4. Schallschutz & Akustik

Fachtutor: Dipl.-Ing. Jörg Arnold
Lerngruppentutor: Dipl.-Ing. Jörg Arnold

Inhalte der Lehrveranstaltung:
In den vertiefenden Lehrveranstaltungen des Themengebietes Akustik werden für die Fachbereiche der Bau- und Raumakustik sowie des Lärm- und Immissionsschutzes die physikalischen Zusammenhänge vermittelt sowie Fertigkeiten im Umgang mit zugehörigen baulichen Problemen geschult. Um die akustischen Phänomene im bauspezifischen Zusammenhang fachgerecht einordnen, berechnen, beurteilen und bewerten zu können, muss Schall in seiner Entstehung, Fortpflanzung und Ausbreitung verstanden werden. Das dafür notwendige Hintergrundwissen wird in dieser Lehrveranstaltung vermittelt.

Sie erlernen den Schall als mechanische Schwingung zu beschreiben und seine Ausbreitung in Form von Wellen in Abhängigkeit des Ausbreitungsmediums zu unterscheiden. Aufbauend auf diesen physikalischen Grundlagen lernen Sie die Größen zur Beschreibung des Schallfeldes kennen, mit denen Sie Schallereignisse einordnen, bewerten und beurteilen können. Für idealisierte Schallvorgänge können Sie die Eigenschaften von Schallquellen mit Hilfe der Ihnen bekannten Charakteristika beschreiben und erläutern. Für den Spezialfall einer freien Schallausbreitung sind Sie in der Lage, die auftretenden Ausbreitungsverluste zu kennzeichnen. Anhand des anatomischen Aufbaus des menschlichen Ohres und der inneren Schallübertragungskette vom Außenohr bis zur Umwandlung in neuronale Impulse erkennen und verstehen Sie verschiedene Aspekte der subjektiven Wahrnehmung von Schallereignissen. Dabei stehen vor allem die Zusammenhänge zwischen Frequenz und Lautstärke im Vordergrund.

Nach Bearbeitung der Lehrveranstaltung:

• haben Sie den Schall in seiner Entstehung, Fortpflanzung und Ausbreitung verstanden.
• können Sie Schall als mechanische Schwingung und seine Ausbreitung in Form von Wellen beschreiben.
• können Sie die Wellenausbreitung in Abhängigkeit des Ausbreitungsmediums differenzieren.
• kennen Sie alle Größen zur Beschreibung von Schallfeldern, mit denen Sie Schallereignisse einordnen, bewerten und beurteilen können.
• können Sie für idealisierte Schallvorgänge die Eigenschaften von Schallquellen mit Hilfe der Ihnen bekannten Charakteristika beschreiben und erläutern.
• anhand des anatomischen Aufbaus des menschlichen Ohres und der inneren Schallübertragungskette vom Außenohr bis zur Umwandlung in neuronale Impulse erkennen und verstehen Sie verschiedene Aspekte der subjektiven Wahrnehmung von Schallereignissen.
• können Sie aus Schallfeldgrößen zugehörige Pegelgrößen berechnen und beherrschen den Umgang mit Pegelgrößen und den zugrunde liegenden spezifischen Rechenalgorithmen.

Fachtutor: Hannes Jäger M.Sc., Dr.-Ing. Albert Vogel

Inhalte der Lehrveranstaltung:
Die Raumakustik ist eine der ältesten Disziplinen im Bereich der Akustik. Bereits in der Antike wurden Theater und andere Versammlungsstätten raum­akustisch optimiert, auch wenn mathematische und physikalische Zusammen­hänge noch nicht bis in das kleinste Detail untersucht werden konnten. Die Raumakustik beschäftigt sich jedoch nicht nur mit der Planung großer Theater, Konzertsälen oder Sakralbauten. Selbst wenn die meisten Menschen es gar nicht vermuten, sind wir im alltäglichen Leben immer wieder den Einflüssen der Raumakustik ausgeliefert, sei es in Schulen, Büros, am Bahnhof oder aber im eigenen Wohnzimmer. 

Gerade das individuelle akustische Empfinden unterschiedlicher Umgebungen führt beim Menschen zu verschiedensten psychischen und physiologischen Reaktionen. Die Verbindung zur raumakustischen Planung ist jedoch vielen unbekannt. In dieser Lehrveranstaltung wird die Ausbreitung und Beeinflussung von Schallwellen in “Räumen“ vorgestellt. Hauptsächlich wird dabei auf “geschlossene“ Räume eingegangen, da die Planung “geöffneter“ Räume, wie Amphitheater oder Stadien, sich “weniger“ kompliziert erweist als die Planung geschlossener Räume gleicher Größe. Ziel dieses Kurses ist es die Grundlagen und Methoden zur Planung, Berechnung und zur Messtechnik in der Raumakustik zu vermitteln.

Nach Bearbeitung der Lehrveranstaltung:

• können Sie Absorptions- und Reflexionseigenschaften auf den Schall abstrahieren und erkennen ihre Bedeutung in der Raumakustik. Sie können für vorgegebene Materialien und Baukonstruktionen die entsprechenden Eigenschaften verbal und anhand von Formeln erläutern.
• können Sie den Unterschied zwischen Direkten und Diffusen Schallfeld anhand der Energiedichte, des Nahfeldes und des Hallradius erläutern.
• können Sie die Schallfelder im Freifeld und in Räumen erläutern, gegeneinander abgrenzen und die resultierenden Eigenschaften für die Schallempfindung erläutern.
• können Sie die verschiedenen Bewertungskriterien der statistischen und geometrischen Raumakustik beschreiben, die zugehörigen Messverfahren erläutern und die Kriterien mit zugehörigen Algorithmen berechnen.
• können Sie die Ziele, Methoden und Vorgehensweisen im raumakustischen Planungsprozess erläutern.
• sind Ihnen die Parameter zur Optimierung der Raumakustik unterschiedlicher Räume bekannt und Sie können diese in konkreten Aufgabenstellungen an die geforderte Situation anpassen.