Tonstudio Simulation, akustische Maßnahmen (Modensimulation-, behandlung)

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Hallo :)

Wie in meinem Vorgänger-Thread beschrieben arbeite ich an einer wissenschaftlichen Abhandlung über die Möglichkeit, Tonstudios akustisch digital vorzuplanen. In meinem speziellen Fall für ein Studio, welches Dachschrägen und nur 16,5 m² Grundfläche hat. (Studio wird im Anschluss gebaut und dient als Vergleich)

Ich wollte hier, wie auch gewünscht, mal meine neuesten Erkenntnisse vorstellen und im Anschluss hätte ich noch praktischere Fragen für die raumakustischen Maßnahmen.

Allgemeines Problem: Modale Schallausbreitung und Ausbreitung auf "Spiegelquellen"-Basis (noch) nicht in einer Simulationssoftware vereinbar.
Lösung:
- Modensimulation mit der Software ABEC3 (BEM Simulation)
- Mittleren bis oberen Frequenzbereich mit EASE (Spiegelmethode, Ray-Tracing)

Zunächst die Erfolge die es mit EASE für den Mittleren bis oberen Frequenzbereich zu verzeichnen gab:

Der Raum (unbehandelt) wurde digital exakt nachgebaut und unter Annahme der alphas der Begrenzungsflächen und Lautsprecherdaten für einen Genelec simuliert.
Grün = Messung im Raum
Lila = Simulation EASE
NHZ Vergleich Mess_Simu_roh.jpg

und hier die ETC ( Lila=Simulation; Grün= Messung). Die vermehrten und höheren Peaks der Simu sind wohl auf meherer Gründe zurück zuführen, die Tendenz ist aber die selbe.
ETC Vergleich Mess_Simu_roh.jpg

Der praktische Nutzen der EASE Simulation:
- Nachhallzeit lässt sich vorab simulieren und kann ohne großen trial&error eingestellt werden, durch recht verlässliche Ergebnisse von Soundflow und Herstellerangaben.
- ETC zeigt problematischen Reflexionen auf.
-...

Und nun zur größeren Herausforderung, der Simulation der tiefen Frequenzen. Ich möchte hier jetzt nicht im Detail auf die Herangehensweise der BEM Simulation eingehen, da dies wahrscheinlich schon genug Zeit in der eigentlichen Bachelordoku fressen wird :D Nach aktuellem Wissenstand würde ich aber behaupten, dass es ein sehr aufwendiges Gebiet ist, welches sich nur für komplexe Raumdimensionen oder eben sehr hohe Ansprüche eignet und derzeit, aufgrund der "Nutzerunfreundlichkeit" eher nicht für die Planung von Homerecording Studios Einzug erhalten wird. Ich habe dafür das Programm ABEC3 verwendet (mit Studentenlizenz), die Freeware sollte, sofern man sich mit dem Programm auseinandergesetzt hat, für einen groben Überblick genügen.
Auf jeden Fall waren die erzielten Ergebnisse erstaunlich Präzise an der Realität.
Der Raum wurde simuliert und das Ergebnis im Anschluss mit einer vielzahl von Messungen mit Subwooferanregung bestätigt und zusammengefasst.
Zunächst einen Überblick über ein solches Simulationsergebniss (grafisch, 47 Hz):

ABEC3 Ergebnis 47Hz.jpg


und hier einen simulierten Frequenzgang, verglichen mit einer Messung am selben Punkt:
upload_2018-3-21_13-56-31.png

(überhöhte Schalldruckpegel können hier vernachlässigt werden, mit ABEC3 wurde hier ohne Wandtransmission simuliert)

Der praktische Nutzen der Modensimulation steckt darin:
- es kann die Druckverteilung aller simulierten Frequenzen betrachtet werden
- Problematische Frequenzen können so gezielt lokalisiert und behandelt werden.
-...


Derzeit stecke ich in der Planung, welche Maßnahmen am sinnvollsten sind um die aufgezeigten Probleme zu behandeln.
Da das hier ja immer ganz gern gesehen ist ;) , würde ich hier mal mein Wasserfall für den geplanten Abhörpunkt, gemessen mit den Yamaha HS8 teilen:
(unbehandelter Raum, linker Ls)

Waterfall _P2L_roh.jpg


Folgend das derzeitige Konzept für die raumakustische Bahandlung, darunter die Ausführung und meine Fragen ;)
sktup 2.JPG

sktup 1.JPG

ER Seite: 125x65(nicht mehr platz) 12cm Basotect, 12cm Luft (schon vorhanden)
ER Hinter LS: 100x50cm; 10cm Basotect, 10cm Luft (schon vorhanden)
ER Decke: 2Stück vmtl. 125x65cm, 10cm Baso oder Sonorock, 10cm Luft
ER Hinten: Dank Schräge keine diskreten vorhanden. Vermutlich Diffusor
Wand (orange hinten und vorne): vmtl Homatherm FlexCL, jeweils "gestimmt" auf eine Problemfrequenz
Bassbehandlung: alle 4 Ecken andockend bis zur Schräge (größe noch ungewiss)
Decke: Kantenabsorber, Dimension nach Möglichkeit und Nötigkeit.
Diffusoren: vmtl. an schräge Rückwand und hinter Fenster und Tür.

Bassabsorber werden gegen Höhenüberdämpung soweit wie nötig verkleidet mit Lochplatten oder Schlitzen.

Frage1: Derzeit finde ich keine wissenschaftlich verlässliche Quelle für die Dimensionierung der Superchunks/Kantenabsorber. Gilt hier einfach auch lambda/4 (gelesen auch schon lambda/8) oder spielt hier noch mehr eine Rolle? Laut " Helmut v. Fuchs - Schallabsorber" ändert sich die Tiefenabsorption auch nicht signifikant, wenn eine Seite der Absorber geschlossen ist. Erfahrungen oder fundierte Quellen?

Frage 2: Jemand praktische Erfahrung mit FlexCL, welches hier als eine Mischung aus porösem Absorber und aufgrund des Gewichts als Schwingende Masse agieren soll (gute Ergebnisse in Soundflow). Wenn schwingende Masse, dann "luftdicht" einbauen oder spielt das dabei keine Rolle?

Ganz schöne lange Wurst geworden :D
Gerne nehme ich auch weitere Ratschläge für die Praxis an. Besten Dank euch schon mal.
Greeetz
 

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