19. 10. 2024

Was sind Schallreflexionen und Nachhall und warum sollten Sie sich darum kümmern?

Wenn wir über Schallreflexionen sprechen, denken Sie an Echo.

Wenn Sie in den Bergen, einer Höhle, einer großen Halle oder einem leeren Raum sind, sagen Sie etwas oder klatschen Sie einfach in die Hände – dieser Schall kommt als Echo (Reflexionen) zurück und wiederholt sich immer wieder (Nachhall), bis er seine Energie verliert und stirbt (Nachhallabbau). Das liegt daran, dass der Schall von einer harten Oberfläche zur anderen reflektiert wird und sich immer wieder reflektiert, bis er seine Energie verliert.

Das gleiche passiert in Ihrem Studio, nur dass Sie es möglicherweise nicht so laut hören wie in einer Höhle, aber ein empfindliches Mikrofon nimmt es auf und Ihre Aufnahme wird „ungenügend“ sein.

Wie sich der Schall in einem Voice-Over-Studio verhält

Schallenergie kann von den Oberflächen im Raum reflektiert und hin- und hergeworfen werden oder teilweise absorbiert werden, etwas von dieser Energie verlieren und weniger hin- und hergeworfen werden, oder sie kann auf ein unregelmäßig geformtes Objekt treffen, auseinanderbrechen und in verschiedene Richtungen mit verminderter Energie (Diffusion) gehen.

Diese Verhaltensweisen können in einem Aufnahmestudio problematisch sein. Schallwellen, die im Raum hin- und hergeworfen werden, können sich gegenseitig beeinflussen, auslöschen oder an bestimmten Punkten verstärken, was das Aufnehmen im Raum erschwert.

Wie Ihre Aufnahme durch das Verhalten der Schallwellen in einem Raum beeinflusst wird, hängt von einer Reihe von Faktoren ab – die Frequenz der Schallwelle, die Form und Dimensionen des Raums, die Materialien, aus denen die Wände, Decke und der Boden bestehen und womit sie bedeckt sind, wie viele Türen und Fenster es gibt und wo sie sich befinden, die Position des Mikrofons und des Sprechers in Bezug auf die nächsten Wände usw. und den Inhalt des Raums (Möbel, Teppiche, Ausrüstung usw.).

Einer der größten Faktoren, die bestimmen, was mit dem Schall in einem Raum passiert, ist die Frequenz der Schallwelle. Wie wir in einem anderen Artikel besprochen haben, sind Wellenlängen von niedrigen Frequenzen lang und Schallwellen sind stärker. Niedrige Frequenzen können nicht von kleinen Hindernissen reflektiert werden, sodass sie sich um Objekte im Raum biegen und durch leichtere Materialien hindurchgehen.

Bei mittleren und hohen Frequenzen, sagen wir ab etwa 100 Hz, sind Schallwellen geradliniger und leichter zu kontrollieren. Ihr Verhalten im Raum kann mit dem eines Tennisballs verglichen werden: Sie prallen von harten Oberflächen ab und werden von weichen Oberflächen verlangsamt (absorbiert).

1. Erste Reflexion:

Je härter und flacher die Oberfläche ist, desto stärker ist der reflektierte Schall und desto länger wird er hin- und hergeworfen, bevor er stirbt.

2. Dann prallt er von einer Ecke ab:

Dies ist nur ein vereinfachtes Beispiel, in Wirklichkeit muss eine Oberfläche eine Dimension haben, die der Wellenlänge entspricht, um den Schall auf diese Weise zu reflektieren. Unsere 100-Hz-Welle wird also von einer etwa 3,5 m breiten Wand reflektiert. Sie wird sich jedoch um Objekte beugen, die kleiner als 3,5 m breit sind. Außerdem sind Schallwellen omnidirektional, was bedeutet, dass sie in alle Richtungen gleichzeitig gehen, sodass sie bei der Reflexion auch miteinander interagieren und sich gegenseitig beeinflussen.

Werfen Sie jedoch einen Ball gegen ein Kissen, und er wird aufhören, weil die direkte Energie vom Kissen absorbiert wird. Das ist die Grundidee.

3. Dann von der anderen Wand:

Warum sind Schallreflexionen schlecht für Ihre Aufnahme?

In der Realität ist der Sprecher direkt vor einem Mikrofon positioniert, sodass das Mikrofon den Schall, der direkt von Ihnen, dem Sprecher, kommt, aufnimmt, aber es wird auch die von nahegelegenen Wänden und anderen Oberflächen reflektierten Schallwellen aufnehmen.

Das Problem ist, dass das Mikrofon den Schall vom Sprecher sehr kurz aufnimmt, bevor der reflektierte Schall von den Wänden auch zu ihm gelangt. Wie lange die Verzögerung dauert, hängt davon ab, wie weit die nächste reflektierende Oberfläche entfernt ist.

Diese Verzögerung zwischen den beiden Schallwellen (direkt und reflektiert) kann zu Phasendifferenzen in den Wellen führen.

Wenn die direkten Schallwellen Ihrer Stimme und der reflektierte Schall sich verbinden, kann die Zeit-/Phasenverzögerung zu Auslöschungen und/oder Verstärkungen der Schallwellen führen und die Tonalität dessen, was Sie aufnehmen, verändern.

Dieser Effekt ist als „Kammfilterung“ bekannt. Und wenn sich die Tonalität ändert, nehmen Sie nicht wirklich das auf, was Sie tatsächlich sagen, oder zumindest nicht auf die Weise, wie Sie es sagen.

Gibt es schlechte und gute Schallreflexionen?

Idealerweise möchten Sie keine Reflexionen in Ihrer Aufnahme. Sie möchten nur den direkten Schall aufnehmen. Aber einige Reflexionen sind tatsächlich schlimmer als andere.

Erste Reflexionen

Die schlimmsten und stärksten sind die sogenannten ersten Reflexionen. Das sind die Schallwellen, die zum ersten Mal reflektiert werden, weniger als 20 Millisekunden nach dem direkten Schall. Schall bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa einem Fuß pro Millisekunde, was bedeutet, dass jede reflektierende Oberfläche innerhalb von etwa 3 m oder so von der Aufnahmeposition Probleme verursacht. Es gibt auch sekundäre (zweiter Reflexionspunkt) und tertiäre (dritter Reflexionspunkt) Reflexionen.

Flutter Echo

Flutter-Echo tritt auf, wenn sich die Schallwellen direkt zwischen zwei parallelen Flächen – beispielsweise gegenüberliegenden Wänden in einem kleinen Raum – hin- und herreflektieren. Probieren Sie es in einem kleinen Raum mit harten, parallelen, nackten Wänden: Klatschen Sie in die Hände, und Sie hören ein Rattern – das ist Flutter-Echo.

Die meisten Räume in Wohnungen und Häusern haben parallele Wände, sodass Flutter-Echo ein echtes Problem sein kann, wenn Sie mit einem Mikrofon aufnehmen.

Nachhallabbau

Nachhall ist der Schall, der im Raum nachklingt, nachdem der direkte Schall von der Schallquelle aufgehört hat. Es sind diese sekundären und tertiären Reflexionen, es ist der verbleibende reflektierte Schall, der dazu neigt, zusammenzufließen.

Für die meisten Aufnahmen ist zu viel Nachhall, der zu lange anhält, ein Problem – die Klarheit der Aufnahme wird beeinträchtigt, und es können Phasenprobleme auftreten.

Genauso wichtig ist es, sicherzustellen, dass der Nachhallabbau über das gesamte Frequenzspektrum gleichmäßig ist. Wenn der Nachhallabbau bei hohen Frequenzen anders ist als bei niedrigen Frequenzen, hat der Raum einen charakteristischen Klang, der wahrscheinlich nicht wünschenswert ist – ein heller Nachklang, ein dröhnender Bass oder ein ungleichmäßiger Mittelbereich. Wenn der Nachhallabbau jedoch zu kurz ist, wird der Raum einen trockenen, toten Klang haben, der unangenehm sein kann.

Wie man Schallreflexionen und Nachhall verwaltet.

Wenn Sie darüber nachdenken, Ihr Voice-Over- oder Instrumenten-Aufnahmestudio einzurichten, könnten Sie einen Platz in einem Schlafzimmer, einem begehbaren Kleiderschrank oder vielleicht in einem Gästezimmer wählen.

Wenn Sie mit einem leeren Raum mit harten Oberflächen an Wänden, Decke und Böden beginnen, was tun Sie, um Reflexionen und Nachhallabbau zu verwalten? Es gibt zwei verschiedene Methoden: Absorption und Diffusion, von denen jede effektiv zur Lösung bestimmter Probleme ist. Aber in kleinen Räumen wie einem Heimaufnahmestudio ist Diffusion nicht so effektiv wie Absorption. Wir werden kurz auf Diffusion eingehen, da sie nicht exklusiv sind und eine Kombination aus beiden Methoden erfolgreich eingesetzt werden kann.

AKUSTIKDIFFUSION

"Diffusion" bedeutet, eine einzelne Schallwelle in kleinere Reflexionen zu zerlegen und sie in verschiedene Richtungen zu zerstreuen. Da keine großen Reflexionen zurück zum Mikrofon gelangen, werden die Probleme der ersten Reflexion verringert, und da diffuse Materialien unregelmäßig geformt sind, wird Flutter-Echo eliminiert. Obwohl der Nachhall nicht eliminiert wird, führt das Streuen und Zerbrechen der Reflexionen tendenziell zu einem sanfteren Nachhall auf einem niedrigeren Niveau.

Während jede unregelmäßige Oberfläche die Reflexionen bis zu einem gewissen Grad bei einigen Frequenzen zerlegen kann, erfordert es spezielle Diffusionsmaterialien, um genau herauszufinden, wie man einen Diffusor herstellt, der einen breiten Frequenzbereich von Schallwellen gleichmäßig streut. Solche spezialisierten Diffusoren sind schwer zu bauen und können teuer sein.

SCHALLABSORPTION

Erinnern Sie sich an das Beispiel des Echos in den Bergen? Warum ist es so ruhig, wenn der Schnee fällt? Das liegt daran, dass die Schneeflocken den Schall absorbieren und den Nachhallabbau beschleunigen.

Für Voice-Over-Studios ist Absorption die Hauptmethode zur Verwaltung der ersten Reflexionen im Mittel- und Hochfrequenzbereich, von Flutter-Echo und Nachhallabbau.

Die Idee ist, schallabsorbierende Materialien an den Hauptreflexionspunkten zu verwenden, um die Schallenergie zu reduzieren – zu absorbieren – sodass das Niveau der reflektierten Schallwellen deutlich leiser ist als der direkte Schall.

Absorption funktioniert am besten bei Hoch- und Mitteltonfrequenzen. Niedrigere Frequenzen erfordern große Mengen an absorbierendem Material für eine effektive Energiereduktion.

Sehr hohe Frequenzen haben im Vergleich zu niedrigen Frequenzen sehr wenig Energie, sodass dünne, weiche Materialien verwendet werden können, um sie zu absorbieren. Mit sinkender Frequenz sind dickere und schwerere absorbierende Materialien erforderlich. Diese dickeren Schallabsorptionsmaterialien sind sogar noch effektiver bei der Kontrolle hoher Frequenzen.

Es gibt eine Reihe von schallabsorbierenden Materialien, die verwendet werden können, und wir werden später ausführlich darüber sprechen. Die meisten fallen in die Kategorie der porösen Absorber. Diese Materialien bestehen aus Mineralwolle, akustischen Decken, akustischen Paneelen, Kleidung, akustischen Vorhängen, Teppichen, akustischem Schaum und anderen schallabsorbierenden Materialien.

Der schallabsorbierende Effekt ergibt sich daraus, dass die Schallenergie beim Auftreffen auf die Oberfläche in das Material eindringen kann. Hier wird die Schallenergie in Wärmeenergie umgewandelt, sodass nur ein kleiner Teil in Form von Schallenergie reflektiert wird. Mit anderen Worten, das Material hat einen Teil des Schalls absorbiert.

Akustikschaum ist ein beliebtes Material zum Auskleiden von Aufnahmestudios. Sie sind oft in einer konischen oder Eierkartonform geformt. Die Herstellung von Akustikschaum unterscheidet sich von der Herstellung von Verpackungsschaum, obwohl sie ähnlich aussehen können. Verpackungsschaum besteht aus geschlossenen Zellen, sodass die Luft, die in den Zellen eingeschlossen ist, mehr Polsterung bietet. Damit der Schall absorbiert werden kann, muss er einen Weg haben, in das Material einzudringen. Deshalb wird Akustikschaum mit offenen Zellen hergestellt. So genanntes "Open Cell Foam" lässt den Schall eindringen und dann durch die gewundenen Kanäle wandern, wobei er an den inneren Wänden abprallt und seine Energie verliert. Je dicker der Schaum, desto mehr Schall absorbiert er. Aus diesem Grund sind schallisolierte Kammern mit Akustikschaumkeilen bis zu 60 cm dick ausgekleidet.

Akustikschaum ist auch als schwer entflammbar eingestuft – ein wichtiger Faktor, da einige Schaumstoffarten (wie Verpackungsschaum) sehr entflammbar sind und daher nicht sicher für Wohnräume und Gewerbe.

Auf der anderen Seite funktionieren die akustische Vorhänge von VocalBoothToGo anders. Im Gegensatz zu Umzugsdecken, die mit minderwertigen recycelten Polyester- und Baumwollfasern gefüllt sind, sind die spezialisierten Akustikplatten bekannt als "VocalBoothToGo akustische Decken (akustische Vorhänge)" mit hochabsorbierenden Baumwolle gefüllt. Wenn der Schall eindringt, regt er die Baumwollfasern an, und durch ihre Vibration verliert der Schall seine Energie.

Je dicker die akustische Vorhänge, desto besser ist ihre Schallabsorptionseffizienz und desto breiter ist ihr Frequenzbereich. Die Verwendung von VocalBoothToGo akustischen Decken in gefalteter Form erhöht die Absorptionsfläche und die Gesamtmenge an schalldämmenden Paneelen im Raum.

Glasfaserisolierung:

Glasfasern sind ein weiteres gängiges schallabsorbierendes Material. Die starre Variante, wie die Owens Corning™ 700 Glasfaser-Serie, bietet eine gute Absorption im Hoch- und Mitteltonbereich. SAFE'n'SOUND® Steinwolle wird während des Baus verwendet, um den Raum zwischen Trockenbauwänden für eine bessere Schalldämmung zu füllen. Sie kann auch in den Ecken als Bassfalle verwendet werden. Steinwolle und Glasfasern können natürlich sehr reizend sein, daher sollten Sie sie abdecken und nicht stören, um zu verhindern, dass Fasern in die Luft gelangen. Normale Haushaltsgegenstände wie weiche Möbel mit Stoffbezügen, Kissen, Vorhänge und Draperien, Decken, Teppiche usw. absorbieren alle bis zu einem gewissen Grad Schall aus dem Mittel- und Hochfrequenzbereich.

Wie viel Schallabsorption sollten Sie verwenden?

Also müssen Sie die Reflexionen loswerden. Richten Sie einfach die Wände, den Boden und die Decke Ihres Studios mit schallabsorbierendem Material aus und beginnen Sie mit der Aufnahme?

Aber so einfach ist es nicht. Viele Arten von absorbierenden Materialien funktionieren nur gut bei höheren Frequenzen, wodurch die Mitteltonfrequenzen unkontrolliert herumhüpfen.

Das kann zu einem seltsamen, dunklen Klangraum führen, der keine hohen Frequenzen hat. Wenn Sie zu viel Absorption in den oberen Frequenzen haben, werden die Mittel- und Hochfrequenzreflexionen reduziert, aber die Bassfrequenzen hüpfen herum, was zu einem dröhnenden, basslastigen Raum führt, der matschig klingt. Zu viel Gesamtabsoption, und der Raum wird zu tot und unangenehm zum Arbeiten.

Die Idee ist, gerade genug zu verwenden, um die ersten Reflexionen zu kontrollieren und den Nachhallabbau zu zähmen. Denken Sie daran, dass Sie immer mehr Absorption hinzufügen können, wenn der Raum immer noch zu lebhaft erscheint.

Das richtige Gleichgewicht ist entscheidend, um die richtige Menge an Absorption an den richtigen Stellen zu finden, damit sie so effektiv wie möglich ist – genug, um den Mittel- und Hochtonbereich zu kontrollieren, und genug Bassfallen, um einen ausgewogenen Raumklang und einen gleichmäßigen Nachhallabbau über das Frequenzspektrum zu erreichen.

Wie hängt es mit Sprach- und Instrumentenaufnahmen zusammen?

Der reinste und klarste Klang ist die direkte Schallenergie. Dies ist der Schall, der in einer geraden Linie vom Sprecher oder Instrument zum Mikrofon reist.

Die Schallenergie, die von Objekten im Raum reflektiert wird, verwirrt den direkten Klang Ihrer Stimme und lässt Aufnahmen "matschig" klingen.

Sie möchten alles in der Aufnahme erfassen, einschließlich Emotionen und unterschiedlichen Intonationen, ohne akustische Zusätze aus Ihrem Aufnahmeraum zu hören.

Leider müssen Sie in einer "Box" oder einem Raum aufnehmen, der Wände, eine Decke und einen Boden hat. Wenn Sie in ein Mikrofon sprechen, strahlt der Schall in viele Richtungen. Der Klang Ihrer Stimme breitet sich im Raum aus, bis er auf ein Objekt oder eine Wand trifft, dann wird er zurück reflektiert und von Ihrem Mikrofon aufgezeichnet, während Sie gerade sprechen.

Im Gegensatz zu Reflexionen in einem Kontrollraum, wo der Schall von einem Lautsprecher kommt und den Ingenieur aus der Ferne erreicht, positionieren Sie sich bei Sprachaufnahmen direkt vor dem Mikrofon. Daher wären Ihre ersten Reflexionen von der nächstgelegenen reflektierenden Oberfläche: Laptop-Bildschirm, Wände rechts oder links von Ihnen und eine Wand vor oder hinter Ihnen, wenn Sie nahe an einer Wand sitzen. Wo auch immer die nächstgelegene reflektierende Oberfläche ist, wird dies Ihr erster Reflexionspunkt sein, den Sie akustisch behandeln sollten.

Vergessen Sie nicht die Decke und den Boden. Sie sind ebenfalls reflektierend.

Reflexionen erreichen Ihr Mikrofon zeitlich verzögert und fügen Ihrer Stimmlage akustische Verzerrungen hinzu. Um den Klang des Raums zu minimieren, funktioniert die Schallabsorption am besten für kleine Aufnahme-Studios wie Heim-Sprechstudios.

Unbehandelte reflektierende Oberfläche, die den Schall zurück ins Mikrofon reflektiert.

Für Sprachschauspieler, die Einzelarbeiten (einzelne kommerzielle oder Buchnarration) machen, könnte es einfacher und effektiver und praktischer sein, eine kleine akustische Sprachkabine zu haben, als den gesamten Raum akustisch zu behandeln.

Portabler oder kleiner akustischer Sprachkabinen sind einfach aufzubauen und auch einfach mitzunehmen, wenn Sie umziehen müssen.

Reflektierende Oberfläche unten, behandelt mit einer dicken akustische Vorhänge, um den Schall, der zurück ins Mikrofon reflektiert wird, zu reduzieren.

Die ersten Reflexionen der Schallwellen müssen mit schallabsorbierenden Paneelen oder akustische Vorhänge behandelt werden, um Reflexionen zu minimieren. Dickes absorbierendes Material funktioniert auch gut zur Schalldämmung.

Schlussfolgerung:

VocalBoothToGo ist spezialisiert auf die Bereitstellung effektiver und kostengünstiger Produkte zur akustischen Raumbehandlung, wie VocalBoothToGo akustischen Decken, Schallabsorber für Ton- und Filmproduktionen, mobile Schallkabinen, tragbare Sprachkabinen und Kabinenvermietungen.

Sie können unseren Kontakt hier finden.