Physik & Technik

Raummoden berechnen

Geben Sie Länge, Breite und Höhe des Raums sowie die Nachhallzeit ein. Der Rechner listet die axialen Moden bis zur Schröderfrequenz und zeigt, wo sie sich gefährlich häufen.

Ihr Raum
Wohnräume liegen meist bei 0,4 bis 0,6 Sekunden.
Ergebnis

Warum der Bass im Zimmer dröhnt

Tiefe Töne haben Wellenlängen von mehreren Metern, ähnlich groß wie ein Zimmer. Zwischen zwei parallelen Wänden bilden sich dann stehende Wellen. Bei bestimmten Frequenzen, den Raummoden, verstärkt sich der Schall an manchen Stellen stark und löscht sich an anderen fast aus. Das ist der Grund, warum ein Basston am Sofa dröhnt und zwei Meter weiter kaum zu hören ist.

Die stärksten Moden sind die axialen. Sie laufen zwischen zwei gegenüberliegenden Flächen hin und her, also entlang der Länge, der Breite oder der Höhe. Die tiefste axiale Mode entsteht, wenn genau eine halbe Wellenlänge zwischen die Wände passt. Ganze Vielfache dieser Frequenz sind weitere Moden.

Problematisch wird es, wenn Moden aus verschiedenen Richtungen auf nahezu dieselbe Frequenz fallen. Dann addieren sich die Überhöhungen. Der Rechner markiert Paare, die weniger als 5 Hz auseinanderliegen, als Häufung. Auch große Lücken sind ungünstig, weil Töne in diesem Bereich dünn klingen. Ein Raum mit gleichmäßig verteilten Moden klingt im Bass ausgewogener.

f = n × c ÷ (2 × Raummaß); c = 331,3 × √(1 + ϑ ÷ 273,15) m/s; Schröderfrequenz f_S = 2000 × √(T60 ÷ V)

Beispiel: Raum 5 × 4 × 2,5 Meter bei 20 Grad, Nachhallzeit 0,5 Sekunden: Schallgeschwindigkeit rund 343 Meter pro Sekunde, Grundmoden 34,3 Hz (Länge), 42,9 Hz (Breite) und 68,6 Hz (Höhe). Die Schröderfrequenz liegt bei 200 Hz, darunter gibt es 11 axiale Moden. Häufungen entstehen bei 69 Hz und 137 Hz, weil die Länge genau doppelt so groß ist wie die Höhe, und bei 172 Hz aus Länge und Breite. Die größte Lücke beträgt 34,3 Hz.

Was die Ergebnisse bedeuten

Die Schröderfrequenz trennt zwei Bereiche. Unterhalb von ihr prägen einzelne Moden den Klang, man spricht vom modalen Bereich. Darüber liegen so viele Moden dicht beieinander, dass sich der Raum statistisch verhält und die Nachhallzeit das Klangbild bestimmt. Die Formel nach Manfred Schroeder hängt vom Volumen und von der Nachhallzeit ab. In kleinen Räumen liegt sie oft zwischen 100 und 300 Hz.

Ungünstig sind Raummaße, die ganzzahlige Vielfache voneinander sind, etwa ein Würfel oder ein Raum mit doppelter Höhe als Breite. Akustiker empfehlen Seitenverhältnisse, bei denen sich die Moden gut verteilen, bekannt sind etwa die Verhältnisse nach Bolt oder Louden. Die Raumform lässt sich selten ändern, aber Sie können Hörplatz und Lautsprecher so stellen, dass sie nicht genau in einem Druckmaximum stehen.

Eine einfache Regel ist, den Hörplatz nicht genau in die Raummitte oder direkt an die Rückwand zu setzen. In der Mitte liegen die Auslöschungen ungerader Moden, an der Wand die Maxima aller Moden. Häufig klingt es bei etwa 38 Prozent der Raumlänge ausgewogen. Bassfallen in den Ecken und mehrere verteilte Subwoofer glätten den Frequenzgang zusätzlich.

Der Rechner berücksichtigt nur axiale Moden. Tangentiale Moden zwischen vier Flächen und schräge Moden zwischen allen sechs Flächen sind schwächer, verdichten das Spektrum aber zusätzlich. Möbel, offene Türen und nachgiebige Wände verschieben die Moden etwas. Zur Planung der Nachhallzeit nutzen Sie den Nachhallzeit-Rechner, für das Lautsprechergehäuse den Bassreflex-Rechner.

Tipps und typische Fehler

Bass im Raum zähmen.

  • Hörplatz: Nicht mittig.
  • Ecken: Bassfallen setzen.
  • Subwoofer: Position testen.
  • Messen: Frequenzgang prüfen.

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Häufige Fragen

Was sind Raummoden?

Stehende Wellen zwischen parallelen Raumflächen, die einzelne Bassfrequenzen stark verstärken oder auslöschen.

Was ist die Schröderfrequenz?

Die Grenze, unterhalb der einzelne Moden den Raumklang bestimmen. Sie hängt von Volumen und Nachhallzeit ab.

Welche Raummaße sind ungünstig?

Maße, die ganzzahlige Vielfache voneinander sind, weil sich dann Moden verschiedener Richtungen überlagern.

Wo sollte der Hörplatz stehen?

Nicht in der Raummitte und nicht direkt an der Wand, oft klingt es bei etwa 38 Prozent der Raumlänge ausgewogen.

Helfen Bassfallen gegen Raummoden?

Ja, vor allem in den Raumecken, wo alle Moden ein Druckmaximum haben.

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