Gleicher Raum, gleicher Lautsprecher, und 48 Hz standen +9 dB über allem anderen. Andere Kabel: keine Bewegung. Anderer Lautsprecher: keine Bewegung. Den Stuhl einen Meter zurückgezogen: da war sie. Schuld war nicht die Technik, sondern der Abstand zwischen zwei Wänden.
Kurz gesagt
Eine stehende Welle ist eine Resonanz, die entsteht, wenn Schall zwischen zwei gegenüberliegenden Wänden hin- und herläuft und sich bei einer bestimmten Frequenz selbst verstärkt. Diese Frequenz bestimmen allein die Raummaße. Bei einem Wandabstand von L Metern liegt die tiefste Resonanz bei 172 ÷ L Hz, weitere bei jedem ganzzahligen Vielfachen davon. Bei 3,6 m sind das 48 Hz, 96 Hz und 143 Hz. Diese Resonanzen setzen die Spitzen und Senken von ±10 dB in den Bass und machen den größten Teil dessen aus, was man den Klang eines Raums nennt. Spitzen lassen sich per EQ absenken. Senken lassen sich nicht auffüllen.
Die Frequenz folgt aus den Maßen
Schall läuft mit etwa 343 m/s. Bei der Frequenz, deren halbe Wellenlänge genau zwischen die Wände passt, verstärken sich hinlaufende und zurückgeworfene Welle immer an denselben Stellen. Als Formel: f = 343 ÷ (2L), also 172 ÷ L. Jede der drei Raumrichtungen bekommt ihre eigene Reihe. Für einen kleinen Raum von etwa 2,7 × 3,6 m mit 2,4 m Deckenhöhe sieht das so aus.
| Maß | 1. Mode | 2. | 3. |
|---|---|---|---|
| 3,6 m (Länge) | 48 Hz | 96 Hz | 143 Hz |
| 2,7 m (Breite) | 64 Hz | 127 Hz | 191 Hz |
| 2,4 m (Höhe) | 72 Hz | 143 Hz | 215 Hz |
Das sind die axialen Moden: die stärksten, jede nutzt zwei Wände. Wer sie zuerst verdächtigt, liegt meistens richtig. Daneben gibt es tangentiale Moden über vier Flächen und schräge Moden über alle acht Ecken, beide schwächer. Nebenbei: In der Tabelle landen die dritte Mode von 3,6 m und die zweite von 2,4 m beide auf 143 Hz. Genau solche Überlagerungen machen eine Spitze hoch.
Wo Spitzen und Senken liegen
Eine Mode hat eine Form. Wandflächen sind immer Druckbäuche, und bei der ersten Mode fällt der Knoten exakt in die Raummitte. In der Mitte fehlen die 48 Hz, an der Wand blähen dieselben 48 Hz auf. Gleicher Raum, gleiche Quelle, und der Bass ändert sich allein mit dem Sitzplatz.
Die erste Mode zwischen zwei Wänden. An der Wand wird der Bass lauter, in der Mitte fällt er weg. f = 172 ÷ L (m)
Entscheidend ist, dass diese Form am Raum festgenagelt ist. Verschiebt man das Mikrofon ein Stück, bleibt eine Spitze eine Spitze. Diese Wiederholbarkeit ist der Grund, warum EQ hier funktioniert: was in der Messung verschwindet, verschwindet auch am Ohr. Oberhalb von 300 Hz zappelt der Frequenzgang ebenfalls, aber dort durch überlagerte Reflexionen, und 10 cm Versatz tauschen Spitze gegen Senke. Punktuelle Korrektur hat da nichts zu suchen. Die Grenze markiert die Schroeder-Frequenz, in üblichen Räumen bei 200 bis 300 Hz.
Hör auf, die Senken auffüllen zu wollen
Eine Senke im Bass entsteht, weil die reflektierte Welle den Direktschall auslöscht. Was durch Phasenlage ausgelöscht wird, wird im selben Verhältnis erneut ausgelöscht, wenn man mehr davon nachschiebt. +10 dB hinein, und die Senke bleibt, während Verstärker und Lautsprecher Headroom verlieren. Der Bass ist der leistungshungrigste Bereich überhaupt, eine sinnlose Anhebung dort geht direkt in Verzerrung über.
Ehrlich gesagt hat es mich einen halben Tag gekostet, das zu akzeptieren. Die Kurve auf dem Display zu glätten und den Bass im Raum zu verbessern waren zwei verschiedene Projekte. Bei einer tiefen Senke hilft kein EQ: Lautsprecher oder Hörplatz um einige Dezimeter verschieben. Raus aus dem Knoten, und die Senke füllt sich von selbst.
Daraus ergibt sich die Reihenfolge. 1. Verschieben → 2. Bassabsorption in die Ecken → 3. Die verbliebenen Spitzen per EQ absenken. Der EQ kommt zuletzt, und er zieht immer nur ab.
So findest du die stehenden Wellen im eigenen Raum
- Alle drei Maße nehmen: Länge, Breite, Deckenhöhe in Metern, dann jeweils 172 ÷ Abstand. Das Doppelte und Dreifache gleich mitnotieren.
- Vom Hörplatz aus messen: Mikrofon auf Ohrhöhe, Aufnahmepegel zwischen -6 und -12 dBFS. Übersteuert ist auch der Frequenzgang hinüber.
- Zahlen und Spitzen abgleichen: im Frequenzgang von Sonir den Bereich 20 bis 300 Hz vergrößern und nach Spitzen bei den berechneten Frequenzen suchen. Auf etwa 10 Prozent genau: axiale Mode.
- Versetzen und nachmessen: Mikrofon rund 50 cm verschieben, erneut messen. Was stehen bleibt, ist eine stehende Welle. Was springt, kommt von Reflexionen und bleibt unangetastet.
- Nur Spitzen absenken: Der automatische PEQ von Sonir arbeitet zwischen 20 und 300 Hz, senkt höchstens -12 dB ab und hebt höchstens +6 dB an. Senken bleiben stehen.
Häufige Fragen
Lassen sich stehende Wellen mit Absorbern beseitigen?
Nein. Die Abklingzeit lässt sich verkürzen, aber tiefe Frequenzen haben Wellenlängen von mehreren Metern, und übliche Plattendicken richten dort fast nichts aus. Wirksam wird erst gezielte Bassabsorption (Bassfallen) in den Ecken, und selbst dann bleibt die Resonanz als solche bestehen.
Ist die Raummitte der ausgewogene Platz?
Im Gegenteil. Der Knoten der ersten Mode, wo der Druck null ist, liegt genau in der Mitte, dort dünnt der Bass aus. Direkt an der Wand sitzt man im Druckbauch und der Bass wird lauter. Beides sind Extreme; praktisch bewährt sich ein Platz, der etwa ein Drittel der Raumlänge von der Wand entfernt ist.
Warum gelten quadratische Räume als ungünstig?
Gleiche Maße ergeben gleiche Frequenzen der axialen Moden, mehrere Moden fallen also auf dieselbe Frequenz. Die Spitzen werden höher, die Lücken dazwischen leerer. Je weiter die Seitenverhältnisse von einfachen ganzzahligen Verhältnissen abweichen, desto breiter verteilen sich die Moden und desto ruhiger wird der Frequenzgang.
Reicht die Rechnung, um die Frequenzen zu kennen?
Sie liefert einen brauchbaren Anhaltspunkt für die axialen Moden, die Realität weicht davon ab. Öffnungen, Wandaufbau, Möbel sowie die diagonal verlaufenden tangentialen und schrägen Moden verschieben das Bild. Die Zahlen sind der Startpunkt für die Suche, bestätigt wird mit einer Sweep-Messung.
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Mit Sonir messen
Sonir erledigt akustische Messung und Vergleich auf dem Smartphone. Ein Sweep genügt, und auf dem Display lässt sich abgleichen, ob die Spitzen tatsächlich auf den berechneten Frequenzen der stehenden Wellen sitzen. Alles ist kostenlos, auch die Auswertung nach Bändern.
Im App Store laden. Android demnächst. Mehr auf der Funktionsseite.