Akustische Analyse eines Konzertsaals

Die akustische Umgebung eines Konzertsaals ist für das Klangerlebnis von Künstlern und Zuhörern gleichermaßen entscheidend. Effektive akustische Messungen und Analysen sind für die Gewährleistung einer optimalen Klangqualität unerlässlich.

In diesem Artikel wird eine detaillierte Fallstudie vorgestellt, die in einem historischen Konzertsaal in der Schweiz mit unserer innovativen Sound Scanner-Technologie durchgeführt wurde. Die Analyse demonstriert die Einsatzmöglichkeiten des Sound Scanners und bietet Einblicke in das Verhalten der Schallausbreitung in großen Räumen, wodurch die Zeit für die Fehlersuche erheblich reduziert wird.

 

Beschreibung des Anwendungsfalls

Herrmann Partner AG, ein renommiertes Akustikberatungsunternehmen, beauftragte uns mit der Auswertung der Ergebnisse, die durch die Visualisierung der Schallausbreitung in einem historischen Konzertsaal in der Schweiz gewonnen wurden.

Konkret ging es um die Messung und Analyse von Schallwegen, Reflexionen und Nachhall innerhalb der Bühne, um mögliche Handlungsempfehlungen für akustische Maßnahmen ableiten zu können.

Während der Konzerte beschwerten sich die Musiker des Orchesters über eine ungleichmäßige Schallverteilung auf der Bühne.

Die Musiker auf der linken Seite der Bühne empfanden den von den Instrumenten auf der rechten Seite kommenden Schall als zu laut. Außerdem berichteten sie von einer erheblichen Verzögerung und einem Echo von diesen Instrumenten.

 

Die festgestellten Probleme waren: (1) zu hohe Lautstärke und (2) verzögerte Wahrnehmung

 

Um diese Probleme zu lösen, setzten wir den  Sound Scanner P132 ein, der einen Messdurchmesser von 132 cm aufweist und in einem Frequenzbereich von 250 Hz bis 6,1 kHz einsetzbar ist.

Dieses Modell eignet sich aufgrund seiner Kompaktheit und seines Frequenzbereichs ideal für Anwendungen in der Raum- und Bauakustik.

 

 

Messung und Analyseprozess

Der Sound Scanner wurde strategisch an verschiedenen Stellen im Konzertsaal positioniert, um ein umfassendes akustisches Profil zu erstellen.

Der Prozess umfasste das Rotieren des Sensors zur Erfassung periodischer Impulse, die Übertragung der Daten an ein mobiles Endgerät, die Cloud zur Berechnung der akustischen Daten sowie die Visualisierung der Ergebnisse.

Wir begannen mit der Positionierung einer omnidirektionalen Schallquelle auf der rechten Seite der Bühne, wo sich die problematischen Musikinstrumente befanden. Der Sound Scanner wurde auf der linken Seite mit Blick auf die Quelle platziert.

Von der Quelle wurde wiederholt ein Impulssignal abgegeben, und nach 10 Sekunden konnte die Software eine vollständige Impulsantwort und ein Nachallsignal erzeugen.

 

Der Sound Scanner wurde auf der linken Seite der Bühne positioniert und die omnidirektionale Schallquelle auf der rechten Seite.

 

Drei spezifische Abschnitte dieses Signals waren von besonderem Interesse:

1. Direktschall: Das erste implushaltige Ereignis, das innerhalb der ersten Millisekunden auftritt, stellt den von der Quelle ausgestrahlten Direktschall dar.
2. Primärreflexionen: Diese Reflexionen treten innerhalb von 20-50 Millisekunden nach dem ersten Impuls auf (je nach Literatur). Sie beeinflussen die Wahrnehmung der Lautstärke erheblich, sind aber für die Wahrnehmung der Verzögerung nicht entscheidend.
3. Spätreflektionen: Reflexionen, die zwischen 50 und 100 Millisekunden nach dem Anfangsimpuls auftreten, sind für die Wahrnehmung der Verzögerung entscheidend. Es wurde festgestellt, dass diese Reflexionen am meisten zu dem von den Musikern wahrgenommenen Echoeffekt beitragen.

 

Analyse der Ergebnisse und Lösungen

Die akustischen Bilder für jedes Zeitintervall lieferten eine klare Visualisierung der Schallwege im Konzertsaal.

 

 

 

1. Bei der Analyse des 0-5 ms-Intervalls wurde der Direktschall aus dem Lautsprecher perfekt lokalisiert;
2. Die Primärreflexionen, die 20-50 ms nach dem ersten Impuls auftraten, stammten hauptsächlich von der seitlichen Diffusorwand und geringfügig vom Boden und der Diffusordecke;
3. Spätreflexionen, die nach 50 ms auftraten, stammten hauptsächlich von der unbehandelten oberen Wand und der Diffusordecke.

 

Um diese Probleme zu beheben, wurden folgende Lösungen empfohlen:

1. Schalldämpfung: Die Verwendung von absorbierendem Material in Bereichen, in denen Primärreflexionen auffällig sind, wie z. B. an der Wand des Seitendiffusors, könnte die Wahrnehmung eines übermäßigen Pegels verringern.
2. Maßnahmen zur Verbesserung kritischer Bereiche: Der Bereich zwischen der Diffusorwand und der Decke wurde als kritischer Bereich zur Verbesserung der Verzögerungswahrnehmung identifiziert. Eine akustische Maßnahme durch Diffusion und/oder Absorption wird empfohlen, um späte Reflexionen zu vermeiden und den Echoeffekt zu reduzieren.
3. Verbesserung der Funktion der Diffusor-Decke: Um die kritischen Reflexionen weiter abzuschwächen, wurden zusätzliche akustische Maßnahmen an der Diffusordecke vorgeschlagen.

 

 

Schlussfolgerungen

Die im historischen Konzertsaal durchgeführten Messungen mit dem Sound Scanner lieferten wertvolle Erkenntnisse über das akustische Profil des Saals.

Durch die Identifizierung der größten reflektierenden Bereiche ermöglichte die Messung potenzielle Empfehlungen für akustische Maßnahmen. Dieser Fall unterstreicht die Bedeutung fortschrittlicher akustischer Messtechnologien für die Erhaltung und Verbesserung der Klangqualität von Veranstaltungsräumen.

Wenn Sie weitere Informationen über unsere Sound Scanner-Technologie und die damit verbundenen Möglichkeiten für Ihre Akustikprojekte erhalten möchten, nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf.