Akustische Berechnungen mit der Boundary-Elements-Methode (BEM)

Dieses numerische Berechnungsverfahren ermöglicht die Simulation des Schallfeldes unter prinzipiell beliebigen Bedingungen. Für uns als Studioplaner ist besonders interessant, dass auch das akustische Verhalten komplexer, also nicht quaderförmiger Räume abgebildet werden kann.

Simulation des Schallfeldes unter prinzipiell beliebigen Bedingungen

Die Eigenmoden eines Raumes dominieren sein Bassverhalten und können klassisch nur für quaderförmige Geometrien berechnet werden. Es gibt jedoch gute Gründe dafür, Aufnahme- und Regieräume mit nicht parallelen Wänden und schrägen Decken zu bauen. In diesen Fällen ist die Berechnung der Eigenmoden nur mit dem BEM Verfahren möglich.

Um die Akustik eines Studioraumes mit der Boundary-Elements-Methode zu berechnen, wird ein dreidimensionales geometrisches Modell erstellt sowie die akustischen Eigenschaften der Oberflächen hinterlegt. Auch Lautsprecher- und Abhörpositionen können angegeben und der zu erwartende Frequenzgang berechnet werden.

Allerdings sind Messungen nach wie vor sinnvoll, denn jede Berechnung ist nur so gut wie die Daten, auf denen sie basiert. Während die Geometrie einfach abbildbar ist, ist die Abschätzung der akustischen Impedanzen (Absorptionsgrad) der einzelnen Oberflächen im Bestand oft nicht einfach. Durch den Abgleich mit realen Messdaten kann dieser Fehler deutlich minimiert werden, so dass die Ergebnisse des Verfahrens belastbar werden.

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ONLINE AKUSTIK-BERATUNG

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Ungeahnte Möglichkeiten zukünftige Akustik zu prognostizieren

Die Nutzung des BEM-Verfahrens für die Planung professioneller Studioräume bietet bislang ungeahnte Möglichkeiten hinsichtlich der Prognose der künftigen Akustik. Zeitraubende Trial-and-Error-Phasen werden minimiert, teure Messungen auf ein Minimum beschränkt und die Planungssicherheit wird deutlich erhöht.

Nachfolgende Abbildungen zeigen die Berechnung des Schalldruckpegels in einer Regie mit benachbarter Vocal Booth bei unterschiedlichen Frequenzen. Auch wenn die Abweichungen vom idealen Quader gering sind (Front, angeschrägte Decke), demonstriert dieses Beispiel eindrucksvoll die Möglichkeiten des BEM-Verfahrens:

45 Hz Messung I Akustische Berechnungen mit der Boundary-Elements-Methode (BEM)

57 Hz Messung I Akustische Berechnungen mit der Boundary-Elements-Methode (BEM)

64 Hz Messung I Akustische Berechnungen mit der Boundary-Elements-Methode (BEM)

Vergleich Messungen I Akustische Berechnungen mit der Boundary-Elements-Methode (BEM)