Tieftonanalyse

Analyse der Eigenmoden

Die Eigenmoden, also die stehenden Wellen eines Raumes können am besten durch Messungen mit entsprechender Software analysiert werden. Aber auch ohne Messtechnik können Sie sich einen guten Einblick in die Probleme in der Tieftonwiedergabe verschaffen. Dabei gibt es zwei Methoden: Eine Kurze und eine Ausführliche. Beide benötigen Lautsprecher und Testtöne, für die ausführliche Variante ist ein Subwoofer von Vorteil. Die benötigten Testtöne finden Sie hier als mp3-Dateien, die Sie auf CD brennen oder von einem an der Anlage angeschlossenen Computer abspielen können.
Es handelt sich dabei um sogenannte Sweeps, d. h. in der Frequenz ansteigende Sinustöne. Sie sind in verschiedene Frequenzbänder aufgeteilt, einen relativ breitbandigen von 20 Hz bis 120 Hz und neun jeweils 10 Hz umfassende. Diese Sweeps sind jeweils für den linken und rechten Lautsprecher vorhanden, um diese getrennt voneinander zu untersuchen.

Zuerst sollten Sie die breitbandigen Sweeps abspielen, um einen Überblick zu bekommen. Die Lautstärke wird bei unterschiedlichen Frequenzen unterschiedlich laut sein, da Ihr Raum die Ausbreitung des Schalls beeinflusst. Um die problematischen Frequenzen heraus zu bekommen, sollten Sie auf die Sekundenanzeige des Abspielgerätes achten und die Zeitpunkte der lauten, bzw. leisen Stellen notieren.
Hier finden Sie einen Vordruck als PDF, in den Sie die Zeitpunkte notieren können. Die Sweeps beginnen bei 20 Hz und gehen stufenlos in den Frequenzen höher. Ein Sweep dauert jeweils 50 Sekunden, das bedeutet, dass in 5 Sekunden etwa 10 Hz durchgelaufen sind, wenn die Sekundenanzeige Ihres CD-Spielers also 5 Sekunden anzeigt, beträgt der abgespielte Ton etwa 30 Hz, bei 10 Sekunden 40 Hz, usw. Auf dem Vordruck befindet sich auch eine Tabelle zur besseren Übersicht. Nachdem Sie auf diese Weise die Frequenzen grob ermittelt haben, können Sie mit den schmalbandigen Sweeps die Frequenzen genauer eingrenzen. Spielen Sie dafür den jeweils passenden Sweep ab und achten wieder auf die Sekundenanzeige Ihres Spielers. Hier passen die Sekunden mit den Frequenzen überein, d. h. in der ersten Sekunde von 0 s bis 1 s wird auch die unterste Frequenz des Sweeps abgespielt, also 20 Hz, 30 Hz, usw., je nachdem, welchen Sweep Sie angestellt haben, in der zehnten Sekunde zwischen 9 s und 10 s wird die letzte Frequenz des Sweeps abgespielt, also 29 Hz, 39 Hz, usw. So können Sie die entsprechenden Frequenzen relativ genau ermitteln.

Statt mit den Ohren zu arbeiten, können Sie die Lautstärkeunterschiede auch mit einem Schalldruckmessgerät ermitteln. Wenn Sie dafür eine App in einem Smartphone verwenden, kann es sein, dass die Ergebnisse verfälscht werden, da Smartphones oft einen Hochpass-Filter im Mikrofon haben, der tiefe Frequenzen abschneidet.
Bei quaderförmigen Räumen können sie hier die Frequenzen der theoretisch auftretenden Eigenmoden berechnen. Diese Frequenzen müssen aber in der Praxis nicht unbedingt zutreffen.

In der Kurzversion spielen Sie die Sweeps mit Ihrer vorhandenen Anlage an dessen Standardposition ab, während Sie sich an der üblichen Sitzpositionen befinden.
Wenn deutliche Lautstärkeunterschiede auftreten, lohnt sich eine genauere Untersuchung, zumal diese Methode nur Aussagen über die momentan vorhandene Situation liefert. Werden die Lautsprecher gegen Größere ausgetauscht oder die Position geändert, bleiben die Frequenzen der stehenden Wellen zwar gleich, aber die negativen Auswirkungen können anders ausfallen, z. B. tiefere Eigenmoden stärker ausfallen, weil die vorherigen Lautsprecher die tieferen Eigenmoden nicht so stark angeregt haben.
Zur genauen Untersuchung des Raumes sollten Sie einen Subwoofer in den vorderen Ecken aufstellen, da die Eigenmoden dort in der Regel am stärksten angeregt werden und so die deutlichsten Ergebnisse erreicht werden. Als Abhörplatz sollten Sie mehrere Positionen wählen. Einmal in einer Raumecke, danach in der Raummitte und natürlich an den Sitzpositionen, an denen Sie Musik hören. Außerdem sollten Sie auch einmal auf dem Fußboden oder mithilfe einer Leiter an der Decke hören, sowie möglichst mittig zwischen Boden und Decke. Dabei sollten Sie auch gleich mögliche Positionen für Bassfallen herausfinden, indem Sie notieren, welche Frequenzen wo am lautesten sind. Das ist für die Positionierung der Bassfallen wichtig, da diese effektiver sind, je höher die Lautstärke der Eigenmoden ist. Wenn Sie in der Einrichtung des Raumes vollkommen frei sind, sollten Sie die Stellen mit dem höchsten Schalldruck also für Bassfallen frei halten. Wenn das nicht der Fall ist, sollten sie die Stellen, an denen Sie Bassfallen aufstellen, bzw. montieren können, dahingehend untersuchen, welche Frequenz dort am lautesten ist.
Die Untersuchung der Eigenmoden ist noch genauer, wenn Sie die entsprechende Frequenz als Sinuston abspielen und dabei durch den Raum gehen. Treten die Lautstärkeunterschiede periodisch auf, wenn Sie an einer Raumachse entlang gehen, ist es eine stehende Welle zwischen den beiden Wänden vor und hinter ihnen. Die Wellenlänge der abgespielten Frequenz sollte in diesem Fall etwa dem doppeltem des Abstandes zwischen den Wänden entsprechen, bzw. genau dem Abstand oder der Hälfte des Abstandes …, je nach Ordnung der Eigenmode. Mehr über Eigenmoden erfahren Sie hier.
Entsprechende Sinustöne gibt es oft auf anderen Seiten im Internet zu finden, sodass hier auf die Möglichkeit des Downloads verzichtet wurde.

Adobe_PDF Hier können Sie den Vordruck als PDF-Datei herunterladen (rechte Maustaste klicken, Ziel speichern unter… wählen)

 

SweepsHier können Sie die Sweeps als ZIP-Datei herunterladen (8 MB, rechte Maustaste klicken, Ziel speichern unter… wählen)