Raumoptimierung fürs Studio

Auch die besten Monitore der Welt klingen nur so gut wie der Raum, in dem sie stehen. Aber glücklicherweise kostet es nicht die Welt, die Akustik eurer Mischumgebung drastisch zu verbessern. Paul White, Chefredakteur der britischen Fachzeitschrift Sound On Sound klärt uns auf … 

© Fotos/Abbildungen: Alle in Lizenz von SoundOnSound.

Professionelle Studios benötigen zur Beseitigung von Bass-Problemen meistens umfangreichere akustische Baumaßnahmen als Heimstudios, auch weil sie oft sehr dicke Wände haben. Derartige Wände helfen dabei den Klang zu dämmen, aber erfordern als Konsequenz ausgeklügelte akustische Baumaßnahmen, um die deshalb im Raum „eingefangene“ Bass-Energie zu zähmen. Typische Heimstudios, die in Wohnräumen, Garagen und Kellerräumen untergebracht sind, sind meistens leichter gebaut (auch Fenster und Türen). Dadurch verliert sich ein Teil des unteren Frequenzbereichs bereits durch Übertragung oder wird durch Schwingungen der im Raum befindlichen Materialien absorbiert (z.B. Türflächen, Glas, Putz). Bedenkt bitte, dass akustische Optimierung nicht das Gleiche ist wie Schallisolierung: wenn der Klang im Homestudio stimmt, kann es also sein, dass Ihr zusätzlich noch über Schallisolierung nachdenken müsst, um Lärm von innen oder außen zu reduzieren.
Das Ideal
Ein idealer Raum hat eine kontrollierte Nachhallzeit von weniger als einer halben Sekunde, wobei alle Frequenzen innerhalb des gleichen Zeitintervalls ausklingen müssen, und es keine Flatterechos hervorrufenden parallelen Oberflächen geben darf. Glücklicherweise kann man das im Heimstudio etwas lockerer sehen, es ist jedoch äußerst selten, dass ein Raum überhaupt keine akustische Optimierung benötigt. Eines der häufigsten Probleme in kleinen und akustisch nicht optimierten Räumen ist eine unpräzise Basswiedergabe. Im unteren Bereich des hörbaren Spektrums treten dort Unregelmäßigkeiten auf, die durch stehende Wellen verursacht werden: darunter versteht man niederfrequente Schwingungen, deren Wellenlänge der Raumbreite, -tiefe und -höhe entspricht. Diese werden verstärkt, wenn sie an der Wand reflektiert werden, wobei so genannte Raummoden entstehen. Das Zusammenspiel verschiedener Moden verursacht einen welligen Frequenzgang im Bassspektrum. Im Idealfall wären diese Moden gleichmäßig verteilt und so neutralisiert. Dadurch klänge der Raum relativ ausgewogen. Doch unterschiedliche Positionen in einem Raum können den direkten Lautsprecherklang verfälschen und so Spitzen oder Löcher im Frequenzspektrum verursachen. Wenn Ihr einfach die Aufstellung verändert und dabei hört was sich am Sound verändert, könnt ihr einen guten Eindruck davon bekommen, in welcher Position der Bass am ausgewogensten klingt.  

Stehende Wellen

Es kommt zu stehenden Wellen, wenn Schallenergie zwischen festen Oberflächen mehrfach reflektiert und sowohl die ursprüngliche als auch die reflektierten Wellen phasengleich sind. Diese Grafik zeigt, wie Frequenzen mit einer Wellenlänge von 0,5; 1; 1,5; 2 (usw.) an den Wänden und an einigen anderen Stellen im Raum zu hohen Schalldruckpegeln führen, an manchen Stellen sogar zur maximalen Auslöschung der Frequenz. Beispielsweise entsteht bei der axialen Mode mit der niedrigsten Frequenz (F) eine Auslöschung in der Mitte des Raumes, wohingegen bei der doppelten Frequenz (2F) die Auslöschung nach einem Viertel der Distanz eintritt und es zu einem Überpegel auf der Hälfte und einer weiteren Auslöschung nach drei Vierteln der zurückgelegten Strecke kommt. Das erklärt, warum es wenig Sinn ergibt, einen EQ zu verwenden, um die Lautsprecher-Resonanz zu begradigen – sie würde lediglich an einer Stelle im Raum begradigt. Nur durch die Absorbierung der durch die Moden verursachten Energie können die Frequenzen für den ganzen Raum begradigt werden.

Raum Moden

In einem rechteckigen Raum gibt es für jede Raumkante eine axiale Mode (Länge, Breite und Höhe), sowie einen weiteren Satz tangentialer Moden über zwei Oberflächen (z.B. über die Diagonale des Raums) mit 3dB niedrigeren Schalldruckpegeln als die axialen Moden und noch einen Satz diagonaler Moden über drei Oberflächen (die auffälligste davon über die obere Ecke einer Raumseite zur unteren Ecke der gegenüberliegenden Raumseite) mit 6 dB niedrigeren Schalldruckpegeln als die axialen Moden. Ein kleiner Raum (wie in der Abbildung) hat nur relativ wenige Moden unterhalb einigen hundert Hertz – und wenn die Kantenlängen eines Raumes ganz oder fast identisch sind, überlagern sich diese Moden in einem bestimmten Frequenzbereich (was starke Überbetonungen erzeugt) mit großen Lücken zwischen ihnen (was zu großen „Löchern“ im Frequenzgang führt). Größere Räume mit sorgfältig bedachten Raummaßen weisen eine gleichmäßigere Verteilung der Raummoden bis in niedrige Frequenzbereiche auf, was sich in einem sehr viel ausgewogeneren Frequenzgang äußert – und zwar sogar bereits vor der akustischen Optimierung. (Martin Walker)

Große Räume verteilen die Moden am besten, dabei dürfen Raumbreite, -höhe und -tiefe aber nicht ein Vielfaches voneinander sein und müssen sich in ihren Maßen unterscheiden. Ebenso wenig dürfen sie ein Vielfaches voneinander sein. Der „Worst-Case“ ist ein Raum mit gleichlangen Kanten, da dann alle Raummoden bei der gleichen Frequenz aufeinander treffen. Räume, bei denen eine Kante doppelt so lang ist wie eine der anderen, sind genau so schwierig. In so einem „schlechten“ Raum können im unteren Bassbereich Spitzen und Löcher bis ca. 20-30 dB auftreten. Euer Raum (egal ob optimiert oder nicht) kann also einen großen Einfluss auf die Aufnahmen und den Mix haben. Die Auswirkungen von Raummoden könnt ihr in eurem eigenen Studio mit euren eigenen Monitoren gut testen, indem ihr eine MIDI-Sequenz mit chromatischen Stakkato-Noten in gleicher Anschlagstärke (Velocity) programmiert, die zwei oder drei Oktaven im hörbaren unteren Frequenzbereich eurer Studiomonitore abdeckt. Ihr solltet dafür einen relativ reinen Klang verwendet (z.B. einen Sinus-Ton von einem Software-Synthesizer oder Sampler). Das zeigt schnell, ob irgendwelche Töne überbetont laut oder aber zu leise wiedergegeben werden. Hier könnt ihr ein Besipiel-MP3 runterladen:
www.soundonsound.com/sos/dec07/articles/acousticsaudio.htm
Es kann sein, dass ihr durch einfaches Verschieben der Monitore einen gleichmäßigeren Klang erzielen könnt: verschiebt sie ein paar Zentimeter nach vorn, hinten oder seitlich. Um das Problem aber wirklich in den Griff zu bekommen, müsst ihr sehr wahrscheinlich akustische Maßnahmen ergreifen. Wenn ihr versucht, in einem Raum mit verzerrter Basswiedergabe zu Mischen, werdet ihr wahrscheinlich viel EQ einsetzen um Probleme zu beheben, die eigentlich im Raum und nicht im Mix sind – dann wird der Bassbereich eures Mixes in anderen Abhörumgebungen falsch und unausgewogen klingen. 

Mit so einer chromatischen Stakkato-Halbtonfolge mit hoher Anschlagsstärke lassen sich Lautsprecher und Hörumgebung auf Problemstellen testen. Falls Ihr keine eigene Halbtonfolge anlegen möchtet, könnt Ihr hier ein von SOS erstelltes Beispiel-MP3 herunterladen (siehe im Text).