Akustikmodule Grundlagen 2 – Diffusor

Akustikmodule Grundlagen 2 – Diffusor

Akustikmodule Grundlagen 2 – Diffusor
diffusor-studio
Der Klassiker: Eindimensionale QRDs sind in vielen professionellen Studios anzutreffen.

Im ersten Teil wurden die Schall absorbierenden Module besprochen, die Absorber. In diesem Artikel geht es um die Diffusoren, welche die Aufgabe haben, den eintreffenden Schall zu streuen und so diffus zu machen…


Wozu brauche ich Diffusoren?

Warum sollte man den Schall auch streuen, statt ihn nur zu absorbieren? Der Punkt ist: Kein Raum soll gänzlich schalltot gemacht werden, sprich ein wenig Nachhall wird es immer geben. Und dieser übrig bleibende Hallanteil klingt eben viel angenehmer und weicher, wenn er großflächig gestreut wird, anstatt dass er lediglich auf harte Oberflächen (nackte Wände/Decken etc.) trifft, wo er einfach im rechten Winkel (Einfallswinkel = Ausfallswinkel) knallhart weiter reflektiert wird.

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Bei glatten Oberflächen wird die Schallwelle weitgehend im rechten Winkel zurückgeworfen.
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Bei porösen Oberflächen wird der Schall in verschiedene Richtungen reflektiert. Hier spricht man von weicher Reflexion oder auch Diffusion.

Weiche Oberflächen (oder eben Diffusoren) brechen die Schallwellen gewissermaßen auf und verteilen sie großflächiger im Raum, was einfach zu einem angenehmeren Höreindruck führt.

Eine „natürliche“ Diffusion findet somit bereits durch diverses Mobiliar statt (also ähnlich, wie es auch bei der Absorption ist), etwa durch Teppiche, Regale mit unterschiedlich großen Büchern, Pflanzen, etc.


Brauche ich unbedingt Diffusoren?

Das kommt einerseits auf die Verwendung des Raumes an, andererseits auf den persönlichen Anspruch.


Diffusoren bei Sprachaufnahmen

In einer Sprecherkabine oder einem Aufnahmeraum, der hauptsächlich für Gesang genutzt wird, werden normal sehr viele Absorber verwendet. Für das bisschen Hall, was da übrig bleibt, brauchen Sie vermutlich nicht unbedingt spezielle Diffusoren (wobei sie aber keineswegs schaden würden!).

Browne Raumakustik Module


Diffusion bei akustischen Instrumenten

Akustische Instrumente dagegen leben von einem guten Raumhall. Ein schalltoter Raum oder ein solcher, der nur sehr hässlichen Hall aufweist (wenig Diffusion, viele harte Oberflächen, parallele Wände, schlimmstenfalls quadratisch), sind hier absolut ungeeignet.

Bei Räumen, wo hauptsächlich akustische Instrumente aufgenommen werden, würde ich demgemäß ein Verhältnis von etwa 70% Diffusion und 30% Absorption vorschlagen, wobei dies natürlich der individuellen Situation und den persönlichen Präferenzen angepasst werden kann.

Ein guter Ansatz in der Praxis ist der Einsatz von Bassfallen in jeder Raumecke (generell immer die wichtigste Maßnahme), während Sie sonst fast nur Diffusoren einsetzen bzw. zusätzliche Breitband Absorber nur nach Bedarf.


Diffusion in Regie und Produktion

In Regie- oder Produktionsräumen ist Absorption wiederum bedeutender. Oft finden in Nähe der Abhörposition verstärkt Absorber ihren Einsatz, während die Rückwand des Raumes mit Diffusoren bestückt wird.

Diffusor
Rückwand der Regie unseres Browne Studios mit Anordnung von Browne Breitband Absorbern und Browne Diffusoren.

Diffusoren im Heimkino

Stark vom persönlichen Geschmack abhängig. 70% Absorption / 30% Diffusion wäre ein Ausgangswert.


Genereller Einsatz von Diffusoren

Während zu viele Absorber definitiv Schaden anrichten können (vom zu sterilen Raum bis zum schalltoten Raum mit Entstehung von Druck auf den Ohren), ist es schwierig, einen Raum durch zu viel Diffusion akustisch zu zerstören. Zwar besteht keine Notwendigkeit, es zu übertreiben – wenn man es tut, wird der Klang jedoch auch nicht wirklich schlechter, sondern es entsteht lediglich ein sehr weicher Nachhall.


Quadratic Residue Diffusoren

Ein Herr namens Schroeder entwickelte 1975 eine Methode zur Gestaltung von Konzerthallen, die dafür sorgte, dass der Schall nicht direkt wieder zum Publikum reflektiert wird. Daraus entwickelten sich letztlich die Quadratic-Residue-Diffusoren (QRD), die bis heute Standard sind.

quadratic residue qrd diffusor
Eindimensionaler QR Diffusor auf Basis der Primzahl 11, somit ergeben sich 11 Fächer.

Die, auch Schroeder-Diffusoren genannten, Module bestehen aus unterschiedlich tiefen Streifen, die jeweils durch eine dünne Wand voneinander getrennt sind.


Material

Wichtig ist, dass das verwendete Material des Diffusors schallhart ist. Normal sollte, zumindest um die optimale Funktionalität zu erzielen, Holz verwendet werden.

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Eindimensionaler QRD des Marktführers rpg. Kosten: je nach Größe und Material ab etwa 235 Euro. Quelle: rpgeurope.com

Bei günstigen Produkten findet man leider oft gehärteten EPS-Schaum. Dieser eignet sich nicht, da das Material nicht fest genug ist und somit nicht vollkommen schallhart. Einziger Vorteil bleibt der Preis.


Eindimensionale und zweidimensionale QR Diffusoren

Es gibt ein- und zweidimensionale QRDs. Die eindimensionalen streuen nur Schall, der senkrecht zu den Streifen des Diffusors verläuft, die zweidimensionalen Schall, der aus beliebigen Richtungen einfällt.

Das wäre der Vorteil der zweidimensionalen Diffusoren. Nachteil: Sie benötigen eine enorme Bautiefe, um auch tiefere Frequenzen zu streuen.

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Zweidimensionaler QRD, basierend auf der Primzahl 7, woraus sich letztlich 49 Fächer ergeben.

Beispiel: Bei einem eindimensionalen Diffusor, der 7 Streifen umfasst, benötigen Sie lediglich 13,1cm Bautiefe, um Frequenzen bis 530 Hz runter zu streuen. Einen zweidimensionalen Diffusor, der so tief runter geht, suchen Sie eher vergeblich – er müsste eine Bautiefe von 32,45cm aufweisen, um ebenfalls bis 530Hz runter zu kommen!

Somit ist die Anzahl an Reflexionen, die von den beiden Diffusor-Typen bearbeitet wird, letztlich doch etwa gleich bzw. Einzelfall abhängig; der eindimensionale QRD profitiert vom größeren Frequenzspektrum, der zweidimensionale von der Erfassung beliebig einfallender Schallwellen.


Diffusoren, Primzahlen und Frequenzspektrum

Das mathematische Prinzip der QRD basiert auf Primzahlen.

Normal wählt man eine der Primzahlen 7, 11 oder 13. Je mehr Streifen verwendet werden, desto höher sind die Frequenzen, die noch gestreut werden. Und: Je tiefer die Streifen sind, desto tiefer ist auch die untere Grenzfrequenz.

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Spezifischer Vorteil der Verwendung der Primzahl 7 bei einem eindimensionalen QRD ist, dass hier nur eine sehr geringe Bautiefe nötig ist, um auch sehr tiefe Frequenzen zu streuen (wie auch obiges Beispiel gezeigt hat).


Welcher Diffusor nun?

Vom Material her am besten Holz!

Der Diffusor sollte eine untere Grenzfrequenz von wenigstens 800 Hz aufweisen (wirkt er bereits in einem tieferen Frequenzbereich – umso besser!).

Die tiefsten Bassfrequenzen sind im Übrigen egal: davon abgesehen, dass Diffusoren diese sowieso nicht erfassen können (eine Bautiefe von einem Meter oder mehr wäre erforderlich), strahlen Bassfrequenzen ohnehin kugelförmig von der Schallquelle aus ab.

Die obere Grenzfrequenz sollte um etwa 3 kHz liegen. Warum nicht höher? Fakt ist, dass Sie sich keine Gedanken um die Streuung der noch höheren Frequenzen machen müssen. Diese werden eh durch „alles“ gestreut (Pflanzen, unordentlicher Arbeitstisch, Tapeten, etc.) und außerdem auch sehr schnell durch „alles“ absorbiert, sprich es bleibt ohnehin nicht wirklich viel zum diffus machen übrig.

Browne Diffusor Raumakustik

Letztlich schneiden Sie mit einem eindimensionalen QRD aus Holz mit 7 Streifen (aufgrund der super tiefen unteren Grenzfrequenz) oder einem zweidimensionalen QRD (aus Holz) mit möglichst vielen Fächern in der Regel am besten ab. Achten Sie einfach auf das angegebene Wirkungsspektrum. Ist keines aufgeführt, so sollten Sie skeptisch sein. (Ehrlich gesagt, sollten Sie auch skeptisch sein, wenn eines angegeben ist, da dieses oft einfach nicht stimmt.)

Die Größe ist natürlich auch wichtig und in dem Zusammenhang auch der Preis in Relation zur Größe. 50x50cm Module sind in der Regel vergleichsweise günstig, gleichen von der Wirkung her aber einem Tropfen auf dem heißen Stein. Wenn, brauchen Sie (in einem mittelgroßen bis großen Raum) sehr viele davon.


Reichen nicht Bücherregale, Pflanzen, etc.?

Wie gesagt, das kommt auf den individuellen Anspruch an. Fakt ist, dass auch in vielen professionellen Studios anstelle von Diffusoren in der Regie häufig einfach Bücherregale eingesetzt werden. Jedoch lässt sich auch nicht leugnen, dass spezialisierte Diffusoren einer solchen Lösung definitiv nochmal um einiges überlegen sind, vor allem was die gleichmäßige und breitbandige Diffusion angeht. Zumindest wenn Sie viel akustische Instrumente aufnehmen, würde ich schon auf Diffusoren setzen. Im Einzelfall entscheiden Sie aber natürlich selbst.


Fazit

Viele Tontechniker sind sich einig, dass Absorber zwar die Raumakustik grundlegend regulieren, Diffusoren jedoch noch das gewisse Etwas rausholen und den Klang letztendlich perfektionieren. Je nach persönlicher Situation, können diese für Sie unterschiedlich wichtig sein.

Sorgen Sie zumindest immer für eine „natürliche“ Diffusion anhand von Bücherregalen und Co. Wollen Sie es perfekt, setzen Sie zusätzlich Diffusoren ein.


Klartext: Wie viele Akustikmodule brauche ich und wo soll ich sie anbringen?

Hierzu habe ich folgende Seite eingerichtet: www.browneakustik.de/de/info/raumakustik-planung-skizzen.html!

Browne Raumakustik Module

Sie finden dort konkrete Skizzen zu den verschiedensten Anwendungen (Aufnahmeräume, Tonstudioregie, Homestudio, Heimkino, HiFi, etc.). Den Abbildungen ist ziemlich genau zu entnehmen, wo Sie am besten welches Modul anbringen und natürlich auch wie viele Module Sie dann insgesamt etwa benötigen.

JETZT LESEN!

David

4 Comments

Hallo Folgende Fragen habe ich

Ist ein 1 D Qrd Horizontal und Vertikal Montiert genau gleich effektiv?
Müssen die Qrds auf Ohr höhe montiert sein in einem Regieraum oder können sie weiter oben montiert werden?
Die Breite eines qrds ist ja von den einzelnen Lamellen usw vorgegen aber stimmt es das die Länge keine Rolle spielt? meiner ist 70 cm Breit und 50 cm hoch.
Ist es wichtig die hohlräume hinter den Lamellen zu füllen oder können diese Hohl bleiben?
Freue mich auf eine Antwort

Hallo!

1) Ja
2) Auf Speaker/Ohrhöhe wird der Effekt stärker sein
3) Genau, das stimmt. Natürlich wird dem Schall mehr Auftrittsfläche geboten, wenn er länger ist, aber der Wirkungssbereich ändert sich nicht.
4) Können hohl bleiben bzw. ist eine gewisse „Flexibilität“ des Diffusors (des Holzes) sogar empfehlenswerter.

Zu 1 und 2: Hier kann sich rumprobieren trotzdem lohnen! Theorie und Praxis sind nicht immer eins.

LG
David

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