Raumakustik Premium

Schlagwort: Nachhall

Kategorien
Uncategorized

Mythos als Strategie

R1002 der Gesamtschule Waltrop, ausgestattet für die Inklusion: mit ReFlx®
R 1002 der Gesamtschule Waltrop: vor und nach der Ausrüstung mit ReFlx®

Der Mythos wird hochgehalten und immer wieder hervorgehoben: Unangenehme oder gar störende Raumakustik entstehe durch Reflexionen an schallharten Wänden und Decken. Vollflächig bedämpfende Decken seien das wirksame Gegenmittel.

Zum Beispiel in Klassenräumen, in Besprechungsräumen, in Seminarräumen wird die großzügige Absorption von Schall als das beste Mittel hochgehalten, um den störenden Nachhall in den Griff zu bekommen. Und: Kurze Nachhallzeiten gelten allgemein und laut Richtlinie als günstig, um eine gute Sprachverständlichkeit sicherzustellen.

Aber niemand spricht vom störenden Potenzial des Kantenvolumens.

Ratgeber im Internet oder über das Internet verbreitete Broschüren enthalten solche „Weisheiten“ über den Zusammenhang zwischen den Nachhallzeiten und der Schallabsorption. Allein der physikalischen Überprüfung halten solche Behauptungen nicht stand – und bewähren sich noch nicht einmal in der Praxis.

Dennoch: Ein Beispiel ist ausgerechnet der DGUV, der „Spitzenverband der Deutschen Unfallversicherer“, der in seiner Broschüre „Klasse(n) – Räume für Schulen“ solche „Tipps“ und Hinweise verbreitet – und dabei auch noch ausdrücklich auf DIN 18041 verweist.

Doch…

woher rührt dieser Mythos?

Etwa von der Sabine’schen Formel? Jene Formel, die ebenfalls vom DGUV benannt und hervorgehoben wird!? Eine Formel, die ausdrücklich gerade für solche „kleinen“ Räume gar nicht geeignet ist.

Wallace C. Sabine jedoch konnte dereinst die einzelnen Reflexionen (noch) nicht auseinanderhalten. So hatte Sabine die raumakustischen Probleme nicht hinreichend detailliert beschreiben und keine abschließenden Lösungsvorschläge anbieten können. – Aber Sabine war ein Pionier seiner Zeit! Und keinesfalls Bequemlichkeit stand ihm im Wege, sondern sein verfrühter Tod.

Schon 1900 – aber erst recht in seinen weiteren Publikationen ab 1906 – hatte Wallace C. Sabine auf Probleme hingewiesen, die Größe und Form eines Raumes betreffend, insbesondere aber die höheren Frequenzen im Zusammenhang mit zunehmender Absorption. Probleme also, von denen er wiederholt und mit immer neue Argumenten und Falldarstellungen schrieb, die seine vereinfachende Formel nicht erfassen kann.

W. C. Sabine ist unschuldig

Wallace C. Sabine mag also die Quelle des Missverständnisses sein. Die Wurzel des Übels hingegen ist weder die Person Wallace C. Sabine, noch sind es seine Publikationen.

Die so genannte und bis heute gebräuchliche „Sabine’sche Formel“ ist eine Grundlage, die Wallace C. Sabine im Jahre 1900 über seine Publikation im ‚The American Architect‘ unter dem Titel ‚Reverberation‘ veröffentlicht hatte. Als solche – nämlich als „Träger“ oder Ankerpunkt eines umfassenderen mathematischen Ausdrucks – wird uns die Sabine’sche Formel gewiss erhalten bleiben. In ihrer jetzigen Form und Handhabung jedoch führt sie zu unbefriedigenden und wenig alltagstauglichen Resultaten.

‚Reverberation‘ kann nicht übersetzt werden mit „Nachhall“. Das, was man über RT60 als das Abklingens aller Reflexionen um 60 dB erfasst und als „Nachhallzeit“ bezeichnet, ist in Wahrheit das Abklingen aller denkbaren Formen des Rückwurfs von Schallenergie an jedweden Formen und Gegenständen in einem Raum.

dem Mythos entgegentreten

‚Reverberation‘ darf mit „Nachhall“ nicht verwechselt werden. Genau dort, wo das relevant ist, macht man aber genau das: in der Akustik.

Man darf mir entgegen halten, ich müsse eben den gebräuchlichen Aussagewert bestimmter Worte anerkennen. Allein, es erscheint mir eher so, dass gerade dieser Wortgebrauch Missverständnisse fördert. Im besten Falle: nur Missverständnisse…

‚Reverberation‘ mit „Schallrückwürfen“ zu übersetzen, klänge ungelenk. Und so ist ‚reverberation‘ vielleicht eines jener Worte, die man besser nicht übersetzt. Das ist, was bleibt, wenn man sich mit Wallace C. Sabine etwas näher auseinandersetzt.

Und bitte: Wo ist das Problem? In der englischen Sprache gibt es Wörter wie „Kindergarten“ und „Zeitgeist“. Weil sie sich nicht in ein oder zwei Worten schlüssig ins Englische übersetzen lassen, übernimmt man sie einfach.

Tafelfront und Seitenwand eines Beispielraumes: vorher / nachher; durch Ausstattung mit ReFlx®-System passiv inklusionstauglich

Außerdem: Wenn wir doch längst auch gelernt haben, nicht mehr von der Widerstandsfähigkeit zu sprechen, weil das etwas anderes sei als Resilienz, so kann man ja in der Wissenschaft und Branche der Raumakustik auch anerkennen, dass man ‚reverberation‘ nicht „einfach“ übersetzen kann.

Möge dann aus „Reverberation“ nur ja nicht neudeutsch „Rewerberation“ werden – nur um das Wort auf Teufel komm‘ raus „einzudeutschen“. Wir waren auch jahrzehntelang gut damit klar gekommen, wenn wir mal einen wertvollen „Tip“ bekommen hatten. … bis es ein „Tipp“ werden musste. Den Wert hilfreicher Hinweise hat das nicht gesteigert.

‚reverberation‘ – besser nicht übersetzen

Zum Glück schlägt ein solcher Aktionismus nicht immer zu. Die „Garderobe“ ist noch immer, was sie seit eh & je ist…

Kann man nicht also auch „Reverberation“ als stehenden Begriff und unübersetzbar akzeptieren? Und kann man nicht akzeptieren, dass folglich die „Nachhallzeiten“ nicht das sind, als was sie gelesen werden?










Kategorien
Uncategorized

D21 justiert Halligkeit

der Diffusor D 21, Riegel Fichte massiv, Trennblätter Multiplex

Der neue Diffusor D21 hat die Aufgabe, die Halligkeit in Räumen zu reduzieren – nicht jedoch zu eliminieren. Das heißt, dass Klangvolumen, Weite und Transparenz eines Raumes bewusst aufrechterhalten werden. D21 ist der erste 4D-Akustikdiffusor – und läutet damit eine neue Klangdimension ein: Ihr Raum wird zu einem einmaligen Erlebnis – phasentreu & harmonisch, natürlich & ehrlich im gesamten Frequenzband.

herausragend harmonischer Klang für die Raumakustik dank Diffusor D21
2 Prototypen des D21, optimal an die Dachschräge angepasst: So ist die Akustik von Volumen und angenehmer „Räumlichkeit“ geprägt.

Wo der Bedarf besteht oder der Wunsch herrscht, die Halligkeit in Räumen zu reduzieren, da gestaltet der Diffusor D21 – möglichst, aber nicht notwendigerweise im Zusammenspiel mit dem ReFlx®-System – Raumklang und Nachhall. Präzise und ohne jegliche Verzerrungen innerhalb des Frequenzbandes kann man so den Nachhall optimal abstimmen. Und – wie man im Bild unten sieht – kann man auch gezielt auf die Räumlichkeit eingehen: Etwa um auf Dachschrägen einzugehen und auch dort die Raumkanten zu berücksichtigen.

Der neue Diffusor D21 eröffnet ganz neue Möglichkeiten und ungeahnte Klangerlebnisse in einer bisher unerreichten Dimension.

Nun fragen sich etwaig HiFi-Enthusiasten oder fragen sich vielleicht auch Fachleute der Branche: „Weshalb denn nun schon wieder einen neuen Diffusor? Gibt es denn nicht schon genügend davon?“

ReFlx® und D21 schaffen eine harmonische Raumakustik
D21: hier zwei Prototypen auf selbsttragendem Ständerwerk, mit ReFlx®-System kombiniert (Wand im Bildbeispiel ist für die Installation nicht hinreichend tragfähig)

Der Unterschied zu anderen Diffusoren ist, dass der D21 nicht bloß partiell an kleinen Stellschrauben dreht. Es entstehen keine partiellen und real unerwünschten Druckzonen, wie das bei herkömmlichen Diffusoren zwangsläufig der Fall ist. Sondern der geschützte D21 macht sich – abgeleitet vom Reflx®-System und konsequent fortgeführt – auch den Raum HINTER den Trenn- und Reflektor-Blättern und hinter den Riegeln zunutze.

Verzicht auf Halligkeit ist ein falsches Ziel

Wo bisher zwischen 2D- und 3D-Diffusoren unterschieden wird, da erobert der D21 jene weitere Dimension, um dem Klang eine natürliche Entfaltung im gesamten Frequenzband zu ermöglichen. Der D21 ist kein geschlossener Diffusor und wird auf Abstand zur Wand installiert. Mit dieser Technologie ist der D21 der erste 4D-Diffusor.

Vor allem aber nimmt sich der D21 zwei Lehren des ReFlx®-Systems zu Herzen:

Schallhart – das ist die eine Lehre – ist die Devise.

Halligkeit darf abgeschwächt werden. Die positive Kraft von Halligkeit hingegen darf man nicht erstickt werden – das ist die andere Lehre des ReFlx®-Systems.

Holz ist gut! Hier dürfen wir von Meistern alter Zeiten und des traditionellen Innenausbaus gern lernen. Aber auch die verschiedensten Holzwerkstoffe machen Sinn. Gerade solche Holzwerkstoffe ergeben Sinn, die ein höheres spezifisches Gewicht einbringen. Denn gleichzeitig sollte das Holz nicht nur Maskerade sein – sondern Masse einbringen.

Für alle, die – nicht kühn, aber gern forsch – mit modernen Holzwerkstoffen den Brückenschlag zwischen Tradition und Gegenwart schaffen möchten, gibt es hier in Kürze einen besonderen Leckerbissen zu sehen: Eichenholz im Zusammenspiel mit High Pressure Laminate.

unbegrenzte Gestaltungsvielfalt

Konsequent rangiert im obersten Segment eine Kombination von Bronze und Glas. Nicht etwa weniger wirksam für die Raumakustik, darf in dieser Ausführung die Neigung zur Exklusivität ihren offenen Ausdruck finden.

Aber was soll, was kann, was macht der D21?

Nun, wenn schon klein, dann sollte ich vielleicht über ein maßstäbliches Merchandising nachdenken…

Aber im Ernst…

Den D21 gibt es nur groß und schwer – oder noch schwerer. So bleibt der D21 ehrlich bis in die höchsten Töne und geht freundlich und behutsam mit allen Obertönen um. In der bevorzugten Installation wird ein Abstand zur Wand eingehalten – womit im fließenden Übergang die Korrektur bis hinunter zu den ganz tiefen Frequenzen ausgewogen gelingt.

Als 4D-Akustikdiffusor gestaltet der D21 die Raumakustik über das gesamte Frequenzband hinweg harmonisch und dezent. Ästhetisch wiederum beansprucht der D21 für sich, sich von allem abzuheben, was bisher mit Diffusoren oder mit Absorbern assoziiert wird.

Ein mit ReFlx® und D21 ausgestatteter Raum bietet einen angenehm voluminösen Klang, begleitet von einer zurückhaltenden Räumlichkeit – die sich von einer klassischen „Halligkeit“ wohltuend abhebt.

… dem D21 (heimlich) auf den Rücken geschaut: der deutliche Wandabstand macht den Unterschied – insbesondere für tiefere Frequenzen.
Kategorien
Uncategorized

Was Nachhall wirklich ist

Skizze des Lecture Room, Fogg Art Museum; 1900
Lecture Room; Wallace C. Sabine, 1900

Wallace C. Sabine umschrieb die Schallrückwürfe in einem Raum als „eine Vielzahl von Klangereignissen, die den gesamten Raum erfüllen und ummöglich auf ihre verschiedenen Reflexionen hin analysiert werden können“. (Sabine, Wallace C.: Reverberation; The American Architect, 1900 – Seite 9). Das englische ‚reverberation‘ ist dabei mit „Nachhall“ jedoch in Wort und Sinn falsch übersetzt!

Gemeint ist im Wortsinn ebenso wie im Kontext der Darstellungen das gesamte Widerhallen, das in einem Raum zustande kommt. Gemeint sind alle Formen von Schallrückwürfen, die sich in einem Raum ereignen.

Nachhall neu begreifen

Tatsächlicher Nachhall umfasst klare und in einer solchen Weise „gerichtete“ Reflexionen an Flächen. Diese Reflexionen sind aber mehr oder minder unveränderte Zweit- oder Vielfachsignale. Sie besitzen Informationsgehalt. Tatsächlicher Nachhall ist also nicht das, was man in der Physik gern als „Nachhall“ auffasst – und mit „Nachhallzeiten“ zu erfassen GLAUBT.

Je nach deren zeitlicher Verzögerung wird das Ursprungssignal günstig verstärkt oder etwaig nachteilig überlagert. Nachhall ist sozusagen „der kleine Bruder“ des Echos. Entsprechend ist Nachhall jedoch NICHT das, was das KANTENVOLUMEN in den Raum zurückwirft.

„Nachhall“ ist NICHT = Nachhall

Grob kann man sich drei Kategorien der Schallereignisse in einem Raum vor Augen führen. Eben jenen tastächlichen „Nachhall“ (einschl. in hinreichend großen Räumen des Echos), dann die Diffusion – und schließlich jenen Störschall, der in den Raumkanten entsteht.

Was man heutzutage als „Nachhallzeit“ misst, ist die Abklingdauer des GESAMTSCHALLEREIGNISSES in einem Raum. Genau genommen kann schon die Diffusion nicht mehr dem so genannten „Nachhall“ zugeordnet werden. Denn die Diffusion kodiert, trotz ihres Gehaltes an SchallENERGIE, keine klare SchallINFORMATION. Aber auch: Die Diffusion überlagert Informationen so zeitnah und so wenig verfremdet, dass es nicht stört.

Besonders aber muss man nun die Raumkanten hervorheben. Denn nur auf den ersten Blick stellen die Rückwürfe von Schallenergie aus den Raumkanten und Raumecken heraus ebenfalls Diffusion dar. Im weitesten Sinne wird selbstverständlich die Schallenergie aus dem Kantenvolumen heraus in den Raum „gestreut“. Tatsächlich aber ist es reine Störenergie, weil die besonderen Eigenschaften des Kantenvolumens Signale zerstören.

Im Wesentlichen durch zwei Aspekte unterscheidet sich der Raumkanteneffekt von der Diffusion:

ERSTENS. Die Schallenergie wird von den Raumkanten nicht einfach gestreut reflektiert, sondern vielmehr wie in einem Trichter eingesammelt. Das addiert nicht einfach die Energie, sondern potenziert sie: das heißt, verstärkt sie exponentiell.

Raumkanten entstören…

ZWEITENS. In der Raumkante treten Effekte der Frequenzmodulation und der untypischen Rythmisierung auf, so dass eigenständige Klangmuster auftreten, die vom ursprünglichen Informationsgehalt des Schalls erheblich abweichen.

… und Raumkanten zugleich nutzbar machen

ReFlx®-System: das Konzept, der Doppelreflektor in der Raumkante
das Konzept: der Doppelreflektor in der Raumkante

Nun herrscht in so genannt „kleinen“ Räumen, also in Räumen bis 250 Kubikmetern Volumen, ein zusätzliches Problem. Denn je kleiner der Raum, desto dominanter wirken sich die Störungen des Kantenvolumens aus. Das heißt auch: Je kleiner der Raum, desto weniger Aussagekraft kommt den „Nachhallzeiten“ zu.

Um sich diesen Zusammenhang einmal geometrisch vor Augen zu führen, bedarf es keiner komplexen mathematischen Berechnungen. Es reicht, Flächen und Volumina im rechtwinkligen Kubus zu berechnen, um mit Zahlenwerten zu veranschaulichen, wie das Verhältnis der Raumkantenstrecken zu den Flächen immer ungünstiger wird, je kleiner der Raum ist.

Zudem kommt den RAUMECKEN eine immer größere Bedeutung zu, je kleiner ein Raum ist. Der besondere Störeffekt der Raumecken – die stets gleich groß und gleich viele sind – wiegt umso schwerer, je kleiner das verbliebene Raumvolumen.

Ecken sind die schlimmsten Störer

Bereits im Jahre 1900, als Wallace C. Sabine jene heute so genannte „Sabine’sche Formel“ im The American Architect mittels seiner schlicht betitelten Publikation „Widerhall“ öffentlich gemacht hatte, hatte er zugleich auch seine Zweifel daran zum Ausdruck gebracht, ob diese Berechnungsmethode der Praxis hinreichend standhalten würde.

Kein Zweifel also, dass Sabine mit jener Formel auch Unheilvolles niedergeschrieben hat, das bis heute verheerend nachwirkt. So etwa, dass „die Wirksamkeit eines Absorbers unabhängig von seiner Position“ sei, wenn das Problem der Widerhall sei. Das stimmt nicht so ganz – und man weiß das auch. So ist seit Langem und umfassend bekannt, dass eine gleiche „Menge“ Absorber, in den Raumkanten positioniert, den Nachhall stärker senkt als an irgendeiner anderen Stelle im Raum. Dennoch genießen schon reine Kantenaborber den schlechten Ruf, die „Nachhallzeiten“ nur geringfügig zu senken. Zugleich ist aber auch längst bekannt, dass eine vergleichsweise schwache Bedämpfung in den Raumkanten den Raum dennoch bereits spürbar entstört. – Was mit Absorption an beliebigen anderen Stellen im Raum nicht gelingt!

Aber bei der Bedämpfung gerade kleiner Räume findet all das keine Berücksichtigung.

Absorption verschlingt die Obertöne

Andererseits hatte Wallace C. Sabine bereits in dieser Schrift – und in seinen späteren Publikationen mit weiteren Fakten immer wieder untermauert – darauf hingewiesen, dass und in wie starken Relationen Absorption die Obertöne in Mitleidenschaft zieht.

(Beitragsbild reproduktiv entnommen: Sabine, Wallace C.: Collected Papers on Acoustics; Forgotten Books 2012)

Kategorien
Uncategorized

ReFlx®: one step beyond – auch in HiFi

ReFlx®-System in Glas oder Feinsteinzeugen
ReFlx®-System in Klarglas auf Stahlträgern

Auf den ersten Blick nur „einen“ Schritt voraus, ist es in Seminaren oder in Besprechungen ebenso wie im Unterricht DER entscheidende Schritt voraus: das ReFlx®-System.

Aber auch überall, wo Akustik nicht aufdringlich, jedoch mit hoher Klarheit präsent sein soll – etwa im HiFi-Bereich – bietet das ReFlx®-System DIE alltagstaugliche Lösung. Aus gewöhnlichen Wohnzimmern oder Wohn-Esszimmer-Kombinationen wird ganz unaufdringlich eine optimale HiFi-Umgebung. Junge Eigentümer stellen nicht mehr ihre Leidenschaft für die Musik ganz hinten an – etwa wegen der Kinder. … sondern räumen ihrer Erwartung an behagliches Wohnen UND an HiFi-Genuss den gleich hohen Stellenwert ein.

Insbesondere angesprochen sind mit dem ReFlx®-System also Kommunikationsräume – im weitesten Sinne. Denn von der originären Sprachkommunikation auf der einen Seite, musikalischen Ansprüchen in Instrument oder Gesang auf der anderen Seite, wird in der Folge auch die Mischnutzung bei Video- oder HiFi-Vorführungen optimal unterstützt.

ReFlx® – Behaglichkeit + repräsentative Zwecke

Oder Foyers und Flure mögen laut oder hallig klingen – aber die empfundene Weite nimmt (fast) ausnahmslos alle positiv ein. Dieses Gefühl von Offenheit und Weite muss nicht mehr durch kurze Nachhallzeiten unterdrückt werden. … sondern wird endlich zum Teil eines jeden konstruktiven Raumentwurfs.

Oder in Vereinsräumen: Hier möchte man miteinander sprechen, gern bei dezenter Hintergrundmusik, möchte Sprach- oder Videovorträgen entspannt folgen oder musikalische Darbietungen entspannt genießen.

Am Nachhall hängt in allen Fällen das gute Gefühl, sich nicht in einem beengten Raum zu befinden. Zugleich aber wäre ein sauberer, reiner und differenzierter Klang schon schön? Etwa, wenn im Foyer ein kleiner Empfang stattfindet. Wenn im eigenen Wohnzimmer – Familienleben hin oder her – die teure HiFi-Anlage dennoch keine Wünsche offen lässt. Oder wenn in demselben Wohnzimmer der Freundeskreis im Gesprächsaustausch oder in Party-Laune nicht gerade leise ist.

Wie wird aus Raumakustik premium?

Nicht minder in Seminarräumen oder in der schulischen Bildung: Noch immer hängt alles an der sprachlichen Kommunikation. DAS ist der Mensch an sich: Der sprachliche Austausch von Mensch zu Mensch hat seine zentrale Funktion.

Damit aber hängt zugleich auch alles daran, dass Worte klar und rein im Raum übertragen werden. Worte brauchen: die Klarheit von Raumklang. Und: Worte überzeugen, wenn sie selbstverständlich und ungezwungen ausgetauscht werden.

Das für HiFi-Anwendiung bestens geeignete, schallharte ReFlx®-System in _Fichte-Dreischicht
ReFlx®-System kostengünstig & nachhaltig: hier in Dreischicht-Fichte.
Durch Bildbearbeitung wird die Seite teiltransparent + eröffnet so den Blick auf den inneren Reflektor

Dasselbe gilt für Musik: Gehen die Obertöne verloren, dann gehen auch die Instrumente oder Stimmen in ihrem komplexen Charakter verloren. Und das gilt von den Bässen bis hinauf zu den Obertönen. Auch HiFi steht oder fällt insbesondere mit den Obertönen.

Das gelingt aber nur, wenn der Raum Klänge nicht in Chaos verwandelt und Sprache nicht beeinträchtigt – sondern im Gegenteil Klang gut und transparent trägt. Das genau schafft das ReFlx®-System in ein und demselben Element:

Störung ausschalten UND Nutzsignale sinnvoll verstärken.

ReFlx®: der Klang-Booster fürs HiFi

Nutzbar machen kann sich dieses aktuell einzige System JEDER und ÜBERALL. ECHTE Kommunikationsräume ohne technischen Schnick-Schnack – dauerhaft wartungsfrei. Man muss nur im Wortsinn an entscheidenden Stellen die bisherigen Mängel der Raumakustik anerkennen. Damit ziele ich auf die Raumkanten ab.

Bisherige Normen und Richtlinien folgen dem falschen Kriterium: dem Nachhall. Sowohl für die Norm (DIN 18041) als auch für die Arbeitschutzrichtlinie (ASR A3.7) gilt noch immer der Nachhall als DAS ausschlaggebende Kriterium. In der Lehre an Universitäten und Hochschulen ist das überwiegend nicht anders.

Mit der Senkung der Nachhallzeit jedoch wird auch genau der Sprache die Klarheit genommen und wird Musik auf kraftlose Bässe und dumpfe Mitten reduziert. Durch Absorption gehen die hohen verloren. Sprache verliert ihre Deutlichkeit, Musik verliert mit den Obertönen ihre Transparenz und Leichtigkeit. Weil mit der Absorption die ausschlaggebenden höheren Frequenzen verloren gehen.

Mit Absorption kehrt zwar Ruhe ein – und erscheint wie eine Erleichterung, wenn man zuvor unter Lärm gelitten hatte. Aber mit Absorption hat man dann auch ausgerechnet den sprachlichen Austausch oder ausgerechnet wirklichen Musikgenuss massiv beeinträchtigt.

Klingt widersprüchlich?

durch Kombination von ReFlx® und Diffusor D21 auch im Wohn-Essbereich leicht möglich: herausragende HiFi-Akustik und zugleich sehr angenehme Wohnatmosphäre
durchschnittliche moderne Wohn-Esszimmer-Kombination: nachgerüstet mit ReFlx® + Diffusor D21 – für ruhige Wohnatmosphäre + echten HiFi-Genuss

… „klingt“ nur widersprüchlich, weil man uns bisher darauf eicht, zu glauben, kurze Nachhallzeiten seien förderlich für so etwas wie „gute Hörsamkeit“, für Ruhe und für Wohlfühlatmosphäre.

Dabei hatte bereits Wallace C. Sabine vor über 100 Jahren in seinen Publikationen wiederholt hingewiesen auf jene Probleme, die mit der Absorption von Schallenergie einhergehen. Das ist derselbe Wallace C. Sabine, auf den Physiker sich berufen, wenn sie die sog. „Sabine’sche Formel“ anwenden, um auszurechnen, wie viel Absorption ein Raum nötig habe.

ReFlx® packt an jener Stelle zu, an der man wirklich etwas Relevantes bewirken kann!

Das ReFlx®-System schaltet sowohl die verheerendste Stör– und Lärmquelle in Räumen aus – das Kantenvolumen – als auch verstärkt Obertöne und sprachliche Signale. Das gelingt durch die Nutzung jenes Raumvolumens, das man bisher schlicht verschwendet hat: das Kantenvolumen. So ermöglicht ReFlx® die Klarheit von Sprache und einen optimalen HiFi-Genuss – mit echter High Fidelity: mit höchster „Genauigkeit“ und Klangtreue.

Und wer den Klang perfektionieren möchte, stattet NICHT zusätzlich mit Absorbern aus, um den Nachhall auf die persönlichen Bedürfnisse abzustimmen, sondern nutzt dafür die neue Form von Diffusion. Mit dem Diffusor D21. Eine Investition, die sich lohnt, wenn man bei der HiFi-Anlage oder bei dem Dolby-Surround-System schon nicht gespart hat. Denn mit dem Diffusor D21 korrigiert man den Nachhall, ohne disharmonisch in das Frequenzband einzugreifen.

Bitte lesen Sie mehr über den Diffusor D21 im verlinkten Magazin-Beitrag.

Kategorien
Uncategorized

Raumkanten – oder Nachhall?

"Nachhall" muss neu bewertet werden
"Schallwellen" taugen als Vorstellung wenig – sowie auch Nachhall etwas anderes ist, als er zu sein vorgibt

Die Raumkanten beeinflussen das Schallfeld in einem Raum umso stärker, je kleiner ein Raum ist. Insbesondere in so genannt „kleinen“ Räumen (bis 250 m3) sind es daher das Kantenvolumen, das die Raumakustik dominiert. 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, die im Kantenvolumen entstehen, 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 also mit „Nachhall“ nicht die „Halligkeit“ eines Raumes bezeichnet ist. Auch wenn man das geläufig durchaus so 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 für die Forschung lautet also, die Raumakustik über andere Daten deutlich klarer zu beleuchten als bisher. In erster Linie muss man sich dabei auf das Kantenvolumen konzentrieren. Zugleich muss die Analyse alltagstauglich bleiben – folglich muss sie einfach zu bedienen, mobil und kostengünstig sein. Aber vor allem muss sie der Realität näher kommen, als das bisher der Fall ist.

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 übersehen, 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, ist längst genug bekannt über den Einfluss des Kantenvolumens. 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

Der Nachhall im begutachteten Raum ist spürbar ausgeprägter, als mit DIN 18041 als ideal dargestellt wird. Die Klarheit von Sprache hingegen fällt EXTREM gut aus! Und so kann schwerlich der Nachhall einen verlässlichen Hinweis geben, dass oder weshalb ReFlx® so deutlich der Sprachverständlichkeit dient. Vor allem aber: Der Nachhall beweist NICHT, dass ReFlx® schlecht wirksam sei.

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

Größere Klarheit bietet die Ergänzung durch 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 ein wenig. 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. Als Kriterium im Kommunikationsräumen wird also üblicherweise der Ablenkungsabstand nicht einbezogen. Tatsächlich beschreibt der Ablenkungsabstand jene räumliche Distanz, ab der der STI-Wert unter 0,5 fällt. Dieser Abstand beträgt für das ReFlx®-System im untersuchten Raum 49,6 m.

Eine solche Distanz lässt aufhorchen – und wirkt eher wie ein falsches Ergebnis. 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 hingegen liefert auch diese Messung sehr wohl Hinweise auf die Wirkungsweise und Effektivität des ReFlx®-Systems.

Denn allein die Luftdämpfung hätte der Klarheit des gesprochenen Wortes über eine Distanz von knappen 50 m den Garaus gemacht. Nimmt man nun aber zusätzlich die Impulsmessungen zur Hand, so wird klar, 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 – in den Zahlenwerten in der 2. Stelle hinter dem Komma – 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 Abb. weiter 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 sein sollte, ist der sprachliche Austausch gerade besonders angenehm und nicht anstrengend.

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.

Schon lange VOR der Entwicklung des ReFlx®-Systems hatten reine Kantenabsorber aufgezeigt, dass etwas am „Nachhall“ als Kriterium für die Klarheit des Raumklanges nicht stimmen könne. Das ReFlx®-System belegt unmissverständlich, dass der Nachhall als Kriterium für „gute Hörsamkeit“ überhaupt nicht taugt. Die sog. „Nachhallzeiten“ stellen eher unspezifische Analysewerte dar.

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 – ein faszinierender Klangraum.

Die Nachhallzeiten werden durch die Entstörung des Kantenvolumens nur vergleichsweise geringfügig gesenkt! … während aber zugleich die Entstörung der Raumkanten den größten Einfluss nimmt auf die Klarheit von Raumklang. Etwaig ist also auch die Aussagekraft der STI-Werte begrenzt zuverlässig, auch wenn diese die wohl deutlichste Aussage beiten. Die frequenzabhängigen Nachhallzeiten jedenfalls sind für Kommunikationsräume ein Kriterium ohne Wert.

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. Die Wasserwerke hatten die um einen Monat hinausgezögerte Flutung des restaurierten Speichers zugesichert.

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

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

Lärmbekämpfung

Lärmbekämpfung in Räumen muss sich auf die Raumkanten stützen– nicht auf die Begrenzungsflächen eines Raumes. Wegen des besonderen Störpotenzials der Raumkanten sind es also diese, auf die man zu allererst schauen muss.

… statt Absorption auf Teufel-komm‘-raus

Was in der Raumakustik als „Stand der Technik“ gilt, wäre böswillig, wenn es nicht schlicht ein Irrtum wäre:

Es ist sachlich nicht richtig, dass ein kurzer Nachhall für die Klarheit von Raumklang und eine so genannt „gute Hörsamkeit“ sorgt. Nicht einmal der Lärmbekämpfung dienen starke Bedämpfungen, obwohl die Räume dann auf das erste Hören ruhig erscheinen. Sondern der Nachhall ist ein subjektiv sehr unterschiedlich empfundenes Kriterium für so etwas wie akustischen Komfort.

Es ist weiterhin sachlich nicht richtig, dass es mehr oder weniger egal sei, wo absorbierende Oberflächen installiert werden. Sondern erstens ist es wichtig, WO man überschüssige Schallenergie einfängt. Und zweitens ist es selten richtig, dieses durch poröse Absorber zu leisten.

In der Lärmbekämpfung aber tut man genau das viel und gern: Absorbieren was das Zeug hält, vorzugsweise mit porösen Materialien.

ReFlx®: Lärmbekämpfung ohne Nebenwirkungen

Wenn ich mit der folgenden Abbildung nun aber selbst poröses Material zeige, dann mag Irritation aufkommen. Der Unterschied jedoch ist, dass dieses absorbierende Material die überschüssige Schallenergie im überwiegend geschlossenen Kantenvolumen absorbiert. Der Frontreflektor definiert den Umfang und Charakter der Wirksamkeit innerhalb des Frequenzbandes. Jedoch, was an Schallenergie hinter den Frontreflektor gelangt ist, soll ohnehin nicht mehr zurück in den Raum gelangen.

Im gezeigten Beispiel wird durch den Einsatz von porösem Material die Wirksamkeit zugunsten der Inklusion sehr wohl verstärkt. Hingegen wird das Frequenzspektrum nicht beeinträchtigt.

das ReFlx-System während der Montage
eine Variante des ReFlx®-Systems: Montage-Zwischenschritt zeigt das Trägerelement

Auch ist nicht richtig, dass die Senkung des Nachhalls für Klangqualität und Komfortgefühl sorgt. Sondern in Umgebungen mit geringer Nachhallzeit sind die mittleren und höheren Frequenzen besonders stark beeinträchtigt. Deshalb klingen Räume umso muffiger, dumpfer, beengter, je stärker sie bedämpft sind.

Starke Bedämpfungen führen somit oft dazu, dass Räume als erdrückend oder deprimierend wahrgenommen werden. Das hat auch damit zu tun, dass die Sprachkommunikation in stark bedämpften Räumen sehr anstrengend ist. Man ist gezwungen, lauter zu sprechen – und man muss umso mehr die Ohren spitzen. Darüber hinaus nimmt starke Bedämpfung dem Gehirn auch die Fähigkeit, sich über den Gehörsinn Informationen über seine Umgebung einzuholen.

Hörensinn ist 24/7 aktiv

Ohnehin ist bereits seit Jahrzehnten weithin bekannt, was die meisten in der Akustikbranche Tätigen auch gern, mit Amüsement und offen einräumen:

„Ist die Nachhallzeit kurz, dann ist die Sprachverständlichkeit noch lange nicht gut. … ist der Raumklang nicht zwangsläufig klar und rein.“

Auch die kritischen Betrachtungen, die Wallace C. Sabine schon vor über 100 Jahren gegenüber der Absorption beigetragen hatte, könnten für die Wissenschaft Ansporn genug sein, der porösen Absorption und starken Bedämpfungen mit deutlicher Skepsis zu begegnen.

Maßgeblich für die Klarheit oder Reinheit von Klang ist das Ausmaß der Bewältigung von Störeinflüssen der Raumkanten UND zugleich der Ausgleich, die Harmonisierung der tatsächlichen Schallenergie innerhalb des Frequenzbandes. Es geht dabei um nicht weniger als die bloße Energie.

Schall erliegt in Abhängigkeit von den Frequenzen in unterschiedlichem Maße sowohl allein schon der Luftdämpfung, als auch der Absorption durch unterschiedliche Materialien und Körper (im weitesten Sinne: von anwesenden Personen bis zu Gegenständen aller Art oder auch baulichen Gegebenheiten). Dabei allerdings ist, von „Wellenlängen“ auszugehen, ein Irrweg und eine fehlerhafte Modellvorstellung.

Bedämpfung: nicht automatisch Lärmbekämpfung

Die Installation des ReFlx®-Systems sorgt dafür, dass ruhig und entspannt gesprochen werden kann.

Die oberen Mittenfrequenzen und die hohen Frequenzen – die allein durch die Luftdämpfung ab ca. 4 Metern Entfernung zu originär Sprechenden bzw. zu einer Lautsprecherquelle bereits zu stark abgeschwächt sind – erfahren mittels ReFlx® eine so deutliche Verstärkung, dass in durchschnittlich großen Klassenräumen oder Besprechungsräumen das Verstehen von Sprache an JEDEM Hörort im Raum gleich gut gelingt.

Umgekehrt kann man an jedem beliebigen Ort in einem solchen Klassenraum oder Besprechungsraum einen Einwurf oder Beitrag leisten: Jeder an jedem anderen Hörort im Raum kann ihn einwandfrei verstehen.

gute Hörsamkeit = entspannte Atmosphäre

Das – nun auf eine Schulklasse bezogen – führt dazu, dass Lehrkräfte eine deutliche Entlastung verspüren… und entspannt unterrichten. Die Nerven von Lehrkräften zu schonen UND zugleich Schülerinnen und Schülern das Verstehen und die Teilnahme am sprachlichen Austausch zu erleichtern, führt „wie von selbst“ zu einer effektiveren Unterrichtung. – Und zu ECHTER Chancengleichheit für Kinder und Jugendliche.

Oder auf Unternehmen oder Verwaltungen bezogen, führt eine gute Raumakustik zu einer entspannten Atmosphäre bei Besprechungen, Verhandlungen, Seminaren…

Kategorien
Uncategorized

Raumakustik ohne Messung optimieren

Selbstverständlich ist die objektive und analytische Betrachtung von Räumen wichtig – gerade, um technische Planungen zu optimieren. Aber ist das in der Raumakustik auch zielführend?

Denn rein begrifflich misst man zwar so genannten Nachhall. Aber tatsächlich ist der gemessene Nachhall gar nicht der wirkliche Nachhall.

Sondern was man misst, ist das ABKLINGEN des GESAMTSCHALLEREIGNISSES in einem Raum.

Und dieses Gesamtschallereignis ist nicht ausschlaggebend im Hinblick auf die Klarheit des Raumklanges, also auf Sprachklarheit oder die Transparenz und Ehrlichkeit musikalischer Ausdrücke.

Sondern, um dieses Gesamtschallereignis optimieren zu können, muss man es differenziert betrachten.

Gern objektiviert man für Kommunikationsräume auch die Sprachverständlichkeit mittels Sprachverständlichkeitsindex. Die sog. STI-Werte wiederum werden errechnet unter Einbeziehung des „Nachhalls“. Folglich besitzen auch die so genannten STI-Werte eine nur eingeschränkt objektive Aussagekraft.

Nachhall: weniger aussagekräftig als Fieber

Die tatsächlich problematischen Bereiche für die Raumakustik (nicht nur in sog. „kleinen“ Räumen, sondern auch noch darüber hinaus) sind die Raumkanten (zu denen geometrisch auch die Raumecken zu zählen sind). Selbst bei sehr niedrigem Nachhall können Raumkanten mithin gänzlich ungehindert ihr Störpotenzial entfalten – und somit einen unerträglichen Lärm verursachen und Sprachkommunikation beeinträchtigen, obwohl ein Raum stark bedämpft ist.

– Gerade Erziehende in KiTas können davon „ein Liedchen singen“, wenn es in den Ohren schrill prasselt oder klirrt, obwohl vollflächig bedämpfdende Decken doch auf den ersten Blick, auf das erste Hören Erleichterung erbracht hatten. –

In den Raumkanten wird eine laute Kinderschar oder eine laut jubelnde Schulklasse eine bis zur Unerträglichkeit lärmende Gruppe. – „Lautheit“ und „LÄRM“ sind nicht das Gleiche.

ReFlx®: Klangreinigung à la carte

Sind die Raumkanten erst entstört, so beeinträchtigt ein stärkerer Nachhall die Hörsamkeit in einem Raum nur noch wenig. Überwiegend sogar sind die Reaktionen auf einen etwas längeren Nachhall positiv. Denn eine gewisse „Halligkeit“ repräsentiert zugleich auch eine angenehme „Weite“ des Raumes.

Aber trotz der Reflektoren – und deshalb zur Überraschung so mancher – wird es in der Klasse nicht lauter, sondern leiser. Da die Raumkanten nur noch klare Rückwürfe liefern, das Kantenvolumen aber Schallenergie nicht mehr gleichsam einsammeln und kein Druckmaximum mehr bilden kann, werden auch Störungen nicht mehr in Lärm gewandelt.

Dabei muss man berücksichtigen: Was als Raumantwort zurückbleibt, wenn die Raumkanten als Störzonen ausgeschaltet wurden, DAS ist dann auch „ECHTER“ Nachhall. Und der ist keine Störung, sondern eine Qualität, die man steuern kann.

umfängliche Ausstattung von Raumkanten und -ecken mit dem ReFlx-System

Nun übernimmt das ReFlx®-System sogar mehr als nur eine Doppel-, sondern eine 3-fach-Funktion:

Zum einen wird den Raumkanten bereits durch Abschirmung viel des störenden Potenzials entzogen.

Gleichzeitig erliegt die störende Energie der Raumkante unmittelbar in der Raumkante selbst. Was widersprüchlich klingt, aber nur logisch ist. Denn die destruktive Schallenergie der Kanten kann gleichsam dem eingschlossenen Volumen nicht mehr entfliehen.

Raumklang optimieren mit Bonus

Schließlich aber ist die Raumakustik dadurch deutlich verbessert, dass das Missverhältnis zwischen tieferen Frequenzen einerseits, den höheren Frequenzen andererseits ausgeglichen wird. Und zwar optimal genau aus den Raumkanten heraus und optimal genau im für Sprache und Musik relevanten Frequenzbereich.

Bisher werden hauptsächlich Flächen absorbierend ausgelegt, um die sog. Nachhallzeit zu reduzieren. Raumakustik zu optimieren… damit hat das nichts zu tun: Der verbleibende „Nachhall“ ist fast nur noch Störschall aus den Raumkanten heraus.

Im besten Falle werden – und dann schon nicht mehr Norm-konform – Raumkanten absorbierend ausgelegt. So wird das Kantenvolumen zwar entstört, aber auch als konstruktiver Einfluss komplett verschenkt.

Mit dem ReFlx®-System hingegen – was widersinnig erscheinen mag – nimmt man der Raumkante die störende Wirksamkeit und, 2-in-1, SCHENKT ihr eine konstruktive Kraft.

Das Missverhältnis zwischen den Frequenzen, das durch Absorption in Innenräumen entsteht, hatte bereits Wallace C. Sabine und schon vor über 100 Jahren bemerkt und umfangreich beschrieben. – Während Sabine nun das Problem grundsätzlich zwar erkannt hatte, so war es ihm aber noch nicht möglich, auch zu einer Lösung, ja nur zu einer eindeutigen Analyse zu gelangen…

Raum von den Kanten aus verstehen

Die tieferen Frequenzen zeigen sich weniger beeindruckt von den Reflektoren. Die oberen Mittenfrequenzen und die hohen Frequenzen hingegen reflektieren stark – und klar gerichtet. Das ReFlx®-System macht sich in erster Linie nützliche Erstreflexionen zunutze, nur untergeordnet auch die klärende Wirkung der Diffusion. Hierfür reicht bereits das relativ leichte Fichtenholz, das (siehe Abbildungen) etwa als sog. Fichte-Dreischichtplatte Anwendung in Klassenräumen findet.

Messungen der STI-Werte (Sprachverständlichkeitsindex) durch einen unabhängigen Gutachter zeigen für einen Klassenraum sehr deutlich, dass die Sprachverständlichkeit nach Installation des ReFlx®-Systems „ausgezeichnet“ ist – obgleich diese Werte durch den noch immer sehr deutlichen Nachhall wiederum abgeschwächt sind. – Wie das möglich ist, das zeigen erst Impulsmessungen sehr anschaulich.

Darüber hinaus ist die Klarheit von Sprache an tatsächlich jedem Hörort in der Klasse gleich gut. Das belegen nicht nur die STI-Werte, sondern bestätigen auch die praktischen Erfahrungen im Unterricht, einschließlich der Inklusion Hörgeräte tragender Schüler…

das ReFlx®-System im selben Raum, an der Rückwand die Wärmeisolation von Heizungsrohren als zusätzliche Schalldämmung einbeziehend
Kategorien
Uncategorized

perfekte Raumakustik berücksichtigt Raumkanten

Das eigentliche, das Kernproblem für die Raumakustik in kleinen bis mittelgroßen Räumen liegt in den Raumkanten verborgen.

Für Mehrpersonenbüros oder für Räume, die dem geselligen Beisammensein oder der Ruhe und Entspannung dienen sollen, bedeutet dies, dass man mit der Absorption der Schallenergie in den Raumkanten beginnen sollte. Für Kommunikationsräume hingegen reicht es nicht, über reine Kantenabsorber nur zu entstören. Sondern in Versammlungsräumen, in Besprechungs- und Seminarräumen oder in Klassenräumen bedarf es einer Ausstattung, die die sprachlichen Nutzsignale verstärkt: Es gilt, ein harmonisches Klangfeld im gesamten Raum zu erzeugen. Und das im besten Falle passiv, also ohne elektroakustische Anlagen – weil man dann nicht angewiesen ist auf zusätzliche Investitionen und auf regelmäßige Wartungen und Aktualisierungen.

Das ReFlx®-System schlägt sozusagen „zwei Fliegen mit einer Klappe“. Heute nennt man das auch ‚two in one‘. Es wirkt als Kantenabsorber – und zugleich als Verstärker vor allem der höheren Frequenzen. ReFlx® erzielt in kleinen bis mittelgroßen Räumen (etwa Klassenräume oder durchschnittlich große Besprechungs- oder Seminarräume) eine außerordentliche Klarheit des Klanges und eine herausragende Sprachverständlichkeit.

Problemzone ‚Raumkanten‘

Es ist ein Irrtum, dass ein geringer Nachhall erforderlich sei, um eine gute Sprachverständlichkeit zu erzielen. Auch wenn in DIN 18041 gebetsmühlenartig immer wieder darauf hingewiesen wird. „Gute Hörsamkeit“ kann nicht gleichgesetzt werden mit kurzen Nachhallzeiten.

Sondern erstens und zuerst muss das störende Potenzial der Raumkanten ausgeschaltet werden. Dazu bedarf es nicht – wie bisher stets angenommen – der Absorption oder der Resonanz. Sondern das Energiepotenzial in den Raumkanten kann mit schallharten Reflektoren bezwungen werden.

Zweitens macht man sich idealerweise wiederum das Kantenvolumen zunutze, um das Missverhältnis zwischen den unterschiedlichen Frequenzen angemessen auszugleichen. Denn zwangsläufig erschaffen Räume ein unausgewogenes Frequenzband. Und poröse Absorber verstärken dieses noch, mit dem Schwerpunkt der absorbierenden Wirkung in den höheren Frequenzen..

Wallace Clement Sabine – * 13.06.1868, † 10.01.1919

Man muss sich einmal vor Augen führen, dass Wallace C. Sabine – als echter Pionier in der Raumakustik – letztlich seine Arbeiten nicht hatte zu Ende bringen können. Dabei ist unerheblich, ob Sabine an seiner Nierenentzündung starb oder an den Folgen der Behandlung. Jedenfalls verstarb er im Alter von nur 50 Jahren nicht nur im Sinne der Forschung erheblich verfrüht.

Frequenzen unausgewogen

Auf dieses Missverhältnis – das Wallace C. Sabine umso mehr auffiel, je mehr Absorption er in einen Raum eintrug oder auch, je mehr Publikum in einem Saal zugegen war – hatte der amerikanische Physiker bereits vor über 100 Jahren hingewiesen und es verständlich beschrieben!

Dazu im völligen Widerspruch beschränkt man sich darauf, die lückenhafte und extrem vereinfachende sog. „Sabine’sche Formel“ anzuwenden. Und stützt damit die Forderung nach Absorption.

Nur ein kurzes Beispiel aus Sabine’s Fachbeiträgen: „In den tiefen Tönen kommt der Einfluss des Publikums deutlicher zum Ausdruck. Zum Beispiel, wieder ein C1 64 gewählt, verringert der Einfluss des Publikums den ersten Oberton um rund 60 % in Relation zum Grundton, den zweiten Oberton um mehr als 75 %.“ (W. C. Sabine, Collected Papers on Acoustics; Forgotten Books – Seite 82)

•• erläuternder Einschub: „C1 64“ ist nach heutiger Einteilung C2 – allerdings in anderer Lesart bei 65,4 Hz. Denn W. C. Sabine ging vom Grundton A der natürlichen Tonleiter bei 432 Hz aus, während heute international der Grundton A mit 440 Hz definiert ist. So aber hat bei Sabine der heutig auch als „tiefes C“ bezeichnete Ton 64 Hz. ••

Solche und weitere Ausführungen Sabine’s können leicht auf den Zusammenhang zwischen Absorption und Sprachverständlichkeit übertragen werden. Die Konsequenzen decken sich in plausibler Übereinstimmung mit der Praxis in Kommunikationsräumen.

Wallace C. Sabine beweist Problembewusstsein

Zwar hatte W. C. Sabine in seiner ersten Publikation im Jahre 1900 im ‚American Architect‘ seine mathematischen Betrachtungen verhängnisvoll in die Welt gesetzt. Doch bereits 1906 hatte er begonnen, in weiteren Publikationen sehr klar darauf hinzuweisen, dass mit zunehmender Absorption die Obertöne immer stärker in Mitleidenschaft gezogen werden. Mehrfach hat Sabine auf dieses wachsende Missverhältnis der Frequenzen untereinander hingewiesen. Vereinfacht könnte man von ‚Dumpfheit‘ und Ausdruckslosigkeit sprechen, wenn umso mehr Details verloren gehen, je höher eine Frequenz ist und eine je stärkere Absorption den Raum beherrscht.

Dabei muss man sich aber auch bewusst machen, dass allein schon eine zunehmende Anzahl an Personen (Kinder oder Jugendliche in Klassenräumen; Teilnehmende an Besprechungen oder Seminaren; Publikum in Sälen oder Hallen) den Nachhall zwar bedeutsam bis stark senken, aber dabei das störende Potenzial der Raumkanten höchstens minimal, nämlich in der praktischen Relevanz überhaupt nicht berühren! Und zwar deshalb, weil Personen in einem Raum allein in einem begrenzten Raumvolumen, nämlich eher nahe der Bodenebene den Schall absorbieren, d. h. den Nachhall vor allem in mittleren und höheren Frequenzen durch die allgemeine Absorption reduzieren.

Raumkanten als Lärmtrichter

Insbesondere in die oberen Raumkanten hinein jedoch gelangt der Schall ungemindert. Dort baut sich ein hoher Schalldruck auf, während zugleich aus den Raumkanten heraus kein geordneter Rückwurf stattfindet. Je nach Besetzungsdichte eines Raumes kann Publikum das Störpotenzial der unteren, den Boden berührenden Raumkanten schwächen oder ausschalten – niemals aber Einfluss auf die oberen Raumkanten auch nur abschwächen.

Sabine – zu früh verstorben – hatte 1915 in einer Publikation darauf hingewiesen, dass die Analyse der einzelnen Reflexionen in einem Raum nicht gelinge: „Dieses Phänomen nennt man Widerhall, einschließlich des Echos als Spezialfall. Man muss jedoch beachten, dass ganz allgemein der Widerhall resultiert aus einer Vielzahl von Schallereignissen, die den ganzen Raum erfüllen – die sich der genauen Analyse der verschiedenen Reflexionen entziehen. Es ist schwer, sie im Einzelnen wiederzuerkennen und unmöglich, sie genau zu lokalisieren.“ (Sabine, W. C.: Collected Papers on Acoustics; Forgotten Books – Seite 220)

Und so war es Sabine nicht mehr gelungen, explizit die Raumkanten (bzw. das Kantenvolumen, also einschl. der Raumecken) als eigenständige, akustische Störungen erzeugende Raumvolumina zu entlarven und entsprechend gesondert zu berücksichtigen. Auch hatte Sabine den Widerhall im Sinne des Gesamtschallereignisses in einem Raum etabliert als EINE Kenngröße.

Kategorien
Uncategorized

… klingt irgendwie klarer

… so die spontane Reaktion der beiden Pädagoginnen auf die Ausstattung ihres Klassenraumes mit dem ReFlx-System, als sie aus den Sommerferien zurückkehrten. Was den beiden Pädagoginnen zuerst und spontan auffiel, war ein überraschend klarer Raumklang.

Als die Pädagoginnen ihren Klassenraum erstmalig betraten, um sich zum Ende der Ferien hin auf das neue Schuljahr vorzubereiten, war das Erste, was ihnen auffiel, dass der Raum weniger hallig war, als zuvor. „Wir sind erst einmal in drei, vier Nachbarklassen gegangen. Jeder Raum klingt ja etwas anders. Aber…

…eindeutig hat diese Klasse nun weniger Nachhall.“

R 1002 der Gesamtschule Waltrop – ausgestattet mit ReFlx-450|900|35°mx3

Wohl ein bisschen, als könne man den eigenen Ohren nicht mehr trauen, wollten die Pädagoginnen sich durch den Vergleich mit anderen Klassenräumen Gewissheit verschaffen, dass sie sich nicht täuschten. Mit meinem Video habe ich vergleichend festgehalten, was sogleich aufgefallen war, ohne dass bereits Unterrichtsbedingungen im Austausch mit den Schülerinnen und Schülern herrschten.

ReFlx®: klarer Raumklang + gleichmäßiges Schallfeld

Schon in diesem Video, also im unbesetzten Raum – und somit vergleichbar mit der Situation, die auch die Pädagoginnen nach den Ferien vorgefunden hatten – zeigt sich der Raum deutlich weniger hallig.

Die Nachhallzeiten liegen zwar deutlich oberhalb dessen, was DIN 18041 einfordert. Jedoch ist DIN 18041 – wider anderslautende Behauptungen – überhaupt keine verbindliche Richtlinie. Diesbezüglich ist der Wunsch allein nicht der Autor, aber der Vater so mancher irreführenden Publikation.

klarer Raumklang – egal wo die Sprecherposition ist

Ganz besonders wird deutlich, dass man in beliebige Richtungen gewandt sprechen kann, ohne dass die Klarheit der Sprache leidet.

ReFlx-System an der Tafelseite; mit Sonderlösung vor der WLAN-Sendeapparatur

Die Weiterentwicklung – von bisher 60 cm breiten Elementen – auf 90 cm hat sich im Rahmen der Montage bestens bewährt. In zwei Komponenten aufgeteilt, kann die Montage von einer einzelnen Person auf der Leiter gut bewältigt werden. Der Schritt von 60 cm auf 90 cm bringt einen entsprechend geringeren Gesamtaufwand mit sich. R 1002 der Gesamtschule Waltrop kommt mit nur 23 Elementen auf 9,3 Quadratmeter Reflektorfläche. Rein rechnerisch werden dabei „nur“ ’netto‘ 1,53 Kubikmeter Kantenvolumen abgeschirmt.

im Montageverlauf: rechts noch unverdeckte Trägerkomponenten des ReFlx-Systems
Kategorien
Uncategorized

geringer Nachhall vs. klaren Raumklang

Kurze Nachhallzeiten – mit anderen Worten: geringer Nachhall – sind kein Garant für gute Sprachverständlichkeit. Und sind auch kein Garant für eine klare Musikwiedergabe. Das ist in der Akustikbranche auch (zumindest überwiegend und seit Langem) bekannt.

Aber während man „offiziell“ DIN 18041 zumindest nicht in Misskredit bringt, hebt man diese Norm sogar bevorzugt als anerkannte Leitlinie hervor.

Washalb das? Wenn doch hinter vorghaltener Hand allgemein bekannt scheint: „Ist der Nachhall kurz, so ist nicht unbedingt auch die Sprachverständlichkeit gut.“

DIN 18041 spricht eine andere Sprache. Dort pocht man auf umso kürzere Nachhallzeiten, je höher der Bedarf an „guter Hörsamkeit“ eingeschätzt wird.

Zudem statuiert DIN 18041 die Nachhallzeit als Kernkriterium: „Im Sinne dieser Norm ist die frequenzabhängige Betrachtung der Nachhallzeit zwingend erforderlich.“ (DIN 18041:2016-03; 4.2.3 – Anforderungen an die Nachhallzeit)

„normale“ Sprache trägt kaum 4 m weit

Glaubt man der Norm, dann ist allein der Direktschall die ausreichende Grundlage für eine optimale Sprachkommunikation in Räumen bis etwa 10 m Raumtiefe. Und laut DIN 18041 können folgerichtig Räume bis 250 Kubikmetern Raumvolumen nie zu stark bedämpft werden.

So wird denn auch ausdrücklich empfohlen, Absorption in durchschnittlich großen Klassenräumen möglichst vollflächig über absorbierende Decken, und zugunsten der Inklusion von Personen mit Hörbeeinträchtigungen auf jeden Fall zusätzlich über eine Schall absorbierende Rückwand einzubringen. (DIN 18041:2016-03; „4.2.3 – Anforderungen an die Nachhallzeit“ und „5.2 – Volumenkennzahl“)

geringer Nachhall ist die falsche Spur

Nun habe ich aber einen solchen Raum (mit vollflächig bedämpfender Decke gemäß DIN 18041, noch in der Fassung 05/2004) nachgerüstet. Nämlich: mit dem ReFlx®-System zusätzlich ausgestattet. Das Resultat ist ein ruhiger, eher noch auffällig dumpfer Raum – der aber zugleich durch eine extrem transparente Sprachklarheit auffällt.

Was haben die Messungen von Nachhallzeiten ergeben? Ein baugleicher und identisch mit vollflächig bedämpfender Decke ausgestatter Nebenraum weist einen durchschn. Nachhall von 0,38 sec. auf. Damit bleiben insgesamt 7 Räume noch innerhalb der 20-%-Toleranz für inklusive Räume der Raumklassifikation A4.

Der achte Raum verdankt dem ReFlx®-System nicht nur eine extreme Klarheit von Sprache. … sondern auch eine mittlere Nachhallzeit von 0,44 sec.

Raum 222 der Städt. Realschule Waltrop – mit ReFlx®-System nachgerüstet

Die Anforderungen der Norm – folglich einschl. aller Ratschläge, geringer Nachhall sei förderlich für „gute Hörsamkeit“ – werden in einem Kommentar zur zweiten Novelle der Norm (Chr. Nocke [Hrsg.]: Hörsamkeit in Räumen – Kommentar zu DIN 18041; Beuth, 2018) bereits einleitend sogar als gesetzlich verbindlich beschrieben. Eine Anmaßung sondergleichen. Insbesondere, wenn man bedenkt, dass mindestens für diese 2. Novelle der Norm (Ausgabe 2016) versucht worden war, den Einfluss der Raumkanten in die Norm einzubringen. Tatsächlich nämlich blieb dieses Engagement erfolglos: Einzig 1 x finden Raumkanten in der Norm eine eher verwirrende Erwähnung.

DIN 18041 legt falsche Fährte aus

„Schallabsorber mit bevorzugter Wirksamkeit im tieffrequenten Bereich sind in Schallquellennähe, in Raumecken oder -kanten besonders wirksam“, so ist in DIN 18041:2016-03 zu lesen (Ordnungspunkt 5.4 – Positionierung akustisch wirksamer Flächen; Seite 19 der Norm). Das wird dem Sachverhalt nicht im Geringsten gerecht. Nicht zuletzt deshalb, weil die Anspielung auf tiefe Frequenzen die Sicht auf die Raumkante verzerrt.

Auch zwei andere Räume der Städt. Realschule Waltrop weisen eine extrem gute Sprachverständlichkeit dank ReFlx®-System auf. Beide Räume sind komplett schallhart belassen worden und weisen einen Nachhall deutlich über der Norm auf. Dennoch bieten beide Räume eine Klarheit von Sprache, von der auch Personen in außerordentlichem Maße provitieren, deren Hörfähigkeit bereits deutlich beeinträchtigt ist, die also so genannt „schwerhörig“ sind. Für Raum 122 ist ein Gutachten erstellt worden, das den deutlichen Nachhall ebenso objektiviert, wie die außerordentliche Sprachdeutlichkeit (STI-Werte). Die Sprachverständlichkeit ist „ausgezeichnet“ gut – und vor allem gleichmäßig im gesamten Raum präsent.

… dabei sind die STI-Werte in sich noch nicht einmal objektiv! Denn in die Berechnungen für den ’speech transmission index‘ fließt der Nachhall als maßgeblicher Wert mit ein. Von diesem ist hingegen gut bekannt, dass er NICHT für gut Sprachverständlichkeit steht. Und für diesen belegen mindestens jene Räume, die mit dem ReFlx®-System ausgestattet sind, dass gern sogar im Gegenteil ein vermeintlich zu starker Nachhall herrschen darf.

Raum 122 der Städt. Realschule Waltrop – mit dem ReFlx®-System ausgestattet

Was macht gute Sprachverständlichkeit aus?

Sprache trägt nur über eine Distanz von 3 bis 4 Metern wirklich gut und klar, nämlich mit hinreichender Energie. Dieses, weil insbesondere die höheren Frequenzen überproportional der Luftdämpfung erliegen. Bei größeren Distanzen leiden die höheren Frequenzen am stärksten – und damit genau jene Frequenzen, die Sprachkodierung tragen. Die Stimmhaftigkeit von Sprache ist ein Hilfsmittel, aber kein Charakteristikum für Sprache.

Fände nicht im Mundraum eine dezidierte Lautbildung statt, so könnten auch die Vokale – die so genannt „Stimmhaften“ – gar nicht voneinander unterschieden werden. Die Stimmlippen bringen allein ein Fundament hervor, den Grundton der Stimme. Kodierungswert hingegen besitzt Stimmhaftigkeit nicht.

Nun geht aber ein geringer Nachhall zwangsläufig einher mit starker Absorption – insbesondere der mittleren und höheren Frequenzen, und damit genau der Sprachkodierung. Je schwächer der Nachhall, je kürzer die Nachhallzeiten, desto mehr leidet die Sprachverständlichkeit. Das ist genau das Gegenteil von dem, was die Norm – DIN 18041 – mit so genannter „Bedämpfung“ verspricht.

geringer Nachhall ist nebensächlich

Bereits Wallace C. Sabine hatte – nicht nur einmal, aber bereits erstmalig in einer Publikation im Jahre 1900 – darauf hingewiesen, dass mit zunehmender Tonhöhe die Obertöne umso mehr in Mitleidenschaft gezogen wurden, je mehr schallabsorbierende Objekte im Raum sind. Seien das nun Stuhlpolsterungen oder Vorhänge gewesen, oder schließlich ein zahlreiches Publikum. Was die Norm zum Kriterium erhebt – nämlich das Verhältnis von Raumvolumen zu den Schall absorbierenden Qualitäten von Oberflächen – das war für Sabine nur eine Orientierungshilfe.

Impressum und Datenschutz | Kontakt