Akustikleitfaden und Fachbegriffe über Akustik und Schallabsorbtion

Lärm nervt und macht aggressiv, er ermüdet und verursacht Stress. Kurz: Lärm ist überflüssig. Er mindert die geistige Leistungsfähigkeit, weil das Gehirn durch die Informationsverarbeitung des Lärms für die Bewältigung anderer Aufgaben blockiert wird. Forschungen zeigen, dass Raumstrukturen die Leistung und Intelligenz der Beschäftigten sehr viel mehr beeinflussen, als bislang angenommen. Daraus ergibt sich ein Anspruch an moderne Raumkonzepte mit akustischer Wirkung, die den Lärmpegel reduzieren und Konzentrationsfähigkeit, Privatsphäre und Rückzugsmöglichkeit gewähren.

Akustikbegriffe von A bis Z

Akustik

Lehre vom Schall

Alpha w

Der Durchschnittswert der einzelnen Absorptionswerte eines Materials in einem festgelegten Frequenzbereich.

DIN 18041

Die neue DIN 18041 fordert seit Mai 2004 weit mehr Akustik-Maßnahmen als früher. So ist die geforderte Nachhallzeit nicht nur über das gesamte Frequenzspektrum vom Tiefton bis zum Hochton gleichmäßig einzuhalten. Selbst der vorgesehene Wert für Räume mit erhöhtem Sprachaufkommen erfordert bereits eine großzügige Absorptionsfläche. Gefordert wird hier ein über die Raumoberfläche gemittelter Schallabsorptionsgrad von idealerweise 0,35 oder höher.

Frequenz f

Anzahl der Schwingungen pro Sekunde. Die Frequenz (Formelzeichen: f ) bestimmt die Tonhöhe und wird in Hertz (Formelzeichen: Hz) angegeben. Im allgemeinen nimmt das menschliche Gehör Frequenzen im Bereich von 20 -16.000 Hz wahr.

Körperschall

Schall, der sich in festen Medien ausbreitet.

Lärm

Lärm wird definiert als unerwünschter Schall. Man unterscheidet unmittelbare Wirkungen des Lärms, kumulative Wirkungen und Langzeitwirkungen. Zu ersteren zählt die Beeinträchtigung der mündlichen Kommunikation durch Lärm. Gesprochene Worte können durch Lärm teilweise oder ganz maskiert werden. Vor allem laute, tiefe Frequenzanteile des Lärms wirken sich nachteilig auf das Verstehen der Konsonanten aus, die hohe Frequenzen mit niedrigen Energieanteilen aufweisen.

Luftschall

Schall, der sich in Form von Schallwellen in der Luft ausbreitet. Luftschall breitet sich in der Regel kugelförmig aus.

Nachhallzeit

Die Zeit, die eine Schallquelle benötigt, um nach Abschalten um 60dB(A) abzufallen, wird als Nachhallzeit (Formelzeichen: T) bezeichnet. Entscheidend sind das Raumvolumen (Formelzeichen: V) und die äquivalente Absorptionsfläche (Formelzeichen: A).

Schall

Unter Schall versteht man mechanische Schwingungen in einem elastischen Medium (z.B. Luft). Ein durch Schall angeregtes Molekularteilchen schwingt um seine Ruhelage. Schall ist untrennbar an die Existenz von Materie gebunden. Die Anzahl der Schallschwingungen pro Sekunde bestimmt die Tonhöhe, auch Frequenz genannt.

Schalldruck p

Das in Schwingungen versetzte Molekularteilchen erzeugt im Medium (z.B. Luft) Luftdruckschwankungen und damit verbundene Luftdruckwechsel. Diese Drücke sind messbar und werden als Schalldruck (Formelzeichen: p) bezeichnet. Der Schalldruck ist in der Akustik die wichtigste Messgröße. Schalldruckempfänger sind unter anderem das Ohr und fast alle Mikrofone.

Schalldruckpegel Lp

Der Schalldruckpegel Lp ist der logarithmierte Schalldruck p, der auf den Schalldruck p0 (Hörschwelle) bezogen ist und in Dezibel (Formelzeichen: dB) angegeben wird.

Schalldruckpegel Lp - A – bewertet

Das menschliche Ohr empfindet hohe und tiefe Frequenzen unterschiedlich laut. In Annäherung an das Hörempfinden wurde die Bewertungskurve A festgelegt. So bewertete Schallpegel sind mit dem Index (A) zu kennzeichnen, z.B. 80dB(A).

Schallgeschwindigkeit c

Geschwindigkeit, mit der sich die Schallwellen ausbreiten. Die Schallgeschwindigkeit (Formel zeichen: c) hängt stark vom Ausbreitungsmedium ab. Für Luft gilt zum Beispiel eine Schallgeschwindigkeit von 340 m/s, also c = 340 m/s.

Schallabsorption = Dämpfung

Umwandlung von Schallenergie in Wärme. Zur Luftschallabsorption werden hauptsächlich poröses Schallschluckstoffe verwendet, wobei die Bewegungsenergie (= Schallenergie) der Luftteilchen durch Reibung in den Poren des Schallschluckstoffes in Wärme umgewandelt wird. Die Schallabsorption bewirkt zwar einen Verringerung der Schallenergie, verhindert jedoch nicht die Übertragung der Schallenergie in andere Bereiche des Raumes oder sogar andere Räume, da die Schallwellen feste Materialien (Wände, Türen etc.) in Schwingungen versetzen. Dieser Effekt wird auch Körperschall genannt.

Schallabsorptionsgrad

Die Schallabsorbtionseigenschaft eines Materials wird durch den Schallabsorbtionsgrad alpha für jedes Frequenzband eindeutig beschrieben. Der Wert alpha kann zwischen 0 (totale Reflexion) und 1 (totale Absorption) liegen. Das Messverfahren hierfür ist in der internationalen Norm DIN ES ISO 354 geregelt.

Schallisolation = Dämmung

Verhinderung des Schalldurchtritts durch eine Trennfläche. Der Schall wird an der Trennfläche vorwiegend reflektiert. Eine optimale Schalldämpfung und Vermeidung des Körperschall-Effektes erreicht man nur durch den Einsatz schwerer Massen (Beton, schweres Mauerwerk). Daher ist es sinnvoller, den Körperschall durch Einsatz geeigneter Materialien auf ein angenehm empfundenes Maß zu reduzieren.

Wellenlänge

Abstand zweier aufeinanderfolgender Orte einer Welle mit gleicher Schwingungsphase. Schallgeschwindigkeit c und Frequenz f stehen in direktem Zusammenhang mit der Wellenlänge (Formelzeichen: λ), also c = f x λ.

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Klassifizierung von Wandabsorber und Deckensegel, Stellwand und Schrankfront

Absorberklasse A

Vorwandabsorber, Deckensegel, Hochleistungsschallschirm
Kassette mit gelochter Front, Akustikvlies, schwingfähiger Platte und Dämpfungskissen
Hochleistungs-Absorberschränke
Mehrschichtiger Aufbau aus gelochter Deckschicht, Akustik- und Polyestervlies sowie schwingfähigen Platten

Absorberklasse B

Absorberschränke mit Dreh- und Schiebetürfronten, Schrankrückwände, Jalousietüre
Loch- oder Schlitzplatte, gelochte Deckschicht mit Akustikvlies und variablem Abstand zur dahinterliegenden Reflexionsfläche

Absorberklasse C

Stoffbespannte Stellwände und Tischaufsätze
Dämmstoffe aus Mineralfaser, Schaumstoff, Polyesterflies o. ä.
Acryl-Wabenplatte als Stellwand, Tischaufsatz und Deckensegel
Folien, Plexiglas oder Bleche mit Mikrolochung
Leichtbau- Wabenplatte als Tischaufsatz und Tischplatte
Loch- oder Schlitzplatte mit abgeschlossenem Luftvolumen hinter dem Loch

(Absorberklasse D und E für Büroräume unrelevant)

Regelwerke und Messungsergebnisse über Schallabsorption

DIN EN ISO 354
Messung der Schallabsorption in Hallräumen, Dezember 2003
DIN EN ISO 3382
Messung der Nachhallzeit von Räumen mit Hinweis auf andere akustische Parameter, 1997
DIN EN ISO 11654
Schallabsorber für die Anwendung in Gebäuden – Bewertung der Schallabsorption, Ausgabe Juli 1997
DIN EN ISO 11821
Akustik-Messung der Schalldämpfung von versetzbaren Schallschirmen im Einzelfall, August 1997
DIN EN ISO 14257
Akustik-Messung und Parametrisierung von Schallausbreitungskurven in Arbeitsräumen zum Zweck der Beurteilung der akustischen Qualität der Räume, März 2002
DIN 18041
Hörsamkeit in kleinen bis mittelgroßen Räumen, Mai 2004
VDI 2058
Beurteilung von Lärm am Arbeitsplatz unter Berücksichtigung unterschiedlicher Tätigkeiten, Februar 1999
VDI 2569
Schallschutz und akustische Gestaltung im Büro, Januar 1990
VDI 2720 Teil 2
Schallschutz durch Abschirmung in Räumen, April 1983
VDI 3760
Berechnung und Messung der Schallausbreitung in Arbeitsräumen, Februar 1996