Schlagwort: Sprachverständlichkeit

Zum einen: Die Raumkante beeinflusst die Akustik eines Raumes durch Störungen maßgeblich – und stärker als etwa der Nachhall. Zum anderen: Die Raumkante beeinflusst nicht nur, sondern je kleiner ein Raum ist, dominiert sogar die Akustik in einem Raum

Bei Messungen hingegen werden – bisher, unter dem Oberbegriff des „Nachhalls“ und aus technischen Gründen – solche Störungen der Raumkanten mit dem wirklichen Nachhall „in einen Topf geworfen“.

Kurze Nachhallzeiten gelten als DAS zentrale Kriterium, um für eine „gute Hörsamkeit“ zu sorgen. Diese schlichte Regel wird bemerkenswert selten und wenig engagiert in Frage gestellt, während zugleich in der Akustikbranche seit Langem bekannt ist: „Eine kurze Nachhallzeit bedeutet noch lange nicht, dass in einem Raum auch eine gute Sprachverständlichkeit herrscht.“

Die Aufgabenstellung an die Forschung ist es also, die Akustik eines Raumes über andere Daten zu beleuchten, als über die Nachhallzeit… Da aber die Physik bisher keine tragfähigen Analysen anbietet, kann man sich einer sinnvollen Betrachtung nur auf Umwegen nähern.

Im „Prüfbericht mit Begutachtung“ der SG-Bauakustik (Institut für schalltechnische Produktoptimierung; Mülheim/Ruhr) 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.

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 das Kriterum der Norm (DIN 18041) keinen Hinweis anbieten, dass und weshalb man sich mithilfe des ReFlx®-Systems sprachlich so gut austauschen kann.

Aber ebenso wie die Impulsmessungen – auf die ich später noch kurz eingehen möchte – soll auch der so genannte Ablenkungsabstand etwas Licht ins Dunkel bringen, wo die Nachhallzeiten keine Aussagekraft besitzen.

Ablenkungsabstand fällt absurd aus dem Rahmen

Der ABLENKUNGSABSTAND beschreibt, ab welchem Abstand zu einer sprechenden Person diese so klar klingt, dass man unwillkürlich aus der eigenen Arbeit und Konzentration herausgerissen, nämlich „abgelenkt“ wird. In Abständen oberhalb des sog. Ablenkungsabstandes liegen per Definition STI-Werte unterhalb von 0,5 vor. – Dieser Abstand beträgt für das ReFlx®-System im untersuchten Raum 49,6 m.

Der Wert macht deutlich, wie extrem klar die für die Sprachverständigung relevanten Frequenzanteile im Gesamtschallereignis enthalten sind. … worauf ich später noch einmal kurz eingehen möchte.

Berücksichtigt man nun auch noch, dass die STI-Werte in der größten und in der kleinsten Distanz am höchsten sind (ca. 2,5 m und ca. 7,5 m), während die Werte in der mittleren Distanz von ca. 4 bis 6 m zumindest in analytischen Zahlenwerten tendenziell geringer ausfallen, so wird deutlich, wie ausgewogen die Klarheit von Sprache im gesamten Raum durch das ReFlx®-System ist.

erst Impulsmessungen bringen Klarheit

Der Ablenkungsabstand lässt bereits erahnen, dass bei der Berechnung solcher Werte und Marken etwas nicht stimmen kann: Über eine solch große Distanz von runden 50 m würde die Luftdämpfung längst ihr Übriges tun, ehe dieser Abstand physisch erreicht wäre.

Erst die Impulsmessungen zeigen sehr deutlich, wie ab ca. 1.250 Hz – und bis hinauf zu 12.500 Hz – die Schalldruckpegel verstärkt und gleichsam wie auf einem Hochplateau weitestgehend konstant gehalten werden. Im Zusammenhang mit dem Gutachten klären nun die Resultate der Impulsmessungen auf, weshalb es zu einer so hohen Klarheit von Sprache kommt – obgleich die Nachhallzeiten nach Auffassung von DIN 18041 eine sehr schlechte Sprachverständlichkeit beweisen.

Schwächen in der Analyse

Wie bereits eingangs beschrieben, wird jedoch in Wahrheit gar nicht der eigentliche Nachhall gemessen – sondern das ABKLINGEN des GESAMTSCHALLEREIGNISSES im Raum.

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“).

Blieben also die STI-Werte (speech transmission index), um Sprachverständlichkeit transparenter zu machen?

Bedingt. Denn auch in die Berechnung der STI-Werte fließt die so genannte Nachhallzeit mit ein. Ein langer Nachhall verschlechtert pauschal die STI-Werte.

Die Nachhallzeit wird durch die Entstörung der Raumkanten zwar abgeschwächt, bleibt aber – verglichen mit den Erwartungen der Norm – doch relativ lang. So ist auch die Aussagekraft der STI-Werte eingeschränkt und nicht eins-zu-eins vergleichbar mit Räumen, die nach Vorgaben der Norm bedämpft worden sind.

Was ist denn „Nachhall“?

Der Nachhall ist nur EIN Detail des Gesamtschallereignisses, das jedoch physikalisch bisher nicht explizit erfasst werden kann.

Nachhall im Kölner Wasserspeicher hebt die Obertöne

Ein sehr eindrucksvoller Nachhall hatte sich im unterirdisch angelegten Kölner Wasserspeicher „Severin“ gezeigt, als dieser 1984 zwecks Sanierungsarbeiten trockengelegt worden war. Die niedrige Deckenhöhe, die regelmäßigen Wandprofile und die eckigen Säulen (siehe obige Abbildung) lassen regelmäßige Rückwürfe zu – während im Gegensatz dazu runde Stützsäulen in Kirchenhallen zusätzlich für Diffusion sorgen.

Die gegenwärtige Physik versucht bisweilen auch gern, den Effekt in den Raumkanten den so genannten „Raummoden“ zuzuordnen. Diese Phänomene sind zwar sehr wohl vorhanden – sind jedoch nicht identisch mit jenem störenden Einfluss der Raumkanten, sondern ein andersartiges und eigenständiges Phänomen, das auch anderen Gesetzmäßigkeiten unterworfen ist.

Das ReFlx®-System gleicht die Mängel und Unausgewogenheiten des Schalls im geschlossenen Raum aus: Das Störpotenzial der Raumkanten wird ausgeschaltet – und zugleich in ein und demselben System werden die oberen Mitten- und die hohen Frequenzen optimal verstärkt.

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

Denn gemessen wird zwar der so genannte Nachhall. Aber tatsächlich ist der gemessene Nachhall gar nicht der wirkliche Nachhall.

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

Manchmal wird auch die Sprachverständlichkeit gemessen – deren Werte wiederum errechnet werden 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) sind die Raumkanten (und insbesondere die Raumecken). Selbst bei sehr niedrigem Nachhall können Raumkanten mithin gänzlich ungehindert ihr Störpotenzial entfalten – und somit einen unerträglichen Lärm verursachen, 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. –

Erst durch die Raumkanten wird aus einer lauten Kinderschar oder einer lauten Schulklasse eine bis zur Unerträglichkeit lärmende Gruppe.

Sind hingegen die Raumkanten entstört, so beeinträchtigt ein stärkerer Nachhall die Hörsamkeit in einem Raum wenig – wird überwiegend gar als angenehm empfunden, weil ein gewisser „Hall“ auch eine angenehme „Weite“ des Raumes repräsentiert. – Zugleich aber, wenn Kinder oder Jugendliche laut werden, entsteht der überbordende Lärm erst gar nicht, weil das Kantenvolumen ausgeklammert bleibt.

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.

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. Zum anderen wird die störende Energie der Raumkante innerhalb der Raumkante selbst aufgelöst. – Und schließlich wird die Raumakustik dadurch verbessert, dass das Missverhältnis zwischen tieferen Frequenzen einerseits, den mittleren bis hohen Frequenzen andererseits ausgeglichen wird – durch die reflektierende Funktion des Systems, und zwar optimal genau aus den Raumkanten heraus und optimal genau im für Sprache relevanten Frequenzbereich.

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

Raum von der Raumkante aus verstehen

Die tieferen Frequenzen zeigen sich weniger beeindruckt von den Reflektoren, während die oberen Mittenfrequenzen und die hohen Frequenzen stark – und klar gerichtet – reflektiert werden. 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 in den Abbildungen als sog. Fichte-Dreischichtplatte Anwendung in Klassenräumen gefunden hat.

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 relativ deutlichen Nachhall sogar wiederum abgeschwächt werden. – 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…