In dieser Rubrik finden Sie unsere Artikel zur Raumakustik.
- Was ist Hall? Wie entsteht eine "Raumakustik"?
- Wie ist die Nachhallzeit definiert und wie wird sie nach ISO 3382 gemessen?
- Welche Anforderungen für die Nachhallzeit gelten nach der DIN18041.
- Raummoden. Wie entstehen Raummoden und was ist bei der Messung der Nachhallzeit für tiefe Frequenzen unter 100Hz zu beachten?
- Welche Vorteile bietet die Chirp-Methode zur Messung der Nachhallzeit? Warum benötigen wir keine grossen und schweren Lautsprecher mehr.
- Wie ist die Sprachverständlichkeit nach DIN60268-16 definiert und wie wird sie gemessen?
- STIPA ist die weit verbreiteste Methode zu Messung Sprachverständlichkeit nach DIN60268-16? Wie funktioniert die STIPA-Methode und welche Messgeräte gibt es für STIPA?
- Was ist bei Grossraumbüros zu beachten?
- Messung der Nachhallzeit Tipps und Tricks.
Allgemeine Hinweise zur Raumakustik
Die Raumakustik befasst sich mit der Art und Weise, wie Schall in einem Raum reflektiert, absorbiert und gestreut wird. Ein wichtiger Parameter in der Raumakustik ist die Nachhallzeit, die angibt, wie lange es dauert, bis der Schallpegel im Raum um 60 dB abgeklungen ist, nachdem die Schallquelle abgeschaltet wurde.
Die Nachhallzeit kann durch die Verwendung von akustischen Absorbern wie Teppichen, Vorhängen oder akustischen Paneelen reduziert werden, um eine angenehmere akustische Umgebung zu schaffen. Die Raumakustik spielt eine wichtige Rolle in vielen Bereichen wie Konzertsälen, Aufnahmestudios, Klassenzimmern und Büros, um eine optimale akustische Umgebung zu schaffen, in der der Schall klar und verständlich ist und gleichzeitig unerwünschte Nachhallzeiten minimiert werden.
Die Messvorschrift für die Nachhallzeit ISO3382
Die Internationale Organisation für Normung (ISO) hat den Standard ISO 3382 entwickelt, der ein Verfahren zur Messung der Nachhallzeit und anderer raumakustischer Parameter beschreibt. ISO 3382 definiert eine Reihe von akustischen Parametern, die die akustischen Eigenschaften eines Raums beschreiben, einschließlich Nachhallzeit, Schalldruckpegel und Sprachverständlichkeit.
Welche Empfehlungen gibt es für die Nachhhallzeit? Die DIN18041 mit Grenzwerten für die Planung
Die Norm ISO3382 ist eine reine Messvorschrift. In der ISO 3382 sind keine Grenzwerte oder Empfehlungen für die Nachhhallzeit enthalten. Solche Hinweise für die Planung finden sich z.B. in der DIN18041, die direkte Vorgaben macht, welche Nachhallzeit in welcher Art von Räumen anzustreben ist.
Sprachverständlichkeit: Ein evolutionärer Schritt zur Beurteilung der Raumakustik
Die Akustik eines Raumes wird traditionell mit Hilfe der Nachhallzeit beurteilt. Dieses Konzept ist letztlich schon 100Jahre alt. Heutzutage gibt es detaillierte Normen zur Messung der Nachhallzeit (ISO3382), leistungsfähige Messgeräte und Vorgaben bzw. Grenzwerte. Die Nachhallzeit ist aber ein physikalischer Parameter, der sich aus der Raumgeometrie und der Ausstattung (Absorption) ergibt.
Einzahlwerte
Im allgemeinen ist man bemüht die akustischen Eigenschaften eines Raumes in einen Einzahlwert zu packen. Ähnliches gibt es bei Schalldämmmaßen.
Einzahlwerte machen es uns einfacher, Räume zu vergleichen. Soweit die Theorie. Die Nachhallzeit als Einzahlwert existiert nur im ideal diffusen Schallfeld eines Hallraums. In der Praxis ändert sich die Nachhallzeit mit der Frequenz. Wir haben daher dann schon mal eine Tabelle von Nachhallzeiten. Üblicherweise ist die Nachhallzeit in jedem Frequenzband auch noch zeitabhängig. Frühe Reflektionen prägen den Raum anders als später eher diffuser Nachhall.
Wie kann man nun aus dem "Zoo" an Parametern beurteilen, ob der Raum für Sprachübertragung gut oder schlecht ist? Auch hier gibt es recht komplexe Tabellen (z.B. DIN18041). Wir sind aber vom Einzahlwert weit entfernt.
An dieser Stelle helfen die modernen Verfahren zur Messung der Sprachverständlichkeit. Diese Verfahren berechnen einen Einzahlwert: bei 0 ist keine Verständigung möglich. 1 bedeutet eine optimale Verständlichkeit.
Sprache ist für Menschen
Räume sind aber für Menschen gemacht. Es ist daher wichtig, wie wir mit unseren Ohren einen Raum wahrnehmen. Unser wichtigstes Kommunikationsmittel ist unsere Sprache. Räume sollten daher weniger nach abstrakten Größen wie der Nachhallzeit beurteilt werden, sondern wie gut ist in diesem Raum die Sprachverständlichkeit. Für Durchsagesysteme ist dies sogar sicherheitskritisch. Im Laufe der Jahrzehnte wurde das Konzept der Nachhallzeit verfeinert. EDT, T20, T30, C50 usw. Eine Anpassung an unser Gehör ist die Beurteilung in Terz bzw. Oktavbändern. Dies ist eine Annäherung an die Bark-Skala aus der Psycho-Akustik.
Insgesamt ist die Nachhallzeit mit allen Verfeinerungen nur eine grobe Annäherung an Sprachverständlichkeit. Daher wurden Verfahren zur objektiven Messung der Sprachverständlichkeit entwickelt und international standardisiert (IEC60268-16). Diese relativ komplexen Verfahren wurden Ende der 1970 Jahre entwickelt und haben sich mittlerweile etabliert und sind ein wichtiger Bestandteil der Raumakustik. Heutzutage gibt es eine Vielzahl von einfach zu bedienenden Messgeräten, mit der die Sprachverständlichkeit zuverlässig gemessen werden kann.
Wo wird die Sprachverständlichkeit gemessen?
In allen Bereichen wo Sprache im Vordergrund steht.
- Sprachalamierungsanlagen (SAA) und Elektroakustisches Notfallwarnsysteme (ENS). In solchen sicherheitskritischen Anwendungen sind Grenzwerte für die sprachverständlichkeit zwingend vorgeschrieben.
- Elektrische Lautsprecheranlage (ELA)
- Schulungsräume
- Büroräume
- Räume in den auf Abschirmung Wert gelegt wird. Das können Räume mit hoher Vertraulichkeit sein (Abhörsicherheit) oder auch Ruhe und Komfortzonen.
Wie hoch sollte die Sprachverständlichkeit (STI) sein?
Der Wertebereich der Sprachverständlichkeit liegt zwischen 0 (keine Verständigung möglich) und 1.0 (optimale Sprachverständlichkeit). In den meissten Fällen strebt man eine möglichst hohe Sprachverständlichkeit an. Für sicherheitskritische SAA und ENS ist ein Mindestwert für STI von 0.5 vorgeschrieben. Hier geht es um die Notwendigkeit der Kommunikation, weniger um angenehme Akustik. Die Sprachverständlichkeit in Konferenz oder Schulungsräumen sollte deutlich darüber liegen.
Es gibt aber auch Anwendungen, wo die Sprachverständlichkeit möglichst gering sein sollte, um Vertraulichkeit zu schaffen. Liegt der STI unterhalb von 0.3, so ist keine Verständigung über Sprache möglich.
Hinweise für Planer
Die Sprachverständlichkeit (STIPA) läßt sich heutzutage einfach messen. Man erhält damit den Ist-Zustand eines Raumes. Aus diesem Messwert möchte man jetzt Maßnahmen ableiten, welche Absorber wo eingebaut werden müssten, um eine gewünschte Ziel-Sprachverständlichkeit zu erreichen.
Solche Werkzeuge zur Simulation existieren. Diese sind aber komplex und anspruchsvoll in der Bedienung.
Bei der klassischen Nachhallzeit kann man mit einfachen Werkzeugen, basierend auf der Formel von Sabine, die Auswirkungen von Absorptionsflächen auf die Nachhallzeit simulieren. Hier kann man sehr einfach zwischen Ist und Soll variieren. Die Postionierung der Absorptionsflächen spielt auch bei der Simulation keine Rolle. Bei der Sprachverständlichkeit muss aber die räumliche Ausbreitung der Schallwellen simuliert werden. Spezialisierte Simulationswerkzeuge verwenden meist die Spiegelmethode.
