Diffusor

Diffusor Aufgaben

Ein Diffusor dient, im Gegensatz zum Absorber, nicht zum Schlucken von Schall, sondern zum gezielten Streuen (diffus machen) desselben.

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Der Klassiker: Eindimensionale QRDs sind in vielen professionellen Studios anzutreffen.


Wozu brauche ich Diffusoren?

Warum sollte man den Schall auch streuen, statt ihn nur zu absorbieren? Der Punkt ist: Kein Raum soll gänzlich schalltot gemacht werden, sprich ein wenig Nachhall wird es immer geben. Und dieser übrig bleibende Hallanteil klingt eben viel angenehmer und weicher, wenn er großflächig gestreut wird, anstatt dass er bloß auf harte Oberflächen (nackte Wände/Decken etc.) knallt, wo er einfach im rechten Winkel (Einfallswinkel = Ausfallswinkel) eiskalt weiter reflektiert wird.

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Bei glatten Oberflächen wird die Schallwelle weitgehend im rechten Winkel zurückgeworfen.

Weiche Oberflächen (oder eben Diffusoren) brechen die Schallwellen gewissermaßen auf und verteilen sie großflächiger im Raum, was einfach zu einem angenehmeren Höreindruck führt.

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Bei porösen Oberflächen wird der Schall in verschiedene Richtungen reflektiert. Hier spricht man von weicher Reflexion oder auch Diffusion.

Eine “natürliche” Diffusion findet somit bereits durch diverses Mobiliar statt (also ähnlich, wie es auch bei der Absorption ist), etwa durch Teppiche, Regale mit unterschiedlich großen Büchern, Pflanzen, etc.


Brauche ich unbedingt Diffusoren?

Das kommt einerseits auf die Verwendung des Raumes an, andererseits auf den persönlichen Anspruch.

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Diffusor bei Sprachaufnahmen

In einer Sprecher Kabine oder einem Aufnahmeraum, der hauptsächlich für Gesang genutzt wird, werden normal sehr viele Absorber verwendet. Für das bisschen Hall, was da übrig bleibt, brauchst Du vermutlich nicht unbedingt spezielle Diffusoren (wobei sie aber keineswegs schaden würden, im Gegenteil!).


Diffusion bei akustischen Instrumenten

Akustische Instrumente hingegen leben von einem guten Raumhall. Ein schalltoter Raum oder ein solcher, der nur sehr hässlichen Hall aufweist (wenig Diffusion, viele harte Oberflächen, parallele Wände, schlimmstenfalls quadratisch), sind hier absolut ungeeignet.

Bei Räumen, wo hauptsächlich akustische Instrumente aufgenommen werden, würde ich demgemäß ein Verhältnis von etwa 70% Diffusion und 30% Absorption vorschlagen, wobei dies natürlich der individuellen Situation und den persönlichen Präferenzen angepasst werden kann.

Ein guter Ansatz in der Praxis ist der Einsatz von Bassfallen in jeder Raumecke (generell immer die wichtigste Maßnahme), während Du sonst fast nur Diffusoren einsetzt bzw. zusätzliche Breitband Absorber nur nach Bedarf.


Diffusor in Regie und Produktion

In Regie- oder Produktionsräumen ist Absorption wiederum bedeutender. Oft finden in Nähe der Abhörposition verstärkt Absorber ihren Einsatz, während die Rückwand des Raumes mit Diffusoren bestückt wird.

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Diffusoren im Heimkino

Stark vom persönlichen Geschmack abhängig, 70% Absorption / 30% Diffusion wäre ein Ausgangswert.


Genereller Diffusor Einsatz

Während zu viele Absorber definitiv Schaden anrichten können (vom zu sterilen Raum bis zum schalltoten Raum mit Entstehung von Druck auf den Ohren), ist es schwierig, einen Raum durch zu viel Diffusion akustisch zu zerstören. Zwar besteht keine Notwendigkeit, es zu übertreiben – wenn man es tut, wird der Klang jedoch auch nicht schlechter, sondern es entsteht lediglich ein sehr weicher Nachhall und der Eindruck eines immer weiter vergrößerten Raumes!


Quadratic Residue Diffuser

Ein Herr namens Schroeder entwickelte 1975 eine Methode zur Gestaltung von Konzerthallen, die dafür sorgte, dass der Schall nicht direkt wieder zum Publikum reflektiert wird. Daraus entwickelten sich letztlich die Quadratic Residue Diffusoren (QRD), die bis heute Standard sind und in Sachen Diffusion das maximal mögliche Maß erreichen.

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Eindimensionaler QR Diffusor auf Basis der Primzahl 11, somit ergeben sich 11 Fächer/Streifen.

 

Die auch Schroeder Diffusoren genannten Module bestehen aus unterschiedlich tiefen Streifen, die jeweils durch eine dünne Wand voneinander getrennt sind.


Material

Wichtig ist, dass das verwendete Material des Diffusors schallhart ist. In der Regel wird Holz verwendet (Stein wäre theoretisch auch möglich).

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Eindimensionaler QRD des Marktführers rpg. Kosten: je nach Größe und Material ab etwa 235 Euro. Quelle: rpgeurope.com

 

Bei günstigen Produkten findet man leider oft gehärteten EPS-Schaum. Dieser eignet sich nicht, da das Material nicht fest genug ist und somit nicht vollkommen schallhart. Einziger Vorteil bleibt der Preis.

Styrodur wäre als kostengünstige Variante besser. Entsprechende Produkte findet man aber kaum.


Eindimensionale und zweidimensionale QR Diffusoren

Es gibt ein- und zweidimensionale QRDs. Die eindimensionalen streuen nur Schall, der senkrecht zu den Streifen des Diffusors verläuft, die zweidimensionalen Schall, der aus beliebigen Richtungen einfällt.

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Zweidimensionaler QR Diffusor, basierend auf der Primzahl 7, woraus sich letztlich 49 Fächer ergeben.

Das wäre der Vorteil der zweidimensionalen Diffusoren. Nachteil: Sie benötigen eine enorme Bautiefe, um auch tiefere Frequenzen zu streuen.

Beispiel: Bei einem eindimensionalen Diffusor, der 7 Streifen umfasst, benötigst Du lediglich 13,1cm Bautiefe, um Frequenzen bis 530 Hz runter zu streuen. Einen zweidimensionalen Diffusor, der so tief runter geht, suchst Du eher vergeblich – er müsste eine Bautiefe von 32,45cm(!) aufweisen, um ebenfalls bis 530Hz runter zu kommen!


Diffusoren, Primzahlen und Frequenzspektren

Das mathematische Prinzip der QRD basiert auf Primzahlen.

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Normal wählt man eine der Primzahlen 7, 11 oder 13. Je mehr Streifen verwendet werden, desto höher sind die Frequenzen, die noch gestreut werden. Und: Je tiefer die Streifen sind, desto tiefer ist auch die untere Grenzfrequenz.

Spezifischer Vorteil der Verwendung der Primzahl 7 bei einem eindimensionalen QRD ist, dass hier nur eine sehr geringe Bautiefe nötig ist, um auch sehr tiefe Frequenzen zu streuen (wie auch obiges Beispiel gezeigt hat).


Welcher Diffusor denn nun?

Vom Material her am besten Holz!

Der Diffusor sollte eine untere Grenzfrequenz von wenigstens 800 Hz aufweisen. Wirkt er bereits in einem tieferen Frequenzbereich – umso besser!

Die aller tiefsten Bassfrequenzen sind im Übrigen egal: Davon abgesehen, dass Diffusoren diese ohnehin nicht erfassen können (eine Bautiefe von einem Meter oder mehr wäre erforderlich), strahlen Bassfrequenzen sowieso kugelförmig von der Schallquelle aus ab.

Die obere Grenzfrequenz sollte um etwa 3 kHz liegen. Warum nicht noch höher? Fakt ist, dass Du Dir keine Gedanken um die Streuung der ganz hohen Frequenzen machen musst. Diese werden eh durch “alles” gestreut (Pflanzen, unordentlicher Arbeitstisch, Tapeten, etc.) und außerdem auch sehr schnell durch “alles” absorbiert, sprich es bleibt ohnehin nicht wirklich viel zum diffus machen übrig.

Letztlich schneidest Du mit einem eindimensionalen QR Diffusor aus Holz mit 7 Streifen (aufgrund der super tiefen unteren Grenzfrequenz) oder einem zweidimensionalen QR Diffusor (aus Holz) mit möglichst vielen Fächern in der Regel am besten ab. Achte einfach auf das angegebene Wirkungsspektrum. Ist keines aufgeführt, so solltest Du skeptisch sein. (Ehrlich gesagt, solltest Du auch skeptisch sein, wenn eines angegeben ist, da dieses oft einfach nicht stimmt).

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Die Größe ist natürlich auch wichtig und in dem Zusammenhang auch der Preis in Relation zur Größe. 50x50cm Module sind in der Regel vergleichsweise günstig, gleichen von der Wirkung her aber dem Tropfen auf dem heißen Stein. Wenn, brauchst Du (in einem mittelgroßen bis großen Raum) sehr viele davon.


Reichen nicht Bücherregale, Pflanzen, etc.?

Wie gesagt, das kommt sehr auf den individuellen Anspruch an. Fakt ist, dass auch in vielen professionellen Studios anstelle von Diffusoren in der Regie häufig einfach Bücherregale eingesetzt werden. Jedoch lässt sich auch nicht leugnen, dass spezialisierte Diffusoren einer solchen Lösung definitiv um einiges überlegen sind, vor allem was die gleichmäßige und breitbandige Diffusion angeht. Zumindest wenn Du viel akustische Instrumente aufnehmen, würde ich schon auf Diffusoren setzen. Im Einzelfall entscheidest Du aber natürlich selbst.


Fazit

Viele Tontechniker sind sich einig, dass Absorber zwar die Raumakustik grundlegend regulieren, Diffusoren jedoch noch das gewisse Etwas rausholen und den Klang letzten Endes perfektionieren. Je nach persönlicher Situation, können diese für Dich unterschiedlich wichtig sein.


Klartext: wie viele Akustikmodule brauche ich und wo?

Hier verweise ich Dich auf folgenden Link www.browneakustik.de/de/info/raumakustik-planung-skizzen.html!

Dort findest Du konkrete Skizzen zu den verschiedensten Anwendungen (Aufnahmeräume, Tonstudioregie, Homestudio, Heimkino, etc.).

Du kannst den Abbildungen ziemlich genau entnehmen, wo Du am besten welches Modul anbringst und natürlich auch wie viele Module Du insgesamt dann etwa benötigst.