Akustik

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Kurzdefinition

Akustik ist die Wissenschaft vom Schall in all seinen Erscheinungsformen. Sie befasst sich mit der Entstehung, Ausbreitung, Wahrnehmung und technischen Nutzung von Schall sowie mit dessen Wechselwirkung mit Materialien, Räumen, biologischen Systemen und technischen Geräten.

Einordnung & Kontext

Akustik ist ein interdisziplinäres Fachgebiet zwischen Physik, Ingenieurwissenschaften, Psychologie, Medizin und Informatik. Innerhalb der Audiotechnik bildet sie die theoretische Grundlage für Aufnahme-, Verarbeitungs- und Wiedergabesysteme. Gleichzeitig ist Akustik relevant für Bauwesen, Medizintechnik, Umwelttechnik, Fahrzeugentwicklung, Produktdesign und viele weitere Bereiche.

Für das Audio-Wiki wiki.audio stellt Akustik ein wichtiges Kapitel dar, aus dem sich spezialisierte Teilgebiete wie Raumakustik, Elektroakustik oder Psychoakustik ableiten.

Historischer Überblick

Die Auseinandersetzung mit Schall reicht bis in die Antike zurück. Bereits Pythagoras (6. Jh. v. Chr.) erkannte Zusammenhänge zwischen Saitenlängen und Tonhöhen und legte damit frühe Grundlagen der musikalischen Akustik.

Im 17. und 18. Jahrhundert wurde Akustik zunehmend physikalisch beschrieben, unter anderem durch Galileo Galilei, Isaac Newton und Jean le Rond d’Alembert, die Schall als Wellenphänomen verstanden.
Im 19. Jahrhundert erfolgte eine systematische Mathematisierung, etwa durch Hermann von Helmholtz, der mit seinem Werk Die Lehre von den Tonempfindungen die Verbindung zwischen Physik und Wahrnehmung herstellte.

Mit dem 20. Jahrhundert entwickelte sich Akustik stark anwendungsorientiert:

Bau- und Raumakustik (Konzertsäle, Studios)
Elektroakustik (Mikrofone, Lautsprecher)
Psychoakustik und Audiologie
Militärische und industrielle Anwendungen (Sonar, Lärmforschung)

Heute ist Akustik ein hochgradig technisiertes, daten- und simulationsbasiertes Fachgebiet.

Theoretische Grundlagen

Im physikalischen Kern beschreibt Akustik mechanische Wellen, die sich in elastischen Medien ausbreiten. Zentrale Größen sind unter anderem:

Schalldruck
Schallschnelle
Schallintensität
Frequenz, Wellenlänge und Phase

Die Ausbreitung von Schall kann – je nach Fragestellung – durch unterschiedliche Modelle beschrieben werden:

Wellentheoretische Akustik (exakte, physikalische Beschreibung)
Geometrische Akustik (Strahlenmodelle, hohe Frequenzen)
Statistische Akustik (gemittelte Energiebilanzen, z. B. Nachhall)

Diese Modelle sind nicht gleichwertig, sondern jeweils an Annahmen gebunden (Frequenzbereich, Raumgröße, Diffusitätsgrad). In der Praxis werden sie oft kombiniert.

Aktuelle Anwendungen der Akustik

Audiotechnik & Medien

Studio- und Raumakustik
Mikrofon- und Lautsprecherentwicklung
Beschallungssysteme (PA, Line Arrays)
Virtual Reality und immersive Audioformate

Bau- und Umweltakustik

Lärmschutz und Lärmminderung
Akustische Gebäudesimulation
Stadt- und Verkehrsplanung

Medizintechnik & Audiologie

Hördiagnostik und Hörgeräte
Cochlea-Implantate
Ultraschall (diagnostisch und therapeutisch)

Industrie & Technik

Geräuschoptimierung von Produkten
Akustische Messtechnik
Zustandsüberwachung (akustische Emission)

IT & Signalverarbeitung

Audio-Signalverarbeitung
Spracherkennung
Maschinelles Hören
Psychoakustisch motivierte Datenreduktion (Codecs)

Studium & Ausbildung in Akustik

Akustik wird selten als isolierter Studiengang angeboten, sondern meist als Schwerpunkt, Vertiefung oder interdisziplinärer Studienpfad innerhalb anderer Fachrichtungen. Typische Studienfelder sind Physik, Ingenieurwissenschaften, Medientechnik, Elektrotechnik oder Hörtechnik.

Wo man geeignete Studienangebote findet:

Universitätswebsites von technischen Universitäten und Hochschulen (Stichworte: Acoustics, Audio Engineering, Sound and Vibration, Hearing Technology)
Studiengangsdatenbanken nationaler Hochschulportale (z. B. DAAD, Hochschulkompass)
Internationale Programme häufig unter:
- Engineering Acoustics
- Audio and Music Technology
- Sound and Vibration
- Hearing Science / Audiology
Fachgesellschaften (siehe unten), die oft Studienführer, Summer Schools oder akkreditierte Programme listen

Typische akademische Abschlüsse:

B.Sc./B.Eng. mit Akustikbezug
M.Sc. in Acoustics, Audio Engineering, Sound and Vibration
Promotion in Akustik, Psychoakustik oder verwandten Gebieten

Inhalte und Schwerpunktsetzung variieren stark zwischen Ländern und Hochschulen. Ein Abgleich mit Modulhandbüchern, welche die Hochschulen herausgeben, ist fachlich sinnvoll.

Berufsausbildungen in der Dualen Ausbildung (Betrieb und Berufsschule), die in Teilbereiche oder angrenzende Bereiche der Akustik reichen sind beispielsweise

Fachkraft für Veranstaltungstechnik,
Hörakustiker*in,
Mediengestalter*in Bild und Ton.

Arbeitsmarkt & Berufsbilder

Akustik ist kein klassischer „Einzelberuf“, sondern ein Qualifikationsprofil, das in vielen Branchen gefragt ist. Typische Tätigkeitsfelder sind:

Akustikingenieur:in
Audio Engineer / Toningenieur:in
Raum- und Bauakustiker:in
Entwicklungsingenieur:in (Mikrofone, Lautsprecher, Sensorik)
Akustische Messtechnik
Forschung & Entwicklung
Software- und DSP-Entwicklung (Audio)

Der Arbeitsmarkt gilt als stabil bis wachsend, insbesondere durch:

steigende Anforderungen an Lärmschutz
immersive Medienformate
Elektromobilität (NVH-Themen)
Medizintechnik und Hörsysteme

Auf der Webseite des VDT findet sich eine Übersicht der Berufsbilder nach Tätigkeitsbereichen
https://tonmeister.org/de/referate/berufsuebersicht/

Internationale Fachgesellschaften der Akustik (Auswahl)

Die folgenden Organisationen prägen Forschung, Normung, Lehre und internationale Vernetzung im Bereich Akustik. Die Auswahl erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, bildet jedoch einen international anerkannten Kern ab.

Acoustical Society of America (ASA)
International Commission for Acoustics (ICA)
European Acoustics Association (EAA)
Institute of Acoustics (IOA, UK)
Audio Engineering Society (AES)
Deutsche Gesellschaft für Akustik (DEGA)
Acoustical Society of Japan (ASJ)
Société Française d’Acoustique (SFA)
Canadian Acoustical Association (CAA)
Australian Acoustical Society (AAS)

Diese Fachgesellschaften:

organisieren internationale Konferenzen
veröffentlichen Fachzeitschriften und Proceedings
prägen Terminologie und Stand der Lehre
dienen als Schnittstelle zwischen Forschung, Industrie und Ausbildung

Für Studierende und Berufseinsteiger bieten sie oft vergünstigte Mitgliedschaften, Zugang zu Fachveranstaltungen und Einblicke in aktuelle Forschungsthemen.

(Anmerkung: Dieser Abschnitt kann ein eigener Artikel werden)

Typische Missverständnisse & Fehler

Akustik = Raumakustik
→ Raumakustik ist nur ein Teilgebiet.
Akustik ist rein physikalisch
→ Wahrnehmung und Physiologie sind zentrale Bestandteile.
Ein Modell erklärt alles
→ Modelle sind immer vereinfachend und kontextabhängig.
Gute Akustik ist subjektiv
→ Wahrnehmung ist subjektiv, aber es gibt anerkannte Regeln der Technik z.B. für die Auslegung von Konzertsälen.

Zusammenfassung

Akustik ist ein breit gefächertes, interdisziplinäres Fachgebiet mit hoher praktischer Relevanz. Sie verbindet physikalische Grundlagen mit Wahrnehmung, Technik und Anwendung und bildet die Basis moderner Audiotechnik, Medizintechnik und Umweltplanung. Historisch gewachsen und technisch hochaktuell ist Akustik heute ein zentrales Arbeitsfeld für Ingenieur:innen, Wissenschaftler:innen und Audioprofis.

Quellen

Leo L. Beranek, Acoustics, Acoustical Society of America, 1996
Heinrich Kuttruff, Raumakustik, S. Hirzel Verlag, 2018
Jens Blauert, Räumliches Hören, S. Hirzel Verlag, 1997
Thomas D. Rossing (Hrsg.), Springer Handbook of Acoustics, Springer, 2014
F. Alton Everest, Ken C. Pohlmann, Master Handbook of Acoustics, McGraw-Hill, 2015

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