Nachhallzeiten in Abhängigkeit von der Raumgröße

Mess- und Korrektursysteme
peterpan
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Nachhallzeiten in Abhängigkeit von der Raumgröße

Beitrag von peterpan »

Liebe Forumsmitglieder,

leider hat eine voreilige bzw. falsche Aussage meinerseits für Diskussion in Swens (jackelsson) Faden geführt, die eigentlich nichts mit seinem ursprünglichen Beitrag zu tun hatte:
schoko-sylt hat geschrieben:
14.12.2021, 01:09
Take5 hat geschrieben:
12.12.2021, 22:23
Hallo,
peterpan hat geschrieben:
12.12.2021, 12:43
Von Raummoden in kleinen Räumen kann ich ein Lied singen, aber man darf auch nicht vergessen: Nach Sabines Formel führt der Sprung von 40 m^3 zu 120 m^3 zu einer Verdreifachung der Nachhallzeit. Daran müsste man dann auch mehr arbeiten, um bestimmte Normen einhalten zu können.

Viele Grüße
Carsten
In größeren Räumen darf auch die Nachhallzeit höher sein.

Grüße Chris
Hallo Chris,

wieviel höher darf denn die Nachhallzeit Deiner Erfahrung nach in größeren gegenüber klein(er)en Räumen sein? Wie berechne ich das Maß, gibt es dafür eine Formel oder woher weiß ich, wieviel höher die Nachhallzeit sein darf? Bringt eine kürzere Nachhallzeit in größeren Räumen insbesondere im Bassbereich Probleme mit sich oder ist sie eher nicht ohne großen Aufwand umsetzbar? Gibt es irgendwo dokumentierte Erfahrungen mit zu niedrigen Nachhallzeiten im Bassbereich?

Viele Grüße
Holger
Um natürlich einerseits Swens Faden nicht zu stören und andererseits meine voreilige Aussage zu korrigieren, habe ich das Thema hierhin ausgelagert.

Meine falsche Aussage vom 12.12. bezog sich auf eine Formel von Wallace Sabine (http://www.sengpielaudio.com/Rechner-RT60.htm).

Laut Sabine gilt für die Nachhallzeit T die Gleichung T = 0,163*V/A , dabei ist V das Raumvolumen in m^3 und A das Absorptionsvermögen in m^2.

Leider hatte ich übersehen, dass sich bei einer Vergrößerung des Volumens durch die Vergrößerung der Oberfläche O auch das Absorptionsvermögen vergrößert. Ist der Raum leer und hat eine homogene Oberfläche, dann gilt A = a*O: Dabei ist a der frequenzabhängige Absorptionsgrad der Oberfläche.

Handelt es sich beispielsweise um einen quaderförmigen Raum, dann würde eine Skalierung der Seitenlängen um den Faktor l =3^(1/3) = 1,442.. zu einer Verdreifachung des Volumens führen, aber auch zur Erhöhung der Oberfläche um den Faktor 3^(2/3) = 2,080 ... . Insgesamt erhöht sich damit die frequenzspezifische Nachhallzeit um den Faktor 3^(1/3)= 1,442... und nicht 3, wie ursprünglich behauptet.

Was die Frage von Holger bzw. die Aussage von Chris angeht, so kann ich aus der EBU-Norm 3276-1998 (S. 6) für Studioräume (https://tech.ebu.ch/docs/tech/tech3276.pdf) erkennen, dass die Nachhallzeiten um einen volumenabhängigen Mittelwert

Tm = 0,25 ( V/100)^(1/3)

liegen. Verdreifacht sich also das Volumen, dann steigt auch dieser Mittelwert wieder um den Faktor 3^(1/3) = 1,442 ... . Insofern wäre die Studionorm invariant gegenüber einer Skalierung des Raumes, oder sehe ich da wieder etwas falsch?

Übrigens stellt Acourate die Normen natürlich auch volumenabhängig dar. Wenn man dort im Rahmen ist, sollte alles passen.

Viele Grüße
Carsten
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Audiophon
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Beitrag von Audiophon »

Hallo Carsten,

danke, dass Du für dieses interessante Thema einen eigenen Thread aufgemacht hast.

Was Du hier mathematisch hergeleitet hast entspricht auch absolut meinen eigenen (durch mehrfachen Umzug in den letzten Jahren gemachten) Erfahrungen. Generell gilt, je kleiner der Raum desto niedriger sollte auch die frequenzabhängige Nachhallzeit sein. Ich führe dies u.a. auf 2 Effekte zurück: zum einen den psychoakustischen und nachvollziehbaren Effekt, da das Gehirn z.B. in einer Kirche eine länge Nachhallzeit erwartet als in einem kleineren Raum und zum anderen den physikalischen Effekt, dass in kleineren Räumen bei mittleren bis höheren Lautstärken schnell zu viel Schallenergie im Raum ist, was zum einen Unwohlsein und zum anderen Druck auf die Ohren bewirkt. Beides konnte ich in meinem kleinen Kellerraum anfänglich spüren und auch mit RT 60 (mit CARMA) messen. Erst nachdem ich die Nachhallzeit breitbandig unter 0,2 Sek. gedrückt hatte war der Druck auf die Ohren weg und ein gewisses Wohlgefühl stellte sich wieder ein. Bei meinem Vorherigen Hörraum mit fast doppelt so großem Raumvolumen empfand ich 0,3-0,5 Sek. RT60 als besten Kompromiss.

Natürlich spielt hier auch, wie Du vollkommen korrekt schreibst und herleitest, das Absorbtionsvermögen der Wände eine wichtige Rolle. Ein Raum mit Rigipswänden und großen Fensterflächen ist natürlich nicht mit einem Kellerraum mit kleinen Fenstern und massiven Mauern zu vergleichen.

Viele Grüße
Martin
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atmos
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Nachhall als feste Größe unabhängig vom Raum

Beitrag von atmos »

Hi, Carsten,
ich beschäftige mich ja mit Dolby Atmos und da sollte der Nachhall wie folgt sein:

120 Hz = 580 ms
500 bis 10.000 Hz = 350 ms
16.000 Hz = 260 ms

In meinem kleinen Surroundraum bekomme ich einen derartigen, gestaffelten Nachhall nicht hin, aber bei meinen akustischen Maßnahmen bin ich über alle Frequenzen auf ca. 120 - 170 ms gekommen. Ohne Massnahmen hatte ich einen Nachhall von 0,7 s und mit Raummoden und Reflexionen zu kämpfen.

Und je niedriger die NHZ, desto besser wurde nicht nur der Klang im Stereobereich, sondern auch bei Dolby Atmos, wobei das Ausschalten der Raummoden das Wichtigste war.

Im WZ komme ich mit 520 ms gut klar, habe da auch nicht mit problematischen Raummoden zu tun.

Gruß
Günther
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Horse Tea
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Beitrag von Horse Tea »

Hallo Martin,

gib doch bitte die Raumvolumina der beiden Räume ("klein" bzw. "fast doppelt so groß") an. Dann kann ich die dafür von Dir genannten Nachhallzeiten besser bezüglich meines Raumes einordnen.

Viele Grüße
Horst-Dieter
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schoko-sylt
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Beitrag von schoko-sylt »

Liebe Forumsmitglieder,

neben den sehr ausführlichen Standardwerken empfehle ich zum "kurzen" Einlesen in das Thema Nachhall und (Un-)Sinnhaftigkeit der Normierungen die beiden Artikel von Herrn Prof. Fuchs, ehemaliger stellvertretender Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Bauphysik in Stuttgart sowie Leiter der Abteilung Raumakustik/Technische Akustik des IBP, unter dem Titel "Thesen zur Akustik anspruchsvoller Räume":

Für größere Räume Teil 1: "Bass-Verhältnis und Hörsamkeit in größeren Räumlichkeiten" (u.a. Bezugnahme auf die Akustik der Elbphilharmonie etc.):

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q ... BiqJM8n_4n


Für kleinere Räume Teil 2: "Bass-Verhältnis und Schallbelastung in kleineren Räumlichkeiten":

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q ... ycRELqR_zW


Viele Grüße
Holger
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Audiophon
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Beitrag von Audiophon »

Horse Tea hat geschrieben:
14.12.2021, 14:29
Hallo Martin,

gib doch bitte die Raumvolumina der beiden Räume ("klein" bzw. "fast doppelt so groß") an. Dann kann ich die dafür von Dir genannten Nachhallzeiten besser bezüglich meines Raumes einordnen.

Viele Grüße
Horst-Dieter
Hallo Horst-Dieter,

mein alter Hörraum hatte 62 m3 mit sehr Massiven Wänden jedoch auch einer größeren Fensterfläche an der Stirnseite. Der jetzige Kellerraum bietet nur 36 m3 (17 m2 und 2,1m "hoch"), und hat nur 2 kleinere Fensterchen.

Der alte Raum klang dabei lebhafter und relativ weniger bedämpft (4 Tube Traps, ein paar Lochabsorber und ein paar Parete Absorber von Fast Audio). Generell braucht ja die Stereowiedergabe Reflektionen um eine glaubhafte Räumlichkeit aufbauen zu können. Generell bin ich daher weniger ein Freund der (zu) starken Bedämpfung. In kleinen Räumen hat sich dies bei mir jedoch als unbedingt notwendig herausgestellt.

Viele Grüße
Martin
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Tinitus
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Beitrag von Tinitus »

Hallo,

interessantes Thema. Da, soweit ich weiß, fast alle Programme keine echte T60 messen (wegen der dazu notwendigen abartigen Pegel), sondern T60 aus T30 und T20 berechnen, ist das wohl nicht immer 1:1 vergleichbar. Ich denke, dass was da hinten bei rauskommt, hängt auch vom Pegel ab, mit dem gemessen wird. Wenn ich zwischen den Jahren mal Zeit habe, messe ich mal mit unterschiedlichen Pegeln und schaue mir an, was dann an Nachhallzeit raus kommt. Ich könnte auch mal mit und ohne subwoofer messen. In meinem kleinen Raum (6,2 x 4,1 x 2,5 m³) klingt je niedriger T60, umso besser. Ich bin jetzt allerdings an einem Punkt angekommen, wo es im Bass nur noch mit acourate besser wird. Da ich nicht gerne im Nahfeld höre und die LS entsprechend weit auseinander stehen, komme ich um Absorbtion bei den ersten Reflexionen gar nicht drum rum, wobei ich die trockene Akustik mag.

Gruß

Uwe
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peterpan
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Beitrag von peterpan »

Guten Abend miteinander!

Ehrlich gesagt, war es mir vorher garnicht bewusst, dass die RT60-Normen invariant gegenüber einer Skalierung des Raumes sind, d.h. wenn es in einem kleinen Raum im Rahmen der Norm gut (oder schlecht) klingt, dann klingt es genauso gut (oder schlecht), wenn man alles um den gleichen Faktor vergrößert, obwohl sich die Nachhallzeit vergrößert. Man könnte sich also einen kleinen Modellraum basteln, diesen optimieren und dann alles nur beliebig vergrößern. Oder anders herum: Wie klingt eine geschrumpfte Kirche?

Eine weitere Sache, die mir jetzt dadurch auch auffällt, ist die Eigenschaft, dass es z.B. auch in der Studionorm eine Untergrenze für RT60 gibt. Wenn einige Forumsmitglieder auch in größeren Räumen versuchen, konsequent unter 200ms zu kommen, auch wenn dabei eigentlich die untere Grenze unterschritten wird, dann Frage ich mich, wieso solche zu trockenen Räume für ein Studio bzw. ein akkurates Musikhören nicht geeignet sind?

Viele Grüße
Carsten
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schoko-sylt
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Beitrag von schoko-sylt »

Tinitus hat geschrieben:
14.12.2021, 20:03
Hallo,

interessantes Thema. Da, soweit ich weiß, fast alle Programme keine echte T60 messen (wegen der dazu notwendigen abartigen Pegel), sondern T60 aus T30 und T20 berechnen, ist das wohl nicht immer 1:1 vergleichbar. Ich denke, dass was da hinten bei rauskommt, hängt auch vom Pegel ab, mit dem gemessen wird. Wenn ich zwischen den Jahren mal Zeit habe, messe ich mal mit unterschiedlichen Pegeln und schaue mir an, was dann an Nachhallzeit raus kommt. Ich könnte auch mal mit und ohne subwoofer messen. In meinem kleinen Raum (6,2 x 4,1 x 2,5 m³) klingt je niedriger T60, umso besser. Ich bin jetzt allerdings an einem Punkt angekommen, wo es im Bass nur noch mit acourate besser wird. Da ich nicht gerne im Nahfeld höre und die LS entsprechend weit auseinander stehen, komme ich um Absorbtion bei den ersten Reflexionen gar nicht drum rum, wobei ich die trockene Akustik mag.

Gruß

Uwe
Hallo Uwe,

Du liegst mit Deiner Vermutung richtig, dass die vermeintliche "Nachhallzeit", korrekterweise vielleicht für Dein Beispiel besser als Nachhalldauer des Raumes bezeichnet, vom Pegel abhängt. Zumindest kann ich aus meiner eigenen Erfahrung beisteuern, dass eine Messung mit hohem Pegel insbesondere im Tiefton- und Midbassbereich bei ausreichender Lautstärke von über 90 dB zur Anregung von Schwingungen z.B. der Fensterscheiben führt, was sich dann wiederum in einer (scheinbar) schlechteren Nachhallzeit des Raumes niederschlägt und natürlich nur die halbe Wahrheit ist, denn hierbei handelt es sich streng genommen um die Nachhalldauer, die direkt vom Anregungspegel abhängig ist. Misst man mit deutlich geringerem Pegel, werden auch keine Schwingungen der Fensterscheiben erzeugt und der "Nachhall" des Raumes sieht etwas netter aus. Es bietet sich daher bei erwünscht hohen Pegeln während der Messung an, in Acourate ggf. mit (vor-)linearisierten Weichen zu messen, so dass die Modenanregung deutlich geringer ausfällt und ergo auch die gemessene Nachhalldauer und damit die Nachhallzeit freundlicher ausfällt.

Nun ist es natürlich so, dass bei einer nur am Hörplatz vorgenommenen Messung streng genommen nur eine rudimentäre Bestimmung der (echten) Nachhallzeit stattfindet, weil zur korrekten Bestimmung der Nachhallzeit an mehreren Stellen im Raum gemessen und das Ergebnis gemittelt werden muss, die Schallanregung homogen durch omnidirektionale Schallquellen und nicht durch die eigenen Lautsprecher erfolgen muss etc. - Ein sehr komplexes Thema.

Viele Grüße
Holger
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schoko-sylt
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Beitrag von schoko-sylt »

peterpan hat geschrieben:
14.12.2021, 20:33
Guten Abend miteinander!

Ehrlich gesagt, war es mir vorher garnicht bewusst, dass die RT60-Normen invariant gegenüber einer Skalierung des Raumes sind, d.h. wenn es in einem kleinen Raum im Rahmen der Norm gut (oder schlecht) klingt, dann klingt es genauso gut (oder schlecht), wenn man alles um den gleichen Faktor vergrößert, obwohl sich die Nachhallzeit vergrößert. Man könnte sich also einen kleinen Modellraum basteln, diesen optimieren und dann alles nur beliebig vergrößern. Oder anders herum: Wie klingt eine geschrumpfte Kirche?

Eine weitere Sache, die mir jetzt dadurch auch auffällt, ist die Eigenschaft, dass es z.B. auch in der Studionorm eine Untergrenze für RT60 gibt. Wenn einige Forumsmitglieder auch in größeren Räumen versuchen, konsequent unter 200ms zu kommen, auch wenn dabei eigentlich die untere Grenze unterschritten wird, dann Frage ich mich, wieso solche zu trockenen Räume für ein Studio bzw. ein akkurates Musikhören nicht geeignet sind?

Viele Grüße
Carsten

Hallo Carsten,

ist die Nachhallzeit sehr niedrig, wie in Deinem Beispiel, empfinde ich die wiedergegebene Musik als leblos. Andere wiederum mögen diese Akustik, weil sie dann nach eigenen Aussagen besser in die eigentliche Aufnahme hineinhören können. Jedem das Seine.

Ich habe in meinem akustisch behandelten Raum etliche und auch wiederholte Versuche mit dem Zuziehen/Öffnen von dicken Vorhängen, Aufstellen zusätzlicher, explizit berechneter Absorber etc. gemacht. Sinkt die Nachhallzeit im Mittel- und Hochtonbereich, klingt mir die Musik zu trocken, die umhüllenden schönen Reflexionen des Diffusschalls fehlen. Im Tieftonbereich verhält es sich hingegen anders: Jede Absenkung der Nachhallzeit führte bei mir zu einer verbesserten akustischen Darstellung, weil maskierende, verdeckende Effekte seltener auftraten und die Aufnahmen definitiv durchhörbarer und feinste, vorher nicht wahrnehmbare Details hörbar wurden.

Das Hochrechnen von kleinen akustischen Modellen auf die Originalgröße ist mit vielen Unwägbarkeiten behaftet (siehe oben verlinktes Paper von Prof. Fuchs) und hat u.a. auch bei der Berechnung der Akustik der Elbphilharmonie nicht funktioniert, die bekanntermaßen von einem weltweit renommierten japanischen Akustikinstitut vorgenommen wurde. Ich glaube kaum, dass wir es, bei allem Respekt, in unseren Hobbykellern bessern hinbekommen.

Viele Grüße
Holger
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Tinitus hat geschrieben:
14.12.2021, 20:03
Ich denke, dass was da hinten bei rauskommt, hängt auch vom Pegel ab, mit dem gemessen wird. Wenn ich zwischen den Jahren mal Zeit habe, messe ich mal mit unterschiedlichen Pegeln und schaue mir an, was dann an Nachhallzeit raus kommt.
Hallo Uwe,
es sollte mich sehr wundern, wenn du eine Bestätigung deiner Annahme findest.
Die Nachhallzeit ist unabhängig vom Messpegel.
Nur die Messauswertung wird erschwert, wenn Nebengeräusche den Störabstand verschlechtern, z.B. Straßenlärm durchs Fenster, oder Grundrauschen und Verzerrungen des Messequipments. Auch Experten der PTB (Professor, Dr.-Ing an der Physikalisch Technischen Bundesanstalt) bestätigen die Zuverlässigkeit, von sicher erfassbaren RT30 auf RT60 zu rechnen, wo eine echte RT60 Messung durch Nebengeräusche vermasselt würde.
T60 = 2 x RT30. Wenn das nicht stimmt, ist etwas an anderer Stelle faul.
Bevor Uli sein Acourate entwarf, schrieb er hilfreiche ergänzende Software für ein anderes Korrektursystem, darunter eine Konvertierung in ein Frequenz-Pegel Format, welches ich in Excel importieren konnte. Die Vergleichsmessungen von Messmikrofonen war mein eigentliches Ziel, und die Messung von demselben Mikro mit um 20dB unterschiedlichen Pegeln zeigte bis auf mehrere Stellen hinter dem Komma identische Verschiebung der Messreihen. Ich habe dieses Thema geistig als erledigt abgehakt.
Grüße
Hans-Martin
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schoko-sylt
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Beitrag von schoko-sylt »

Hans-Martin hat geschrieben:
14.12.2021, 21:51
Tinitus hat geschrieben:
14.12.2021, 20:03
Ich denke, dass was da hinten bei rauskommt, hängt auch vom Pegel ab, mit dem gemessen wird. Wenn ich zwischen den Jahren mal Zeit habe, messe ich mal mit unterschiedlichen Pegeln und schaue mir an, was dann an Nachhallzeit raus kommt.
Hallo Uwe,
es sollte mich sehr wundern, wenn du eine Bestätigung deiner Annahme findest.
Die Nachhallzeit ist unabhängig vom Messpegel.

Grüße
Hans-Martin
Hallo Hans-Martin,

deswegen habe ich auch explizit von der Nachhalldauer und nicht der Nachhallzeit gesprochen und als Beispiel mitschwingende Fensterscheiben genannt, die definitiv zu einer Verlängerung der Nachhalldauer durch einen zu hohen Anregungspegel während des Messens und somit zu einer scheinbaren Erhöhung der Nachhallzeit führen, weil dieses Nachschwingen nach meinen Erfahrungen in Acourate wahrgenommen und dargestellt wird, aber natürlich nicht die eigentliche Nachhallzeit des Raumes ändert und somit zu einer falschen gedanklichen Ableitung führt. :cheers:

Das bestätigen auch für die Messung verwendete, linearisierte Weichen, die die Moden des Raumes und Anregungen der Begrenzungsflächen (und das können auch großflächige Fenster sein) in geringerem Maß auslösen. Es zeigt sich dann in Acourate eine Darstellung der Nachhallzeit, die definitiv anders aussieht als die Messung mit nicht linearisierten Weichen. Auch eine Beruhigung der Fensterflächen durch heruntergelassene, außen liegende alte Holzrolläden, die gewissermaßen dämpfend auf die ansonsten mitschwingenden Fensterflächen wirken, führt zu einer "Verbesserung" oder präziser gesagt, genaueren Darstellung der Nachhallzeit bezogen auf den Messort.

Viele Grüße
Holger
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Um es einmal zu verdeutlichen:
RT60 meint die Zeit in der ein Signal um -60 dB im Pegel abgeklungen ist. Diese Nachhallzeit ist konstant.
Angenommen das Signal beginnt mit 80 dB wäre bei RT60 mit 0.4 sek nach 0.2 sek ein Pegel von 50 dB erreicht.
Ist der Ausgangspegel jedoch 110 dB braucht es dann eben 0.4 sek bis man 50 dB erreicht. D.h. die Nachhalldauer variiert mit der Signalstärke.

Beim Leisehören kann also auch ein schlechter Raum noch annehmbar sein, wird es laut hat man dagegen ein Gefühl des Dröhnen. Weil es eben länger dauert bis ein Signal im Ruhepegel des Raums verschwindet.

Grüsse
Uli
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chriss0212
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Beitrag von chriss0212 »

Hallo Holger
schoko-sylt hat geschrieben:
14.12.2021, 01:09
wieviel höher darf denn die Nachhallzeit Deiner Erfahrung nach in größeren gegenüber klein(er)en Räumen sein?
Ehrliche Antwort: keine Ahnung... meine Antwort ist eher ein Erfahrungswert.

Ich höre ja in einem Relativ großem Raum und habe dementsprechend lange Nachhallzeiten. Empfinde das aber nicht so sehr als negativ... da habe ich in kleinen Räumen mit geringeren Nachhallzeiten schon deutlich schlechter gehört.

Mein Raum hat keine Flatterechos, was das hören deutlich angenehmer macht... und da wir beide Hornfans sind, macht sich auch die Richtwirkung sehr positiv bemerkbar.

Ich habe ja bis auf einen Vorhang hinter mir (da kommen noch über 10 Meter luftiges nix) und zwei Teppichen, nichts weiter an meinem Raum „optimiert“ höre damit aber insgesamt sehr zufrieden. Ich muss noch mal schauen, wie die Zahlen zum Nachhall bei mir aussehen.

Aber in Acourate kann man ja auch schön sehen, wie sich die Studionorm in Abhängigkeit der Raumgröße ändert... und bezogen auf die Kurve sieht das bei mir ganz gut aus... verkleinere ich die Raummaße, sieht das eher katastrophal aus ;)

Viele Grüße

Christian
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h0e
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Beitrag von h0e »

Hallo zusammen,

bzgl. Nachhallzeiten muss man sich auch vor Augen führen, dass wir in der Lage sind spätere Schallereignisse leichter auszusortieren als frühere. Das bedeutet, dass Schallereignisse durch Reflexion in kleinen Räumen störender sind als in großen Räumen. Insofern machen kürzere Nachhallzeiten in kleineren Räumen m.E. nach auch Sinn, vor allem wenn man keine stark bündelnden Lautsprecher wie Hörner hat.

Grüsse Jürgen
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