Bauakustik

Die Raumakustik ist die Wissenschaft und Technologie, zu verstehen und zu steuern, die Klangqualität von Gebäuden abzielt. Die bevorzugte Anwendung der Bauakustik ist natürlich der Bau von Theatern und Aufnahmestudios, aber diese Technik ist auch bei der Gestaltung von anderen Gebäuden, wie beispielsweise Arbeitsplätze, Wohnheime für verwendet die akustische Qualität, die wichtige Auswirkungen auf die Gesundheit und Wohlbefinden haben können.

Akustische Konzertsäle

Durch die Anwendung der Theorie der Wellenausbreitung Schwingungen klingen, auf einem Feld seit der Antike bereits gut beherrscht, einer der Raumakustik berührt. Um den Ton zu verstärken, verwendet werden, die Griechen, die physikalischen Eigenschaften von Materialien, die sie auf die Phänomene der Absorption und Brechung von Ton und gebaut Theatern und Amphitheatern ihnen eine besondere Form erworben hatte Wissen. So sind die Konstruktionen, die an Lautsprecher oder Musiker treten waren, hatten eine sehr studierte Akustik. Das Epidaurus Theater ist somit ein Indikator für den Stand des Wissens in der Akustik Griechen aus dem vierten Jahrhundert vor Christus. AD ..

Acoustic Zimmer Kenntnisse in der Zeit der alten Griechen waren jedoch in erster Linie empirisch. Das Domänenwissen wird eine lange Zeit bleiben fast ausschließlich auf Erfahrungswerten, die Entwicklung als Ergebnis der Tests manchmal zu Fehlern führen, die manchmal große Erfolge, die dann als Modell für die folgenden Zimmer dienen kann. Amerikanischer Physiker Sabine wird allgemein als der Vater der Raumakustik als Wissenschaft. Im Jahr 1900 veröffentlichte er den Artikel Nachhall, die die Grundlagen dieser Wissenschaft sehr jung legt.

Wenn der Ton in einem Raum ausgesendet werden die Schallwellen von den Wänden reflektiert wird, um den Hörer mit einer Verzögerung gegenüber der direkten Welle zu erreichen, proportional zu der zurückgelegten Strecke. Das Ergebnis dieser Mehrfachreflexionen Dauerschallpegel, deren Amplitude abnimmt, mehr oder weniger schnell. Die Messung dieser Reaktion wird üblicherweise als Echogramm oder Impulsantwort. Nachhallzeit oder Nachhallzeit TR wird in der Regel als die Zeit für den Schallleistungs erforderlich definiert erreicht ein Millionstel des ursprünglichen Wertes.

Wallace Clement Sabine studierte die Ausbreitung von Schallwellen in einer geschlossenen Kammer. Er zeigte, dass das akustische Nachhallzeit ist proportional zu dem Volumen V, geteilt durch die Gesamtfläche des Produkts seiner Wände durch einen Absorptionskoeffizienten α zwischen 0 und 1 ist Nenner durch Addieren der Teilprodukte, berechnet s.α für jede der Wandelemente erhalten

Sabine Formel:

TR: Sekunden, v: m³, s: m², α:.

Diese Formel macht vorhersehbare den Einfluss von Materialien in den Bau von einem Platz auf der Akustik verwendet, sofern Sie zuvor festgestellt haben, die Absorptionsindex, was durch ihre Einführung in ein entworfenes Stück gemacht zu diesem Zweck und das Messen von Änderungen sie bringen.

Sabine interessierte vor allem in den großen Konzertsälen, die ausreichend reflektierende Wände, um Sound für alle Zuhörer zu übertragen haben muss. Seine Formel ist geeignet, wenn die Absorptionskoeffizienten klein genug sind. Wenn sie groß sind, ist es offenkundig falsch: Wenn α = 1, das heißt, dass die Wände absorbieren den Klang völlig, sollte es kein Hall sein; aber die Formel von Sabine gibt einen Wert ungleich Null. Um Abhilfe zu schaffen, schlug Eyring neu zu definieren, α als der natürliche Logarithmus des Transmissionskoeffizienten.

Eyring Formel

Beide Formeln zu vergleichbaren Ergebnissen führen, wenn α klein ist; es ist an zwei signifikanten Anzeichen allenfalls nicht strenger physikalische Messung ausgewertet. Sabine war schon bewusst, dass die Nachhallzeit ist nicht genug, um die akustische Qualität eines Raumes zu beschreiben. In seinem Artikel "Nachhall", schlägt sie vor drei Faktoren zur Festlegung der Voraussetzungen für gutes Hören. Diese drei Faktoren sind:

  • Loudness.
  • Distortion von komplexen Sounds.
  • Verwirrung.

Aber für diese drei Wahrnehmungsfaktoren, bietet Sabine nur objektiven Test, nicht um die Nachhall Phänomen zu charakterisieren.

Leo L. Beranek zuerst vorgeschlagen, viel später, ein Konzept für die allgemeine Definition der akustischen Qualität eines Theaters. Sein Studium der Wahrnehmungsaspekte sollen diese verschiedenen Orten von Experten zu vergleichen. Basierend auf Interviews mit diesen Experten und persönliche Dramen, Beranek schlug eine Liste von 18 Wahrnehmungsfaktoren, die die neueste in 7 zusammenfassen:

  • "Nachhall": Nachhall, subjektive Bewertung der Nachhall Phänomen;
  • "Loudness": Schallleistung;
  • "Geräumigkeit" Gefühl von Raum und einhüllenden Klang;
  • "Klarheit": Klarheit und Transparenz;
  • "Intimacy": Privatsphäre, klingen in der Nähe von Sensation;
  • "Wärme" Wärme durch Einfärben der Speisetempel vorgesehen ist;
  • "Hören auf der Bühne die Fähigkeit für Musiker, Schauspieler oder Lautsprechern, um richtig zu hören.

Für fast alle diese Wahrnehmungsfaktoren bietet Beranek messbare Ziele Kriterien: TR für 'Reverberance' Loudness G für 'Loudness ", der Anteil der frühen Reflexionen seitlich Erreichen der Listener für Bericht" Geräumigkeit' s Frühe Schallenergie am späten Schallenergie für "Klarheit", die Zeitdauer der ersten Reflexion Erreichen der Listener für "Intimacy", der Bericht des TR TR auf den unteren Frequenzen im Mittenbereich für die "Wärme". Nur 'Hearing on stage "ist nicht mit einem objektiven Kriterium verbunden.

Konzertsäle, Opern

Diese Zimmer sind für die Musik optimiert werden. Der Ursprung der Töne ist gut definiert, muss die Öffentlichkeit mit gut zuhören zu schaffen.

Im Allgemeinen Konzertsälen und Opern haben eine längere Nachhallzeit als andere Arten von Zimmer. Hall- Dies trägt zu dem Eindruck, Volumen und Druck der musikalischen Harmonie.

Theater

Dutzende oder Hunderte von Zuschauern muss von Sprechern eine hörbare mit relativ geringer Leistung zu hören. Mehrere Nachhall erhöht die wahrgenommene Lautstärke verringert aber die Verständlichkeit des Textes. Die optimale akustische Antwort eines Theaters gibt eine kürzere Nachhallzeit als einen Konzertsaal.

Cinemas

Ein Kino sendet ein Programm elektronisch erfasst. Die wahrgenommene Lautstärke Kriterium stellt sich nicht, da sie von den Leistungsverstärkern hängt. Wollte eine ausgewogene Lautstärke für alle Sitzplätze, gute Verständlichkeit des Textes, eine gute Qualität der Musikwiedergabe und die bestmögliche Dämpfung von Lärm von Zuschauern. Die Nachhallzeit eines Kinos normalerweise viel kürzer als die von einem Theater.

Zimmer mit schall

Die Zimmer verfügen über ein Beschallungssystem, stellen besondere Herausforderungen an die Architekten, Akustiker. Auf der einen Seite muss der Öffentlichkeit eine ausreichende Lautstärke zu haben, aber nicht übermäßig, für alle Sitzplätze, und zum anderen zu vermeiden Resonanzen, durch die Macht des Soundsystems leicht erregt, die unterscheiden Position der Mikrofone. Alle Kriterien müssen mit verschiedenen Klangeinstellungen ausgewertet werden.

Acoustic Arbeitsplätze

Industrie-Workshops

In Industriehallen, wird das Problem Zurückhalten Geräuschpegel, mit vielen Schallquellen. Neben der mündlichen Kommunikation Imperative am Arbeitsplatz, Standards, Gesetze und Verordnungen legen die maximal zulässige Geräuschpegel. Die Einschränkungen der Organisation der Produktion machen die Arbeit von Architekten und Akustiker komplex.

Büros im offenen Raum gehalten

Wie in den Industrieflächen, Architekten und Akustiker arbeiten an Büro Freiräume haben viele Einschränkungen. Das Geräuschniveau, das sie erreichen müssen ist schwächer; es muss einfach verbale Kommunikation zwischen den Menschen, die dort arbeiten, ohne die Stimme zu stark stören die Nachbarn zu ermöglichen.

Aufnahmestudios, Rundfunk und Fernsehen und ihre Kontrollräume

Die Betreiber der Arbeitsbereiche in Richtung ausgerichtet sind besonders anspruchsvoll in Bezug auf die Raumakustik.

Schallschutz

Die Frage der Trennung ist ein grundlegender Aspekt der Bauakustik. Damit soll sichergestellt werden, dass ein Haus oder Geschäftssitz nicht durch Außengeräusche oder die aus anderen Teilen des gleichen Gebäudes gestört werden. Isolierung wird üblicherweise durch einen Mengen genannt DnT standardisierten Schalldämmung in dB im Vergleich zu einem rosa Rauschen Emissions quantifiziert. Die europäischen Normungs bauakustischer Standards hat eine neue Definition der Schalldämmung diesmal von DNTW bezeichnet und in dB gebracht. Diese Isolierung ist nicht nur auf die Leistung der Trennwand abhängt: in der Tat, andere Phänomene, dass die Direktübertragung in den Durchgang der Emissionspegel an der Rezeption Ebene beteiligt:

  • die seitliche Übertragung, Ausbreitung von Vibrationen in den Wänden der Trennwand bezogen und dann Strahlung dieser Wände;
  • Parasiten Übertragungen aufgrund von Mängeln der Umsetzung und Übergangskanal und Rohr in der Wand;
  • Nachhall in dem Aufnahmeraum, aufgrund seines Volumens und seiner Absorptionsfläche.

So gibt es drei Möglichkeiten, um Schallschutz zu verbessern:

  • beschränken Direktübertragungen oder die Verringerung der Trennfläche, oder durch die Verbesserung des Schalldämm-Maß der Trennwand mit schwereren Baumaterialien oder mit Mehrschicht-Komplex;
  • Begrenzung der seitlichen Übertragungen: die am stärksten exponierten Seitenwände dieser Form der Übertragung ist leicht und starre Wände wie Gipsblöcke, Hohlbetonblöcke oder Ziegel. Wenn diese Art von Wand nicht vermieden werden kann, können wir behandeln sie klebrig Spielen porösen und weichen Materialien aus Mineralwolle-Typ zum Beispiel. Eine andere Möglichkeit ist, um eine Impedanz Brüche Blockieren der Ausbreitung von Schwingungen einzuführen. Diese Schnitte können zum Beispiel unter Verwendung von Dehnungsfugen durchgeführt werden;
  • zu begrenzen streunende Übertragungen, Überwachung der Leistung Ausfälle, durch Ausfüllen Risse, Fugen, Kabelkanäle oder Rohre. Große Aufmerksamkeit ist erforderlich: beispielsweise eine Wand, deren Verfassung ermöglicht theoretisch eine akustische Dämpfung, wenn es 1% von Löchern enthält, erlaubt es nicht mehr, eine Leistung zu erreichen!
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