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Räume gehen mit der Mode?

Inhaltsverzeichnis

  1. 2 Räume gehen mit der Mode?

Möchte man einen Raum nach seinen akustischen Eigenschaften beurteilen, kann man betrachten, wo wie reflektiert wird. Das funktioniert allerdings nur für die Höhen, da nur dort die Wellenlängen ausreichend klein sind. Um den Klang eines Raumes in den tiefen Frequenzen zu verstehen und einzuordnen, ist es notwendig, seine Dimensionen zu betrachten. Fast schon als Grundvoraussetzung kann die Symmetrie des Raumes und der Lautsprecheraufstellung im Raum gelten. Dass Symmetrie akustisch vorteilhaft, innenarchitektonisch hingegen eher problematisch ist, soll schon zu starken zwischenmenschlichen Zerwürfnissen geführt haben. Aber das Leben ist nun leider manchmal etwas fies – und fordert Entscheidungen!

Sieht man sich Aufnahme- und Regieräume von Tonstudios an, fällt auf, dass diese üblicherweise nicht einfache Rechteckräume sind, wie es bei den meisten Wohnräumen der Fall ist. Der Grund ist, dass zwischen parallelen Wänden sogenannte Raummoden (auch „stehende Wellen“ genannt) in einer Art und Weise auftreten, die sich nachteilig auswirken kann. Passt die Hälfte einer Wellenlänge oder ein Vielfaches davon genau zwischen zwei Wände, wird diese Frequenz weniger als die umliegenden gedämpft. Dadurch behält sie länger ihre Energie und sticht aus dem gesamten Nachhall akustisch hervor. Im Badezimmer kennen Duschensänger diesen Effekt besonders: Manche der geträllerten Tonhöhen beginnen stark zu resonieren und klingen lange nach.

Ein oftmals auffälliger Bereich im Bass liegt oft um die 60/70 Hz, da Boden und Decke natürlich oft parallel zueinander sind: Bei 2,5 Metern Deckenhöhe passt die halbe Wellenlänge der Frequenz 68 Hz genau zwischen diese beiden Flächen, 136 Hz ist die ganze, 204 Hz die eineinhalbfache Wellenlänge und so fort. Jetzt kommt die Hiobsbotschaft: Stehende Wellen lassen sich so gut wie nicht vermeiden, zudem ist ihnen höchstens mit aufwändigen und individualisierten akustischen Mitteln zu Leibe zu rücken – den Gedanken an entsprechende schmalbandige Veränderung des Frequenzgangs der Anlage oder der Lautsprecher hingegen sollte man im Grunde nicht weiterdenken.

Allerdings sind Moden nicht per se „böse”: So lange sie im Frequenzband ausreichend verteilt sind und einzelne nicht zu stark vorschmecken, kann die Welt durchaus in Ordnung sein. Je größer übrigens ein Raum ist, desto tiefer beginnen die Moden und desto dichter beieinander liegen sie in kritischeren Frequenzbereichen. Rechteckige Räume sind oftmals dann modal besonders ausgewogen, wenn die Dimensionen in möglichst unterschiedlichen Verhältnissen vorliegen, etwa mit Seitenlängen von 4 x 5,75 x 2,5 Metern. Dadurch kann vermieden werden, dass sich viele Moden in einem schmalen Frequenzbereich häufen.

Raummoden
Häufig störend, aber nicht per se „böse”: Raummoden (axial)

Übrigens sind diese Moden (die es auch in höherer Ordnung gibt, also zum Beispiel vier Flächen betreffend) kein homogenes Phänomen in einem Raum. Dadurch, dass Druckmaxima konstant sind und zudem das Vorhandensein von zwei Quellen zu Interferenzen führen kann, kann die Veränderung der Hörposition viel bewirken – versuchen Sie es (im Hörraum, aber natürlich auch beim Singen in der Dusche)!

Ein generelles Phänomen in Räumen ist, dass es an den so genannten „Begrenzungsflächen“ (das sind Wände, Decke, Boden) zu einer Überbetonung des Basses kommt. In Raumecken verstärkt sich diese Eigenschaft weiter. Die Ecken sind aus diesen Gründen aber ein geeigneter Ort, um dem Bass Energie zu entziehen, wie es etwa mit Bassfallen getan werden kann. Große Polstermöbel etwa erfüllen jedoch oft einen sehr ähnlichen Zweck – probieren sie es aus!

Spieglein, Spieglein?

Schall wird von Materialien unter anderem reflektiert, also prinzipiell mit „Einfallswinkel = Ausfallswinkel“ zurückgeworfen, ähnlich wie Licht in einem Spiegel. Materialien tun dies jedoch unterschiedlich, die so genannte „Schallhärte“ kann gemessen werden. Selbst eine Strukturtapete ist noch recht schallhart, hier werden nur die höchsten Frequenzen bedämpft – und das auch nicht sonderlich stark. Eine Hörsituation in einem Raum hängt maßgeblich von diesen Reflektionen ab.

Reflektion

Bei Reflektionen gilt: Einfallswinkel = Ausfallswinkel

Dass wir zu Richtungshören in der Lage sind, dürfte niemanden überraschen. Dass wir neben Links und Rechts auch Oben und Unten, Vorne und Hinten unterscheiden können, vielleicht schon eher. Zudem können wir nicht nur den direkt auf unser Ohr treffenden Schall daraufhin unterscheiden, die ersten eintreffenden Reflektionen (durch den Umweg benötigen sie ja etwas länger!) analysiert unser Gehör ebenfalls. Wir können also Wände, Decken, aber auch größere Gegenstände „hören”, tun das allerdings nur im Extremfall bewusst. Erstreflektionen, die nur nach einem kurzen Umweg – bis zu ungefähr zehn Millisekunden – beim Hörer eintreffen, werden in unserer Wahrnehmung eindeutig dem Direktsignal zugeordnet. Als Echo hingegen kann eine einzelne Reflektion nur nach enormem Schallumweg wahrgenommen werden, was in etwa ab 30 Millisekunden der Fall ist, was einem Umweg von mindestens 10,2 Metern entspricht.

Direktsignal und reflektierte Signale können so interferieren, dass es durch Phasenauslöschungen und -überlagerungen zu Klangfarbenänderungen kommen kann. In der Theorie ist das komplette Verschwinden einiger Frequenzbereiche – umschrieben durch den sogenannten Kammfiltereffekt – denkbar, in der Praxis sind die auftretenden Verfärbungen aber unter Umständen noch so stark, dass der Hörgenuss enorm getrübt ist.

Hier haben wir einen triftigen Grund dafür, Boxen von Begrenzungsflächen ausreichend entfernt aufzustellen und zudem ebene Flächen im unmittelbaren Bereich der Hörposition zu verhindern. Im Tonstudio sind häufig Mischpult- und Regietischoberflächen die Problemkinder. Diese Einrichtung fällt beim gemütlichen Sitzen im Hörzimmer jedoch meist weg (und wird in Regieräumen baulich oft mit der Erschaffung einer reflektionsarmen Zone, beispielsweise durch eine „Expansion Ceiling“, sich also in Richtung der Hörposition erhöhenden Decke bekämpft).

Typische Gefährdung im HiFi-Bereich sind eher große Couchtische, harte Böden vor den Lautsprechern, zu tiefe Decken, Fensterflächen und (vor allem verglaste) Bilder. Besonders die Flächen, durch welche man – wenn man sie sich als Spiegel vorstellt – seine Lautsprecher von der Hörposition aus sehen könnte, sollten genau betrachtet werden. Linderung können absorptive Materialien herbeiführen, doch sollte man bedenken, dass man entweder nur in den Höhen dämpft oder eine große Materialdicke (zirka ein Achtel der zu dämpfenden Wellenlänge) sowie -fläche (die Ausmaße sollten mindestens der zu absorbierenden Wellenlänge entsprechen, ansonsten beugt sich die Schallwelle um den Absorber) benötigt.

raum mit absorber, teppich, diffusor

Ein Teppich vor dem Lautsprecher sowie ein Absorber aus Akustikschaumstoff an der Seitenwand mindern frühe Reflektionen, das CD-Regal fungiert hier zusätzlich als Diffusor

Häufig ändert das Entfernen eines Tisches, das Verlegen eines langflorigen Teppichs, das Verrücken eines Regals oder das Zuziehen eines Vorhangs für eine ausreichende Rücknahme der Klangfärbungen – es gibt sogar ordentliche „Akustikvorhänge“. Werden Absorber von Akustikern berechnet, kann die notwendige Grenzfrequenz und die Bandbreite angegeben werden. Muss es schmalbandige Absorption sein, kommen sogenannte Resonatoren ins Spiel, die man jedoch ebenso nicht einfach mal eben selbst erstellt. Probieren Sie, in ihrem Hörraum für derartige Probleme sensibel zu werden und achten Sie auf klangliche Veränderungen, wenn Sie etwas verstellen oder ihre Hörposition verändern. Klangfarbenänderungen erkennt man am besten an statischen Klängen – Großmeister J.S. Bach hat für diesen Zweck sicher ein langsames Orgelstück in ihrer Musikbibliothek deponiert.

aborber im hörraum
Auf größere, schallharte Einrichtungsgegenstände (typisch: Fernseher) zwischen den Lautsprechern sollte verzichtet werden, ein Absorber kann an dieser Stelle dagegen sehr hilfreich sein. Das HiFi-Rack ist eigentlich ebenfalls nicht optimal, sollte dann aber unbedingt hinter die Basislinie der Lautsprecher positioniert werden

Akustik: Grundlagen der Raumakustik

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