Raumeigenmoden

Raumeigenmode (1 2 1)

Raumeigenmode (1 2 1): Dargestellt ist das Betragsquadrat des Schalldrucks an den Wänden des Raumes. Dunkle Bereiche entsprechen hohem Schalldruck bzw. hoher Lautstärke.

Die Schallausbreitung bei tiefen Frequenzen, unterhalb der Grenzfrequenz eines Raumes, wird durch seine Raumeigenmoden bestimmt. Dies sind dreidimensionale stehende Wellen, die sich bei den charakteristischen Eigenfrequenzen des Raumes anregen lassen. Zu jeder Eigenmode gehört eine andere räumliche Schalldruckverteilung. Bewegt sich ein Schalldruckempfänger wie das menschliche Ohr oder ein Mikrofon in einem Raum, der bei einer solchen Eigenfrequenz angeregt wird, so registriert er stark schwankende Lautstärken.

Bei welchen Frequenzen diese Raumresonanzen auftreten und wie ihre Schalldruckverteilung aussieht, hängt unter anderem von der Geometrie und der Größe des Raumes ab. Für rechteckige Räume lassen sich die Eigenfrequenzen mit einer einfachen Formel berechnen. Für andere Raumformen werden dagegen aufwendige numerische Berechnungsverfahren benötigt.

Für rechteckige Räume ermittelt der Raumeigenmoden-Rechner die ersten 20 Eigenfrequenzen und stellt sie in aufsteigender Reihenfolge dar. Um die Raumeigenmoden unterscheiden zu können, bedient man sich einer Kombination aus drei natürlichen Zahlen (nx ny nz). Man spricht beispielsweise von der Raumeigenmode (1 2 1).

Für eine gute Akustik ist es wünschenswert, dass die Eigenfrequenzen gleichmäßig verteilt sind und keine Häufungen in der Nähe einer bestimmten Frequenz auftreten. Wäre der Raum ein Würfel mit je 2 m Kantenlänge, so würden viele Eigenfrequenzen zusammenfallen. Beispielsweise liegen dann die Raumeigenmoden (2 0 0), (0 2 0) und (0 0 2) alle bei der Frequenz 171.5 Hz. Dieses Zusammenfallen der Eigenfrequenzen tritt immer dann auf, wenn eine Raumdimension ein ganzzahliges Vielfaches einer anderen ist. Also beispielsweise auch in einem Raum, der doppelt so breit wie hoch ist. Günstige Raumproportionen wären dagegen 1/1.4/1.9 oder 1/1.6/2.1.