Akustikbilder: Absorberfläche wichtiger als Bildtiefe?
ei der Reduzierung von Nachhall zählt vor allem die wirksame Absorberfläche. Die Bildtiefe beeinflusst zwar, welche Frequenzen absorbiert werden, doch für die spürbare Verkürzung der Nachhallzeit ist die Fläche entscheidend. Anhand eines Rechenbeispiels wird der Zusammenhang verständlich erklärt.
Oft werden Akustikbilder mit geringer Fläche, aber großer Tiefe nachgefragt – beispielsweise unter einem halben Quadratmeter Bildfläche bei 10,5 cm Bautiefe. In solchen Fällen ist es wichtig zu verstehen, dass für die Verringerung der Nachhallzeit vor allem die wirksame Absorberfläche entscheidend ist.
Die Bildtiefe beeinflusst zwar, welche Frequenzbereiche bevorzugt absorbiert werden – insbesondere im Tieftonbereich –, sie ersetzt jedoch keine ausreichende Fläche.
Anschaulicher Vergleich
Ein Vergleich aus der Optik macht diesen Zusammenhang deutlich: Ersetzt man eine schallreflektierende Wand gedanklich durch eine spiegelnde Fläche, entspricht der Schall dem Licht. Hängt man nun ein kleines dunkles Tuch davor, wird nur wenig Licht geschluckt. Ein größeres, etwas helleres Tuch absorbiert dagegen deutlich mehr Licht.
Genauso verhält es sich mit Schall: Mehr Fläche bedeutet mehr Absorption, auch wenn die Materialeigenschaften identisch sind.
Mathematischer Zusammenhang – Sabinesche Formel
Die Nachhallzeit lässt sich näherungsweise mit der Sabineschen Formel berechnen:
T = (0,163 · V) / (S · α)
- T = Nachhallzeit in Sekunden
- V = Raumvolumen in m³
- S = Summe der wirksamen Oberflächen in m²
- α = Absorptionsgrad der jeweiligen Oberfläche
Die Nachhallzeit ergibt sich, indem das Raumvolumen mit 0,163 multipliziert und durch die Summe aller Oberflächen multipliziert mit ihren Absorptionsgraden geteilt wird.
Beispielrechnung
Ein Musterraum hat die Abmessungen 7 × 5 m bei einer Raumhöhe von 3 m. Daraus ergibt sich ein Raumvolumen von 105 m³.
Die vorhandenen Flächen und Absorptionsgrade (bei 1.000 Hz) sind:
- Fußboden (Parkett): 35 m², α = 0,06
- Wände (Tapete auf Kalkzementputz): 62 m², α = 0,05
- Decke (Gipskarton): 35 m², α = 0,08
- Fenster: 8 m², α = 0,06
- Tür: 2 m², α = 0,05
Der Raum wird bewusst vereinfacht betrachtet – ohne Möbel, Vorhänge oder weitere schallabsorbierende Elemente.
Einfluss der Absorberfläche
Im nächsten Schritt wird ein Teil der Wandfläche durch schallabsorbierende Bildflächen ersetzt. Für die Akustikbilder wird ein Absorptionsgrad von α = 1,0 bei 1.000 Hz angenommen.
| Dies ergibt eine Nachhallzeit für unseren Musterraum von | |
Zur Vereinfachung haben wir die Oberflächen für Fußboden, Decke, Fenster und Tür zu dem Wert 5,48 zusammengefasst. Im folgenden wird dann die Wandfläche um die Fläche der Bilder verkleinert und die Bildflächen mit einem Absorbationswert 1,0 bei 1000 Hz hinzugerechnet.
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| Mit einen Akustikbild der Größe 0,5m² | Mit Akustikbildern in der Größe von 2m² |
T = 17,12 /((61,5+0,05)+(0,5*1)+(5,48))
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T = 17,12 /((60+0,05)+(2*1)+( 5,48))
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| Mit Akustikbilder in der Größe von 5m² | Mit Akustikbilder in der Größe von 10m² |
T = 17,12 /((57+0,05)+(5*1)+(5,48))
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T = 17,12 /((52+0,05)+(10*1)+(5,48))
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Das Ergebnis zeigt deutlich: Eine Vergrößerung der wirksamen Absorberfläche reduziert die Nachhallzeit wesentlich stärker als eine reine Erhöhung der Bautiefe.
Fläche sinnvoll aufteilen
In der Praxis ist es meist nicht sinnvoll, eine einzelne sehr große Absorberfläche einzusetzen. Empfehlenswert ist es, die notwendige Fläche auf mehrere kleinere Akustikbilder zu verteilen und diese strategisch im Raum zu platzieren.
Zusätzlich tragen Möbel, Vorhänge und andere weiche Oberflächen ebenfalls positiv zur Verkürzung der Nachhallzeit bei – ein Effekt, den man deutlich hört, wenn man einen leeren Raum mit einem möblierten vergleicht.