Raumakustik - Interaktion visueller und auditiver Wahrnehmungen

Abou-Elleal, Esam Ragab Esmail; Führer, Wilfried

doi:urn:nbn:de:hbz:82-opus-5877

Raumakustik - Interaktion visueller und auditiver Wahrnehmungen

Abou-Elleal, Esam Ragab Esmail (Author)

2003

VerantwortlichkeitsangabeVorgelegt von Esam Ragab Esmail Abou-Elleal

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2003

UmfangII, 108 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2003

Genehmigende Fakultät
Fak02

Hauptberichter/Gutachter
Führer, Wilfried (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2003-06-03

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-5877
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/58908/files/58908.pdf

Einrichtungen

Fakultät für Architektur (200000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Ingenieurwissenschaften (frei) ; Raumakustik (frei) ; Architektur (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 620

Kurzfassung
Die Wirkung eines Raumes auf den Menschen wird durch verschiedene Elemente bestimmt. Davon spielt die architektonische Gestaltung wie Form, Größe, Farben, Beleuchtung etc. eine Rolle. Außerdem ist die Akustik bei einigen Nutzungsarten von Räumen (z.B. Klassenräume, Hörsäle, Theater, Konzertsäle, Kirchenräume usw.), in denen Sprache vorgetragen oder Musik aufgeführt wird, eine Ergänzung des Charakters dieser Räume. Ziele der Arbeit sind zunächst Untersuchungen zur Verbesserung der akustischen Eigenschaften eines Raumes in der frühen Phase der architektonischen Planung, und im zweiten Schritt experimentelle Untersuchungen zur subjektiven Beurteilung der akustischen Qualität eines simulierten Raumes, der visuellen bzw. akustischen Übereinstimmung und der Gesamteindruck. Da sich diese Arbeit mit dem visuellen und akustischen Eindruck eines Raumes beschäftigt, werden außerdem die Grundlagen der Raumakustik erläutert. Das wird durch die Diskussion der Ausbreitung von Schallwellen in geschlossenen Räumen, und durch die Wirkung von architektonischen Gestaltungselementen ausgeführt. Schließlich werden psychoakustische Begriffe, die eine Verbindung zwischen subjektiven Empfindungen und objektiv messbaren Größen darstellen, erläutert. Die Psychoakustik beschäftigt sich mit der menschlichen Wahrnehmung. Zur Vorhersage akustischer Verhältnisse werden zu den Computersimulationen eingesetzt. Die akustischen Eigenschaften architektonischer Entwürfe, die für ein mobiles Theater von den Studierenden der Fakultät für Architektur der RWTH Aachen entworfen wurden, werden durch verschiedene Maßnahmen verbessert. Diese Maßnahmen betreffen die architektonische Gestaltung, die akustischen Eigenschaften der verwendeten Materialien oder elektro-akustische Anlagen. Zur subjektiven Beurteilung der akustischen Qualität verschiedener Signale, der Übereinstimmung zwischen verschiedenen Szenen (geschlossenes, teilweise geöffnetes oder geöffnetes Theater) und simulierten Signalen (in den Varianten des Theaters) und des Gesamteindrucks (gewünschtes Gefühl) wird ein Entwurf visuell und akustisch untersucht durch ein Seh- Hörversuch in einem reflexionsfreien Raum. Die Ergebnisse des Versuchs werden anhand der Antworten der Versuchspersonen auf die Fragen, die in den Fragebogen dargestellt sind, statistisch ausgewertet. Die Ergebnisse erläutern, dass die akustische Qualität für eine Theatervorstellung (für Sprache) gut ist, wenn die Nachhallzeit zwischen 0,4 und 1,0 Sekunde bei mittleren Frequenzen beträgt. Ferner ergab sich eine gute Übereinstimmung zwischen Optik und Akustik bezüglich des geschlossenen Theaters. Dagegen wird das geöffnete Theater mit einer großen Unsicherheit beurteilt. Der Grund dafür ist, dass die meisten Versuchspersonen mehr Erfahrung mit geschlossenen als mit geöffneten Theatern haben, besonders bei Sprechtheatern. Schließlich wird für den Gesamteindruck dasjenige Signal, das den geschlossenen Raum repräsentiert, bei allen visuellen Varianten bevorzugt, obwohl es mit dem geöffneten Raum visuell nicht in Einklang steht. Im Gegensatz dazu wird das trockene Klangbeispiel von den Versuchspersonen abgelehnt und allenfalls in Verbindung mit dem offenen Raum akzeptiert.

The subjective impression of space on people is determined by different elements. Important roles are played by architectural elements such as shape, size, colours, lighting and etc. In addition the acoustics can supplement this determination especially at use some types of the spaces, in which speech or music is of interest (e.g. classrooms, lecture rooms, cinema halls, theatre, concert halls, churches and etc.). The aim of the work is to conduct an investigation on improvement of the acoustic properties of rooms in early phases of architectural designs, and as the consequent step to evaluate by experimental investigations the acoustic quality of the spaces, the visual and acoustic agreement and the total impression. Since this work concerns the visual and acoustic impression of the spaces, the foundations of room acoustics are described in order to discuss the propagation of waves in closed spaces and by the effect of the design of the architectural elements. Finally an introduction into psychoacoustics is given, which represents a connection between subjective feelings (human perception) and objectively measurable quantities. To obtain a prediction of the acoustic conditions, computer simulations are used. The acoustic characteristics of some architectural design studies which were created for a mobile swimming theatre by students at the faculty of architecture of Aachen University are improved by different techniques. These techniques are connected with the architectural design, the acoustic properties of the used materials or electro-acoustic installations. To evaluate the degree of the acoustical quality for several speech signals with a theatre performance, to judge the 'match' of the visual impression (closed, semi-closed or opened theatre) with the acoustical impression at the same time, and also to evaluate the overall impression (desired feeling) for all situations, the selected design has been examined by an experiment in an anechoic room. The results based on the answers of the test persons to the questionnaire, are statistically evaluated. A good acoustic quality for a theatre performance (for speech) corresponds to the values of the reverberation time between 0,4 and 1.0 second for middle frequencies. Furthermore a good visual and acoustic agreement is obtained in the closed theatre. In contrast the opened theatre is judged with a large uncertainty. The reason is that most test subjects have more experience with closed than with opened theatres, particularly with speech theatres. Finally for the overall impression the simulated signal representing the closed theatre is preferred with all visual situations, although it does not match visually with the opened theatre. In contrast, the 'dry' acoustic signal was rejected by the test subjects and only partly accepted in combination with the open space.

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