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Akustik

AKUSTISCHE ANLAGEN

Eine optimale Raumakustik trägt zur Verbesserung der Arbeitsbedingungen und zur Steigerung der Produktivität bei

Die richtige Balance zwischen Schallabsorption und -reflexion ist entscheidend für die Schaffung angenehmer Arbeitsumgebungen. Akustische Trennwände und Deckensegel tragen dazu bei, Lärmpegel zu reduzieren und die Privatsphäre in offenen Bürokonzepten zu gewährleisten. Die Berücksichtigung von akustischen Anforderungen bei der Planung von Arbeitsplätzen unterstützt das Wohlbefinden und die Zufriedenheit der Mitarbeiter.

Akustische Anlagen

Einführung

Elektroakustische Anlagen (ELA) findet man hauptsächlich dort, wo vielen Menschen möglichst schnell und gleichzeitig etwas mitgeteilt werden soll. Beispiele sind Flughäfen, Bahnhöfe, öffentliche Gebäude, Kaufhäuser und Sportstätten, aber auch mittlere und große Betriebsstätten, Bürohäuser und so weiter. In der Vergangenheit wurden ELA in sogenannten Ortsrufanlagen eingesetzt. Zu hören sind die unterschiedlichsten Dinge. Sie reichen von der Durchsage von Störungen und Verhaltensweisen in Notfällen bis hin zur Hintergrundmusik. In den letzten Jahren hört man immer häufiger im Freien Anlagen, aus denen dauerhaft klassische Musik klingt. Diese soll Aufenthalt und Geselligkeit an bestimmten öffentlichen Orten unattraktiv machen (Vergrämung).

Je nach funktioneller Aufteilung eines Gebäudes oder einer Liegenschaft werden für eine ELA mehrere Lautsprecherkreise vorgesehen. So ist es möglich, an bestimmte Orte gezielte Informationen zu bringen. Ein solches Beispiel, das jeder kennt, sind die unterschiedlichen Durchsagen auf Bahnsteigen. Diese Aufteilung erhöht auch die Betriebssicherheit der Anlage, weil mehrere (geringer dimensionierte) Verstärker eingesetzt werden können.

Wenn es um elektroakustische Notfallwarnsysteme geht, werden redundante Verstärker vorgesehen, und die Anlage wird mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung ausgestattet oder an eine vorhandene angeschlossen. Um sicher zu sein, dass solche wichtigen Anlagen unbeschädigt sind, im Notfall also auch tatsächlich funktionieren, können für die einzelnen Lautsprecherkreise Impedanz-Überwachungen vorgesehen werden. Diese signalisieren infolge der Änderung eines Wechselstromwiderstandes beispielsweise Beschädigungen des Kabels oder gar den unbefugten Abbau von Lautsprechern.

ELA arbeiten nicht stereo, sondern stets mono. Die Anlage kann bei Bedarf weitere Steuereingänge, zum Beispiel für Pausengongs oder Feueralarm, haben.

Mithilfe der sogenannten 100-Volt-Technik ist es möglich

  • viele Lautsprecher parallel an einen Verstärkerausgang zu gruppieren und

  • die Signale über relativ dünne Drähte recht weit zu übertragen.

Digital - Analog

In modernen Anlagen wird das Audiosignal in digitaler Form über Kommunikationsnetze, wie zum Beispiel WLAN und LAN, an die Sprechstelle herangeführt und dort erst wieder in analoge Signale umgewandelt.

ELA-Anlagen sind auch für Laien nach kurzer Einweisung leicht zu bedienen. Es wird darauf geachtet, dass es nur wenige, leicht zu erklärende Einstellmöglichkeiten gibt, um auch in Situationen besonderer Aufregung die zuverlässige Bedienung zu ermöglichen.

Fallbeispiel:

Es können z. B. an einem Verstärker mit 120 Watt Ausgangsleistung zwanzig Lautsprecher zu 6 Watt (20 × 6 = 120) oder zwanzig Lautsprecher zu 3 Watt und 6 Lautsprecher zu 10 Watt angeschlossen werden (20 × 3 + 6 × 10 = 120). Als Kabel werden einfache abgeschirmte Drahtleitungen vom Typ Y(St)Y 2x0,8 verwendet.

Welche Trends gibt es bei Elektroakustischen Anlagen?

Ein wichtiger Trend bei elektroakustischen Anlagen ist die Verwendung von digitalen Technologien, wie beispielsweise digitale Signalverarbeitung (DSP) und Netzwerk-basierte Steuerungen. Dies ermöglicht eine präzisere Steuerung der Tonlage und Klangqualität sowie eine einfachere Wartung und Konfiguration der Anlagen.

Ein weiterer Trend ist die Verwendung von drahtlosen Technologien für die Übertragung von Audio-Signalen, wodurch die Installation und Verkabelung von Anlagen vereinfacht werden.

Sprechanlagen

Video-Sprechanlagen

Audio- und Videosprechanlagen sind einfach zu bedienen, und ihre Installation ist ebenfalls recht einfach, und sie sind zuverlässig. Der Einsatz ist fast grenzenlos. Man findet Sprechanlagen im Einfamilienhaus und Hochhäusern gleichermaßen.

Von einer Reihe von Anbietern am Markt kann man umfassende Komplettsysteme für leistungsfähige Audio- und Videosprechanlagen erwerben. Die Anlagen sind, wie gesagt, recht einfach zu installieren und zu programmieren.

Sie benötigen für die Übertragung des Video-, Audio- und Schaltsignals inklusive der Stromversorgung für die Geräte nur zwei Adern. Wenn die Verlegung von Kabeln nicht möglich ist, stehen auch drahtlose Anlagen zur Verfügung. Allerdings ist der Aufnahmebereich für die Kamera zu beachten. Öffentliche Räume sind hier tabu.

Antennenanlagen

Wenn ein Unternehmen sich mit Rundfunk und Fernsehen ausstattet, benötigt es entsprechende Antennen. Deren Umfang und Art richten sich nach der Anzahl und den Ansprüchen der Endgeräte. Die Tabelle enthält die üblichen Wellenbereiche.

Wellenbereiche (Bild: Antennenanlagen, Th. Barmetler)

Bezeichnung

Kurzzeichen

Frequenzen

Langwellenbereich

LW

150 kHz... 285 kHz

Mittelwellenbereich

MW

510 kHz...1605 kHz

Kurzwellenbereich

KW

3.95 MHz...26,10 MHz

Fernsehbereich I (VHF)

FI

47 MHz...68 MHz

Ultrakurzwellenbereich

UKW

87,5 MHz...108 MHz

Fernsehbereich I (VHF)

FIII

174 MHz ... 230 MHz

Fernsehbereich I (VHF)

FIV

470 MHz ... 606 MHz

Fernsehbereich I (VHF)

FV

606 MHz ... 862 MHz

Satelliten-Empfangsbereich (SHF)

SAT

10,7 MHz ... 12,75 MHz

Allgemeine Grundlagen

Die Montage der Antennen erfolgt an dem Antennenstandrohr. Deren wichtigste Eigenschaften sind Höhe und Standfestigkeit. Es sind stets die vom Antennenhersteller angebotenen Rohre einzusetzen. Beim Aufbau der Antenne sind die entsprechenden Sicherheitsabstände zu berücksichtigen. Beispielinstallationen zeigt die Skizze.

Die Einspannlänge eines Antennenrohres wird durch den Abstand der beiden Schellen definiert, mit denen es befestigt wird. Dieser Abstand muss mindestens 1/6 der Gesamtlänge des Rohres betragen. Im Grunde genommen muss eine statische Berechnung durchgeführt werden, bei welcher die nötige mechanische Festigkeit ermittelt wird. Danach ist das Standrohr auszuwählen. Zu berechnen sind die Windlasten, die durch die am Mast befestigten Antennen hervorgerufen werden und an der Einspannstelle eine Biegebeanspruchung des Standrohres bewirken.

Fallbeispiel:

Für die Antennenanlage sollen die Biegemomente bestimmt werden

Sicherheit beim Antennenbau

Die wesentlichen Sicherheitsmaßnahmen beim Antennenbau sind:

  • die Einhaltung der statischen Anforderungen (wie bereits beschrieben),

  • die Berücksichtigung möglicher Vereisung, die einerseits zu einer deutlich erhöhten Windlast führen kann und deshalb entsprechend bei der statischen Berechnung zu berücksichtigen ist, und die andererseits eine starke Dämpfung des Signals bewirkt.

  • Falls notwendig, sind Gehwege vor abtauendem Eis zu schützen.

  • Verhinderung bzw. Verminderung der Vereisung. Das wird in Einzelfällen durch Beheizung der Antennenanlage bewirkt. Die Vereisung bis zu einem gewissen Maße verhindern können hohle Antennenträger aus Glasfaser verstärktem Kunststoff mit sehr glatter Oberfläche, in welche die Antennen eingebaut werden.

  • Die Verhinderung der Vereisung kann auch erfolgen durch Vorbau aus Kunststoffschalungen (Einsatz vorwiegend bei Sendern).

Satellitenempfangsanlagen

Von der Erde werden hochfrequente Signale zu den Satelliten gesendet. Diese setzen die Signale um und senden sie ihrerseits als Rundfunk- oder Fernsehsignale zur Erde zurück.

Einjustieren

Die meisten Empfangsantennen auf der Erde sind Parabolantennen. Um diese nicht stets nachjustieren zu müssen, ist die Geschwindigkeit der Satelliten genauso wie die der Erddrehung. Relativ zu einem Punkt an der Erde bewegt sich der Satellit also nicht. Er steht quasi still. Die Fachleute nennen dies eine geostationäre Position.

So lässt sich die Position des Satelliten exakt angeben. Man misst sie vom Nullmeridian aus und teilt sie ein in Grad Ost und Grad West. Jeder weiß, dass eine nicht genau eingestellte Antenne Rauschen verursacht.

Die Einstellung erfolgt zweifach:

  • Einstellung des Azimuts durch Drehung der Satellitenschüssel um das Standrohr,

  • Einstellung der Elevation durch Neigen nach oben bzw. unten.

Außeneinheit

Der Empfang der vom Satelliten ankommenden Wellen wird von einer

  • zentral gespeisten

  • oder einer offset gespeisten

    Parabolantenne empfangen. Die Antennen haben Durchmesser zwischen 90 und 120 cm.

Das Empfangssystem (Empfangskopf) befindet sich im Brennpunkt der Antenne. Es besteht aus den Bauteilen

  • Hornantenne,

  • Bandpassfilter,

  • Polarisationsweiche (Polariser)

  • und dem Konverter (LNB ).

LNB-Typ

Erläuterung

Single-LNB

Für Einzelempfang

Twin-LNB

Für Anschluss zweier unabhängiger Receiver

Quatro-LNB

Mit vier Ausgängen, Mehrteilnehmeranlagen

Inneneinheit

Die Aufgabe dieser Einheit sind Aufbereitung und Verteilung der Radio- bzw. Fernsehsignale. Hierzu werden ein Satelliten-Receiver oder Satelliten-Tuner benutzt.

Der Receiver übernimmt die Aufgaben

  • Trennung von Bild- und Tonsignal,

  • Umwandlung in ein amplitudenmoduliertes Videosignal

  • und die Steuerung des Fernsehgerätes

  • sowie die Sendung von Steuersignalen an den LNB.

Wenn im Unternehmen mehrere Empfänger eingerichtet werden, so benutzt man sogenannte Mehrschalteranlagen. Sie ermöglichen den Anschluss von mehr als 20 Antennensteckdosen.