Lautsprecher und Raum

Die Annahme, der Lautsprecher sei entscheidend für die Qualität der Musikwiedergabe, ist sicherlich richtig, letztendlich aber nur die halbe Wahrheit. Erfahrungsgemäß spielen die Harmonie der Bausteine der HiFi-Kette,  Wechselwirkungen zwischen Lautsprechern und Verstärker, Kabeleinflüsse und sonstige klangmitwirkende Effekte ebenfalls eine große Rolle und, was nicht in unsere Übertragungskette hineinkommt (Qualität des Tonträgers), kann selbst der beste Lautsprecher nicht hörbar machen.

Aber was nutzt uns ein Lautsprecher mit einer tiefen Eigenresonanz von ca. 30 Hz und einer Güte von 0,5, wenn der tiefe straffe Baß von einer Raumresonanz aufgemulmt wird? Was nutzt ein bis zu den höchsten Tönen raumfüllender Öffnungswinkel, wenn erste dominante Reflexionen das Original der ersten Wellenfront und seine Ambiente überlagern und verwischen, den Haas Effekt überlisten. Diese beiden Beispiele sollen Hinweis auf eine Einflußnahme geben, die sich allem Anlagenraffinement entzieht und eine eigenständige akustische Größe wiederum in komplexer Wechselbeziehung mit dem Lautsprecher darstellt:

Der Hörraum.

Ähnlich wie die Akustik des Aufnahmeraums für die klangliche Qualität der Aufnahme maßgeblich mitverantwortlich ist, bestimmt die spezielle Akustik des Wiedergaberaumes das klangliche Ergebnis der Wiedergabe.
Zwar macht der Lautsprecher die Musik, aber  wie es gehört wird, hängt davon ab, was der Hörraum zuläßt oder daraus macht.

Die Akustik eines Raumes ist von der Geometrie, der Beschaffenheit seiner Wände und von der Einrichtung abhängig. Die akustischen Probleme kann man aufgliedern in
1) stehende Wellen
2) Nachhall
3) Erste dominante Reflexionen / einfach Echo im oberen Bereich
4) Flatterechos im Mittel- / Hochtonbereich
5) Pump- oder Rülpsechos im unteren Bereich
6) Wegsaugeffekte im unteren Bereich
7) Übertragungseffekte
 

Um unerwünschte Nebeneffekte zu vermeiden, sollte für die stehenden Wellen eine sehr sorgfältige Analyse vorgenommen werden und für den Nachhall bis ca. 6.000 Hz eine Intensitäts- und Zeitmessung.

Das beste wäre die Wigner Distribution oder die Fourieranalyse eines Pistolenschusses am Lautsprecherplatz dreidimensional aufgenommen am Hörplatz über Frequenz / Amplitude und Zeit. Hier ist im Spektogramm dann eindeutig ablesbar, auf welcher Frequenz die dominante Raumresonanz unter den tatsächlichen Bedingungen angeregt wird, und wo im wichtigen Bereich zwischen 400 und 6.000 Hz der Nachhall die optimale Zeit von 300 - 400 mSec übertrifft. Die Analyse am 2. Lautsprecherplatz erhärtet dann das Ergebnis. Schwieriger wird es, Raumresonanzen aus einem Amplitudenfrequenzgang abzulesen. Platzierungseinflüsse können die Resonanzen in der Amplitude verflachen, langsames Durchstimmen kann hier aber durch Hörkontrolle Aufschlüsse geben. Eine etwas langwierigere aber auch sehr genaue Methode ist die Zeitanalyse mit rosa Rauschen in Terzen. Das Zeitmaß ist der Abfall des Raumhalls auf - 60 dB. Das setzt voraus, daß das Meßsignal ca. 100 dB laut ist, da das Grundgeräusch unserer Umwelt auch in geschlossenen Räumen zwischen 30 und 40 dB beträgt.

Ein Meßsignal von 100 dB ist nicht nur unerträglich laut, sondern unter 100 Hz nicht immer zu realisieren, da Lautsprecher, die unter 100 Hz 100 dB Schalldruck erzeugen können, nicht vorausgesetzt werden können.

Hier hilft, daß die log. Abfallkurve über die dB Skala zeitlinear ist, d. h. wenn wir bei einem praktikablen Schalldruck von 80 dB den Hallabfall um 30 dB in der Zeit messen, so ist er in exakt der doppelten Zeit um 60 dB gefallen. Diese doppelte Zeit ist dann unser Nachhall.

Klangakustisch gilt dabei für Wohnräume: Ein Nachhall von ca. 200 mSec bei 400 - 6.000 Hz macht das Klangbild trocken und klar, läßt Lautsprecher und Aufnahmequalitäten sehr deutlich werden, manches klingt nackt, manches dünn. Ein Nachhall von ca. 300 - 400 mSec von 400 - 6.000 Hz verbindet alle Töne angenehmer. Im Breich unter 120 Hz darf der Nachhall etwas länger bis max. 1.200 mSec sein. Der Klang wird dann voller und im Baß auch schwärzer, ein noch längerer Nachhall macht ihn jedoch indifferent und mulmig. Wichtig ist nur, daß der Raum nicht auf einer Resonanz klingt, das macht den Baß eintönig und lästig.

Wenn die dominante Raumresonanz ermittelt ist, so ist festzustellen, auf welcher Raumachse sie entsteht, wahrscheinlich zwischen den Lautsprechern und der gegenüberliegenden Wand, d. h. angeregt von den Lautsprechern und sich aufbauend zwischen den beiden Wänden.

Wenn wir nun einen akustischen Lehrsatz, der da lautet: "man schallt von einem schallharten in einen bedämpften Raumteil" in diesem Fall beherzigen, so wäre an der den Lautsprechern gegenüberliegenden Wand der Resonanzabsorber anzubringen. Man nutzt damit die Lautsprecherwand als Strahlungsreflektor für 3 dB Schalldruckgewinn im Baß.

Der Resonanzabsorber sollte nun exakt auf die Resonanzfrequenz abgestimmt sein und seine Güte sollte ca. 0,5 betragen, um durch sein Eigenleben keinen Verschlimmbesserungseffekt zu bewirken. Die Effizienz des Absorbers sollte in der Amplitude mind. 6 dB betragen, in der Nachhallzeit mind. auf 1.200 mSec reduzieren.
Wenn die dominante Raumresonanz so eliminiert wurde, wirkt sich das auf alle harmonischen aus.

Sollte eine weitere eigenständige Resonanz existieren, geht man nochmals gleich vor: Analyse / Eliminierung der Dominante. Sollte diese Resonanz zwischen den Wänden rechts und links vom Lautsprecher entstehen, so ist sie durch eine Absorberkombination auf beiden Wänden zu eliminieren, um die Symmetrie des Raumes zu erhalten. Die Resonanz kann sich auch zwischen Fußboden und Decke bilden. Hier wäre der Absorber an der Decke anzubringen, Tische und Stühle können seine Wirkung unterstützen.

Der nächste Schritt konzentriert sich auf Punkt 3, die Eliminierung der ersten dominanten Reflexionen, deren Laufzeit unter 6 mSec liegt und deren Intensität gegenüber dem Original nicht einmal um 6 dB bedämpft wurde.

Diese Reflexionen verfälschen die erste Wellenfront, verwischen die stabile Ortung, lassen Schallquellen, vor allem Stimmen wandern, größer und kleiner werden, überdecken eine Tiefenstaffelung, machen das Klangbild vordergründig und hart.

So schafft man Abhilfe: Auf den Begrenzungswänden vor den Lautsprechern rechts und links, oben und unten wird die Fläche ermittelt, die vom Öffnungswinkel des Lautsprechers zwischen 30° und 60° beschallt wird und somit reflektiert. Auf diese Flächen werden Absorber gebracht, die im Bereich 150 - 10.000 Hz mindestens  6 dB (oder bis zu 12 dB) Reflexionsdämpfung erbringen. Das ist für den Bereich unter 500 Hz mit einem Breitbandabsorber nicht ganz einfach, Hohlraum oder Kombiabsorber sind notwendig.
Auf dem Fußboden könnte hier ein Teppich auf einem Lattenrost eine Absorberfunktion übernehmen, das erweist sich aber als wenig praktikabel, schließlich benötigt der Lautsprecher einen stabilen Standort.
Die Rückwand zwischen den Lautsprechern wäre jetzt ebenfalls mit o. a. Breitband-Absorbern über eine Fläche von ca. 60 % zu bedämpfen, vorzugsweise außerhalb der von beiden Lautsprechern in Höhe und Breite eingeschlossenen Fläche.

Der Zweck ist, Reflexionen, die bis zu 6 mSec dem Original anhängen, weitestgehend zu eliminieren, um einerseits das Original aufzuklaren und andererseits entweder der Ambiente in der Aufnahme Gehör zu verschaffen, oder die Akustik des Hörraumes lebendig und tragend zu erhalten.

Diese Maßnahmen beeinflussen natürlich auch den Gesamtnachhall des Raumes und evtl. wurde auch schon das Flatterecho eliminiert. Eine Kontrolle ist empfehlenswert.

Den Raum weiter zu neutralisieren oder besser aufzuklaren heißt, jetzt an den Reflexionsschnittpunkten in den Ecken mit runden Hohlraumabsorbern sogen. Resonanzfallen einzugreifen. Der Durchmesser der Resonanzfallen ist von der Raumgröße resp. dem Aufklarungsbedürfnis im Baßbereich abhängig.

Soll der Raum "klangtragender" gestaltet werden, sind in der Hörhälfte des Raumes die Seitenwände, aber vor allem Decke und Rückwände mit Reflektoren und Diffusoren zu bestücken, um die Energie des Halls über 6 mSec so lang wie möglich zu erhalten, so gut wie möglich zu verteilen und so gleichmäßig wie möglich abfallen zu lassen.

Wir haben hier einen hypothetischen Raum gewissermaßen zum Ideal gemacht. In der Praxis heißt das, aus den gegebenen Verhältnissen mit dem sparsamsten Einsatz der effizientesten Mittel das beste Ergebnis zu erzielen.
Hierzu sind neben den entsprechenden Meßmitteln auch eine gehörige Portion Erfahrung notwendig.

Flatterechos bilden sich zwischen harten parallelen Wänden. Sie können durch Mittel- / Hochfrequenzabsorber möglichst auf beiden seitlichen Flächen eliminiert werden, weil es wünschenswert ist, die akustische Symmetrie wiederherzustellen.

An den Hörraum durch Flure, Durchgänge, Treppen etc. angeschlossene weitere Räume können sehr unangenehme Effekte hervorrufen. In Resonanz gebracht können sie sowohl in Phase Überlagerungen durch Pumpresonanzen oder Rülpsechos im unteren Bereich hervorrufen, wie auch in Gegenphase ganze Klangereignisse wegsaugen. Hilfe erbringt hier nur ein Abschluß (schwerer Vorhang), der eine Resonanzbildung unterbindet. Ein anderer Effekt läßt z. B. den Baß im Hörraum ungehört, im Nebenraum aber alles überlagern. Hier tritt ein Übertragungsverlust ein, der durch akustisch unsachgemäße Zwischenwände, abgehängte Decken, Fenster, Türen usw. verursacht wird. Wirksame Hilfe kann nur durch akustisch wirksame Behandlung des Verursachers erfolgen.
 
 

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