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26.02.2019

Raumakustik-Workshop – No.1: Eckabsorber selber bauen

Berechnung, Bauanleitung, Aufstellung von Bassfallen

Anleitung: Akustik-Module selbst bauen

Verbesserungen der Raumakustik lassen sich für geringe Kosten und einfach erreichen. Im ersten Teil unserer Serie über Absorber und andere DIY-Akustikmodule widmen wir uns dem Thema Eckabsorber (auch: "Bassfalle" genannt). Die Alternative zum Kauf fertiger Schallabsorber- und anderer Akustik-Module lautet „Selbstbau“. Außerdem kann man durch die preiswerten Do-it-yourself besser auf die Eigenheiten des jeweiligen Raumes eingehen. Doch wie baut man einen Eckabsorber bzw. eine Bassfalle selbst?

 

Theoretische Grundlagen

Raummoden (auch: "Stehende Wellen")

In kleineren und mittelgroßen Räumen sind Raummoden das größte akustische Problem, das es in den Griff zu bekommen gilt. Moden werden auch "Stehende Wellen" genannt und entstehen durch Reflexion von Schall an den Raumwänden. Frequenzen, deren halbe, ganze, anderthalbfache (usw.) Wellenlängen genau zwischen zwei parallele Wände passen, verlieren weniger schnell an Energie als solche, bei denen das nicht der Fall ist. Wenn ihr mehr dazu wissen wollt, lest unseren Artikel zu den physikalischen Grundlagen, Tutorial: Schall und Akustik einfach erklärt. Das führt natürlich zu Unausgewogenheit im Frequenzgang – wir nehmen dann einen in diesem Bereich überzeichneten Klangeindruck war. Dazu kommt noch, dass die Verteilung im Raum nicht homogen ist – und gerade tiefe Frequenzen haben eine enorme Ausdehnung. So kann es sein, dass an manchen Stellen im Raum ein Frequenzbereich total nervt, an anderer Stelle aber viel zu schwachbrüstig ist. Es gibt zwar auch komplexere Moden, die sich über mehrere „Begrenzungsflächen“ (das sind Wände, Decke, Boden) ausbreiten, doch die Probleme resultieren in erster Linie aus den Moden zwischen zwei parallelen Wänden. Durch die unterschiedlichsten Verhältnisse von Seitenwänden zu Vorder- und Rückseitenabstand ergeben sich unterschiedlichste Interferenz-Muster. Dabei gibt es wiederum ideale und weniger ideale Verhältnisse.

Schlecht: quadratischer Raum

Betrachten wir die normale Studiosituation mit Regieräumen zwischen 15 und 40 qm Grundfläche: Ist euer Raum quadratisch (oder gar kubisch!), ist das aus mehreren Gründen eher schlecht. Zu niedrig (< 2 m) und zu hoch (> 3,5 m) ist im Regelfall auch nicht so gut. Werden die Räume bedeutend größer oder kleiner, herrschen auch wieder andere Gesetze. Beispielhaft sehen wir uns jetzt also 40 qm im idealen Seitenverhältnis 1,6:1:0,625 an, also im typischen Format eines Schuhkartons. Somit ergibt sich ein Raum von 8 x 5 x 3,2 m (LxBxH).

Raummoden-Rechner

Die österreichische Firma Trikustik bietet online einen kostenlosen Rechner an, der einem grob die mutmaßlichen Problemstellen offenbart und dazu auch noch eine sehr schöne graphische Veranschaulichung bietet. Die Ergebnisse muss man aber richtig interpretieren können, um dann den richtigen Eckabsorber zu planen. Deshalb hier zwei Beispiele:

Links seht ihr einen "idealen" Raum, rechts den bedeutend schlechteren. Was unterscheidet sie? Der Linke entspricht dem idealen Seitenverhältnis, der Rechte zeigt das "worst-case" Szenario, die Wandabstände sind identisch (bzw. ein ganzzahliges Vielfaches). Daraus resultiert, dass im rechten Bild die Resonanzen näher aneinander und auch übereinander liegen und sie sich so noch stärker gegenseitig beeinflussen. Links liegen die Resonanzfrequenzen homogener auseinander und auch viel tiefer - das ist gut (siehe Frequenzdiagramm)!

Übrigens könnt ihr die Raumdimensionen auf Fotos bekannter Studios erkennen – also unter den 21 legendären Tonstudios findet man keinen Raum mit quadratischer Grundfläche. 

Probleme mit Bass im Raum: selber ausprobieren 

Aber hört euch den Effekt doch lieber einmal selbst an. Ihr müsst dazu natürlich schon ein paar Lautsprecher besitzen, die in der Lage sind, diese Töne auch mit genügend Schalldruck zu erzeugen. Mit Laptop-Speakern und Kopfhörern klappt es sicherlich nicht.

Stellt die Test-Töne auf moderate Lautstärke und lauft dann einmal aufmerksam durch euren Raum und bewegt dabei langsam den Kopf, auch in die Knie dürft ihr gehen und auf den nächsten Stuhl dürft ihr steigen (Achtung: "Haushaltumfallgefahr"!). Ihr werdet vielleicht feststellen, dass an manchen Positionen im Raum der Ton fast überhaupt nicht zu hören ist (Auslöschung), an manchen sehr laut ist (Überlagerungen) oder er manchmal auch einfach nur verfärbt klingt.

Das Ganze dominiert ein Muster, das die Trikustik-Seite eben auch optisch zu veranschaulichen versucht. Wenn ihr eure eigenen Raummaße angebt, könnt ihr schonmal eine grobe Anpeilung vornehmen. Die Realität sieht jedoch aufgrund einiger anderer Faktoren etwas anders aus. Nur mit Hilfe eines Testton-Generators kann man auch die tatsächlichen Resonanzen eines Raumes ausloten. Aber ganz so genau muss man das auch wiederum gar nicht nehmen, denn letztlich hören wir ja Musik und keine Testtöne!

Bass in den Ecken – deswegen Eckabsorber als Bassfallen!

Übrigens gibt es das akustische Phänomen, dass in Raumecken der tieffrequente Bereich durch Druckstau stark überhöht ist. Wenn wir also diesbezüglich etwas tun wollen, dann müssen wir es hier tun: Eckabsorber sind daher ideale Bassfallen, weil diese Schallabsorber in den Ecken am meisten Bassenergie aus dem Raum "entfernen" können. Umgedreht resultiert daraus übrigens auch, dass "bassarme" Boxen, nahe der Ecken aufstellt "mehr Bass" im Raum anregen und voluminöser klingen.

Wo man letzten Endes sitzen sollte, kann man pauschal nicht sagen. Man sollte dies ausprobieren, um anschließend bewerten zu können, inwiefern klangliche und ergonomische Kompromisse konkurrieren.

Bässe dröhnen?

Ein weiteres Problem von Raummoden: Der Raum klingt im unteren Frequenzbereich bisweilen besonders lange nach, weil den jeweiligen Frequenzen nur wenig Energie entzogen wird. Das lässt den Klang schwammig erscheinen und die Bässe dröhnen. Im Studio wird eine Nachhallzeit von RT60 = 0,3 s über einen möglichst großen Frequenzbereich oft als ideal betrachtet.

Praktisch heißt dies, "unten rum" darf im Regelfall ordentlich gedämpft werden, nach oben muss man allerdings aufpassen, denn der Raum darf nicht allzu "tot" gemacht werden, da dies unter Umständen sehr unangenehm wahrgenommen wird. Wir bauen deshalb Bassfallen, also als Tiefen-Absorber fungierende Akustikmodule. Es gibt mehrere prinzipielle Möglichkeiten, dem Bass etwas seiner Energie zu rauben, darunter Helmholtz-Resonatoren, Plattenschwinger, etc. welche aber nicht „mal eben“ selbst gebaut werden können und ohne ausreichend Kenntnisse die Akustik-Situation auch verschlimmbessern können. Daher empfehle ich den klassischen Eckabsorber, wie er hier nach Anleitung selbst gebaut werden kann. 

Mit Eckabsorbern werden Bässe präziser

Die Bässe werden mit der in den Raumecken platzierten Dämpfung präziser, "trockener" und somit vor allem der Gesamtklang differenzierter. Die Speaker müssen allerdings genügend „Dampf“ haben, um den Raum nach der Behandlung noch genügend anregen zu können. Mit unseren geplanten Eckabsorbern kann prinzipiell erst mal aber nicht viel verkehrt gemacht werden, auch wenn man seinen Raum nicht ausgemessen hat – sei es, weil es am passenden Mess-Equipment und/oder an potenten und hochwertigen Speakern fehlt.

Die Eckabsorber verbrauchen Grundfläche

Unsere Eckabsorber müssen zwingend in die Ecken, okkupieren dabei aber einen nicht zu unterschätzenden Anteil der Grundfläche des Zielraumes. Bei grob 0,5 qm Grundfläche nehmen sie bei "Plansollvollerfüllung" mit vier Schallabsorbern rund 2 qm Raum "weg". Das sollte man bedenken. Eventuell stellt man sich bei dieser Aktion auch Steckdosen, sowie Telefon- und Antennendosen zu, deren Verlängerungskabel man in der Budgetierung nicht unterschlagen sollte.

Der Plan ist also klar, wir brauchen Bassfallen! Möglichst vier und möglichst günstig, soviel steht fest. Also los jetzt, lasst uns die Akustikmodule selbst bauen!

Budgetierung und Einkaufsliste

Für die Materialien für Eckabsorber muss man natürlich Geld ausgeben

Für die Eckabsorber brauchen wir folgende Zutaten: Müllsäcke (240 Liter), viel Dämmwolle, Gaffa-Tape, Schrauben, Holzleisten, Kanthölzer in Raumhöhe, Metallwinkel, Gummimatten, Türdichtband und Stoff. 

Handschuhe, Staubschutzmasken- und Brillen, sowie Mützen für den Selbstbau der Bassfallen sollte man am besten auch gleich kaufen. Das Werkzeug besitzt man hingegen besser schon oder leiht es sich, sonst wird es teurer: Bandmaß, Schere, Cutter, Brotmesser,  Bohrer, Akku-Schrauber, Säge und Profi-Tacker plus Nadeln. Das meiste Werkzeug wird ein normaler „Männer-Haushalt“ sicherlich zu bieten haben, einen vernünftigen Elektro-Tacker gibt es im Baummarkt für etwa 60 Euro.

Material für die Schallabsorber: Steinwolle, Glaswolle, Thermohanf?

Bei dem Dämmmaterial ist es nicht ganz so wichtig, welches genau ihr benutzt. Hauptsache, es kommt in den Standardpaketen mit Plattengrößen von 0,5 m x 1 m bzw. 0,625 m x 1,25 m, ist schwer und billig. Steinwolle ist meist die günstigste Wahl, macht bei der Verarbeitung aber auch den meisten Dreck. Glaswolle ist an sich auch nicht viel netter, dennoch weniger aggressiv. Die teuerste, aber auch ökologischste Variante heißt Thermohanf. Die Wahl habt ihr!

Benutzt trotzdem immer ausreichend Schutzkleidung und berücksichtigt diese gleich beim ersten Einkauf, dann juckt es am ersten Feierabend folglich weniger!  

Dicke Dämmplatten und schwere Müllsäcke

Die Dämmplatten sind meistens vorgeschnitten. Wir bevorzugen für Schallabsorber eine Dicke von 50 mm, besser 100 mm. Da das Material später gestapelt wird, ist dem dickeren Material der Vortritt zu lassen. Rollenware können wir hingegen nicht gebrauchen! Auch von den Müllsacken in der schweren, schwarzen, großen Ausführung solltet ihr nicht abweichen. Dampfsperrfolie oder Ähnliches eignet sich meist nicht!

Beim Molton auf Brandschutz achten!

Der ganze Absorber wird später mit Stoff umtackert, so dass er auch optisch etwas her macht. Ich verwende dafür Satin-Molton, denn dieser ist blickdicht und Brandschutz-imprägniert. Ohne dafür Geld zu bekommen: Am unkompliziertestem bekommt man ihn unter www.rabenring.com  bestellt und prompt „Made in Germany“ geliefert. 

Was kostet der Absorber im Eigenbau denn nun?

Wir bauen einen Eckabsorber mit Standardmaßen. Wer will, kann die tatsächlich benötigte Tiefe anhand der problematischen Frequenzen auch ausrechnen, aber das würde hier zu weit führen. 

Bei einer Raumhöhe von ca. 2,80 bedeutet dies in etwa einen finanziellen Aufwand pro Raumecke von:

  • 3 Pakete Steinwolle = 60 EUR
  • 5 Rahmen/Glattkanthölzer (2 Stoffrahmen à 2,5 Glattkanthölzer, gehobelt 3 m lang, 34 mm x 45mm (eins links, eins rechts (beide auf Raumhöhe zuschneiden lassen!) plus jeweils "ein Viertel" für oben und unten ) = 40 EUR
  • Satin-Molton, 1,5 bis 2 „laufende Meter“ (3 m breit) = 30 EUR
  • ca. 12 Stuhlwinkel, preiswert, klein = 10 EUR
  • Bund Holzlatten, sägerau und "krumm", 2,5 m x 24 mm x 36 mm = 5 EUR
  • Gewebeband („Gaffa“), 1 große Rolle = 5 EUR
  • 1 Rolle Müllbeutel 240 Liter (5 Stück pro Rolle)   = 5 EUR

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Preis pro Eckabsorber        = 155 EUR

Das macht bei „Plansollvollerfüllung“ mit vier Raumecken à 4 Stück 620 EUR. Hinzu kommt Kleinkram, der für vier und mehr Absorber reicht, jedoch meist nicht in kleineren Verpackungseinheiten zu bekommen ist:

  • Schrauben, Paket  = 10 EUR
  • Tacker-Nadeln, Paket = 10 EUR
  • Gummiunterlage („Waschmaschinen-Matte“) und Moosgummi  = 20 EUR
  • Staubmaske, 3er-Set = 7 EUR
  • Trockenbau-Handschuhe, 3er-Set = 5 EUR

Insgesamt sind das also rund 670 EUR für vier Eckabsorber (bei 2,8m Raumhöhe oder weniger). Für die Behandlung der restlichen Reflexionspunkte benötigt man ungefähr noch einmal soviel. 

Bauanleitung

Vorher alles genau ansehen

Bevor ihr für die Selbstbau-Eckabsorber auch nur einen Nagel kauft, schaut euch diese Baudokumentation vorher einmal genau an, um zu verstehen, was es zu tun gibt. Macht euch am besten von eurem konkreten Raum eine Skizze mit allen Maßen und Problemstellen und tragt die Einkaufsliste darauf aufbauend sehr sorgfältig zusammen. So tauchen im Baummarkt weniger Fragen auf. Und schon kann sie losgehen, unsere "Foto-Love-Story“.

 

Steinwolle auspacken


Als erstes packen wir die Steinwolle aus (Schutzkleidung anziehen!) und teilen alle Platten in der Hälfte. So erhalten wir unseren ersten „High Tower“.

Müllsäcke werden zum Absorberbau aufgeschnitten und wieder verklebt

Als nächste Schritt zur DIY-Bassfalle schneiden wir die Böden der Müllsäcke ab und trennen anschließend die dadurch entstandenen Schläuche der Länge nach lang auf. So erhalten wir ein großes rechteckiges Folienstück, welches wir mit einem zweiten – wieder der Länge nach – zu einem noch größeren Folienstück zusammenkleben. Am besten einmal von oben und einmal von unten mit wenig Überlappung. So macht ihr aus vier Beuteln zwei große „Laken“, die für den Absorberbau benötigt werden. Den fünften Beutel zerschneidet ihr zu vier gleich großen „Deckeln“.

Zwei Klötze bauen als Grundlage für die Bassfalle

Nun baut bzw. „gaffat“ ihr mit dem Gewebeband zwei Klötze, die in etwa die Hälfte der Raumhöhe des Regieraums besitzen. Diese beiden Klötze, die später die Bassfalle ergeben, bestehen aus zwei Müllfolien-Deckeln und einem großen -Laken und müssen für ihre Funktion als Schallabsorber möglichst luftdicht sein. Achtung Optik: Die „Nähte“ aus Gaffa-Tape solltet ihr an die Ecken legen. Es sollten zwei aneinander hängende Seiten ohne Folienüberlagerungen und Klebestellen entstehen, die nicht so schönen „Klebestellen“ kommen hingegen sowieso in die Ecken. Achtet beim Zusammenbauen darauf, die Platten sauber und gerade zu stapeln und das ganze Paket schön eng zu ziehen. Spannen sollte es aber nicht!

Pakete zu einem Eckabsorber stapeln

Diese Pakete kommen dann in die Raumecken, zwei Stück übereinander. Es ist äußerst wichtig, dass ihr die Eckabsorber-Pakete präzise baut, damit sie nicht kippeln und möglichst bündig mit den Raumwänden abschließen. Wir hatten im Bild wegen der Fußbodenleisten die untersten Platten ein wenig kleiner geschnitten. Der Stützpfeiler ist aus dem billigsten Holz gebaut und bedarf eigentlich keiner weiteren Bauanleitung: Er drückt die Oberseite des unteren Klotzes an die Wand, um dem darauf stehenden Absorber-Klotz genügend Stabilität zu bieten, ohne dabei unsere Folien-Membranen zu stören.

Fußbodenbelag schonen… mit der Waschmaschinen-Matte 

Wir haben uns auf ein Minimum an Wandlöchern beschränkt, um die Wohnung nach dem Auszug und der Demontage der Eckabsorber nicht völlig wie einen löchrigen Käse zu hinterlassen. Solltet ihr höher bauen, braucht ihr vielleicht weitere Stützleisten. Achtet darauf vorzubohren, bevor ihr Schrauben ins Holz dreht, damit dieses nicht aufreißt. Damit hingegen der Fußbodenbelag geschont wird und auch spätere Resonanzen verringert werden können, schrauben wir ein Stück Waschmaschinen-Matte an jenes Ende des Stützpfeilers der Bassfalle, welches auf dem Boden aufsetzt.

Rahmen zusammenschrauben

Im Anschluss schrauben wir die Kanthölzer zu zwei stabilen Rahmen zusammen, die später unseren Stoff aufnehmen sollen, um somit das hässliche Innenleben des Eckabsorbers vor der hoffentlich teuer bezahlenden Studio-Kundschaft verstecken zu können. Hier wird nichts in die Wand geschraubt, sondern lediglich passgenau gearbeitet, damit die Rahmen dank oberem und unterem Moosgummiband wie von allein zwischen Decke und Fußboden halten. Solltet ihr das nicht hinbekommen, macht bitte einen extra Winkel an die Decke, damit euch die „Bilderrahmen“ später nicht eimal auf den Kopf fallen.

Stoff spannen

Wie ihr auf den Bildern erkennen könnt, hatten wir beim Bau des Akustikmoduls wieder ein klein wenig extra Aufwand für die Fußbodenleiste. Habt ihr ähnliche Probleme, dann seid kreativ! Hauptsache, der Molton-Stoff kann später alles verdecken. Diesen spannt ihr möglichst erst an den kurzen Seite auf, um ihn anschließend schön straff über die langen Seiten ziehen und festtackern zu können. Alle 10 cm eine Nadel setzten reicht üblicherweise aus. An den Ecken, an denen der Stoff überlappt, kann auch ruhig eine Nadel mehr hinein. Falten bügelt man besser vorher raus, damit die Bassfalle später gut aussieht.

Rahmen einklemmen

Die fertigen Rahmen müssen nun eingeklemmt werden. Tretet dazu ruhig etwas kräftiger von unten an die Rahmen, um sie wirklich „knalleng“ einzuklemmen. Legt dabei aber ein Brett dazwischen, denn solltet ihr hellen Stoff für die Bassfalle verwenden, ist dieser doch schon recht empfindlich.

Kanthölzer oft nicht ganz gerade

Genau passend „auf Ecke“ wird man die Rahmen nicht immer hinbekommen, da Kanthölzer - auch die teueren – nicht wirklich gerade und torsionsfrei sind. Mein kleiner Trick: Man baut die beiden Holzrahmen schon vorher zu einem „L“ zusammen und bespannt sie anschließend. Hierbei gibt es nur ein klitzekleines Problem: das Aufstellen der gesamten Abdeckung. Diese ist „über die Ecke“ größer als unser Raum hoch ist. Wir hatten Glück, dass es sich bei unserer Decke um eine schlecht abgehängte Gipskartonplattendecke (akustisch ein Problem für sich…) handelte und wir sie in der Mitte des Raumes um die entscheidenden Zentimeter anheben konnten, um den Holzrahmen dort aufrichten zu können. Das sieht gleich viel cooler aus und kann „noch viel weniger“ umfallen.

So, ihr habt erstmal zu tun, wir lesen uns wieder zu Teil zwei, dem Bau eines Seitenabsorbers.

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