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Anordnung zur Wandelbarkeit der Nachhallzeit und des Frequenzgangs
der Nachhallzeit in Räumen Wenn Räume für verschiedene Darbietungen und verschieden
starke Besetzung stets die gleiche gute Hörsamkeit haben sollen, ist es zweckmäßig,
ihre akustischen Eigenschaften wandelbar zu machen. In der Fachsprache der Akustik
bedeutet wandelbare Akustik, daß die Nac'lilhallzeit im fertiggestellten Raum nach
Bedarf geändert werden kann. Diese Wandelbarkeit ist besonders erwünscht in Eilm-und
Rundfunkstudios, sie wäre jedoch auch in Konzertsälen von erheblichem Vorteil. Der
Grund dafür, weshalb wandelbare Akustik bisher selten und fast ausschließlich in
Hörspielstudios des Rundfunks angewendet wurde, ist die Tatsache, daß eine in erwünschtem
Umfang wandelbare Akustik nur mit einem erheblichen technischen Aufwand durchführbar
war und daß die Architektur der Räume meist darunter gelitten hat.
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An Methoden zur Wandelbarkeit sind unzählige bekannt, die alle auf
folgendem Prinzip beruhen: Mit Hilfe eines Dreh-, Klapp- oder Schiebemechanismus
werden wahlweise dem Saalinnern einmal glatte Oberflächen, wie Holz, Holzfaserplatten
u. dgl., das andere Mal weiche, poröse Schallschlucker zugekehrt. Es handelt sich
dabei stets um Verfahren, bei denen die dem Raum zugekehrten Oberflächen gewechselt
werden. Die einzelnen Anordnungen unterscheiden sich jeweils durch die Art, wie
dieser Wechsel der Oberfläche verwirklicht wird. Es liegt im Prinzip dieser Verfahren
begründet, daß zur Wandlung der Akustik stets ein gewisses Maß an physikalischer
Arbeit (Kraft mal Weg) geleistet werden muß, wodurch die recht umfangreichen maschinellen
Einrichtungen notwendig werden. Die einfachste bekannte Methode ist die, an der
Wand angebrachte Klappen von Hand zu betätigen, welche auf der einen Seite glatt
und auf der anderen porös schallschluckend sind.
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Außer dem erwähnten Nachteil des großen Aufwandes und des vielfach
unschönen Aussehens haben die bekannten Methoden noch einen weiteren Nachteil. Bei
dem Auswechseln der holzähnlichen Oberflächen gegen poröse Oberflächen vollzieht
sich
stets nicht nur die beabsichtigte Änderung der mittleren Nachhallzeit, sondern zwangsläufig
auch eine unerwünschte einseitige Änderung des Frequenzverlaufs der Nachhallzeit,
und zwar aus folgendem Grund: Wenn holzähnliche glatte Oberflächen durch poröse
Oberflächen verdeckt oder ersetzt werden, so ergibt sich dadurch eine Erhöhung der
Absorption bestenfalls für die hohen und mittleren Frequenzen, wodurch dann der
Frequenzgang der Nachhallzeit derart verändert wird, daß der Nachhall in Richtung
höherer Frequenzen hin abfällt. Ein derartiger Verlauf der Nachhallzeit ist in den
meisten Fällen für Sprache sowohl als auch für Musik unerwünscht. Selbstverständlich
sind ein nicht geradliniger Frequenzverlauf und die Änderung des Frequenzverlaufs
bei Nachhalländerungen bisweilen mach den neuesten Untersuchungen sehr unerwünscht,
jedoch selten von der Art, daß mittlere und hohe Frequenzen geringeren Nachhall
erhalten als tiefere Frequenzen. In Hörspielräumen ist es bisweilen zweckmäßig,
gleichzeitig mit der Nachhalländerung auch eine Änderung des Frequenzverlaufs zu
bewirken, derart, daß bei Verringerung des Nachhalls zusätzlich ein Abfall des Nachhalls
nach tiefen Frequenzen hin erfolgt. Eine Wandlung des Nachhalls und seines Frequenzverlaufes
in jenem Sinn ist von Vorteil, wenn der Raum aus guter Hörsamkeit für Musik in gute
Hörsamkeit für Sprache gewandelt werden soll. Zum Ausgleich für fehlendes Publikum
ist eine Erhöhung der Dämpfung vorzugsweise in den mittleren Frequenzgebieten erforderlich,
was ebenfalls durch keine der bekannten Methoden erreicht werden kann.
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Je nach Erfordernis besteht also das Bedürfnis nach einer Anordnung
zur Wandelbarkeit der Akustik, die eine Wandlung der mittleren Nachhallzeit in weiteren
Grenzen und gleichzeitig dainit eine beliebige Änderung des Frequenzverlaufs zuläßt.
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Die Erfindung weist den Weg für eine äußerst einfache Art der Wandelbarkeit,
die in jeder Art von Räumen ohne große Maschinerie leicht zu verwirklichen ist und
eine Wandlung der Nachhallzeit in weiten Grenzen sowie des Frequenzverlaufs der
Nachhallzeit gestattet. Es hat sich herausgestellt. daß jede beliebige Absorptionskurve
mit einer Schallschluckanordnung erzielbar ist, die aus eifiter gelochten Abdeckplatte
und einem dahinter befindlichen porösen Körper besteht. Dabei sind die Größe des
Absorptionskoeffizienten sowie die Form der Frequenzkurve des Absorptionskoeffizienten
von dein Verhältnis der Öffnungsfläche zur Gesamtfläche der Abdeckplatte abhängig.
Die Höhe der Absorption läßt sich für jede Frequenz in den weitesten Grenzen ändern,
wenn das Verhältnis öffnungsfläche zur Gesamtfläche in dem Bereich o% bis 20% geändert
wird.
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Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, eine wandelbare Akustik dadurch
zu bewirken, daß die Loch- oder Schlitzzahl oder die Loch- bzw. Schlitzöffnung veränderlich
ausgebildet wird. Die Erfindung besteht darin. claß die akustische Wirksaml;eit
von in einem vor einem porösen Schallschlucker ortsfest angeordneten Körper befindlichen
Schlitzen oder Löchern durch Verdecken oder Freigeben eines Teiles derselben stufenweise
oder kontinuierlich regelbar ist. Vorzugsweise wird die Verdeckung bzw. Freigabe
der Schlitze oder Löcher durch Parallelverschieben eines hinter oder vor dem gelochten
Körper angebrachten zweiten Schlitz-oder Lochträgers bewirkt. Die Erfindung bezieht
sich auf weitere zweckmäßige Ausführungsformen dieser Anordnung.
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In den Zeichnungen sind .\u:fiilirutigsfornieti einer Anordnung nach
der Frhndung beispielsweise schematisch dargestellt.
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Fig. i zeigt einen Teil eines plattenförmigen Lochträgers mit ungleichmäßig
verteilten öffnungen: Fig.2 zeigt einen Teil eines plattenförmigen Lochträgers mit
gleichmäßig verteilten Öffnungen: Fig. 3, 4, 5 und 6 zeigen vier verschiedene, beim
Verschieben der Lochträger der 1~ ig. i und 2 gegeneinander erzielbare freigegebene
Lochsysteme; Fig. 7 und 8 zeigen zwei plattenförmige Lochträger mit gleich großen
und gleichmäßig verteilten kreisrunden Löchern; Fig.9, 10, 11 und 12 zeigen
vier verschiedene, beim Verschieben der Lochträger der Fig. 7 und 8 gegeneinander
erzielbare freigegebene Lochflächen: Fig. 13 und 14 zeigen zwei plattenförmige Träger
schlitzartiger Off nungen, die auf beiden Platten verschieden gestaltet sind;
Fig. 15, 16, 17 und iS zeigen vier verschiedene, beim Verschieben der Schlitzträger
der Fig. 13 und 14 gegeneinander erzielbare freigegebene Schlitzformen.
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Bei der Ausführungsform der Fig. i bis 6 ist mit i der eine vor einem
porösen Schallschlucker angeordnete plattenförmige Öffnungsträger, mit 2 der davor
oder dahinter angeordnete zweite plattenförmige Offnungsträger bezeichnet. Eine
der beiden Platten i und 2 ist ortsfest angeordnet, während die andere ihr gegenüber
parallel verschiebbar ist. Beide Platten sind mit Löchern oder Schlitzen versehen,
die in den Fig. i bis 6 durch die Punkte angedeutet sind (im folgenden nur als Löcher
bezeichnet). Die Platte i ist mit sich wiederholenden Lochsystemen 3, .4 versehen,
in denen die Löcher ungleichmäßig verteilt sind. Die Platte 2 weist Reihen gleichmäßig
verteilter Löcher 5 auf. Diese Platte 2 hat so viel Löcher. wie zur Erzielung größter
Dämpfung nötig sind. Durch Parallelverschieben der einen Platte gegen die andere
werden gleichmäßig verteilte Lochsysteme freigegeben, für die die Fig.3 bis 6 Beispiele
zeigen. Wird beispielsweise die Platte 2 so über die Platte i geschoben, daß die
Löcher 5 jeweils über den untersten Reihen der Lochsysteme 3 und ,4 liegen, dann
entstehen die freigegebenen Lochreihen der Fig.3. Bei Verschieben der Platte 2 nach
oben über Platte i werden die Löcher der jeweils Barüberliegenden Reihen nach Fig.4.
also weniger als vorher, freigegeben.
Bei weiterem Verschieben der
Platte 2 nach oben entsteht das Bild der Fig.5, in dem noch weniger Löcher der Lochsysteme
der Platte i treigegeben sind und größeren Abstand von einander haben. Das Bild
der Fig. 6 mit noch weniger freigegebenen Löchern wird bei noch weiterem Verschiehen
der Platte 2 nach oben erhalten. In chier bei @veiterein Verschieben der Platte
2 zu erreichenden Endstellung können sämtliche Löcher cles Lochträgers i verdeckt
sein.
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Das gleiche Ergebnis läßt sich erzielen, wenn inan, statt Loch- oder
Schlitzsysteme freizugeben oder zu verdecken, die Öffnungsfläche eines jeden Loches
oder Schlitzes der feststehenden Platte durch die verschiebhare Platte mehr oder
weniger verdeckt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.7 bis 12 ;;.tid in den plattenförmigen
Trägern 6 und 7 Reihen Aeich großer und gleichmäßig verteilter kreisiunder Löcher
8 bzw. 9 vorgesehen. Wird eine der leiden Platten so über die andere geschoben,
daß die Löcher 9 sich vollständig überdecken, so ent= steht das Bild der Fig.9,
bei dem die größtmögliche Lochfläche freigegeben ist. Bei Verschieben der einen
Platte gegen die andere werden jeweils die schraffierten Flächen der Fig. io bis
12 verdeckt, während die nichtschraffierten Flächen die freigegebenen Öffnungen
darstellen, die von Fig. io bis 12 an Größe abnehmen. Auch hier können in einer
Endstellung sämtliche Löcher der feststehenden Platte vollständig überdeckt sein.
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Bei der Ausführungsform der Fig.13 bis 18 können besondere Wirkungen
durch Erzielung be--onderer Nachhallkurven erreicht werden. Hier hat die eine Platte
io z. B. längliche Schlitze i i gleicher Breite und Länge mit abgerundeten Enden,
:Nährend die zweite Platte 12 verjüngt verlaufende Schlitze 13 hat. Bei stufenweisem
Verschieben der einen Platte io gegen die andere, i2, entstehen z. B. die Bilder
der Fig. 15 bis 18, in denen beispielsweise die schraffierten Flächen die freigegebenen
Öffnungen darstellen. Man kann nach diesem Beispiel die Schlitzformen so wählen,
daß bei gleichen Strecken der Verschiebung des einen Schlitzträgers :regen den anderen
jeweils verschieden große Öffnungsflächen freigegeben bzw. verdeckt werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der An-Ordnung nach der Erfindung
mit Löchern in den plattenförmigen Öffnungsträgern kann der Lochdurchmesser zwischen
2 und 20 mm und das Verhältnis der Lochfläche zur Gesamtfläche des Trägers zwischen
i % und 20% liegen.
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Für den Fall, daß eine gerade Absorptionskurve in eine höher oder
tiefer gelegene, wiederum gerade Absorptionskurve gewandelt werden soll, muß man,
wie leicht einzusehen ist und im Experiment gezeigt werden kann, in dem betreffenden
Raum zwei verschiedene Schichtdicken von porösem Material nebeneinander anwenden
und gleichlaufend zwei Lochsysteme mit verschiedener Lochzahl freigeben. -Die mechanische
Ausführung der Verschiebbarkeit des einen Lochträgers gegen den anderen ist in jedem
Fall denkbar einfach, ,da es sich dabei nur um Parallelverschiebungen in der Größenordnung
von mm handelt.