Raumresonanzen

Raumresonanzen bezeichnen verstärkte Schallpegel bei bestimmten Frequenzen in geschlossenen Räumen. Sie entstehen durch stehende Wellen, die sich aus Reflexionen zwischen den Oberflächen des Raums ergeben. Die dominierenden Resonanzen werden als Raum-Moden bezeichnet und hängen von den Abmessungen des Raums ab.

Typen von Moden: In rechteckigen Räumen lassen sich axialen Modi (zwischen zwei gegenüberliegenden Wänden), tangentiale Moden (zwischen vier Wänden) und oblique Moden (in Ecken) unterscheiden. Die niedrigsten Frequenzen ergeben sich aus den axialen Moden. Eine allgemeine Formel für die Resonanzfrequenzen lautet f = (c/2)·√[(n_x/L_x)^2 + (n_y/L_y)^2 + (n_z/L_z)^2], wobei c die Schallgeschwindigkeit, L_x, L_y, L_z die Raumabmessungen und n_x, n_y, n_z ganze Zahlen sind. Die niedrigsten axialen Moden sind f_x = c/(2L_x), f_y = c/(2L_y) und f_z = c/(2L_z). Bei typischen Zimmern liegen diese Moden oft im Bassbereich.

Auswirkungen: Raumresonanzen verursachen ungleichmäßige frequenzabhängige Pegel, hörbare Basshub- und Tiefbassschwankungen, Schwierigkeiten bei Lokalisierung und eine träger wirkende Impulsreaktion. Bei größeren oder unregelmäßigen Räumen wirken sich Modalitäten komplexer aus, während bei höheren Frequenzen die Moden dichter verteilt sind und sich diffuser anhören.

Messung und Gegenmaßnahmen: Messungen mit Mikrofon-Arrays, Sinusläufen oder MLS, oft mit Software wie Raumakustik-Analysewerkzeugen, helfen, problematische Moden zu identifizieren. Gegenmaßnahmen umfassen räumliche Optimierung (ungewöhnliche Abmessungen, asymmetrische Gestaltung), akustische Behandlung (Bassfallen, diffusive und absorptive Elemente), Platzierung von Lautsprechern und Hörposition, sowie gezieltes Bassmanagement. EQ kann Moderationen unterstützen, ersetzt jedoch nicht physikalische Abhilfe.

Anwendungen: Raumresonanzen sind zentral in der Akustik von Heimkinos, Tonstudios und Konzertsälen, wo eine kontrollierte Bassantwort und akustische Klarheit angestrebt wird.