Der Direktschall transportiert den Grundton der Stimme und die tieffrequenten Vokale gut und über weite Strecken, nicht aber die höher frequenten, tonlosen Konsonanten (f, h, s, th), die für die Sprache wichtig sind. Diese werden (im freien Feld) nur bis etwa 3 Meter klar übertragen.
Die sogenannte kurze Reflexion an der Decke liefert die notwendige Verstärkung der hohen und mittleren Frequenzen (Konsonanten). Sie trifft innerhalb von 2 – 4 Millisekunden nach der direkten Schallwelle am Hörplatz ein. Da unser Gehör diese minimale Verzögerung nicht wahrnehmen kann, summieren sich Direktschall und Reflexion, was die Sprachverständlichkeit deutlich erhöht und im Klassenraum notwendig ist.
Der Nachhall ist die Summe mehrfach reflektierter Schallwellen und wird – wegen der größeren zeitlichen Verzögerung – als eigenständiges Schallereignis wahrgenommen. Ein reiner Nachhall beeinträchtigt nicht unbedingt die Sprachverständlichkeit. Große Konzerträume und Kirchen haben einen deutlichen Nachhall und können das Hörerlebnis verstärken.
Besonders interessant ist der Spezialfall des 90-Grad Winkels. Darin entstehen Schalldruck-Phänomene, die die Sprachverständlichkeit in besonderem Maße beeinträchtigen – und häufig auch als unangenehm bis schmerzhaft empfunden werden. Der Lärmpegel schaukelt sich auf, die Hörer schalten ab, die Vortragenden werden gestresst.
Im rechteckigen Raum baut sich dieser Schalldruck vor allem in den oberen Kanten (a), sowie in den oberen Ecken (b) auf. In den unteren Kanten und Ecken verhindern Möbel und Personen in der Regel diesen Effekt.
Die Lösung für das Problem …
Frontalunterricht und Distanzen
Immer wieder hört man die Behauptung, dass ja Frontalunterricht nicht mehr stattfindet und also die Decken vollflächig bedämpft werden können. Das ist nicht richtig. Erstens findet der frontale Vortrag auch weiterhin statt, z.B. wenn die Lernenden Vorträge üben. Und zweitens muss auch bei einer Diskussion jede Person im Raum die Beiträge der Mitschüler:innen verstehen, und die maximale Entfernung in der Raum-Diagonalen liegt dann bei 8-10 Metern. Deshalb sind vollflächige Bedämpfungen der Decke in Klassenräumen unbedingt zu vermeiden.
Im Folgenden wird der negative Effekt solcher falschen Bedämpfungen erklärt.
Die Folgen einer reinen Nachhall-Reduzierung
Vollflächige Akustikdecken können das Entstehen des störenden Kanteneffektes nicht verhindern. Damit behindern sie die Kommunikation im Raum erheblich, ohne das eigentliche Problem zu lösen. Zwar ist dann der Nachhall sehr niedrig, dafür aber wird das Nutzsignal weiterhin von störenden Geräuschen aus den Kanten überlagert, während gleichzeitig die hohen Frequenzen (Konsonanten) vollständig absorbiert werden: somit ist das Problem größer als zuvor. Den Sprechenden wird eine erhöhte Sprachanstrengung abverlangt, allen anderen ein äußerst konzentriertes Zuhören. Je mehr Energie aber das Gehirn für das Ausfiltern von Störgeräuschen aufwenden muss, desto weniger Energie bleibt für das Verstehen des Inhaltes. Stress, Abschalten und schlechte Lernergebnisse sind die logische Folge.
Die Raumakustik in der DIN 18041
Dort heißt es: „Um eine der Raumnutzung angepasste Nachhallzeit T erzielen zu können, […] können umfangreichere schallabsorbierende Maßnahmen erforderlich sein. Dadurch wird der Schalldruckpegel am Hörort reduziert. Dies ist in größeren Räumen mit Entfernungen zwischen Sprecher und Hörer von über 8 m von Nachteil […]“ (DIN 18041:2016-03, 5.2 Volumenkennzahl)
Weiter heißt es in der DIN 18041:2016-03: „Um eine geeignete Hörsamkeit zu erreichen, muss der Signal-Pegel […] wesentlich, d. h. um mindestens 10 dB, höher sein als der Gesamtstörschalldruckpegel […].“ Dieser Störschallpegel wird für Nutzungsarten „Sprache/Vortrag“ bis „Unterricht/Kommunikation inklusiv“ angegeben mit bauseitig ebenso wie betriebsseitig maximal 35 dB, die als Grundgeräuschpegel nicht nur tolerierbar sind, sondern die auch gar nicht verhindert werden können.
Schließlich zur Sprechlautstärke und Sprechweise benennt die DIN 18041:2016-03 als „normalen“ Schalldruckpegel in 1 m Entfernung zum Sprecher 60 dB, als bereits „angehoben“ 66 dB. Aber eben auch: „Länger dauerndes Sprechen ist für ungeübte Sprecher über die Sprechweise ‚angehoben‘ mit […] 66 dB nicht zweckmäßig.“ – Als ungeübter Sprecher können die Schüler:innen angesehen werden; auch den Lehrenden als geübte Sprecher kann insbesondere bei hoher Wochenstundenzahl die ‚angehobene‘ Sprechweise allein aus physiologischen Gründen nicht pauschal und permanent abverlangt werden.
