Akustikrechner
Warum 3.000 €, wenn es auch für 150 € geht? track4 beschreibt die Schritte, die nötig sind, einen Aufnahmeraum mit Absorbern auszustatten.

Raummaße:

Material Fußbodens / Decke:

Material und Flächenanteil für Wände:

Keine Sorge, wenn die Wandfläche nicht mit den Raummaßen übereinstimmt.
Wenn Du auf "Berechnen" klickst, wird angezeigt, wieviele qm noch fehlen oder zuviel sind.

Wand 1 Material / Fläche
Wand 2 Material / Fläche
Wand 3 Material / Fläche
Wand 4 Material / Fläche

Hintergrundinformation zu Absorbern

Wer von Euch den track4 Akustikrechner benutzt hat um seinen Proberaum oder das darin frisch eingerichtete kleine Studio zu optimieren, der kommt an diesem Thema sicher nicht vorbei. Für viele Musiker sind Absorber noch ein Fremdwort. Dabei helfen sie mehr als jeder EQ, wenn die Raumakustik nicht so will wie der Tontechniker. Aber es ist Vorsicht geboten: Einige Firmen haben sich nämlich darauf spezialisiert, Absorber für ca. 3000,- EURO zu verkaufen, die man sich in einigen Stunden locker für 150,- EURO selber bauen könnte, ohne Handwerker zu sein. Man bekommt nämlich alle Materialien im Baumarkt und das sogar fertig zugeschnitten. Aber fangen wir einfach mal an. Ich werde im folgenden die Schritte beschreiben die nötig sind, einen Aufnahmeraum mit Absorbern ausstatten um seine Nachhallzeit sagen wir mal auf ca. eine halbe Sekunde zu bringen.

Wenn es mulmt und mumpelt...

Messung ist natürlich besser, aber nehmt nicht irgendeinen Analyser und irgendein Kondensatormikrofon und legt los, sondern leiht Euch ein Meßsystem aus. An der FU-Berlin (oder TU-Berlin?) kann man das z.B. für ca. 250,- EURO/Tag tun. Wem das zu teuer ist, nehme sich Zettel und Stift und tut folgendes:
Eigenfrequenzen errechnen sich ganz leicht mit der Formel:

f = n * [ c / (2 * d) ]

Diese Formel findet z.B. auch im "Akustikrechner" Anwendung. Die Variablen haben folgende Bedeutung:
d ist die Länge einer Wand (also Länge, Breite oder Höhe),
n ist die Obertonreihe.
c ist die Schallgeschwindigkeit (344m/s bei 20 Grad Celsius.)
Für einen Raum mit den Maßen 6x5x3 ergibt sich daraus folgende Tabelle:

1 2 3 4 5 6 7 8
35 69 104 138 172 207 241 276
43 86 129 172 215 258 301 344
58 115 172 230 287 344 402 459

Diese Frequenzen sind die, auf denen man später nach stehenden Wellen schauen sollte. Wenn 2 ermittelte Frequenzen dicht beieinander liegen oder noch schlimmer aufeinander, kann man sogar sicher sein, daß es hier Probleme geben wird. In der Regel reicht es, sich diese beiden Fälle zu notieren. Später brauchen wir sie noch.
Jetzt ermitteln wir die Hallzeiten des Raumes bei verschiedenen Frequenzen. Dazu benutzen wir auch hier eine Formel und zwar die Sabinesche Nachhallformel. Sie lautet:

t = 0,163 * [ V / (A * alpha )]

t ist die Nachhallzeit,A ist der äquivalente Flächenanteil (für den der alpha gilt) und alpha ist der Absorbtionskoeffizient (wieviel absorbiert wird). Dazu müßt ihr Euch eine Tabelle besorgen (In der Tabelle steht dann das Material, sucht Euch euere Materialien aus und die Koeffizienten für verschiedene Frequenzen. Man muß die Zeile (A * alpha) halt umstellen, weil Ihr garantiert nicht Wände, Decke und Fußboden aus demselben Material habt. Sie wird in etwa (A1 * alpha1 + A2 * alpha2 + A2 * alpha2 + ...) lauten. Wenn Ihr diese Werte nun in die Formel einsetzt, bekommt Ihr eine Tabelle mit unterschiedlichen Nachhallzeiten für unterschiedliche Frequenzen. Keinen Schreck kriegen, 8 Sekunden Nachhall bei 100 Hz sind echt normal. Wirklich, leider. (Darum sind im guten Aufnahmeraum auch keine Decken, Unterwäsche o.ä. in der Bassdrum nötig!)
Ich mach jetzt aber nicht nochmal solch eine Tabelle. Das Prinzip müßte klar sein. Daraus kann man auch ableiten, daß es bestimmte Raumproportionen gibt, die besonders günstige akustische Bedingungen bieten. Falls Interesse daran besteht, email an mich ich habe dazu eine schöne Grafik.
Also wissen wir jetzt langsam die Frequenzen, an denen es Probleme gibt. Untere Mitten und vor allem Bässe.

Ausbau des Raums

Nein Leute,wir machen ihn nicht tot !!! Wir machen ihn aber flexibel, daß heißt wir bauen auch ein paar Stellen ein, an denen er ziemlich tot ist, zum Beispiel die Decke über dem Drumpodest, dann können wir mit den Overheads schön hoch. Unser Ziel ist eine halbe Sekunde Nachhall in allen Frequenzen, da haben wir uns viel vorgenommen.
Wenn Ihr eine Tabelle mit den Nachhallzeiten gemacht habt, dürfte klar geworden sein, daß Höhen kein Problem sind, was soviel heißt wie Musik- Produktiv -Noppenschaum fällt aus... Im Gegenteil, wir machen am Besten den Fußboden aus Laminat (oder aus Parkett - das kann aber knarren). Es gibt viele Absorbertypen, davon werde ich einige vorstellen und erklären, wie man sie baut. Ich kann mir vorstellen, daß das jetzt sehr trocken wird, Ich hab dazu leider keine Grafiken parat. Aber es sind wirklich meist nur viereckige Kisten, und wenn jemand das genauer wissen will, email an mich, OK?

Plattenschwinger

Der wohl am meisten verbreitetste Absorber überhaupt. Eignet sich für Bässe und untere Mitten und ist kinderleicht zu berechnen, zu bauen und am billigsten. Außerdem kann er ziemlich dekorativ sein, wenn man ihn geschickt baut. Er funktioniert nach dem Feder-Masse Prinzip, das soll uns jetzt aber egal sein. Wir wollen das Ding bauen.
Das Ding ist nichts weiter als ein Kasten aus MdF (Mitteldicke Faserplatte, hat jeder Baumarkt zu Spottpreisen, am besten 16 mm). Die Vorderseite ist eine Sperrholzplatte, die als Membran fungiert (ich habe gehört, daß Leute Folie als Membran verwenden-> laßt Euch nicht verarschen, je leichter die Membran, desto höher die Resonanzfrequenz, also die Frequenz, die absorbiert wird. Nehmt Sperrholz, am besten 4 mm .) Innen ist ein 4 cm dicke Mineralwolleschicht, die als Strömungswiderstand fungiert. Die Dichte der Mineralwolle sollte zw. 30-50 kg/Kubikmeter betragen, auch Baumarktstandart. Der Kasten aus MdF sollte gut verleimt werden.
So kommen wir mal dazu, wie man die Maße ausrechnet. Dazu müssen wir die Frequenz wissen, die wir absorbieren wollen. Das muß nämlich die Resonanzfrequenz des Absorbers werden. Die Maße errechnen wir dann so:

f = 510 * [ 1 / (m` * dl)]

f ist die Resonanzfrequenz, m` ist die flächenbezogene Masse in kg/qm (4 mm Sperrholz hat 2,4 kg/qm) , dl ist die Tiefe des Kastens
Dabei gilt: 340 / f > dl < 2800 / f.
Soweit so gut. Beispiel: Wir wollen 95 Hz absorbieren, dann ist die Tiefe unseres Kastens 12 cm. Zu beachten ist, daß er mindestens 1/2 m breit in jeder Richtung ist.
Also bauen wir uns einen Kasten 1m x 0,5m x 12cm, verleimen das Ganze gut, machen innen auf der Rückseite eine 4 cm dicke Mineralwolleschicht mit Schnur fest, passen aber auf wie ein Schießhund, daß sie die Membran nicht berührt. Dann leimen wir vorn die Membran in Form unserer 4mm Sperrholzplatte drauf und fertig.

Breitbandabsorber

Wir nehmen einen fertigen Plattenschwinger,machen vorn nochmal einen 12cm MdF-Rahmen drauf, befestigen wie im Plattenschwinger 4cm Mineralwolle innen und machen aber vorn keine Sperrholzplatte wie beim Plattenschwinger, sondern einfach Stoffbespannung rauf. Das Ding absorbiert ab der Resonanzfrequenz des Plattenschwingers herauf alles. Sehr effektiv, leider etwa doppelt so dick wie ein Plattenschwinger. Aber billig!

Helmholtzresonator

Er ist kinderleicht zu bauen, leider nicht ganz so einfach zu berechnen. Aber die Formel ist einfach nur lang, nicht schwer. Er ist, grob gesagt, eine Kiste mit einem Rohr. Eine einfache Flasche ist auch schon ein Helmholtzresonator. Er dient zur Absorbtion von Bässen, braucht aber etwas Platz. Dafür kann man sich hiermit den im Frequenzspektrum wirklich tief angesiedelten Problemen widmen. Die Resonanzfrequenz richtet sich nach dem Volumen und dem Radius und der Länge des Rohres.
Ich schreibe die Formel zwar hin, erkläre sie auch, aber ich halte es für besser, gleich ein paar Maße für übliche Frequenzen hinzuschreiben. Hier die Formel:

f = [3400 / (2 * Pi)] * Wurzel [SR / 10 * V * (RL + 2Deltal)]

f ist wieder die Resonanzfrequenz,
Pi ist die Zahl Pi also 3,14...blablabla
SR ist die Mündungsfläche des Rohres, also SR = Pi * r²
r ist folglich Radius des Rohres in cm
RL ist die Rohrlänge in cm
2Deltal ist die Mündungskorrektur, die immer 1,6 * r beträgt.

Wie ihr schon seht, interessiert uns beim Helmholzresonator nur das Volumen, d.h. wir bauen ihn am besten dreieckig und stellen ihn in die Ecke. Warum, dazu kommen wir später noch. Aber hier erst mal wie versprochen, die Tabelle:

Rohrlänge=2cm (Also kein extra Rohr sondern einfach eine 20 mm MdF-Platte vorn rauf und Loch reingebohrt), Rohrdurchmesser=5cm

f in Hz Volumen Länge in cm Breite in cm Höhe in cm
31,5 100.000 46,41 46,41 46,41
63 25.000 29,24 29,24 29,24
125 6.300 18,46 18,46 18,46
250 1.600 11.69 11.69 11.69

MdF ist übrigens auch hier das übliche Baumaterial. Da hier auch ein Strömungswiderstand benötigt wird, füllen wir entweder das komplette Rohr oder den Korpus zu ca. 1/4 voll Mineralwolle. Fertig. Ich sollte vielleicht noch erwähnen, wenn man mehrere Helmholtzresonatoren übereinander stapelt, kann man die Zwischenwände weglassen. Sehr praktisch in Ecken, da hier nur das Volumen interessant ist, kann man Helmholtzresonatoren natürlich auch dreieckig bauen. Da in den Ecken der Druckstau am höchsten ist, erzielt man damit auch die beste Wirkung.

Schlitzplattenschwinger

Mittenabsorber, einfach zu bauen, billig. Ich habe dazu keine Formel parat, diese Dinger arbeiten aber so breitbandig, daß eine Tabelle reicht. Im Grunde bauen wir einen Plattenschwinger, befestigen aber an der Vorderseite statt einer Membran 10 cm breite Latten in einem Abstand von 1 cm. Diese Maße sind auf keinen Fall zwingend erforderlich, aber meine folgende Tabelle bezieht sich darauf. Hier entscheidet die Tiefe wie beim Plattenschwinger über den Frequenzbereich, in dem der Schlitzplattenschwinger arbeiten soll, was man an den folgenden Alpha-Werten gut erkennt:

Tiefe in cm 125Hz 250Hz 500Hz 1kHz 2kHz 4kHz
50mm 0,18 0,44 0,75 0,23 0,10 0,2
105mm 0,25 0,82 0,37 0,10 0,10 0,2

Einfach diese Werte in die oben erklärte Sabinesche Nachhallformel eingeben und die Nachhallzeiten ausrechnen.

Noch ein paar Worte...

Fangt um Himmels willen jetzt nicht damit an, den ganzen Raum mit Absorbern vollzustopfen und beschwert Euch dann über Flatterechos, die immer noch nicht weg sind. Der sinnvollere Weg besteht darin, vielleich zuerst mal eine Wand irgendwie unsymmetrisch anzuschrägen. Vielleicht sollte man Teile der Decke mit Fibral-Deckenplatten o.ä. (gibts bei der Firma Rockfon, Mühlheimer Str.16, 46049 Oberhausen, Tel.0208-208535) verkleiden, die sehen gut aus und sind Breitbandabsorber für ca. 15,- EURO/qm. Die schicken auch gern eine Tabelle mit Alpha-Werten ihrer Produkte zu. Dann kommt die Frage, wohin mit den Bassabsorbern. Nun, an jeder Wand haben wir einen Druckstau. Der äußert sich in einer Bassanhebung an Wänden und besonders in Ecken. Daher ist es effektiver, die Bassabsorber hier anzubringen. Ich würde unterschiedliche Absorber an unterschiedlichen Stellen anbringen, zum Beispiel eine Wandstelle mit Schlitzplattenschwingern, eine mit Breitbandabsorbern usw.

Copyright: Januar 2000. Stand: Oktober 2003. Autor: Sirko Zidlewitz

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