AKUSTIK-HANDBUCH. Allgemeine Grundlagen DECKEN SYSTEME. [Zusammen verwirklichen wir Ideen.] BEHAGLICHKEIT UMWELT. CI/SfB (35) Xy January 2007

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1 DECKEN SYSTEME [Zusammen verwirklichen wir Ideen.] CI/SfB (35) Xy January 2007 AKUSTIK-HANDBUCH Allgemeine Grundlagen AKUSTISCHER KOMFORT SICHERHEIT & GESUNDHEIT GESTALTERISCHER KOMFORT BEHAGLICHKEIT UMWELT

2 Grundlegende akustische Begriffe und Festlegungen In der Regel werden akustische Anforderungen und Empfehlungen mit drei akustischen Begriffen definiert: Schallabsorption im Raum Schalldämmung zwischen Räumen Nachhallzeit. Die Anforderungswerte werden in Abhängigkeit von der geplanten Nutzung für eingerichtete Räume (ohne Personen und eingeschaltete Büroausstattung), jedoch unter Berücksichtigung von Installationen für Heizung und Lüftung festgelegt. Für optimale akustische Bedingungen in einem Raum ist eine Balance zwischen reflektierenden und absorbierenden Raumbegrenzungsflächen herzustellen. Für die jeweils geplante Raumnutzung entsteht so eine angenehme akustische Atmosphäre. Mehr Informationen finden Sie nachfolgend.

3 Akustische Leistun Schallabsorption im Raum Jede Form von Konversation erzeugt im Raum Schallwellen einer gewissen Energie. Diese Schallwellen breiten sich von der Quelle über Decken, Wände, Boden und alle sonstigen Einbauten in den Raum aus. Ein Teil der Energie wird von deren Oberflächen absorbiert, während der übrige Teil reflektiert wird. Ist ein Raum klein und wird ein großer Anteil des Schalls bei jeder Reflexion absorbiert, wird der Raum als ruhig empfunden (negativ wäre "dumpf"). Er hat eine kurze Nachhallzeit. Bei einem Raum mit größerem Volumen und nur wenig absorbierter Schallenergie an den Oberflächen wird der Raum "halliger" empfunden (Beispiel Kirche). Er hat somit eine lange Nachhallzeit. Nachhallzeit Die Nachhallzeit (in Sekunden) gibt an, wie lange ein Geräusch nach dem Abschalten der Schallquelle im Raum hörbar ist. Sie ist ein Kriterium für die Wahrnehmung eines Raumes als akustisch "lebendig" oder "leblos". Der zu erwartende Geräuschpegel eines Raumes kann durch die Nachhallzeit beschrieben werden. Für jeden Raum gibt es in Abhängigkeit von Größe und primärer Nutzung für Sprache oder Musik eine Spanne für die optimale Nachhallzeit (DIN vom Mai 2004). Die Nachhallzeit für Sprache darf nicht zu lang sein (0,8 s ist eine gute allgemeine Obergrenze), anderenfalls überlagert sich zeitlich aufeinander folgende Sprache und die Sprachverständlichkeit nimmt ab. Ist die Nachhallzeit zu kurz (< 0,4 s), wird der Raum als "leblos" ohne nützliche Verstärkungseffekte empfunden. Das führt insbesondere dann zu Schwierigkeiten bei Gesprächen, wenn die angesprochene Personengruppe über eine größere Distanz, wie zum Beispiel in Klassenräumen oder Besprechungsräumen, erreicht werden soll. Für Lehrer, die für 5 oder 6 Stunden am Tag in akustisch "lebloser" Raumumgebung arbeiten, können Ermüdung, Halsschmerzen und Demotivation die Folge sein. Musikalische Aktivitäten werden von längeren Nachhallzeiten durch die Vermischung einzelner Töne und der Schaffung eines vollen Klangs unterstützt. Immer dann, wenn die Nachhallzeit zu lang ist, wird der wahrgenommene Klang an Klarheit verlieren und als "schwammig" empfunden. Ist sie zu kurz, wird der Klang als "trocken" empfunden, die Musiker erscheinen weit weg und der Klang verliert an "Wärme" und "Fülle". Was auch immer die Anforderung ist, für jeden Raum sollte die Nachhallzeit optimiert werden und weder zu lang noch zu kurz sein. Zu viel Schallabsorption ist, wenn sie nicht benötigt wird, genauso unakzeptabel wie zu wenig, wenn sie benötigt wird! Die DIN vom Mai 2004 ist eine gute Grundlage für die akustische Bemessung von Räumen.

4 gsfähigkeit Schalldämmung zwischen Räumen Die Schalldämmung beschreibt die Verminderung der Schallübertragung von einem Raum zum anderen. Ist eine Verbindung über eine abgehängte Decke vorhanden, ist der Hohlraum zwischen Rohdecke und abgehängter Decke ein bedeutender Übertragungsweg für die Schallweiterleitung. Die Schalldämmung ist abhängig von der Dicke und Steifigkeit der Elemente, die zur Verhinderung der Schallwellenübertragung verwendet werden. Je schwerer (dicker) das Element ist, desto geringer wird der Schalldurchgang und um so besser die Schalldämmung sein. Auch die Luftdichtigkeit solcher Bauteile hat maßgeblichen Einfluss auf die Qualität der Schalldämmung. Sind Löcher oder Undichtigkeiten innerhalb oder im Anschlussbereich des Bauteils vorhanden, wird sich die Schallübertragung erhöhen und die potentiell mögliche Schalldämmung entsprechend vermindern. Ein Beispiel ist der Unterschied im Schalldurchgang bei einem spaltbreit offenen und einem geschlossenen Fenster. Eine Besonderheit bei abgehängten Decken ist, dass die Schalldämmung auf zwei sehr unterschiedliche Weisen in Abhängigkeit von Standort der Geräuschquelle bestimmt wird. Das Schalldämm-Maß (R) in db wird ermittelt, wenn der Schall einmal durch die Decke dringt. Dabei befindet sich die Schallquelle im Hohlraum oberhalb der abgehängten Decke oder oberhalb der Geschossdecke darüber. R Die Norm-Schallpegeldifferenz (D ncw ) in db hingegen wird ermittelt, wenn sich die Schallquelle in einem angrenzenden Bereich befindet und der Schall auf dem Weg durch den Deckenhohlraum mehrfach die abgehängte Decke durchdringt. Überwiegend wird für die Bewertung einer abgehängten Decke die Norm-Schallpegeldifferenz angegeben. Dnc In der Praxis ist die Verwendung der Norm-Schallpegeldifferenz für vollflächig abgehängte Decken allgemein üblich. Das erforderliche Maß der Norm-Schallpegeldifferenz hängt von der gewünschten Vertraulichkeit für die Nutzer angrenzender Räume ab, wird aber auch vom pegel im Empfangsraum mitbestimmt. Die besten Ergebnisse erhält man, wenn die akustische Gestaltung von Wänden und Decke ausgewogen ist. Leichte abgehängte Deckenkonstruktionen liefern eine nur geringe Schallpegeldifferenz. Es ist wichtig, einer ausreichenden Schallpegeldifferenz (Dnc) der abgehängten Decke große Beachtung zu schenken, damit die zwischen Räumen geforderte Schalldämmung realisiert werden kann.

5 ... für ak Sprachverständlichkeit "Ich möchte verstanden werden" Sprachverständlichkeit beschreibt den Zusammenhang der Qualität von sprachlicher Kommunikation, die sich entweder bei natürlicher Sprache oder mit elektro-akustisch verstärkter Sprache bei den vorhandenen Umgebungsbedingungen ergibt. Das Maß für die Sprachverständlichkeit ist im Anhang A (informativ) der DIN beschrieben. Allen europäischen Regelungen gemeinsam ist aber die Verwendung des Signal-Rausch-Abstands zur Bestimmung der Sprachverständlichkeit. Sie drückt die Differenz in Dezibel zwischen dem Sprachpegel und dem aus (wahrgenommen an der Hörerposition). Zur Erzielung einer exzellenten Sprachverständlichkeit muss die Differenz mind db für Menschen mit gutem Gehör und db für Hörgeschädigte oder für Head-Set-Nutzer betragen (wahrgenommen an der Hörerposition). Sprachpegel Signal-Rausch-Abstand = Sprachpegel - Hintergrundgräusch (siehe Glossar) Kennzeichnende Pegel für die Sprachverständlichkeit bezogen auf den Signal-Rausch-Abstand Personen mit gutem Gehör Signal-Rausch-Abstand Hörgeschädigte oder Kopfhörer-Nutzer - 30 db Hervorragend - 20 db Gut Hervorragend 15 db Durchschnittlich Gut 10 db Marginal Durchschnittlich 5 db Gerade ausreichend Gerade ausreichend 0 db keine Verständlichkeit Gering - 5 db - keine Verständlichkeit - 10 db -

6 ustischen Komfort Vertraulichkeit "Ich möchte nicht belauscht werden" Vertraulichkeit ist ein Maß zur Definition des Anspruches, bis zu welchem Grad eine Gespräch nicht mitgehört werden kann. Für hohe Vertraulichkeit zwischen aneinander grenzenden Räumen ist es notwendig, die ausreichende Schallpegeldifferenz von Raum zu Raum und das zu beachten. In Großraumbüros, in denen bauliche Barrieren und die räumliche Abtrennung von Arbeitszonen fehlen, reduziert sich das Maß der Vertraulichkeit. Es kann nicht mehr allein durch herkömmliche konstruktive Maßnahmen erreicht werden, und die Aufmerksamkeit muss auf den pegel gelenkt werden. Zur Messung von Vertraulichkeit existieren in den USA ASTM Normen und Regelwerke, die zunächst Modellcharakter für Europa hatten. Inzwischen findet der Signal-Rausch-Abstand auch in Europa Anwendung. Um eine hohe Vertraulichkeit zu erreichen, ist es bei Menschen mit normalem Hörvermögen notwendig, dass die Pegeldifferenz zwischen Nutzsignal und mehr als -5 db beträgt. Sprachpegel In Großraumbüros ist ein großer Abstand zur Wahrung der Vertraulichkeit erforderlich. Signal-Rausch-Abstand Vertraulichkeitsniveau Ergebnis Bis zu - 10 db Hohe Vertraulichkeit Hörbar aber nicht zu verstehen - 5 db Gut Unter Anstrengung zu verstehen 5 db 10 db Gerade ausreichend / gering Gut zu verstehen Mehr als 10 db Keine Vertraulichkeit Vollständig zu verstehen Konzentration "Ich möchte nicht gestört werden" Konzentrationsfähigkeit kann durch unterschiedliche Geräuscharten gestört werden. Stimmen anderer Personen, Telefonklingeln, Lüftungsgeräusche, Tastaturklappern, Geräte, Einrichtungen, Straßen und Fluglärm... Dauerhafte auftretende Geräusche stören nicht, solange der Geräuschpegel ausreichend niedrig, die Frequenzzusammensetzung breitbandig genug und die passiven akustischen Maßnahmen ausreichend vorhanden sind. Von außen eindringende Geräusche stören die Konzentrationsfähigkeit sicherlich stärker und es ist daher notwenig, diesen anderen Schlüsselfaktor bei der Gestaltung der akustischen Bedingungen auch zu beachten. Sprachpegel Bauliche Trennungen unterstützen Vertraulichkeit und Konzentrationsfähigkeit.

7 Akustische Hinweise für die tägliche Praxis Sprachverständlichkeit, Vertraulichkeit und Konzentrationsfähigkeit Akustische Gebäudestandards lassen sich ohne Kenntnis der Praxisbedingungen und subjektiver Einflüsse nicht definieren. Es besteht immer eine enge Verknüpfung zu den Arbeitsbedingungen und der Art und Weise der Raumnutzung. Nutzer jeglicher Räume, seien es Büros, Klassenräume, Geschäfte, Krankenhäuser oder ähnliche Einrichtungen, benötigen: Sprachverständlichkeit Vertraulichkeit Konzentrationsfähigkeit. In jedem genutzten Raum verändert sich der Schall auf dem Weg von der Quelle über den Ausbreitungsweg zum Empfänger aufgrund folgender Parameter: Ausbreitungsrichtung Übertragungsweg Quelle Sprachpegel Frequenzzusammensetzung der Stimme Natürliche oder künstlich verstärkte Sprache Abstand Hindernis Nachhall Schallübertragungssystem Empfänger Aufmerksamkeit / Vertrautheit Hörvermögen Optische Information & Sprecherlokalisation Signal-Rausch-Abstand Akustische Parameter, die die Sprachverständlichkeit von der Quelle über die Ausbreitungsbedingungen bis zum Empfänger beeinflussen Siehe Glossar für weitere Erläuterungen

8 Glossar Künstlich verstärkte Sprache Frequenzband der menschlichen Stimme Hörfähigkeit Signal Signal-Rausch-Abstand Schallübertragungssystem Künstlich verstärkte Sprache ist das Ergebnis einer natürlichen Stimme, die über eine Reihe von Audio-Komponenten, wie Mikrofone und Equalizer, verarbeitet wird, ehe sie über ein Lautsprechersystem in den Raum abgestrahlt wird. Jede Audio-Komponente beeinflusst sowohl den Frequenzgang als auch den Schallpegel. Das setzt sich aus "eindringenden" und "nutzerspezifischen" Geräuschen zusammen: Eindringend: Nutzerspezifisch: Außengeräusche wie Straßen- Computerlüfter und Fluglärm Installationsgeräusche Telefonklingeln Kopiergeräte Menschliche Stimme Nutzerverhalten (geöffnetes Fenster zum Lüften) Jede Geräuschquelle kann kurzzeitig (unterbrochen) oder kontinuierlich (konstant in Frequenz und Zeit) wirken. Kurzzeitig auftretende Geräusche sind für gewöhnlich die störenderen Geräuschquellen. Das Stimmenfrequenzband reicht von 100 bis Hz. Allerdings sind diese Frequenzen nicht alle gleich wichtig für die Sprachverständlichkeit. Die meiste Stimmenergie ist unterhalb Hz konzentriert (das ist der Frequenzbereich, in dem Vokale am energiereichsten sind). Konsonanten auf der anderen Seite haben ihre größte Energie mesit oberhalb Hz. Vokale sind, obwohl energiereicher als Konsonanten, weniger kennzeichnend in ihrer Bedeutung für die Sprachverständlichkeit. Werden Konsonanten sehr weich gesprochen und ist ein Umgebungsgeräusch mit einem breiten Frequenzspektrum vorhanden, führt das zu einer Überdeckung. Das menschliche Ohr ist ein komplexes "mechanisches System", das die Schallwelleninformation zum Gehirn überträgt. Das menschliche Hörfrequenzband reicht von 20 Hz bis Hz, in der Praxis ist das allerdings selten der Fall aufgrund der Einflüsse von: Dauerhaftem Hörverlust Kinder oder Erwachsene leiden an zeitweisem Hörverlust (krankhaft) Fortschreitender Hörverlust (Unsere natürliche Hörfähigkeit nimmt mit dem Alter ab. Ab einem Alter von 30 Jahren verringert sich die Wahrnehmungfähigkeit hoher Frequenzen. Dies führt zu einem Verlust von Sprachverständlichkeit, da die meiste Energie von Konsonanten, die für die Sprachverständlichkeit benötigt wird, in den höheren Frequenzen angeordnet ist). So wirkt auch das Ohr als Geräuschfilter, das negativen Einfluss auf die Sprachverständlichkeit hat. Das Nutzsignal ist die Schallquelle, "die wir verstehen wollen" an jeder beliebigen Empfangsposition, es ist üblicherweise: Natürliche Sprache Künstlich verstärkte Stimme Musik Das Signal wird in akustischen Messungen ausgedrückt durch den über den gesamten Zeitraum des Auftretens im Raum gemittelten Schallpegel (in db) (gemittelt über Raum und Zeit). Der Signal-Rausch-Abstand ist ein akustisches Kriterium, ausgedrückt in db, das einen Indikator für die Sprachverständlichkeit an einem Empfängerort beschreibt. Der "Nutzsignal"-Pegel (in db) enthält die Information, die der Empfänger oder Zuhörer zu verstehen versucht. Der "Rausch"-Pegel (in db) enthält alle anderen Geräuschquellen, die der Zuhörer nicht hören will (nutzerspezifische und eindringende Geräusche) oder die speziell generiert wurden, um das Nutzsignal zu überlagern, beispielsweise elektronisch generierte pegel zur Schaffung von Vertraulichkeit (Sound Masking / Geräuschüberdeckung). Das Signal-Rausch-'Verhältnis' beschreibt die arithmetische Pegeldifferenz zwischen Nutzsignalpegel und Rauschsignalpegel in Dezibel. Das Schallübertragungssystem beschreibt die komplette Übertragung zwischen Quelle und Empfänger über die Luft, massive Bauteile oder Strukturen oder ein elektronisches System (oder jedwede Kombination all dieser Parameter) und bestimmt die Verminderung und Verstärkung eines Schallpegels auf diesem Übertragungsweg. ARMSTRONG, zweifellos der beste Akustiklieferant mit sowohl aktiven als auch passiven Lösungen für alle Anforderungen. PX2611/1 - Printed in E.C. on chlorine free paper from sustainable resources. Tel: (+49) Fax: (+49)

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