Raumakustische Simulation und Auralisation

© Fraunhofer IBP, Benjamin Müller

Binaurale Aufnahme mit ANC-Kopfhörern im Freifeldraum

Wir machen innovative Raumakustik sichtbar und hörbar

Die raumakustische Simulation ist nicht nur ein effektives Werkzeug für die Akustik-Planung, sondern findet auch in der Forschung wertvollen Einsatz. Wir erweitern damit die Möglichkeiten von analytischen Modellen, mit denen Nachhallzeiten nach Sabine oder Eyring abgeschätzt werden können, auf Räume, in denen die Voraussetzung eines diffusen Schallfelds und einer gleichmäßigen Verteilung der Absorption nicht erfüllt sind wie z. B. in Großraumbüros.

Die computergestützte Raumakustik-Simulation liefert eine Vielzahl von akustischen Parametern, die weit über die Berechnung der Nachhallzeit hinausgehen – wie etwa die Berechnung der Sprachverständlichkeit (STI), die Schallpegelabnahme bei Abstandsverdopplung oder Schallpegelverteilungen. Zusätzlich erstellen wir auf dieser Basis eine Auralisation des Raums, d. h. wir können die Raumakustik an einzelnen Positionen im modellierten Raum hörbar machen. Auf diese Weise lässt sich der Raum »anhören«, was oftmals einen deutlichen Vorteil bei der Bewertung der Simulationsergebnisse darstellt. Auch mit akustischen Kennwerten nicht vertraute Personen können sich so eine Vorstellung zum »Klang« eines Raums machen, bevor er gebaut ist.

Die Raumakustik-Simulation besitzt darüber hinaus auch für Forschungszwecke wichtige Bedeutung: So beurteilen wir beispielsweise, wie bei historischen Gebäuden oder Plätzen wie der Curia Iulia oder dem Forum Romanum die Akustik oder Sprachverständlichkeit war, auch wenn sie schon seit langer Zeit nicht mehr existieren. Damit können wir untersuchen, wie viele Zuhörer bei einer Ansprache erreicht werden konnten und wie schnell Julius Cesar damals wohl gesprochen hat.

Für die Raumakustik-Simulation nutzen wir aktuelle kommerzielle Software (Odeon). Vielmehr entscheidend für die Qualität der Ergebnisse sind jedoch die Modellerstellung und die verwendeten Eingangsdaten. Unsere Experten können hierbei auf jahrzehntelange Erfahrung mit dem Einsatz von Raumakustik-Simulationen zurückgreifen. Dessen ungeachtet werden die Modelle in der Regel mit Messungen abgeglichen und validiert.

Zur Erstellung von Auralisationen verwenden wir u. a. Impulsantworten und eigene Quellensignale, die unter optimalen Bedingungen in unserem Freifeldraum aufgezeichnet werden. Damit erstellen wir hochwertige Auralisationen, die die Besonderheiten verschiedener Quellen berücksichtigen.

Mit Raumakustik-Simulation betreiben wir Forschung für besondere Arten von Räumen, wie Großraumbüros, Restaurants, Schwimm- und Sporthallen, Schul- und Unterrichtsräume sowie für die Denkmalakustik. Hierbei kooperieren wir eng mit Kollegen aus dem Bereich kognitive Ergonomie und Psychoakustik. Unser Ziel ist, Raumakustik-Parameter zu erarbeiten, die vor allem gut mit der subjektiven Wahrnehmung der Nutzer korrelieren. Denn wir betreiben Raumakustik für die Menschen, die die Räume nutzen.