Schalltoter Raum: Definition, Anwendungen und akustische Normen

Ein akustisch schalltoter Raum – auch „reflexionsfreier Raum“ genannt – ist ein speziell konstruierter Raum, der Schallreflexionen und externe Geräusche vollständig eliminiert, um Freifeldbedingungen zu simulieren. Solche Räume sind unverzichtbar für präzise akustische Messungen, Kalibrierungen von Messgeräten und audiologische Forschung. Die Konstruktion dieser Räume erfolgt nach strengen Vorgaben, beispielsweise gemäß ISO 3745:2012, um die Genauigkeit und Wiederholbarkeit der Messergebnisse sicherzustellen. In diesem Artikel erklären wir, was akustisch schalltote Räume sind, wie sie funktionieren und warum sie in der Akustik und darüber hinaus eine entscheidende Rolle spielen.

Was ist ein schalltoter Raum?

Ein schalltoter Raum ist ein Raum „ohne Echo“, in dem Schallwellen vollständig durch spezielle keilförmige Absorber aus Schaumstoff oder Glasfasermaterial an allen Innenflächen absorbiert werden.

Es gibt zwei Haupttypen:

  • Vollschalltote Räume (anechoic chambers): Alle sechs Flächen – Wände, Decke und Boden – sind schallabsorbierend.
  • Halbschalltote Räume (hemi-anechoic chambers): Fünf Flächen sind absorbierend, der Boden bleibt reflektierend, um Maschinen oder Personen zu tragen.

Solche Umgebungen werden häufig in Laboren eingesetzt, unter anderem für akustische Messungen, die Kalibrierung von Mikrofonen und die Bestimmung der Schallleistung von Geräuschquellen.

anechoic chamber

Wie funktioniert ein schalltoter Raum?

Ein schalltoter Raum erreicht akustische Isolation durch folgende Maßnahmen:

  • Schallabsorbierende Materialien: Keilförmige Absorber aus Schaumstoff oder Glasfaser zerstreuen die Schallenergie.
  • Schwingungsgedämpfte Bauweise: Der Raum wird schwingungsentkoppelt errichtet, um Außengeräusche fernzuhalten.
  • Geometrie: Die keilförmige Struktur verhindert stehende Wellen und maximiert die Absorption.

Das Ergebnis ist ein Freifeld, in dem sich Schall kugelförmig vom Ursprung ausbreitet – ideal für die Erfassung der direkten Schallabstrahlung.

Anwendungsbereiche schalltoter Räume

Schalltote Räume sind entscheidend für Anwendungen, bei denen höchste Kontrolle über akustische Bedingungen erforderlich ist. Zu den häufigsten Einsatzbereichen zählen:

  • Hochpräzise Schallleistungsmessungen gemäß ISO 3745,
  • Kalibrierung elektroakustischer Geräte wie Mikrofone und Lärmdosimeter,
  • Tests von Hörgeräten und Kopfhörern, bei denen Freifeldbedingungen entscheidend sind,
  • Charakterisierung von Lautsprechern und Audiosystemen hinsichtlich Richtcharakteristik und Frequenzgang,
  • EMV- und HF-Tests, wenn der Raum als RF-anechoic chamber ausgestattet ist,
  • Psychoakustische und wahrnehmungsbasierte Forschung, bei der die Ausschaltung von Reflexionen entscheidend ist.

Obwohl schalltote Räume nicht immer zwingend vorgeschrieben sind, bieten sie höchste Genauigkeit und Wiederholbarkeit. Im Gegensatz dazu sind Messungen in halligen oder teilreflektierenden Umgebungen mit höheren Unsicherheiten behaftet und erfordern unter Umständen Korrekturfaktoren oder alternative Normen wie ISO 3744 oder ISO 3746.

Normen und Qualifikation: ISO 3745 und ISO 26101

Wichtige Punkte aus ISO 3745:2012

  • Bietet Verfahren der Präzisionsklasse (Grad 1) zur Bestimmung der Schallleistung auf Basis des Schalldrucks.
  • Verlangt Freifeldbedingungen im Frequenzbereich von 100 Hz bis 10 kHz.
  • Legt Grenzwerte für Hintergrundgeräusche fest (z. B. 10 dB unterhalb des Prüfschalls im kritischen Frequenzband).
  • Definiert Messgeometrien (Kugel- oder Halbkugelflächen), Mikrofonanordnungen und Messunsicherheiten.

Erweiterungen in ISO 26101:2012

  • Einführung detaillierter Verfahren zur Qualifizierung schalltoter Räume.
  • Strengere Anforderungen an die Stabilität der Schallquelle (±0,2 dB).
  • Größere Flexibilität bei der Positionierung der Schallquelle (zentriert oder anwendungsbezogen).
  • Genaue Vorgaben für Fahrwege der Schallquelle und Toleranzgrenzen, insbesondere bei tiefen Frequenzen.

Nachhallzeit in schalltoten Räumen

Die Nachhallzeit (RT60), also die Zeit, in der der Schalldruckpegel um 60 dB abfällt, ist ein klassischer Parameter der Raumakustik. In schalltoten Räumen liegt die RT60 typischerweise unter 0,1 Sekunden – abhängig von der Frequenz. Messungen in der Kammer der Universität Split bestätigten die Einhaltung der Norm ISO 3382 mit äußerst kurzen Nachhallzeiten in den Oktavbändern.

Schalltote vs. Hallräume

Merkmal Schalltoter Raum Hallraum
Schallreflexion Minimiert (absorbierend) Maximiert (reflektierend)
Schallfeld Freifeld Diffusfeld
Anwendung Gerätekalibrierung, Freifeldmessungen Messung des Absorptionskoeffizienten
ISO-Norm ISO 3745 ISO 354

Die Unterscheidung zwischen schalltoten und hallenden Räumen ist entscheidend bei der Wahl der geeigneten akustischen Testumgebung.

Der leiseste Raum der Welt

Der derzeitige Rekord für den leisesten schalltoten Raum gehört Microsoft in Redmond, USA: mit einem gemessenen Umgebungsschalldruckpegel von −20,3 dBA. Zum Vergleich: 0 dBA entspricht der Hörschwelle des Menschen. In einem solchen Raum kann man den eigenen Herzschlag, das Gelenkknacken und sogar den Blutfluss hören.

Wie lange kann man sich in einem schalltoten Raum aufhalten?

Obwohl schalltote Räume nicht gesundheitsschädlich sind, kann die extreme Stille psychisch belastend sein. In normalen Umgebungen ermöglicht Schall die räumliche Orientierung. Ohne akustische Rückmeldungen können Desorientierung, Gleichgewichtsverlust oder auditive Halluzinationen auftreten. Die meisten Testpersonen verlassen den Raum nach weniger als 45 Minuten.

Diese Effekte machen schalltote Räume ideal für psychoakustische Studien – verdeutlichen aber auch deren Komplexität bei Versuchen mit Probanden.

Fazit

Schalltote Räume sind weit mehr als nur „stille Räume“ – sie sind hochpräzise Messinstrumente in architektonischer Form.
Ihre Fähigkeit, Freifeldbedingungen zu reproduzieren, ermöglicht genaue und wiederholbare Messungen,
die für Produktentwicklung, Normenkonformität und akustische Forschung essenziell sind.

Hersteller akustischer Messgeräte nutzen schalltote Räume zur Leistungsüberprüfung, Mikrofonkalibrierung
und zur Sicherstellung der Normkonformität in der Entwicklungsphase.
Auch SVANTEK betreibt eine eigene schalltote Kammer,
die intensiv für die Entwicklung und Prüfung von Schall- und Schwingungsmessgeräten genutzt wird.
Diese Einrichtung ist ein integraler Bestandteil der F&E- und Kalibrierprozesse
und gewährleistet höchste technische und qualitative Standards.

SVANTEK anechoic chamber

Wichtigste Erkenntnisse

  1. Schalltote Räume simulieren Freifeldbedingungen durch vollständige Eliminierung von Reflexionen und Außengeräuschen und sind damit unverzichtbar für präzise akustische Messungen.
  2. Die Normen ISO 3745:2012 und ISO 26101 definieren Qualifikationskriterien und Leistungsanforderungen für schalltote und halbschalltote Räume im Rahmen von Präzisionsmessungen.
  3. Solche Räume sind entscheidend für Schallleistungsmessungen, Mikrofonkalibrierung und elektroakustische Tests im Einklang mit internationalen Normen.
  4. Die leisesten schalltoten Räume – wie Microsofts Kammer mit −20,3 dBA – unterschreiten die menschliche Hörschwelle und demonstrieren maximale Kontrolle über den Hintergrundpegel.
  5. Trotz ihrer Nützlichkeit können schalltote Räume durch das Fehlen reflektierter Schallanteile psychisch belastend wirken – Aufenthaltszeiten sind daher oft auf unter eine Stunde begrenzt.
  6. SVANTEK nutzt die eigene schalltote Kammer für die Entwicklung, Prüfung und Kalibrierung hochpräziser Geräte und garantiert damit Normkonformität und höchste Produktqualität.

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