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Die Zeiss Ikon Zeitschrift "Bild und Ton" ab 1952

In den Anfängen nach 1945 galt es, den Vorführern und auch den Kinobesitzern möglichst viel Wissen zu vermitteln. Das reduzierte die Problemfälle und Serviece-Einsätze. Vor allem mußte es leicht verständlich sein, denn die allermeisten der angesprochenen Kunden waren keine oder nur angelernte Fachleute. Auch die Chefs hatten anfänglich wenig Ahnung. Wir haben diese Zeitschrift bis Ausgabe 65 vorliegen. Die dann folgenden Ausgaben (ab 1962 und folgende) suchen wir noch.

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Membranöse Dämpfung und Raumakustik

Anmerkung der Schriftleitung: ZEISS IKON berät, wie auch schon in der Zeit vor dem Krieg, gern und kostenlos Interessenten bei der akustischen wie auch projektionstechnischen Gestaltung von Lichtspieltheatern. Die nachfolgenden Ausführungen behandeln ein wichtiges raumakustisches Problem.

Die Güte einer Tonfilmwiedergabe steht und fällt mit der Raumakustik. Dieser Satz, so oft er schon festgestellt worden ist, wird leider in der Praxis nicht so beachtet, wie er es verdient.

Die Ansichten über eine gute Raumakustik sind leider noch recht unterschiedlich. Eine viel verbreitete Ansicht ist immer noch die, daß man nur genügend Stoff an den Wänden anbringen muß, um eine gute Akustik zu erhalten. Die Praxis scheint denjenigen recht zu geben, die nach dieser Methode in dem Theater eine Akustik erhalten, bei der man jedes Wort mühelos verstehen kann.

Ist dann die Gesamtwiedergabe zu dumpf oder klingt die Musik farblos oder gar blechern, so liegt das eben am Verstärker oder an der Lautsprecherkombination.

Es wird dann meist erfolglos versucht, durch Auswechseln der Lautsprecher oder durch Verändern des Frequenzganges die Wiedergabe zu verbessern, ohne eine wesentliche Änderung erreichen zu können.

Durch die grundlegenden Arbeiten von Wolf und Potwin, sowie durch später wiederholte Messungen in Theatern mit anerkannt guter Wiedergabe hat man die Idealkurve für den Nachhall des Lichtspieltheaters festgestellt. Sie ist in Bild 1 dargestellt und gilt für einen Raum von ca. 1OOO cbm Inhalt.

Bei Vergrößerung des Raumes verschiebt sich die Kurve parallel nach oben. Der Anstieg des Nachhalls in den tiefen Frequenzen ist für die Wiedergabe von Musik von maßgebender Bedeutung. Es wird dies leicht verständlich, wenn man sich die Empfindlichkeitskurve des Ohres ins Gedächtnis ruft. Mit absteigender Frequenz wird die Empfindlichkeit des menschlichen Ohres immer geringer. Eine zunehmende Nachhallzeit nach den tiefen Frequenzen gleicht also diesen Nachteil aus.
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Über den Nachhall

Jeder Nachhall wirkt ja schall verstärkend, da er dem Ohr das Schallereignis längere Zeit zu Gehör bringt. Fällt nun die Nachhallzeit mit abnehmender Frequenz ab, so wird die Wiedergabe der Bässe schwächer, die mittleren Frequenzen, bei denen das Ohr empfindlicher wird, werden überwiegen, und die Gesamtwiedergabe wird als zu hell empfunden. Auch ein zu langer Nachhall in den tiefen Frequenzen wirkt nachteilig, wie wir später noch an einem Beispiel sehen werden.

Zur Korrektur der Raumakustik werden zwei Arten von Dämpfungsmaterialien verwendet, nämlich solche mit poröser Struktur, welche die hohen Frequenzen dämpfen, und solche, welche die tiefen Frequenzen dämpfen, dadurch, daß sie mitschwingen und somit Schallenergie absorbieren. Man nennt sie im Gegensatz zu den porösen Stoffen membranöse Dämpfer. Die größte Wirkung zeigen die porösen Dämpfer im Gebiet der hohen und höchsten Frequenzen. Ihre Wirkung nimmt mit abnehmender Frequenz ebenfalls ab.

Als membranöse Dämpfer kommen in der Praxis in erster Linie Verkleidungen aus Holz, Sperrholz und Holzfaserplatten in Frage. Ihre Wirkung hängt vom Gewicht der Platten, von ihrem Luftabstand von der (schallharten) Wand und von dem Dämpfungsmaterial im eingeschlossenen Luftraum ab, wie die grundlegenden Arbeiten von H. Lauf er gezeigt haben. Von K. Weisse wurde eine Näherungsformel angegeben, mit Hilfe welcher man den Resonanzpunkt der membranösen Schwingung feststellen kann, sie lautet:

die Formel fehlt  ???
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wobei "fr" die Resonanzfrequenz (Resonanzpunkt), "m" die Masse des schwingenden Materials in Gramm pro cm² und "L" ihr Luftabstand in cm von der Rückwand ist. Eine teilweise oder ganze Füllung des Luftraumes verschiebt den Resonanzpunkt nicht in seiner Freqenz, sondern vergrößert nur seine Amplitude.

Mit Hilfe der bekannten Sabine'schen Nachhallformel ist es leicht, bei neu zu errichtenden Theatern die Raumakustik vorauszubestimmen, sofern man sich nur die Mühe macht, alle Faktoren mit genügender Sorgfalt zu berechnen.

Schwierigkeiten bereiten hier erfahrungsgemäß Holzfußböden und plattenförmiges Material, welches in sehr großen Luftabständen angebracht ist, z. B. eine freischwebende Decke aus Holzfaserplatten. Bei der Messung zeigt sich da meistens ein Abfall des Nachhalls nach den tiefen Frequenzen, der rechnerisch nicht festzustellen ist. Mit Hilfe moderner Nachhallmeßeinrichtungen ist es möglich und anzuraten, die gerechneten Verhältnisse nachzumessen.
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Eine Idealkurve für den Nachhall in Kinoräumen

Es hat sich bestätigt, daß es eine Idealkurve für den Nachhall in Kinoräumen gibt (Bild 1). Erkenntlich wurde dies erstmals daran, daß bestimmte Räume einer großen Filmgesellschaft wegen ihrer Wiedergabe bevorzugt, andere ausgesprochen gemieden wurden. Dabei war es nun nicht so, daß die Sprachverständlichkeit, von der Tonanlage her betrachtet, besser oder schlechter gewesen wäre.

Alle sechs Kinos hatten die gleichen Verstärker
, die gleichen Lautsprecher und die gleichen Lichttongeräte, so daß man mit Fug und Recht gleiche Ergebnisse hätte erwarten dürfen. Daß dies aber nicht der Fall war, lag einzig und allein an der unterschiedlichen Akustik der einzelnen Räume. Ausgelöst wurde die ganze Frage durch einen Fall, der hier näher geschildert werden soll, da er in seiner Art charakteristisch ist. Zeigt er doch, wie wichtig die Nachhallmessung ist, um zu den letzten Feinheiten in der Akustik zu kommen.
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Zwei Kinos in einem Atelier, Bild 1, 2

In einem Atelier waren zwei Kinoräume, welche ganz genau gleiche Abmessungen hatten, beide Räume waren genau gleich ausgestattet, hatten dieselben Teppiche, Wandbespannungen, Holzverkleidungen und Polstersessel.

Während die Wiedergabe in Raum "A" als ideal gerühmt und auch von allen Tonmeistern bevorzugt wurde, war die Wiedergabe in Raum "B" sehr unbefriedigend. Zunächst wurde dieser Umstand auf die dort installierte veraltete Tonanlage zurückgeführt. Nachdem eine vollkommen moderne Anlage eingebaut war, wurde die Wiedergabe zwar als "besser als vorher" bezeichnet, doch wurde der Raum "A" immer noch bevorzugt.

Nachdem ohne Erfolg die Verstärker über Kreuz geschaltet waren, wurden zum Schluß die Lautsprecherkombinationen von Raum A und B vertauscht. Ein Testversuch mit einer Reihe von Tonmeistern führte zu dem Schluß, daß die Wiedergabe in Raum A noch besser geworden war. Geschulte Tonmeister konnten auch an charakteristischen Tonaufnahmen (gezupfter Streichbaß) zeigen, wo die Tonunterschiede lagen.

Als letzter Schluß blieb nur noch übrig, daß die Raumakustik an dem Unterschied schuld sein mußte. Die Messung brachte des Rätsels Lösung (Bild 2).

Während im Raum "A" die Nachhallkurve der Idealform entsprach, stieg die Nachhallzeit im Raum "B" von 400 Hz runter nach 50 Hz um nahezu die doppelte Zeit an.

Eine gründliche bautechnische Untersuchung brachte dann auch den Grund dieser Eigenart zutage. Während in Raum "A" unter der Stoffbespannung der einen Seitenwand drei große, mit Holzplatten verschlossene Fenster lagen, waren in Raum "B" keine Fenster, sondern nur die nackte Betonwand. Eine Reihe genau berechneter Sperrholzkästen, welche nachträglich in Raum "B" angebracht wurden, machten die Akustik in beiden Räumen gleich, und fortan wurden beide Räume gleich gern benutzt.
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Sechs Lichtspieltheater meßtechnisch untersucht - Bild 3, 4

Eine daraufhin durchgeführte meßtechnische Untersuchung der sechs Lichtspieltheater zeigte auch sehr schnell den Grund, warum mancher Raum bevorzugt und mancher gemieden wurde. Während die Nachhallkurve in dem bevorzugten Raum "C" nach den tiefen Frequenzen zu anstieg, fiel er in dem gemiedenen Raum "D" stark ab (Bild 3).

Der bautechnische Grund wurde hier darin gefunden
, daß der beanstandete Raum mit einem zwei Meter hohen Holzpaneel verkleidet war, das aus 15mm starken Edelholzfournieren bestand. Der Luftabstand konnte nicht festgestellt werden, doch konnte man durch Beklopfen feststellen, daß er erheblich groß war. Eine bautechnische Änderung konnte leider nicht durchgeführt werden; denn hierzu hätte die gesamte Holzverkleidung entfernt werden müssen.

Ein ebenfalls interessanter Fall ist in Bild 4 dargestellt. Ein Theater von 5700m³ Rauminhalt wurde durch Verwendung von 1300m² Akustikplatten akustisch umgebaut. An den Wänden wurden die Platten ohne Luftabstand verlegt.

Nach erfolgtem Einbau ergab sich zwar eine gewisse Verbesserung, doch war die Sprache auch bei voll besetztem Hause, vor allem der Männerstimmen, noch immer schwer verständlich. Eine Nachhallmessung brachte den in Bild 4 gezeigten Verlauf. Der Einfluß der porösen Holzfaserplatten erstreckt sich nur bis zu den mittleren Frequenzen. Um 300 Hz herum wurde im leeren Theater eine Nachhallzeit von fast 1 1/2 Sekunden festgestellt, wohingegen die Nachhallzeit nach den tiefen Freqenzen viel zu stark abfiel.

Als Grund wurde auch hier eine 2m hohe Holzverkleidung der Gänge festgestellt, welche in 5 bis 8cm Luftabstand von der Wand angebracht war.

Schließlich sei noch ein Fall aus der neusten Zeit mitgeteilt. Ein ausgebombtes Theater wurde neu aufgebaut. Da die Seitenwände, welche noch standen, nicht genau parallel liefen, wurde auf Anordnung des Architekten eine Zwischenwand aus Leichtbauplatten auf Holzgerippe errichtet, welches die Schräge ausgleichen sollte. Die Zwischenwand hat einen Abstand von 3 bis 60cm von der Mauer und wurde auf Anweisung des Architekten noch tapeziert.

So entstand ein membranöser Dämpfer von riesigem Ausmaß, dessen Resonanzpunkt von 200 Hz bis unter die Hörfrequenz liegt. Der Erfolg ist eine Nachhallkurve, wie sie in Bild 5 gezeigt ist. Die Sprachverständlichkeit auch im leeren Theater ist ausgezeichnet, die Musik dagegen klingt ausgesprochen blechern und dünn, trotzdem als Lautsprecher eine Kombination verwendet ist, bei der der Tieftontrichter eine Mundöffnung von 2 x 2 Metern hat. Auch eine Anhebung der tiefen Frequenzen im Verstärker brachte keine Änderung des Übels.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen:
Während die Sprachverständlichkeit durch Verwendung porösen Dämpfungsmaterials leicht erreicht werden kann, wird bei der Verwendung von membranösen Dämpfern meistens der Fehler gemacht, daß der Resonanzpunkt zu tief gelegt wird. Die Auswahl des Materials muß nach dem Gesichtspunkt erfolgen, daß es nicht zu schwer gewählt wird, weil schon dadurch der Resonanzpunkt zu tief zu liegen kommt.

Auch darf der Luftabstand nicht zu groß gewählt werden, weil auch hierdurch der Resonanzpunkt zu tief sinkt. Eine Überdämpfung der tiefen Frequenzen verfälscht die Musikwiedergabe, wohingegen bei Anhebung der Nachhallkurve nach den tiefen Frequenzen zu eine angenehme, weiche Baßwiedergabe zu erwarten ist.

MICHEL

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