Akustikvorhänge – ein Anwenderbericht
von Dr.-Ing. Harald Müller
Effekt von Akustikvorhängen
Bericht von Dr. Harald Müller
Um es vorweg zu schicken, ich beschäftige mich seit geraumer Zeit mit Schall, Raumakustik und akustischen Maßnahmen. Deshalb wird dieser Beitrag auch etwas technisch, allerdings habe ich versucht alles allgemeinverständlich zu schreiben.
Der Beitrag ist etwas länger geworden, für die ergebnisorientierten Leser deshalb in Kurzform:
In unserem sehr halligen Wohnzimmer sind durch Anbringen von ca. 20 m2 Akustikvorhängen jetzt Gespräche viel entspannter möglich. Auch Musik kann man auf einem deutlich höheren Niveau genießen, und es sieht auch noch toll aus. Der ganze Vorgang wurde messtechnisch begleitet und die Ergebnisse lassen sich nachvollziehen. Ferner habe ich eine Methode entwickelt, mit der der akustische Effekt der Vorhänge vorab simuliert und angehört werden kann, maßgeschneidert auf den betreffenden Raum.
Vorgeschichte und Ausgangssituation
Wir hadern seit Langem mit der Akustik im Wohn-/Esszimmer unseres Hauses. Es ist ein ca. 45 m2 großer Raum mit L-förmigem Grundriss, der durch die großen Fensterfronten und den Fliesenboden relativ schallhart ist. Das Resultat: Es hallt sehr deutlich, teilweise wirklich störend. Vor allem in größerer Gesprächsrunde am Esstisch fällt das sehr negativ auf, da sich der Stimmenpegel allmählich bis zur schweren Verständlichkeit aufschaukelt – ein Effekt den viele wahrscheinlich aus akustisch unvorteilhaften Gaststätten kennen. Auch der Musikgenuss – ich zähle mich zu den Hifi-Liebhabern und habe selbst mehrere hochwertige Lautsprecher gebaut – ist in einem solchen Raum sehr eingeschränkt.
Kleiner Technikexkurs: Die akustischen Eigenschaften eines Raumes kann man messen. Eine aussagekräftige Darstellung ist die sogenannte Nachhallzeit RT60. Da diese bei verschiedenen Tonhöhen unterschiedlich ist, stellt man sie üblicherweise in einem Diagramm über die Frequenz dar. Der für Musik und Sprache wichtigste Frequenzbereich liegt dabei zwischen ca. 125 Hz und 4000 Hz.
Die rote Kurve in der Abbildung zeigt die gemessene Nachhallzeit in unserem Wohnraum (ohne Vorhänge und akustische Maßnahmen).
Die Nachhallzeit wird in Sekunden angegeben und sagt grob gesprochen etwas darüber aus, wie lange ein Schallsignal zum Abklingen um ein bestimmtes Verhältnis braucht (technisch gesprochen: auf einen Schallpegel, der um 60dB unter dem ursprünglichen Schallsignal liegt, daher die Bezeichnung RT60).
Aber was sagt das aus, ist das Messergebnis gut oder schlecht? Typischerweise haben größere Räume eine größere Nachhallzeit. Kirchen können etwa Werte von mehreren Sekunden erreichen (Kölner Dom: 13 s!). Konzertsäale werden gezielt auf bestimmte Nachhallzeiten optimiert, die Elbphilharmonie hat beispielsweise eine Nachhallzeit von 2 Sekunden. Je größer die Nachhallzeit, desto halliger wirkt ein Raum und desto schwieriger wird insbesondere die Sprachverständigung.
Die ideale Nachhallzeit hängt aber vom Anwendungsbereich ab. Während man für Konzertsäale Zeiten von ca. 2 Sekunden anstrebt, ist der Zielwert für Tonstudios bei 0.2 bis 0.3 Sekunden. Typische möblierte Wohnräume (mit guter Akustik) haben Nachhallzeiten von 0.5 bis 0.6 Sekunden. Es gibt ferner einige Normen, die Empfehlungen und Vorgaben für die akustischen Eigenschaften von Räumen machen.
Die dunkelgrauen Kurven zeigen beispielsweise das Toleranzband der Nachhallzeiten für Sprachvortragsräume (DIN 18041), die hellgrauen Kurven geben das entsprechende Band für Hifi-Wiedergabe an (DIN 45573), jeweils bezogen auf die Raumgröße unseres Wohnraums. Die Messungen bestätigen also den subjektiven Eindruck: Für eine gute Sprachverständlichkeit ist die Nachhallzeit mit fast 1 Sekunde insbesondere im Bereich zwischen 1000 und 2000 Hz deutlich zu hoch.
Hörbeispiele ohne Akustikvorhänge
Für alle Nichttechnikfreaks kommt jetzt die gute Nachricht.
Man kann die akustischen Eigenschaften eines (beliebigen) Raums hörbar machen. Dazu muss man eine entsprechende Messung im Raum machen (Raumimpulsantwort) und das Ergebnis mit der Aufnahme eines trockenen Schallsignals (also ohne jegliche Raumeinflüsse aufgenommen) „verwursteln“ (technisch gesehen spricht man von einer Faltung).
Hier ist zum Beispiel eine kurze Sprachsequenz ohne jeglichen Hall: Stimme im reflexionsarmen Raum – einen realistischen Eindruck erhält man, wenn man die Audiodateien mit einem guten Stereokopfhörer abhört. So trocken wird man die Sprachsequenz in Wirklichkeit nie hören, außer in einem absolut „schalltoten Raum“, da jeder reale Raum Halleffekte hinzufügt. Das ist auch gut so, viele Menschen die bereits in einem reflexionsarmen Raum waren hatten dort ein unangenehmes Gefühl durch den fehlenden Nachhall.
Und so hörte sich dieselbe Stimme in unserem Wohnzimmer ohne Vorhänge und akustische Maßnahmen an: Raumakustik_vorher.
Berechnung der Raumakustik durch Akustikvorhänge
Was tun? Bei der Suche nach akustischen Verbesserungsmaßnahmen habe ich Einiges in Gedanken und per Berechnung durchgespielt, teilweise auch ausprobiert: verschiedenste Absorber, Akustikdecke, Deckensegel. Es war aber alles entweder nicht ausreichend oder optisch und gestalterisch inakzeptabel. Prinzipiell kann man die Nachhallzeit dadurch verbessern, indem man absorbierendes Material in den Raum einbringt. Der Grad der Veränderung hängt vom (frequenzabhängigen) Absorptionsgrad und vor allem von der Absorptionsfläche ab.
Die Veränderung der Nachhallzeit kann man berechnen, wenn man den Absorptionsgrad kennt.
Dann bin ich auf meiner Suche auf die Akustikvorhänge der Schweizer Firma Creation Baumann gestoßen.
Diese gibt für ihr Sortiment die in einem Labor gemessenen akustischen Eigenschaften, also den frequenzabhängigen Absorptionsgrad an.
Das ist in dieser Form einzigartig.
Erste Berechnungen mit den mit beeindruckendem Absorptionsgrad daherkommenden und auf den Bildern optisch ansprechenden Alphacoustic Gardinen hatten sehr vielversprechende Ergebnisse (grüne Kurve).
Da wir sehr viele bodenhohe Fenster haben, summiert sich die Fläche der Vorhänge auf gute 20 Quadratmeter.
Die berechneten Nachhallzeiten sind durchgängig zwischen 0.45 und 0.6 Sekunden. Die Vorgaben für einen Sprachvortragssaal würden damit erreicht, sogar die Empfehlungen für einen Hifi Hörraum würden größtenteils eingehalten.
Aber wie würde sich das anhören? Wäre damit der Halleindruck tatsächlich weg oder zumindest deutlich besser? Nachdem die Menge Stoff schon eine Investition darstellen würde, wollten wir Gewissheit haben, dass damit unser Akustikproblem gelöst sein würde. Irgendwie musste man doch die Veränderung auch akustisch simulieren können. Und nach einigen Recherchen ist das dann auch gelungen.
So würde sich unser Raum dann mit den Alphacoustic Akustikvorhängen anhören:
Schon ein gehöriger Unterschied, oder?
Umsetzung und Ergebnis: Akustikvorhänge von Creation Baumann
Also war der Entschluss gefasst.
Das Internet hat uns dann zur Raumgestalterin in unserer Nähe, Frau Ambrosch geführt, die die Creation Baumann Vorhänge im Sortiment führt. Nach einer ausführlichen Beratung und nachdem sie uns im Vorführraum in München einige Muster gezeigt und dann ein größeres Muster der Alphacoustic Gardinen vorbeigebracht hatte, haben wir die Vorhänge dann in Auftrag gegeben.
Im Juli war’s dann soweit, Frau Ambrosch und Herr Wiesner haben die Gardinen bei uns aufgehängt, auf wirklich sehr schönen Schienen. Die Spannung war groß. Während die Optik schon mit dem ersten hängenden Vorhang voll überzeugte, wurde die akustische Wirkung mit jedem weiteren behängten Fenster deutlicher. Am Ende war die Verbesserung sehr deutlich hörbar und überzeugend.
Unser Akustikproblem war gelöst.
Und So hört es sich jetzt an mit den Akustikvorhängen von Creation Baumann:
Das ist schon sehr nah am simulierten Ergebnis von oben. Nur wenn man sehr genau hinhört, wird man kleine Unterschiede heraushören. Bei den höheren Frequenzen hat die reale Aufnahme etwas höhere Hallanteile als die Vorab-Simulation. Das hört sich aber eigentlich sogar etwas angenehmer an, da es nicht so dumpf klingt.
Spannend war dann noch einmal die abschließende Messung der Nachhallzeiten zur Bestätigung der Berechnungen.
Die Messung bestätigt den Höreindruck. Das tatsächliche Resultat stimmt mit der Prognose relativ gut überein. Im Frequenzbereich bis 500 Hz sind nur kleine Abweichungen zu erkennen, die wohl im Bereich der Messtoleranz liegen. Bei höheren Frequenzen ab 1000 Hz ist die tatsächliche Wirkung der Vorhänge etwas kleiner als prognostiziert. Die maximale Abweichung liegt bei etwas weniger als 0.1 Sekunden. Bezogen auf die Verbesserung der Nachhallzeit von fast einer Sekunde auf weniger als 0.6 Sekunden ist das aber durchaus verschmerzbar (die Verbesserung war also max. 20% kleiner als prognostiziert).
Kann man die Abweichung der Messung von der Simulation erklären? Meine Annahme ist, dass die benachbarte Küche akustisch mitwirkt. Sie ist ebenfalls relativ schallhart und nur durch eine Glasschiebetür abgetrennt. Damit verteilt sich die Akustikmaßnahme auf ein größeres Raumvolumen und die Wirkung fällt etwas geringer aus. Eine erneut durchgeführte Simulation mit hinzugefügter Küche bestätigt meine Annahme, die simulierten Nachhallzeiten stimmen dann nahezu vollständig mit den gemessenen überein.
Fazit: Akustikvorhänge verbessern die Raumakustik
Wir sind absolut zufrieden mit dem Ergebnis. Die vorab simulierte Verbesserung wird fast vollständig erreicht und die akustische Wirkung ist absolut so wie wir das erwünscht hatten. In Zukunft werden wir Gespräche in gesellschaftlicher Runde viel entspannter erleben. Ein für mich genauso wichtiger Effekt ist, dass das Musikhören jetzt auf einem ganz anderen Niveau möglich ist. Und nicht zuletzt sind die Alphacoustic Gardinen zusammen mit den sehr stylischen Schienen von Interstil definitiv auch eine optische Aufwertung unseres Wohnzimmers. Es hat sich gelohnt!
Wenn Sie das Gefühl haben, dass Sie in Ihren Räumen durch eine hallige Umgebung gestört oder gestresst werden, könnten Akustikvorhänge auch bei Ihnen eine Lösung sein. Sollten Sie an einer Akustikmessung und Vorabsimulation in Ihren Räumen interessiert sein, kontaktieren Sie bitte Frau Ambrosch oder Herrn Wiesner. Wir denken gerade über eine Zusammenarbeit in dieser Richtung nach.
Dr.-Ing. Harald Müller
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Nasha Ambrosch
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