die bewertung der luftschalldaemmung nach sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · der...

23
Die Bewertung der Luftschalldämmung nach Sollkurven

Upload: others

Post on 27-Jun-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

Die Bewertung der Luftschalldämmungnach Sollkurven

Page 2: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

F 1644

Bei dieser Veröffentlichung handelt es sich um die Kopiedes Abschlußberichtes einer vom Bundesmini sterium fürVerkehr, Bau- und Wohnungswesen -BMVBW- geförder-ten Forschungsarbeit. Die in dieser Forschungsarbeitenthaltenen Darstellungen und Empfehlungen gebendie fachlichen Auffassungen der Verfasser wieder. Diesewerden hier unverändert wiedergegeben, sie geben nichtunbedingt die Meinung des Zuwendungsgebers oder desHerausgebers wieder.

Dieser Forschungsbericht wurde mit modernstenHochleistungskopierern auf Einzelanfrage hergestellt.

Die Originalmanuskripte wurden reprotechnisch, jedochnicht inhaltlich überarbeitet. Die Druckqualität hängt vonder reprotechnischen Eignung des Originalmanuskriptesab, das uns vom Autor bzw. von der Forschungsstellezur Verfügung gestellt wurde.

© by Fraunhofer IRB Verlag

Vervielfältigung, auch auszugsweise,nur mit ausdrücklicher Zustimmung des Verlages.

Fraunhofer IRB Verlag

Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau

Postfach 80 04 69

70504 Stuttgart

Nobelstraße 12

70569 Stuttgart

Telefon (07 11) 9 70 - 25 00Telefax (07 11) 9 70 - 25 08

E-Mail [email protected]

www.baufachinformation.de

Page 3: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

Fraunhofer Institut für BauphysikStuttgart

Amtlich anerkannte Prüfstelle für die Zulassung neuer Baustoffe, Bauteile und Bauarten

Institutsleiter: Prof. Dr. F. P. Mechel

BS 43/80

DIE BEWERTUNG DER LUFTSCHALLDÄMMUNG

NACH SOLLKURVEN

N.Kiesewetter, F.P.Mechel

FRAUNHOFER-INSTITUT FUR BAUPHYSIKStuttgart

Untersuchungen durchgeführt im Auftrag

des Bundesministeriums für Raumordnung, Bauwesen und Städtebau

Az.: B II 5 - 80 01 73 - 6

Page 4: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

Fraunhofer nstitut für BauphysikStuttgart

Amtlich anerkannte Prüfstelle für die Zulassung neuer Baustoffe, Bauteile und BauartenInstitutsleiter: Prof. Dr. F. P. Mechel

BS 43/80

DIE BEWERTUNG DER LUFTSCHALLDÄMMUNG

NACH SOLLKURVEN

N.Kiesewetter, F.P.Mechel

FRAUNHOFER-INSTITUT FUR BAUPHYSIKStuttgart

Untersuchungen durchgeführt im Auftrag

des Bundesministeriums für Raumordnung, Bauwesen und Städtebau

Az.: B II 5 - 80 01 73-6

1. Einleitung

2. Subjektive Beurteilung von schmalbandigen Unterschreitungenin Schalldämm-Kurven

2.1 Versuchsaufbau

2.2 Versuchsdurchführung

2.3 Versuchsergebnisse

3. Beurteilung von schmalbandigen Unterschreitungen durchBerechnung der Lautstärke nach dem Zwicker-Verfahren

4. Beurteilung von schmalbandigen Unterschreitungen nach demZwicker-Verfahren in Abhängigkeit von der Art des Anregungs-geräusches

5. Schlußfolgerungen und Zusammenfassung

Literaturverzeichnis

11 Seiten Text

7 Abbildungen

Sachbearbeiter: Institutsleiter:

Dr.-Ing. N.Kiesewetter Prof. Dr. F. .Mechel

Stuttgart, den 25. März 1980

Page 5: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

DIE BEWERTUNG DER LUFTSCHALLDÄMMUNG

NACH SOLLKURVEN

FRAUNHOFER-1NSTITUT FÜR BAUPHYSIK, STUTTGARTInstitut der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.

Zusammenfassung

Die Ermittlung einer Einzahlangabe für das bewertete Schalldämmaß

eines Bauteils in ISO (R 717) und in DIN (52 210) benützt zwar den-

selben Frequenzverlauf der Bezugskurve, jedoch können größere Un-

terschiede entstehen bei Frequenzkurven des Schalldämmaßes mit

schmalen, tiefen Einbrüchen, da ISO solche Einbrüche starker ge-

wichtet als DIN. Es sollten deshalb solche schmalbandigen Unter-

schreitungen auf ihre gehörmäßige Relevanz untersucht werden.

Dazu wurden ansonsten der Bezugskurve folgende Frequenzkurven bei

tiefen und bei hohen Frequenzen mit schmalen Unterschreitungen ver-

änderlicher Tiefe versehen und für verschiedene Lärmspektren gehör-

mäßig mit Frequenzkurven ohne Unterschreitungen verglichen. Der

Vergleich erfolgte einmal an direkten Hörversuchen und ferner durch

Lautheitsberechnungen der Durchlaßgeräusche nach Zwicker.

Es zeigte sich, daß bei Breitbandgeräuschen beide gehörmäßigen Beur

teilungen näher an der Bewertung nach DIN liegen als an der Bewer-

tung nach ISO.

Page 6: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR BAUPHYSIK, STUTTGARTInstitut der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.

- 1 -

BS 43/80

DIE BEWERTUNG DER LUFTSCHALLDÄMMUNG NACH SOLLKURVEN

1. Einleitung

Die Luftschalldämmung von Bauteilen wird in Abhängigkeit von der

Frequenz gemessen. Für viele Anwendungszwecke ist eine Gesamtbewer-

tung der Schalldämmung eines Bauteils über den festgelegten Fre-

quenzbereich in Form einer Einzahl-Angabe nötig. Zu diesem Zweck

wurde auf Vorschlag von L.Cremer [1] in DIN 52 210 das Verfahren

der Sollkurven eingeführt. Die Sollkurve ist eine in Abhängigkeit

von der Frequenz festgelegte Schalldämmkurve, die ungefähr der

Schallddmmung einer 22 cm dicken Ziegelwand entspricht. Der Verlauf

der Bezugskurve trägt der unterschiedlichen Empfindlichkeit des

menschlichen Ohres für verschiedene Frequenzen Rechnung. Nach

DIN 52 210 wird das Luftschallschutzmaß LSM eines Bauteils durch

Vergleich der Meßkurve mit der Bezugskurve ermittelt. Dazu wird

die Bezugskurve gegenüber der Meßkurve in Ordinatenrichtung um

ganze dB so weit parallel verschoben, daß die mittlere Unterschrei-

tung der Bezugskurve durch die Meßkurve so groß wie möglich wird,

jedoch nicht mehr als 2 dB beträgt. Der Betrag, um den die Soll-

kurve verschoben wird, ist das Luftschallschutzmaß LSM® Bei einer

Verschiebung nach oben ist das Luftschallschutzmaß positiv, bei

einer Verschiebung nach unten negativ.

Das bewertete Schalldämmaß Rw des Bauteils steht bekanntlich mit

dem Luftschallschutzmaß LSM in dem festen Zusammenhang

R , 52 LSM dB.

K.Gösele [2] zeigte, daß bei Anregung einer Wand mit rosa Rauschen

im wesentlichen nur diejenigen Frequenzen zum A-bewerteten Gesamt-

schallpegel auf der Empfangsseite beitragen, bei denen die Schall-

dämmkurve die zugehörige Bezugskurve unterschreitet. Die überschrei-

tungen der Bezugskurve haben dagegen nur wenig Einfluß auf die Höhe

Page 7: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

FRAUNHOFER-INSTITUT FOR BAUPHYSIK Blatt 2

BS 43/80

des Gesamtschallpegels. Außerdem ergab sich für Unterschreitungen,

die auf ein Frequenzgebiet von mehr als zwei Terzen verteilt sind,

daß der A-bewertete Gesamtschallpegel nur von der Summe der Unter-

schreitungen in den einzelnen Terzbereichen und nicht wesentlich

von ihrer spektralen Verteilung abhängt.

Die Luftschall-Sollkurvenbewertung nach DIN 52 210 stellt somit

eine Mittelwertbildung der frequenzabhängigen Schalldämmwerte in

dem Sinne dar, daß der Gesamtschallpegel in dB(A) auf der Empfangs-

seite für gleichwertig beurteilte Wände gleich groß sein soll,

sofern die Unterschreitungen nicht zu schmalbandig sind.

Ist die Unterschreitung in der Schalldämm-Kurve auf ein oder zwei

Terzen konzentriert, so erhält man auf der Empfangsseite ein schmal-

bandiges Geräusch mit einem hohen Pegel-Maximum, dessen Gesamtschall-

pegel wesentlich größer ist als bei einer gleichwertigen Wand mit

breitbandiger Unterschreitung [2]. Eine Möglichkeit, die Forderung

nach gleichem Gesamtschallpegel auch bei schmalbandigen Unterschrei-

tungen zu erfüllen, besteht in der Begrenzung der maximalen Unter-

schreitung. In DIN 52 210 wurde jedoch darauf aus Gründen der ein-

fachen Handhabung des Verfahrens verzichtet. In der ISO Recommendation

R 717 wird dagegen neben der Forderung, daß die Schalldämm-Kurve die

zugehörige Sollkurve im Mittel um nicht mehr als 2 dB unterschreitet,

die maximale Unterschreitung auf 8 dB begrenzt. Wenn diese zusätz-

liche Bedingung vorgeschrieben wird, werden viele Wandausführungen,

die heute noch zulässig sind, in Zukunft nicht mehr den akustischen

Anforderungen genügen. In ISO R 717 soll mit der Begrenzung der

maximalen Unterschreitung auf 8 dB gewährleistet werden, daß die

Forderung nach gleichem Gesamtschallpegel in dB(A) auf der Empfangs-

seite für gleichbewertete Wände auch bei sehr schmalbandigen Unter-

schreitungen näherungsweise erfüllt ist.

Vorläufige rechnerische Überlegungen auf der Grundlage von [2] spre-

chen jedoch dafür, daß dann eine etwas größere Unterschreitung als

8 dB zulässig sein sollte, nämlich ungefähr 10 bis 12 dB.

Page 8: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR BAUPHYSIK 3Blatt

BS 43/80

Man muß sich jedoch bei der Bewertung der Schalldämmung von Wänden

grundsätzlich fragen, ob das Prinzip des gleichen Gesamtschall-

pegels bei gleichbewerteten Wänden nicht durch die subjektive Be-

urteilung der Lautstärke des durchgelassenen Geräusches ersetzt

werden soll. Versuche von R.Feldtkeller und E.Zwicker [3] bei kon-

stant gehaltenem Gesamtschallpegel und variabler Frequenz-Bandbreite

ergaben, daß die Lautstärke mit der Bandbreite ansteigt, wenn die

Bandbreite größer als die Breite einer Frequenzgruppe ist, die im

mittleren und hohen Frequenzbereich ungefähr gleich der Terzband-

breite ist. Bei gleichem Gesamtschallpegel hat also ein Geräusch mit

einer Bandbreite von ein oder zwei Terzen eine kleinere Lautstärke

als ein Geräusch, das sich über eine größere Anzahl von Terzen er-

streckt. Obwohl der Gesamtschallpegel auf der Empfangsseite bei

einer Wand mit sehr schmalbandigen Unterschreitungen höher ist als

bei einer nach DIN 52 210 gleichbewerteten Wand mit breitbandiger

Unterschreitung, erscheint es daher möglich, daß die Schalldämmung

der beiden bezüglich Rw (oder LSM) gleichbewerteten Wände auch sub-

jektiv als gleichwertig beurteilt wird. Dieser Effekt der für die

Beibehaltung des Verfahrens nach DIN 52 210 in seiner jetzigen Form

sprechen würde, soll in dieser Arbeit näher untersulat werden.

2. Subjektive Beurteilung von schmalbandigen Unterschreitungen

in Schalldämm-Kurven

Oft treten in Schalldämm-Kurven von Wänden schmalbandige Einbrüche

auf, die verschiedene Ursachen haben können, wie z.B. Koinzidenz-

effekt, Resonanzen bei mehrschaligen Strukturen u.s.w. Hier sollte

durch Hörversuche untersucht werden, wie sich schmalbandige Ein-

brüche in einer Schalldämm-Kurve, deren Form ungefähr der Sollkurve

entspricht, auf die Beurteilung der Lautstärke auswirken.

Page 9: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR BAUPHYSIK 4Blatt

BS 43/80

2.1 Versuchsaufbau 1)

Regt man eine Wand, deren Schalldämm-Kurve die Form einer Soll-

kurve hat, auf der Sendeseite mit rosa Rauschen an, so erhält man

auf der Empfangsseite ein Geräusch, dessen Frequenzverlauf einer

invertierten Sollkurve entspricht. Ein solches Geräusch wurde elek-

tronisch durch Filtern eines Breitbandrauschens näherungsweise her-

gestellt. Fig. 1 zeigt den Frequenzverlauf dieses Geräusches, das

im folgenden Normalgeräusch N genannt wird. Das Normalgeräusch N

wird von Versuchspersonen mit dem Beurteilungsgeräusch B verglichen,

das sich vom Normalgeräusch N durch eine schmalbandige Überschrei-

tung mit dem in Fig. 2 gezeigten Frequenzverlauf unterscheidet.

Außerdem kann das Beurteilungsgeräusch B durch ein Dämpfungsglied

in seiner Pegelhöhe gegenüber dem Normalgeräusch N verschoben wer-

den (Fig. 1). Die Inversion des Beurteilungsgeräusches B entspricht

einer Schalldämm-Kurve, die in einem schmalen Frequenzbereich einen

tiefen Einbruch hat und sonst sollkurvenähnlich verläuft.

Die Hörversuche wurden in einem reflexionsarmen Raum durchgeführt,

so daß die Versuchsperson einem ebenen Schallfeld ausgesetzt war.

Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m.

Fig. 3 zeigt den Versuchsaufbau.

2.2 Versuchsdurchführung

An den Hörversuchen nahmen ca. 10 Personen im Alter zwischen 16

und 40 Jahren teil. Die Zahl der Versuchspersonen mag etwas gering

sein, insbesondere in Anbetracht des Umstandes, daß von den Test-

personen keine audiometrischai Untersuchungen vorliegen (da die

Hörversuche bereits vor einigen Jahren durchgeführt wurden, ließen

sich diese nicht nachholen). Bei jeder Beurteilung hielt sich nur

eine Person im Versuchsraum auf. Die Steuerung, Kontrolle und Aus-

wertung der Hörversuche wurde außerhalb des Testraumes vorgenommen,

1) .Die Hörversuche wurden von Herrn Pine durchgeführt.

Page 10: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

Testbogen,von Versuchs-personen aus-gefüllt

BeurteilungTestreihenfolge

1 ^ 3 4 6 7 8 9 1011B ist lauter x x x X X X

gleich laut x

B ist leiser x

0 100 200 400 800 1500 3200 Hz

Fre quenz f

Bei dem Test wurden die Pegel-abstände _,L der beiden Geräu-sche N und B wie folgt variiert:

Testreihen-folge

1 5 6 7 8 9 1011

Pecrelabst.Lin 013 0` 3 3 -3 -2 -3 -1 1 3

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR BAUPHYSIKB latt 5BS 43/80

so daß die Versuchsperson dadurch nicht beeinfluß wurde. Die Ge-

räusche N und B wurden in alternierender Reihenfolge mehrmals

hintereinander gesendet. Die Geräuschdauer betrug 2 - 3 sec,

während zwischen den beiden Geräuscharten jeweils eine Pause von

einer Sekunde lag. Durch ein Dämpfungsglied kann eine Pegeldiffe-

renz AL zwischen den Geräuschen N und B eingestellt werden, d.h.

die beiden Geräuscharten können in Ordinatenrichtung gegeneinander

parallel verschoben werden. Die Versuchsperson beurteilte für die

einzelnen Überschreitungen in Abhängigkeit von der Pegeldifferenz AL,

ob das Geräusch B lauter als, gleichlaut wie oder leiser als das

Normalgeräusch N ist.

Tabelle 1 zeigt als Beispiel für die Beurteilung eines Geräusches B

mit einer Überschreitung von U = 24 dB bei 1000 Hz einen von einer

Versuchsperson ausgefüllten Testbogen.

Tabelle 1

Page 11: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

FRAUNHOFER-INSTITUT FOR BAUPHYSIK 6Blatt

BS 43/80

Tabelle 2 zeigt wieder für das Beispiel U = 24 dB bei 1000 Hz

die Auswertung der von den Versuchspersonen ausgefüllten Testbogen.

Versuchs-personNr.

Beurteilung

Peg elab sta nd AL in dB N und Bgleichlautbei

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

1

B ist lauter

gleich laut

B ist leiser x x

x

x x x x x x x

-3 dB

2

B ist lauter

gleich laut

B ist leiser x x x

x

x x x x x x x

-2 dB

3

B ist lauter

gleich laut

B ist leiser x x

x x X X x

-3,5 dB

4

B ist lauter

gleich laut x x

x x x X X x x x

-3,5 dB

B ist leiser

5

B ist lauter

gleich laut x x x

x x X X x x x

-3 dB

B ist leiser

Tabelle 2

Page 12: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR BAUPHYSIK 7Blatt

BS 43/80

Der Mittelwert aus den Pegelabständen AL, bei denen die Versuchs-

personen die Geräusche N und B als gleich laut beurteilten, wird

ALB genannt. Der Betrag von AL H gibt also in Abhängigkeit von der

Uberschreitungshöhe U an, um wieviel dB das Geräusch B gegenüber dem

Geräusch N zu tieferen Pegelwerten hin verschoben werden muß, damit

beide Geräusche in Hörversuchen als gleich laut beurteilt werden.

In unserem Beispiel, bei U = 24 dB und 1000 Hz, ist AL H = - 3dB.

Durch Kontrollversuche wurde festgestellt, daß die beim Test ge-

wählte Reihenfolge der Pegelabstände AL (siehe Tabelle 1) keinen

wesentlichen Einfluß auf das Ergebnis der Beurteilung hatte.

2.3 Versuchsergebnisse

Fig. 4 zeigt den Pegelabstand AL H , bei dem die beiden Geräusche N

und B als gleich laut beurteilt werden, in Abhängigkeit von der

Uberschreitungshöhe U. Der Frequenzverlauf der Uberschreitungen

ist in Fig. 2 wiedergegeben. Die hier für ALB gefundenen Werte

entsprechen ungefähr den Ergebnissen einer ähnlichen Untersuchung,

die von D.M. Clark durchgeführt wurde [4].

Invertiert man den Frequenzverlauf der Geräusche N und B, so erhält

man zwei fiktive Schalldämmkurven, von denen die eine einen schmal-

bandigen Einbruch hat. Der Pegelabstand ALB gibt nun an, um wieviel

dB diese beiden Kurven gegeneinander verschoben werden müssen, damit

in der subjektiven Beurteilung der Einfluß des Einbruchs kompensiert

wird.

Es stellt sich nun die Frage, wie der schmalbandige Einbruch in der

Schalldämm-Kurve nach DIN 52 210 und ISO R 717 beurteilt wird. Dazu

wird die Differenz A LSM des Luftschallschutzmaßes zweier Schall-

dämmkurven gebildet, deren Frequenzverlauf der Inversion der Geräu-

sche N und B entspricht. Außerhalb des Bereiches der Unterschreitung

seien die Schalldämm-Werte beiden Kurven gleich. Die Werte von

ALSMDIN bzw. ALSMISO geben dann an, um wieviel die beiden Schall-

dämmkurven gegeneinander verschoben werden müssen, damit nach

DIN 52 210 oder ISO R 717 das gleiche Luftschallschutzmaß erreicht

wird. ALSMDIN und ALSMISO sind in Fig. 4 in Abhängigkeit von der

Uberschreitungshöhe aufgetragen.

Page 13: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

FRAUNHOFER-INSTITUT FOR BAUPHYSIK Blatt 8

BS 43/80

Der Vergleich mit AL H zeigt, daß ein schmalbandiger Einbruch in

einer Schalldämm-Kurve durch das Sollkurven-Verfahren nach DIN52 210

etwas ungünstiger beurteilt wird als durch Hörversuche. Bei der

Bewertung nach dem Sollkurven-Verfahren mit der zusätzlichen Be-

schränkung der maximalen Unterschreitungshöhe auf 8 dB, wie sie

nach ISO R 717 vorgeschrieben wird, ist der Einfluß einer schmal-

bandigen Unterschreitung auf die Beurteilung wesentlich ungünstiger

als nach den beiden erstgenannten Verfahren.

Es sei hier nochmals vermerkt, daß die zu beurteilenden Schall-

dämm-Kurven aus den Kurven N und B, die den Geräuschen auf der

Empfangsseite einer Wand entsprechen, unter der Annahme konstruiert

wurden, daß auf der Sendeseite mit rosa Rauschen angeregt wird.

3. Beurteilung von schmalbandigen Unterschreitungen durch

Berechnung der Lautstärke nach dem Zwicker-Verfahren

Während im letzten Kapitel der Einfluß eines schmalbandigen Ein-

bruchs in der Schalldämm-Kurve auf die Schalldämmung einer Wand

durch Hörversuche beurteilt wurde, soll hier die Beurteilung durch

die Berechnung der Lautstärke nach dem Zwicker-Verfahren erfolgen.

Dieses Verfahren wurde auf der Grundlage von psychoakustischen

Untersuchungen entwickelt und gestattet die Ermittlung eines Laut-

stärkepegels aus objektiven Messungen [5].

Fig. 5 zeigt die Pegeldifferenz AL z , die angibt, um wieviel dB

die Geräuschkurven N und B in Ordinatenrichtung gegeneinander ver-

schoben werden müssen, damit sich nach Zwicker die gleiche Laut-

stärke ergibt. Der Vergleich mit den Differenzen A LSMDIN des nach

DIN 52 210 berechneten Luftschallschutzmaßes der entsprechenden

Schalldämm-Kurven zeigt, daß durch die beiden Verfahren schmal-

bandige Unterschreitungen bei 1000 Hz ungefähr gleich bewertet

werden. Bei 200 Hz wird der Einfluß der Unterschreitung durch das

Zwicker-Verfahren etwas stärker betont.

Page 14: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

Anregungsart AL

Oktavbandrauschen200 - 400 Hz

8 dB

rosa Rauschen -2 dB

Meßkurve A (Haustrennwand):

Anregungsart AL s

rosa Rauschen -1 dB

Straßenlärm -2 dB

Fluglärm 0 dB

Oktavbandrauschen500 - 1000 Hz 6 dB

Meßkurve B (Wohnungstrennwand):

FRAUNHOFER-INSTITUT FOR BAUPHYSIKBlatt 9

BS 43/80

4. Beurteilung von schmalbandigen Unterschreitungen nach dem Zwicker-

Verfahren in Abhängigkeit von der Art des Anregungsgeräusches

Als Ergebnis unserer bisherigen Untersuchung stellte sich heraus,

daß durch das Sollkurven-Verfahren nach DIN 52 210 auch solche

Wände richtig beurteilt werden, deren Schalldämm-Kurve einen tiefen,

schmalbandigen Einbruch aufweist. Sicherlich ist dies nicht mehr der

Fall, wenn die Anregung hauptsächlich in demjenigen Frequenzbereich

erfolgt, in dem die Schalldämm-Kurve einen Einbruch hat. Dies sollte

an dem Beispiel zweier Wände, deren Schalldämm-Kurve aufgrund von

Resonanzeffekten tiefe, schmale Einbrüche aufweist (siehe Fig. 6),

näher untersucht werden. Dabei wird die Anregung durch rosa Rauschen,

Fluglärm, Straßenverkehrslärm und Oktavband-Rauschen betrachtet.

Typische Kurven für die Geräuschspektren von Flug- und Straßenverkehrs-.

lärm sind in Fig. 7 aufgetragen [6]. In Abhängigkeit von der Anre-

gungsart wurde dann für die gemessene Schalldämm-Kurve mit Sollkurven-

Verlauf die Lautstärke im Empfangsraum nach Zwicker berechnet. Die

Differenzen

Tabelle 3

AL s = Ls (Meßkurve) - L s (Sollkurvenverlauf)

sind für die einzelnen Anregungsarten in Tabelle 3 aufgeführt.

Page 15: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

FRAUNHOFER-INSTITUT FOR BAUPHYSIK Blatt 10

BS 43/80

5. Schlußfolgerungen und Zusammenfassung

Im Vergleich zur DIN 52 210 mißt der ISO-Vorschlag schmalbandigen

Einbrüchen in der Frequenzkurve der Luftschalldämmung eines Bau-

teils ein großes Gewicht bei. Es war zu prüfen, welches der beiden

Bewertungsverfahren in solchen Fällen der gehörmäßigen Beurteilung

solcher Bauteile besser entspricht.

Dazu wurden an Frequenzkurven der Schalldämmung, welche ansonsten

dem Verlauf der Bezugskurve entsprechen, einzelne Einbrüche ver-

änderlicher Tiefe angebracht - und zwar da, wo sie bei realen Bau-

teilen am häufigsten auftreten: bei tiefen Frequenzen infolge

Doppelschalenresonanz (200 Hz) und bei hohen Frequenzen infolge

Koinzidenz (hier 1000 Hz).

Für Anregung mit rosa Rauschen wurde das Durchgangssignal einem

Hörversuch unterworfen und die gehörmäßige Verschlechterung der

Luftschalldämmung infolge des schmalbandigen Einbruchs ermittelt.

Die Testpersonen in diesem Hörversuch beurteilten die schmalbandi-

gen Unterschreitungen sogar noch schwächer als die Auswertung von

Rw nach DIN 52 210.

Da die Aussagefähigkeit dieser bereits vor einigen Jahren durchge-

führten Hörversuche wegen der geringen Zahl der Testpersonen und

fehlender audiometrischer Daten derselben eventuelle Zweifel an

der Quantität der Aussage aufkommen lassen könnte, wurden anschlies-

send dieselben Frequenzkurven der Luftschalldämmung sowie tatsäch-

liche Meßbeispiele einer rechnerischen Ermittlung der Lautheit der

Durchgangssignale nach Zwicker unterworfen. Dies wurde nun nicht

nur für rosa Rauschen als Anregungssignal, sondern auch für Straßen-

verkehrsgeräusche, für Fluglärm und für Oktavbandrauschen durchge-

führt.

Die Lautstärke-Beurteilung des Durchgangssignals nach Zwicker er-

gibt eine etwas stärkere Gewichtung der Einbrüche bei tiefen Fre-

quenzen als nach der DIN-Bewertung und kommt zu derselben Bewertung

wie das DIN-Verfahren bei hohen Frequenzen.

Page 16: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR BAUPHYSIK 11 Blatt

BS 43/80

Beide gehörmäßige Beurteilungen von schmalbandigen Unterschreitungen

der Bezugskurve der Luftschalldämmung stimmen weitaus besser mit

der DIN-Bewertung überein als mit der ISO-Bewertung.

Dies wird nur anders bei schmalbandigen Anregungsgeräuschen, wenn

deren Frequenz bei den Einbrüchen liegt. Dies war auch nicht

anders zu erwarten - hier versagt aber von vornherein jede frequenz-

mäßige Bewertung eines schalldämmenden Bauteils.

Literaturverzeichnis

[1] L.Cremer: Schallschutz von BauteilenVerlag W. Ernst u. Sohn, Berlin, 1960

[2] K.Gösele: Zur Bewertung der Schalldämmung von Bauteilennach Sollkurven.Acustica 15, 5, 264-270 (1965)

[3] R.Feldtkeller und E.Zwicker: Das Ohr als Nachrichten-empfänger.S.Hirzel Verlag, Stuttgart, 1956

[4] D.M. Clark: Subjective Study of the Sound-TransmissionClass System for Rating Building Partitions.JASA 47, 3, 676-682 (1970)

[5] DIN 45 631: Berechnung des Lautstärkepegels aus dem Geräusch-spektrum. Verfahren nach E.Zwicker.

[6] K.Gösele und G.Schupp: Zur Messung und Bewertung derSchalldämmung von Fenstern.FBW-Blätter, Folge 3 - 1972

Page 17: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

BS 43/80

50

dB

40

ci

30

D.-0_c

20

10

0 100 200 400 800 1600 3200 Hz

Frequenz f

Fig. 1 Frequenzverlauf des Normalgeräusches N

und des Beurteilungsgeräusches B mit einer

Uberschreitung von U = 24 dB her 1000 Hz

Page 18: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

200 Hz

30

dB

20

-C

(f) 10

D

0

1000 Hz

BS 43/80

30

dB

20C

-4-,—(1)

10(Y)w_aD

0100 200 400 Hz

Frequenz f

400 800 1600 3200 Hz

Frequenz f

Fig. 2 Frequenzverlauf der Uberschreitungen U

Page 19: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

Geräusch Geräusch

AbschwächungAL

Schalter

///, ///////, /////////////////‚ 7Lautsprecher

4*)Versuchsperson

Reflex ionsarmerRaum

Fig. 3 Versuchsanordnung für die Hörversuche

Page 20: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

200 Hz

A LSM ISO

0

20

dB

16

12

1000 Hz

//

A I-SM DIN V,.

ALH

n

20

dB

16

12

BS 43/80

0 5

10 15 20 dB 25Überschreitung bzw. Unterschreitung

0 5 10 15 20 dB 25Überschreitung bzw. Unterschreitung

Fig. Beurteilung von schmalbandigen Unterschreitungen

durch Hörversuche und Norm-Verfahren

N

Page 21: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

dB

8

1000 Hz12

dB

8

BS 43/80

12

5 10 15 20 dB 25Überschreitung bzw. Unterschreitung

5 10 15 20 dB 25Überschreitung bzw. Unterschreitung

Fig. 5 Beurteilung von schmalbandigen Unterschreitungen nach

dem Zwicker-Verfahren (ebenes Schallfeld) und nach

DIN 52 211

Page 22: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

70

dB

60

50

40

Meßkurve A

(Haustrennwand)

30

20125 250 500 1000 2000 Hz

Frequenz f

20125 250 500 1000 2000 Hz

Frequenz f

i

1-e

I

1 d'esN, /NII

,y e

,•

! •

1!1

I

.......,

70

dB

60

50

40

30Meßkurve B

(Wonnun9strehnwand)

BS 4:3/60

Fiq. 6 Schalldämm-Kurven mit schmalbandigem Einbruch

Page 23: Die Bewertung der Luftschalldaemmung nach Sollkurven. › daten › rswb › 80129999993.pdf · Der Abstand zwischen Lautsprecher und Versuchsperson betrug ca. 4 m. Fig. 3 zeigt den

10 dB

BS 43/30

10 dB

100 200 400 800 1600 3200 Hz

Frequenz f

Innerstädtischer Straßenverkehr

100 200 400 800 1600 3200 HzFrequenz f

Flugverkehr

Fig. 7 Frequenzverteilung von Anregungsgeräuschen