Bauphysik
Schallschutz
Kreative Raum-Akustik

Leseprobe

Nehmen wir den Begriff der Nachhallzeit: Ein Terminus, der so wichtig ist ist der Raumakustik, der aber so häufig fehlinterpretiert, missverstanden oder einfach nur nicht verstanden wird. Was hat es also mit dem Begriff "Nachhallzeit" auf sich? Nun - Nachhallzeit umschreibt auf physikalischem Wege das phänomenale Zusammenwirken von Schallquelle und umgebendem Raum, indem sie den Faktor Zeit ins Spiel bringt und misst, wie lange es dauert, bis ein von einem Sender ausgesandtes akustisches Signal nur noch ein Millionstel der ursprünglichen Intensität aufweist. Mit anderen Worten: Die Nachhallzeit drückt in Zahlen aus, wie lange ich den Klang eines Tons im Raum höre, obwohl die Schallquelle längst stumm ist. Je größer also die Nachhallzeit, desto länger höre ich den Klang eines Tons im Raum schweben. Natürlich ist die Nachhallzeit abhängig von der Beschaffenheit des Raums an sich und dessen Oberflächen. Veränderungen der Raumdimension und der Raumbegrenzungsflächen verändern auch die Nachhallzeit gravierend. Extreme Raumbeispiele verdeutlichen dies womöglich: Sie stehen in einem Tonstudio und klatschen in die Hände. Sie hören nur ein dumpfes Klatschen, ohne Nachhall, ohne Klang, sofort zu Ende. In einem Tonstudio ist der Anteil an schallschluckenden Materialien an sämtlichen Wänden, Decken und Böden sehr hoch. Es gibt so gut wie gar keine Reflexion, keinen Nachhall. Die Nachhallzeit bewegt sich gegen Null. Ein schalltoter Raum? Eher ein klangtoter Raum. Keine reflektierenden Schwingungen. Klatschen Sie dagegen in einer gotischen Kathedrale in die Hände, was man vielleicht aus Gründen der Pietät nicht unbedingt tun sollte, dann werden Sie erleben, wie vielfältig, wie variantenreich und vor allem wie lange Ihnen das eigene Klatschen tausendfach reflektiert wieder zurückkommt und der Klang hin und her schwingt, zum Teil sehr lange im Raum zu hören ist, natürlich abnehmend in der Intensität, aber manchmal einige Sekunden lang. Nachhallzeit ist demnach ein Faktor für die Wahrnehmbarkeit der Größe eines Raumes.

Die Nachhallzeit steht in direkter Abhängigkeit vom Raumvolumen, kann die Größe des akustischen Raums aber nicht alleine bestimmen. Um die Größe des Raums im Sinne von Dimension der Schallausdehnung definieren zu können, bedarf es eines weiteren Begriffs: die Phasenverschiebung. Unter Phasenverschiebung versteht man die Zeitdifferenz zwischen dem erstmaligen Empfang eines Schallsignals, das vom Sender direkt an den Hörer gesandt wurde, und dem abermaligen Empfang des gleichen Schallsignals, das auf Umwegen durch Reflexion, zum Beispiel von den Wänden oder von der Decke zeitverzögert gewissermaßen an das Ohr des Empfängers gelangt.

Die Nachhallzeit und vor allem die Phasenverschiebung bringen also in dieses physikalische, konstruktive Architekturmodell Raum den Faktor Zeit.

Physikalisch ist das einfach nachzuvollziehen. Ein akustisches Signal, von einem Sender ausgeschickt, regt die Luftmoleküle zum Schwingen an, gibt die Energie weiter mittels frequentierter Luftschwingung, diese mehr oder wenige energiereiche Luftschwingung trifft irgendwo auf Raumbegrenzungsflächen, bringt diese Materialien ebenfalls zum Schwingen, es kommt zur Reflexion, das heißt, angeregt durch die Materialschwingung wird die Energie zurückgegeben an das Medium Luft und es kommt zu reflektierenden Luftschwingungen, überlagernd, es entstehen Interferenzen, die Energie nimmt immer mehr ab aufgrund der Trägheit der Masse, und irgendwann geht der Pegel der Luftschwingungen gegen null. Die Zeit zwischen Hören eines Tons, Hören des Nachhalls bei abnehmender Intensität und Nichts-mehr-Hören ist also die Nachhallzeit. Die Zeit zwischen dem direkten Empfang des Schallsignals und dem Empfang des gleichen, aber umgelenkten, reflektierten Schallsignals bezeichnet man als Phasenverschiebung.

Darüber hinaus ist ein Raum mit extrem kurzer Nachhallzeit in seiner akustischen Größe nicht mehr wahrnehmbar. Die Raumgröße und die Dimension eines Raums sind bei extrem kurzen Nachhallzeiten, also im schalltoten Raum, akustisch nicht mehr zu erkennen. Ein wenig Hall braucht der Raum zum Ausdruck und zur Vermittlung von Information über Größe und Dimension schon. Ebenso ist eine sehr große Phasenverschiebung, also eine recht ordentliche Zeitdifferenz, die Voraussetzung dafür, dass irgendwann ein Echo entsteht."

Die Frage nach der Bedeutung stellt sich zum wiederholten Mal: Was bedeutet das aber für den Hörenden? Sind lange Nachhallzeiten besonders gut oder schlecht? Oder sollten wir möglichst kurze Nachhallzeiten anstreben? Und wie erreichen wir sowohl das eine wie das andere? Sind Echos erträglich? Und wie lange?

Mit der Nachhallzeit verhält es sich offensichtlich ganz ähnlich wie mit der Helligkeit und der Farbigkeit im Raum. Die Analogie zwischen optischem und akustischem Raum basiert ja nicht nur auf den physikalischen Erkenntnissen, sondern hat Parallelen im wahrnehmbaren visuellen und auditiven Raum. Die Frage, ob kurze oder lange Nachhallzeiten gut sind, hat den gleichen Stellenwert wie die Frage, ob Helligkeit gut oder schlecht für die Menschen ist oder welche Auswirkungen Farbigkeit auf die Menschen hat.

Helligkeit und Nachhallzeit sind häufig miteinander verglichen worden. Und wenngleich beide erstaunliche Parallelen zeigen, sind es doch sehr unterschiedliche Phänomene. Beide brauchen zwar zur Entfaltung ihrer nachdrücklichen Ausdrucksstärke einen Sender, eine Lichtquelle und eine Schallquelle; die eine sendet ein Lichtsignal aus, die andere ein Schallsignal. Beide brauchen auch den Raum und die Raumbegrenzungsflächen, um überhaupt einen räumlichen Eindruck vermitteln zu können. Gestalten wir im optischen Raum die Wände mit schwarzem Samt, sind sie nicht zu sehen. Das Licht ist nicht zu erkennen, da es nicht reflektiert wird. Die Wände sind optisch nicht erfassbar. Gestalten wir den akustischen Raum mit schallabsorbierenden Wänden, wird der Schall nicht reflektiert, ist also auch nicht zu hören. Bis hierher sind Optik und Akustik in der Tat als physikalische Größe und auch als Wahrnehmungsphänomen sehr ähnlich.

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