Dschitz
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Hallo allerseits,
will mich auch mal an eurer Diskussion beteiligen, vielleicht kann ich ja helfen.
Zunächst zur Begriffsdefinition:
Mit SchallDÄMMUNG hat die Raumakustik nichts zu tun, unter Dämmung versteht man, dass der [g=107]Schall[/g] nicht von A nach B gelangt, Dämmung ist also die Funktion, die eine Wohnungstrennwand erfüllt.
Hier geht es vielmehr um Absorption von Schallenergie, auch DÄMPFUNG genannt, diese ist wichtig, um die Raumakustik im Raum selbst zu verbessern. Die Schallenergie wird also durch irgendeinen mechanischen Vorgang in Wärmeenergie umgewandelt und so vernichtet.
Man unterscheidet drei Gruppen von Absorbern:
1. poröse und faserige Absorber
Erstere sind absorbierende Schäume, die zweite Gruppe bilden alle Arten von Fasern (Mineralfaser, Glasfaser, Wolle, Textilien, Flachs, etc.)
Schallenergie wird hier vernichtet, indem die Luftteilchen in dem Material hin und her schwingen und durch Reibung und winzigste Wirbel abgebremst, die Schallwelle also bedämpft wird.
Heutzutage gibt es Mineralfaser, deren eingeatmete Mini-Faserbruchstücke sich anscheinend in der Lunge auflösen und keinen Krebs mehr verursachen. Wer dem nicht traut (ich tu’s nicht) nimmt Naturfasern wie Flachs und Wolle, die wirken fast genau so gut. Vorsicht allerdings bei Außenwänden!!! Das Zeug ist auch hervorragend wärmedämmend, und wer sich das zeug 10cm dick von innen an eine Außenwand packt, kann nächsten Winter literweise Kondenswasser aus seinem Absorber laufen sehen!!! Also: Dickere Absorber gehören nur an Innenwände, für Außenwände gibt’s andere Konstruktionen.
Zu Textilien: Vorhänge vor den Fenstern sind oft auch ein wenig absorbierend wenn sie ein bisschen gerefft fallen, also nicht glatt dahängen. Oder natürlich man kauft sich speziell akustisch wirksame Gewebe, wer wirklich viel Geld übrig hat kann sich da austoben und durchaus gute Effekte erzielen.
Günstigen Schaum aus Überproduktion gibt’s zur Zeit hier: http://www.schalltechnik-mm.de/
2. Platten-Resonatoren
Hier wird Energie durch Verformung vernichtet. Eine Platte (z.B. Spanplatte, Gipskartonplatte), die auf ein Holzständerwerk aufgeschraubt wird und so mehr oder weniger frei schwingen kann, wird durch auftreffende Schallwellen zu Biegeschwingungen angeregt. Sie besitzt bestimmte Resonanzfrequenzen (abhängig vom Material, Montage und anderen Randbedingungen), bei denen sie sich leicht zum "Mitschwingen" (lat: resonare) anregen lässt, sie schwingt also "in Resonanz". Durch die Biegung wird Verformungsenergie in Wärme umgewandelt, und die Platte entzieht der auftreffenden Schallwelle Energie.
3. Helmholtz-Resonator
Beim Helmholtz-Resonator schwingt eine Luftmasse auf einem Luftpolster. Bekanntestes Beispiel ist die gute alte Bierflasche, wenn man da drüberbläst, vernimmt man einen Ton. Trinkt man dann ein paar Schluck Bier und wiederholt das ganze, ist die [g=349]Frequenz[/g] des Tons schon etwas niedriger. Der Resonator schwingt also bei einer ganz bestimmten [g=349]Frequenz[/g].
Der Effekt ist folgender: Die im Flaschenhals befindliche Luftmasse schwingt im Flaschenhals hin und her und vernichtet Schallenergie durch Reibung an den Oberflächen. Es bildet sich also ein schwingendes Feder-Masse-System, wobei das Resonator-Volumen, also in unserem Fall die im Bauch der Bierflasche vorhandene Luft, als Feder fungiert, auf der die Luftmasse im Flaschenhals hin und her schwingt. Die Resonanzfrequenz ist um so niedriger, je schwerer die schwingende Luftmasse ist (also je länger und breiter der „Flaschenhals“ ist) und je größer das Resonator-Volumen ist. Der Resonator kann jede beliebige Form annehmen, hauptsache man hat ein absolut dicht abgeschlossenes Resonatorvolumen und eine Öffnung. Die Abstimmung des ganzen auf eine bestimmte [g=349]Frequenz[/g] ist dank kleiner selbstgeschriebener Progrämmchen kein Hexenwerk, allerdings sollte eine Regel vorweg beachtet werden: Die Wirksamkeit des Resonators hängt von seinem Volumen ab, und je tiefer die Abstimmfrequenz, desto mehr Volumen ist nötig. Wer einen Helmholtz-Resonator baut, um eine sog. Raummode im Studio zu bekämpfen, hat es je nach Abmessungen des Raums mit sehr tiefen Frequenzen zu tun, um diese Frequenzen wirksam mit einem Helmholtz-Resonator zu bekämpfen, muss das Volumen des Resonators schon einige Hundert Liter, eventuell mehr als einen Kubikmeter betragen. Wer den Platz hat, sich so eine Kiste ins Zimmer zu stellen, der ist damit gut bedient, die Raummode gehört definitiv der Vergangenheit an. Allerdings ist ein ähnlicher Effekt auch mit normalen Plattenabsorbern (siehe 2.) zu erreichen, die liegen einfach flach auf der Wand und nehmen somit deutlich weniger Platz weg. Helmholtz-Resonatoren kommen eigentlich nur dort zum Einsatz, wo man verwinkelte Hohlräume akustisch nutzbar machen will. Also praktisch fast nie.
Ein Helmholtz-Reso ist eine sehr schmalbandige Sache, die Bandbreite der Absorption kann ein wenig erhöht werden, indem man den Resonator-Hals oder das Volumen leicht bedämpft (mit Absorbern, siehe 1.)
3. perforierte Absorber
Diese Nutzen einen recht ähnlichen Effekt wie der Helmholtz-Resonator unter 3., allerdings gibt’s hier viele ganz kleine Löcher, in denen ganz kleine Luftmassen auf ganz kleinen Luftvolumina schwingen. Das erhöht die Bandbreite der Absorption um Längen und gibt die Möglichkeit, einen sonst voluminösen Helmholtz-Resonator auf eine Fläche zu verteilen. Die Bandbreite und Wirksamkeit des perforierten Absorbers erhöht sich noch beträchtlich, packt man direkt hinter die Löcher einen Absorber (siehe 1.).
Grundregeln für hohe Absorption
Viel ist zu lesen davon, dass man mit dem guten alten Noppen- oder Pyramidenschaum Frequenzen ab 2000 Hz bedämpfen kann. Man liest auch, dass für tiefere Frequenzen dickere Schäume nötig sind.
Die Wahrheit ist, dass für die Bedämpfung mittlerer und tiefer Frequenzen weniger die Dicke des Schaums entscheidend ist, sondern wie weit dieser vor einer Wand angebracht ist.
Idealisiert betrachtet man eine Schallwelle, die auf eine Wand trifft, reflektiert wird und sich dann „mit sich selbst“ überlagert. Es entsteht eine sog. stehende Welle, bei der die maximale Teilchenbewegung bei ¼ der Wellenlänge stattfindet. Die Wellenlänge L berechnet sich zu L=c/f , wobei c die Schallgeschwindigkeit in Luft ist (nahezu konstant bei 340 m/s), und f die [g=349]Frequenz[/g] der Schallwelle. Eine Schallwelle mit der [g=349]Frequenz[/g] 100 Hz hat demnach eine Wellenlänge von 3,4 Metern. Ein Viertel dieser Wellenlänge, also 0,85 Meter, entspricht in diesem Fall dem Abstand von der Wand, bei dem die größte Teilchenbewegung stattfindet, und möchte man diese [g=349]Frequenz[/g] bedämpfen, müsste man eine Absorbermatte mit (im Idealfall) 0,85 Metern Abstand zur Wand anbringen, oder zumindest diesem Abstand einigermaßen nahe zu kommen. Man bemerke also: Es ist sehr wohl möglich, auch tiefe Frequenzen mit einem dünnen 5cm-Noppenschaum zu bedämpfen, wenn er nur den richtigen Abstand zu Wand hat. Breitbandiger wird die Absorption natürlich, wenn man einen dickeren Absorber verwendet. Breitbandiger als hier dargestellt ist so eine Konstruktion aber auch automatisch, weil Schallwellen nicht schön brav senkrecht in den Absorber einfallen, sondern aus allen Richtungen kommen und bei schrägem Einfall demnach längere Strecken im Absorber zurücklegen, also auch stärker bedämpft werden.
Besonders wirksam sind Absorber übrigens in Raumkanten und Ecken.
In den wenigsten Fällen wird man die Möglichkeit haben, ganze Wände mit einer 40cm dicken Absorberkonstruktion zu verkleiden, wie das in professionellen Studios der Fall ist. Rein aus Platz- und Kostengründen sollte man bei Problemen mit tiefen Frequenzen auf Plattenresonatoren oder Mischkonstruktionen wie Verbundplattenresonatoren ausweichen.
Wer die Akustik seines Aufnahmeraumes flexibel halten will kann sich auch mit transportablen Absorbern aushelfen, ein paar großflächige Absorbermatten, bei Bedarf schnell im Raum angebracht, bringen die gewünschte „knochentrockene“ und völlig hallfreie Studioakustik, und verschwinden danach wieder auf dem Dachboden. Am wirksamsten wären dabei frei im Raum hängende Absorber, teils senkrecht von der Decke hängend, teils an mehreren Punkten aufgehängt und bauchig durchhängend. Breitbandiger geht’s nimmer, da hat auch keine noch so tiefe Raumresonanz eine Chance.
Der Vollständigkeit halber: Diffusoren
Manch einer möchte in seinem Aufnahmeraum nicht total totgedämpfte Raumakustik haben, sondern will den Sound klingen lassen, ohne dass störende Raummoden auftreten, also zum Beispiel in einem Band-Probenraum. Hier ist das Ziel, ein diffuses Schallfeld herzustellen, d.h. man möchte nicht, dass eine Schallwelle, die auf eine Wand trifft, geometrisch reflektiert wird (Einfallswinkel = Ausfallswinkel), sondern dass sie möglichst in alle Raumrichtungen „gestreut“ wird. Dies erreicht man durch zerklüftete Raumoberflächen, wie sie z.B. die altbekannten Eierkartons aufweisen. Allerdings kommt hier wieder die Wellenlänge des Schalls ins Spiel. Eine Schallwelle wird an einer Wand nur diffus reflektiert, wenn die Konturen auf der Oberfläche ungefähr so groß sind wie die Wellenlänge der Schallwelle. Die Höcker eines Eierkartons (also die Konturen) haben ungefähr eine Tiefe und einen Abstand zueinander von 4cm, dieses als Wellenlänge entspricht einer [g=349]Frequenz[/g] von ca. 8500 Hz. Mit Eierkartons erreicht man also eine hervorragende Diffusität bei hohen Frequenzen, also im Bereich ab ca. 5000 Hz. Darunter müssen die Konturen auf der Wand schon größer sein, um als Diffusor zu wirken.
Der ideale Diffusor ist der sog. Schröder-Diffusor, benannt nach seinem Erfinder. Dieser hat herausgefunden, welche Abfolge von zerküfteten Flächen eine ideale Diffusität erzielt. Das sieht dann aus wie eine zufällig zusammengewürfelte Fläche, hat aber System und ist genaustens berechnet.
Zur besseren Vorstellung: http://www.wvier.de/diffusoren.htm
So, fertig der Roman, freue mich auf eure Kommentare und freue mich auch, wenn ich euch in Zukunft weiterhelfen kann.
the Dschitz
will mich auch mal an eurer Diskussion beteiligen, vielleicht kann ich ja helfen.
Zunächst zur Begriffsdefinition:
Mit SchallDÄMMUNG hat die Raumakustik nichts zu tun, unter Dämmung versteht man, dass der [g=107]Schall[/g] nicht von A nach B gelangt, Dämmung ist also die Funktion, die eine Wohnungstrennwand erfüllt.
Hier geht es vielmehr um Absorption von Schallenergie, auch DÄMPFUNG genannt, diese ist wichtig, um die Raumakustik im Raum selbst zu verbessern. Die Schallenergie wird also durch irgendeinen mechanischen Vorgang in Wärmeenergie umgewandelt und so vernichtet.
Man unterscheidet drei Gruppen von Absorbern:
1. poröse und faserige Absorber
Erstere sind absorbierende Schäume, die zweite Gruppe bilden alle Arten von Fasern (Mineralfaser, Glasfaser, Wolle, Textilien, Flachs, etc.)
Schallenergie wird hier vernichtet, indem die Luftteilchen in dem Material hin und her schwingen und durch Reibung und winzigste Wirbel abgebremst, die Schallwelle also bedämpft wird.
Heutzutage gibt es Mineralfaser, deren eingeatmete Mini-Faserbruchstücke sich anscheinend in der Lunge auflösen und keinen Krebs mehr verursachen. Wer dem nicht traut (ich tu’s nicht) nimmt Naturfasern wie Flachs und Wolle, die wirken fast genau so gut. Vorsicht allerdings bei Außenwänden!!! Das Zeug ist auch hervorragend wärmedämmend, und wer sich das zeug 10cm dick von innen an eine Außenwand packt, kann nächsten Winter literweise Kondenswasser aus seinem Absorber laufen sehen!!! Also: Dickere Absorber gehören nur an Innenwände, für Außenwände gibt’s andere Konstruktionen.
Zu Textilien: Vorhänge vor den Fenstern sind oft auch ein wenig absorbierend wenn sie ein bisschen gerefft fallen, also nicht glatt dahängen. Oder natürlich man kauft sich speziell akustisch wirksame Gewebe, wer wirklich viel Geld übrig hat kann sich da austoben und durchaus gute Effekte erzielen.
Günstigen Schaum aus Überproduktion gibt’s zur Zeit hier: http://www.schalltechnik-mm.de/
2. Platten-Resonatoren
Hier wird Energie durch Verformung vernichtet. Eine Platte (z.B. Spanplatte, Gipskartonplatte), die auf ein Holzständerwerk aufgeschraubt wird und so mehr oder weniger frei schwingen kann, wird durch auftreffende Schallwellen zu Biegeschwingungen angeregt. Sie besitzt bestimmte Resonanzfrequenzen (abhängig vom Material, Montage und anderen Randbedingungen), bei denen sie sich leicht zum "Mitschwingen" (lat: resonare) anregen lässt, sie schwingt also "in Resonanz". Durch die Biegung wird Verformungsenergie in Wärme umgewandelt, und die Platte entzieht der auftreffenden Schallwelle Energie.
3. Helmholtz-Resonator
Beim Helmholtz-Resonator schwingt eine Luftmasse auf einem Luftpolster. Bekanntestes Beispiel ist die gute alte Bierflasche, wenn man da drüberbläst, vernimmt man einen Ton. Trinkt man dann ein paar Schluck Bier und wiederholt das ganze, ist die [g=349]Frequenz[/g] des Tons schon etwas niedriger. Der Resonator schwingt also bei einer ganz bestimmten [g=349]Frequenz[/g].
Der Effekt ist folgender: Die im Flaschenhals befindliche Luftmasse schwingt im Flaschenhals hin und her und vernichtet Schallenergie durch Reibung an den Oberflächen. Es bildet sich also ein schwingendes Feder-Masse-System, wobei das Resonator-Volumen, also in unserem Fall die im Bauch der Bierflasche vorhandene Luft, als Feder fungiert, auf der die Luftmasse im Flaschenhals hin und her schwingt. Die Resonanzfrequenz ist um so niedriger, je schwerer die schwingende Luftmasse ist (also je länger und breiter der „Flaschenhals“ ist) und je größer das Resonator-Volumen ist. Der Resonator kann jede beliebige Form annehmen, hauptsache man hat ein absolut dicht abgeschlossenes Resonatorvolumen und eine Öffnung. Die Abstimmung des ganzen auf eine bestimmte [g=349]Frequenz[/g] ist dank kleiner selbstgeschriebener Progrämmchen kein Hexenwerk, allerdings sollte eine Regel vorweg beachtet werden: Die Wirksamkeit des Resonators hängt von seinem Volumen ab, und je tiefer die Abstimmfrequenz, desto mehr Volumen ist nötig. Wer einen Helmholtz-Resonator baut, um eine sog. Raummode im Studio zu bekämpfen, hat es je nach Abmessungen des Raums mit sehr tiefen Frequenzen zu tun, um diese Frequenzen wirksam mit einem Helmholtz-Resonator zu bekämpfen, muss das Volumen des Resonators schon einige Hundert Liter, eventuell mehr als einen Kubikmeter betragen. Wer den Platz hat, sich so eine Kiste ins Zimmer zu stellen, der ist damit gut bedient, die Raummode gehört definitiv der Vergangenheit an. Allerdings ist ein ähnlicher Effekt auch mit normalen Plattenabsorbern (siehe 2.) zu erreichen, die liegen einfach flach auf der Wand und nehmen somit deutlich weniger Platz weg. Helmholtz-Resonatoren kommen eigentlich nur dort zum Einsatz, wo man verwinkelte Hohlräume akustisch nutzbar machen will. Also praktisch fast nie.
Ein Helmholtz-Reso ist eine sehr schmalbandige Sache, die Bandbreite der Absorption kann ein wenig erhöht werden, indem man den Resonator-Hals oder das Volumen leicht bedämpft (mit Absorbern, siehe 1.)
3. perforierte Absorber
Diese Nutzen einen recht ähnlichen Effekt wie der Helmholtz-Resonator unter 3., allerdings gibt’s hier viele ganz kleine Löcher, in denen ganz kleine Luftmassen auf ganz kleinen Luftvolumina schwingen. Das erhöht die Bandbreite der Absorption um Längen und gibt die Möglichkeit, einen sonst voluminösen Helmholtz-Resonator auf eine Fläche zu verteilen. Die Bandbreite und Wirksamkeit des perforierten Absorbers erhöht sich noch beträchtlich, packt man direkt hinter die Löcher einen Absorber (siehe 1.).
Grundregeln für hohe Absorption
Viel ist zu lesen davon, dass man mit dem guten alten Noppen- oder Pyramidenschaum Frequenzen ab 2000 Hz bedämpfen kann. Man liest auch, dass für tiefere Frequenzen dickere Schäume nötig sind.
Die Wahrheit ist, dass für die Bedämpfung mittlerer und tiefer Frequenzen weniger die Dicke des Schaums entscheidend ist, sondern wie weit dieser vor einer Wand angebracht ist.
Idealisiert betrachtet man eine Schallwelle, die auf eine Wand trifft, reflektiert wird und sich dann „mit sich selbst“ überlagert. Es entsteht eine sog. stehende Welle, bei der die maximale Teilchenbewegung bei ¼ der Wellenlänge stattfindet. Die Wellenlänge L berechnet sich zu L=c/f , wobei c die Schallgeschwindigkeit in Luft ist (nahezu konstant bei 340 m/s), und f die [g=349]Frequenz[/g] der Schallwelle. Eine Schallwelle mit der [g=349]Frequenz[/g] 100 Hz hat demnach eine Wellenlänge von 3,4 Metern. Ein Viertel dieser Wellenlänge, also 0,85 Meter, entspricht in diesem Fall dem Abstand von der Wand, bei dem die größte Teilchenbewegung stattfindet, und möchte man diese [g=349]Frequenz[/g] bedämpfen, müsste man eine Absorbermatte mit (im Idealfall) 0,85 Metern Abstand zur Wand anbringen, oder zumindest diesem Abstand einigermaßen nahe zu kommen. Man bemerke also: Es ist sehr wohl möglich, auch tiefe Frequenzen mit einem dünnen 5cm-Noppenschaum zu bedämpfen, wenn er nur den richtigen Abstand zu Wand hat. Breitbandiger wird die Absorption natürlich, wenn man einen dickeren Absorber verwendet. Breitbandiger als hier dargestellt ist so eine Konstruktion aber auch automatisch, weil Schallwellen nicht schön brav senkrecht in den Absorber einfallen, sondern aus allen Richtungen kommen und bei schrägem Einfall demnach längere Strecken im Absorber zurücklegen, also auch stärker bedämpft werden.
Besonders wirksam sind Absorber übrigens in Raumkanten und Ecken.
In den wenigsten Fällen wird man die Möglichkeit haben, ganze Wände mit einer 40cm dicken Absorberkonstruktion zu verkleiden, wie das in professionellen Studios der Fall ist. Rein aus Platz- und Kostengründen sollte man bei Problemen mit tiefen Frequenzen auf Plattenresonatoren oder Mischkonstruktionen wie Verbundplattenresonatoren ausweichen.
Wer die Akustik seines Aufnahmeraumes flexibel halten will kann sich auch mit transportablen Absorbern aushelfen, ein paar großflächige Absorbermatten, bei Bedarf schnell im Raum angebracht, bringen die gewünschte „knochentrockene“ und völlig hallfreie Studioakustik, und verschwinden danach wieder auf dem Dachboden. Am wirksamsten wären dabei frei im Raum hängende Absorber, teils senkrecht von der Decke hängend, teils an mehreren Punkten aufgehängt und bauchig durchhängend. Breitbandiger geht’s nimmer, da hat auch keine noch so tiefe Raumresonanz eine Chance.
Der Vollständigkeit halber: Diffusoren
Manch einer möchte in seinem Aufnahmeraum nicht total totgedämpfte Raumakustik haben, sondern will den Sound klingen lassen, ohne dass störende Raummoden auftreten, also zum Beispiel in einem Band-Probenraum. Hier ist das Ziel, ein diffuses Schallfeld herzustellen, d.h. man möchte nicht, dass eine Schallwelle, die auf eine Wand trifft, geometrisch reflektiert wird (Einfallswinkel = Ausfallswinkel), sondern dass sie möglichst in alle Raumrichtungen „gestreut“ wird. Dies erreicht man durch zerklüftete Raumoberflächen, wie sie z.B. die altbekannten Eierkartons aufweisen. Allerdings kommt hier wieder die Wellenlänge des Schalls ins Spiel. Eine Schallwelle wird an einer Wand nur diffus reflektiert, wenn die Konturen auf der Oberfläche ungefähr so groß sind wie die Wellenlänge der Schallwelle. Die Höcker eines Eierkartons (also die Konturen) haben ungefähr eine Tiefe und einen Abstand zueinander von 4cm, dieses als Wellenlänge entspricht einer [g=349]Frequenz[/g] von ca. 8500 Hz. Mit Eierkartons erreicht man also eine hervorragende Diffusität bei hohen Frequenzen, also im Bereich ab ca. 5000 Hz. Darunter müssen die Konturen auf der Wand schon größer sein, um als Diffusor zu wirken.
Der ideale Diffusor ist der sog. Schröder-Diffusor, benannt nach seinem Erfinder. Dieser hat herausgefunden, welche Abfolge von zerküfteten Flächen eine ideale Diffusität erzielt. Das sieht dann aus wie eine zufällig zusammengewürfelte Fläche, hat aber System und ist genaustens berechnet.
Zur besseren Vorstellung: http://www.wvier.de/diffusoren.htm
So, fertig der Roman, freue mich auf eure Kommentare und freue mich auch, wenn ich euch in Zukunft weiterhelfen kann.
the Dschitz