Was versteht man unter Raumakustik?

Die Raumakustik ist ein Teilgebiet dieser Akustik. Sie beschäftigt sich mit dem Einfluss der baulichen Eigenschaften eines Raumes auf das Schallgeschehen, welches sich in ihm ereignet.
Zu den wichtigsten Anwendungen der Akustik gehört neben der Erforschung und Minderung von Lärm, also dem vom Menschen unangenehm empfundenen Schall, auch das Bestreben, akustische Informationen möglichst klar und ohne Verluste zu übertragen.
Um das Schallgeschehen in einem Raum erforschen zu können, sind komplexe Raumakustikmessungen am Arbeitsplatz notwendig.
Unser Ingenieurbüro in München verfügt über die erforderliche Fachkunde, sowie über Akustikmessgeräte, die den geforderten Stand der Technik bei Raumakustikmessungen bieten. So sind wir in der Lage, Ihr Unternehmen bei Raumakustikmessungen im Arbeits- und Gesundheitsschutz wie auch bei sonstigen Akustikmessungen professionell zu unterstützen.

Welche Bedeutung haben Frequenzen bei der Raumakustikmessung?

Viele physikalische Größen in der Raumakustikmessung, z.B. Nachhallzeit, Schallabsorption oder
auch Schalldruckpegel, sind abhängig von der Frequenz des Schalls, d. h. sie nehmen bei unter-schiedlichen Frequenzen verschiedene Werte an. Die erwähnten Größen anzugeben, ist deshalb nur dann sinnvoll, wenn gleichzeitig aufgeführt wird, für welche Frequenzen bzw. welchen Fre-quenzbereich sie gelten.

Warum ist die Wellenlänge des Schalls wichtig?

Die Wellenlänge λ eines Schalls lässt sich mit Hilfe der Formel

 

                                                             λ = c/f

 

c : Phasengeschwindigkeit [m/s],
entspricht der Schallausbreitungsgeschwindigkeit in Luft

von cLuft = 343 [m/s]

f : Frequenz [1/s]

 

für eine bestimmte Frequenz berechnen. Eine 100 Hz-Welle hat danach in der Luft eine Ausdeh­nung von ca. 3,43 m, eine 5000 Hz-Welle aber nur eine Wellenlänge von ca. 7 cm. Somit sind alle relevanten Schallwellen in der Raumakustik für Arbeitsräume zwischen 0,07 m und 3,43 m lang. Damit liegen sie im Bereich der Größenordnung von Räumen und Einrichtungsgegenständen, die ihrerseits die Ausbreitung von Schallwellen beeinflussen können.

Was ist der Beurteilungspegel Lr?

Die maßgebliche Größe zur objektiven Bewertung der Schallbelastung an einem Arbeitsplatz ist der sogenannte Beurteilungspegel Lr, der sich zum einen aus dem gemessenen zeitlich gemittelten Schalldruckpegel Lp,A,eq im Raum und zum anderen aus Zu- bzw. Abschlägen je nach Charakteristik der Geräusche ergibt. Mögliche Zuschläge werden für Impulshaltigkeit und Tonhaltigkeit von Ge­räuschen vergeben. Enthält das zu bewertende Geräusch Knalle oder ähnliche Impulse, oder treten einzelne Töne deutlich hervor, so werden über den reinen Wert der Schallmessung hinaus Zuschlä­ge vergeben und das Geräusch wird effektiv lauter bewertet.

 

Für die Bewertung der Lautstärke von Geräuschen, welche dem menschlichen Gehör gerecht wird, muss man die Frequenzcharakteristik des Gehörs berücksichtigen. Die mittleren Fre­quenzen, bei denen das menschliche Gehör besonders empfindlich ist, müssen dabei stärker be­rücksichtigt werden als die hohen und tiefen Frequenzen. Diese Gewichtung führt über einen Frequenzfilter zu einem bewer­teten Schalldruckpegel db(A), dem so genannten A-bewerteten Schalldruckpegel Lp,A. Nahezu sämt­liche Vorschriften, Richtlinien, Richtwerte, Grenzwerte, Empfehlungen und Hinweise zu Schall­druckpegeln beziehen sich auf Werte in dB(A). Ein äquivalenter, d. h. ein bewerteter und zeitlich gemittelter, Dauerschalldruckpegel Lp,A,eq kann von modernen Messinstrumenten bei der Raumakustikmessung neben anderen Pegeln (z. B. C-bewerteter Schalldruckpe­gel dB(C)) automatisch ermittelt werden.

 

In der Raumakustik für Arbeitsplätze im Büro wird der Frequenzbereich zwischen 100 Hz und 5000 Hz betrachtet, weil hier der Sprachbereich der menschlichen Stimme liegt, für den das Gehör besonders empfindlich ist. Frequenzen oberhalb von 5000 Hz werden von der Luft bereits so stark gedämpft, dass es technisch nicht sinnvoll ist, diese Frequenzen in die raumakustische Über­legungen und Planungen einzubeziehen.

Raumakustik Schalldruckpegel

Nach DIN 18041 sollen Planungen für die Raumakustik in Bandbreiten von jeweils einer Oktave durchgeführt werden, wobei nur die Oktaven mit Mittenfrequenzen von 125 Hz bis 4000 Hz be­trachtet werden sollen.

 

Man unterteilt deshalb diesen Bereich in sechs Oktavabschnitte mit Mittenfrequenzen von 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz und 4000 Hz. Der Schritt von einer Oktave zur nächsten wird im­mer durch eine Frequenzverdopplung erreicht.

Pegelwerte zur Schallbelastung am Arbeitsplatz

Der Beurteilungspegel Lr für die Schallbelastung am Arbeitsplatz wird nach DIN 45645-2 wie folgt bestimmt:

 

                                                                     Lr = Lp,A,eq + KI + KT

 

mit

Lp,A,eq : A-bewerteter äquivalenter Dauerschalldruckpegel

KI : Zuschlag für Impulshaltigkeit von Geräuschen

KT : Zuschlag für Ton- und Informationshaltigkeit von Geräuschen

 

Der Impulszuschlag KI  kann durch eine Lärmmessung ermittelt werden; er kann 0 dB oder 3 dB bis 6 dB betra­gen.

Der Zuschlag KT enthält neben der Ton- auch die Informationshaltigkeit. Geräusche sind informati­onshaltig, wenn sie in besonderer Weise die Aufmerksamkeit einer Person wecken und sie zum Mithören unerwünschter Informationen anregen. Der Zuschlag KT kann über eine Lärmmessung messtechnisch nicht er­mittelt werden, sondern ist aufgrund von Erfahrungswerten zu vergeben; er kann die Werte 0 dB, 3 dB oder 6 dB annehmen.

Hinweise für den maximal zulässigen Schalldruckpegel Lr in Arbeitsräumen sind in VDI 2058 Blatt 3 festgehalten. Diese Werte sind bezogen auf den Beurtei­lungspegel Lr:

Lr ≤ 55 dB(A) für geistige Tätigkeiten

Beispiele: wissenschaftliches Arbeiten, Entwerfen, Untersuchen, Berechnen, Besprechungen etc.

Lr ≤ 70 dB(A) für einfache oder überwiegend mechanisierte Bürotätigkeiten

Beispiele: Datenerfassen, Arbeiten mit Textverarbeitungsgeräten, Verkaufen, Arbeiten in Betriebsbüros

Ab 80 dB(A) Dauerschallpegel und ab 130 dB(A) Impulsgeräusch

können irreversible Schädigungen des Gehörs auftreten.

Hintergrundgeräuschpegel

Der Pegel von Geräuschen, welche im Hintergrund eines Raumes herrschen, wird durch bauliche Gegebenheiten und die Ausstattung des Raumes bestimmt. Neben Einrichtungen, wie Büromaschi­nen, Klimaanlagen etc. tragen auch Geräusche von außerhalb des Raumes bei, etwa Verkehrslärm. In Büroräumen mit hohen Hintergrundgeräuschpegeln sind Einschränkungen der Leistungsfähigkeit der dort arbeitenden Personen zu erwarten. Aus diesem Grund finden sich in verschiedenen Regel­werken Empfehlungen für den maximal zulässigen Hintergrundgeräuschpegel.

Empfohlene Höchstwerte für den Hintergrundgeräuschpegel in Arbeitsräumen sind in der DIN EN ISO 11690-1 aufgeführt:

 

RaumartHöchstwert
Hintergrundgeräuschpegel
Konferenzräume30 dB(A) bis 35 dB(A)
Einzelbüros30 dB(A) bis 40 dB(A)
Großraumbüros35 dB(A) bis 45 dB(A)
Industrielle Arbeitsstätten65 dB(A) bis 70 dB(A)

 

Unser Ingenieurbüro in München verfügtüber die erforderliche Fachkunde, sowie über Akustikmessgeräte, die den geforderten Stand der Technik bei Raumakustikmessungen bieten. So sind wir in der Lage, Ihr Unternehmen bei Raumakustikmessungen im Arbeits- und Gesundheitsschutz wie auch bei sonstigen Akustikmessungen professionell zu unterstützen.

Hörsamkeit - was ist das?

Der Pegel von Geräuschen, welche im Hintergrund eines Raumes herrschen, wird durch bauliche Gegebenheiten und die Ausstattung des Raumes bestimmt. Neben Einrichtungen, wie Büromaschi­nen, Klimaanlagen etc. tragen auch Geräusche von außerhalb des Raumes bei, etwa Verkehrslärm. In Büroräumen mit hohen Hintergrundgeräuschpegeln sind Einschränkungen der Leistungsfähigkeit der dort arbeitenden Personen zu erwarten. Aus diesem Grund finden sich in verschiedenen Regel­werken Empfehlungen für den maximal zulässigen Hintergrundgeräuschpegel.

Unter der Hörsamkeit eines Raumes versteht man seine Eignung für bestimmte Nutzungen (Schalldarbietungen). Diese Hörsamkeit wird von vielen Faktoren der Raumakustik beeinflusst. Raumbegrenzungsflächen, wie Böden samt Belag, Decken, Wände, Türen oder Fenster, sowie Ein­richtungsgegenstände (Stellwände, Bestuhlung etc.) können wesentlich zu den Bedingungen in dem jeweiligen Raum beitragen, wie z. B. Sprache gehört und verstanden wird.

Die DIN 18041 unterscheidet zunächst grob zwischen Räumen der Gruppe A und Räumen der Gruppe B. In Räumen der Gruppe A ist Hörsamkeit über mittlere und größere Entfernungen anzustreben; Beispiele dafür sind Unterrichtsräume oder Hörsäle. In Räumen der Gruppe B hingegen ist das Ziel, Hörsamkeit über geringe Entfernungen zu erreichen; Beispiele wären Speiseräume oder auch Büros. Weiterhin werden die Gruppen A und B in fünf Untergruppen unterteilt, je nach besonderen akustischen Anforderung an den Raum.

Was ist Nachhall und wie wird er beeinflusst?

Schall wird von verschiedenen Flächen abhängig davon, wie deren Oberfläche beschaffen ist, reflektiert. Glatte, schallharte Flächen werfen den Schall ähnlich direkt zurück wie ein Spiegel das Licht. Dabei ist der Einfallswinkel gleich dem Ausfallswinkel (Reflexionswinkel). Bei rauen Strukturen hingegen erfolgt die Reflexion in viele Richtungen. Je rauer ein Material ist, desto diffuser wirft es diesen Schall wieder zurück. Dieser Reflexionsgrad ist frequenzabhängig und auch abhängig von der Beschaffenheit des Materials. Hartes Material kann die Schallwellen kaum absorbieren, weiches dagegen verschluckt sozusagen die Schallwellen bis zu einem gewissen Grad.

 

Ein wichtiges Kriterium für die Raumakustik stellt jener Zeitraum dar, bis zu dem der Schalldruckpegel des Nachhalls (Reflexionen) eines Schallereignisses unter die menschliche Hörschwelle sinkt, also unhörbar wird. Man spricht dabei von der Nachhallzeit.

Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Akustik_Raumimpulsantwort.jpg

Technisch ist die Zeitdauer für eine Abnahme des Schalldruckpegels im Raum um 60 dB als Nachhallzeit T definiert worden. Während dieser Zeit ist der Schalldruck auf ein Tausendstel seines Ausgangswertes gesunken.

T : Nachhallzeit

Wird also ein Raum mit einem Impulsschall von z. B. 95 dB angeregt, so gibt die Nachhallzeit den Zeitraum an, innerhalb dessen der Geräuschpegel auf 35 dB zurückgegangen ist. Die Nachhallzeit kann wenige Zehntelsekunden bis zu mehreren Sekunden dauern.

Die Nachhallzeit beeinflusst die akustische Qualität eines Raumes ganz entscheidend. Schlechte Akustik eines Raumes entspringt meistens den nicht akzeptablen Werten der Nachhallzeit.

 

Die nachfolgende Tabelle zeigt eine Übersicht über die angestrebten Werte für die Nachhallzeiten verschiedener Raumarten und Raumgrößen gemäß DIN 18041.

 

RaumartNachhallzeit (beispielhaft)
Konferenzraumje nach Größe 0,8 bis 1,2 Sekunden
Klassenraum mittlerer Größe0,6 Sekunden
Büroraumje nach Größe 0,5 bis 0,8 Sekunden

 

Da Frequenzen eines Schallereignisses die Nachhallzeit beeinflussen, trifft DIN 18041 ebenso Vorgaben für die Frequenzabhängigkeit der Soll-Nachhallzeiten.

Wovon hängt die Nachhallzeit ab?

Wovon hängt die Nachhallzeit ab?

Der Pegel von Geräuschen, welche im Hintergrund eines Raumes herrschen, wird durch bauliche Gegebenheiten und die Ausstattung des Raumes bestimmt. Neben Einrichtungen, wie Büromaschi­nen, Klimaanlagen etc. tragen auch Geräusche von außerhalb des Raumes bei, etwa Verkehrslärm. In Büroräumen mit hohen Hintergrundgeräuschpegeln sind Einschränkungen der Leistungsfähigkeit der dort arbeitenden Personen zu erwarten. Aus diesem Grund finden sich in verschiedenen Regel­werken Empfehlungen für den maximal zulässigen Hintergrundgeräuschpegel.

Die Nachhallzeit hängt im Wesentlichen von drei Faktoren ab:

  • vom Volumen des Raums
  • von der Oberflächen im Raumakustik
  • von den vorhandenen Einrichtungsgegenständen

Je größer ein Raum, desto länger ist im allgemeinen die Nachhallzeit. Je mehr Schall-Absorption durch z. B. poröse Materialien (Absorber) im Raum vorhanden ist, desto kürzer ist die Nachhallzeit.

Wie schafft man optimale Hörbedingungen im Raum?

Wovon hängt die Nachhallzeit ab?

Der Pegel von Geräuschen, welche im Hintergrund eines Raumes herrschen, wird durch bauliche Gegebenheiten und die Ausstattung des Raumes bestimmt. Neben Einrichtungen, wie Büromaschi­nen, Klimaanlagen etc. tragen auch Geräusche von außerhalb des Raumes bei, etwa Verkehrslärm. In Büroräumen mit hohen Hintergrundgeräuschpegeln sind Einschränkungen der Leistungsfähigkeit der dort arbeitenden Personen zu erwarten. Aus diesem Grund finden sich in verschiedenen Regel­werken Empfehlungen für den maximal zulässigen Hintergrundgeräuschpegel.

Entscheidende Eigenschaft ist in diesem Fall die Schalldämpfung der Materialien im Raum. Schall-dämpfung beschreibt die Fähigkeit von Materialien, Schall zu absorbieren bzw. die auftreffende Schallenergie in andere Energieformen umzuwandeln. Schalldämpfung wird durch Schallabsorber erreicht, die ganz unterschiedlich aussehen können: Schaumstoffe, Resonanzplatten, Lochplatten mit Vliesen, Akustikputze, textile Beläge etc. Diese Arten von Schallabsorbern sind je nach Beschaffenheit für Decken-, und Wandgestaltung oder Bodenbeläge geeignet. Sie sollen in einer raumakustischen Raumplanung ebenso berücksichtigt werden, wie Schränke, Schreibtische, Stühle oder Stellwände als Einrichtungselemente.

Unser Ingenieurbüro in München verfügtüber die erforderliche Fachkunde, sowie über Akustikmessgeräte, die den geforderten Stand der Technik bei Raumakustikmessungen bieten. So sind wir in der Lage, Ihr Unternehmen bei Raumakustikmessungen im Arbeits- und Gesundheitsschutz wie auch bei sonstigen Akustikmessungen professionell zu unterstützen.

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