Inhaltsregister |
26.00 bis vor 27.00
26.1 Schallabsorption |
Die auf ein Bauteil auftreffende Schallenergie wird z.T. reflektiert (Schallreflexion), z.T. transmittiert (Schalltransmission) und z.T. im Bauteil in Wärme umgewandelt (Schalldissipation). Die Summe aus transmittiertem und dissipatiertem Anteil wird als absorbierte Schallenergie (Schallabsorption) bezeichnet.
![]() |
![]() |
Zeichen
|
Größe | SI-Einheit | |||
Ie = Ie(f)
|
auftreffende Schallintensität |
W/m2
|
|||
Ir = Ir(f)
|
reflektierte Schallintensität |
W/m2
|
|||
Id = Id(f)
|
dissipatierte Schallintensität [1] |
W/m2
|
|||
It = It(f)
|
transmittierte Schallintensität |
W/m2
|
|||
Ia = Ia(f)
|
absorbierte
Schallintensität ![]() |
W/m2
|
|||
r = r(f)
|
|
-
|
|||
d = d(f)
|
|
-
|
|||
t = t(f)
|
|
-
|
|||
a = a(f)
|
|
-
|
|||
Schallabsorptionsgrad
Der Schallabsorptionsgrad a beschreibt das Absorptionsvermögen eines Materials. Er gibt das Verhältnis der von dem Material absorbierten Schallenergie zur auftreffenden Schallenergie an. a ist frequenzabhängig.
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Zeichen
|
Größe |
SI-Einheit
|
a = a(f)
|
Schallabsorptionsgrad |
-
|
Ia = Ia(f)
|
absorbierte
Schallintensität![]() |
W/m2
|
Ir = Ir(f)
|
reflektierte Schallintensität |
W/m2
|
Ie = Ie(f)
|
auftreffende Schallintensität |
W/m2
|
r = r(f)
|
Reflexionsgrad |
-
|
Die Nachhallzeit T ist die Zeit in Sekunden, in der nach Abschalten einer Schallquelle
der Schallpegel um 60 dB abfällt, d.h., in der sich die Schallenergie auf 1/1000000stel
der Schallenergie vor Abschalten der Schallquelle verringert. Die Nachhallzeit
T ist frequenzabhängig.
Ermittlung der Nachhallzeit T
Raumart |
m3 |
|
Quelle |
Unterrichtsräume |
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|
Allgemeine Schulbaurichtlinien für das Land Baden-Württemberg bzw. DIN 18031 |
|
|
||
|
|
||
Musikräume |
|
|
|
|
|
||
|
|
||
Turnhallen |
Fläche 15 m x 27 m
|
|
DIN 18032 Teil 1 |
Sitzungssäle, Verwaltungsraume und dergleichen |
|
|
DIN 18041 |
|
|
||
|
|
||
|
|
Wesentliches Kriterium für die Akustik von Räumen ist, neben einer möglichst schallstreuenden Raumform, die Nachhallzeit. Für verschiedene Nutzungen von Räumen (Sprache, klassische Musik, Kammermusik, Konzert, Schauspiel, Oper usw.) werden frequenzabhängige bzw. in Abhängigkeit des Raumvolumens optimale Nachhallzeiten angegeben. Hierbei handelt es sich um einen Toleranzbereich, in dem die Nachhallzeit zur Erzielung eines akustisch guten Raumklimas liegen sollte. Nachdem die Nachhallzeit nur für eine bestimmte Nutzung (Vortrag, Sprechtheater, Kirchenmusik, Kammermusik, Konzert, u.ä.) optimiert werden kann, werden in den beiden folgenden Diagrammen (in Anlehnung an [17]) für die verschiedenen Nutzungen und in Abhängigkeit des Raumvolumens Richtwerte für optimale Nachhallzeiten angegeben. Mit der optimalen Nachhallzeit TSoll,500Hz bei 500 Hz und den Verhältniswerten TSoll/TSoll,500Hz lassen sich optimale Nachhallzeiten TSoll für verschiedene Frequenzen ermitteln. | ![]() ![]() |
Raumfunktion |
|
|
Sprache | Kabarett |
|
Schauspiel |
|
|
Vortrag |
|
|
Musik | Kammermusik |
|
Oper |
|
|
Konzert |
|
|
Orgelmusik |
|
Unter der äquivalenten Schallabsorptionsfläche A versteht man eine virtuelle Fläche mit dem Absorptionsgrad a = 1, die die gleiche Schallabsorption aufweist wie die Begrenzungsflächen des Raumes und der im Raum befindlichen Gegenstände. Die äquivalente Schallabsorptionsfläche A ist frequenzabhängig. | ![]() |
![]() |
Zeichen
|
Größe |
SI-Einheit
|
A = A(f)
|
äquivalente Schallabsorptionsfläche |
m2
|
ai = ai(f)
|
Absorptionsgrad der Teilfläche i |
-
|
Si
|
Teilfläche i |
m2
|
nj
|
Anzahl der Gegenstände oder Personen |
-
|
Aj = Aj(f)
|
Schallabsorptionsfläche der Gegenstände oder Personen |
m2
|
f
|
Frequenz |
Hz
|
![]() |
[6] |
Zeichen | Größe | SI-Einheit |
A = A(f)
|
äquivalente Schallabsorptionsfläche des Raumes |
m2
|
V
|
Raumvolumen |
m3
|
T = T(f)
|
Nachhallzeit |
s
|
Der Einfluß der Luftabsorption kann näherungsweise durch (
) berücksichtigt werden. Dabei handelt es sich bei a
L um einen frequenzabhängigen
Dämpfungskoeffizienten und bei V um das Raumvolumen in m3.
![]() |
Die Luftabsorption wird jedoch i.d.R. vernachlässigt. Einen nennenswerten
Einfluß auf die Nachhallzeit hat die Luftabsorption insbesondere bei großen
Räumen (V groß) und bei hohen Frequenzen (aL groß). Wie aus der folgenden Tabelle
für den Dämpfungskoeffizienten aL hervorgeht, nimmt aL mit der Frequenz zu.
Tabelle 3: Dämpfungskoeffizient aL für Luftabsorption[32]
fm,OktavHz
|
aL m-1
|
63
|
0,270.10-4
|
125
|
0,345.10-4
|
250
|
0,805.10-4
|
500
|
1,840.10-4
|
1000
|
4,600.10-4
|
2000
|
11,150.10-4
|
4000
|
31,700.10-4
|
8000
|
86,300.10-4
|
Die Erhöhung der Schallabsorption in einem Raum führt zu einer Minderung des Schallpegels im Raum. Die Schallpegelminderung läßt sich aus der äquivalenten Schallabsorptionsfläche vor und nach der Maßnahme berechnen. Die Maßnahmen sind frequenzabhängig. [7], [8]
![]() |
![]() |
Zeichen
|
Größe |
SI-Einheit
|
DL = DL(f)
|
Pegelminderung durch Schallschluckung |
dB
|
Avorher = Avorher(f)
|
äquivalente Schallabsorptionsfläche vor der Maßnahme |
m2
|
Anachher = Anachher(f)
|
äquivalente Schallabsorptionsfläche nach der Maßnahme |
m2
|
Tvorher = Tvorher(f)
|
Nachhallzeit vor der Maßnahme |
s
|
Tnachher = Tnachher(f)
|
Nachhallzeit nach der Maßnahme |
s
|
DA = DA(f)
|
zusätzliche äquivalente SchallabsorptionsflächeDA = Anachher - Avorher |
m2
|
Die Pegelminderung stellt sich nur im diffusen
Schallfeld ein. Innerhalb des Hallradius - d.h. in unmittelbarer Nähe von einer
Schallquelle - überwiegt der Direktschallanteil. Dieser wird durch die beschriebene
zusätzliche Absorptionsfläche nicht reduziert. Die zusätzliche Absorption führt
zu einer Vergrößerung der Reichweite des Direktschallfeldes; der Hallradius
rH wird mit zusätzlicher Absorption im Raum größer (
Hallradius rH). Die durch die zusätzliche
Absorptionsfläche bewirkte Verringerung der reflektierten Schallanteile macht
sich als Pegelminderung
im diffusen Schallfeld,
also außerhalb des Hallradius, bemerkbar.
Stellt man DA als Funktion von DL dar, ![]() so zeigt sich, daß in Räumen mit einem niedrigen Avorher schon eine geringe zusätzliche Absorptionsfläche erhebliche Pegelminderungen bewirken. In Räumen mit hohem Avorher sind z.T. erheblich größere zusätzliche Absorptionsflächen erforderlich, um den Schallpegel zu mindern. |
![]() |
Die raumakustischen Eigenschaften eines Raumes können durch die Anordnung von Absorbern und Resonatoren gezielt verändert werden. Dabei muß zwischen
- porösen Absorbern
- Resonanzschluckern (Resonatoren)
unterschieden werden. Auch Kombinationen der beiden Systeme sind möglich.
Als poröse Absorber [9] werden Bauelemente bezeichnet, die eine offenporige Oberfläche aufweisen. Die Wirkung von porösen Absorbern beruht darauf, daß die auftreffenden Schallwellen in die Poren und Kanäle des Absorbers eindringen und die Luft in den Poren hin und her schwingen lassen. Reibung und Strömungswiderstand in den Poren führen zu einer Umwandlung der Schallenergie in Wärme. Die größte Schallabsorption tritt dann auf, wenn der poröse Absorber (Schallschlucker) im Schnellemaximum [10] der Schallwelle liegt. Dies entspricht einem Abstand von l/4 vor der reflektierenden Wand.
Poröse Absorber weisen Dämpfungsmaxima bei den Frequenzen
![]() |
![]() |
auf (n = 1, 2, 3, ..., n). Für n = 1 ergibt sich die niedrigste Frequenz, für die ein Dämpfungsmaximum auftritt:
![]() |
Zeichen | Größe | SI-Einheit |
f1
|
Frequenz des ersten Dämpfungsmaximums |
Hz
|
c
|
Schallgeschwindigkeit |
m/s
|
l
|
Wellenlänge |
m
|
a
|
Abstand zwischen Wandoberfläche und Systemmitte des porösen Absorbers |
m
|
Veränderungen des Wandabstandes des porösen Absorbers führen zu einer Verschiebung des Maximums im Verlauf des Absorptionsgrades zu tieferen Frequenzen. Im folgenden werden diese Zusammenhänge prinziphaft dargestellt. ![]() |
![]() |
Als Plattenresonator [11] bezeichnet man eine biegeweiche Platte, die mit Abstand vor der Wand angeordnet ist. Ein Plattenresonator ist ein selektives Feder-Masse-System, das durch die auftreffenden Schallwellen zur Schwingung angeregt wird. Die Wirkung des Plattenresonators ist schmalbandig und beruht darauf, daß bei Schwingern erhöhte innere Verluste auftreten. Der Wirkungsschwerpunkt des Plattenresonators liegt im Bereich seiner Resonanzfrequenz f0.
![]() ![]() |
|
Veränderungen der Flächenmasse der biegeweichen Platte oder der Steifigkeit der Zwischenschicht führen zu einer Verschiebung des Maximums im Verlauf des Absorptionsgrades. Ein Hinterlegen der biegeweichen Platte mit Faserdämmstoffen führt i.d.R. zu einem Abflachen des Kurvenverlaufs und einer Verschiebung des Maximums zu tieferen Frequenzen. Im folgenden werden diese Zusammenhänge dargestellt.
Als Helmholtzresonator [12] bezeichnet man eine Lochplatte, die mit Abstand vor der Wand angeordnet ist. Ein Helmholtzresonator ist, wie der Plattenresonator, ein selektives Feder-Masse-System, das durch die auftreffenden Schallwellen zur Schwingung angeregt wird. Die Wirkung des Helmholtzresonators ist schmalbandig und beruht darauf, daß bei Schwingern erhöhte innere Verluste auftreten. Der Luftpfropfen in den Löchern wird durch die auftreffenden Schallwellen zum Mitschwingen angeregt. Das dahinterliegende Luftvolumen wirkt in dem Feder-Masse-System als Feder. Wie beim Plattenresonator ist die Wirkung des Helmholtzresonators im Resonanzfall am größten.
Lochresonator |
![]() |
Schlitzresonatoren (nach [3]) (Schlitzplatten oder Paneele) |
![]() |
Zeichen
|
Größe |
SI-Einheit
|
f0
|
Resonanzfrequenz |
Hz
|
c
|
Schallgeschwindigkeit |
m/s
|
A1
|
Lochfläche |
m2
|
![]() |
korrigierte
Plattendicke ![]() |
m
|
A2
|
Gesamtfläche |
m2
|
l2
|
Schalenabstand |
m
|
V2
|
Luftvolumen
hinter der Abdeckung ![]() |
m3
|
z
|
Lochanteilz = A1/A2 |
-
|
l1
|
Plattendicke |
m
|
d1
|
Lochdurchmesser |
m
|
b1
|
Schlitzbreite |
m
|
b2
|
Paneelbreite plus Schlitzbreite |
m
|
h
|
Schlitzanteil h = b1/b2 |
-
|
Ein Hinterlegen des Helmholtzresonators mit Faserdämmstoffen führt zu einem Abflachen der Absorptionskurve und einer Verschiebung des Maximums zu tieferen Frequenzen. Veränderungen des Lochanteils, des Schalenabstandes oder der Plattendicke führen zu einer Verschiebung des Maximums im Verlauf des Absorptionsgrades. Im folgenden werden diese Zusammenhänge dargestellt.
Schallabsorptionsgrad aS | ||||||
Frequenz | ||||||
![]() |
125 Hz | 250 Hz | 500 Hz | 1000 Hz | 2000 Hz | 4000 Hz |
Mineralische Oberflächen | ||||||
Kalkzementputz (rauh) | 0,03 | 0,03 | 0,04 | 0,04 | 0,05 | 0,06 |
Sichtbeton | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,03 |
Akustikputz (d = 12 mm) | 0,04 | 0,15 | 0,26 | 0,41 | 0,69 | 0,89 |
Nichttextile Fußböden | ||||||
PVC, Linoleum | 0,01 | 0,01 | 0,02 | 0,02 | 0,03 | 0,03 |
Parkett, versiegelt | 0,02 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,05 |
Parkett, unversiegelt | 0,04 | 0,04 | 0,06 | 0,12 | 0,14 | 0,17 |
Textile Fußbodenbeläge | ||||||
Nadelfilz (d = 4 - 6 mm) | 0,03 | 0,03 | 0,07 | 0,13 | 0,25 | 0,45 |
Velour (d = 7 - 8 mm) | 0,03 | 0,04 | 0,10 | 0,25 | 0,45 | 0,55 |
Abgehängte Unterdecken | ||||||
Gipskartonplatten, ungelocht | 0,25 | 0,12 | 0,10 | 0,05 | 0,05 | 0,10 |
Mineralfaserplatten raumseits mit Farbschicht, Oberfläche mit kleinen Löchern, 200 mm Deckenabstand | 0,40 | 0,45 | 0,60 | 0,65 | 0,85 | 0,85 |
Holzspanplatten, 10 - 12 mm, 300 mm Deckenabstand | 0,42 | 0,28 | 0,49 | 0,78 | 0,58 | 0,62 |
Lochblechplatten, Lochung 20%, mit Mineralwolle (30 mm) belegt, 300 mm Deckenabstand |
0,41 | 0,54 | 0,56 | 0,64 | 0,69 | 0,64 |
Fenster, Türen | ||||||
Fenster, geschlossen | 0,10 | 0,15 | 0,10 | 0,05 | 0,03 | 0,02 |
Tür, Sperrholz, lackiert | 0,12 | 0,10 | 0,08 | 0,05 | 0,05 | 0,05 |
Verkleidungen | ||||||
Verbretterung (d = 18 - 22 mm), auf Lattung, 5% offene Fugen, mit Mineralwolle (30 mm) hinterlegt | 0,40 | 0,80 | 0,40 | 0,30 | 0,20 | 0,20 |
Gipskartonplatte (d = 10 mm), ungelocht, Wandabstand
50 mm, Hohlraum mit Mineralwolle gefüllt |
0,35 | 0,12 | 0,08 | 0,07 | 0,06 | 0,07 |
Gipskartonplatte (d = 10 mm), gelocht, Lochanteil 15%, Wandabstand 50 mm, Hohlraum mit Mineralwolle gefüllt | 0,27 | 0,74 | 0,80 | 0,73 | 0,47 | 0,41 |
Sperrholzplatten auf Holzlattenrost, 50 mm Wandabstand | 0,18 | 0,28 | 0,12 | 0,07 | 0,04 | 0,04 |
Mineralfaserplatte, strukturierte Oberfläche, r = 313 kg/m3, d = 15 mm, 500 mm Luftschicht hinter der Platte | ![]() |
Mineralfaserplatte, strukturierte Oberfläche, r = 300 kg/m3, d = 15 mm, 500 mm Luftschicht hinter der Platte |
![]() |
Mineralfaserplatte, strukturierte Oberfläche, r = 347 kg/m3, d = 19 mm, 500 mm Luftschicht hinter der Platte |
![]() |
Mineralfaserplatte, feinperforierte Oberfläche, r = 400 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht hinter der Platte |
![]() |
Steinwolleplatte, strukturierte Oberfläche, r = 413 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luft-schicht hinter der Platte |
![]() |
Glaswolleplatte, strukturierte Oberfläche
1. d = 20 mm, 500 mm Luftschicht hinter der Platte 2. d = 30 mm, 500 mm Luftschicht hinter der Platte |
![]() |
Glaswolleplatte, strukturierte Oberfläche 1. d = 50 mm, ohne Luftschicht, beidseitig mit Vlies 2. d = 80 mm, ohne Luftschicht, beidseitig mit Vlies |
![]() |
Steinwolleplatte, Vlies beidseitig umhüllend, glatte Oberfläche, d = 60 m |
![]() |
Steinwolleplatte,
Vlies beidseitig umhüllend, glatte Oberfläche,m' = 4 kg/m2 1. d = 50 mm, ohne Luftschicht 2. d = 50 mm, 200 mm Luftschicht |
![]() |
Steinwolleplatte, unregelmäßig gelochte Oberfläche, r = 400 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht |
![]() |
Mineralfaserplatte, regelmäßig gelochte Oberfläche, r = 360 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht |
![]() |
Mineralfaserplatte, genadelt strukturierte Oberfläche, r = 400 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht |
![]() |
Mineralfaserplatte, genadelt strukturierte Oberfläche, r = 400 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht |
![]() |
Mineralfaserplatte, unregelmäßig gelochte Oberfläche, r = 360 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht |
![]() |
Mineralfaserplatte, alukaschiert mit Nadelung, r = 360 kg/m3, d = 15 mm, 200 mm Luftschicht |
![]() |
Kunststoffschaum, offenporig, spezialvlies-beschichtet, glatte Oberfläche, r = 10,5 kg/m3, d = 30 mm |
![]() |
Kunststoffschaum, offenporig, Polyestervlies-beschichtet, glatte Oberfläche, r = 10,5 kg/m3, d = 40 mm |
![]() |
Kunststoffschaum, offenporig, Dispersions-farbanstrich, glatte Oberfläche, r = 10,5 kg/m3, d = 40 mm |
![]() |
Recycelverbundschaumstoff, offenporig,
spezialvliesbeschichtet, flauschige Oberfläche, |
![]() |
Kunststoffschaum, offenporig, spezialvlies-beschichtet, glatte Oberfläche, r = 10,5 kg/m3, d = 30 mm |
![]() |
Mineralfaserplatten, regelmäßig gelocht,
|
![]() |
Mineralfaserplatte, unregelmäßig gelochte Oberfläche, r = 313 kg/m3, d = 15 mm, 500 mm Luftschicht |
![]() |
Mineralfaserplatte, perforiert, r = 313 kg/m3, |
![]() |
Plattenrasterdecke, Bandrasterdecke mit offenem Band, Absorptionsmaterial: Glaswolle, vlieskaschiert, Anstrich mit PVAC-Farbe, glatte Oberfläche 1. d = 25 mm, r
= 60 kg/m3, d = 15 mm, 2. d = 25 mm, r
= 60 kg/m3, d = 15 mm, |
![]() |
Plattenrasterdecke, Kunststoffgebundene Glas-wolle, vlieskaschiert, Anstrich mit PVAC-Farbe 1. d = 20 mm, r
= 100 kg/m3, d = 15 mm, 2. d = 20 mm, r
= 100 kg/m3, d = 15 mm, |
![]() |
Plattenrasterdecke, Material der sichtbaren Deckschicht:
Gipskartonplatten, Absorptions-material: Glaswolle, geschlitzte Deckschicht, 1. Schlitzlänge: 59 mm; Schlitzbreite: 6 mm; Schlitzfläche: 20 %, Luftschicht 100 mm 2. Schlitzlänge: 59 mm; Schlitzbreite: 6 mm; Schlitzfläche: 20 %, Luftschicht 50 m, ohne Mineralwolleauflage |
![]() |
Mineralfaserplatten, unregelmäßig gelocht, |
![]() |
Bandrasterdecke mit geschlossenem Band, Material im sichtbaren Deckbereich: Steinwolle, vliesbeschichtet 1. d = 12 mm, r = 330 kg/m3, ohne Auflage 2. d = 12 mm, r
= 330 kg/m3, d = 15 mm, |
![]() |
Plattenrasterdecke, Material der sichtbaren Deckschicht: Gipskartonplatten, gelocht, Absorptionsmaterial: Glaswolle 1. Lochplatte d = 12,5 mm mit Faservlies und 30 mm Mineralwollweauflage, 100 mm Luftschicht, Lochanteil: 18,1 %, 2. Lochplatte d = 12,5 mm mit Faservlies und 30 mm Mineralwollweauflage |
![]() |
Paneeldecke mit offener Fuge, Material der sichtbaren Deckschicht: Stahl, Aluminium, Absorptionsmaterial: Glaswolle, Mineralwolle 1. gelochtes Paneel, 25 mm Mineralwolle (22 kg/m3 in Polyäthylenfolie, 170 mm abgehängt, Lochanteil: 15 %, Lochdurchmesser: 0,2 mm 2. gelochtes Paneel, 20 mm Mineralwolle (55 kg/m3 in Polyäthylenfolie, 200 mm abgehängt, Lochanteil: 15 %, Lochdurchmesser: 0,2 mm |
![]() |
Metall-Kassetten-Decke 1. Deckschicht: 0,56 mm diches verzinktes Stahlblech, Lochanteil: 20 %, Lochdurch-messer: 2,6 mm, Absorptionsmaterial: 20 mm Mineralwolle, Luftschichthöhe: 300 mm2. Deckschicht: 0,7 mm diches verzinktes Stahlblech, Lochanteil: 12 %, Lochdurch-messer: 3 mm, Absorptions-material: 20 mm Mineralwolle, Luftschichthöhe: 300 mm | ![]() |
Magnesitgebundene Fichtenholzwolleplatten, grobstrukturierte Oberfläche, d = 25 mm, m' = 12 kg/m2 1. ohne Luftschicht, ohne Mineralfaserauflage 2. 24 mm Luftschicht, 24 mm Mineralfaser | ![]() |
Magnesitgebundene Fichtenholzwolleplatten, feinstrukturierte Oberfläche, d = 25 mm, m' = 12 kg/m2 1. ohne Luftschicht, ohne Mineralfaserauflage 2. 24 mm Luftschicht, 24 mm Mineralfaser | ![]() |
Objekt | Schallabsorptionsfläche A in m2 (pro Objekt) | |||||
Frequenz f in Hz | ||||||
125 Hz |
250 Hz |
500 Hz |
1000 Hz | 2000 Hz | 4000 Hz | |
Holzstühle (Werte je Stuhl) | 0,03 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,05 | 0,05 |
Polsterstuhl (Werte je Stuhl) | 0,08 | 0,15 | 0,25 | 0,29 | 0,43 | 0,39 |
Theaterklappstuhl (Gepolstert) | 0,25 | 0,30 | 0,30 | 0,30 | 0,30 | 0,30 |
Personen auf Stühlen (Werte je Person) | 0,15 | 0,25 | 0,35 | 0,40 | 0,40 | 0,40 |
Männliche Person (stehend, Anzug) | 0,15 | 0,25 | 0,60 | 0,95 | 1,15 | 1,15 |
Weibliche Person (stehend, Kleid) | 0,05 | 0,10 | 0,25 | 0,40 | 0,60 | 0,75 |
Personen auf Stühlen (Werte je Person) | 0,15 | 0,25 | 0,35 | 0,40 | 0,40 | 0,40 |
Die obigen Werte wurden z.T.[17] entnommen.
Bei der Schallausbreitung in Räumen werden die Schallwellen an den Begrenzungsflächen z.T. absorbiert, z.T. reflektiert. Für den Fall, daß die Wellenlänge der Schallwelle wesentlich kleiner ist als die reflektierende Fläche, sind der Einfallswinkel und der Reflexionswinkel der Schallwellen gleich. Dies macht sich die geometrische Raumakustik zunutze. Mit sogenannten Strahlenmodellen können die ersten Reflexionen untersucht werden.
Bei den Schallwellen im Raum kann man zwischen dem direkten und dem reflektierten Schall unterscheiden. Erreicht der Schall den Hörer auf geradlinigem Weg, so spricht man von direktem Schall.Reflektierter Schall legt einen längeren Weg zurück, bis er den Hörer erreicht. Zwischen dem direkten Schall und dem reflektierten Schall besteht aufgrund des längeren Laufweges eine Laufzeitdifferenz Dt. Für diese Zeitverzögerung, die der reflektierte Schall den Hörer später erreicht als der direkte Schall, gilt:
![]() |
Zeichen
|
Größe |
SI-Einheit
|
Dt
|
Laufzeitdifferenz |
s
|
x'
|
Weglänge des reflektierten Schalls |
m
|
x
|
Weglänge des direkten Schalls |
m
|
![]() |
Schallgeschwindigkeit ![]() |
m/s
|
![]() |
||
ungünstig
|
günstig
|
günstig
|
![]() |
||
ungünstig |
günstig |
günstig |
![]() |
In Räumen mit parallelen schallharten Begrenzungsflächen können störende Flatterechos auftreten, die durch Schrägstellung gegenüberliegender Wände oder durch schallschluckende Verkleidung vermieden werden können, wie in den folgenden Bildern [77] gezeigt wird.
![]() |
[1]) | D.h. in Wärme umgewandelte Schallenergie. | ||||||||||||||||||||
[2]) |
Gemessen wird bei der Prüfung die Nachhallzeit des
Hallraumes mit (1) und ohne (2) Prüffläche. Eine zusätzliche Absorptionsfläche
(Prüfmaterial) im Hallraum führt dazu, daß sich die Nachhallzeit in
diesem Raum verringert. Die zusätzliche äquivalente Schallabsorptionsfläche
beträgt![]() Daraus läßt sich der Schallabsorptionsgrad der Prüffläche ![]() |
||||||||||||||||||||
[3]) | Anhaltswerte für mittlere Nachhallzeiten (aus: Recknagel/Sprenger, Heizung
+ Klimatechnik 1988/89, München, Oldenbourg Verlag, 1989):
|
||||||||||||||||||||
[4]) | Die Nachhallzeiten gelten für den unbesetzten Raum. Im besetzten Raum sind sie um etwa 0,2 s zu verringern. | ||||||||||||||||||||
[5]) | Oberhalb von 500 Hz. | ||||||||||||||||||||
[6]) | Für das diffuse Schallfeld im Raum gilt:
![]() Dabei ist dW/dt die Energieabnahme mit der Zeit, V das Raumvolumen, w die Schallenergiedichte im diffusen Schallfeld, P0 die Schallleistung der Schallquelle und Pabs die von den Raumbegrenzungsflächen absorbierte Schallleistung. Nach Abschalten der Schallquelle ist P0 = 0. Hiermit folgt: ![]() Für Pabs gilt: ![]() Pabs ist abhängig von der äquivalenten Schallabsorptionsfläche A, der Schallgeschwindigkeit c und der Schallenergiedichte w. Mit Pabs ![]() ![]() Nach Trennung der Variablen, Integration und mit ![]() ![]() oder ![]() Eine Abnahme des Schallpegels um 60 dB, d.h. eine Abnahme der Schallenergiedichte auf 10-6stel der Ausgangsschallenergiedichte, bedeutet: Für diesen Fall gilt definitionsgemäß t = T. T wird als Nachhallzeit bezeichnet. Aus den obigen Ansätzen folgt: ![]() Mit der Schallgeschwindigkeit c = 340 m/s ergibt sich die Sabinesche Nachhallformel: ![]() |
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[7]) |
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[8]) | Eine Verdopplung der äquivalenten Schallabsorptionsfläche bewirkt eine Schallpegelreduzierung im Raum von 3 dB. | ||||||||||||||||||||
[9]) | Da poröse Absorber i.d.R. bei hohen Frequenzen wirksam sind, werden sie auch als Hochtonschlucker bezeichnet. | ||||||||||||||||||||
[10]) | Die Schallschnelle wird mit v bezeichnet. | ||||||||||||||||||||
[11]) | Da der Plattenresonator i.d.R. bei tiefen Frequenzen wirksam ist, wird er auch als Tiefenabsorber bezeichnet. | ||||||||||||||||||||
[12]) | Der Helmholtzresonator wird häufig auch als Loch- oder Mitteltonabsorber bezeichnet. | ||||||||||||||||||||
[13]) | Quelle: Bundesanstalt für Arbeitsschutz (Hrsg.): Produkte zur Lärmminderung. Verlag TÜV Rheinland |