Die wichtigste Größe zur Beschreibung der akustischen Eigenschaften eines Raumes ist die Nachhallzeit (T). Dies ist die Zeit, in der nach Abschalten einer Schallquelle der Schallpegel um 60 dB (Dezibel) absinkt.
Abbildung: Definition der Nachhallzeit
Die Nachhallzeit hängt vom Raumvolumen und dem frequenzabhängigen Schallabsorptionsvermögen der Raumbegrenzungsflächen und der Einrichtungsgegenstände einschließlich der anwesenden Personen, ab. Die Nachhallzeit kann messtechnisch ermittelt werden. Geeignete Messverfahren sind international genormt. Sind die Flächen und die frequenzabhängigen Absorptionskoeffizienten a der den Raum begrenzenden bzw. in ihm vorhandenen Materialien bekannt, kann die Nachhallzeit auch nach folgender Zahlenwertangleichung einfach berechnet werden:
T = 0,163 * V/A
Dabei ist T die Nachhallzeit in s, V das Raumvolumen in m³ und A die „äquivalente Schallabsorptionsfläche” in m².
Unter der „äquivalenten Schallabsorptionsfläche” versteht man eine virtuelle Fläche mit hundertprozentigem Absorptionsvermögen, welche die gleiche Schallabsorption aufweist wie die Summe der Begrenzungsflächen des Raumes und der im Raum vorhandenen Gegenstände. Als Formel ausgedrückt:
A= ∑ αi*Si + ∑ Ai
Dabei ist αi der Schallabsorptionsgrad der i-ten Teilfläche Si , Ai die i-te äquivalente Absorptionsfläche nicht flächenhafter Gegenstände (z.B. Stühle, Schränke) und Personen innerhalb des Raumes in m².
Für bestehende Klassenräume können somit sowohl die herrschenden Nachhallzeiten einfach abgeschätzt, als auch die noch fehlenden, absorbierend zu gestaltenden Flächenanteile ausgerechnet werden. Die Berechnungen sind für alle 6 Oktavfrequenzbänder durchzuführen. Die einzubringenden Absorber sind dann gemäß ihrem Absorptionsverhalten so einzustellen bzw. auszuwählen, dass deren Frequenzverlauf den Erfordernissen entspricht.
Zahlenwerte für die Absorptionskoeffizienten zahlreicher Materialien und der anzunehmenden äquivalenten Absorptionswerte von Gegenständen und Personen können der Norm DIN 18041 oder der Literatur entnommen werden. Bei 500 Hz hat z.B. sowohl Glattputz wie Linoleum einen Absorptionskoeffizienten von 0,03, Teppichboden (bis 6 mm Florhöhe) von 0,06, Fensterflächen von 0,10, hoch absorbierende Akustikplatten bis 1,00. Für Schüler in Unterrichtsräumen an Holztischen wird bei 500 Hz eine äquivalente Schallabsorptionsfläche von 0,43 m² pro Person angegeben.
Abbildung: Definition der äquivalenten Schallabsorptionsfläche A
Durch Reduzierung der Nachhallzeit sinkt auch der Lärmpegel, da der durch Reflexionen im Raum verursachte Schallanteil sich verringert. Schallpegelmessungen in Klassenräumen vor und nach einer Vergrößerung der Schallabsorption haben interessanterweise noch deutlich höhere Pegelminderungen (bis zu 10 dB(A)) ergeben, als allein aus dem genannten physikalischen Zusammenhang erklärbar sind. Dieser Effekt beruht auf einer Verhaltensänderung (in einem gedämpften Raum wird automatisch leiser gesprochen) und wird als Lombard-Effekt bezeichnet.
