Messbericht. Erstellt von XX. Datum der Messung: Mai 2015

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1 Messbericht XX Erstellt von XX Datum der Messung: Mai 2015 Verwendetes Equipment: - Norsonic Dodekaeder mit Verstärker - Messmikrofon KlarkTeknik RME UC Interface - Monitorboxen des Kunden Seite 1/26

2 Inhaltsverzeichnis HiFi Raum... 1 Inhaltsverzeichnis Status Quo Raum Messung Messergebnisse und Auswertung Nachhallzeit Moden Raumakustik an der Abhörposition Frequenzgang Zeitlicher Verlauf des frequenzabhängigen Schalldrucks an der Abhörposition Reflexionsverhalten am Abhörplatz Fazit Empfehlung zur Optimierung der Raumakustik Planungsmodell...19 Seite 2/26

3 1. Status Quo 1.1 Raum Grundfläche: von ca. 29 m2 Raumhöhe: zwischen 2,27 m Bodenbelag: kurzfloriger Teppich Wände: Steinwand/Beton Decke: Steinwand/Beton Verwendungszweck: Aufnahmeraum für Schlagzeug, sowie Abhörraum & Postproduktion 1.2 Messung Die Messung wurde mit dem Dodekaeder (D) und den Lautsprechern des Kunden durchgeführt. Dabei wurde mit dem Sinus-Sweep Verfahren die Impulsantwort des Raumes bestimmt. Die Dodekaederpositionen D sowie die Platzierung des Mikrofons im Raum sind Abbildung 1 skizziert, In Abbildung 2 sind die Positionen der Abhörlautsprecher und weitere Mikrofonpositionen skizziert. Abbildung 3 & 4 zeigen Bilder des Raums. Abbildung 1: Skizze der Platzierungen des Dodekaeders (D), der Mikrofonpositionen (M) Seite 3/26

4 Abbildung 2: Skizze der Platzierungen der Mikrofonpositionen (M) und der Lautsprecher (LS & RS) Abbildung 3: Ansicht des Raums Seite 4/26

5 Abbildung 4: Ansicht des Raums an der Abhörposition Seite 5/26

6 2. Messergebnisse und Auswertung 2.1 Nachhallzeit Abbildung 5 zeigt die resultierenden Nachhallzeiten der einzelnen Messungen. Abbildung 6 und Tabelle 1 stellen den gemittelten Verlauf und die Zahlenwerte der Nachhallzeit für die einzelnen Oktavbänder dar. Abbildung 5: Nachhallzeit aufgetragen über die Oktavbänder der Frequenzen Seite 6/26

7 Abbildung 6: gemittelte Nachhallzeit vor der Optimierung Tabelle 1: Nachhallzeiten RT60 der Einzelmessungen und Mittelwert vor der Optimierung in Sekunden Der Verlauf der Nachhallzeit ist insgesamt sehr unausgeglichen. Im Bassbereich erreicht die Nachhallzeit im tiefsten Okatavband 3,54 Sekunden. Bei 1000 Hz liegt diese bei 1,11 Sekunden. Hier sollte eine Linearisierung im Rahmen der raumakustischen Optimierung vorgenommen werden. Die unausgeglichene Nachhallzeit ist durch den großflächig verlegten Teppich zu erklären, welcher lediglich Höhen absorbiert und damit zu dem Verlauf der Nachhallzeit führt. Des Weiteren ist die Nachhallzeit insgesamt zu lange. Im Mittel würde ich für den Raum eine Nachhallzeit RT60 von ca. 0,45-0,55 Sekunden bei ca Hz empfehlen. Der Aufnahmebereich sollte hierbei etwas lebendiger als der Abhörbereich gestaltet werden. Fazit: Der Raum weist eine insgesamt zu lange Nachhallzeit auf, Zielnachhallzeit ca. 0,5-0,6 s Der Verlauf der Nachhallzeit ist zu unausgeglichen Seite 7/26

8 2.2 Moden Raummoden treten bei dem passenden Verhältnis von Wellenlänge zu den Raumdimensionen auf und sorgen für eine ortsabhängige Überbetonung oder Auslöschung einzelner Frequenzen. Zur Definition der Moden wurde die Sender-Mikrofon Kombination D1M1 verwendet, sprich von unterer Ecke in der Raumdiagonalen zur oberen Ecke. Abbildung 7 und 8 verdeutlichen das zeitliche Verhalten der einzelnen Frequenzen im Raum. Abbildung 7: Wasserfalldiagramm zur Messung D1M1. Dargestellt ist die Schalldruckpegel-Amplitude über der Frequenz, der zeitliche Verlauf ist in der räumlichen Dimension aufgetragen. Seite 8/26

9 Abbildung 8: Spektrogramm der Messung D1M1 (Ecke-Ecke) Frequenz Mode (L-B-H) Bemerkung An Abhörposition 20 Hz Axiale Mode zw. Vor & Rückwand 1. Ordnung 40Hz Axiale Mode zw. Vor & Rückwand 2. Ordnung Überhöhung 47 Hz Axiale Mode zw. Seitenwänden 1. Ordnung Auslöschung 52 Hz Tangentiale Mode zwischen allen Wänden 1. Ordnung 61 Hz Tangentiale Mode zwischen allen Wänden 2. Überhöhung Ordnung 75 Hz Axiale Mode zw. Decke & Fußboden 1. Ordnung 96 Hz Axiale Mode zw. Seitenwänden 2. Ordnung Überhöhung Tabelle 2: Modenanalyse Wichtig ist hier besonders der Verlauf im Bassbereich unterhalb 300 Hz. Ausgeprägte Moden sind bei 20 Hz, 40 Hz, 47 Hz, 52 Hz, 61 Hz, 75 Hz und 96 Hz zu erkennen. Die darüber liegenden Moden liegen so dicht zusammen, dass sie nicht als einzelne schmalbandige Moden, sondern als breitbandige Überhöhung ins Gewicht fallen. Tabelle 2 zeigt die gemessenen Moden und deren Zuordnung zu den Raumdimensionen. Die orange hinterlegten Moden sind auch in der Messung am Abhörplatz sichtbar, also beim Abhören bemerkbar, siehe auch Abbildung Fazit: Der Raum weist ausgeprägte Moden bei 20 Hz, 40 Hz, 47 Hz, 52 Hz, 61 Hz, 75 Hz und 96 Hz auf. Mehrere sind davon auch an der Abhörposition messbar. Seite 9/26

10 3. Raumakustik an der Abhörposition 3.1 Frequenzgang Der Frequenzgang spiegelt das Verhalten des Schalls im Raum für einzelne Frequenzen wieder. Dieser ergibt sich als Ergebnis aus der gesamten Dauer der Impulsmessung. Die zeitliche Komponente wird dabei nicht berücksichtigt. Ein optimaler Frequenzgang sollte dabei an der Hörposition für alle Frequenzen gleich sein. Der Frequenzgang an der Abhörposition wurde aus den Messungen L1M2 und R1M2 ermittelt (siehe Abbildung 7). Abbildung 9: Frequenzgang an der Abhörposition (R1M8 & L1M9). Dargestellt ist der Schalldruckpegel über der Frequenz Das wellige Verhalten im Tieftonbereich deutet ebenfalls auf eine Ausbreitung von Moden im Raum hin. Das Verhalten des linken und rechten Lautsprechers ist für den unoptimierten Zustand des Raum bereits relativ gut. Die Beobachtung ist durch die symmetrische Positionierung der Lautsprecher vor Messung im Raum zu erklären. Es wurde hier genau darauf geachtet, dass die Symmetrie an der Abhörposition gewährleistet ist. Seite 10/26

11 3.2 Zeitlicher Verlauf des frequenzabhängigen Schalldrucks an der Abhörposition Die Messung mit den Stereolautsprechern an der Abhörposition (L1M8 & R1M9) ergab den folgenden Verlauf des frequenzabhängigen Schalldruckpegels über der Zeit (siehe Abbildung 10 bis 13): Abbildung 10: Spektrogramm der Messung an der Abhörposition mit der linken Box Seite 11/26

12 Abbildung 11: Spektrogramm der Messung an der Abhörposition mit der rechten Box Abbildung 12: Wasserfalldiagramm der Messung an der Abhörposition mit der linken Box. Seite 12/26

13 Abbildung 13: Wasserfalldiagramm der Messung an der Abhörposition mit der rechten Box Abbildung 9 13 zeigen die bereits in Abschnitt 2.2 Moden dargestellte Tatsache von ausgeprägten Moden bei den Frequenzen 40 Hz, 47 Hz, 61 Hz und 96 Hz an der Abhörposition. Das zeitliche Verhalten gemessen an der Abhörposition ist für die linken und rechten Lautsprecher trotz unbehandeltem Zustand bereits sehr angeglichen. Fazit: Der Raum weist an der Abhörposition M8 ein ähnliches zeitliches Verhalten der beiden Abhören L1 & R1 auf. Seite 13/26

14 3.3 Reflexionsverhalten am Abhörplatz Erste Reflexionen (ER) bestimmen maßgeblich das Richtungshören und damit eine klare Definition im Stereobild. Während der ersten 10 ms nach dem Direktsignal sollten daher möglichst keine frühen Reflexionen mit hohem Schallpegel (-20 db im Vergleich zum Direktsignal, entspricht 10%) an der Abhörposition wahrgenommen werden. Abbildung 14: Energie-Zeit Diagramm. Dargestellt ist die Schallenergie über die Zeit für den linken Lautsprecher (L1M8) Seite 14/26

15 Abbildung 15: Energie-Zeit Diagramm. Dargestellt ist die Schallenergie über die Zeit für den rechten Lautsprecher (R1M9) Das gemessene Reflexionsmuster an der Abhörposition sollte für linken und rechten Lautsprecher bestmöglich gleich erscheinen. Dadurch kann die Stereoortung verbessert werden. Die deutlichsten Reflexionen sind in Tabelle 3 und Tabelle 4 aufgeführt. Der Abstand von Hochtöner zu Messmikrofon betrug 1,15 m. Linken Lautsprecher Verzögerung der Reflexion zum Direktsignal in ms Umweg in m Vermutlicher Reflexionspunkt 1,29 3,12 7,27 8,65 0,44 1,03 2,49 2,96 Tischplatte Decke Rückwand Seitenwand rechts Tabelle 3: Deutliche Reflexionen des linken Lautsprechers Rechten Lautsprecher Verzögerung der Reflexion zum Direktsignal in ms Umweg in m Vermutlicher Reflexionspunkt 1,35 3,06 7,27 8,71 0,46 1,05 2,49 2,98 Tischplatte Decke Rückwand Seitenwand links Tabelle 4: Deutliche Reflexionen des rechten Lautsprechers Seite 15/26

16 Das jeweils für linken und rechten Lautsprecher gemessene Reflexionsverhalten ist auf Grund der symmetrischen Abhörposition sehr ähnlich. Es gibt vor allem vier starke Reflexionen welche über die 20 db-grenze treten. Diese sind in Tabelle 4 aufgeführt. Im Rahmen der Optimierung sollten diese Erstreflexionen minimiert werden, sodass danach keine Reflexionen innerhalb der ersten 10 ms über -20 db zum Direktsignal liegen. Fazit: An der Abhörposition ergibt sich ein relativ gutes Reflexionsverhalten, berücksichtigt man den momentanen unbehandelten Raumzustand. Seite 16/26

17 4. Fazit Der Frequenzverlauf der Nachhallzeit ist stark unausgeglichen. Im Bassbereich ca. 3 mal so lang wie in den Mitten bzw. Höhen. Insgesamt ist die Nachhallzeit auch zu lang. Als Ziel Nachhallzeit empfehle ich 0,45-0,55 Sekunden, wobei die Abhörsituation trockener als der Aufnahmebereich gestaltet werden sollte. Der Raum weist deutliche Moden auf. Einige treten auch an der Abhörposition als Überhöhung bzw. Auslöschung auf. Moden, welche an der Abhörposition auftreten, liegen bei: 40 Hz, 47 Hz, 61 Hz und 96 Hz. Frequenzgang und zeitliches Verhalten an der Abhörposition weisen geringfügige Unterschiede auf, sind jedoch insgesamt vor dem Hintergrund des unbehandelten Raumzustandes recht angeglichen. Dies liegt an den bereits vor der Messung durchgeführten Positionierungsmaßnahmen der Abhörsituation. Ebenso ist das Reflexionsverhalten vor Hintergrund des unbehandelten Raumzustands bereits als relativ angeglichen und symmetrisch zu bewerten. Hauptsächlich sind vier Reflexionen, siehe Tabelle 3 & 4, als problematisch zu betrachten. Seite 17/26

18 5. Empfehlung zur Optimierung der Raumakustik Zur Verbesserung der Raumakustik empfehle ich die Verwendung von Basstraps, um die Nachhallzeit vor allem im Bassbereich zu verringern und die Ausbreitung von Moden im Raum einzudämmen. Das führt zu einer kürzeren, sowie stärker linearen Nachhallzeit, siehe Abbildung 30. Den Bereich um die Abhörposition empfehle ich relativ trocken zu gestalten. Meine Planung orientiert sich am sogenannten LEDE-Prinzip. Dies steht für Live-End-Dead-End. Die Bereiche der Erstreflexionen empfehle ich mit Absorbern auszustatten. An der Rückwand und an dem hinteren Teil der Decke empfehle ich mit Diffusoren zu arbeiten. Den Aufnahmebereich empfehle ich etwas lebendiger zu gestalten. Hier empfehle ich hauptsächlich Diffusoren einzusetzen. In den Ecken empfehle ich des Weiteren die Verwendung von Basstraps. Zu akustischen wie optischen Trennung empfehle ich in der Mitte die Anbringung eines Akustikvorhangs. Hierbei empfehle ich eine Raffung von ca. 1,3. Ein Planungsmodell findest du auf den folgenden Seiten. Gerne kannst du mich auch kontaktieren, um die Planung nach deinen Wünschen anzupassen. Ein erstes Angebot habe ich bereits mitgeschickt. Für Rückfragen stehe ich dir gerne zur Verfügung. Ich würde mich freuen, wieder von dir zu hören. Viele Grüße aus Karlsdorf. Seite 18/26

19 5.1 Planungsmodell Abbildung 16: Ansicht des Raumes von oben Abbildung 17: Ansicht des Raumes von oben 2 Seite 19/26

20 Abbildung 18: Ansicht des Raumes von oben schräg Abbildung 19: Ansicht des Raumes von oben schräg 2 Seite 20/26

21 Abbildung 20: Ansicht des Abhörsituation von oben schräg Abbildung 21: Ansicht des Abhörsituation von Aufnahmeraum oben schräg Seite 21/26

22 Abbildung 22: Ansicht des Raums Seite 1 Abbildung 23: Ansicht des Raums Seite 2 Seite 22/26

23 Abbildung 24: Ansicht des Raums Seite 3 Abbildung 25: Ansicht des Raums Seite 3 Seite 23/26

24 Abbildung 26: Ansicht des Raums Seite 4 Abbildung 27: Innenansicht des Raums Abhörsituation Seite 24/26

25 Abbildung 28: Innenansicht des Raums Aufnahmebereich Abbildung 29: Innenansicht des Raums Schlagzeuger-Perspektive :) Seite 25/26

26 Abbildung 30: Nachhallzeit RT60 vor und nach der Optimierung Seite 26/26