Einmessung von Beschallungsanlagen und Pegelüberwachung

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1 Einmessung von Beschallungsanlagen und Pegelüberwachung Begrenzung der Schallemissionen von Musikveranstaltungen Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 1

2 Veranlassung 4 Musik wird oft nicht schön empfunden, weil sie stets mit Geräusch verbunden! Lautstärke Informationshaltigkeit Tonhaltigkeit Tieffrequente Anteile Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 2

3 3 Ursachen der Lärmbelästigung Hoher Innenpegel Unzureichende Schalldämmung der Außenhaut Ungünstige Befestigung oder Aufstellung der Beschallungseinrichtung Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 3

4 5 Schwachstellen der Außenhaut Türen Fenster Dach Belüftung Die Schwachstellen gelten emissionsseitig wie immissionsseitig! Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 4

5 Hauptschwachstelle Fenster große Fläche an mehreren Fassaden Schallschutz kostenintensiv ungünstiges Frequenzverhalten Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 5

6 Charakteristik des Innenpegels Disco Country K I =1,9 db(a) K I =3,3 db(a) unterschiedliche Frequenzcharakteristik in Abhängigkeit vom Musikstil unterschiedlicher Impulszuschlag Klassik K I =5,3 db(a) Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 6

7 Resultierende Wirkung von Fenster und Innenpegel Frequenzabhängige Dämmung von Fenstern Quelle: VDI 2719 Fenster dämmen tiefe Frequenzen schlechter als hohe! Im Frequenzbereich der höchsten Pegel bei Disco- Musik ist die Dämmung am geringsten! Bei den meisten Außenhautelementen nimmt die Dämmung mit der Frequenz ab. 3 Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 7

8 Möglichkeiten zur Minderung der Schallabstrahlung in den Außenraum Verbesserung der Schalldämmung der Außenhaut Die Verbesserung kann mit einem unverhältnismäßig hohem Aufwand verbunden sein. Pegelbegrenzung an der Musikanlage Die Pegelbegrenzung bedingt in der Regel eine fest installierte Anlage, zumindest aber einen fest installierten Endverstärker. Überwachung des Innenpegels durch ein Messgerät Es besteht das Risiko, dass die Selbstüberwachung durch den Betreiber nicht funktioniert oder Überschreitungen der Pegelgrenzen erst nachträglich bei der Auswertung bemerkt werden. Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 8

9 Allgemeine Grundlagen der Pegelbegrenzung und der messtechnischen Überwachung Die Voraussetzungen sollten durch Messungen geschaffen werden. Eine Berechnung der Immissionen ist in der Regel zu ungenau. Die Schalldämmmaße im tieffrequenten Bereich sind oft nicht bekannt, die Ausbreitungsrechnung berücksichtigt keine Beugungs- und Interferenzeffekte. Sollte dennoch eine Berechnung erfolgen, dann in jedem Fall spektral. Die Abweichung zur Mittenfrequenz-Berechnung kann bis zu 13 db(a) betragen! Die Messung und deren Bewertung muss die spektralen Anteile berücksichtigen. Bei einer Auslegung der einzuhaltenden Maximalpegel kann zwischen reiner A-Bewertung und spektraler Bewertung eine Differenz von bis zu 6 db(a) entstehen. Bei der Messung sollte ein basslastiger Musiktitel mit Wiedererkennungswert abgespielt werden. Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 9

10 Voraussetzungen für die Pegelbegrenzung Pegel-Zeit Diagramm des Innenraums Pegel-Zeit Diagramm des zu schützenden Bereichs Terz-Anteile des Innenpegels Terz-Anteile im zu schützenden Bereich Schallpegelmessung erfolgt im Innenraum und im zu schützenden Bereich. Ausblenden der Fremdgeräusche Bewertung des Beurteilungspegels auf Grundlage der TA Lärm Bewertung der tieffrequenten Anteile auf Grundlage von DIN und DIN Bbl. 1 Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 10

11 Vorgehensweise bei der Pegelbegrenzung 3 Generelles Absenken des Innenpegels Nachteil: Die Musik wird von den Besuchern als zu leise empfunden. Partielles Absenken der tieffrequenten Anteile Nachteil: Die Musik verliert an Dynamik. Kombination von beiden Möglichkeiten Im Dialog mit dem Betreiber ist der beste Kompromiss zur Einhaltung der geltenden Regelungen zu finden. Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 11

12 Wo soll der Pegel begrenzt werden? Signalfluss Eingangssignal Ausgangssignal Vorverstärker vormals mit mechanischer Sicherung, gemäß Stand der Technik nicht sinnvoll Limiter vor Endverstärker günstige Variante, Passwortschutz möglich, der Limiter kann jedoch gegebenenfalls überbrückt werden Endverstärker mit Begrenzung der Ausgangsleistung sicherste Variante, weil die Ausgangsleistung zum Lautsprecher begrenzt wird, elektronischer Passwortschutz Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 12

13 Einzuhaltende Bedingungen für die Pegelbegrenzung Es dürfen keine Komponenten der Signalkette geändert oder ausgetauscht werden. Die Seriennummern der Komponenten sind zu notieren. Die Standorte der Bassboxen und der Lautsprecher sind beizubehalten. Die Standorte können durch eine Fotodokumentation festgehalten werden. Einschneidende bauliche Veränderungen, z. B. Austausch von Außentüren und fenstern, dürfen nicht erfolgen. Zum Festhalten des baulichen Zustands ist eine Fotodokumentation sinnvoll. Bei Nichteinhaltung einer der Bedingungen ist eine erneute Einregulierung zur Pegelbegrenzung notwendig! Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 13

14 Abschließende Maßnahmen Einstellungen der Pegelbegrenzung sichern Die Sicherung erfolgt bei modernen Anlagen über ein Passwort. Änderungen der Einstellungen sind nur durch Eingabe des Passwortes möglich. Festlegungen zur Kenntnisgabe des Passwortes sollten durch die Behörde erfolgen. Die Musiktitel, die der Pegelbegrenzung zu Grunde liegen, sind aufzubewahren Sinnvoll ist das Ablegen einer Kopie auf CD, DVD oder Festplatte. Festlegung von Zeiträumen zur Überprüfung Auch ohne Manipulation von außen können sich die Einstellungen ändern. Deshalb wird es als notwendig angesehen, einen angemessenen Zeitraum zur Überprüfung der Pegelwerte festzulegen. 3 Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 14

15 Beispiele Verstärker mit eingebautem Limiter Typenschild mit Seriennummer auf der Unterseite einer Bassbox Anordnung der Lautsprecher und Bassboxen Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 15

16 Anwendung der Überwachung des Innenpegels durch ein Messgerät für nicht fest installierte Musikanlagen zur zusätzlichen Überprüfung von pegelbegrenzten Musikanlagen Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 16

17 Mindestanforderungen an das überwachende Messgerät 6 Möglichkeit zum Abspeichern der Messwerte Ausreichende Speicherkapazität (mindestens 12 h Aufzeichnungsdauer) Ausreichend kleine Messintervalle ( 5 s) Bewertungsfilter A und C Zeitbewertung Slow / Fast Möglichkeit der Kalibrierung Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 17

18 Einstellungen des überwachenden Messgerätes Einrichten des Aufzeichnungsintervalls (1 s ist ausreichend) Einstellen der Zeitbewertung Fast Einstellen des Bewertungsfilters auf C (die C-Bewertung berücksichtigt die tieffrequenten Anteile stärker, geringerer Einfluss von Fremdgeräuschen) Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 18

19 6 Bedingungen für den Messort Der Ort der Messung ist nicht in unmittelbarer Nähe von Beschallungsgeräten oder von Besucherplätzen zu wählen. Das Schallfeld sollte nicht wesentlich durch Hindernisse beeinflusst sein. Das Gerät ist so anzubringen, dass es sicher gegenüber Manipulationen während der Aufzeichnung ist. Dennoch sollte das Display stets ablesbar sein. Der Ort der Anbringung ist für alle zukünftigen Überwachungen beizubehalten. Wird der Messort geändert, dann ist eine neue Einmessung erforderlich. Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 19

20 Beispiele für die Anbringung des Mikrofons 7 Mikrofon Mikrofon Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 20

21 Vorbereitung zur Pegelüberwachung 7 Kalibrierung des überwachenden Messgerätes Anbringen des Messgerätes am Messort Abspielen des Musiktitels im Innenraum Parallelmessung im Innenraum mit überwachendem Messgerät und Schallpegelmesser Klasse 1 Parallelmessung mit überwachendem Messgerät im Innenraum und Schallpegelmesser im zu schützenden Bereich Absenken des Innenpegels analog zur Pegelbegrenzung, bis ein ausreichend guter Kompromiss gefunden wurde Archivieren der Messprotokolle und des Musiktitels sowie der Einstellungen des überwachenden Messgerätes Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 21

22 Durchführung eines Überwachungsvorganges 7 Überprüfen der Gerätefunktion durch den Betreiber Einschalten des Messgerätes durch den Betreiber, mindestens 30 min vor Veranstaltungsbeginn Kontrolle der Pegel durch ausreichend häufiges Ablesen während der Veranstaltung Ausschalten des Messgerätes frühestens 30 min nach Ende der Veranstaltung Auslesen der gemessenen Daten Übermitteln der gemessenen Daten zur auswertenden Institution Auswertung und Übermittlung der Ergebnisse an die Behörde Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 22

23 Beispiele für die Auswertung Verbale Einschätzung Die Daten des Messgerätes werden von der Behörde ausgelesen und per als csv-datei übermittelt Die Auswertung erfolgt mittels angepasster Software Das Ergebnis der Auswertung wird per an die Behörde und an den Betreiber gesendet Bei Überschreitung der vorgegebenen Werte leitet die Behörde entsprechende Schritte ein Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 23

24 Ausschnitt aus der Diagrammübersicht Beispiel 1, A-bewertet Messgerät SL451 Pegel-Zeit-Diagramme Pegelhäufigkeitsdiagramm und Stundentabelle der Einhaltung Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 24

25 Ausschnitt aus der Diagrammübersicht Beispiel 2, C-bewertet Messgerät SL451 Pegel-Zeit-Diagramme Pegelhäufigkeitsdiagramm Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 25

26 Pegel Beispiel für Auswertung mit Terzband-Analyse Das überwachende Messgerät vom Typ XL2 legt pro Sekunde einen Datensatz zur Terzanalyse ab. Im Beispiel erfolgen 2 Varianten der Auswertung: Interne Auswertung für den Sachverständigen Offizielle Auswertung für die Behörde Pegel-Zeit-Diagramm :34:29 23:15:59 00:01:34 00:47:04 01:32:39 02:18:09 03:03:44 03:49:19 04:34:49 05:20:24 LAFTeq Ausblenden LAeq LCeq Pegel-Frequenz-Diagramm Frequenz Gesamt Markiert Unmarkiert Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 26

27 Pegel Detaillierte Übersicht einer internen Auswertung Pegel-Zeit-Diagramm Pegel-Zeit-Frequenz-Diagramm Pegel-Frequenz-Diagramm Frequenz Gesamt Markiert Unmarkiert Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 27

28 Sicherheit gegenüber Manipulationen Es gibt keine 100% Sicherheit! Pegelbegrenzung Absicherung des Endverstärkers oder des Limiters mittels Passwort kann umgangen werden durch Austausch des Gerätes, durch Nachschalten eines weiteren Verstärkers oder durch zusätzliche Regelvorrichtungen an den Lautsprechern Mechanische Sicherung am Vorverstärker oder Limiter kann umgangen werden durch Austausch des Gerätes, durch mechanische Manipulation, durch Auswechseln des Endverstärkers oder der Boxen Zusätzliche Pegelüberwachung durch ein Kontrollgerät ermöglicht eine höhere Sicherheit, es kann jedoch das Kontrollgerät in Verbindung mit der Musikanlage manipuliert werden Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 28

29 Sicherheit gegenüber Manipulationen Pegelüberwachung Kontrolle des Mikrofonstandorts verhindert, dass die Aufzeichnung an einem Standort mit geringerem Pegel vorgenommen wird Kontrolle der Geräteeinstellungen verhindert, dass durch Änderungen des Messbereiches oder Ähnliches die Pegelwerte verfälscht werden Kontrolle während der Veranstaltungen verhindert, dass eine Tonreserve an Stelle der Veranstaltung aufgezeichnet wird Auslesen der aufgezeichneten Daten durch die Behörde oder den Sachverständigen verhindert, dass die ausgelesenen Dateien selbst softwaretechnisch manipuliert werden Datenanalyse der Aufzeichnungen Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 29

30 Ende Ingenieurbüro Frank & Apfel GbR 30