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Akustik

Akustischer Hallraum mit Reflexionssegeln

Auch im digitalen Zeitalter kann bei einer Tonübertragung nicht auf die Akustik verzichtet werden. Die Qualität eines digitalen Tonsignals wird von der Aufnahmeumgebung und den Eigenschaften des Mikrofons wesentlich beeinflusst. Auch auf der Wiedergabeseite prägen die Eigenschaften der Lautsprecher oder Kopfhörer und die Akustik des Wiedergaberaumes unsere Hörempfindung.

Das IRT bietet verschiedene Dienstleistungen in den Bereichen Raum- und Bauakustik, Auralisierung sowie Lautsprecher und Mikrofone an. Außerdem führen wir akustische Messungen durch und beraten unsere Kunden bei der akustischen Ausstattung von Übertragungswagen.

Unsere Dienstleistungen in der Akustik im Überblick

Planen Sie eine Studioregie oder einen Übertragungswagen, möchten Sie die Akustik in Großraumbüros bzw. Videokonferenzräumen verbessern oder benötigen Sie akustische Messungen? Langjährige Erfahrung zeichnet das IRT aus. Wir bieten fundiertes Fachwissen in den Bereichen Raum- und Bauakustik, Auralisierung von virtuellen Studios sowie bei Lautsprecher, Kopfhörer und Mikrofone an.

Das IRT bietet Ihnen...
...maßgeschneiderte Dienstleistungen für Sie in vielen Bereichen der Akustik sowie die raumakustische Simulationssoftware AUVIS. Zahlreiche Lizenz­produkte unterstreichen die Fachkompetenz des IRT in Sachen Akustik. 

Wir adressieren...
...Rundfunkanstalten , Studiobetreiber, Architekten, Generalunternehmer, die Geräteindustrie sowie Hersteller von Mikrofonen und Lautsprecher. 

Unsere Dienstleistungen & Produkte

  • Fachberatung in der Raum- und Bauakustik, hinsichtlich der Vermeidung akustischer Schwachpunkte in Rundfunkproduktionsräumen
  • Raumakustische Simulation mit AUVIS, zur Gestaltung von Räumen anhand von Bauplänen und somit vor der Realisierung eines Bauvorhabens
  • Akustische Beratung und Messungen beim Bau von Übertragungswagen
  • Beratung zur wirkungsvollen Beseitigung von Störgeräuschen
  • Erstellen eines Maßnahmenkataloges zur Verbesserung der akustischen Arbeitsbedingungen in Großraumbüros
  • Beratung zur Verbesserung der aus Video-Konferenzräumen übertragenen Sprachqualität
  • Akustische Messungen – Schalldämmung, Nachhallzeit, Geräuschpegel, etc.
  • Messen und Berechnen von Schallabsorbern, bspw. zur Produktoptimierung
  • Durchführen von elektroakustischen Messungen und Unterstützung bei Entwicklungen
  • Messungen der raumrichtungsabhängigen Übertragungseigenschaften von Lautsprechern und Mikrofonen
  • Durchführung von Seminaren und Workshops

 

Mit AUVIS (AUralisierung VIrtueller Studios) wurde eine einmalige und professionelle raumakustische Simulationssoftware zum Einsatz im IRT entwickelt, die speziell zur Planung von Studios und Regieräumen dient. Neben der Nachhallzeit können zusätzlich weitere wichtige akustische Messgrößen im Voraus berechnet und optimiert werden.

IRT-Lizenzprodukte
Mit dem KEM (Kardioid-Ebenen-Mikrofon) hat das IRT einen völlig neuen Mikrofontyp mit einer scheibenförmigen Richtcharakteristik - vergleichbar der einer Lautsprecherzeile – entwickelt, die bspw. Vorteile bei der Mirkofonierung von Sprechern oder bei der Aufnahme von Chorgesang bietet. Unter anderem wird das KEM am Rednerpult des Plenarsaals im Berliner Reichstag mit großem Erfolg eingesetzt. 

Mit den SAGA-Produkten hat das IRT eine Reihe von 19"-Geräteschränken mit speziellen schalldämmenden Eigenschaften entwickelt, welche gezielt auf das Spektrum des Lärms und das hörgerechte Empfinden ausgelegt sind.

Akustik in Großraumbüros

 

Großraumbüros sind häufig mit großen Fensterflächen und glatten Wandflächen versehen. Beides führt in den Büros zu einer langen Nachhallzeit, die den Geräuschpegel im vollbesetzten Raum in die Höhe treibt und die gewünschte Kommunikation deutlich behindert. Andererseits erschweren im Raum stattfindende Gespräche konzentriertes Arbeiten, sofern die Sprache ganz oder teilweise verstehbar ist. Studien haben gezeigt, dass diese akustischen Störungen die Leistungsfähigkeit von Mitarbeitern stark beeinträchtigen. Aus diesem Grund ist es für Unternehmen lohnenswert, in die Akustik ihrer Räume zu investieren.

Unsere Fachleute erarbeiten Verbesserungs-Maßnahmen für die akustische Situation in Großraumbüros. Mit Hilfe einer im IRT entwickelten Simulationssoftware kann die Wirkung der möglichen Einzelmaßnahmen im Voraus berechnet und vor der Entscheidung hörbar gemacht werden. So wird beispielsweise die erwartete Wirkung von verschiedenen Stellwänden oder speziellen Wandverkleidungen über Kopfhörer vorgeführt. Der Vorteil ist, dass nur in die Maßnahmen investiert wird, die auch tatsächlich eine deutliche Verbesserung der akustischen Arbeitsbedingungen zur Folge haben.

Raum- und Bauakustik

Die akustischen Eigenschaften von Rundfunkproduktionsräumen sollten genau auf die darin ausgeübten Tätigkeiten abgestimmt sein. Akustische Schwachpunkte sind ebenso zu vermeiden wie übertrieben aufwendige Konstruktionen.

Die Fachberatung durch das IRT sorgt in enger Abstimmung mit dem Auftraggeber für eine angemessene Raum- und Bauakustik. Gerade im Bereich akustisch hochwertiger Ton- und Bildproduktionsräume (DIN 15996), aber auch in allgemeinen Fragen des Schallschutzes im Hochbau (DIN 4109) verfügt das IRT über höchste Fachkompetenz.

Studioakustik
Das IRT entwickelt Lösungen zur Studioakustik und berät Rundfunkanstalten bei Bauvorhaben. Dabei wird besonderer Wert darauf gelegt, dass alle Konzepte und Konstruktionen genau aufeinander abgestimmt sind und zueinander passen.
In dem Zeitschriftenartikel „Mit dem Ausbau auf Sendung“ (Trockenbau Akustik 3/2014) erläutern die IRT-Autoren Sebastian Goossens und Jörg Hör wie angemessene akustische Anforderungen festgelegt werden und welche Ausbaukonstruktionen für Studios am besten geeignet sind.

 

Aufgabenschwerpunkte

  • Raum- und bauakustische Beratung und Planung (vom Schnittraum bis zum kompletten Funkhaus)
  • Festlegung akustischer Anforderungen wie Trittschalldämmung, Luftschalldämmung, Nachhallzeit, Störgeräusch-Grenzkurven
  • Abnahmemessungen

Die Kunden profitieren sowohl von der jahrelangen Erfahrung des IRT als auch vom Einsatz modernster Berechnungs- und Simulationssoftware. Das IRT verfügt über eine hochwertige Messausstattung in den Bereichen der Raum- und Bauakustik und der Audiomesstechnik.

Geräuschbekämpfung

Bei der Produktion von Hörfunk- und Fernsehsendungen sind unerwünschte Störgeräusche oft nervtötend: mal surrt die Lüftung, mal fiept der Monitor. In Räumen, die der Tonaufnahme bzw. Tonbearbeitung dienen, sollten die Dauergeräusche bestimmte Grenzen allerdings nicht überschreiten.

Das IRT hat deshalb eine Reihe an Schallschutzgehäusen und schalldämmenden Geräteschränken entwickelt, um auch in diesen Räumen laute Geräte betreiben zu können – ganz ohne lästige Störgeräusche. Wir messen die Störgeräuschabstrahlungen verschiedenster Geräte wie Flachbildschirme, Kameras, Projektoren oder digitale Videorecorder und helfen Ihnen anschließend, die akustischen Störungen zu minimieren.

Akustik in Übertragungswagen

Übertragungswagen sind für Hörfunk und Fernsehen unersetzlich, um Außenproduktionen durchzuführen. Allerdings kann nur dann eine gute Sendung produziert werden, wenn die technischen Gegebenheiten im Ü-Wagen ein optimales Arbeiten zulassen. Als Arbeitsplatz für Toningenieure und Tonmeister muss der Übertragungswagen deshalb auch eine abgemessene Akustik bieten.

Das IRT unterstützt Hörfunk- und Fernsehsender bei der Ausschreibung ihrer Aufträge und führt akustische Beratungen durch, um die gewünschten Werte (z.B. Innenraumpegel, Schalldämmung) zu erreichen. Außerdem bieten wir akustische Messungen zur Abnahme der Übertragungswagen an.

Referenzprojekte bei BR,Deutschlandradio, RBB, NDR, ZDF, SWR, MDR, HR, WDR

Akustische Messtechnik

 

Akustische Messungen
Als Forschungs- und Entwicklungsinstitut führen wir akustische Messungen verschiedenster Art durch. Dazu gehören unter anderem die Messungen von Absorptions- und Reflexionsgraden, Strömungswiderständen, Geräuschabstrahlungen, Nachklingverhalten und Körperschall, von Schalldämmungen unterschiedlichster Bauteile oder auch der elektrischen Daten elektroakustischer Wandler.

Für möglichst genaue Ergebnisse stehen uns entsprechende Messräume (reflexionsarmer Raum, Hallraum) zur Verfügung.

 

Messung der Richtcharakteristiken von Lautsprechern und Mikrofonen
Das IRT ermittelt die Richtcharakteristiken von Lautsprechern und Mikrofonen mit einer speziellen, computergestützten Messapparatur, die aus einem Gestell (Viertelkreis) mit 19 Messmikrofonen, einem Umschalter und einem Drehtisch besteht. Der Lautsprecher wird von dem Drehtisch in der Horizontalebene schrittweise um fünf Grad gedreht und jeweils an den 19 Mikrofonkapseln die Übertragungsfunktion gemessen. Die einzelnen Übertragungsfunktionen werden als Betrag- und Phasenwerte erfasst und in einer Datenbank abgespeichert. Das Verfahren eignet sich mit wenigen Modifikationen auch für Mikrofone, z.B. Kunstköpfe.

Auswertung der Messdaten
Unsere Mitarbeiter können aus dem umfangreichen Datensatz durch Zusammenfassung und Verrechnung der Übertragungsfunktionen bestimmte Übertragungsmaße, verschiedene Bündelungsmaße, Heatmaps oder Polardiagramme in wählbarer Frequenzauflösung gewinnen.

Visualisierung von 3D-Richtcharakteristiken
Eine besonders anschauliche Illustration der gemessenen Daten bietet die dreidimensionale Darstellung der Richtcharakteristiken in Form von Einzelbildern für bestimmte Frequenzbänder beziehungsweise Videosequenzen für mehrere Frequenzbänder.

Dazu werden aus den Messdaten raumwinkelabhängige Pegelwerte berechnet und als räumliches Gitternetz dargestellt. Die relativen Pegelunterschiede können durch Farbstufen wiedergegeben werden. Dieses eingefärbte Gitternetz kann nun zum Beispiel aus verschiedenen räumlichen Perspektiven betrachtet werden. 

Für eine bestimmte räumliche Perspektive können aber auch die räumlichen Hüllkurven für aufsteigende Terzmittenfrequenzen (z.B. von 100 Hz bis 20 kHz) wie in einem Film hintereinander dargestellt werden. Passend zum Bild wird dabei das entsprechende terzbreite Rauschen wiedergegeben.  

Elektroakustische Messungen und Entwicklungen

Sie möchten ein Studio mit neuen Lautsprechern einrichten, haben den Prototypen für ein neues Mikrofon entwickelt oder brauchen spezielle Angaben zu einem Gerät, die Ihnen das Datenblatt des Herstellers nicht verrät? In diesen und vielen weiteren Fällen kann das IRT Messungen durchführen, um Übertragungs- und Bündelungsmaße, Impulsantworten, Richtcharakteristika, nichtlineare Verzerrungen oder auch das Grundrauschen von elektroakustischen Wandlern zu bestimmen.

Dank unserer Messergebnisse können wir Ihnen genaue Antworten auf Ihre Fragen geben und machen bei Bedarf Verbesserungsvorschläge. Die IRT-Experten helfen Ihnen bei der Verwirklichung Ihrer Ideen und unterstützen Sie bei der Entwicklung neuer Mikrofone oder Lautsprechersysteme. Auch bei der Optimierung von akustisch relevantem Zubehör, wie z.B. Mikrofonwindschutze, können wir Ihnen zur Seite stehen.

Das IRT ist gerätetechnisch sehr gut ausgestattet und verfügt über die notwendigen Messräume (Reflexionsarmer Raum, Hallraum).  

Referenzprojekt – Kardioid-Ebenen-Mikrofon (KEM)

Mit dem KEM hat das IRT einen völlig neuen Mikrofontyp mit einer scheibenförmigen Richtcharakteristik (vergleichbar der einer Lautsprecherzeile) entwickelt. Durch die sorgfältig abgestimmte Zusammenschaltung von Einzelmikrofonen entlang einer gemeinsamen Achse wird eine Anordnung gebildet, die eine für viele Anwendungen (z.B. bei der Mikrofonierung von Sprechern, einzeln oder gemeinsam in Diskussionsrunden, und von Gruppen bei Musik- und Theateraufführungen) nützliche Richtungsverteilung der Aufnahmeempfindlichkeit besitzt.

Auch im Deutschen Bundestag, am Rednerpult des Plenarsaals im Berliner Reichstag, wird das KEM mit großem Erfolg eingesetzt.

Verbesserung der tieffrequenten Richtwirkung von Mikrofonarrays

Das Abspielen der Beispiele ist mit jedem aktuellen Browser möglich. Während der Wiedergabe kann man zwischen den Versionen KEM mit versetzter Kapsel, KEM ohne versetzte Kapsel, Niere und Gesamtmix hin- und herschalten. Wie die Hörbeispiele zeigen, wird die Trennung von erwünschtem (Chor) und unerwünschtem Schall (Pauke, Streicher, Orgel) durch das beschriebene Verfahren bei tiefen Frequenzen hörbar verbessert

Raumakustische Simulation

Mit einer speziellen Simulationssoftware (AUVIS) können die Fachleute des IRT die akustischen Eigenschaften von Rundfunkproduktionsräumen genau berechnen.

So kann beispielsweise das Übertragungsmaß der vorgesehenen Regielautsprecher am geplanten Abhörort eines Regieraumes bestimmt werden. Falls das Ergebnis den Vorgaben innerhalb eines Toleranzbereiches nicht genügt, kann durch gezielte Maßnahmen (z.B. Variation der Lautsprecherposition, der Raumgeometrie oder der Wand- und Deckenabsorption) im Modell das Übertragungsmaß optimiert werden. Erst wenn alle raumakustischen Anforderungen erfüllt sind, wird das Raumkonzept des Rechenmodells zusammen mit Architekten und ausführenden Firmen realisiert.

Auralisation
Ein weiterer Vorteil der raumakustischen Simulation ist, dass im Modell die Impulsantworten unterschiedlicher Abhörorte berechnet werden können und somit der simulierte Raum „hörbar“ wird. Man kann also bereits aufgrund des Rechenmodells hören, wie eine bestimmte Aufnahme im geplanten Raum klingen wird – bevor dieser überhaupt gebaut ist. Dieses Vorgehen bezeichnet man als „Auralisation“.

In der praktischen Anwendung hat die raumakustische Simulation ihre Wirtschaftlichkeit bewiesen. Der anfängliche Mehraufwand in der Planungsphase rechnet sich, weil als Folge nur jene baulichen Maßnahmen umgesetzt werden, die zur Erfüllung der akustischen Vorgaben nötig sind.

Plenarvortrag gehalten auf der DAGA2010 in Berlin
"Simulation und Auralisierung kleiner Räume"

 

Referenzprojekte: BR Regie Studio, RBB Regie Sendesaal

Raumakustische Effekte

Mit der im IRT entwickelten raumakustischen Simulation (AUVIS) wurden die Auswirkungen verschiedener raumakustischer Maßnahmen hörbar gemacht (auralisiert).


Der Zuhörer bekommt über den Kopfhörer den gleichen Höreindruck als wäre er selbst im wirklichen Raum. Durch die Simulation kann der jeweilige raumakustische Zustand per Knopfdruck umgestellt und der zugehörige Höreindruck direkt miteinander verglichen werden. Diese Möglichkeit hat man in der realen Welt nicht.

Es stehen mittlerweile einige Demonstrationen zu ausgewählten Themen als "Kurzfilme" zur Verfügung.

  1. Absorption in Ohrhöhe
  2. Flatterecho
  3. Hörsamkeit in Großraumbüros
  4. Nachhallzeiten in einem Sendesaal
  5. Schalldämmung von Leichtbauwänden
  6. Starke Abweichung von der Nachhallzeit
  7. Unterschiedliche Nachhallzeiten im Regieraum

 

Alle Hörbeispiele wurden mit dem IRT-eigenen Simulationsprogramm AUVIS berechnet und auralisiert. 

Bitte beachten Sie, dass die Hörbeispiele ausschließlich für Kopfhörerwiedergabe geeignet sind.

Auralisation von Büroräumen

In Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) wurden Auralisationen zur Planung von Büroräumen entwickelt, die von jedem handelsüblichen PC mit einem aktuellen Internet-Browser (HTML5-fähig) wiedergegeben werden können. Die Audiowiedergabe sollte über Kopfhörer erfolgen. Mit den eigenen Sinnen kann jeder die subjektive Wirkung der vorgestellten Maßnahmen erfahren.

Die Demonstrationen wenden sich ausdrücklich an Architekten, Bauingenieure und Bauherren sowie Planer und Betreiber von Büroräumen und –arbeitsplätzen. Ihnen wird die Notwendigkeit einer bewussten akustischen Gestaltung und Fachplanung der Arbeitsplatzumgebung „vor Ohren" geführt.

Mit dem hierfür verwendeten Player ist es möglich, lückenlos zwischen den Beispielen hin und her zu schalten. Somit kann der Anwender die Hörbeispiele direkt miteinander vergleichen und die Unterschiede am besten wahrnehmen. Die Varianten sind auf Grundriss-Darstellungen dokumentiert. Zum Großraumbüro werden zusätzlich ansprechende 3D-Visualisierungen angeboten, um die optische Wirkung der vorgeführten Maßnahmen deutlich zu machen.

Abhängig von der Internetverbindung können längere Ladezeiten bei den einzelnen Unterseiten der Demonstrationen auftreten. In solch einem Fall wird empfohlen, das gesamte Projekt als Archiv mittels Download auf dem Rechner zu speichern und entpacken.

Die dazugehörige Anleitung zur Software kann ebenfalls hier heruntergeladen werden.

Weitere Leistungen im Bereich Akustik

Fortbildungsseminare
Fachliches Hintergrundwissen im Bereich Akustik ist für eine Mitarbeit am Neu- oder Umbau von Produktionsräumen oft unerlässlich. Schließlich können so im Projektablauf akustische Schwachstellen vermieden und die Wirtschaftlichkeit des Bauprojekts gesteigert werden. Um dieses Wissen aufzubauen, bietet das IRT ein eintägiges Fortbildungsseminar zum Thema "Raum- und Bauakustik für Architekten, Bauingenieure, Studioplaner und Projektleiter" an. Die Seminare finden auf Anfrage statt, auch direkt beim Kunden vor Ort.

Akustische MessungenAls Forschungs- und Entwicklungsinstitut führen wir akustische Messungen verschiedenster Art durch. Dazu gehören unter anderem die Messungen von Absorptions- und Reflexionsgraden, Strömungswiderständen, Geräuschabstrahlungen, Nachklingverhalten und Körperschall, von Schalldämmungen unterschiedlichster Bauteile oder auch der elektrischen Daten elektroakustischer Wandler.

Für möglichst genaue Ergebnisse stehen uns entsprechende Messräume (reflexionsarmer Raum, Hallraum) zur Verfügung. 

Berechnung von Schallabsorbern
Häufig stellt sich bei Bau- oder Sanierungsplänen die Frage, welchen Einfluss etwa eine neue Wandverkleidung oder die Verwendung mikroperforierter Oberflächen auf die Raumakustik hat. Um die Maßnahmen zu erkennen, die tatsächlich eine effektive akustische Wirkung haben, hat das IRT ein Programm entwickelt, mit dem im Voraus der Einfluss einzelner akustisch relevanter Veränderungen simuliert werden kann. Mit diesem Programm können wir ebenfalls den Absorptionsgrad von kombinierten Materialien bestimmen.

Kontakte zu Fachgremien

Ihr Ansprechpartner

Sebastian Goossens
Sachgebietsleiter
Head of Department
Tel. +49 (0)89 32399-358