Techniklexikon

Raumakustik

Akustik, Arbeitsgebiet der technischen Akustik, das sich mit der Bewertung und Verbesserung der Hörsamkeit in geschlossenen Räumen und in teilweise begrenzten Raumgebieten im Freien (z.B. Freilufttheater, Sportanlagen usw.) befasst. Dabei wird die Abhängigkeit der Hörsamkeit von der zeitlichen und richtungsabhängigen Verteilung von Schallreflexionen betrachtet. Ihre Beeinträchtigung durch Lärm ist Gegenstand der Bauakustik und der Lärmabwehr.

Dass man Theateraufführungen in grossem Abstand von den Schauspielern besser verfolgen kann, wenn die Schallausbreitung durch gezielte Ausrichtung von Schallreflektoren auf die Hörer unterstützt wird, muss schon in der Antike bekannt gewesen sein; von Orgelbauern aus der Silbermannzeit (17./18. Jh.) ist bekannt, dass sie eine Kugel auf den Steinboden der Kirche fallen liessen, um die Akustik des Raumes zu prüfen, für den eine neue Orgel gebaut werden sollte. Heute wissen wir, dass in der Raumimpulsantwort die gesamte Information über die für die Hörsamkeit wichtigen akustischen Eigenschaften eines Raumes enthalten sind. Der Impulsschalltest gibt eine objektive Antwort auf die Frage, in welcher Reihenfolge und aus welchen Richtungen Direktschall und Schallreflexionen an einem bestimmten Ort eintreffen. Er ist das wichtigste Arbeitsmittel des Raumakustikers zur objektiven Beurteilung der Hörsamkeit. Eine Vielzahl von Massen (Deutlichkeitsmass, Hallmass, Klarheitsmass, Lautstärkemass, Reflexionsmass) und anderer Kriterien, die seit Mitte dieses Jahrhunderts für die nachmessbare objektive Beurteilung der akustischen Raumeigenschaften entwickelt wurden, sind aus der Raumimpulsantwort abgeleitet. Bei der Planung von Räumen genügen für die Erfassung des Verhaltens der ersten Reflexionen bereits einfache, aus den Reflexionsgesetzen abgeleitete geometrische Betrachtungen (geometrische Raumakustik). Im Bereich des Nachhalls mit immer dichter werdender Reflexionsfolge bilden statistische Methoden die Basis für die Berechnung der Nachhallzeit. Sie ist ein globales Kriterium für die akustischen Eigenschaften eines Raumes, aus dem sich bereits Aussagen über die Eignung für gute Sprachverständlichkeit (Sprechakustik) oder Musikwiedergabe (Musikakustik) ableiten lassen (statistische Raumakustik). Bei der Untersuchung und Projektierung der Eigenschaften von kleinen, wenig gedämpften Räumen sowie bei tiefen Frequenzen, wo die Schallwellenlänge gegebenenfalls grösser als die Raumabmessungen ist, muss schliesslich auf Methoden, die sich aus der Wellennatur des Schalles ableiten, zurückgegriffen werden (wellentheoretische Raumakustik). Der damit verbundene hohe numerische Rechenaufwand hat in der Zeit vor der Entwicklung der heute verfügbaren elektronischen Rechentechnik zur Nutzung von Raummodellen in verkleinertem Massstab und akustischen Messungen mit entsprechend erhöhter Frequenz geführt. Inzwischen stehen Rechenprogramme zur Verfügung, die eine Modellierung akustischer Projekte mit so hoher Genauigkeit gestatten, dass reale Modelle bei der Projektierung praktisch nicht mehr benötigt werden.