Was versteht man unter Raumakustik?
Das Hören von Musik in bester Qualität verbindet jeder sofort mit guten und teuren Lautsprechern, deshalb sind Studiomonitore meist eine der ersten Anschaffungen beim Einstieg in die Musikproduktion. Und das ist auch gut so!
Mindestens genauso wichtig ist aber die Raumakustik, also wie die Lautsprecher konkret im Raum klingen. Denn die Schallwellen, die aus dem Lautsprecher kommen, treffen in erster Linie auf dein Ohr (Direktschall), aber es gibt auch Schallwellen, die erst auf eine Wand treffen und dann auf dein Ohr (early reflections). Und es gibt sogar noch Schallwellen, die erst ein paar Mal an Wänden hin- und herreflektiert werden, bevor sie dein Ohr erreichen (late reflections).
Die Schallwelle trifft also mindestens zweimal auf dein Ohr, einmal als Direktschall und einmal als early reflection phasenverschoben, weil sie einen längeren Weg zurücklegen muss, bevor sie dein Ohr erreicht. Und was passiert dann? Dann gibt es Interferenzen aufgrund der Phasenverschiebung, und das Audiosignal wird in gewissen Frequenzen schwächer oder stärker.
Dafür gibt es eine ganz einfache und nicht unbedingt teure Lösung: die Raumakustik verbessern. Durch das Anbringen von Absorbern werden Reflexionen vermieden, sodass der Schall möglichst unverfälscht gehört werden kann, um die richtigen Entscheidungen bei der Produktion zu treffen. Ziel ist es also, so viele Reflexionen wie möglich zu vermeiden, damit man nur den direkten Schall hört, der aus den Lautsprechern kommt.
Mit relativ geringen Mitteln kann man die Raumakustik verbessern – und zwar erheblich. Man muss aber wissen, was man tut, um effektiv zu sein und möglichst wenig Geld auszugeben.
Warum ist die Raumakustik so wichtig?
Zunächst einmal muss klargestellt werden, dass die Raumakustik nur für das Aufnehmen, Mixing und Mastering wichtig ist. Jemand, der nur Beats produziert, die von jemand anderem abgemischt werden, braucht sich um die Akustik eigentlich keine Gedanken zu machen. Aber es macht viel mehr Spaß, Musik in einem akustisch optimierten Raum zu hören – ich kann nur jedem empfehlen, der viele Stunden vor Lautsprechern verbringt, seine Raumakustik zu verbessern.
Raumakustik verbessern für Mixing und Mastering
Eine gute Raumakustik ist beim Mixing und Mastering wichtig, um effektiv arbeiten zu können und immer die richtige Entscheidung zu treffen. Wenn der Raum akustische Probleme aufweist, werden gewisse Frequenzbereiche schwächer oder stärker betont, als sie tatsächlich sind. Dementsprechend werden diese Frequenzen beim Mischen oder Mastering kompensiert, was dazu führt, dass sie im endgültigen Mix zu leise oder zu laut sind.
Klassisches Beispiel: Ein Raum hat Akustikschaum in den Wänden, aber keine Basstraps. Dadurch werden nur die hohen Frequenzen absorbiert, sodass die tiefen Frequenzen unkontrolliert in alle Richtungen des Raumes reflektiert werden. Dies führt in der Regel dazu, dass der Low-End an der Hörposition übermäßig laut klingt.
Meine Mixe in diesem Raum werden in anderen Anlagen im Bassbereich immer zu schwach klingen, denn ich habe beim Abmischen unbewusst die Bassanhebung kompensiert, die die Raumakustik verursacht.
Raumakustik verbessern für Aufnahmen
Bei Aufnahmen ist die Raumakustik besonders wichtig, damit der Klang vom Mikrofon unverfälscht aufgenommen werden kann. Auch hier gilt: Ist der Raum nicht akustisch behandelt, werden die Schallwellen, die von unserem Instrument oder unserer Stimme ausgehen, von den Wänden reflektiert und gelangen so ins Mikrofon, was zu Interferenzen, Phasenauslöschungen usw. führt. Und das ist bei der Aufnahme nicht mehr zu retten.
Außerdem klingt die Audioquelle sehr räumlich und nicht trocken, genau das, was man normalerweise nicht will. Wer kennt das nicht: Man nimmt zum ersten Mal seine Stimme mit einem Kondensatormikrofon (meist ein Rode NT1A) in einem akustisch unbehandelten Raum auf und wundert sich sofort, wie seltsam sie klingt, als wäre man im Badezimmer.
So erkennst du die Probleme in der Raumakustik
Die wissenschaftliche Methode, um die genauen Probleme im Raum zu finden, ist die Arbeit mit einem Messmikrofon und der entsprechenden Software. Damit kann genau gemessen werden, welche Frequenzen zu stark oder zu schwach betont sind. Es gibt aber auch „unwissenschaftliche“ Methoden, um Problembereiche schnell zu erkennen.
Probleme im Bassbereich
Der Bassbereich ist oft der problematischste Bereich in Räumen. Das liegt daran, dass die Basswellen sehr lang (groß) sind und dementsprechend viel Energie tragen – so viel, dass sie Wände und Gebäude durchdringen können. Man denke nur an den Nachbarn zwei Häuser weiter, der nachts eine Party mit lauter Musik feiert. Was man immer aus der Ferne hört, sind die ganz tiefen Frequenzen, das „Bumm, Bumm, Bumm“.
Ein weiteres Problem ist, dass tiefe Wellen omnidirektional sind, d.h. sie breiten sich in alle Richtungen aus. Also reflektieren sie auch überall, was zu massiven Problemen führt.
Du kannst leicht herausfinden, ob du Probleme im Bassbereich hast, indem du Musik über deine Studiomonitore abspielst und von einer Ecke des Raumes zur anderen gehst. Du wirst feststellen, dass die Bässe in den Ecken besonders laut sind – das bedeutet, dass die Raumakustik noch verbessert werden kann.
Direkte Reflexion und Nachhallzeit
Direkte Reflexionen kommen von den Seitenwänden, von der Decke und vom Boden oder Tisch. Sie verursachen Phasenverschiebungen, Auslöschungen und Betonungen in den Frequenzbereichen und machen den Schall im Allgemeinen räumlicher und schwerer ortbar. Sie verursachen eine Nachhallzeit, also ein natürlicher Reverb.
Du kannst herausfinden, ob es viele Reflexionen und Nachhall gibt, indem du in die Hände klatschst oder ein kurzes „Ah“ singst. Wenn der Schall noch etwas im Raum hallt, sind das Reflexionen.
Raumakustik verbessern mit Absorbern
Unsere wichtigsten Helfer gegen unerwünschte Reflexionen sind Absorber. Das sind Konstruktionen aus bestimmten Materialien, die die Schallwellen besonders gut absorbieren, anstatt sie wie eine normale Wand zu reflektieren.
Diese Materialien sind porös und haben die Eigenschaft, Schallenergie in Wärmeenergie umzuwandeln – die Schallwellen werden also „geschluckt“. Es gibt verschiedene Stoffe, die häufig von Tonstudios verwendet werdet, um die Raumakustik zu verbessern:
- Steinwolle
- Glaswolle
- Basotect
- Hanf
- Caruso Iso Bond
- Schafwolle
Sie unterscheiden sich im längenspezifischen Strömungswiderstand, einem wichtigen Wert, der beschreibt, um wie viel sich die Geschwindigkeit der Welle beim Durchgang durch eine bestimmte Länge des Materials verringert. Und natürlich im Preis, der vor allem beim Bau großer Studios eine wichtige Rolle spielt. Denn Absorber wirken nur, wenn sie in ausreichender Menge eingesetzt werden.
In dieser Anleitung werde ich für alle Absorber und Bassfallen Steinwolle verwenden. Der Grund dafür ist einfach:
Die Wellen im tiefen Frequenzbereich sind sehr groß und müssen tief im Absorber eindringen, um absorbiert werden zu können, also braucht man einen niedrigen Strömungswiderstand und eine große Dicke. Ist der Strömungswiderstand hoch, dringen die tiefen Wellen irgendwann nicht mehr durch und werden reflektiert. Genau deshalb ist Steinwolle sehr gut geeignet, weil sie genau diese Eigenschaft hat. Außerdem ist sie billig, was wichtig ist, weil man viel braucht, um die Absorber dick genug zu machen.
Wellen im höheren Frequenzbereich werden ohnehin absorbiert, sodass ein ausgewogener Klang entsteht. Verwendet man dagegen nur Materialien mit hohem Strömungswiderstand, aber geringer Dicke, wie z.B. Akustikschaum oder Basotect, werden nur die hohen Frequenzen im Raum absorbiert, nicht aber die tiefen und der Klang wird unangenehm dumpf.
Und Steinwolle gibt es in jedem Baumarkt der Welt, denn sie wird auch zur Wärmedämmung von Gebäuden verwendet.
Dead End und Live End
In professionellen Tonstudios wird im Abhörraum das Konzept „Dead End, Live End“ angewendet. Das bedeutet, dass entweder die vordere oder die hintere Seite des Raumes „tot“ gehalten wird, d.h. nur mit Absorbern, damit dort nichts reflektiert wird. Und die entsprechend andere Seite sollte „live“ gehalten werden, also mit Diffusoren, die den Schall möglichst vielfältig reflektieren. Der Grund dafür ist, dass das völlige Fehlen von Schallreflexionen beim Hören unangenehm ist.
Es ist aber so, dass die meisten Produzenten in eher kleinen Räumen arbeiten, wo sowieso Möbel, Gegenstände oder Instrumente im Raum stehen, so dass der Schall ohnehin ein bisschen in alle Richtungen reflektiert wird. Da würde ich mir also keine großen Sorgen machen – wir werden versuchen, die Raumakustik zu verbessern, indem wir so viel Schall wie möglich absorbieren.
Raumakustik verbessern: So geht’s
1. Lautsprecherposition + Sitzposition festlegen
Zuerst wird die Sitzposition festgelegt. Die Lautsprecher werden in einem gleichseitigen Dreieck zu dieser Hörposition aufgestellt, am besten so weit wie möglich von der Wand entfernt. Für viele Produzenten – so auch für mich – ist das praktisch unmöglich, weil man sonst überhaupt keinen Platz mehr hat.
Man kann sie also ruhig nahe an die Wand stellen, wenn man genügend Absorber drumherum platziert. Die besten Studios bauen die Lautsprecher direkt in die Wand (bzw.in den Absorber) – das ist auch am besten, aber extrem teuer.
Es gibt eine Regel unter Akustikern, die besagt, dass man auf 38% der Länge des Raumes sitzen sollte. Wenn das nicht möglich ist, ist das nicht schlimm, aber man sollte versuchen, nicht auf 25 % oder 50 % der Länge des Raumes zu sitzen, denn dort ist der Klang wegen der Raummoden besonders problematisch.
Wenn der Raum rechteckig ist, sollten die langen Seiten des Raumes links und rechts sein. Wenn der Raum quadratisch ist, spielt das keine Rolle.
2. Akustikwerte des Raumes messen
Der nächste Schritt ist die Messung der Raumakustik mithilfe eines Programms und eines Messmikrofons. Beliebte Messmikrofone sind der Behringer ECM-8000, beyerdynamic MM1 oder Sonarworks SoundID Reference Measurement Microphone.
So kann man genau erkennen, welche Probleme der Raum bei welchen Frequenzen hat und vor allem den Zustand nach der Verbesserung der Raumakustik vergleichen. Du wirst das aber auch mit deinen eigenen Ohren hören, glaube mir.
Man muss auch nicht unbedingt versuchen, eine 100% perfekte Kurve zu bekommen – das ist bei sehr tiefen Frequenzen sehr schwierig, ohne viel Platz im Raum zu verlieren. Unser Ziel ist es aber, die Raumakustik so weit wie möglich zu verbessern, bis man gut arbeiten kann und ein analytisches Hören problemlos möglich ist.
3. Bass traps
Beginnen wir mit den wichtigsten aller Absorbern, die Bassfallen (bass traps). Sie werden in den Ecken des Raumes gestellt, um vor allem die Bassfrequenzen zu absorbieren. Diese Frequenzen werden in den Ecken des Raumes besonders angehoben.
Die Bassfallen sind sehr groß und bestehen aus porösem Material, damit die tiefen Wellen gut eindringen können. Als Faustregel gilt, dass 1/4 der halben Wellenlänge (also 1/8 der gesamten Wellenlänge) an Absorberdicke benötigt wird, um die Welle zu absorbieren. Ein Beispiel: Eine Schallwelle von 100 Hz ist 3,43 m lang. Man benötigt also 40 cm Absorbertiefe, um diese Welle zu absorbieren.
Aus diesem Grund müssen die Basstraps so groß und massiv sein. Da sie jedoch in den Ecken angeordnet sind, nehmen sie weniger Platz in Anspruch.
Es gibt 2 Möglichkeiten: Man kann die Basstraps selbst bauen, was etwas Zeit in Anspruch nimmt, aber viel Geld spart (je größer der Raum und je mehr Basstraps man braucht, desto mehr spart man, wenn man sie selbst baut), oder man kauft fertige Basstraps.
Ich würde keine Bassfallen aus Schaumstoff empfehlen, sondern solche, die mit etwas poröserem Absorptionsmaterial gefüllt sind. Ich persönlich habe die Addictive Sound Bassfallen in meinem Homestudio und bin sehr zufrieden damit, daher kann ich sie nur jedem empfehlen. Sie sind groß, relativ preiswert, sehr schön gebaut und wirken extrem gut bis in den tieferen Frequenzbereich. Sie lassen sich auch sehr gut stapeln und wird in 11 verschiedenen Farben angeboten.
Ansonsten kann ich auch folgende Bassfallen empfehlen:
Für mein Tonstudio habe ich die Bassfallen selbst gebaut, weil ich sonst ein Vermögen dafür ausgegeben hätte. Dazu habe ich mir bei Obi Rockwool gekauft, daraus Dreiecke geschnitten und aufeinander gestapelt. Dann habe ich einen Holzrahmen drumherum gebaut und Stoff drauf getackert.
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Man spart viel Geld, wenn man solche Bassfallen selbst baut – außerdem gibt es so große Bassfallen gar nicht auf dem Markt. Man muss zwar etwas Zeit investieren – vor allem, wenn man kein Schreiner ist – aber es lohnt sich. Und man braucht auch Werkzeug, vor allem eine Kreissäge zum Schneiden des Holzes und ein Dämmstoffmesser zum Schneiden der Steinwolle.
Und so sieht das ganze bei mir im Studio aus:
4. Seitliche Absorber für erste Reflexionen
Als Nächstes müssen wir uns um die Seiten kümmern, d.h. die linke und rechte Wand von der Hörposition aus gesehen. Hier wird der Schall von den Lautsprechern reflektiert und erreicht das Ohr zusammen mit dem Direktschall, was zu Phasen- und Interferenzenprobleme führen wird. Gewisse Frequenzen werden verstärkt oder abgeschwächt und es können sogar stehende Wellen auftreten.
Deshalb muss genau in der Mitte zwischen der Hörposition und den Lautsprechern an jeder dieser Wände mindestens ein Absorber angebracht werden, um die Schallwellen zu absorbieren.
Ein guter Trick, um die genaue Mitte zu finden, ist es, sich von einem Kollegen einen kleinen Spiegel an die Wand stellen zu lassen und diesen so lange zu verschieben, bis man von der Hörposition aus über den Spiegel die Lautsprechermembran sieht – das ist dann die genaue Mitte. Genau um diesen Punkt muss der Absorber zentriert werden.
Auch hier ist die Dicke und die Porosität sehr wichtig: Dünne und feste Stoffe können gut hohe Frequenzen absorbieren, aber nicht die tiefen. Daher sollte auf Schaumstoff verzichtet werden, da dieser nur die hohen Frequenzen absorbiert und den Raum dumpf klingen lässt.
Auch hier wird empfohlen, Absorber mit Dämmstoffe wie Steinwolle oder Glaswolle zu kaufen oder selber zu bauen. Meine Empfehlungen, wenn man welche kaufen will:
Es ist nicht schwer, Standard-Absorber selbst zu bauen, und wenn man das Werkzeug und die Steinwolle für die Bassfallen bereits gekauft hat, ist dies eine gute Möglichkeit. Auch hier spart man viel Geld, wenn man seine eigene Zeit dafür investiert.
Dazu wird ein einfacher Holzrahmen gebaut, mit Stein- oder Glaswolle gefüllt und mit einem schönen Tuch bespannt. Im folgenden Video wird der Prozess sehr gut erläutert:
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Wie viele Absorber installiert werden, hängt natürlich vom Budget ab, aber im Allgemeinen gilt: je mehr, desto besser. Wenn man die Wand von oben bis unten in einer Breite von einem Meter mit Absorbern bedecken könnte, wäre das optimal. Aber schon ein Absorber auf jeder Seite macht einen hörbaren Unterschied. Wenn du also nicht viel Geld hast, beginne mit einem Absorber auf jeder Seite und kaufe oder baue später mehr.
Außerdem sollten die Absorber nicht direkt an der Wand angebracht werden, sondern es sollte ein Luftspalt (3-10 cm) zwischen Absorber und Wand gelassen werden, da sich dadurch der Wirkungsgrad erhöht und der Absorber tiefere Schallwellen absorbiert. Der Luftspalt funktioniert wie ein kleiner Raum, in dem Schallwellen zwischen Absorber und Wand hin und her reflektiert werden. Dadurch haben die Schallwellen mehr Gelegenheiten, vom Absorber aufgenommen zu werden.
5. Deckenabsorber für Reflexionen
Für die Decke gilt dasselbe wie für die Wände – auch hier wird der Schall reflektiert und gelangt zusammen mit dem Direktschall in die Ohren. Auch hier müssen wir so viel wie möglich absorbieren.
Die gute Nachricht ist, dass die gleichen Absorber, die für die Wand benötigt werden, auch für die Decke verwendet werden können. Hier können die Absorber sogar etwas dicker sein, da der Platz in der Decke nur selten benötigt wird. Die Bauweise ist jedoch die gleiche wie bei den Wandabsorbern.
Zuerst sollte der Bereich zwischen der Hörposition und den Lautsprechern und dann so viel Platz wie möglich drumherum besetzt werden. Auch hier gilt wieder: Je mehr Fläche der Decke du mit Absorbern belegen kannst, desto besser.
Bei mir im Studio ist die gesamte Decke belegt:
Deckenabsorber können leicht mit Ketten befestigt werden, indem Haken an der Decke und in jeder Ecke des Absorbers angebracht werden. Bei großen und schweren Absorbern wie im Bild oben (die grauen Absorber sind 1 m x 2,5 m groß) sollten mindestens 8 Ketten verwendet werden, um sicherzustellen, dass der Absorber sicher hängt, sonst kann es sehr gefährlich werden.
6. Rückwand
An der Rückwand sollten ja schonmal die Bassfallen an jeder Ecke stehen. Auch hier gilt: Je mehr Fläche mit Absorbern bedeckt werden kann, desto besser. Als Erstes sollte jedoch die Fläche direkt gegenüber jedem Lautsprecher bedeckt werden.
Die Rückwand eignet sich besonders gut für sehr dicke Absorber. Auch wenn man viel Platz verliert, sollte man dicke Absorber anbringen, wenn man die Möglichkeit hat. Ab 50 cm Dicke können Wellen bis 500 Hz effektiv absorbiert werden, und wenn man wirklich viel Platz hat, kann man noch extra Luft zwischen Wand und Absorber lassen, um wirklich alle Frequenzen bis 100 Hz zu absorbieren.
Aber das ist sehr utopisch, denn kaum jemand kann es sich leisten, 1 m Raumtiefe zu verlieren. 30 cm haben schon eine sehr gute Wirkung – das habe ich in meinem Studio und kann mich nicht beklagen.
7. Frontwand
Absorber sollten auch an der vorderen Wand angebracht werden, insbesondere wenn die Lautsprecher dicht an der Wand stehen. Die Fläche direkt hinter den Lautsprechern sollte möglichst dick mit Absorbern belegt werden, um die Schallwellen von der Rückseite der Lautsprecher zu absorbieren.
Je näher die Lautsprecher an der Wand stehen, desto größer sind die Bassprobleme, d.h. bei sehr nahen Monitoren sollten dickere Absorber verwendet werden, um möglichst viel Bass zu absorbieren.
Der mittlere Bereich kann entweder frei bleiben oder mit einem kombinierten Absorber/Diffusor versehen werden, der die tiefen Frequenzen absorbiert und die hohen reflektiert – dies ist aber nicht unbedingt notwendig und eher ein Luxus.
Auch hier kann man den Trick anwenden, zwischen Absorber und Wand zusätzlich Luft zu lassen, denn dadurch wirkt der Absorber bei tieferen Schallwellen.
8. Boden
Am Boden kann man relativ wenig machen – man kann dort keine Dämmung anbringen, weil man sonst keine Möbel darauf stellen kann. Aber Teppiche sind hier unsere besten Freunde, und zwar so dick wie möglich. Die können nämlich die höheren Frequenzen schonmal absorbieren und die allgemeine Nachhallzeit reduzieren.
Mehr ist hier nicht möglich, aber auch nicht nötig. Alle anderen Wände sind schon so gut gedämmt, dass wir uns um den Boden keine Sorgen machen müssen.
9. Equipment aufbauen und genießen
Wenn du all diese Schritte durchgeführt hast, kannst du deine Anlage aufbauen und dir anhören, wie sich der Klang verbessert hat. Du kannst noch einmal mit einem Messmikrofon und dem Room EQ Wizard messen – du wirst erstaunt sein, wie sich die Kurve verbessert hat. Aber das wirst du auch ohne Messmikrofon hören können.
Das Gute ist, dass all diese Maßnahmen, die wir getroffen haben, auch den Klang des Raumes für Aufnahmen mit Mikrofonen enorm verbessern – das heißt, deine Gesangsaufnahmen in diesem Raum werden sich enorm verbessern, weil wir so gut wie alle Raumprobleme gelöst haben.
Isolierung vs Absorption
Es ist wichtig zu verstehen, dass all diese Maßnahmen nur dazu dienen, die Akustik im Raum zu verbessern. Sie dienen nicht dazu, das Eindringen von Außengeräuschen in das Studio zu minimieren oder zu verhindern, dass Nachbarn deine Musik hören.
Dazu müsste man sich mit einem ganz anderen Konzept beschäftigen, nämlich der Isolierung. Isolierung verhindert, dass Schall von außen in den Raum eindringt oder umgekehrt. Sie wird häufig in Tonstudios, Heimkinos, Büros oder Wohnungen eingesetzt, um die Lärmbelästigung durch benachbarte Räume zu verringern. Isoliermaterialien sind in der Regel dicht und lassen keine Schallwellen durch, um die Schallübertragung zu minimieren. Beispiele sind Trockenbauwände, Massivholz oder spezielle Schallschutzfenster.
Ein solches Verfahren ist sehr kostspielig und erfordert professionelle Handwerker, da ein Raum in einem Raum gebaut werden muss, die vollständig voneinander isoliert sind.
Absorption dagegen verbessert die Raumakustik innerhalb des Raumes, indem sie Echo, Nachhall und stehende Wellen reduziert. Das führt zu besserer Klangqualität und Sprachverständlichkeit. Absorptionsmaterialien sind porös oder faserig und in der Lage, Schallwellen in ihre Struktur eindringen zu lassen
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