Raummoden und Bass

Ein geschlossener Raum hat Eigenfrequenzen, genau wie eine Orgelpfeife. Bei diesen Frequenzen passt eine halbe Wellenlänge oder ein Vielfaches davon exakt zwischen zwei gegenüberliegende Wände. Die hin- und rücklaufende Welle überlagert sich mit sich selbst, es entsteht eine stehende Welle mit festen Druckmaxima und Nullstellen.

Wo die Moden liegen

Die tiefste Längsmode berechnet sich als Schallgeschwindigkeit geteilt durch die doppelte Raumlänge. Mit 343 Metern je Sekunde ergibt sich für einen fünf Meter langen Raum eine erste Mode bei etwa 34 Hertz. Die Vielfachen davon, also 69, 103 und 137 Hertz, liegen ebenfalls auf Moden. Dasselbe gilt für Breite und Höhe, dazu kommen Kombinationen zwischen zwei oder drei Achsen.

In einem typischen Wohnzimmer liegen die ersten Moden zwischen 25 und 60 Hertz und danach immer dichter beieinander. Ab etwa 200 bis 300 Hertz überlappen sie sich so stark, dass sie sich zu einem diffusen Feld ausgleichen. Diese Grenze wird als Schröderfrequenz bezeichnet und markiert die Trennlinie zwischen Raumakustik im Modenbereich und Raumakustik als Reflexionsproblem.

Wie sie sich anhören

Modenprobleme klingen nicht nach zu viel Bass, sondern nach ungleichmäßigem Bass. Eine durchlaufende Basslinie wird bei einer Note deutlich lauter, bei der nächsten verschwindet sie. Wer eine solche Ungleichheit hört, hat ein Positionsproblem und kein Lautsprecherproblem. Kein Gerätewechsel behebt es.

Ein zweites Erkennungsmerkmal ist das Nachhängen: Moden schwingen nach dem Signalende weiter aus, oft 300 bis 800 Millisekunden. Deshalb wirkt der Bass träge und die Rhythmik unpräzise, obwohl der Lautsprecher selbst schnell ist.

Was wirklich hilft

Position, in dieser Reihenfolge. Hörplatz aus dem Druckmaximum holen, Lautsprecher aus der Ecke, beides in Schritten von zehn Zentimetern testen. Das ist die einzige Maßnahme, die eine Auslöschung tatsächlich beseitigen kann, siehe Aufstellung und Hörplatz.

Poröse Absorber ausreichender Dicke. Ein poröser Absorber wirkt dort, wo die Luft sich schnell bewegt, also in der Nähe der Schnelle-Maxima und nicht direkt an der Wand. Als Faustregel greift er ab einer Dicke von etwa einem Zehntel der Wellenlänge. Für 60 Hertz sind das über 50 Zentimeter, weshalb Raumecken mit ihrem Platzangebot der übliche Ort für Bassabsorption sind.

Abgestimmte Resonatoren. Plattenschwinger und Helmholtzresonatoren wirken schmalbandig genau bei der Problemfrequenz und brauchen weniger Tiefe. Dafür müssen sie berechnet und gebaut werden, und ein Fehlgriff bei der Abstimmung bringt gar nichts.

Mehrere Bassquellen. Zwei Subwoofer an geeigneten Stellen regen Moden gegenphasig an und glätten den Verlauf über die Fläche, siehe Subwoofer integrieren.

Elektronische Absenkung als letzter Schritt, ausschließlich für Überhöhungen und mit schmaler Güte.

Vorgehen in der Praxis

Messen Sie zuerst am Hörplatz, ohne Glättung, im Bereich von 20 bis 300 Hertz. Vergleichen Sie die Spitzen mit den berechneten Moden Ihres Raums, dann wissen Sie, welche Achse verantwortlich ist. Eine Überhöhung bei 34 Hertz in einem fünf Meter langen Raum ist die Längsmode, eine bei 47 Hertz in einem 3,6 Meter breiten Raum die Quermode.

Danach verschieben Sie den Hörplatz und messen erneut. In den meisten Wohnzimmern lassen sich damit fünf bis acht Dezibel Ungleichmäßigkeit beseitigen, bevor überhaupt Material gekauft wird. Wie die Messung abläuft, steht unter Messmikrofon und Software.