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Wohnkeller Ausbau mit Messungen (Fortsetzung): der Raummoden Kampf?!...

Dieses Thema im Forum "Raumakustik & Dämmung" wurde erstellt von -sinus, 19.11.19.

  1. -sinus

    -sinus Themenersteller

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    Hallo Community,

    ich baue meinen Wohnkeller weiter aus. Den Raum hab ich schon mal vor 7 Jahren umgebaut, siehe hier - https://recording.de/threads/kellerraum-ausbau-mit-messung-und-geringem-aufwand.161154/ Da knüpfe ich an. Diesmal soll es neben der Akustik auch optisch ansprechender werden.

    Geometrie
    01raum.png

    Bestehende Behandlung vom letzten Mal (kann bei Bedarf verändert werden)
    02aktuelle_behandlung.png

    Der Abhörplatz soll in den Erker, damit die Symmetrie erhalten bleibt (war einer der Kritikpunkte beim letztmaligen Ausbau).

    Planung Erker
    03erker_planung.png

    Umsetzung
    04ist.jpg

    Anmerkungen:
    1. Die Holzkiste unter den Lautsprechern ist ein bedämpfter Helmholtzresonator. Er arbeitet bei etwa 30 Hz und bringt bei 300ms eine Absenkung der Nachhallzeit um etwa 12 dB.
    2. Die seitlichen Deckenkantenabsorber sind nach Benders Prinzip.
    3. Die weißen Schaumstoffe sind an den Erstreflektionspunkten montiert.
    4. Die Lautsprecher auf diesem Bild sind NICHT symmetrisch montiert (ist nur als Symbolbild zu verstehen). Ich habe schon viele verschiedene Positionierungen ausprobiert. Deshalb ist auf diesem Bild der linke LS weiter innen aufgehängt als der rechte LS.
    5. Die beiden "Holzkisten" rechts und links am Boden sollen als Ablage dienen (das ist ein in der Mitte auseinander gesägter zweiter Helmholtzresonator...). In der rechten Kiste ist aktuell Dämmstoff. In der linken Kiste ist diverses Equipment gelagert.

    Messung
    05waterfall.png 05waterfall2.png 06ir.png 07spectrogram.png

    Die aktuelle Aufstellung zeigte in der obigen Messung das bisher beste Bild. Alle anderen Aufstellungen hatten einen noch welligeren Impulsfrequenzgang.

    Ich habe viele verschiedene Abhörpositionen probiert: Abstand der Lautsprecher zueinander (Abhördreieck vergrößert und verkleinert), Abstände LS zur Wand, andere LS, dann Positionierung des Subwoofers, verschiedene Aufstellungen ohne den (großen und umständlichen) Helmholtzresonator - was jedoch die Nachhallzeit bei 30Hz deutlich anhob (12dB bei 300ms).

    Problemstellungen
    A
    Die Messung zeigt die Probleme im sehr welligen Impulsfrequenzgang. Hervor stechen die Spitzen bei 30Hz, 140Hz sowie 1,5kHz. Dagegen fällt das Spektrum um die 100Hz deutlich und zwischen 220 und 800Hz immer wieder ab. Auch der Hochtonbereich fällt ab 6kHz stetig und ab 10kHz sehr stark ab.

    B Dann gibt es die starke Raummode bei 30Hz. Ich habe nachgemessen, sie breitet sich diagonal im Raum aus (rot=Schalldruck):
    04mode.png

    C Der akustische Eindruck ist sehr, sehr trocken. Zudem haben alle Bassinstrumente einen sehr bauchigen Klang (ich führe das auf die starke Anhebung bei 140Hz zurück). Ich habe daraufhin den gesamten weißen Schaumstoff wieder abgenommen. Der akustische Eindruck war "lebendiger". Auch die Nachhallzeit über 300Hz verlängerte sich etwas. Die Erstreflektionen bei 5ms und 10ms lagen jedoch bei etwa -11dB, weshalb ich den Schaumstoff wieder montiert habe.

    Fragen
    1 Was könnte ich noch probieren, um den Impulsfrequenzgang zu glätten? Hilft nur ein EQ?
    2 Wie könnte ich die Nachhallzeit bei 30 Hz in den Griff bekommen? Mein Helmholtzresonator hat 504 Liter Volumen. Der müsste doch eigentlich noch besser arbeiten.
    3 Lassen sich die Erstreflektionen noch weiter absenken?
    4 Wie könnte ich den sehr sehr trockenen Höreindruck wieder etwas lebendiger gestalten?

    Ich stehe grad echt an und komm nicht so richtig weiter... Hättet ihr Ideen oder Tipps, wie ich etwas zum Besseren verändern könnte?

    Danke schonmal für's Durchlesen!

    Liebe Grüße,
    Sinus
     
    Zuletzt bearbeitet: 24.11.19
  2. Synophon

    Synophon Tonmensch

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    Wie sehen die Messungen nur vom Sub und nur von den Mains aus?
     
  3. -sinus

    -sinus Themenersteller

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    Messung LS ohne Sub
    08mains.png
    LS ohne Sub
    bis 300Hz
    08mains2.png
    Nur Sub bis 300Hz
    09nursub.png
     
    Zuletzt bearbeitet: 20.11.19
  4. Schlumpfpeter

    Schlumpfpeter Loudness-Opfer

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    140hz hat in etwa eine Laenge von 245cm. Ist das zufaelliger Weise der Abstand von linker Wand zu rechter Wand?
     
  5. -sinus

    -sinus Themenersteller

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    Nein, der Abstand linke zu rechte Wand beträgt 295cm.

    (Hab das Bild zur Raumgeometrie auch in Beitrag 1 aktualisiert.)
    01raum.png
     
    Zuletzt bearbeitet: 22.11.19
    Schlumpfpeter bedankt sich.
  6. -sinus

    -sinus Themenersteller

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    Auffälliges
    Der Wellenberg bei 140 Hz hat sich in der Messung verstärkt, je weiter ich die Lautsprecher von der Wand entfernt aufgestellt habe. Jetzt (obige Messung) stehen die LS fast plan an der Wand - bis auf 2cm Abstand für Verkabelung.

    Ich hab den Lowpass für meinen Sub auf 120 Hz eingestellt. Dennoch scheint er hauptsächlich bei 30Hz zu arbeiten. Ich weiß, dass der Sub normalerweise gleichmäßiger arbeitet, da er in der vergangenen Aufstellung in diesem Raum linearer war. Kann es sein, dass das mit der Platzierung des Subs im Druckmaximum der 30Hz Mode zu tun hat?
     
  7. Schlumpfpeter

    Schlumpfpeter Loudness-Opfer

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    Wie hoch ist der Raum?
     
    -sinus bedankt sich.
  8. -sinus

    -sinus Themenersteller

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    Der Raum ist 240cm hoch. Ja, Treffer! Das muss es sein. (Daran hätt ich nach deiner ersten Frage eigentlich auch denken können... danke. Hab die Bilder zur Geometrie um die Raumhöhe ergänzt.)

    Wäre die Mode horizontal ausgerichtet würde ich an einer Wand mit Absorbermaterial experimentieren. Welche Methoden könnte ich bei dieser vertikalen Welle zwischen Boden und Decke ausprobieren?
     
    Schlumpfpeter bedankt sich.
  9. Schlumpfpeter

    Schlumpfpeter Loudness-Opfer

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    Ich würde versuchen oberhalb der Boxen einen möglichst großen Deckenkantenabsorber/Cloud anzubringen.

    Wenn das ausgereizt ist und man baulich nicht mehr Material unterbringen kann, könnte man das gleiche auch an der Bodenkante machen, oder dort einen oder zwei Helmholzresonatoren aufstellen. Letzteres würde ich aber als letzte Möglichkeit nutzen und versuchen so viel wie möglich über poröse Absorber zu regeln.

    Du kannst auch einfach Mal ein zwei Pakete Dämmung an die Bodenkante unter den Boxen legen und dann messen und gucken was das macht.
     
    -sinus bedankt sich.
  10. -sinus

    -sinus Themenersteller

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    Danke für die Tipps!

    Die Gegebenheiten lassen diese Behandlung nur bedingt zu. Über der linken Box sowie zwischen beiden Boxen mittig befinden sich die einzigen Fenster in diesem Raum. Das Tageslicht (auch wenn es nicht viel ist) würde ich gern erhalten. Unterhalb sind zwei (momentan nur leicht heizende) Heizkörper verbaut. Die sollten möglichst frei bleiben. An der Wand neben der rechten Box wären solche Maßnahmen möglich. Wenn ich diese ausreize, hätte ich allerdings Angst um die Symmetrie am Abhörplatz.

    10dämmung.png
    Rot: Flächen sollten möglichst frei bleiben. Grün: bauliche Maßnahmen möglich.

    Aktuell steht vor dem mittigen Heizkörper der große Helmholtzresonator für die 30Hz Mode. Das ist thermisch nicht optimal, ohne ihn ist die 30Hz Mode aber noch ausgeprägter.

    Ich werd deinen Vorschlag trotzdem ausprobieren. Danke.
     
  11. Schlumpfpeter

    Schlumpfpeter Loudness-Opfer

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    Hmmmm ja, blöd aber nachvollziehbar.

    Evtl. Würde es ja schon reichen wenn du die Cloud über dir ausreichend dick und breit machen würdest, Stichwort Decke abhängen?

    Ansonsten könntest du evtl. Auch einen anderen Platz für den 30er HH finden und am den gleichen Platz zwei drei kleine hhs für die höhere Mode stellen. Evtl. Würden die auch oben an die Deckenkante passen.....

    Müsste man alles ausprobieren, keine Garantie, aber das wären die Sachen die ich probieren würde.
     
    -sinus bedankt sich.
  12. Schlumpfpeter

    Schlumpfpeter Loudness-Opfer

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    Was du auch noch machen könntest, wäre links und rechts die Deckenkantenabsorber nach unten hin zu verlängern, bis zu den ERKillern, oder die gesamte Fläche, also inklusive Killer einfach komplett so dick zu gestalten wie die Kantenabsorber. Kannst ja Mal testweise Dämmung bis zu bestehenden Absorbern stapeln und dann messen.
     
    -sinus bedankt sich.
  13. -sinus

    -sinus Themenersteller

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    Update
    Ich hab Schlumpfpeters Ansätze mit der Behandlung der Rückwand (hinter/zwischen den Boxen) verfolgt. Es brachte folgende Veränderung/Verbesserung:
    11messung.png 12messung2.png 17spectro.png

    Der Helmholtzresonator zwischen den Boxen ist entfernt. Die Rückwand ist jetzt testweise mit diversem Schaumstoff vollgestellt - es bliebe entsprechend Platz zum Heizkörper für eine fixe Verbauung an dieser Stelle. (Die LS stehen jetzt auf Stativen, da 30cm Abstand zur Rückwand in dieser Konstellation das ausgewogenste Messergebnis brachte.)
    13absorber1.jpg

    Der Peak im Impulsfrequenzgang bei 140Hz ist geglättet. Auch die darüber liegenden Wellentäler in den tiefen Mitten zeigen sich insgesamt ausgewogener. Der subjektive Klangeindruck hat sich verbessert. Die Nachhallzeit bei 30Hz hat sich verbessert (dazu später mehr). Bestehen bleibt der starke breite Pegelabfall zwischen 50 und 120Hz. Neu hinzu kommt der tiefe Einschnitt bei 64Hz. Ich habe wieder verschiedenste Positionen der LS ausprobiert (Wandabstand, Höhe, LS liegend/stehend). Der Bassbereich zeigt immer diesen Pegelabfall und den Einschnitt - er wandert mit unterschiedlichen Aufstellungen nur etwas in Frequenz und Stärke.
    12messung3.png

    64Hz Einschnitt
    Um diesen Einschnitt näher zu untersuchen habe ich einen 64Hz Sinuston abgespielt und mich im gesamten Raum bewegt - nur direkt am Abhörplatz in Höhe der Lautsprecher ist der Pegelabfall hörbar, sonst klingen die 64Hz im gesamten Raum normal laut. Hab dann nachgerechnet: 64Hz = 5,36m (danke Schlumpfpeter für den Tipp!). Annähernd diese Länge kommt im Raum nur in den Diagonalen (Boden zu Decke) zwischen folgenden Wänden vor. Direkt am Schnittpunkt der Diagonalen liegt der Abhörplatz (und der Pegelabfall)!
    16raum64hz.png

    Im nächsten Durchgang werde ich an den Endpunkten der Diagonalen an der Süd- und Ostwand mal mit porösen Absorbern testen, um die stehende Welle zu bedämpfen.

    Der aktuelle Höreindruck am Abhörplatz bei 64Hz ist so, als träfen an der Stelle zwei phasenumgekehrte Signale aufeinander (als hätte man einen der beiden Lautsprecher in der Polarität falsch herum angeschlossen). Kann das sein, oder täuscht das? Bzw. ist genau das das Phänomen im Druckminimum einer stehenden Welle?

    30Hz Mode
    Die weniger ausgeprägte Nachhallzeit bei 30Hz kommt vom Versuch, den Bereich gegenüber der Abhöre bei der Eingangstür ebenso mit porösen Absorbern zu bedämpfen. Es brachte das erwartete Ergebnis. Leider kann an dieser Stelle keine fixe Verbauung hin, da sonst der Eingang blockiert ist.
    14absorber2.jpg

    Mein erster Gedanke war ein großer rollbarer Bassabsorber, den man zum Rein- und Rausgehen zur Seite schieben kann. Ich überlege aber, ob mir das auf Dauer zu umständlich wird.

    Eine weitere Vorgehensweise wäre die Platzierung eines (raumhohen) Helmholtzresonators hinter der geöffneten Tür anstelle des aktuell dort platzierten Superchunks. Er stünde an dieser Stelle im Druckmaximum und könnte ein variabel großes Volumen haben. Wäre das einen (etwas aufwendigeren) Versuch wert?
    15hhr.png
     
    Zuletzt bearbeitet: 24.11.19
    Schlumpfpeter bedankt sich.
  14. Schlumpfpeter

    Schlumpfpeter Loudness-Opfer

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    Zwei schnelle Dinge, soweit ich mich erinnere macht die Größe eines HH nichts mit der Effektivität, sondern nur mit der Breitbandigkeit, heißt je größer desto breitbandiger, richtig weit wird der Wirkbereich aber nie, deshalb lohnen sich große eigentlich nicht. Für mehr Effektivität wären mehrere die bessere Wahl (soweit ich mich erinnere, ist lange her das ich mich mit dem Thema befasst habe).

    Wenn die Täler wandern mit verschobenen Boxen ist das SBIR, ich schätze mit den Seitenwänden. Da müssten dann auch entsprechend Absorber hin.
     
    Zuletzt bearbeitet: 24.11.19
    -sinus bedankt sich.
  15. -sinus

    -sinus Themenersteller

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    Ich erinnere mich gegenteilig: ein HHR arbeitet effektiver je größer er ist, Breitbandigkeit wird durch eine Bedämpfung im Inneren erzielt. Aber bei mir ist die Auseinandersetzung mit diesen Themen jetzt auch 7 Jahre her... ich werd mir das nochmal näher anschauen. Danke auch für den Tipp mit SBIR!
     
  16. andy456

    andy456

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    Kann es sein, das die 64Hz senke durch die Boden/Decken Mode kommt? Ist bei mir ähnlich, genau auf Ohrhöhe einen Wellenknoten und damit eine Auslöschung etwas höher oder tiefer ist der Bass wieder da.
     
  17. Schlumpfpeter

    Schlumpfpeter Loudness-Opfer

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    Das war auch immer meine Idee, bis ich diverse praktische Messungen im Vergleich gesehen habe. Frag mich aber nicht wo genau, ich glaube hier im Forum.

    Dämpfung entspricht physikalisch übrigens in etwa einer Vergrößerung des Volumens, zumindest im Lautsprecherbau, wo es auch um Resonanzen geht, dementsprechend schließt sich das nicht aus.
     
  18. Schlumpfpeter

    Schlumpfpeter Loudness-Opfer

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    Jetzt wo ich gerade am Nachdenken bin, in meinem Kopf verhält sich das wie folgt.

    Das Resonanzvolumen im HH fungiert in etwa wie eine Feder, wird sie von außen angeregt, federt sie zurück, nur eben um 180 Grad verdreht, was dann zur Auslöschung der entsprechenden Frequenz führt. Die Energie, die die 180 Grad gedrehte Welle mit bringt, wird aber maßgeblich davon bestimmt mit wie viel Energie das Volumen, also die Luftfeder angeregt wurde, da hat die Größe des HH also keinen Einfluss drauf, sondern nur die Signalquelle.

    Je größer die Feder, desto weniger Steifigkeit weist sie auf, ein kleiner Kanister Luft lässt sich schwieriger um dem gleichen Betrag zusammen pressen als ein großer, dementsprechend sinkt die Effektivität mit größerem Volumen, wobei die Breitbandigkeit leicht steigt. Denn mit weniger Steifheit der Feder, wird die resonierte Welle energetisch kleiner dimensioniert sein, einfach weil die Feder weniger stark zurück federt.

    So stellt sich das in meinem Kopf dar und deckt sich mit qts Berechnungen aus dem Lautsprecherbau von geschlossenen Systemen.

    Eine innere Bedämpfung würde nun also die Luftfeder ebenfalls entschleunigen und dementsprechend ähnlich wirken wie ein vergrößertes Volumen, was ebenfalls im Lautsprecherbau gängiges Wissen ist.

    Keine Garantie, aber klingt für mich logisch.
     
    Zuletzt bearbeitet: 24.11.19
  19. -sinus

    -sinus Themenersteller

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    Ich denke nicht. Wenn ich das richtig verstanden habe, kommt es auf die Ausbreitung der Problemfrequenz an. Eine 64Hz Welle ist 5,36m lang. Damit kommt bei mir weder die Raumhöhe von 2,4m noch ein Vielfaches davon in Frage. Ich habe versucht, die Mode über die Diagonalen (oben in der Skizze) herzuleiten, die etwa der Wellenlänge entsprechen - um einen Punkt zu finden, an dem ich weitere gezielte Maßnahmen ausprobieren kann.

    Wie das in deinem Raum ist, müsste man sich genauer anschauen. Ich würde die Problematik einer Boden/Decken Mode aber nicht ausschließen. Bei welcher Frequenz tritt das Problem in deinem Raum auf?
     
  20. andy456

    andy456

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    Wenn ich das wasserfalldiagram bzw. Daraus den Frequenzverlauf interpretiere bzw. anschaue wäre die Senke auch nicht bei 64hz sondern bei etwa 71Hz. Oder? Und das ist die Boden/Decken Mode laut dem hünecke Rechner https://www.hunecke.de/de/rechner/raumeigenmoden.html . Meine Frequenz liegt glaube bei ca 67Hz das passt zu meiner Raumhöhe von ca 2,55m. Die Firma Mb-Akustik zum Beispiel fertigt dafür spezielle Absorber die dann auf die entsprechende Frequenz getunt werden und als Deckensegel eingesetzt werden.

    Wichtig ist das du dich wohl führst.