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Bemerkungen zur Theorie der gnstigsten Nachhalldauer von Rumen.

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551
Bemerkungem xur Theorie
von R&umem
der gamstdgstem Nacithallda~eo~
709%
G e o r g v. B 6 k k s y
(Mitteilung
BUS
dem K. ung. Telegraphentechnischen Versnchsamt,
Budapest)
(Mit 14 Figuren)
Schaltet nian in einem groBeren Raume eine Tonquelle
konstanter Schallstarke plotelich ein, so erreicht auch die L a u b
starke augenblicklich ihren Endwert , wahrend beim plotzliohen
Ausschalten der Tonqnelle ein oft mehrere Sekunden andauernder
Nachhall horbar mird. Es wirken daher bei einer musikalischen
Darbietung besonders die Ausschwingungsvorgange des Raumes
storend, indem sie die aufeinander folgenden Tongebungen verdecken.
Durch die neueren Untersuchungen von K. S c h u s t e r und
E. W a e t z m a n n l ) , M. J. 0. B t r n t t 2 ) und C a r l F. Eyrling3)
sind die Eigenschaften des Nachhalles theoretisch weitgehend
geklart worden, wahrendvonErwin Meyer4), M. J. 0. S t r u t t 5 )
H. F. Olson und B. Kreueer6) uncl E. C. R e n t e und E. H.
B edell') Verfahren angegeben wurden, die eine direkte Messung
der Nachhalldauer ermoglichen. Ini folgenden sol1 nun untersucht werden, wie weit die Nachhalldauer bei musikalischen
Darbietungen verliurzt werden mu13, damit sie nicht storend
empfunden wird, ohne daB bei groI3ereii Entfernuiigen von der
1) K. S c h u s t e r u. E. W a e t z m a n n , Ann. d. Phys. 1. S. 671. 1929.
2) M. J. 0. S t r u t t , Phil. Mag. 6. S. 236. 1929.
3) C a r l F. E y r i n g , The Journ. of acoustical SOC.
of , h e r . 1 S. 21i.
1930.
4) E r u i n M e y e r , Ztschr. techn. Phys. Heft 7. S. 253. 1930.
5 ) M. J. 0. S t r u t t . E. N. T. 5. S. 280. 1930.
6) H. F. O l s o n u . B. K r e u z e r , Journ. acoustical SOC.of Amer. S.78.
1930.
5 ) E. C. W e n t e 11. E. H. B e d c l l , Journ. acoustical SOC. of hner.
S. 422. 1930.
G.
059
2'.
Bdkdsy
Sclia~llquelledie Lautstiirlie zu schwach wird. Fiir die Xprache
liijllllell tlie giiiistigst en Verhiilt~iiisse,mie T e r n . 0. K i i u d s en1)
xeigte: tli~rch~ill~c~i~verst~iiiiiiliclilieitsmessu~igeii
verhiiltnismiil3ig
eiiifach erlialtmen\\-erdeii, da die Silbeiiverst~iiillicli~eit
als eiii
Ma13 fiir die Giite cler Sprache gelteii lianii. Leider koiiiite fiir
clie 3Insik eiii iiliiiliches MaB iiocli nicht gefiuiiden werclen.
I. Die Prasenzzeit
t-ni It~iigswiiiablilingencle Sclirvingungen zu uiitersuclieii,
lwtlirnt i i i m sicli z\vecliiniiBig eiiies dnrcli eiiieii \Viderstands\-erst iirlier eiit tliiiiipfteii Scli~\-iiigniig~lireises,
bei cleiri tlie Kopp-
1
J.
J.
r!
Enttlampfter Schwingungskreis zur Heobachtunp
lunpsani xbklingender Schwingunpen
Fig. 1 9
lnngselemeiite so gem iihlt siiid, daB die Rucliliopplnng, fur den
in Betrwht lromnienden Frequenzbereich, pliasengleich init clen
Sclin ingungen ( 1 ~ 5 Sch~~iiiguilgslireises
ist. In diesem Falle
ldingt der Sclin ingungslireis niit seiner lionstant en Eigenschwiiiguiig ah. Stellt uian den Widerstand R, in Fig. 1 so
ein. tlaB clie T'erluste des Scli~~ingungsl~reises
dnrch den T-er4iirker rbeii lionipcilsiert 1% erdeii, so entsteht heim Offiien tles
Sclialt ers U , , durcli tlen Spannungsstol3 in der Indulitioiisspnle
rin siimsforniigrr Strom niit der lionstanten Iinplitucle ,4.
Offnet iiiaii aucli den Xchalter U,, so erhciht sich cler Verlust
c l Sclin
~ ~ ingungskreises uni R, und die Aiiiglitnde lilingt genial3
1 ) Vern. 0. I<iiudseii. Journ. acoustical SOC.of Amer. S. 56. 1929.
2 ) H. F. M a y e r , Telegraph.- 11. Fernsprechtecliiiili. 1% S. 314. 1929.
Theorie dev giinstigsten Saclihalldauei*
TOH
Raumen
553
ab, wenn L die Selbstindulitioii der eiseiiloseii Ringspule aiigibt.
und t die Zeit seit Clem Offnen voii R, clarstellt. Beim SchlieBeii
des Schalters U , ist der Abkliiigvorgaiig irnmer sehr liurz, da
die kurz geschlossene Sekuiidhrwiclilnng der Ringspule die
Dampfung des Schwingungskreises stark erhoht. Damit dieser
Abklingvorgang nicht gehort wird, ist dabei gleichzeitig der
fiber die Eichleitung b angeschlossene FernhDrer durch den
Unterbrecher U, ausgeschaltet .I)
Der Schallstarke J entspriclit gemhB tleni Feclinerscheii
Gesetz eine Lantsthrlie
vobei J , uiigefiihr
der nirlilicli geinesseiieii Horschwelle beAusgangsschallstiirke gleich
dem 250-fach~n der beobachteten Hiirschwelle
Unpefiihre zeitliche Lautstiirkeabnahme
bei einein abklingenden Sch\~~ngnngsrorgane
Fig. 2
A /
-
tragt und 0,05 die Unterschiedssclirelle der LautJ
sthrkenanderung fur grol3e Lautstarkeii angibt.
Fur die abklingende Schallstiirke ergibt sich tlanii ein Lautstarkeabfall, \vie ihn Fig. 2 darstellt.
Trotzdem das Fechnersche Gesetz nur fur liurz dauernde
Toilimpulse gilt, scheint es den Lautstiirkenabfall doch richtig
darzustellen, indem der gefiihlsmiiflig aafgezeichnete Lautstarkeabfall sich mit der Fig. 2 deckt. 1st die horbare bbklingzeit kleiner wie 0,s Sek., so \\urde von allen Reobachterii eine
1 ) Auch bei dieser Gelegenheit mochte ich der Szgcheny-Gesellschaft,
Budapest, meinen herzlichsten Dank ausdriicken, mir eine bedeutende Erw-eiterung meiner Versuchsanlagen ernioglicht zu haben.
854
(;,
7’.
Bdkesy
fallencle Geratle ,iuf.gezeic.lin~~t.Fur lingere -1l)lilingzeiten jedoch erga,ben .;irh Knrl t b i i . i\linlirli denrii i i i der Fig. 3 dargest ellten.
Man sielit a m d r i i liurreii tlentlicli. claU iingefiihr nach
je 0.S Seli. periocliecli r i i i r IJeine Lautstarliriiabnahme erfolgt.
wobei die Periotlenilaner unahhdngig voii tler Lautstiirke des
Toneb ist . Sie begiinit stet. am Anfaiig des Lautstarkenabfalles,
so cla13. nie die uiitrrste Iiurve in der Fig. 3 eeigt, ein vorgelagerter 1)anerton wiif die Perioden clrs Lautstiirkenabfalles
lieiiieii Einflul3 hat.
Gensnere~ Heobachteii
lehrt, daJ3 eigentlich keine
richtigeii inomentanm Laut4 t ;irlienabnahineii
erfolgen,
miidern (la13 beim Beobatchteii
Piiier Rich stetig veriindernden
Erscheiinmg das BewuBtsein
ilir niclit danenid folgen kann,
widern iiur etwa bis z u Zeiten
m n O,H Seli., woranf das Bewiifltsein auf liurze Zeit merklich naclilaBt, um dann voii
neuem die urspruiigliche Starke
ZII erreichm.
l u c h beiiu plotzlichen Eind a l t en eiiies schwachenDauertones 1a13t sicli dies gut beobDie v011 einigeii Beobacliteni aufge- acllterl, illc~elll die L\mplizeichnete gefiiblsmiil3ige Laut,stiirke- t,udenkollstanz Ilur periodisc,h
a bnahme bei einer abklingenden
ziim BewuBt’seinkommt. Die
Schallstairke
Zeitdaner , wihrend der das
Fig. 3
HewuWt8seiri inomentan nach1d3t wiristl iiiit xnnehnitder 6 b u n g deut1ic.h kleiner, so daB
c li~ n naher
tlic btwhadit eteii Terliiilt iiisse deli l)li~ ~ silia ~ li~immrr
koinmen.
Ist, die I>aner tler liorharen Ablilingzeit, grijWer wie 0,8 Seli.,
so 1;snn rler -4bliliiigvorgang nicht mehr als Ganzes aufgefaat
werdeii, (la er dnrcli damsmomentane BeTvuBtseinsnachlassen in
mehrere Teile zerlegt, wircl. DaW nur 0:s Seli. l m g niidauernde
Ersc?heiniingen einlieit,lich anfgefaBt merden liijnnen, ist. ein sehr
~
Tlaeorie der giinstigslen Naddaalldaue~von Rauvaerz
8%
deutliches Gefuhl, mid in der Psychologie vohl bekannt. Kach
L. W. S t ern1) hezeichnet man diese Zeitdauer als Prasenzzeit.
Ihre groBe allgemeine Bedeutung erkennt man auch im
Worterbau, denn die Zahl der Silben ist in den Wortern so zusammengestellt, da13 xu ihrer -4ussprache hoelistens die Prasenzzeit benotigt wird, indem nur in diesem Falle ein Wort als
Ganzes aufgefal3t werden kann. In der Tab. 1 siiid fur das Substantiv und das T'erb die prozentuelle Haiufiglceit der Silbenzalil
fur einen fliehnden Text angegeben.
Tabelle 1
Zahl der Silben.
-~
~
~-
....
1
2
3
4
5
6
7
~
Wie ersichtlich, kominen rnehr wie viersilbige Worter iiur
selten vor. Da eine Silbe beim normalen Sprechen etwa 0,21 Sek.
in Anspruch nimmt, so ergibt sich auf diese Weise fiir die Prasenzzeit 0,84 Sek.
Da man jedesmal nach hblauf der Prasenzzeit gleichsam
auf einen neuen Eindruck wartet, so ist es leicht verstandlicli,
da13 die aliustischen2) und optischen Inversionen meist, in
diesem Takte zu wechseln pflegen. Gelingt es in einer langeren
Reihe einmal nicht die Inversion auszufiihren, so kann man gut
beobachten, da13 die nachste Inversion nicht, in einem beliebigen
Zeitpunlcte einset<zt,sondern erst beim Zweifachen der Prasenzzeit, so daB der Takt der Reihe nicht gestort wird.
Betragt die Zeitdifferenz zwischen zwei aufeinander folgenden Knallen in einer gleichmafiigen Knallfolge etwa 0,8 Sek.,
so hat man das Gefuhl, wie sclion K. Vierordt3) angab, da13
die Knallfolge eben weder rasch noch langsam ist. Deim in
diesem Falle fallt der Knall imnier mit dem Beginn einer nenen
1) L. William S t e r n , Ztschr. Psychol. u. Physiol. d. Sinnesorgane
18. S. 326. 1897.
2) Physik. Ztschr. 31. S.830. 1930.
3) K. Vierordt, Der Zeitsinn nach Versuchen. Tiibingen 1868.
Priisenzzeit- zuwiimeii. so clalj inui iiiiiiiw ebeii iin erxwteten
liigeriblick eineii neueii Knall hort .
Schlagt imn init dcm Finger dieseii 'Takt, so gibt vs z w i
Einstellungen. Rei tler eineii fiiidet' tlir Mnskelheweguiig cles
Fingers wa,hrend der Priiseiizzrit sitat t wiilirend bei der anderc-ii
mail die Rewegmig drs Finger:: als eiiie hesondere Erscheinniig
a.uffaBt nacli rlereii Ablanf erst clip Priisenzzeit> begiiiiit. In
dirsem Falle w k l tler Talitschlag u r i i 0.1 his 0$ Sek. liinger.
Da, die erst'e _luffussiuig die iiblichere ist: so wird die Prasenzzeit lieim Spieleii oder .4l)h6reii eines BIusikst'iickes die gleiche.
Uin zu zeigeii, \vie tleutlicli man den Takt enipfinclet, det
d s weder langsani noch i.asch gilt, \wrtle n-iihrencl 15 Minuten,
~
Die PrBsenzaeit indert sich mit der Zeit nnr wenig
Fig. 4
d. 11. uber 1000 Talit8scliliigeiidie Fii.igerl:)r\~eguiigeiiauf einern
C'horographen regist,riert. Iu Fig. 4 sincl fiir zwei Beobacht,er
die Mitte1wert.e der erstm 10 Taktschlage fiir den Reginn jeder
niinut,e eingetmgeii.
Es ist claher das Schla.geu eiiies Ta'ktes, deli inan gerade
a81sweder laiigsam iioch rasch empfindet, ein geeignetes Mittel.
uin (lie Veranderungen tler Pdsenzzeit zii imtersuchen. 1st init,
clem Takttsclilageii nocli eiiie andere Ehcheinuiig verbunden,
so iiimmt die Prasenzzeit' zu. Z. €3. hort man jedesmal beim
Taktschlagen eiiieii Knall, 1000nial so st'arlc wie die Hijrschwelle,
so verlangert. sich die Priisenzzeit im 1)iirclwAinitt urn 10 Proz.
Ebenso u-irkt eine Vorerniiidung mit riiiem Ihuertoii.
GroBer sind die TTeriindermigeii, \wiiii inan larigere Zeit
liindurch eineii aiidereii a h der Priiisvnzzeit eiitaprechenden
Theorie der giinstigsten Nachhabldauer con Rawmen
857
Takt nachschliigt. Um dies zu untersuchen, wurde zuniichst
der normale Takt geschlagen und registriert, worauf ein beliebiger langsamerer Takt moglichst gleichmiiBig 2 Min. lang
folgte. Seine mittlere Periodendauer ist im Verhiiltnis zum normalen Takt als Abszisse in der Fig. 5 aufgetragen. Der nach
einer Pause von 1 Min. geschlagene normale Takt ersohien
hierauf bedeutend verlangert, wie die Ordinaten in der Fig. 5
zeigen. Die Punkte gelten fur einen Beobacht,er, wahrend die
Kurve den Mittelwert fiir verschiedene Beobachter darstellt.
Schliigt man einen schnelleren Takt nach, so ergeben sich
ganz ahnliche prozentuelle Anderungen. Der lang- 3
samere Takt kann mb
nicht langer sein wie
das Zweifache der
g
Priisenzzeit, sonst :z'
unterteilt man ihn
$0
willkurlich in zwei
fache des normalen Taktes
Tei1e7
ebenso wie
Die hderung der Prilsenzzeit nach dem
man
ZWeimal
2 Minuten langen Nachschlagen eines Taktes
veritnderter Frequenz
zu raschen Takt unwillkurlich auf den
Fig. 5
normalen Takt zuriickfuhrt, indem man jeden zweiten Takt uberhort .
Stellt man in Fig. 1 den Widerstand R, so ein, daB gemaB
der Fig. 3, wiihrend dem Absinken der Lautstiirke bis zur Horsohwelle z. B. gerade drei Lautstiirkenverminderungen eintreten, so vermindern sich diese auf zwei, wenn man kurz vorher
einen langsameren Takt nachschlagt. Dies zeigt, daB die Abklingzeit wesentlich verkurzt erscheint.
Hort man daher einer lebhaft gespielten Musikvorfuhrung
zu, so wird man die Nachhalldauer des Raumes liinger und oft
storender empfinden als bei einem Stuck mit langsamem Takt.
Treten innerhalb der Priisenzzeit starke momentane Schwankungen der Lautstiirke oder Tonhohe ein, so pflegt sich die
Priisenzzeit stark zu verliingern. Man erkennt, dies z. B. aus
den Messungen von Boltonl), der die rhyt,hmische Gruppen-
1
1) E. Bolton, Rhythm. h e r . Journ. of Psychol. 6. S. 214, zitiert
nach Alfr. Lehmann, Psychophysiologie.
Annalen der Phystk. 6. Folge. 8.
56
858
G. v. BdkSsy
bildung in einer stetigeii Knallreihe untersuchte. Hort man
namlich eine Knallreihe ab, in der das Interval1 zwischeii zwei
aufeinander folgenden Kiiallen kleiner als die Prasenzzeit ist,
so werden iinwillkurlich mehrere Knalle zu eiiier einheitlichen
zeitlichen Erscheinung zusammengefadt , derart, daB die Knallreihe in einzelne gleiche Gruppen zerlegt erscheint. In der
Tab. 2 ist nun die Dauer der einzelneii Gruppen angegeben,
bei der am angenehmsten zwei bzw. drei bzw. vier usw. Knalle
zusammengefaflt weiden.
Tabelle 2
Zshl der Knalle
in einer Gruppe
'
1
Zeitdauer
einer Gruppe
~~~
I
1,590 Sek.
1,380
1,228
1,014
1,160
;!
,,
,,
,,
Man erkennt, wie mit' zuiiehmender Zahl der Knalle in der
Gruppe die Prasenzzeit immer kleiner wird, da bei der raschen
Folge die einzelnen Knalle iminer mehr zusammeiiflieSen und
immer mehr den Eindruck einer homogenen Schallgebung ergeben , so daB schliel3lich bei einem kontiiiuierlichen Gerausch
oder beim flieBenden Gesprach eine Prasenzzeit rrreicht wird,
die von dem normalen Takt,schlage kaum abweicht.
Soweit Vorversuche zeigten, sind die rhyt,hmischen Lautstarken- und Tonhohenschwankungen in der Musik derart, daB
fiir die Prasenzzeit im Mittel vorlaufig 1,2 Sek. angenommen
werden kann. Ein Wert der fur die Raumakustik wichtig ist
und bei anderer Gelegenheit noch unt,ersucht werden SOIL
Die personlichen Schwankungen der Prasenzzeit sind im
allgemeinen sehr groI3, indem z. B. der als weder rasch noch
langsam angegebene normale Takt bei den verschiedenen Beobachtern zwischen 0,6 und 1,1 Sek. liegt. Bei musikalischen Darbietungen sind jedoch die Schwankungen bedeutend kleiner,
denn mittels eines mechanischen Klaviers wird das angenehmste
Tempo ekes Stuckes voii Sachverstiindigen recht iibereinstimmend eingestellt'.
Theorie der gunstigsten Nachhalldauer von Raumen
859
2. ober den Prllaeneraum und seine Bedeutung
fur die Nachhallereoheinungen
Die Enge des BewuBtseins erstreckt sich nicht nur auf die
zeitlichen Vorgange sondern auch auf den Horraum. Man kann
auf einmal nur einen verhalttnismaBig kleinen Teil des Horraumes erfassen, den man zweckmaBig als Prasenzraum bezeichnet. Ertonen z. B. gleichzeitig zwei verschiedene Schallquellen im Horraum, eine rechts, die andere links, so kann man
auf einmal nicht nach den beiden verschiedenen Richtungen
hinhorchen. Man hort daher bei geschlossenen Augen beide
Schallquellen an der gleichen Raumstelle ertonen, oder aber
man hort auf einmal uberhaupt nur eine Schallquelle, wobei
dann die Aufmerksamkeit jedesmal nach Ablauf der Prasenzzeit von der einen zur anderen hinuber springt. Haben beide
Schallquellen etwas Gemeinsames z. E. den gleichen Rhythmus,
indem sie aus zwei Dauertonen verschiedener Frequenz bestehen,
die im gleichen Takte unterbrochen oder geschwacht werden,
so tritt immer das erstere ein. Sind die beiden Tone am Beobachtungsort ungefahr gleich laut und treffen die Taktschlage
gleichzeitig ein, so erscheinen beide Tone von der Mitte der Verbindungslinie beider Scha,llquellen herzukommen. 1st die eine
Schallquelle lauter oder trifft ihr Taktschlag fruher ein, so verschiebt sich das zusammengesetzte Schallbild nach dieser Schallquelle.
Lassen wir daher in einem groBeren Raumel) mit kahlen
Wanden vermittelst eines Lautsprechers einen konstanten Dauerton erklingen, so wird beim plotzlichen Ausschalten des Tones
die Aufmerksamkeit derart auf die Tonquelle gelenkt, daB der
von allen Seiten herkommende Nachhall in den Prasenzraum
der Tonquelle verlegt wird und es den Anschein hat, daB die
Schallquelle nicht plotzlich ausgeschaltet wurde, sondern gema,I3
der Raumdampfung allmahlich abklang. Allerdings mu13 man
sich dazu in einer gewissen Entfernung von der Schallquelle
befinden, so daB die Lautstarke des Nachhalles wenigstens von
der gleichen GroBenordnung ist wie die Lautstarke des direkten
Schalles.
1st nach dem Ausschalten der Tonquelle die Prasenzzeit
vergangen, so erwartet man eine neue Erscheinung und es pflegt
1) Das Volumen des Versuchsraumes betrug 250 m3 und die S a b i n sche Nachhalldauer 2,O Sek.
56*
860
G. v. Bekdsy
sich daher der Priisenzraum zu erweitern, wobei gleichzeitig die
Aufmerksamkeit einen mehr diffusen Charakter annimmt. Beim
gemutlichen Beobachten wird beim Andern des Priisenzraumes
immer die Prasenzzeit eingehalten, doch kann auch eine raschere
Anderung des Priisenzraumes erfolgen, was jedoch mit einer
Anstrengung verbunden ist.
Sinkt der Nachhall innerhalb der Prasenzzeit nicht bis auf
die Horschwelle ab, so wird er nicht mehr an der Stelle der
Tonquelle erscheinen, sondern er ertont von ihr losgelost in dem
erweiterten Prasenzraum, so dalj er riiumlich getrennt zum BewuJ3tsein kommt.
1st der Nachhall nur innerhalb des Zweifachen der Prasenzzeit horbar, so scheint er immer nur von der niichsten Umgebung
der Tonquelle zu kommen. Dauert er jedoch noch langer, so
hat man meist den Eindruck, ihn von dort kommen zu horen,
wohin man die Aufmerksamkeit lenkt.
Um diese Versuche auszufdxen, braucht man nicht die
Diimpfung des Reumes zu verandern, sondern es geniigt, in dem
wenig gedampften Raum die Schallstiirke der Tonquelle so einzustellen, daJ3 der Nachhall die gewunschte Beit braucht um die
Horschwelle zu erreichen.
Besitzen zwei an verschiedenen Stellen des Raumes befindlichen Schallquellen wenig Gemeinsames oder wird die Aufmerksamkeit durch die eine besonders in Anspruch genommen,
so wird wahrend der Prasenzzeit die andere im BewuBtsein
mehr oder weniger unterdruckt. Dies liiljt sich auch bei einer
Schallquelle und ihrem Nachhall beobachten. Beim Abklingen
eines sinusformigen Tones tritt meist keine Unterdruckung des
Nachhalles ein, da der Nachhall ebenfalls den gleichen tonformigen Charakter hat, womit der Lautstarkenabfall die in
Fig. 6 a dargestellte Form annimmt. Bei einem Gerausch dagegen hat der Nachhall eine ganz andere Klangfarbe, so da13 er
unterdriickt wird und daher beim Ausschalten des Gerausches
ein momentaner -4bfall der Lautstiirke erfolgt. Der Nachhall
mird dabei erst nach Ablanf der Prasenzzeit von einer ganz
anderen Richtung gehort, was durch den schraffierten Kurventeil in der Fig. 6 b dargestellt wurde.
Vielen Beobachtern gelingt es beiin Gerausch lediglich
durch Andern der A4ufmerksamkeitsspannungdie beiden verschiedenen Lautstarkenabfiille zu erhalten. Da mit zunehmender
Theorie der gunstigsten Nachhalldauer von Raumen 861
Ubung die riiumliche Konzentration der Aufmerksamkeit sehr
stark zunimmt, womit von selbst der Nachhall immer unterdriickt wird, so kann man
sie schwiichen, indem man
einohrig beobachtet. Oder
man liiBt den Dauerton
oder das Geriiusch 10 bis
30 Sek. lang ertonen, womit die Aufmerksamkeit
fur die darauffolgende
Lautstiirkeniinden-ing
meist genugend erschlafft. Der zeitliche Lautstiirkeabfall eines
Auch kann man sich plotzlich ausgeschalteten Cer&mches
wiihrend der Beobachtung in einem nachhallenden % m e bei
im Zimmer bewegen, so verschiedenstarker Konzentration der
daBwegen denfortwiihrend Aufmerksamkeit auf die Schallquelle
sich iindernden RichtungsFig. 6
und Entfernungsverhiiltnissen der Tonqielle die riiumliche Lokalisation der Aufmerksamkeit weniger ausgepriigt ist.
DaB beim gewobnlichen Horen durch die ortliche Einstel-
Anordnung zum Nachweis, dab beim gewohnlichen Horen der Nachhall
einer Schallquelle wegen der Kleinheit des Prasenzraumes meist merklich
unterdriickt wird
Fig. 7
lung der Aufmerksamkeit eine Schallquelle weitgehend unterdruckt werden kann, zeigt auch der folgende Versuch.
Der Lautsprecher L, in Fig. 7 befindet sich mit seiner Eichleitung in einer Bruckenanordnung derart, daB bei geoffnetem
Schalter U die Briicke ausgeglichen ist und L, uberhaupt nicht
G. v. BCkesy
862
ertont,, sonderii nur der ganz gleichartige Lautsprecher L,. 1st
der Schalter U geschlossen, so ertont nur L,, dessen Eichleitung
so eingestellt wird, daB beide Lautsprecher am Beobachtungsort
gleich laut ertonen. Stellt man den rotierenden Umschalter U
so ein, daB er wahrend der einen Halfte der Prasenzxeit geoffnet
und wahrend der andereii geschlossen ist, so beobachtet man
bei ganz nebeneinander gestellten Lautsprechern ein Gerliusch
mit konstanter Lautstarke. Entfernt man aber die Lautepreoher
bis auf 2111 voneinander, so hort man beim fliichtigen Beobachten a m 5 m noch immer ein konstantes Gerausch, wahrend
beim besseren hnspannen der Aufmerksamkeit nur einer der Lautsprecher in den Prasenzraum zu liegen kommt, so da13 die beobachtete Lautstlirke im Takte der Unterbrechungen schwankt
und in den Pausen nur ganz schwach der zweite Lautsprecher
hindurch gehort wird. Wird der hbstand der beiden Lautsprecher noch weiter vergroSert, so hort man immer die Laut,st arkenschwankungen.
Nur dadurch, (la13 eine auWerhalb des Prasenzraumes
liegende Schallquelle wahrend der Prasenzzeit entweder unterdriickt oder in den Prasenzraum verlegt wird, ist es erklarlich,
da13 in einem Raum mit reflektierenden Wanden nicht alle
R'efelxionsbilder der Schallquelle gesondert gehort werden sondern nur die Schallquelle selbst. Doch ist stets darauf z u achten,
da13 die Lautstiirke des Reflexionsschallbildes durch etwa vorhandene groSere ungedampfte Kuppeln oder Fliichen nicht grol3er
wird als die Lautstarke des direkt von der Schallquelle kommenden Schalles, da, sonst der empfundene Ort der Schallquelle an
den Ort des Reflexionsschallbildes verlegt wird. Durch Unterteilen der reflektierendeii Flacheri in einzelne kleinere Flachen
laBt sich immer erreichen, daB die einzeliien Reflexioiisbilder geniigend schwach werden uiid raumlich miiglichst zerstreut liegen.
Ganz anders werden die Verhaltnisse, wenn inan im Ohrena.bstand zwei Mikrophonr anbringt, und diese iiber je eiii verzerrungsfreies Ubertragungssystem mit den beiden Ohren abhort. In diesem Falle kann die A4ufmerksamkeitnoch auf eine
gewisse Richt8nngeingestellt, werden, doch ist. die Entfernungshestimmung der Schallquelle nicht mehr miiglich, deiin sie ist
durch die LautstBrke best,immt,, wie wir beiin R,icht,uiigshiireii
feststellen lronnt'en.l)
~
~~~
~~~~
1) Physik. Ztschr. 31. S. 829. 1930.
Theorie der gunstigsten Nachhalldauer von Raurnen
863
Verwendet man ein einziges Mikrophon, so fallt auch die
Xoglichkeit der Richtungsbestimmung weg, so daB samtliche,
clas Mikrophon treffende Schallwellen immer im PrLsenzraum
cnthalten sind. Es wird daher stets auf einmal der ganze Horraum erfaBt, so daB eine Unterdruckung des Nachhalles nicht
erfolgt und beim plotzlichen dusschalten der Tonquelle der Ton
immer gemaB der Raumdampfung allmahlich abklingt. Damit
kommt der Nachhall ganz bedeutend mehr zur Geltung als beim
gewohnlichen Horen.1)
Noch eine weitere Eigenschaft geht bei der Mikrophoniibertragung verloren, namlich die scheinbare Ausdehnung der
Schallquelle.
3. Scheinbare Ausdehnung der Sahallquelle
Beobachtet man einen Lautsprecher aus groBerer Entfernung, so erscheint bei geschlossenen Augen und bei eben
horbar&Lautstarke eines
zerhackten Tones von
SO0 Hz, die t,onende
Flache des Lautsprechers
hochstens einige Zentimeter husdehnung zu
besitzen. Erhiiht man dagegen die SchallstLrke,
so mird die kreisformige
tonende Flache immer
fache der Horschwelle
groBer, etwa derart, wie
Die Abhangigkeit der scheinbaren Auses in der Fig. 8 dargestellt
dehnung einer Schallquelle von ihrer
ist, wo die Ordinate den
Lautstarke am Beobachtungsort
geschatz ten Durchmesser
Fig. 8
angibt.
Bis zu einem Durchmesser von etwa 1,5 m wird die GroBe des Schallbildes durch die
Lautstarke am Beobachtungsort bestimmt, so daB im freien oder
in einem nachhallenden Raum die GroBe des Schallbildes sich
gleichartig mit der Lautstarke am Beobachtungsort andert.
Verwendet man an Stelle des zerhackten Tones von 800 HZ
einen moglichst oberwellenfreien Dauerton von 100 Hz, so erscheint bei gleicher Lautstarke clas Schallbild groBer und bei
1) E. Meyer, H. Geigers Handb. d. Physik. Bd. VIII. S. 543. 1927.
864
G . v. B6k6sy
einem schrillen Gerausch kleiner als fruher. Es sind dies die
gleichen Verhaltnisse wie fruher beim Richtungshoren mit zwei
Fernhorern, wo ebenfalls das Schallbild eines Dauertones tiefer
Frequenz bedeutend breiter erscheint, wie ein gleich lautes
Gerausch hoher Klangfarbe.
Da mit zunehmender GroBe und Breite des Schallbildes der
Rand des Bildes gleichzeitig verschwommener wird, so nimmt
die kleinste mahrnehmbare Bildverschiebung sowohl beim
Richtungshoren, wie hier, fur die Verschiebung des Lautsprechers, etwa proportional der SchallbildgroBe zu. Es gelingt
daher durch Wahl lautschwacher und schriller Geriiusche die
Unterschiedschwelle des Richtungshorens bzw. Bildverschiebung
bedeutend zu verringern.l)
Von der lusdehnung der schwingenden Teile des Lautsprechers ist die GroBe des Schallbildes unabhangig, denn man
kann zwei genau gleichartige parallel geschaltete Lautsprecher
bis iiber 1,5 m voneinander entfernen ohne daB sich die GroBe
des Schallbildes andert. Sind dagegen die Lautsprecher nicht
vollkommen gleich, so daB ein Klangfarbenunterschied entsteht,
so wird das Schallbild bei einer derartigen Entfernung der
beiden Laut sprecher bereits elliptisch, falls sich der Beobachter
5 m weit yon den Lautsprechern befindet.
Sprechen gleichzeitig zwei Personen den gleichen Text vor,
so kann man gut verfolgen, wie bei einzelnen Silben das Schallbild vollkommen rund ist, wahrend bei anderen Silben, die
weniger gleichzeitig ausgesprochen wurden, das Bild breiter wird,
um schlieBlich bei einem groBeren Unterschied zwischen den
beiden Sprechern in zwei unabhangige Bilder zu zerfallen. Da
mehrere Personen selten genugend gleichartig sprechen oder
singen konnen, so scheint die SchallbildgroBe eines Chores in
den meisten Fiillen durch die von den Teilnehmern eingenommew Flache gegeben zu sein.
Bei einem einzelnen Sanger oder einem einzelnen Instrument scheint die mit der Lautstarkenanderung verbundene Bildgrofienverandemg nicht besonders aufzufallen. Bei einem gemischten Chor oder Orchester dagegen kommt durch das abwechselnde Anwachsen und Verkleinern des Schallbildes an den
verschiedenen Stellen des Chores oder Orchesters eine besondere
-
1) J. L . v a n S o e s t u. P. D. G r o o t , Physica 9. S. 111. 1929; vgl.
hierzu die Fig. 24 in Phgsik. Ztschr. 30. S. 736. 1929. Tafrl XVI.
Theorie der gunstigsten Nachhalldauer von Raumen
865
Bewegung in das Spiel. Es ist wahrscheinlich, daB fur jede
RaumgroBe eine gewisse SchallbildgroBe als besonders passend
erscheint, ahnlich wie die GroBe der Gemalde in einem gewissen
VerhBlt!nis zum Raum stehen muB.
4. Die giinetigete Nachhalldauer fiir Mueikriiume *)
Im Freien nimmt die Schallstarke mit der Entfernung von
der Schallquelle proportional ab, so daB fur groBere Entfernungen die Lautstiirke kaum mehr fur einen musikalischen
GenuB genugt. In einem Raume dagegen entsteht neben diesem
direkten Schallfelde durch die wiederholten Reflexionen an den
Wanden ein Schallfeld, dessen Lautstarke an allen Stellen des
Raumes naherungsweise konstant ist und daher fur eine gleichmaBige Schallstarkenverteilung an alle Zuhorer besonders geeignet erscheint. Durch Verkleinerung der Absorption des
Raumes kann die Nachhallschallstarke gegenuber der Schallstarke des direkten Schalles besonders in der Nahe der Wande
des Raumes bedeutend verstarkt werden. Da jedoch damit
auch eine Verliingerung der Nachhalldauer verbunden ist, so
ist dieser Verbesserung der Horsamkeit eine Grenze gesetzt.
Denn wird die wirkliche Nachhalldauer langer als die Priisenzzeit, so lost sich bei einer momentanen Tonhohenanderung oder
Schallstiirkenabnahme der Nachhall von der Tonquelle ab, so
daB er gesondert wahrgenommen wird und die nachste Umgebung
der Tonquelle erfullt. Wahrend im allgemeinen diese gesonderte
Wahrnehmung des Nachhalles als sehr storend empfunden
wird, so muB zugegeben werden, d a B bei einemfortissimo ihr Auftreten eine scheinbare VergroBerung der Ausdehnung der Schallquelle bewirkt, die wirkungsvoll die Darstellung unterstutzt.
Wir wollen daher als gunstigste Nachhalldauer eines Raumes
diejenige definieren, bei der die wirkliche Nachhalldauer eines
mezzoforte der Prasenzzeit eben gleichkommt.
Eine ubermaBige Verstarkung des reflektierten Schallfeldes ist schon deshalb zwecklos, da bei der gesonderten Empfindung des Nachhalles sich die Aufmerksamkeit unwillkurlich
derart auf die Tonquelle konzentriert, daB eine starke Unterdruckung des Nachhallschallfeldes eintritt, wobei die Aufmerksamkeitsanspannung auf die Dauer ermudet.
~
~~~
1) Vgl. hierzu S. Lifschitz, Phys. Rev. 26. S. 392. 1926; 27 5.618.
1926; K. Schuster u. E. Waetzmann a. a. 0.
866
G. c. Bekesy
dnders liegen die Verhalhisse, wemi mail iiber ein Ubertragungssystem abhort . Hier spielt die raumliche Trennung des
Xachhalles von der Schallquelle keine Rolle. Dagegen wird die
scheinbare dbklingzeit der Instmmente durch den Xachhall
meist bedeutend verlangert,, was sehr storend wirkt,, da nicht,
wie beim gewohnlichen Horen, im gewunschten Augenblick durcli
Anspannen der Bufmerksamkeit der Nachhall unterdriickt
werden kann. Durch die verlangerte Abklingzeit, trit,t ein IneinanderflieBen der Tongebung auf, deren optimaler Wert jedoch hier nicht, unt'ersncht merden soll, da er nicht fur die
Raumakustik, sondern hauptsachlich
fur den Instrumentenbau und den
Aufnahmeraumen
fur Schallplatten
usw. von Wichtigkeit ist.
Da die wirkliche Nachhalldauer
oon der St,arke der
Tonquelle abhangt,
so w-ollen wir zuTaschenlautst,airkenmesser
nachst unterFig. 9
suchen, wie sicli
die Starlre des
Singens oder Spielens init der Grol3e des Raumes Bndert.
Um die Schallstarkenanderungen der Tonquelle xu messen,
kann man sich des in Fig. 9 dargestellten Lautstarkriimessers
bedienen, derdem Barkhausenschenl) naohgebildet ist.
Man geht dabei an die Tonquelle so weit heran, z. B. 3 m,
daB fur diese konstant eingehaltene Entfernung die Lautstarke
des direkten Schallfeldes die des reflektiert'en Schallfeldes in
den zu untersuchenden Raumen iibertrifft. Hierauf st,eckt man
in das eine Ohr den kleinen Fernhorer, wie er von Schwerhorigen
benut,zt wird, ein, und stellt beim Niederdrucken des Knopfes
entstehende Entladungsknallstarke so ein, da13 sie der vom
anderen Ohre gehorten Tonstarbe gleich wird. Diirch die Verwendung von einzelnen Knallen an St'elle von Toniinpulsen
1) H. B a r k h a u s e n , Ztschr. f . techn. Physik 7. 8. 599. 1926.
Theorie der giinstigsten Nachhalldauer von Raumen 867
wird eine ffbermiidung des Ohres, besonders bei groSen Schallstarken vermieden und auljerdem wird der Stromverbrauch und
die Meljanordnung so klein, dalj sie, in der Tasche bequem
untergebrecht, unauffiillige Messungen erlaubt. Ferner erlaubt
der groBere Charakterunterschied zwischen Knall und Musik bei
Einstellung der Aufmerksamkeit auf den Knall den nicht ausschaltbaren Ton des anderen Ohres im Bewufitsein besser zu
unterdriicken.
.
Man kann an sich selbst gut beobachten, daB man sioh beim
Sprechen vollkommen a d den Horer einstellt und daher mit zunehmender Entfernung des Horers, so
,. .
laut eu sprechensucht, t12
.daS
daS fur ihn die LautstLrke nicht abnimmt.
Wie gut die meisten
m.
Spreeher den Laut- E
g
stiirkeebfall ihrer
Sprache mit der Ent- d
I
I
I
I
I
I
I
I
,"
,"
.femung sohiitsen konm n , zeigte z. B. ein
fache der angewijhnten Konversationsechallst&rke
Xersuch im Freien, bei
Die Abnahme der Veretandlichkeit beim
dem die Sprecher eriibermiiilg lauten Sprechen durch Versucht wurden, derart
xerrung der Sprache
laut au sprechen, daB
Fig. 10
.die vom Horer gemessene Lautstarke
bei den groSeren Entfernungen ebenso laut war, wie die auf 4 m
Entfernung gebrauchte normale Konversationslautstarke. Bis
zu 40 m Entfernung waren die Einstellfehler der Schallstkke
kleiner als 40 Proz. Fur grol3ere Entfernungen konnte nicht
mehr so laut gesprochen werden als es dem Empfinden nach
notwendig war.
Doch beziehen sich diese starke Erhohungen der Sprachschallstarke nur auf einige Vokale, wie a, 0, e. Denn Laute,
wie e. B. g, m, n spricht man dabei kaum lauter &us als beim
gewohnlichen Sprechen. Demeufolge nimmt die Gute der
Sprache mit der Steigerung der Sprachschallst8rke merklich
ab. In Fig. 10 ist dargestellt, wie die Silbenverstiindlichkeit,
d. h. die proeentuelle Zahl der richtig verstandenen Silben beim
-
t
I
4
2 .
I
8
.
868
G. c. Bikdsy
\-orlesen rilles aus uiiverstlndlichen Silben zusammengesetzten
Textes, mit, der Pervielfachung der Konversationsschallstiirke
a.bnimmt,. Dabei war die Lautstarke beim Horer konstant, inClem im Freien der Sprecher von ihm dementsprechend weit
entferrit, oder beirn Ebertragmgssyst,em die Dampfung vergrijRert wurde.
lla eine derartig groBe Erhohung der Sprachschallstarke
st,ark ermiidet,, so ergeben sich je nach dem Eifer des Sprechers
nnd der voraussichtlichen Da'uer der Port'rage sehr sta,rke Abweichnngen.
Ga'nz mders scheineii die T;erlialtnisse heim Singen oder
Spielen eines Inst,rnnientes zu sein, denn hier wird man durch
das Spiel selbst schon derart in Anspruch genommen, daB man
sich auf den Horer nur garie voriibergehencl einstellen kann.
Die Singschallstarke wird hier im wesent,lichen nach der Lautstarke des eigenen Gesanges eingestellt. Man erkenrit dies
dara'n, claR beim Erhohen der Horschwelle durch Verstopfen
cler Ohren oder besser durch Uberlagern eines Stortones von
800 Hz, die Schallstarke des Gesanges und Spieles proportional
tler Horschwellenerhohung zunimmt. Doch gilt dies hauptsiichlich iiur fiir die picrno-Stellen, indem bei den foyte-Stellen der
Schallstarlie durch die maximale Snspannung der Muskel eine
Grenze gesetzt wird, wobei man interessanterweise meist eine
Erschlaffung cler Muskelkraft empfindet' nnd nic,ht8eine Verschlechternng des Gehiirs.
Da der Abst,ancl des eigenen Instrumentes von den Ohren
kaum 1 m iiberschreiten durfte, so ist fur den Spieler die Schallstarke des direkten Schallfeldes gegenuber dem des Nachhalles
derart groB, daB er von den Nachhallverhaltnissen des Eaumes
wahrend des Spielens liaum etwas wahrnimmt,. Besonders dann,
wenn gemaB den obigen Snforderungen die wirkliche Nachhallzeit die Prasenzzeit nicht uberschreitet. E r wird dann wiihrend
des Spielens iiur an den jorte-Stellen den Nachhall hijren, und
dann, wenn er etwa durch besondere Anspanriung der Aufmerksamkeit die Prasenzzeit, z u verkurzen sucht. Doc,h gelingt dies
schwer, da man meist den Takt des Spieles dabei verliert.
Wegen dem verha81t8nisrnaBigkleinen EinfluB des Nachhalles auf den Spieler pflegen die meisten eine gewisse Spielschallstarke sich anzngewiihnen, die unabhangig vom Raumvolnmen heibehalten wird, rorausgesetJztt, daB die rrirliliclie
Theorie &r qiinstigen Nachhalldaum von Raumen
869
Nachhalldauer die PrSisenzzeit nicht ubermiil3ig uberschreitet.
Dies konnte auch experimentell fur Sanger, Geiger und Cellisten
bestiitigt werden, indem sie in einem Raum mit 300 m3 ebenso
stark spielten als im Freien bei einer groBen Entfernung der
Zuhorer.
Singen gleichzeitig mehrere geiiau das gleiche, wie b ei einem
Chor, so nimmt die ausgestrahlte Schallenergie proportional der
Zahl der SCinger zu. Die aus grofierer Entfernung beobachtete
Schallstarkenvervielfachungsollte daher den in Fig. 11 durch
die gestrichelte Kurve dargestellten Verlauf zeigen.
Zahl der Sprecher
Schabtiirkenzunahme bei einem Chor im Verhilltnis zu einem einzigen
Sanger, im Fwien bei 10 m Entfernung vom Chor aufgenommen
Fig. 11
Wegen der grofien Ausdehnung des Chores jedoch tritt eine
Lautstarkenunterdruckung eines Teiles ein, so dal3 die beobachtete Schallstiirkenzunahme verhtiltnismiiBig klein ausfallt.
Durch Einstellen der Aufmerksamkeit auf einen einzigen Sanger
kann sie noch weiter vermindert werden. Besonders bei Dirigenten, die im Heraushoren einzelner Stimmen sehr geubt sind,
gelingt dies gut. Man kann namlich aus einer grofieren Klangmasse nur das isolieren, was bereits bis zu einem gewissen Grade
bekannt ist, und daher nur wieder erkannt zu werden braucht.
Die Abweichung der Nachhalldauer von ihrem giinstigsten
Werte empfindet man nun bei einem Solospiel oder Gesang bedeutend unangenehmer als bei einem Orchester. Denn bei einem
870
G. u. Bikbsy
Orchester ist die SchallbildgroBe beim Zusammenspielen meist
schon derart groB und diffus, daB ihre weitere VergroBerung
nach dem Ablauf der Prasenzzeit nicht so befremdend ersoheint.
AuBerdem ert,ont. beim Orchester nach dem Aufhoren eines Inst'rumentes meist ein anderes an einem andern Ort, wodurch die
lufmerksamkeit gleich von diesem in Anspruch genommen wird,
so daB man den Nachhall des ersten nicht gut beobachtet,. Es
wirkt daher eine langere wirkliche Nachhallzeit nicht so storend
wie bei einem Solospiel oder Gesang, wo der Schall immer vom
gleichenOrte kommt, uncl ein von ganz anderer Stelle kornmender
Sachhall vie1 auffalliger ist.
Wir sind daher der Ansicht, daB die Nachhalldauer so zu
wahlen ist, daB sich fur den Solosanger und Spieler die gunstigsten Verhaltnisse ergeben, indem dann die meist schon an und
fur sich zu geringe Schallenergie des Solisten voll ausgenutzt
werden kann und die infolge der groBeren Energie des Orchesters
verlangert,e m-irkliche Nachhallzeit nicht iiberrnaBig storend
a.nffiillt..
Da fur ein und denselben Solosiinger oder Spieler sich die
Schallenergie vom Raumvolumen als unabhangig zeigte, so
lronnen wir die fur die optimale Nachhalldauer maBgebende,
pro Sekunde ausgestrahlte Schallenergie als Konstante auffassen. Bezeichnen wir sie mit L, wahrend a die mittlere Absorption der Wande, G die Schallgeschwindigkeit'und t die Zeit
seit dem Aufhoren der Tonquelle L darstellt, so ergeben sich
fur die Energiedichte E: des Naehhallschallfeldes in einem
wurfelformigem Raume mit der Seitenlange D der Wert
Um die optimale Raumdampfung zu erhalten, muW fur die
Prasenzzeit t = T , die Energiedichte die Horschwelle erreichen,
E = H , womit sich fur die Beziehung zwischen RaumgroBe und
giinstigster Dampfung CL die Gleichung ergibt
(4)
Die dazu gehorige Sa binsche Nachhalldauer, da.s ist die
1)
K.S c h u s t e r u. E. W a e t z m a n n , Ann. d. Phys. 1. S. 671. 1929.
Theorie der gunstigsten Xachhalldawr von Raumen 871
Zeit t = T innerhalb der E auf den
sich aus Gleichung (3)
T = - 13,82 D
Teil abfallt, bestimmt
7 / 3 e ~n(1- a) *
Um das Verhhltnis der pro Sekunde ausgestrahlten Schallenergie L beim Singen oder Spielen eines mezzoforte zur Energiedichte an der HorschwelleH zu bestimmen, wurde in einemRaume
mit der bekannten Abmessung D und Absorption a die Schallstarke des Nachhallschallfeldes mittels des Lautstarkenmessers
gemessen. Man muB sich dazu moglichst entfernt von der Schallquelle in der Nahe einer Wand aufstellen, da dann das direkte
Schallfeld genugend klein gegenuber dem Nachhallschallfeld
ausfallt.
1st die Schallstarke des Nachhalles wahrend der Tongebung
P,: P,mal starker als die Horschwelle, so gilt fur die Energieclichte E die mit dem Quadrat der Schallstarke zunimmt
Bei der ausgefuhrten MeBreihe betrug P,: PH=3 lo3,
D = 7,O m und n = 0,14, womit
L
- = 3,6 * 10''
l€
wird.
Die mit diesen Angaben berechneten zusammengehorigen
gunstigstenwerte von a und D sind in der Fig. 12 fur die Prasenzzeit T = 1,2 Sek. dargestellt, wahrend die Fig. 13 die aus
Gleichung (5) ermittelte gunstigste Sabinsche Nachhalldauer
angibt. SchlieBlich enthiilt die Fig. 14 das aus Gleichung (6)
fiir diese Werte berechnete Verhaltnis der Schallstarke des Na:hlialles zur Horschwelle in Abhangigkeit von der RaumgroBe.
Doch wollen wir diese Kurven nicht als endgultige Werte
betrachten, da sowohl die eingesetzte Prasenzzeit als auch die
Konstante LJH hauptsachlich nur aus den Werten fur klassische
Musik, beim Gesang, Geige, Cello und Klavier ermittelt wurde.
Gut reproduzierbare Mittelwerte erhalt man dann, wenn man die
musikalischen Darbietungen nach ihrer Art in ganz eng umschriebene Klassen einteilt, fur diese die Konstanten ermittelt und
nach der prozentuellen Haufigkeit der betreffenden Darbietungen
in dem zu dimensionierenden Raume den Mittelwert bestimmt.
Da insbesondere jeder Sanger sein Programm bis zu einem
872
G. v. Bdkdsy
Abhiingigkeit der giinstigsten mittleren Absorption vom Raumvolumen
Fig. 12
Die giinstigste Sa binsche Nachhalldauer ah Funktion des Raumvolumens
Fig. 13
Die auf die Horschwelle bezogene Schallstiirke des Nachhdhchallfeldes
Fig. 14
gewissen Grade der Starke seiner Stimme anpitfit, so kann auf
diese Weise auch beruoksichtigt werden, dafi infolge der Ausmahl der Stinger L,'Him allgemeinen mit der Raumgrofie etwas
zunimmt und nicht eine Konstante darstellt wie bei ein und demselben Siinger. Doch pflegt diese Korrektur nur fur Raume,
Theorie der gunstigsten Nachhalldauer von Raumen
873
kleiner als D -lorn, in Betracht zu kommen. Fur jedes e k zelne Instrument bleibt dagegen LIH eine Konstante, und der
einzusetzende Mittelwert andert sich hier nur danach, welches der
verschieden starken Instrumelite am meisten Solo verwendet wird
oder Solo im Orchester zur Geltung kommt.
1st die Absorption a frequenzabhangig, so entstehen zwei
verschiedene Verzerrungen. Zunachst wird die S a binsche Nachhalldauer frequenzabhangig. Da bei einem komplexen Klang
die wirkliche Nachhalldauer der einzelnen Komponenten, wegen
ihrer verschiedenen Ausgangsintensitat schon sehr verschieden
ist, so merkt man von dieser zusatzlichen Klangfarbeniinderung
\\-ahrend des Abklingens kaum etwas. Zweitens wird fur den
eingeschwungenen Klang die Nachhallschalldichte frequenzabhangig. Da an den entfernten Stellen des Raumes die Nachhallschallstiirke groaer ist als die des direkten Schales, so entsteht eine Amplitudenverzerrung, ahnlich wie man sie bei Sieblietten erhlilt. Fur diese ist das Ohr sehrempfindlich, so daI3 immer
fdr eine Frequenzunabhiingigkeit der Absorption zu sorgen ist.
Zuaammenfagsung
Es wird darauf hingewiesen, daB man auf einmal nur ein
ganz kleines Gebiet des Horfeldes, den Prasenzraum, im BewuBtsein erfassen kann. Alle auBerhalb ihn liegenden Schallquellen werden entweder in diesen verlegt oder unterdriickt.
Den Ort des Prasenzraumes pflegt man beim gemutlichen Beobachten in einem gewissen Zeitabstande, der Prasenzzeit, zu verandern. Dauert daher der Nachhall einer Schallquelle bei ihrein
plotzlichen Ausschalten langer als die Prasenzzeit, so kann man
den Nachhall raumlich getrennt von der Schallquelle wahrnehmen. Da dies die Aufmerksamkeit ablenkt, so ergibt sich fur
eine gute Akustik die Forderung, dalj die wirkliche Nachhallclauer bei der mittleren starken Tongebung der Prasenzzeit
gleichkommt. Um den Mittelwert der Prasenzzeit zu erhalten,
wird ihre Abhangigkeit von verschiedenen Umstanden untersucht. Durch Einsetzen der Prasenzzeit und der mittleren Schallleistung der Orchesterinstrumente und des Gesanges beini
mezzoforte in die bekannte Formel fur die Nachhalldauer ergeben sich die gunstigsten Werte der Nachhalldauer in Abhangigkeit von der RaumgroBe.
(Eingegangen am 30. Januar 1931
-~
-
Annalen d r r Pho-iG.
F. W n l m
@
zn
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