So nutzen Sie den Nachhallzeit-Rechner
Der Nachhallzeit-Rechner ermöglicht die schnelle und zuverlässige Berechnung der Nachhallzeit RT60 für beliebige Räume. Eine präzise Raumakustik ist entscheidend für Sprachverständlichkeit in Konferenzräumen, Unterrichtsräumen, Tonstudios und Wohnbereichen. Mit dem Nachhallzeit-Rechner erfassen Sie die geometrischen Raummaße sowie die akustischen Eigenschaften aller Begrenzungsflächen in wenigen Schritten.
- Raumabmessungen eingeben: Tragen Sie Länge, Breite und Deckenhöhe des Raumes ein. Der Nachhallzeit-Rechner ermittelt daraus automatisch das Raumvolumen $ in Kubikmetern (^3$) sowie die Oberflächen von Wänden, Decke und Boden.
- Materialien und Absorptionsgrade zuweisen: Wählen Sie für Decke, Boden und Wandflächen die passenden Schallabsorptionsgrade $alpha$ aus. Der Nachhallzeit-Rechner berücksichtigt typische Baustoffe von glattem Beton bis hin zu Akustikdecken.
- Zusatzabsorber ergänzen: Falls bereits Schallabsorber, Vorhänge oder Polstermöbel vorhanden sind, können Sie zusätzliche Absorptionsflächen direkt im Nachhallzeit-Rechner hinterlegen.
- Ergebnis analysieren: Das Tool berechnet die Nachhallzeit RT60 in Sekunden, weist die gesamte äquivalente Absorptionsfläche $ aus und bewertet die akustische Hörsamkeit.
Dank interner Einheitenumrechnung können Sie Maße in Metern oder Fuß eingeben. Wenn Sie verschiedene Akustikmaßnahmen vergleichen möchten, passen Sie einfach die Parameter im Nachhallzeit-Rechner an und beobachten Sie die Auswirkung auf die Nachhallzeit.
Formel & Theorie – Nachhallzeit-Rechner
Der Nachhallzeit-Rechner basiert auf der klassischen Sabineschen Formel, die 1898 von Wallace Clement Sabine an der Harvard University hergeleitet wurde. Sie beschreibt den Zusammenhang zwischen dem Raumvolumen, der Schallabsorption und der Abklingdauer des Schalls:
47190\text{RT}_{60} = 0{,}161 \cdot \frac{V}{A}47190
Hierbei bedeuten die physikalischen Größen:
- $\text{RT}_{60}$: Nachhallzeit in Sekunden ($) für einen Pegelabfall um ,\text{dB}$.
- $: Nettoraumvolumen in Kubikmetern (^3$).
- $: Gesamte äquivalente Absorptionsfläche in Quadratmetern (^2,\text{Sabin}$).
- zsh{,}161$: Akustische Konstante bei Standard-Luftbedingungen (,^\circ\text{C}$, ,\text{hPa}$).
Äquivalente Absorptionsfläche $
Die gesamte äquivalente Absorptionsfläche $ stellt die fiktive Fläche eines idealen Absorbers (Schallabsorptionsgrad $alpha = 1{,}0$) dar, die die gleiche Schallabsorption bewirkt wie alle realen Flächen zusammen. Der Nachhallzeit-Rechner summiert alle Teilflächen $ gewichtet mit ihrem materialabhängigen Absorptionsgrad $alpha_i$:
47190A = \sum_{i=1}^{n} (S_i \cdot \alpha_i) + A_{\text{Zusatz}}47190
Typische Absorptionsgrade $alpha$ im Frequenzbereich um 500 bis 1000 Hz:
- Glatter Beton / Estrich: $alpha \approx 0{,}01 - 0{,}02$ (extrem schallhart)
- Verputztes Mauerwerk: $alpha \approx 0{,}02 - 0{,}04$
- Fensterglas: $alpha \approx 0{,}03 - 0{,}05$
- Parkett auf Estrich: $alpha \approx 0{,}04 - 0{,}07$
- Teppichboden: $alpha \approx 0{,}15 - 0{,}25$
- Akustik-Lochdecke / Mineralfaserplatten: $alpha \approx 0{,}60 - 0{,}85$
- Hochleistungs-Schallabsorber (Schaumstoff/Basotect/Wolle): $alpha \approx 0{,}85 - 1{,}00$
Richtwerte nach DIN 18041
In Deutschland definiert die DIN 18041 („Hörsamkeit in Räumen“) verbindliche Richtwerte für die Nachhallzeit je nach Raumnutzung:
- Unterrichtsräume & Klassenzimmer: {\text{soll}} \approx 0{,}5 - 0{,}6,\text{s}$ für hohe Sprachverständlichkeit.
- Konferenz- und Besprechungsräume: {\text{soll}} \approx 0{,}5 - 0{,}7,\text{s}$ zur Reduzierung des Lombard-Effekts (Aufschaukeln der Lautstärke).
- Mehrpersonen- und Großraumbüros: {\text{soll}} \approx 0{,}4 - 0{,}6,\text{s}$ zur Eindämmung von Störgeräuschen.
- Heimkino & Tonstudio-Regie: {\text{soll}} \approx 0{,}2 - 0{,}4,\text{s}$ für präzise Impulswiedergabe und Ortungsschärfe.
- Konzertsäle & Chormusik: {\text{soll}} \approx 1{,}5 - 2{,}2,\text{s}$ für ein warmes, raumfüllendes Hörerlebnis.
Im Nachhallzeit-Rechner sehen Sie sofort, ob Ihr Raum im optimalen Bereich liegt oder ob zusätzliche Akustikpaneele erforderlich sind.
Praxisbeispiel: Nachhallzeit berechnen mit dem Nachhallzeit-Rechner
Betrachten wir ein Büro mit folgenden Abmessungen und Materialien:
- Länge: {,}0,\text{m}$, Breite: {,}0,\text{m}$, Höhe: {,}0,\text{m}$
- Raumvolumen: = 6{,}0 \cdot 4{,}0 \cdot 3{,}0 = 72{,}0,\text{m}^3$
- Boden: {\text{Boden}} = 24,\text{m}^2$ (Parkett, $alpha = 0{,}05$) $\rightarrow A_{\text{Boden}} = 24 \cdot 0{,}05 = 1{,}2,\text{m}^2$
- Decke: {\text{Decke}} = 24,\text{m}^2$ (Betondecke, $alpha = 0{,}02$) $\rightarrow A_{\text{Decke}} = 24 \cdot 0{,}02 = 0{,}48,\text{m}^2$
- Wände: {\text{Wand}} = 2 \cdot (6+4) \cdot 3 = 60,\text{m}^2$ (Putz/Glas, $alpha = 0{,}03$) $\rightarrow A_{\text{Wand}} = 60 \cdot 0{,}03 = 1{,}8,\text{m}^2$
- Gesamte Absorptionsfläche: = 1{,}2 + 0{,}48 + 1{,}8 = 3{,}48,\text{m}^2$
Der Nachhallzeit-Rechner ermittelt die ursprüngliche Nachhallzeit:
47190\text{RT}_{60} = 0{,}161 \cdot \frac{72{,}0}{3{,}48} \approx 3{,}33,\text{s}47190
Ein Wert von {,}33,\text{s}$ ist für ein Büro viel zu hoch und führt zu unangenehmem Hall. Werden nun ,\text{m}^2$ Akustikabsorber mit $alpha = 0{,}85$ an Decke und Wänden angebracht ({\text{Zusatz}} = 8{,}5,\text{m}^2$), steigt die Gesamtabsorption auf {\text{neu}} = 3{,}48 + 8{,}5 = 11{,}98,\text{m}^2$.
Der Nachhallzeit-Rechner berechnet die neue Nachhallzeit:
47190\text{RT}_{60,\text{neu}} = 0{,}161 \cdot \frac{72{,}0}{11{,}98} \approx 0{,}97,\text{s}47190
Mit wenigen Absorberflächen sinkt der Hall drastisch, was die akustische Behaglichkeit erheblich verbessert.
Grenzen und Annahmen der Sabine-Formel
Bei der Nutzung des Nachhallzeit-Rechner sollten die theoretischen Modellgrenzen beachtet werden:
- Diffuses Schallfeld: Die Formel setzt voraus, dass der Schall im Raum statistisch gleichmäßig in alle Richtungen reflektiert wird. In stark asymmetrischen Räumen oder Fluren kann es zu Flatterechos kommen.
- Mittlere Dämpfung: Für Räume mit sehr hohem mittlerem Absorptionsgrad ($ar{alpha} > 0{,}3$) liefert die Sabine-Formel tendenziell zu lange Nachhallzeiten. Hier ist die Eyring-Formel genauer: $\text{RT}_{60} = 0{,}161 \cdot V / (-S \cdot \ln(1 - ar{alpha}))$.
- Frequenzabhängigkeit: Reale Absorptionsgrade variieren stark mit der Frequenz. Tiefe Töne unter ,\text{Hz}$ benötigen meist spezielle Bassfallen oder Resonanzabsorber.
Typische Einsatzbereiche für den Nachhallzeit-Rechner
Der Nachhallzeit-Rechner unterstützt Planer, Handwerker, Musiker und Heimkino-Enthusiasten in zahlreichen Situationen:
- Büroakustik und Arbeitsplatzgestaltung: Planung von Deckensegeln und Stellwänden gemäß Arbeitsschutzrichtlinien und DIN 18041.
- Bildungsbauten: Dimensionierung von schallabsorbierenden Maßnahmen in Schulen, Kitas und Hörsälen für optimale Inklusion und Sprachverständlichkeit.
- Tonstudio- & Regieraum-Bau: Vordimensionierung von Breitbandabsorbern und Diffusoren für lineare Abhörbedingungen.
- Gastronomie und Mehrzweckhallen: Lärmminderung und Reduzierung des Geräuschpegels in Restaurants und Cafeterien.
Nutzen Sie den Nachhallzeit-Rechner als verlässliches Planungswerkzeug für Ihre raumakustischen Projekte und vergleichen Sie verschiedene Materialkombinationen in Echtzeit.