Raummoden: Grundlagen und Messung mit Akulap

Grundlagen

In geschlossenen Räumen kommt es durch die Geometrie zu besonderen Resonanzerscheinungen, den Raummoden.
Bei bestimmten Frequenzen bilden sich stehende Wellen aus, der Raum „dröhnt“.
Dieser Effekt ist besonders ausgeprägt, wenn Wände und Decken jeweils parallel zu einander sind. Die Raummoden sind um so tiefrequenter, je größer der Raum ist. Ein Raum hat eine
Grundfrequenz, die tiefste Raummode. Dies ist die tiefste Frequenz bei der sich noch stehende Wellen ausbreiten können. Im allgemeinen wird diese Grundfrequenz durch die längste Achse
im Raum bestimmt. Zu höheren Frequenzen hin, sind immer mehr Resonanzfrequenzen möglich. Die Moden verdichten sich mit zunehmender Frequenz. Die höheren Moden sind deutlich bedämpfter und treten akustisch nicht so stark in den Vordergrund.
Daher sind Raummoden hauptsächlich in kleineren Räumen problematisch, wo die Grundfrequenz im Hörbereich liegt. Bei großen Räumen liegt die Grundfrequenz schon unterhalb des Hörbereichs, so das nur höhere Moden von akustischer Bedeutung sind.

Welche Probleme treten auf?

Raumoden können die Musikwiedergabe erheblich beeinträchtigen. Deshalb sind Subwoofer in Heimkinossystemen häufig problematisch und klingen nicht zufriedenstellend. Tieffrequenter Verkehrslärm kann sich in solchen Räumen mit ausgeprägten Moden besonders gut entfalten. In Schulungsräumen können Raummoden die Sprachverständlichkeit erheblich beeinträchtigen. Dieses Problem wird dadurch verschärft, da selbst akustisch „sanierte“ Räume ein hohes Absorptionsverhalten oberhalb von 300Hz haben, da poröse Absorber großzügig verbaut wurden.

Die Raummoden werden dadurch jedoch nicht beeinflusst und treten in dem ansonsten bedämpften Umfeld besonders störend in Erscheinung.

Wie können Raummoden verringert werden?

Die wirkungsvollste Maßnahme ist eine veränderte Geometrie des Raumes. Dies ist bei Sanierungsmassnahmen jedoch schwer umzusetzen. Möbel können hier jedoch auch helfen. Bei elektronischer Musikwiedergabe durch Lautsprecher können die Raummoden als Anregungssignal durch Signalprozessoren rausgefiltert werden.

Spezielle Tiefenabsorber (Helmholtz-Resonatoren) können die Raummoden deutlich verringern. Da sowohl die Raummoden als auch die Helmholtz-Resonatoren schmalbandig sind, müssen beide exakt aufeinander eingemessen und abgestimmt werden.
Die Resonanzeigenschaften durch die Raummoden sind in den Ecken des Raumes besonders ausgeprägt. Typischerweise werden diese Absorber in den Ecken platziert, da dort am meisten Schallenergie vorhanden ist.

Wie können Raummoden gemessen werden?

Raummoden können am einfachsten aus der Raumimpulsantwort bestimmt werden. Moderne Messsysteme wie Akulap können die Raumimpulsantwort auch bei tiefen Frequenzen durch
die Chirp-Methode zuverlässig ermitteln.

Meßsysteme, die nur mit der Rauschmethode arbeiten, um die Nachhallzeit zu messen sind ungeeignet.

Diese Systeme (in der Regel Handschallpegelmesser) messen nur die Nachhallzeit in Terzen.

Grundvoraussetzung ist jedoch die Messung der Raumimpulsantwort.

Üblicherweise verwendet man das Spektrogramm oder die Wasserfall-Darstellung.

Über welche Funktionen verfügt dieses Akulap Modul für Raummoden?

• Darstellung als Spektrogramm oder Wasserfall
• Analyse von Raumimpulsantworten aus .wav Dateien
• Spezieller Assistent zur Messung von tieffrequenten Raummoden mit Chirp
• Grafische Auswahl des Analyse Bereichs