Räume mit Akustikdecke

Räume mit Akustikdecke werden in der Praxis häufiger angetroffen. In diesem Räumen ist die Nachhallzeit nicht allein von der Absorption abhängig. Die schallstreuenden Objekt im Raum, die Anordnung der Absorber und die Raumform spielen eine entscheidnede Rolle. Jedoch ist der Schallpegel im Raum relativ unabhängig von diesen Eigenschaften und wird hauptsächlich von der äquivalenten Absorptionsfläche beeinflusst. Je mehr Absorption der Raum hat, je niedriger wird der Schallpegel sein.

In Räumen mit einer Akustikdecke unterscheiden wir zwei Situationen welche wir "eingeschwungener Zustand" und "halliger Zustand" nennen. Im Falle des eingeschwungenen Zustandes emittiert eine Schallquelle konstant einen Schall, so dass der Raum einen konstanten Schallpegel hat. Sogar in Räumen mit einer absorbierenden Decke ist das Schallfeld im eingeschwungenen Zustand mehr oder weniger diffus. Demnach ist es möglich, die Schallpegelreduktion nach der gleichen Vorgehensweise wie bei schallharten Räumen zu kalkulieren, wie vorab beschrieben. 

 
 

Schallfeld im eingeschwungenen Zustand des Raumes mit Akustikdecke und schallstreuenden Gegenständen im Raum. 

 

Im Fall eines halligen Raumes ist die Situation komplexer als im eingeschwungenen Zustand. Wird eine Schallquelle abgeschaltet, verschwinden die Schallfeldanteile, welche auf die Decke treffen bedeutend schneller, als die zur Decke parallel verlaufenden Anteile. Dieses Verhalten ist natürlich abhängig von dem Absorptionsvermögen der Deckenfläche.

Ist der Raum unmöbliert und haben die Wände und der Boden einen geringen Grad der Schallabsorption, so resultiert die Nachhallzeit aus den nicht-diffusen Schallanteilen (grazing soundfield) zwischen den Wänden (und dem Boden) sowie dessen Absorptionsvermögen. Das "grazing soundfield" beschreibt das Schallfeld, welches annähernd parallel zur Decke und dem Boden verläuft. Der Schallabsorptionsgrad der Decke für die nicht-diffusen Schallfeldanteile ist oft deutlich geringer als der angegebene Wert. Demnach folgert dies eine höhere Nachhallzeit als die nach der Sabin´schen Formel kalkulierte Zeit. 

 
Sound field during the sound decay process in rooms with absorbent ceilings and sound scattering objects.

Schallfeld während dem Abklingvorgang in einem Raum mir Akustikdecke. 

Ist ein Raum ausreichend möbliert, werden nicht-diffuse Schallfeldanteile abgelenkt und an die Decke geführt, wo sie absorbiert werden. Durch diesen Effekt der Schallstreuung kommt es zu einer kürzeren Nachhallzeit. In Räumen in denen die hauptsächliche Absorption durch die Decke geschieht wird der Einfluss von nicht-absorbiernden Möbeln desshalb auch häufig als angestiegene Absorption interpretiert.

Kalkulation der Nachhallzeit

Für die theoretische Kalkulation der Nachhallzeit für Räume mit Akustikdecke sind folgende Punkte zu beachten:

1. Absorptionsgrad der Decke für nicht-diffuse Schallfeldanteile.
2. Der Absorptionseinfluss von schallstreuenden- und absorbierenden Möbeln.
3. Absorptionsgrad der Wände und des Bodens.
4. Absorption der Luft

 
Reverberation curve in empty room, room with a ceiling and a room with ceiling and furniture.
Die Nachhallzeitkurve für Klassenräume:
a) leerer Raum
b) a + Akustikdecke
c) b + Regale, Schränke und andere Möbel nahe der Wände
d) c + Schülerarbeitsplätze, jeweils bestehend aus einem Stuhl und einem Tisch über die Raumfläche verteilt
 

Nachhallzeitkurve in einem Raum mit Akustikdecke.

Reverberation curve showing difference between early and late reverberation.

Der Raum beinhaltet nur einen geringen Bestand an schallstreuenden Objekten. Die Kurve zeigt einen nichtlinearen Verlauf. Die Schallenergie nimmt im ersten Teil des abklingvorgangs verhältnismäßig schnell ab und verlangsamt sich im nachfolgenden Verlauf. Der Abfall im frühen Teil der Kurve entspricht sehr gut der Kurve kalkuliert nach der Sabin´schen Formel und zeigt, dass wir direkt nach Abschalten der Schallquelle ein diffuses Schallfeld vorfinden - wie z.B. bei Räumen in "eingeschwungenem" Zustand (s.o.). Werden T20 und T30  berechnet, geschieht dies im späteren Teil des Abklingvorganges, dem nicht-diffusen Bereich.

Schallreflektionen welcher innerhalb der ersten 50 ms nach dem Direktschall bei einem Zuhörer eintreffen, tragen zu einer Verbesserung der Sprachverständlichkeit bei und werden als positives Reflektionen bezeichnet. Schall welcher später beim Zuhörer eintrifft kann die Verständlichkeit zunehmend verschlechtern. Da bei T20 und T30 nach dem Abfall von 5dB bestimmt wird, ist der Effekt der frühen Reflektionen in diesem Parametern nicht berücksichtigt. Wird nur die Nachhallzeit (T20 ,T30 ) kalkuliert und betrachtet, fehlen akustische Informationen welche speziell für die subjektive Wahrnehmung bedeutsam sind. Schalpegel und frühe Reflektionen sind in diesem Zusammenhang sehr wichtig und nicht in der Nachhallzeit enthalten. Es ist daher wichtig die Nachhallzeit durch weitere akustische Parameter zu ergänzen, welche diese Beschreibung ermöglichen (G, C50, STI). Selbst bei ähnlicher Nachhallzeit zweier Räume können die Werte dieser Beschreibungsgrößen stark voneinander abweiche, geben aber die subjektiv Empfundene Realität besser wieder.

 

 

 

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