Schlagwort: Raumklang

Wallace C. Sabine schrieb nicht wirklich vom Nachhall. Zumindest nicht, als er die Schallrückwürfe in einem Raum beschrieb als „eine Vielzahl von Klangereignissen, die den gesamten Raum erfüllen und ummöglich auf ihre verschiedenen Reflexionen hin analysiert werden können“. (Sabine, Wallace C.: Reverberation; The American Architect, 1900 – Seite 9). Das englische ‚reverberation‘ ist dabei mit „Nachhall“ in Wort und Sinn nicht gut, ja sogar fehlerhaft übersetzt!

Gemeint ist im Wortsinn ebenso wie im Kontext der Ausführungen das gesamte Widerhallen, das in einem Raum zustande kommt. Gemeint sind alle Formen von Schallrückwürfen, die sich in einem Raum ereignen.

Nachhall neu begreifen

Tatsächlicher Nachhall umfasst klare und in einer solchen Weise „gerichtete“ Reflexionen an Flächen. Diese Reflexionen sind aber mehr oder minder unveränderte Zweit- oder Vielfachsignale. Sie besitzen Informationsgehalt. Tatsächlicher Nachhall ist also nicht das, was man in der Physik gern als „Nachhall“ auffasst – und mit „Nachhallzeiten“ zu erfassen GLAUBT.

Je nach deren zeitlicher Verzögerung wird das Ursprungssignal günstig verstärkt oder etwaig auch mal nachteilig überlagert. Nachhall ist sozusagen „der kleine Bruder“ des Echos. Entsprechend ist Nachhall jedoch NICHT das, was das KANTENVOLUMEN in den Raum zurückwirft.

„Nachhall“ ist NICHT = Nachhall

Grob kann man sich drei Kategorien der Schallereignisse in einem Raum vor Augen führen. Eben jenen tastächlichen „Nachhall“ (einschl. in hinreichend großen Räumen des Echos), dann die Diffusion – und schließlich jenen Störschall, der in den Raumkanten entsteht.

Was man heutzutage als „Nachhallzeit“ misst, ist die Abklingdauer des GESAMTSCHALLEREIGNISSES in einem Raum. Genau genommen kann schon die Diffusion nicht mehr dem so genannten „Nachhall“ zugeordnet werden. Denn die Diffusion kodiert, trotz ihres Gehaltes an SchallENERGIE, keine klare SchallINFORMATION. Aber auch: Die Diffusion überlagert Informationen so zeitnah und so wenig verfremdet, dass es nicht stört.

Besonders aber muss man nun die Raumkanten hervorheben. Denn nur auf den ersten Blick stellen die Rückwürfe von Schallenergie aus den Raumkanten und Raumecken heraus ebenfalls Diffusion dar. Im weitesten Sinne wird durchaus die Schallenergie aus dem Kantenvolumen heraus in den Raum „gestreut“. Tatsächlich aber ist es reine Störenergie, weil die besonderen Eigenschaften des Kantenvolumens Signale zerstören.

Im Wesentlichen durch zwei Aspekte unterscheidet sich der Raumkanteneffekt von der Diffusion:

ERSTENS. Die Schallenergie wird von den Raumkanten nicht einfach gestreut reflektiert, sondern vielmehr wie in einem Trichter eingesammelt. Das addiert nicht einfach die Energie, sondern potenziert sie: das heißt, verstärkt sie exponentiell.

Raumkanten entstören…

ZWEITENS. In der Raumkante treten Effekte der Frequenzmodulation und der untypischen Rythmisierung auf, so dass eigenständige Klangmuster auftreten, die vom ursprünglichen Informationsgehalt des Schalls erheblich abweichen. Das heißt aber auch, das kein „Signal“ nachhallt! – Das ist der Grund, weshalb das Energiesignal des Kantenvolumens unterschieden werden muss vom Nachhall.

… und Raumkanten zugleich nutzbar machen

Nun herrscht in so genannt „kleinen“ Räumen, also in Räumen bis 250 Kubikmetern Volumen, ein zusätzliches Problem. Je kleiner nämlich der Raum ist, desto dominanter wirken sich die Störungen des Kantenvolumens aus. Das heißt auch: Je kleiner der Raum, desto weniger Aussagekraft kommt den „Nachhallzeiten“ zu.

Um sich diesen Zusammenhang einmal geometrisch vor Augen zu führen, bedarf es keiner komplexen mathematischen Berechnungen. Es reicht, Flächen und Volumina im rechtwinkligen Kubus zu berechnen, um mit Zahlenwerten zu veranschaulichen, wie das Verhältnis der Raumkantenstrecken zu den Flächen immer ungünstiger wird, je kleiner der Raum ist.

Zudem kommt den RAUMECKEN eine immer größere Bedeutung zu, je kleiner ein Raum ist. Denn die Raumecken sind die lautesten Zonen eines Raumes. Und der besondere Störeffekt der Raumecken – die stets gleich groß und gleich viele sind – wiegt umso schwerer, je kleiner das verbliebene Raumvolumen ist.

Ecken sind die schlimmsten Störer

Bereits im Jahre 1900, als Wallace C. Sabine jene heute so genannte „Sabine’sche Formel“ im The American Architect mittels seiner schlicht betitelten Publikation „Widerhall“ öffentlich gemacht hatte, hatte er zugleich auch seine Zweifel daran zum Ausdruck gebracht, ob diese Berechnungsmethode der Praxis hinreichend standhalten würde.

KEIN Zweifel also, dass Sabine mit jener Formel auch Unheilvolles niedergeschrieben hat, das bis heute verheerend nachwirkt. So etwa, dass „die Wirksamkeit eines Absorbers unabhängig von seiner Position“ sei, wenn das Problem der Widerhall sei. Das stimmt NICHT – und man weiß das auch. So ist seit Langem und umfassend bekannt, dass eine gleiche „Menge“ Absorber, in den Raumkanten positioniert, den Nachhall stärker senkt als an irgendeiner anderen Stelle im Raum. Dennoch genießen schon reine Kantenaborber den schlechten Ruf, die „Nachhallzeiten“ nur geringfügig zu senken. Zugleich ist aber auch längst bekannt, dass eine vergleichsweise schwache Bedämpfung in den Raumkanten den Raum dennoch bereits spürbar entstört. – Was mit Absorption an beliebigen anderen Stellen im Raum nicht gelingt!

Auch ist allgemein bekannt, dass die „Sabine’sche Formel“ überhaupt erst Anwendung finden kann in Räumen von 400 Kubikmetern und größer. Denn andernfalls sie die nötigen Grundvoraussetzungen der Diffusität des Schalls gar nicht gegeben. Dennoch rechnet man zwanglos mit der Sabine’schen Formel für jegliche Räume – und begnügt sich mit unterschiedlichen korrigierenden Multiplikatoren. Und dem Kantenvolumen widmet man schon erst gar keine Aufmerksamkeit. Und zwar deshalb, weil man das Kantenvolumen (bisher) mathematisch nicht berechnen kann.

Und so finden all diese „eigentlich“ bekannten Fakten bei der Bedämpfung gerade kleiner Räume keinerlei Berücksichtigung.

Absorption verschlingt die Obertöne

Andererseits hatte Wallace C. Sabine bereits in dieser Schrift „Reverberation“ von 1900 – und in seinen späteren Publikationen mit weiteren Fakten immer wieder untermauert – darauf hingewiesen, dass und in wie starken Relationen Absorption die Obertöne in Mitleidenschaft zieht. Und auch hatte Sabine immer wieder darauf hingewiesen, dass die Klangheit von Raumklang mit den Obertönen auflebt – oder daran untergeht.

(Beitragsbild reproduktiv entnommen: Sabine, Wallace C.: Collected Papers on Acoustics; Forgotten Books 2012)