20.JahrhundertsdenZusammenhangzwischenRaumvolumen(V),dergesamtenäquivalentenAbsorptionsflächenimRaum(A)undderNachhallzeit(T)entdecktundinfolgendeFormelgebracht:
UmdiegesamteimRaumvorhandeneabsorptiveFlächezuberechnen,werdendieα-WerteallereinzelnenMaterialien(alsoFlächen)imRaumbenötigt,denndieäquivalenteSchallabsorptionsfläche(A)ergibtsichausdemProduktdesSchallabsorptionsgrades(α)desObjektesmitdessenOberfläche(S).
WillmanalsodieäquivalenteSchallabsorptionsflächeeinesFensterserrechnensomultipliziertmaneinfachdenα-WertmitderFensteroberfläche.SchwierigwirdesaberbeiObjektenmitkomplexerenOberflächenwiezumBeispieleinemSofa.HierkannmanlediglichdurcheineMessungimHallraumdieäquivalentenSchallabsorptionsflächeherausfinden,nichtaberdenSchallabsorptionsgradα.
T=0,163x
A=α∙S
VA
²WeitereInformationen:http://nrcrating.com
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Akustik
Reflexion
SchallharteMaterialienreflektierendenGroßteilderSchallenergieundwerdenmeistensbeimBauvonGebäudeneingesetzt(Beton,Metall,Glas,Fliesenetc.).JemehrschallharteOberflächenineinenRaumeingebrachtwerden,destolängeristdieNachhallzeit.Umdiesezuverkürzen,wirdmitabsorbierendenMaterialienentgegengewirkt.DamandieNachhallzeiteinesRaumesabervoralleminAufführungsstättenwieTheaternoderOpernhäusernnichtzustarkverkürzenwill,dennochaberstörendeReflexionenvermeidensollte,mussderSchallalsogezieltreflektiertodergestreutwerden.HierfürwerdensogenannteReflektoren(gezielteReflexion)oderDiffusoren(Streuung)eingesetzt,wobeiimGrundejedeunebenschallharteOberflächeeinenDiffusordarstellt.
OftwerdeninKonzert-oderOpernhäuserngezielteReflexioneneingesetzt,umdenSchallbesservomOrchestergrabenbzw.vonderBühneindenZuschauerraumzutransportieren,ohnesichzusehrimBühnenraumoderunterdemHallendachzuverlieren.HiererweisensichTextilienalshöchstflexibel,sozumBeispielderCLIVIAECHO.Dieses,denSchallreflektierende,Textilwirdaucheingesetzt,umeinebessereAkustikfürdiehinterenRängeoderähnlicheBereicheimZuschauerraumzuschaffen.
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Akustik
2.4 Flexible Gestaltung der Raumakustik
InRäumen,beidenenschonalleinausihrennutzungsspezifischenAnsprüchenbesonderesAugenmerkaufdieAkustikgelegtwurde,wiezumBeispielbeieinemKonzertsaal,TheateroderOpernhaus,ändernsichausauslastungstechnischenGründenmehrundmehrdieAnsprüche.WurdefrühereinKonzertsaalfastausschließlichfürklassischeKonzertegenutzt,findendortheuteauchverstärktPopkonzertestatt,weitwegvondemursprünglichenNutzungskonzept.OderineinemSchauspielhausmitrelativkurzenNachhallzeitenfindenkonzertanteDarbietungenwieeinKlavierkonzertstatt.EbensowirddieBühneeinesgroßenOpernhausesfürMusicalproduktionengenutzt.InalldiesenFällensindKorrekturenanderRaumakustiknötig.
Hierbeiisteine„VergrößerungdesRaumes“,alsodieVerlängerungderNachhallzeit,nurmitrelativgroßemAufwandmöglich.Ineinigenmoder-nenKonzerthäusern,wiezumBeispielimKKLLuzern,werdenHallkammernschonbeimBaudesGebäudesmitangelegt.DiesekönnenbeiBe-darfdurchriesigeBeton-SchleusengeöffnetwerdenunddemKonzertraumsomitmehrVolumen,alsoaucheinegrößereNachhallzeitverleihen.ZudemgibteseinigeneuartigeKonzepte,dieeineVerlängerungderNachhallzeitdurchelektronischeRaumsimulationmittelsLautsprecherboxenvornehmenundsodieNachhallzeitkünstlichverlängernkönnenunddabeirechtrealistischklingen.
EinfacheristeshingegendieNachhallzeitdurchdasEinbringenschallabsorbierenderMaterialienzuverkürzen.HiergehörenTextilien,wiezumBeispieldervonGerrietsentwickelteundextremeffektiveABSORBERCS,zudenflexibelstenMöglichkeiten.AberauchanpassungsfähigeMembranabsorberwiedasAqFlexSystemsindeineAlternative,umdieNachhallzeitflexibelzugestalten.
GeradeinGroßraumbüroskannessinnvollseineineflexibleMöglichkeitderSchalldämmungzuhaben,umBesprechungsräumevariabelvomrestlichenRaumabtrennenzukönnen.HierkommensehrhäufigSchallschutzvorhängezumEinsatz,wiezumBeispielunser5-oder7-lagigerSchallvorhang,dereineDämpfungvonbiszu18dB(A)möglichmacht.EinenähnlichenAufbauhabenunsereOFFICE-Schallvorhänge,mitdenenBesprechungsräumeundandereBereichemittelselektrischangetriebenerSchienensystemeelegantabgetrenntwerdenkönnen.
3. Anwendungsbeispiele
EineTechnikzurVariationderRaumakustikwirdzumBeispielinderElbphilharmonieHamburgeingesetztwerden,fürdasSchweizerArchitektur-büroHerzog&deMeuronimAuftragvonWaagner-BirovonGerrietsentwickelt.ImGroßenSaalderElbphilharmoniewerden85ausdemBodenausfahrbareAkustikbannerzurSchallabsorptioninstalliert,diedieNachhallzeitenimGroßenSaaljenachNutzungsanwendungverändern.
EineanderevonGerrietsentwickelteTechnikzurVariationderRaumakustikwirdindemvonJeanNouvelgebautenKonzerthausKopenhagenseitJahrenerfolgreicheingesetzt.EinvomJapanerYasuhisaToyotaerstelltesakustischesKonzeptermöglichteinevielseitigeNutzungdesKonzert-saalesvonklassischenKonzertenbishinzuRock-Veranstaltungen.NebendemgroßenAkustik-DeckensegelwerdenimgesamtenSaalAkustik-vorhängeausWOOLSERGE500andreidimensionalgebogenenJOKER95Schienenanlagenverfahren.
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Akustik
EinweiteresBeispielfüreinenungewöhnlichenEinsatzfürakustischwirksameTextilienistdieCajaMagicainMadrid,diealsmodernstesTenniszentrumderWeltgilt.EinTeildesKomplexesistein250mlangesGebäude,indemsichfünfKleinstadienmitje350Plätzenbefinden.DiefünfKleinstadienwerdendurchachtGerriets-SchallvorhängejeweilsmiteinerGrößevon256m²undeinemGewichtvonjeeinerTonnegetrennt.Eswerdenjeweilszwei7-lagigeVorhängeparallelanJOKER95SchienenanlagenhorizontalverfahrenundmiteinemHubmechanismusingeschlossenemZustandabgesenkt.
EineZeitlangstellteeinerderberühmtestenundexklusivstenTreffpunkteIstanbuls,derReinaClub,mitseinerhinreißendenAussichtüberdenBosporusaberaucheinerLärmbelästigungvonmehrals85db(A),einechtesÄrgernisfürdieAnwohneraufderasiatischenSeitedar.Durcheinen7-lagigenSchallvorhangvonGerrietskonntedieLautstärkeummehrals22db(A)reduziert(wieMessungendesMinisteriumsfürUmweltundForstbelegen)undderClubwiedergeöffnetwerden.
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Akustik
EinvomDesignheraußergewöhnlichesBeispielfürunserenneuenOFFICE-SchallvorhangistdieInstallationinderFachhochschuleMünster.Zwei5-lagigeGerrietsOFFICE-SchallvorhängemiteinerGrößevonje10,50x4,42MeterinKombinationmiteinerTRUMPF95SchienenanlagetrenneneinenovalenSeminarraumab.DieAußenlageistbedruckt,dieinnereLageistauseinemweißenSatinCS.
ImKonzertsaalderGuldborgsundMusikskoleinDänemarkbestanddasProblemderunterschiedlichenAnforderungenandieRaumakustik,verursachtdurchdievielseitigeVerwendungalsAufführungsortfürsowohlklassischeMusikalsauchverstärktePop-undRockmusik.DurchdieInstallationdesAqFlex-SystemskonntediesesProblembehobenwerden,dadieRaumakustiknunimkritischentieffrequentenBereichflexibelgestaltetundandiejeweiligeKonzertsituationangepasstwerdenkann.
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06 /
2014
