Hollywood-Acoustics...building a bridge to your heart.

Hollywood-Acoustics

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Raumakustik Grundlagen

An dieser Stelle möchten wir Ihnen die wichtigsten Aspekte der Raumakustik kompakt aufzeigen, damit Sie sowohl deren Komplexität als auch Optimierungsnotwendigkeit nachvollziehen können. Dabei es uns eine einfache Verständlichkeit besonders wichtig, um die komplexe Thematik in ihren Kernaussagen abzubilden. Außerdem möchten wir praxisbezogen vorgehen und dabei auch auf typische Situationen im Heimkino-Alltag eingehen. 

  • Schallabstrahlung

    Tiefe Frequenzen geben Lautsprecher den Schall kugelförmig in das Heimkino, während hohe Frequenzen gerichtet abgegeben werden. Diesen Effekt sehen Sie als Animation im rechts verlinkten Video. 

    Die Frequenz, ab der die Änderung der Richtcharakteristik fließend einsetzt, nennt sich Bafflestep und ist abhängig von der Schallwandbreite.

    Generell lässt sich festhalten, dass Lautsprecher mit einer breiten Schallwand einen niedrigeren Bafflestep aufweisen, während schlanke Lautsprecher hingegen bis in den Hochmitteltonbereich dementsprechend breiter abstrahlen. 

    Ein anderes Extrem sind InWall-Lautsprecher, deren flächenbündiger Wandeinbau eine quasi unendlich breite Schallwand darstellt und somit selbst bei tiefen Frequenzen keine kugelförmige Abstrahlung besitzt.

    Lautsprecherentwickler kennen den Effekt des Bafflestebs und stimmen diese für bestimmte psychoakustische Effekte bzw. Aufstellungsvarianten ab. Deswegen ist es beim Lautsprecherkauf sehr wichtig, einen für den Raum passenden, Schallwandler auszusuchen und nicht "blind" nach Bestenlisten.

  • Raumeinwirkungen

    Das akustische Ideal wäre eine sogenannte Freifeldwiedergabe. Hierbei trifft jede ausgegebene Schallwelle nur einmal auf unser Ohr (Bodenreflektionen ausgenommen).

    Dieses Prinzip haben wir in der rechts verlinkten Animation visualisiert und nennt sich Direktschall.

    Innerhalb von Räumen gestaltet sich die Situation ungleich schwieriger, da uns hier zwei verschiedene Arten von Schall begegnen

    • Direktschall. Dieser liefert unserem Gehör den primären Informationsgehalt hinsichtlich Klangfarbe und Ortung (siehe oben.).
    • indirekter Schall. Trifft nach dem Direktschall ein und bewirkt durch die Reflexionen eine Veränderung der tonalen Balance.

    Durch die Raumbegrenzungen in Form von Wänden oder Fenstern, wird der Schall innerhalb des Raumes wieder zurückgeworfen.

    Dieser Ping-Pong Effekt dauert so lange an, bis die Schallwellen Ihre Energie im Raum abgebaut haben.

    Sind keine absorbierenden Materalien vorhanden, dauert dieser Effekt an, bis sich die Schallwellen durch die Luftreibung abgebaut haben.

    Bei sehr tiefen Frequenzen kann es jedoch bis zu 2 Sekunden dauern, so dass unser Ohr über 100 Reflektionen ein und derselben Frequenzen hören muss, eher die ursprüngliche Schallwelle abgeklungen ist.

  • Raummoden

    Wenn die Wellenlänge eines Bassimpulses exakt der vollen oder halben Dimension des Wiedergaberaumes entspricht, bilden sich sogenannten Raummoden.

    Deren Schallwellen legen sich beim Hin und Herbewegen so übereinander, dass an den halben, viertel und vollen Längen Überlagerungen und Auslöschungen stattfinden.

    Solche Effekte sind negativ für die Klangqualität. Überlagerungen nehmen wir als Bassdröhnen war, welches schnell auch andere Bassfrequenzen übertont und somit zu einer indifferenten, unpräzisen und aufgedickten Basswiedergab führt.

    Auslöschungen stellen Heimkinoliebhaber ebenfalls vor Probleme, da bei den entsprechenden Frequenzen schlichtweg kein Bass hörbar ist - was auch durch Frequenzanhebungen per Equalizer nicht auszugleichen ist.

    Um Raummodeneffekte zu minimieren, haben wir unsere Transformer-Bafflewall entwickelt, die zusammen mit einem Yellowstone DSP-Subwoofer System für eine dröhnfreie Wiedergabe sorgt.

  • Reflektionen

    Indirekter Schall ist nicht komplett unerwünscht, denn unsere Sinneswahrnehmung braucht die Differenz aus Direkt- und Diffusschall, um die Entfernung zum Schallereignis herausfiltern zu können.  

    Da jedoch der Lautstärkepegel des Direktschalls im Quadrat zum Sitzabstand abnimmt, kommt man besonders bei vielen größeren Heimkinos schnell an einen Punkt mit einem ungünstigen Verhältnis aus Direkt- und Diffusschall.

    An diesem Punkt setzt die Wissenschaft bzw. die Kunst der Raumakustik und deren Abstimmung ein, da es verschiedene Möglichkeiten und Konzepte einer entsprechenden Schallarchitektur gibt.

    Eine geläufe Variante stellt die Verwendung von Diffusoren dar, deren Oberfläche darauf ausgelegt ist, eintreffende Schallwand breitflächig zu zerstreuen, wodurch sich ein räumliches, lebendiges Klangbild ergibt.

    Diffusoren gibt es in verschiedenen Ausführungen, abgestimmt auf unterschiedliche Frequenzen, Intesitäten und Sitzabstände.

Typische Fehler

Besonders kritisch wird es dann, wenn Seitenwände mit Teppichboden versehen sind. Diese reflektieren Diffusschall ungleichmäßig. Die Folge: Verlust von Frische und Klarheit im Klangbild, sowie eine aufgedickte/unpräzise Bass- und Sprachwiedergabe.

Besonders die sogenannten ersten (oftmals auch als early / frühe) Reflektionen sind außerdem generell als kritisch zu betrachten, da jene Reflektionen oftmals so zeitnah mit dem Direktschall am Sitzplatz eintreffen (innerhalb der ersten 50 Millisekunden), dass unser Gehirn diese Reflektionen nicht als solche erkennt und dem Direktschall -und somit der primären Analyse der Klangfarben- zuordnet.

Dieser Umstand ist umso kritischer, wenn die hinteren Lautsprecher verhältnismäßig nah am Sitzplatz positioniert sind. Hier erreichen dann wesentlich mehr direkte als indirekte Schallanteile den Zuschauer, was sich gegenüber den wesentlich weiter entfernten Frontlautsprechern in stark abweichenden Klangfarben äußert. Eine homogene gleichmäßige Surroundwiedergabe ist dann nicht mehr möglich.

 

 

  • Nachhallzeit RT60

    Während der Direktschall direkt beim Abschalten der Quelle verstummt, durchlaufen die indirekten Schallanteile noch einige Zeit nach, bis sich die Reflektionen am Material oder der Luft "tot gelaufen" haben.

    Diese Zeitspanne wird als Nachhallzeit bezeichnet. Besonders geläufig für Heimkino-Systeme ist dabei die RT60 Messung. Diese drückt aus, wie lange die Schallanteile im Raum unterwegs sind, bis 60db Schallenergie abgebaut sind.

    Je schneller Dies erfolgt, desto weniger Echo weist ein Raum auf - und dementsprechend mehr Direktschall darf der Zuschauer genießen.

    In Bezug auf die Nachhallzeit ist jedoch eine extrem wichtige Differenzierung zu treffen: der Nachhall sollte unbedingt so gleichmäßig wie möglich verlaufen. Der Fachmann redet diesbezüglich von einem "linearen Abklingverhalten".

  • Der lineare Nachhall

    Dieser Begriff ist für die Akustik eines Heimkinos von besonderer Bedeutung. Damit wird ausgedrückt, dass die Nachhallzeiten (oder anders ausgedrückt: die Bedämpfung des Raumes) gleichmäßig über den kompletten Frequenzbereich erfolgt.

    Was sich einfach anhört, entpuppt sich in der Praxis als große Herausforderung, da niedrige Frequenzen mit Ihren großen Wellenlängen wesentlich schwieriger zu "bremsen" sind, als hochfrequente Schallanteile.

    Ein Negativbeispiel sind viele Heimkinos, in denen Molton Vorhänge großflächig zu, Einsatz kommen. Reflektionen von Frequenzen ab ca. 2 Khz werden dann fast komplett absorbiert, während bei 150-250 Hertz fast nichts (unter 6%) "geschluckt" wird.

    Die Folge: in solchen Räumen stellt sich "muffiger", dunkler Klang ein, dem die Luftigkeit und Durchhörbarkeit fehlt, während Bässe und Stimmen zu dick und unsauber erklingen.