Wir messen, berechnen oder simulieren die Raumakustik mit modernen Methoden
und erstellen Bescheinigungen bzw. Gutachten.
Die Akustik messen - das ist ein weites Feld. Wir können für Sie auf verschiedene Arten Akustik messen zum Beispiel die Nachhallzeit messen, Deutlichkeit messen, Lärm messen, oder Sprachübertragungsindex messen (STI). Einige dieser Messungen sind auf dieser Seite weiter beschrieben.
Wenn Sie in Ihrem Raum die Akustik messen lassen möchten, beraten wir Sie gerne über die verschiedenen Möglichkeiten.
In den Bereich einer Akustik Messung fällt auch die Bauakustik Messung von z.B. Schalldämmwerten.
Die Raumakustik messen wir mit modernen Methoden. Aus einer Raumakustik Messung ermitteln wir akustische Kennwerte wie Nachhallzeit, Deutlichkeit oder Klarheit.
Wenn Sie von uns die Raumakustik messen lassen, bekommen Sie ein Raumakustik Gutachten oder Bescheinigung.
Für jede Raumakustik Messung legen wir ...
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Die Nachhallzeit messen wir bei normalem Anspruch in Oktavbändern. Bei erhöhten Ansprüchen können wir auch in Terzbändern die Nachhallzeit messen, was ein detaillierteres Ergebnis liefert.
Die Nachhallzeit messen ist eine Grundlage für die Raumakustik Optimierung. Grundsätzlich erfolgt die Nachhallmessung vor Ort.
Lärm messen wir oft im Büro, aber auch in der Schule, im Kindergarten bzw. Kita oder im Restaurant. Wenn wir Lärm messen, erfahren Sie, ob gesetzliche Bestimmungen eingehalten werden, oder ob die Umgebung für produktives Arbeiten oder Lernen geeignet ist. ...
Mit Ihren Angaben (z.B. aus Planungsunterlagen) können wir die Raumakustik berechnen und so die Nachhallzeit oder das A/V Verhältnis von Räumen bestimmen. So bekommen Sie einen Überblick, ob ein Raum die geforderten Nachhallzeiten einhält und für die geplante Nutzung geeignet ist.
Raumakustik berechnen ist der günstigste Weg, die ...
Mehr… Weniger…Raummoden - auch „stehende Wellen“ genannt - entstehen durch mehrfache Reflexionen des Schalls zwischen Wänden. Entspricht die Wellenlänge eines Tons dem Abstand zweier Wände, kann sich dieser Ton „aufschaukeln“. Das führt an manchen Punkten im Raum zu Dröhneffekten, an anderen Punkten zu Auslöschungen.
Raummoden treten nur bei tiefen Frequenzen auf und stören daher hauptsächlich die Bässe von Musik. Durch Dröhnen und Auslöschungen werden manche Basstöne zu laut, andere zu leise wahrgenommen. Da Raummoden auch lange nachschwingen, machen sie Bässe weich und "konturlos".
Theoretisch kann man Raummoden berechnen - was in der Praxis jedoch oft zu ungenügenden Ergebnissen führt. Wir können für Sie Raummoden messen und diese damit zuverlässig feststellen. Wenn bekannt ist, wo im Raum welche Moden auftreten kann mit akustischen Maßnahmen die Basswiedergabe enorm verbessert werden.
Für eine Raumakustik Simulation erstellen wir zunächst ein 3D CAD-Modell Ihres Raums. Daraus ermitteln wir Details der Raumakustik wie Raummoden, "stehende Wellen", die sich in Dröhnen oder Auslöschungen äußern.
Mit einer Raumakustik Simulation sehen wir Probleme schon bevor sie im Raum entstehen und können ggf. Gegenmaßnahmen ergreifen.
Welche Größen simuliert werden, sprechen wir mit Ihnen ab. Aus Simulationen sehen wir z.B. auch die Schalldruckverteilung im Raum.
Die Raumakustik Simulation ist auch die Grundlage für die Auralisation.
Raumakustik Simulation: Bild klicken für Animation
Um z.B. nach einer Raumakustik Messung beurteilen zu können, ob die gemessenen Ist-Werte "in Ordnung" sind, müssen diese mit Soll- oder Grenzwerten verglichen werden. Grenzwerte, die ein Raum einhalten muss sind auch für die Raumakustik Planung unerlässich und hängen von dessen Nutzung (z.B. Musik, Unterricht, Sport) und von seiner Größe ab.
Wenn wir Akustik Grenzwerte ermitteln, fließen Sollwerte aus Normen, Gesetzen, Verordnungen und Überlegungen aus unserer Erfahrung ein. So entsteht für die Gestaltung des Raums ein eindeutiges akustisches Ziel.
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Zum Abschluss von Dienstleistungen die wir für Sie durchführen, bekommen Sie einen stichhaltigen Bericht. Dieser erklärt in verständlicher Sprache die Ergebnisse unserer Arbeit und enthält ein Raumakustik Gutachten mit zusammenfassenden Bewertungen des Raums.
Hält der Raum die Grenzwerte ein, stellen wir Ihnen eine Bescheinigung der akustischen Eignung des Raums aus.
Ein Essay für Interessierte.
Nicht nur Akustiker möchten gelegentlich für einen Raum die Nachhallzeit berechnen nach Sabine. Das liegt nahe, ist doch die Formel von W.C. Sabine einfach anwendbar – sie ist in der Praxis jedoch limitiert. Dass die berechnete Nachhallzeit dann u.U. deutlich von der Realität abweicht liegt nicht an Sabine’s Formel. Vielmehr wird sie oft unter falschen Randbedingungen verwendet und die Einschränkungen durch die Vereinfachung der Formel werden ignoriert. Dieser Fachartikel beleuchtet folgende Aspekte, die die Genauigkeit der Nachhallzeitberechnung beeinflussen:
Beschäftigt man sich mit den Ungenauigkeiten der Berechnung nach Sabine, stellt sich auch die Frage: Was wäre denn genauer? Antwort: z.B. die Nachhallzeitberechnung nach Eyring. Nun müssen wir entscheiden, wann welche Formel zum Einsatz kommen sollte. Zur Beantwortung der Frage Nachhallzeit berechnen nach Eyring oder nach Sabine? ist zunächst ein Vergleich beider Formeln sinnvoll.
Nachhallzeit nach Eyring: T = 0,163 V / (-ln(1 – α) S + 4mV)
Nachhallzeit nach Sabine: T = 0,163 V / (α S + 4mV)
Dabei ist:
T die Nachhallzeit
V das Volumen des Raums
α der mittlere Absorptionsgrad des Raums
S die Gesamtfläche (Oberfläche) des Raums
m die Energiedämpfungskonstante der Luft
Wie der Vergleich der Formeln oben zeigt, besteht Sabine's mathematische Vereinfachung darin, dass
-ln(1 – α) ≈ α gleichgesetzt wird. Damit entfällt die Berechnung des Logarithmus und Sabines Formel wird sehr viel handlicher. Wichtig ist allerdings, dass diese Vereinfachung nur für kleine Werte des Absorptionsgrads α gilt. Je größer α wird, desto größer wird auch der Rechenfehler.
Betrachten wir konkret die Nachhallzeiten und Rechenfehler in einem Beispiel. Dafür nehmen wir einen Raum mit L x B x H von 10 m x 7 m x 4,5 m an. Dieser Raum hat ein Volumen von 315 m³ und eine Oberfläche von 293 m². Wir variieren den mittleren Absorptionsgrad in diesem Raum von 0,05 (schwache Absorption) bis 0,5 (starke Absorption). Abhängig vom Absorptionsgrad ergibt die Nachhallzeitberechnung unterschiedliche Nachhallzeiten, die wir – nach Eyring und nach Sabine (zunächst ohne Luftdämpfung) - im nebenstehenden Diagramm dargestellt haben. Bei α = 0,05 ergibt sich nach Sabine eine Nachhallzeit TSab = 3,50 s, nach Eyring eine recht ähnliche Nachhallzeit von TEyr = 3,42 s. Bei α = 0,5 liegen die Werte mit TSab = 0,35 s, und TEyr = 0,25 s relativ betrachtet deutlich weiter auseinander. Wie weit TSab von TEyr jeweils abweicht, ist in der roten Kurve im Diagramm dargestellt. Bei α = 0,2 und TEyr = 0,79 s beträgt die Abweichung 10% - für viele Zwecke noch akzeptabel. Bei α = 0,4 beträgt die Abweichung aber bereits 22% und bei α = 0,5 sogar 28% - hier hat die Rechnung keine seriöse Aussagekraft mehr.
Nachhallzeit nach Sabine und Eyring über Absorptionsgrad.Aus diesen Abweichungen ergibt sich die Anwendbarkeit der Sabineschen Formel nur für α ≤ 0,2. In der Praxis bedeutet das: hallige Räume mit langen Nachhallzeiten. Weiterhin gilt Sabine’s (und auch Eyrings) Formel nur, wenn sich im Raum ein homogenes Schallfeld entwickelt. Das ist näherungsweise dann der Fall, wenn keine Seite des Raums mehr als doppelt so lang ist, wie eine andere und wenn die absorbierenden Flächen im Raum überall gleichmäßig verteilt sind.
Nun wird klar, für welche Räume Sabine's Formel nicht angewendet werden sollte:
Nachhallzeit mit Luftdämpfung über AbsorptionsgradZuletzt zur Relevanz der Luftdämpfung. Bei Sabine und bei Eyring bringt der Term 4mV die Auswirkungen der Luftdämpfung bzw. Luftabsorption auf die Nachhallzeit ein. Oft wird dieser Term vernachlässigt, um den Rechenaufwand zu reduzieren. Auch diese Vereinfachung stößt an Grenzen in der Praxis. Die Luftdämpfung hängt von der Temperatur, der Feuchtigkeit und stark von der Frequenz ab. Bemerkbar werden Dämpfungseffekte durch die Luft hauptsächlich in großen und wenig bedämpften (also halligen) Räumen. Im nebenstehenden Diagramm stellen wir die Nachhallzeiten aus obigem Beispiel ohne und mit verschiedenen Luftdämpfungen gegenüber.
Zwischen den Nachhallzeiten ohne Luftdämpfung (graue Kurve) und denen mit Luftdämpfung bei t = 20°C, RH = 60% und f = 250 Hz ist kaum ein Unterschied zu sehen. Erhöhen wir bei sonst gleichen Bedingungen die Frequenz auf 4 kHz, reduzieren sich die Nachhallzeiten bei niedrigem Absorptionsgrad α deutlich. Verringern wir die Luftfeuchtigkeit auf 40%, reduzieren sich die Nachhallzeiten erneut. In unserem Beispielraum mit
V = 315 m³ ist die Luftdämpfung bei 4 kHz also durchaus relevant. Zu diesen Abhängigkeiten formuliert die DIN EN ISO 3382-2: „die Luftabsorption ist vernachlässigbar, wenn die Nachhallzeit bei 2 kHz < 1,5 s und bei 4 kHz < 0,8 s ist“.
In einem anderen Beispiel verdeutlichen wir die Auswirkung der Luftdämpfung in verschieden großen Räumen. Ausgehend von einem Raum mit einem Volumen von 50 m³ und einem mittleren Absorptionsgrad von α = 0,05 verdopplen wir das Raumvolumen bis
800 m³. Die resultierenden Nachhallzeiten nach Eyring mit Berücksichtigung der Luftdämpfung (für t = 20°C, RH = 40%, f = 4kHz) sind in nebenstehendem Diagramm Grau dargestellt, ohne Luftdämpfung in Gelb. Für den 50 m³-Raum verursacht die Vernachlässigung der Luftdämpfung einen Fehler von 10% - die Grenze des Akzeptablen in den meisten Fällen. Bei einem Volumen von 800 m³ ist der Rechenfehler bereits auf 23% angestiegen.
Diese beispielhaften Zahlen zeigen auch die Grenzen der Einzahlwert-Betrachtung der Nachhallzeit auf. Für eine seriöse Planung der Raumakustik sollten daher Nachhallzeiten zweidimensional mindestens in den 6 wichtigsten Oktavbändern von 125 Hz bis 4 kHz berechnet werden.
Nachhallzeit mit Luftdämpfung über Raumvolumen
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