Diffusion ein Wunderbares Hilfsmittel – von Jeff Hedback

Diffusion ist eine wunderbare Lösung für die Akustik kleiner Räume. So weit so gut, doch was ist Diffusion, warum ist sie so wunderbar und wo würde sie sich in meinem Raum anwenden lassen. In diesem Artikel werde ich diese Fragen beantworten und hilfreiche, effektive Anwendungstips geben.

Auf mathematischen Berechnungen basierende Diffusoren gibt es noch nicht sehr lang, höchstens 30 Jahre. Die ersten kommerziell zugänglichen Produkte gab es nicht vor den 80er Jahren. Die Herkunft dieser Vorrichtungen, war ganz klar dem Theater und große Auditorien zuzuordnen. Bis vor höchstens 15 Jahren, wurden keine spezifischen Typen für den Einsatz in kleineren Tonstudios gebaut. Dieses Wissen ist wichtig, nur um zu realisieren, dass vermutlich immer noch viele Debatten um Art und Anwendung von Diffusoren in Tonstudios oder Theatern geführt werden… Keine Sorge: Diffusion is ein wunderbares Hilfsmittel in kleinen Räumen.

Der QRD (Quadratic Residue Diffusor) ist ein mathematisches, sich nicht wiederholendes Design, welches auf unterschiedlich großen Schächten basiert. Die Breite der Schächte wirkt sich auf die hohen Frequenzen die Tiefe der Schächte auf die tieferen Frequenzen aus. Die Funktionen des QRD Diffusors sind: 1. Die gleichmässige Streuung der Schallenergie zurück in den Raum (wobei ein ähnliches Maß an Energie erhalten bleibt) und 2. Streuung der Phasenlage des Reflektierten Schalls, sodass hier keine Kammfiltereffekte entstehen (variierende Tiefe = variierende Zeit = variierende Phasenlage).

Der Polyzylindrische Diffusor basiert auf einer abgerundeten Oberfläche, welche wahllos Schalldruck umlenkt, basierend auf dem Radius der Rundung und dem Einfallswinkel des Schalls.
Auch dieser Diffusor behält die Energie des Schalls bei, beeinträchtigt jedoch nicht die Phasenlage.

Der Frequenzbereich in welchem hochwertige QRD Diffusoren arbeiten geht üblicherweise runter bis 400-500 Hz… Dies trifft auf den D1 zu. Die Effektivität eines Poly Diffusors wird bestimmt durch die Tiefe, Weite und den Radius der Kurve.

Das gute an allen hochwertigen Diffusoren ist, dass sie unterhalb der Wirkfrequenz immer noch ein wenig tieffrequente Kontrolle bieten (Bassfalle).

Also wie klingt ein Poly Diffusor im Vergleich zu einem QRD:

Der Poly Diffusor ist Opfer des Gruppenzwangs. Will sagen, er klingt anders, je nachdem welche Oberflächen sich um ihn herum befinden. Wird er alleine neben harten Oberflächen angebracht kann er unangenehmes Klingeln verursachen. Wird er jedoch korrekt in Gruppen angebracht, mit bedacht auf Begrenzungen oder in Kombination mit Absorption, klingt er tatsächlich sehr neutral auf die best mögliche Art. Es entsteht sofort ein psychoakustisches „größeres“ Gefühl.

Der QRD hingegen hat tatsächlich einen sehr eigenen klanglichen Charakter: warm, ungerichtet und doch klanglich gebündelt. Eine großartige akustische Gitarre welche mit wenig Distanz in Richtung eines hochwertigen QRD’s gespielt wird, wird wie eine größere Version der selben Gitarre klingen.

Eine gute Analogie für alle Studiotätigen: Ein QRD ist wie ein Mikrofonverstärker, welchen Sie wegen seines Charakters und seiner gewünschten eigenen Frequenzabbildung wählen. Ein Poly wiederum ist mehr wie ein Mikrofon, welches Sie für seinen Frequenzgang und seine Richtcharakteristik wählen. Wenn Sie beim Positionieren eines dieser Diffusoren so denken, können Sie Ihrer Fantasie freien Lauf lassen.
Anwendung: Beide Arten, QRD und Poly sind eindimensional. Dies bedeutet, dass der Schall im Rechten Winkel zur Orientierung der Linearen Merkmale des QRD gestreut wird so wie auch zum Radius des Poly. Nun sollte klar sein, wieso es Sinn macht Diffusoren in Gruppen aufzuhängen, wobei angrenzende Diffusoren um 90 Grad gedreht werden.

Eine Mischung von Absorption und einem der beiden Diffusorentypen führt meist zu einer guten Balance. Tatsächlich kann gerade im Fall von Poly Diffusoren die Kombination mit Absorption essentiell sein.

Anwendungen im Tonstudio:

Die klassische Anwendung eines Diffusors ist die Installation an der Rückwand der Regie. Im durchschnitt empfehlen wir einen Mindestabstand von 2,5 Metern, gemessen von der Sitzposition bis zur Rückwand, wenn sie einen QRD Diffusor installieren möchten. Der Einsatz eines GIK QRD Diffusors, welcher mindestens auf 72 Quadratmeter Raum wirken kann, verbessert den so genannten „Sweetspot“ an der Abhörposition immens. Man kann sich frei von Seite zu Seite oder von Hinten nach Vorne bewegen ohne eine Veränderung in den Mitten oder Höhen wahrzunehmen.

Jegliche großflächige freie Seitenwand oder Decke in der hinteren Hälfte der Regie ist ein möglicher Ort für einen Diffusor. Der QRD Diffusor ist hier generell die bessere Wahl, wobei der Poly genutzt werden kann um Schall in angenehmer Weise zu den Kundenplätzen zu leiten.

Diffusion

Hier sehen Sie die Rückwand einer Regie, welche ich mit Poly Diffusoren für ZenproAudio.com designed habe. Der Grund hierfür ist, dass die Wände 100% absorbierend im Mitten- und Höhenbereich wirken. Somit waren die Polys eine wunderbare Option um Leben im Raum zu behalten ohne jegliche akustisch nachteilige Effekte zu erzeugen. Indem ich die aneinander grenzenden Module an der Rückwand und Raumdecke gedreht habe und zusätzlich speziell bemessene Holzlatten an den hinteren Seitenwänden installiert habe, entstand für Warren Dent ein äusserst akkurater Regieraum. Wie sie evtl. vermutet haben ist die Kundenposition eher unausgeglichen, auch da sie näher an der rechten Rückwand ist, jedoch ist sie immer noch angenehm und wesentlich besser als ein komplett trockener Abhörplatz.

In einer kleinen Kabine mit sehr effektiven Breitbandabsorbern wie der GIK 244 Bassfalle oder der Monster Bassfalle, können QRD Diffusoren in einem Muster an der Raumdecke (in Räumen mit mindestens 2,5 meter Deckenhöhe) installiert werden. Dies führt zu einem modernen, lebhaften Raumklang, ohne unerwünschte Klangartefakte. Das Ziel in der Aufnahmephase ist immer die aufregendste und bestklingende Repräsentation der Darbietung. Jedoch sollte die Aufnahme auch mit anderen Aufnahmen kombiniert noch spannend klingen. Direkte Reflektionen von harten, flachen Oberflächen erzeugen Artefakte, welche in Kombination mit anderen Aufnahmen meist noch problematischer im Mixdown werden. Sicher können solche Gefahrenstellen mit Absorbern versehen werden, dies klingt aber auch meist wenig spannend.

Hat ihr Raum eine Deckenhöhe von 3 Metern oder mehr, ist der Poly eine gute Wahl für einen groß klingenden Raum. Es sollten zwischen 10 und 20% einer Fläche bedeckt sein, um eine signifikante Wirkung zu erlangen. Die Poly Diffusoren mit mindestens 18 cm Abstand zu installieren ist in den meisten Fällen notwendig. Behalten Sie im Hinterkopf, dass alle Oberflächeneinwirkungen berücksichtigt werden müssen.

DiffusionSchauen Sie sich die Rückwand hinter dem Schlagzeug in JR Robinson’s Drumkabine an, welche ich designed habe. Die QRD Diffusoren Streuen an den Seitenwänden und umgehen seinen hochfrequent absorbierenden Teppich. Dies verbesserte sofort die klangliche Definition der Toms und Becken (Wir erinnern uns QRD’s sorgen für sehr angenehme Mitten) wobei JR seinen hellen Raumklang behält welchen er schätzt… Kleine Veränderungen bewirken oft großes.

Ein Tip mit welchem ein wenig Diffusion und schallharte Wände großartige Resultate liefern können, ist das Staffeln oder versetzen von Diffusoren zwischen parallelen Wänden. Ich habe kürzlich einen Raum akustisch erneuert (5,5m X 6m X 3,5m) der an den Wänden fast komplett absorbierend aufgebaut war und an dessen Decke, weniger effektive, eindimensionale Absorber angebracht waren. Ich montierte die Absorber von den Wänden gleichmässig verteilt an der Decke an, sodass 20% der Fläche bedeckt waren. Ansonsten beliess ich nur Absorber an speziellen Reflexionspunkten an den Wänden. An den vertikalen Wänden benutzte ich QRD Diffusoren um kritische Punkte zu behandeln. Wir legten ausserdem einen Bambusboden und brachten die weniger effektiven Diffusoren um ein Fenster herum an. Somit entstand ein sehr beständiger, heller Aufnahmeraum, nur durch die richtige Platzierung von Diffusoren in Bezug zueinander und mit Rücksicht auf die Tatsache dass sich der Schall im Raum verteilen wird.

TABOO Thema: Diffusion über der Abhörposition. Ja es stimmt und nun steht es hier in Schwarz auf Weiss. Ich habe erfolgreich QRD Diffusoren über der Abhörposition installiert und damit die Abhörsituation in Bezug auf räumliches Hören verbessert.

Das einstellen von Attack und Release Zeiten, Panning und Reverb Entscheidungen all dies wird vereinfacht. Es ist keine gängige stetig wirksame Lösung aber es KANN funktionieren, besonders wenn der Mixengineer empfindlich für vertikale Reflektionen ist.

Anwendung in Heimkinos:

Dies ist sehr sehr sehr unterschiedlich…. Lautsprechertyp, Lautsprecherposition, nähe der Sitze zu Hindernissen… Aber:

Das hintere Drittel der meisten Heimkinos ist für Diffusion zu bevorzugen. In den meisten Situationen kommen Bi-polare Surroundanordnungen zum Einsatz. Hier die Schallenergie zu diffusieren führt tatsächlich zu einem Kino artigen Klangeindruck. Sie hören die Surroundinformationen, können sie bei starkem Panning mitverfolgen, doch wie in einem guten kommerziellen Kino können Sie niemals die Position der Lautsprecher ausmachen.

Wenn Ihre Zimmerdecke 3,5 bis 4,5 Meter hoch ist, können Sie Diffusoren an der Decke anbringen um ein Gefühl von einem großen Raum wie im Kino zu erzeugen.

Da die meisten THX center Lautsprecher so konstruiert sind, um eine angenehme vertikale Abstrahlcharakteristik zu erzeugen, können sie QRD Diffusoren auf halber Strecke zwischen Lautsprecher und Sitz anbringen. Dies sorgt für ein intimes Kino Klangerlebnis, wobei Bild und Ton verschmelzen. Dies kann auch in niedrigen Räumen und sogar Gewölbe artigen Räumen Anwendung finden. Abwechselnd Absorber und Diffusoren an Gewölbedecken zu installieren, kann zu einer gleichmässigeren Wiedergabe von Sitz zu Sitz führen, anstatt nur Absorber einzusetzen.

Wenn mehr als 2 Meter Abstand von einer Begrenzung zum nächsten Sitzt besteht, dann kann eine Reihe von Poly Diffusoren an den Seitenwänden Wunder bewirken. Nicht das Anwendungen in einem engeren Raum nicht auch funktionieren würden, jedoch könnte es zu klingeln und anderen Artefakten kommen.

Alles in allem ist dieser Text sehr ausführlich und beinhaltet viele technische Aspekte, einige Anekdoten und einige echte, erfolgreiche Anwendungsbeispiele für Diffusoren. Ich bin mir sicher, dass dieser Artikel hilfreich ist und möchte meine ausdrückliche Wertschätzung für GIK Acoustics und ihre einmaligen Produkte aussprechen. Es ist GIK ein echtes Anliegen seinen Kunden zu helfen großartigen Klang zu geniessen!

By Jeff Hedback

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