Kurzdefinition
Die Nachhallzeit (englisch reverberation time, häufig als RT60 bezeichnet) beschreibt die Zeitspanne, die benötigt wird, bis der Schalldruckpegel in einem Raum nach dem Abschalten einer Schallquelle um 60 dB abgeklungen ist. Sie ist eine zentrale raumakustische Kenngröße und bestimmt, wie lange Schallereignisse im Raum nachwirken.
Die Nachhallzeit beeinflusst maßgeblich die Sprachverständlichkeit, die Klangklarheit sowie den subjektiven Raumeindruck bei Musik- und Sprachwiedergabe.
Einordnung & Kontext
Die Nachhallzeit ist eine der wichtigsten Bewertungsgrößen der Raumakustik. Sie beschreibt nicht einzelne Reflexionen, sondern das statistische Abklingverhalten des gesamten Schallfeldes in einem Raum.
Sie wird sowohl in der Planung und Bewertung akustischer Räume als auch in der Analyse bestehender Räume eingesetzt und ist Bestandteil internationaler Normen zur raumakustischen Messung.
Physikalische Definition
Die Nachhallzeit basiert auf dem Energieabklingen des Schallfeldes in einem geschlossenen Raum. Nach dem Abschalten der Schallquelle nimmt die im Raum gespeicherte Schallenergie durch Absorption an Begrenzungsflächen und im Raum befindlichen Objekten kontinuierlich ab.
Die klassische Beziehung zwischen Nachhallzeit, Raumvolumen und Schallabsorption wird durch die empirisch gefundene Sabine-Gleichung beschrieben:
RT60 = 0,161 · V / A
Dabei bezeichnet:
- RT60 die Nachhallzeit in Sekunden
- V das Raumvolumen in Kubikmetern (m³)
- A die äquivalente Schallabsorptionsfläche in Quadratmetern (m²)
Die Gleichung gilt näherungsweise für diffuse Schallfelder und moderate Absorptionsgrade.
Frequenzabhängigkeit
Die Nachhallzeit ist frequenzabhängig, da Absorptionsmechanismen je nach Frequenz unterschiedlich wirksam sind. In der Praxis wird die Nachhallzeit daher getrennt für Terz- oder Oktavbänder angegeben.
Tiefe Frequenzen weisen in vielen Räumen längere Nachhallzeiten auf als mittlere und hohe Frequenzen, was insbesondere in kleinen Räumen zu akustischen Problemen führen kann.
Messung der Nachhallzeit
Die Messung der Nachhallzeit ist in internationalen Normen definiert, unter anderem in:
- ISO 3382-1 für Aufführungsräume
- ISO 3382-2 für gewöhnliche Räume
- ASTM E2235 für Abklingraten im Rahmen von Schallschutzmessungen
In der Praxis erfolgt die Messung meist über die Raumimpulsantwort. Als Anregungssignale werden breitbandige Schallsignale wie logarithmische Sinus-Sweeps, Impulse oder Rauschsignale verwendet.
Die Nachhallzeit wird aus dem linearen Abklingbereich der Energie-Zeit-Kurve bestimmt. Da ein vollständiger Pegelabfall von 60 dB häufig nicht messbar ist, werden verkürzte Abklingstrecken ausgewertet und auf 60 dB extrapoliert, etwa:
- T20 (Abklingbereich von −5 dB bis −25 dB)
- T30 (Abklingbereich von −5 dB bis −35 dB)
- EDT (Early Decay Time, erste 10 dB, Anlehnung an Psychoakustik)
Praktische Anwendungen
Die Nachhallzeit kann gezielt durch raumakustische Maßnahmen beeinflusst werden, insbesondere durch den Einsatz schallabsorbierender Materialien wie Wand- und Deckenabsorber, Vorhänge oder akustisch wirksame Möblierung.
Eine Anpassung der Nachhallzeit ist entscheidend für:
- gute Sprachverständlichkeit in Klassenräumen, Besprechungsräumen und Studios
- musikalische Transparenz und Klangfülle in Konzertsälen
- kontrollierte Abhörbedingungen in Regie- und Aufnahmeräumen
Darüber hinaus wird die Nachhallzeit auch in der Forschung eingesetzt, etwa zur Analyse historischer Bauwerke oder zur Rekonstruktion früherer akustischer Zustände.
Typische Nachhallzeiten
Die angestrebte Nachhallzeit hängt stark von der Raumgröße und der Nutzung ab. Große, wenig absorbierende Räume wie Kirchen oder Konzertsäle weisen deutlich längere Nachhallzeiten auf als kleine, stark bedämpfte Räume wie Büros oder Unterrichtsräume.
Typische Werte liegen beispielsweise:
- unter 0,5 s für Sprachräume
- zwischen etwa 0,8 s und 2,5 s für Musikräume (abhängig von Genre und Raumgröße)
Diese Werte sind als Orientierungsgrößen zu verstehen und keine normativen Grenzwerte.
Zusammenfassung
Die Nachhallzeit ist eine fundamentale Kenngröße der Raumakustik. Sie beschreibt das zeitliche Abklingen des Schallfeldes in einem Raum und beeinflusst maßgeblich die akustische Qualität von Sprach- und Musikräumen. Ihre Messung erfolgt normiert, ihre Interpretation erfordert jedoch stets eine Einordnung in Nutzung, Raumgröße und Frequenzbereich.
Quellen
- Leo L. Beranek, Acoustics, Acoustical Society of America, 1996
- Heinrich Kuttruff, Raumakustik, S. Hirzel Verlag, 2018
- F. Alton Everest, Ken C. Pohlmann, Master Handbook of Acoustics, McGraw-Hill, 2015
- Thomas D. Rossing (Hrsg.), Springer Handbook of Acoustics, Springer, 2014
- ISO 3382-1:2009, Acoustics — Measurement of room acoustic parameters — Performance spaces
- ISO 3382-2:2008, Acoustics — Measurement of room acoustic parameters — Ordinary rooms
- ASTM E2235-04(2020), Standard Test Method for Determination of Decay Rates
