Wie erziele ich eine Gute Akustik in meinem Studio, Heimkino oder Musikzimmer ?

1- Abmessungen und Form des Raumes
2- Positionierung der Lautsprecher und Position des Zuhörers/der Zuhörer
3- Vorhandensein von Reflexionsflächen
4- Nachhallzeit des Raumes

In diesem Artikel möchte ich Ihnen einige Reihe von Faustregeln nennen, mit deren Hilfe das Erlebnis von Musik in einem Musik- oder Studioraum enorm verbessert werden kann. Viel Spaß bei der Umsetzung!

1: Abmessungen des Raumes

Hierbei handelt es sich oft um eine feste Größe. Wenn der Raum jedoch noch gebaut oder umgebaut wird, kann hierauf durchaus Einfluss genommen werden. Die Abmessungen des Raumes haben in erster Linie Einfluss auf die Lautsprecherwidergabe im tiefen Frequenzbereich. Schwingungen mit niedrigen Frequenzen verfügen nämlich über eine große Wellenlänge. Das Verhältnis zwischen Frequenz und Wellenlänge stellt sich wie folgt dar:

Lambda = Schallgeschwindigkeit/Frequenz (m)

Folglich hat eine Frequenz von 340Hz bei einer Schallgeschwindigkeit von 340m/s eine Wellenlänge von 1m.

Eine Frequenz von 30Hz verfügt hiernach über eine Wellenlänge von 10m und passt damit so gut wie niemals vollständig in einen Raum.

Da die Wände, der Fußboden und die Decke Schallwellen zurückwerfen, entstehen aus diesen langen Schallwellen sogenannte “Stehende Wellen“. Im Bereich des Wellenknotens läuft die Welle komplett aus, und man hört so gut wie gar nichts, während sich im Bauch der Welle die Energie verdoppelt, und die Frequenz doppelt so laut klingt (+6dB):

Über “Room Ratios“, d.h. die idealen Verhältnisse von Musik- und Heimkinoräumen, ist viel geschrieben worden, und es würde zu weit führen, an dieser Stelle hierauf einzugehen. Schauen Sie selbst einmal unter dem Begriff “Room Ratios“ im Internet. Das Schrägsetzen von Wänden zur Verbesserung der Klangwiedergabe im tiefen Frequenzbereich ist auf jeden Fall sinnvoll, jedoch muss der Abstand der Schräge zum rechten Winkel mindestens 0,5m bis 1m betragen, um im Unterfrequenzbereich von 30Hz-300Hz etwas zu bewirken.

2: Positionierung der Lautsprecher und Hörposition

Eng verwandt mit diesem Thema sind die Positionierung der Lautsprecher und die Hörposition. Für Studioumgebungen ist die Aufstellung der Lautsprecher gemäß ITU Standard wie folgt vorgeschrieben:

Surround:

Diese Empfehlung ist wichtig, da die Abbildung des Stereotons zwischen den Lautsprechern sowohl durch die Lautstärke als auch die Dauer des Tons beeinflusst wird. Unsere Ohren sind in der Lage, Lautstärkeunterschiede ab 1dB und Zeitunterschiede von weniger als 10 Mikrosekunden (0,01s!) wahrzunehmen.

Eine Verdoppelung des Abstandes zur Geräuschquelle führt (ohne Einfluss der Raumakustik) zu einer Verringerung der Lautstärke um 6dB.

Akustische Abstrahlung:

Je niedriger die Frequenz, desto mehr Abstrahlung rundum die Geräuschquelle entsteht, das heißt, desto weniger wird der Ton gebündelt. Dies gilt auch für Lautsprecher. Aus diesem Grunde haben viele Mittel- und Hochfrequenzlautsprecher eine gewölbte Form, die dafür sorgt, dass diese Frequenzen besser verteilt werden.

Kleine Lautsprechersysteme bieten Vorteile bei Wänden, da diese mithelfen, niedrige Frequenzen, die durch die kleinen Boxen weniger kräftig wiedergegeben werden, zu bündeln. Größere Lautsprechersysteme müssen hingegen freier platziert werden. Am besten, Sie experimentieren einmal in Ruhe selbst mit verschiedenen Positionen. Aktive Monitorlautsprecher können elektronisch auf den Platz, an dem Sie stehen, eingestellt werden, zum Beispiel freistehend, an einer Wand oder in einer Ecke.

Um das Anstoßen von stehenden Wellen in einem Raum so weit wie möglich zu begrenzen, ist es grundsätzlich sinnvoll, Lautsprecher gegenüber von Wänden asymmetrisch aufzustellen. So wird erreicht, dass die langen Schallwellen niedriger Frequenzen unterschiedlich lange Abstände zurücklegen. In diesem Fall muss jedoch für ausreichende Schallabsorption gesorgt werden, damit die Reflexionsflächen der Wände die Stereowiedergabe nicht allzu sehr stören.

3: Vorhandensein von Reflexionsflächen

Die Reflexionen in einem Raum lassen Rückschlüsse auf dessen Größe zu. Da sich Schall mit einer Geschwindigkeit von 340m/s fortbewegt, erreichen uns Reflexionen in kleinen Räumen bereits innerhalb von wenigen Millisekunden nach Empfang des ursprünglichen Geräusches.

Spannend ist, dass wir Reflexionen in einem Raum sogar in einer Aufnahme hören können, die über das Lautsprechersystem wiedergegeben wird. Reflexionsflächen wie die Wände, der Fußboden und die Decke im Hörzimmer maskieren die Aufnahme, wodurch die Qualität und die Räumlichkeit beeinträchtigt werden.

Indem Reflexionsflächen zwischen den Lautsprechern entfernt und die Hörposition verändert werden, kann die Wiedergabequalität des Lautsprechersystems also deutlich verbessert werden.

Dieses Konzept wird in der Fachsprache auch LEDE Aufstellung genannt. Um eine “saubere“ Klangwiedergabe zu erzielen, schaffen wir ein Live End (hinter der Hörposition), wo Schall reflektiert werden darf, und ein sogenanntes Dead End um die Lautsprecher herum und vor der Hörposition.

LEDE Aufstellung

Des Weiteren empfiehlt es sich, die Deckenfläche zwischen den Lautsprechern und der Hörposition zur Schallabsorption zu nutzen:

Durch Absorption der Reflexionen von den Wänden und der Decke können die unterschiedlichen Schall Laufzeiten der Aufnahme deutlich besser hörbar gemacht werden. Hierdurch kommen auch die Größe des Aufnahmeraumes sowie die Stereobreite und -tiefe in der Aufnahme viel besser zur Geltung. .

Die verschiedenen Frequenzen und damit die einzelnen Stimmen und Instrumente der Aufnahme sind viel klarer zu unterscheiden. Da es im Hörzimmer keinen störenden Nachhall gibt, werden die einzelnen Frequenzen nicht maskiert und können deutlich und klar wahrgenommen werden. Von der Hörposition aus “sieht“ man förmlich in den Aufnahmeraum hinein, und der Wiedergaberaum ist nicht mehr “im Weg“.

4: Nachhallzeit des Raumes

Die durchschnittliche Nachhallzeit in einem Studioraum beträgt etwa 0,3s, wobei im niedrigen Frequenzbereich etwas längere Nachhallzeiten toleriert werden (siehe gestrichelte Linien).

Dies sieht im Zusammenhang wie folgt aus:

Ein Hörzimmer in einem Wohnhaus hat damit idealerweise eine Nachhallzeit von 0,4 bis 0,5s.

Um zu erreichen, dass der Raum gut klingt, muss er mit ausreichend Absorptionsmaterial ausgestattet werden. Über die Verteilung hiervon haben wir an andere Stelle bereits etwas gesagt, aber wieviel Absorptionsmaterial ist nötig?

Eine Messung der Nachhallzeit pro Frequenz macht deutlich, wie ein Raum vor der Durchführung von akustischen Maßnahmen klingt:

In der obenstehenden Beispielmessung ist die Nachhallzeit rund 90Hz länger aufgrund starker Resonanz.

Mit Hilfe der Ermittlung des Raumvolumens und einer Basisberechnung mit der Sabineschen Formel kann ein Richtwert für die Größe der hinzuzufügenden Fläche ermittelt werden (diese wird auch “offenes Fenster“ genannt und steht für das ideale Absorptionselement, das sämtliche Frequenzen vollständig absorbiert). Der NRC oder Noise Reduction Coëfficiënt beträgt 1.

In der Physik ist schwierig, niedrige Frequenzen ebenso gut zu absorbieren wie hohe. Dies hängt in erster Linie mit der unterschiedlichen Länge der Schallwellen zusammen und dem Ort, an dem das Absorptionsmaterial platziert wird. Absorbiert ein Material weniger als 100%, wird der Koeffizient < 1.

Wird ein hochwertiges Absorptionselement direkt an der Wand angebracht, sieht die Absorptionsgrafik wie folgt aus:

Die verschiedenfarbigen Kurven zeigen akustische Paneele unterschiedlicher Dicke: Grün= 25mm Dicke, Gelb = 50mm Dicke und Blau = 75mm Dicke.

Lamba = Schallgeschwindigkeit/Frequenz (hier begegnen wir der Formel wieder!)

Wird das Paneel auf einer Hohlwand platziert, liefert es deutlich bessere Ergebnisse. In diesem Fall bewegen sich die Luftteilchen mit hoher Geschwindigkeit, bis die Fortbewegung durch die Wand gestoppt wird. Wird das Paneel im Abstand von einem Viertel der Wellenlänge der betreffenden Frequenz platziert, wird das Ergebnis im Niedrigfrequenzbereich maximal verbessert. Für eine Frequenz von 340Hz beträgt der Abstand 25cm.

Aus diesem Grunde kann das diagonale Aufstellen einer dünnen Platte in der Ecke gute Ergebnisse liefern. Aber auch das Platzieren eines Absorptionspaneels auf einer 10cm dicken Hohlwand verbessert die Absorptionsleistung im mittleren Frequenzbereich schon deutlich.

Hier einige Beispiele von Base Traps, die im Handel erhältlich sind:

http://primacoustic.com/maxtra... Heimkinoräumen ist eine gleichmäßige Verteilung des Absorptionsmaterials über den gesamten Raum erforderlich. Alle Lautsprecher sollten ungefähr im gleichen Umfang “akustisch belastet“ werden, um eine homogene Surroundwiedergabe zu erzielen. Eine Aufstellung nach dem LEDE Prinzip eignet sich hier also weniger gut.

Es ist nicht möglich, einen Subwoofer einzusetzen, um mit Hilfe eines Base Management Systems die tiefen Frequenzen der rundherum platzierten Lautsprecher zu ergänzen oder den LFE Kanal des 5.1 Streams wiederzugeben. Im Allgemeinen gilt: je weniger der Subwoover zu tun hat und je mehr Full Range die Lautsprecher wiedergeben können, desto besser. Wenn der Raum klein ist oder die Raumverhältnisse nicht ideal sind und hierdurch stehende Wellen die Wiedergabe im Niedrigfrequenzbereich stören, kann der Subwoover jedoch einen Teil der Wiedergabe im tiefen Bereich übernehmen. Bei der Platzierung des Subwoovers im Raum sind wir doch um einiges flexibler.

Abschließend kann man sagen: Gutes Zuhören und Messen liefert die besten Ergebnisse!