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(Nach dem)Nachhallzeit ist die Zeit, in der ein Schallphänomen in einem Raum noch zu hören ist, nachdem die Schallquelle bereits gestoppt wurde.
Ein Beispiel ist ein Schlag in die Hand in einer Kirche oder Halle. Dann hört man den Nachhall. Die Nachhallzeit wird normalerweise als die Zeit angegeben, in der sich der Ton um 60 bewegt dB nimmt ab. In der Praxis ist kein Nachhall mehr zu hören. Pionier im Bereich Hallenakustik war Wallace Clement Sabine (1868-1919) (siehe seine Gesammelte Aufsätze zur Akustik, 1922). Die Nachhallzeit ist definiert als die Zeit, die für eine Lärmminderung um den Faktor 1 Million (60 dB) benötigt wird. Diese Zeit hängt ungefähr wie folgt von den Eigenschaften des Raumes ab:
Darin steht:
- die Nachhallzeit
- das Volumen des Raumes
- die Oberfläche des -die Wand
- das Absorptionskoeffizient des -die Wand
Dies zeigt bereits, dass die Nachhallzeit in einem großen Saal (mit großem Volumen) größer ist als in einem kleinen Raum, sofern die Absorptionskoeffizienten gleich sind.
Wofür ist die Nachhallzeit wichtig?
- Für die Verständlichkeit von Rede. In einem guten Vorlesungs- oder Unterrichtsraum ist die Nachhallzeit recht kurz. Bei sehr langer Nachhallzeit (zB in einer Kirche) wird die Verständlichkeit deutlich schlechter. Deshalb a Predigt in einer großen Kirche nur gut, wenn die Rede langsam ist.
- Für die Qualität von a Konzerthalle. Die Nachhallzeit sollte dort länger sein. Dann wird ein Hörer von dem Klang umhüllt, der ihn von allen Seiten erreicht. Die Nachhallzeit in einer großen Kirche ist noch länger als in einem Konzertsaal. Stattliche Orgelmusik und Gesang kommen sehr schön rüber.
- Zum Absenken des Geräuschpegel. In einer großen Halle (zum Beispiel a Schwimmbad, Sporthalle oder Bahnhofshalle) hat eine lange Nachhallzeit, wodurch der Geräuschpegel sehr hoch wird. Die Schreie begeisterter Kinder in einem Schwimmbad zum Beispiel hallen sehr lange nach. Deshalb ist es oft so Lärm. Die Nachhallzeit kann verkürzt werden durch die Schallabsorption der Wände der Halle.
Berechnungsdaten
In der obigen Formel von "Sabine" ändert sich das Volumen eines Raumes um einen Würfel, während sich die Außenflächen um eine zweite Potenz ändern. Dieser Unterschied kann durch den Durchmesser einer imaginären Kugel dargestellt werden, wobei der Durchmesser der Länge das Mittel der Länge, Breite und Höhe des Raums ist. Jedes Mal, wenn ein Schallstrahl durch das Zentrum hin- oder hergeht, wird er einmal pro Durchmesser reflektiert. Bei der Reflexion wird ein Teil des Schalls absorbiert und der Rest reflektiert. Für die Absorption gelten Absorptionskoeffizienten. Für „offenes Fenster“ gelten 100 %, für Veloursvorhänge 50 % und für Rohbeton 10 %. Ein Raum von 7 x 8 x 3 Metern hat einen imaginären Kugeldurchmesser von 6 Metern. Schall hat eine Geschwindigkeit von 343 m/s. Der Schall wird daher 57 Mal pro Sekunde in der Kugel reflektiert. Wenn der Raum aus Rohbeton besteht, verringert sich der Schall um 10,log 0,9^57 (dB) = 24,6 dB pro Sekunde. Der Standard ist eine Gesamtschallreduzierung von der Quelle bis zur Stille von 60 dB. 10.log 0,9^131 (dB) = 60 dB. Die Nachhallzeit beträgt also 131/57 (sec) = 2,3 Sekunden. Wenn die reflektierenden Flächen eines Raumes unterschiedliche Absorptionskoeffizienten haben, muss der Durchschnitt dieser berechnet werden In der Praxis sind die berechneten 2,3 Sekunden geringer, weil die Schallabsorption durch die Luft, die Absorption durch Betrachter und der geringe Abstand zwischen Decke und Boden . Der größte Teil des Schalls wird zwischen ihnen reflektiert. Dieser Schall wird 342/3 = 114 mal pro Sekunde reflektiert und reduziert den Schall um 10,log 0,9^114 = 52 dB pro Sekunde Im Wohnungsbau wird der Nachhall nur für Treppenhäuser in Mehrfamilienhäusern berechnet.