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Akustik

Raum und Zeit

By 1. Mai 2021Mai 12th, 2021No Comments

Effekte

Schall breitet sich in Raum und Zeit aus und erzeugt in Räumen verschiedene erwünschte aber auch unerwünschte Effekte. Wer Lautsprecher entwickelt, ist sich in der Regel dieser Tatsache bewusst. Die grosse Herausforderung ist allerdings, dass jeder Raum, in welchem ein Lautsprecher zum Einsatz kommt, anders ist. Die Geometrie ist unterschiedlich und die Oberflächen sind ebenfalls von Raum zur Raum bzw. von Wand zu Wand verschieden. Das äussert sich in Raummoden (auch stehende Wellen genannt) und unterschiedlich langen und gleichzeitig frequenzabhängigen Nachhallzeiten. Im Schweizer Radio SRF2 gibt es hierzu einen leichtverständlichen Podcast.

Erste Reflexion

Ein wichtiger Aspekt für eine gute Musikwiedergabe ist folgender. Die Zeit bis der Schall der ersten Reflexion beim Hörer eintrifft ist, entscheidend für den Raumeindruck bei der Musikwiedergabe. Wichtig ist vorallem, dass diese Zeit nicht zu kurz ist. Andernfalls kann unser Gehirn diese Reflexion nicht vom Direktschall auseinanderhalten. Als Minimalwert sollte 5 ms nicht unterschritten werden, das heisst zu den seitlichen Wänden, Decke und Boden sollte ein Abstand von min. ca. 1 m eingehalten werden (je nach Hörposition).

Nachhallzeit

Ein weiterer wichtiger Wert für eine gute Musikwiedergabe ist derjenige der Nachhallzeit. Das ist die Zeit bis der Schall wieder verschwunden ist, nachdem beispielsweise in die Hände geklatscht wurde. Für normale Hörräume sollte die Nachhallzeit zwischen 0.3 und 0.7 s  sein, für hohe Frequenzen eher kürzer, für tiefere darf sie auch etwas länger sein. Sowohl die erste Reflexion wie auch die Nachhallzeit können elektronisch nicht beeinflusst werden, sondern bedürfen phsyikalischer Massnahmen. Um in den heute eher unterbedämpften Wohnräumen eine kürzere Nachhallzeit zu erreichen, braucht es akustische Dämmelemente. Diese können Teil der Einrichtung (Teppiche, (Akustik-)Vorhänge, Stoffsofa etc.) oder bzw. und können auch in Form von speziellen technischen Absorbern (poröse Absorber, Helmholtz-Resonatoren, Akustikdecken usw.) daherkommen.

Stehende Wellen

Stehende Wellen, welche sich zwangsläufig zwischen parallelen Wänden bzw. zwischen Boden und Decke bilden und sich als spezifische Dröhnfrequenzen zeigen, können identifiziert und elektronisch eliminiert werden. Das freut auch die Nachbarn, den stehende Wellen haben bis zu 20 dB mehr Pegel und gehen relativ gut durch Decken und Wände. Stehende Wellen treten bis etwa 200 Hz auf (raumgrössenabhängig, siehe auch Schroeder-Frequenz).

Jedes airplain Musiksystem kann stehende Wellen durch die Raumeinmessung eliminieren. Dabei werden die Lautsprecher möglichst optimal aufgestellt und am Hörplatz wird das komplette Spektrum gemessen und anschliessend die notwendigen Filter erstellt.

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