Resonanz & Raumakustik

Was bedeutet Resonanz- oder Raummoden?

Sobald sich Schallwellen in einem geschlossenen Raum ausbreiten, werden sie von den Wänden reflektiert. Dadurch entsteht ein Nachhall des Schalls, der sich bei tieferen Frequenzen ausgesprochen lange halten kann. Man spricht hier von Raummoden: Resonanzen, die insbesondere zwischen parallelen Wänden deutlich wahrnehmbar sind.

Diese Moden erzeugen im Raum Schalldruckmaxima sowie -minima. Im tiefen Frequenzbereich kann daher – abhängig von der Hörposition – die Basswiedergabe zu stark oder zu schwach sein. Raummoden sind besonders herausfordernd in kleinen Räumen, die als Heimkinos, Musikproberäume oder Tonstudios verwendet werden.

(Un)erwünschte Resonanz im Alltag

Wie viele andere physikalische Phänomene ist auch die Resonanz entweder erwünscht oder unerwünscht. Manche Musikinstrumente (z. B. Cellos, Geigen und Gitarren) sind mit einem Resonanzkörper – einem schwingungsfähigen Körper – ausgestattet, der Töne verstärkt und für einen guten Klang sorgt.

Allerdings besteht auch die Möglichkeit, dass Konstrukte, wie Maschinen, Brücken und hohe Gebäude in Schwingung versetzt werden. Diese Schwingungen können so gross werden, dass Schäden oder sogar Zerstörungen – sogenannte Resonanzkatastrophen – auftreten.

Nachhall ist genauso in geschlossenen Räumen eine unwillkommene Begleiterscheinung. Sie tritt vor allem bei tieferen Frequenzen d.h. im Bassbereich auf. Dabei erschwert sie die Sprachverständlichkeit und erhöht den Lärmpegel durch einen stark ausgeprägten Nachhall.

Resonanz im Raum

Schallwellen werden – abhängig von der Raumbeschaffenheit – unterschiedlich stark reflektiert. Schallharte Oberflächen, wie Fenster, Wände, Decken und Böden geben die einzelnen Schallwellen – nach ihrem Auftreffen – ungehindert an den Raum zurück, wodurch ein ausgeprägter Widerhall entsteht. Oberflächen, die Schall hingegen aufnehmen bzw. schlucken, sorgen für mehr Ruhe im Raum.

Eine grosse Herausforderung in der Raumakustik bilden die sogenannten stehenden Wellen bzw. Raumresonanzen. Darunter versteht man zwei Schallwellen, die mit gleicher Ausrichtung, aber unterschiedlicher Ausbreitungsgeschwindigkeit aufeinandertreffen. Dieser Effekt ist vor allem bei gleichbleibenden, tiefen Tönen bemerkbar. Dann ist an manchen Stellen im Raum die Geräuschkulisse doppelt so laut und an anderen wiederum kaum hörbar.

Angemessene Resonanz – gute Raumakustik

Jeder Raum ist nichts anderes als ein grosser Resonanzkörper. Anders als bei Musikinstrumenten kann sich ein ausgeprägter Widerhall jedoch negativ auf die Raumakustik auswirken. Geräusche werden kaum bis gar nicht wahrgenommen – stattdessen verwandeln sich einzelne Laute in einen regelrechten Klangbrei.

Vor allem in grossen, öffentlichen Räumen, wie Theater-, Kino- und Konzertsäle sowie Musikräumen muss sichergestellt werden, dass Gespräche und Musik auf der Bühne von allen Sitzplätzen gleich gut wahrgenommen werden können.

Besucher, die einen Platz in den hintersten Reihen gewählt haben, sollten genauso gut hören wie jene in den vorderen Sitzen. Damit sich die einzelnen Schallwellen nicht unkontrolliert ausbreiten und kein zu hoher Widerhall entsteht, gibt es verschiedene Absorber. Diese kommen in der Raumakustik zur Regulierung der Nachhallzeit und zur Reduktion des Lärmpegels zum Einsatz.

Resonanzabsorber für Decke und Wand

Absorber verbessern nachweislich die Raumakustik und werden als Paneele an der Decke oder den Wänden angebracht. Sie steigern das allgemeine Wohlbefinden, weil sie den Widerhall verringern und somit für mehr Ruhe sorgen. Somit kann man z. B. auf Konzerten besser entspannen und zuhause konzentriert musizieren.

Während poröse Absorber Schallenergie mittlerer und hoher Frequenz aufnehmen, eignen sich Resonanzabsorber für tiefere Frequenzen. Diese sogenannten Resonatoren bestehen meistens aus einer luftdichten Platte mit einem dahinter liegenden Lufthohlraum. Es entsteht ein sogenanntes Masse-Feder-System, bei dem der Resonator mitschwingt und die Schwingungen der Schallwellen in Wärme umwandelt (Plattenschwinger).

Faustregel: Um alle Frequenzen möglichst gut abzudecken, lohnt sich eine Kombination aus beiden Arten von Absorbern. Somit ist ein optimales Raumklima garantiert!

Resonanzabsorber für die Decke

Eine sehr unauffällige, aber dennoch ästhetisch ansprechende Akustiklösung bildet die Akustikdecke. Diese kann entweder direkt in der Deckenbekleidung eingebaut oder nachträglich als Unterdecke oder Deckensegel montiert werden. Die schallschluckenden Materialien Polyester und Gips sorgen für ein verbessertes Raumklima.

Eine Akustikdecke verringert nicht nur den Widerhall, sondern wirkt sich auch positiv auf das Raumdesign aus. Die verschiedenen Oberflächenstrukturen sind ein wahrer Blickfang in jedem Raum. Neben einer klassischen fugenlosen Akustikdecke gibt es ebenfalls gewagtere Modelle mit Löchern und Schlitzen.

Resonanzabsorber für die Wand

Ob unauffällig oder doch lieber kreativer: Für die Wandmontage stehen verschiedene Absorber zur Auswahl. Je nach persönlichem Geschmack kann unter anderem aus den folgenden ausgewählt werden.

• Akustikplatten eignen sich sehr gut für Räume, in denen viel Widerhall entsteht. Sie lassen sich entweder als ganzes Set oder als einzelne Bausteine an der ausgewählten Wand montieren. Die Akustikplatten schlucken die auftreffenden Schallwellen und wandeln sie in Wärme um.
  
  
• Akustikbilder reduzieren den Nachhall und schaffen mehr Ruhe. Ein Akustikkern aus Polyestervlies sorgt für einen wirkungsvollen schalldämpfenden Effekt. Akustikbilder können mit eigenen oder vorgegebenen Motiven bedruckt werden und sind daher besonders kreative Absorber.
  
  
• Akustikvorhänge erfüllen gleich mehrere Funktionen auf einmal. Sie verbessern die Raumakustik, bieten Sichtschutz, eignen sich als Raumtrenner und sind ein dekoratives Raumelement. Akustikvorhänge bestehen aus einem schallschluckenden Material, das den Widerhall nachweislich eindämmt.
  
  

Mit optimaler Resonanz zur bestmöglichen Raumakustik

Die Bedeutung der Raumakustik darf nicht unterschätzt werden. Ein hoher Lärmpegel kann nämlich auf längerer Sicht das allgemeine Wohlbefinden massgeblich beeinträchtigen. Die Resonanz ist eine faszinierende physikalische Erscheinung, die in vielen alltäglichen Situationen auftritt. In geschlossenen Räumen, in denen eine ausgezeichnete Verständlichkeit gegeben sein muss (z. B. Konzerthallen, Theatersäle, Musikräume), ist sie meistens eine unwillkommene Begleiterscheinung. Verschiedene Absorber helfen jedoch, eine gute Raumakustik zu gewährleisten.