Luftschall und Körperschall

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Akustisches Wohlbefinden ist ein kostbares Gut. Ein baulicher Schallschutz, der ganzheitlich Dämmung bzw. Reduktion von Luftschall und Körperschall bewirkt, ist daher unumgänglich. Erfahren Sie hier alles Wissenswerte zu Luftschall und Körperschall und deren Unterschiede.

Inhaltsverzeichnis:

 

Schall

Schall ist ein Sammelbegriff für mechanische Schwingungen in einem elastischen Medium, das gasförmig, flüssig oder fest sein kann. Die Schwingungen pflanzen sich als Schallwellen im Medium fort. Bei Schallwellen in der Luft handelt es sich um Druck- und Dichteschwankungen.

In der Umgangssprache verstehen wir unter Schall, was wir mit unserem auditiven System bestehend aus Ohr und Gehirn wahrnehmen können. Nutzschall ist die angenehme Form des Schalls, die wir in Form von Musik oder einer Stimme beim Gespräch wahrnehmen. Störschall wie Verkehrs- oder Baustellenlärm empfinden wir dagegen als Störung beziehungsweise Belästigung.

Wann wird Schall zu Lärm?

Wirkt Schall durch seine Struktur störend, belastend oder gesundheitsschädigend auf die Umwelt, dann sprechen wir von Lärm oder Krach. Meist ist die Lautstärke für uns Menschen das auslösende Moment dafür, dass wir Schall als störenden Lärm wahrnehmen.

Ob ein Geräusch als Lärm wahrgenommen wird, hängt massgeblich davon ab, wie der Hörer die Schallquelle wahrnimmt und bewertet. Lärm kann den Tag-Nacht-Rhythmus beeinträchtigen, die Konzentration stören und Schlafstörungen verursachen. Auch wenn bei wiederholter Lärmbelastung ein akustischer Gewöhnungseffekt eintritt, kann Lärm unbewusst weiterhin schädlich auf Körper und Psyche einwirken.

Direktschall

Direktschall ist jener Schall, der in einem geschlossenen Raum als Erstes, also auf direktem Weg ohne zwischenzeitliche Reflexionen, am Ohr des Hörers eintrifft. Der Raumschall oder auch Diffus-Schall geht einen indirekten Weg. Er entsteht durch Reflexionen bzw. Umlenkungen und trifft erst dann auf das Ohr des Hörers.

Dank des Direktschalls ist unser Gehör in der Lage, den Ursprung der Schallquelle zu ermitteln, also eine Richtungsbestimmung vorzunehmen. Der Raumschall dagegen trägt entscheidend zur Hörsamkeit eines Raumes bei. Hörsamkeit ist ein Oberbegriff, der die akustischen Eigenschaften eines Raums für sprachliche oder musikalische Schalldarbietungen am Ort des Hörenden beschreibt.

Beträgt beispielsweise die Laufzeitdifferenz zwischen dem Direktschall und dem Eintreffen der ersten Reflexion 30 ms, so entsteht für den Hörer der Eindruck eines grossen Raums. Überwiegt der Direktschall und ist der Raumschallanteil sehr gering, so handelt es sich um eine nahe Schallquelle.

Schallarten - Körperschall

Wird ein festes Medium, wie beispielsweise eine Mauer, durch Schallwellen angeregt, so handelt es sich um Körperschall. Bei der reinen Anregung eines gasförmigen Mediums wie z.B. Luft sprechen wir hingegen von Luftschall. Körperschall und Luftschall gehen an Körperoberflächen, welche die Grenze zwischen Körper und Luft bilden, ineinander über. Aus Luftschall wird Körperschall und umgekehrt. Körperschall breitet sich mit etwa 330 m/s viel schneller aus als Luftschall, in Beton sogar mit einer 10-fachen Geschwindigkeit von 3.400 m/s.  

Was ist Körperschall?

Körperschall in einer Wand oder Fussboden oder anderen Festkörpern kann auf unterschiedliche Art und Weise entstehen:

  • Direkter Körperschall entsteht durch direkte Krafteinwirkung auf den Festkörper, wie dies zum Beispiel beim Bohren mit einem Schlagbohrer der Fall ist. Nach demselben Prinzip entsteht Trittschall. Dabei handelt es sich um Körperschall, der beim Begehen eines Bodens oder einer Treppe erzeugt wird 
  •  Indirekter Körperschall wird durch die Umwandlung einer lauten Luftschallquelle erzeugt. Teile des Luftschalls regen den Körper selbst zur Schwingung an. Eine sehr laute Stereoanlage kann beispielsweise Körperschallschwingungen in einer Wand auslösen

Körperschall selbst können wir nicht hören, sehr wohl aber spüren: Bassläufe eines sehr lauten Techno-Stückes lösen Schwingungen in unserem Körper aus, die wir spüren können. Damit das menschliche Ohr Körperschall wahrnehmen kann, muss er zunächst an der Körperoberfläche wieder in Luftschall verwandelt werden. Zu laute Musik kann solcherart beispielsweise durch die Wand in die Nachbarwohnung gelangen.

Auch die blossen KörperschallSchwingungen im Festkörper können zu einem Stressfaktor werden. Die enormen Vibrationen von vorbeifahrenden Zügen bringen beispielsweise das umliegende Erdreich bis in die Wände der anliegenden Häuser zum Schwingen. Dies wird von den Bewohnern sensorisch als stark störend wahrgenommen.

Wie kann man Körperschall messen?

Die Messung von Körperschall erfolgt mittels eines Körperschallaufnehmers. Es handelt sich um einen Schallwandler, der aus der mechanischen Schwingungsgrösse ein analoges elektrisches Signal erzeugt. Das elektrisch verstärkte und hinsichtlich Frequenz bewertete Signal wird mit einem Messinstrument angezeigt.
Körperschallmessungen erfolgen vorwiegend an der schwingenden Oberfläche. Schwingweg, Schwinggeschwindigkeit und Schwingbeschleunigung sind die wichtigsten Kenngrössen, die bei der Messung erfasst werden.

Wie kann man Körperschall reduzieren?

Langwellige Schallwellen mit niedriger Frequenz haben hohe Energie. Im Vergleich dazu weisen hochfrequente Schallwellen deutlich niedrigere Energie auf. Eine gute Dämmung zeichnet sich dadurch aus, dass langwellige, energiereiche Schallwellen wie ein Basswummern deutlich reduziert werden. Um dies zu erreichen, ist ein Ansatz, den Körperschall an sich zu verringern. Die Schallentkopplung von Bauteilen spielt ebenso eine wichtige Rolle, um die Ausbreitung von Körperschall zu unterbinden. Alternativ begrenzt man die Ausbreitung des Luftschalls. Dreidimensionale Raumflächen als Gegenteil zu grossen, glatten Flächen brechen den Schall, lenken ihn ab und verteilen ihn im Raum. Akustikelemente und Einrichtungsgegenstände wie Regale, kleinteilige Möbel, Raumteiler oder spezielle Absorptionsflächen haben hier einen entsprechend positiven Effekt.

Was ist Luftschall?

Luftschall ist jener Schall, der sich von einer Geräuschquelle in Form von Schallwellen über die Luft ausbreitet. Das menschliche Gehör kann den Schall im Frequenzbereich von 20 – 20.000 Hz wahrnehmen.

Wie kann man Luftschall messen?

Für die Quantifizierung einer Lärmbelastung ist es notwendig, Luftschall und die Lautstärke messen zu können. Lautstärke-Messungen erfolgen meist in der Messeinheit Dezibel (dB) und ermitteln den Schalldruckpegel. Die Skala beginnt bei 0 dB, was der Hörschwelle entspricht. Die Schmerzgrenze des Gehörs ist bei etwa 140 dB erreicht. Eine aussagekräftige Schallmessung umfasst jedoch neben dem Schalldruckpegel etwa auch die Frequenzen, die Dauer, die Klangcharakteristik, die Intensität und auffällige Merkmale. Im Handel sind eine Vielzahl von Schallpegelmessgeräten erhältlich.

Hohe Töne mit einem Schalldruck von beispielsweise 80 dB werden vom menschlichen Gehör lauter wahrgenommen als tiefe Töne. Der sogenannte bewertete Schallpegel dB (A) berücksichtigt diesen Umstand und filtert einen Teil der Schallenergie in den niederfrequenten Schwingungen aus. Die Zu- und Abnahme des Schallpegels um 10 dB wird vom menschlichen Ohr als Verdopplung bzw. Halbierung der Lautstärke wahrgenommen, da es sich um ein logarithmisches Mass handelt.

Wie kann man Luftschall reduzieren?

Schallabsorption reduziert den Luftschall und erfolgt an Oberflächen. Das Ausmass der Absorption ist je nach Schallfrequenz, Beschaffenheit und Material sehr unterschiedlich. Harte und glatte Oberflächen weisen im Vergleich zu weichen Oberflächen in der Regel eine geringe Absorption auf. Diese harten Oberflächen sorgen eher für Reflexionen. Das Ziel der Schallreduktion ist, möglichst viel Schwingungsenergie aufzunehmen. Das ist z. B. bei frei schwingenden und hohlliegenden Platten der Fall, die trotz harter Oberflächen absorbierend wirken. Bauteile müssen ansonsten in der Regel entsprechend schwer und massiv ausgeführt sein, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Eine Wand aus schweren Baustoffen wie Tonziegel, Kalksandstein oder Beton ist demnach schalltechnisch oft vorteilhaft gegenüber einer Wand aus leichterem Material. Es müssen aber stets konstruktive Besonderheiten beachtet werden.  Um eine verbesserte Schalldämmung mit leichten Baustoffen zu erreichen, ist es auch üblich, eine Vorsatzschale zu bauen, was im Grunde einer zweiten, schallentkoppelten Wand entspricht. Bei Trennwänden müssen auch kleinste Fugen und Löcher vermieden werden, um den Schallschutz der massiven Wand nicht zu unterlaufen.

Akustikelemente zur Schalldämmung teilt man je nach Absorptionsgrad in Absorberklassen A bis E ein. Für starke Schallreduktion eignet sich die Klasse A mit dem höchsten Schallabsorptionsgrad zwischen 0,9 und 1,0. Am unteren Ende der Klasseneinteilung ist die Klasse E mit einem Schallabsorptionsgrad zwischen 0,15 und 0,25.

Wie unterscheiden sich Luftschall und Körperschall?

Der primäre Unterschied zwischen Luftschall und Körperschall ist das Ausbreitungsmedium. Während sich Luftschall in der Luft in Form von Schallwellen ausbreitet, breitet sich Körperschall in festen Körpern wie Stein, Beton, Stahl oder Holz aus. Trittschall und die Geräusche haustechnischer Anlagen sind dem Körperschall zuzuordnen und entstehen durch direkte akustische Anregung des Bauteils. Körperschall wird an der Körperoberfläche in Luftschall umgewandelt und dadurch hörbar. 

 Akustiklösungen von BASWA sind Akustik-Trägerplatten mit Akustik-Putz aus feinem Marmorsand. Das Besondere an den Akustiklösungen ist deren fugenlose Ausführung, die glatt gewölbt, bunt oder thermisch aktiviert sein kann. Ihre Herstellung erfolgt absolut diskret und kann nahtlos in die bestehende Architektur integriert werden. Eine thermisch aktivierte Ausführung ermöglicht beispielsweise ein thermoaktives Bauteilsystem mit einer akustisch wirksamen Decke zu kombinieren.

 

 

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