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Raumkanten – oder Nachhall?

Die Raumkanten beeinflussen die Raumakustik umso stärker, je kleiner ein Raum ist. Nicht allein, aber insbesondere in den so genannt „kleinen“ Räumen (bis 250 m3) sind es daher die Raumkanten, die die Raumakustik dominieren. Diesen Dominator unter den Störeinflüssen sollte man primär berücksichtigen und primär behandeln.

Bei akustischen Messungen hingegen werden – unter dem Oberbegriff des „Nachhalls“ und aus technischen Gründen – solche Störungen der Raumkanten und der wirkliche Nachhall als eine Einheit abgehandelt. So entsteht ein Zerrbild von der wahren Raumakustik, das mit der Realität wenig gemein hat. Denn die sog. „Nachhallzeiten“ bemessen tatsächlich das Abklingen des GESAMTSCHALLEREIGNISses in einem Raum.

Man muss sich bewusst machen, dass mit „Nachhall“ nicht die „Halligkeit“ eines Raumes bezeichnet ist. Auch wenn man das geläufig durchaus mal schnell gleichsetzt.

Kurze „Nachhallzeiten“ gelten als DAS zentrale Kriterium für eine „gute Hörsamkeit“ in Räumen. Diese schlichte Regel wird bemerkenswert selten in Frage gestellt – wenn man bedenkt, dass in der Akustikbranche gut bekannt ist: Sie ist falsch. „Eine kurze Nachhallzeit bedeutet noch lange nicht, dass in einem Raum auch eine gute Sprachverständlichkeit herrscht.“ Das habe ich häufig genug, und doch stets nur in vertraulichen Gesprächen, eingeräumt bekommen.

dezidierte Beobachtung der Raumkanten

Die Aufgabenstellung an die Forschung ist also, die Raumakustik über andere Daten deutlich klarer zu beleuchten als bisher. In erster Linie muss man sich dabei auf die Raumkanten konzentrieren. Dabei muss die Analyse aber alltagstauglich sein – folglich einfach zu bedienen, mobil und nicht zu teuer. Aber eben vor allem: realistisch.

Wenn DIN 18041 verlangt: „Im Sinne dieser Norm ist die frequenzabhängige Betrachtung der Nachhallzeit zwingend erforderlich“ (DIN 18041:2016-03; 4.2.3 – Anforderungen an die Nachhallzeit), dann ist genau DAS nicht realistisch. Und der Verdacht lässt sich kaum noch wegwischen, dass eine solche Erwartung schlicht zweckgerichtet ist.

Denn viel zu lange schon ist der Einfluss der Raumkanten grundsätzlich bekannt. Allein, an hinreichend genauen Analysen und folglich technisch gestützen Belegen fehlt es noch. Aber um die Norm zurückzuweisen, kennt man längst genug über die Raumkanten. Mit einem lapidaren „Man weiß aber, dass sich eine angemessen starke Bedämpfung günstig auf die Hörsamkeit auswirkt“ (DIN 18041:2016-03; 1 – Anwendungsbereich) kann sich – wer noch ernst genommen werden möchte – nicht mehr herausreden.

Zum ReFlx®-System wird schon mal gern angemerkt, die Wirksamkeit sei ja noch nicht nachgewiesen. Tatsächlich hingegen ist es so, dass man dessen Wirksamkeit allein auf der Grundlage der Nachweiserfordernisse gemäß DIN 18041 nicht nachweisen kann. Denn DIN 18041 erhebt ein Kritikerium zur ausschlaggebenden Größe, das eine tatsächlich nur untergeordnete Rolle spielt. Der NACHHALL entscheidet nur untergeordnet über die Sprachverständlichkeit.

Kriterium aus DIN 18041…

Im „Prüfbericht mit Begutachtung“ der SG-Bauakustik (Institut für schalltechnische Produktoptimierung; Mülheim/Ruhr und Schornsheim) ist nicht nur die Rede von „ausgezeichneten STI-Beurteilungsergebnissen“ (Sprachverständlichkeitsindex). Sondern dort tauchen auch Messungen zum Ablenkungsabstand auf – einem Kriterium, mit dem man in Großraumbüros, nicht aber in Kommunikationsräumen arbeitet.

… ist fast belanglos

Da jedoch der Nachhall im geprüften Raum etwa doppelt so lang ist, wie DIN 18041 einfordert, die Klarheit von Sprache hingegen als EXTREM gut auffällt, kann der Nachhall keinen Hinweis anbieten, dass und weshalb man sich mithilfe des ReFlx®-Systems sprachlich so gut austauschen kann.

ReFlx®-System in den Raumkanten ist kein „klassischer“ Kantenabsorber

Eine größere Klarheit bieten nun Impulsmessungen – auf die ich später noch kurz eingehen möchte. Die Berechnungen der Werte im Sprachverständlichkeitsindex (STI) nämlich beziehen die Nachhallzeiten mit ein. Folglich verschleiern STI-Werte die tatsächliche Klarheit der Sprache. Die STI-Werte stellen sich als schlechter dar, als sie bei korrekter Bewertung sein müssten. 

Zunächst aber möchte ich auf den Ablenkungsabstand eingehen, den Herr Grüll im Rahmen des Gutachtens mit erfasst hat.

Impulsmessungen offenbaren die Hebung der hohen Frequenzen durch ReFlx-System

Raumkanten im Fokus: ReFlx®

Der ABLENKUNGSABSTAND beschreibt, ab welcher Distanz zwischen Sprachquelle und Hörort Sprachäußerungen so klar erscheinen, dass man unwillkürlich „abgelenkt“ wird. Tatsächlich beschreibt der Ablenkungsabstand jene räumlichen Distanz, ab der der STI-Wert unterhalb von 0,5 fällt. Dieser Abstand beträgt für das ReFlx®-System im untersuchten Raum 49,6 m.

Eine solche Distanz macht stutzig – und wirkt eher wie ein Falschergebnis. Aber auch, weil eine solche Messung für Kommunikationsräume ungeeignet ist, weisen Fachleute dieses Messergebnis als irrelevant zurück. Ich möchte anmerken, dass all das auch Herrn Grüll bewusst ist! In der Gesamtschau aber liefert diese Messung sehr wohl Hinweise auf die Wirkungsweise und Effektivität des ReFlx®-Systems.

Denn die Luftdämpfung hätte der Klarheit des gesprochenen Wortes über eine so lange Distanz längst den Garaus gemacht. Nimmt man nun hingegen zusätzlich die Impulsmessungen zur Hand, so wird leichter verständlich, was STI-Werte und Ablenkungsabstand aussagen. Frequenzen ab ca. 1.250 Hz aufwärts nämlich werden mithilfe des ReFlx®-Systems mit bis zu 18 dB verstärkt.

Berücksichtigt man auch noch, dass die STI-Werte gemäß Gutachten in der größten und in der kleinsten Distanz am höchsten sind (nämlich bei ca. 2,5 m und ca. 7,5 m), dann wird deutlich, wie ausgewogen das Schallfeld im Raum dank ReFlx® ist. Die Werte in den mittleren Distanzen von ca. 4 bis 6 m fallen – zumindest in Zahlenwerten – tendenziell schwächer aus.

erst Impulsmessungen bringen Klarheit

Die Impulsmessungen zeigen sehr deutlich, wie ab ca. 1.250 Hz – und bis hinauf zu 12.500 Hz – die Schalldruckpegel verstärkt und auf ein recht gleichmäßiges Niveau gehoben werden (siehe Abbildung oben). Im Zusammenhang mit dem Gutachten zeigen die Impulsmessungen, weshalb es zu einer so hohen Klarheit von Sprache kommt. Obgleich gemäß DIN 18041 – nämlich ausweislich der langen Nachhallzeiten – die Sprachverständlichkeit höchstens mäßig, eher schlecht sein sollte, ist der sprachliche Austausch gerade besonders angenehm und nicht anstregend.

Raumkanten: in DIN 18041 verschwiegen

Nun spiegeln jedoch in Wahrheit Messungen der Nachhallzeiten gar nicht den eigentlichen Nachhall wider, sondern undifferenziert das ABKLINGEN des GESAMTSCHALLEREIGNISSES. Und so hatten schon reine Kantenabsorber aufgezeigt, dass etwas am „Nachhall“ als Kriterium für die Klarheit des Raumklanges nicht stimmt. Das ReFlx®-System belegt unmissverständlich, dass der Nachhall als Kriterium für „gute Hörsamkeit“ überhaupt nicht taugt. Die sog. „Nachhallzeiten“ sind eher unspezifische Analysewerte.

Dennoch erhebt die Norm das Kriterium des Nachhalls zum Kern der Betrachtungen: „Im Sinne dieser Norm ist die frequenzabhängige Betrachtung der Nachhallzeit zwingend erforderlich„, so DIN 18041:2016-03 auf Seite 12 (Unterordnung 4.2.3 – „Anforderungen an die Nachhallzeit“).

der Nachhall im Kölner Wasserspeicher beträgt 26 Sekunden
Repro (Ausschnitt) vom Innencover der LP „Vor der Flut“ (Publikation 1985): Der Kölner Wasserspeicher, hier nach Sanierung und bei beginnender Flutung.

Die Nachhallzeit wird durch die Entstörung der Raumkanten nur geringfügig gesenkt, während zugleich die Entstörung der Raumkanten den größten Einfluss nimmt auf die Klarheit von Raumklang. Folglich bleibt auch die Aussagekraft der STI-Werte schwach und bietet sich, ähnlich den Nachhallzeiten, nur als ergänzende Information an.

Nachhall im Kölner Wasserspeicher

Ein sehr eindrucksvoller Nachhall hatte sich im unterirdisch angelegten Kölner Wasserspeicher „Severin“ gezeigt (Abbildung: siehe oben), als dieser 1984 zwecks Sanierungsarbeiten trockengelegt worden war. Zahlreiche Musikerinnen und Musiker haben diesen Nachhall recht spontan kreativ genutzt, als die Wasserwerke eine um einen Monat hinausgezögerte Flutung des restaurierten Speichers versprachen.

Die niedrige Deckenhöhe des Wasserspeichers, regelmäßige Wandprofile und die eckigen Säulen lassen regelmäßige Rückwürfe zu. Im Gegensatz dazu etwas die runden Stützsäulen in Kirchenhallen sorgen begünstigend für Diffusion.

R 1002 der Gesamtschule Waltrop: ReFlx®-System in den Raumkanten macht Inklusion ohne Elektroakustik möglich