Hörsaal beschallen: Beschallungs-Systemvergleich im Audimax

Für die aktuell in Planung befindliche Beschallung des Audimax der Universität Regensburg haben sich die Hersteller Bose, Fohhn und L-Acoustics mit ihren Beschallungslösungen der Herausforderung einer Probebeschallung gestellt. Die Planer berichten über die Durchführung der Probeaufbauten.

Das renommierte Münchener Fachplanungsbüro Theapro (theater projekte daberto + kollegen planungsgesellschaft mbh, www.theapro.de) plant derzeit für das Audimax der Universität Regensburg eine umfangreiche Sanierung der bühnen- und beleuchtungstechnischen Anlagen sowie der im Haus vorhandenen bzw. neu benötigten Ton- und Medientechnik.

Für die Planung der Ton- und Medientechnik zeichnen Thomas Rauch als fester theapro-Mitarbeiter sowie im Auftrag von Theapro der freiberuflich tätige Tonmeister und Sounddesigner Thomas Zahn, Autor dieses Beitrags, verantwortlich. Einen zentralen Punkt der Planungen stellt auf Wunsch des Bauherren und des Nutzers die neue Beschallungsanlage dar.

Audimax der Universität Regensburg: eine Objektbeschreibung

Beim Audimax der Universität Regensburg handelt es sich um einen relativ verwinkelten Hörsaal mit einem unsymmetrischen Grundriss und einer Kapazität von ca. 1.470 Sitzplätzen, wobei die tatsächliche Kapazität je nach Art der anstehenden Veranstaltung und der hierfür freigegebenen Sitze variieren kann. Der Saal kann gedanklich in zwei beschallungstechnisch relevante Bereiche unterteilt werden: das ansteigende Parkett und einen ebenfalls ansteigenden Rang, der das Parkett quasi umfasst. In den Rang integriert finden sich darüber hinaus noch einige kleinere Logen und ein größerer Balkon.

Insgesamt findet man also aufgrund des Grundrisses eine raumakustisch nicht gänzlich unkomplizierte Situation vor. Erschwerend hinzu kommt noch, dass alle seitlichen Begrenzungsflächen des Audimax (Seiten- und Rückwände, Brüstungen etc.) aus akustisch unbehandeltem Sichtbeton bestehen, mithin also ausreichend Oberfläche für unerwünschte Reflexionen bieten. Aus architektonischen Erwägungen heraus ist eine raumakustische Behandlung der Wände vom Bauherrn zum jetzigen Zeitpunkt nicht gewünscht.

Im Deckenbereich sind zwar über der Bühne einige raumakustisch wirksame Elemente zu finden, jedoch ergab eine durch Theapro durchgeführte Nachhallzeitmessung, dass insbesondere im Tieftonbereich Nachhallzeiten bis über fünf Sekunden (RT60) auftreten. Immerhin ist es im Laufe der Sanierungsmaßnahme möglich, einige im relevanten Frequenzbereich wirksame Tieftonabsorber an der Decke anzubringen.

Nutzungsszenarien des Hörsaals

Natürlich wird das Audimax für Vorlesungen aller Art, aber auch für Podiumsdiskussionen, Kongresse und Konferenzen genutzt. Das zu planende Beschallungssystem sollte folglich eine hohe Sprachverständlichkeit auch in den kritischen Bereichen des Saales gewährleisten und gegenüber Rückkopplungen resistent sein, da damit zu rechnen ist, dass regelmäßig auch Q&A-Mikrofone im Zuschauerbereich zum Einsatz kommen.

Über den universitären Vorlesungsalltag hinaus wird das Audimax häufig auch für Musikveranstaltungen aller Art genutzt. Hierbei kann es sich einerseits um Livemusik der unterschiedlichsten Genres handeln, andererseits aber auch um Playback-Zuspielungen verschiedenster Couleur.

Außerdem wird das Audimax regelmäßig von externen Veranstaltern als Veranstaltungsort angemietet. Die Bandbreite der hier angebotenen Veranstaltungen erstreckt sich von reinen Musikveranstaltungen über Kabarett und Comedy bis hin zu theatralen Produktionen wie Musicals oder Sprechtheater. Die geplante Beschallungsanlage sollte also mithin in der Lage sein, auch den Bereich Musik- und Veranstaltungsbeschallung zeitgemäßen Standards gemäß problemlos zu bewältigen.

Anforderung an die zukünftige Beschallungsanlage

Natürlich soll die neue Beschallungsanlage für alle genannten Nutzungsszenarien möglichst optimal geeignet sein. Konkret bedeutet dies etwa einen ausreichend hohen Schalldruckpegel von mindestens 95 dB sowie einen gleichmäßigen Pegelverlauf (max. +/- 3dB) in allen relevanten – auch den akustisch schwierigen – Zuhörerbereichen. Gefordert wird darüber hinaus natürlich eine Sprachverständlichkeit mit einem STI von mindestens 0,5 oder höher auf allen Plätzen.

Aufgrund der bereits beschriebenen schwierigen raumakustischen Situation ist es unbedingt erforderlich, dass die neue Beschallungsanlage möglichst effektiv und ausschließlich auf die relevanten Bereiche im Publikum gerichtet werden kann und den Raum so wenig wie möglich anregt, bzw. möglichst wenig Schall auf die Sichtbetonoberflächen lenkt. Um den unterschiedlichen Nutzungen des Audimax gerecht zu werden, soll die geplante Anlage es dem Nutzer natürlich auch ermöglichen, auf mehrere für die jeweilige spezifische Nutzungssituation optimierte, vorprogrammierte und in den Systemcontrollern hinterlegte Szenarien zuzugreifen. Insgesamt wird der geplanten Beschallungsanlage also ein Höchstmaß an Flexibilität abverlangt – wohl wissend, dass die eierlegende Wollmilchsau wohl nicht zu haben sein wird.

Ein weiterer zu berücksichtigender Punkt ist die Integration der Lautsprecher in die bestehende Architektur: zum einen sollen die Lautsprecher das Audimax optisch nicht dominieren, zum anderen ist die gegebene Deckenkonstruktion statisch nicht für die Aufnahme zusätzlicher großer Lasten ausgelegt; es ist daher gewünscht, dass die neuen Lautsprecher möglichst wenig Pfunde auf die Waage bringen.

Planung der Probebeschallung

Aufgrund der geschilderten raumakustischen Situation im Audimax und der hohen Divergenz der dort stattfindenden Veranstaltungen wurde Theapro vom Nutzer gebeten und vom Bauherrn beauftragt, über die in Leistungsphase 5 üblichen Leistungen hinaus eine Probebeschallung des Audimax mit verschiedenen Systemen unterschiedlicher Hersteller zu organisieren und durchzuführen: Drei bis vier Hersteller sollten die Möglichkeit erhalten, ihre Systeme vor Ort zu präsentieren und vorzuführen.

Theapro kontaktierte zu diesem Zweck insgesamt fünf bekannte Hersteller und stellte jedem dieser Hersteller den für diesen Zweck relevanten Planungsstand (Entwurfsplanung, Leistungsphase 3) zur Verfügung. Zwei Hersteller sagten nach einigen ersten Simulationen ihre Teilnahme an der Probebeschallung ab, da sie der Meinung waren, dass ihre Systeme die an die Beschallungsanlage gestellten Anforderungen nicht in ausreichendem Umfang erfüllen könnten – ein weiteres Indiz für die akustisch schwierige Situation im Audimax Regensburg.

Immerhin drei Hersteller sagten jedoch ihre Teilnahme an der Probebeschallung in Regensburg zu:

• Bose mit den RoomMatch Array Modulen
• Fohhn mit den Linea Focus Modular-Modulen
• L-Acoustics mit den KIVA Line Array Modulen

Besonders mutig war die Entscheidung der Firma Fohhn: Die in Regensburg präsentierten Linea Focus-Module befanden sich zum Zeitpunkt der Probebeschallung im Grunde noch in der Entwicklungs- bzw. firmeninternen Testphase und hatten erst eine Freifeldmessung wenige Tage vor der Probebeschallung im Audimax hinter sich – ein klarer Vertrauensbeweis des Herstellers in sein Produkt. Bei den Linea Focus-Modulen handelt es sich um elektronisch steuerbare, modulare Linienstrahler, deren Schall-Neigungswinkel und -Öffnungswinkel sich elektronisch in Echtzeit verändern lassen und so an die jeweilige Beschallungssituation angepasst werden können und die laut Aussage des Herstellers besonders für akustisch schwierige Räume bestens geeignet sind. Unterstützt wurden die Module durch ebenfalls elektronisch steuerbare Fohhn Bass-Arrays.

Das RoomMatch-System der Firma Bose wurde bereits in Professional System (Test in Ausgabe 6.2011) und der Schwesterzeitschrift Production Partner vorgestellt. Es handelt sich um speziell für den Festinstallationsbereich entwickelte Lautsprecher, die zu Arrays – Bose spricht von „Progressive Directivity Arrays“ – skaliert werden können. Insgesamt bietet Bose die RoomMatch-Speaker in 20 verschiedenen Varianten mit unterschiedlichen horizontalen und vertikalen Abstrahlwinkeln an. Der dahinter steckende Grundgedanke ist, dass sich aus den zur Verfügung stehenden Einzelkomponenten für jeden Raum ein optimal angepasstes System konfigurieren lässt, dessen Richtcharakteristik für eine optimale Schallverteilung über einer definierten Hörfläche sorgt, ohne dabei unnötigerweise die Decke oder Wände akustisch anzuregen – für das Audimax klingt dies durchaus viel versprechend.

Die französische Firma L-Acoustics kennt man in Deutschland zwar in erster Linie aus dem Touring-Bereich; aber nicht nur international, sondern auch hierzulande wird ein signifikanter Anteil des Geschäfts im Installationsbereich abgewickelt. L-Acoustics entschied sich für die Probebeschallung im Audimax ein klassisches LineArray-System, bestehend aus Elementen der KIVA Serie, zu konfigurieren und ins Rennen zu schicken. Bei den verwendeten Speakern der KIVA-Serie handelt es sich um sehr kompakte und vergleichsweise leichtgewichtige Lautsprecher, die sich relativ unauffällig in bestehende Räume integrieren lassen. Laut Hersteller zeichnen sich diese Modelle nicht nur durch eine hohe Präzision, Klarheit und Sprachverständlichkeit aus, sondern klingen darüber hinaus auch sehr musikalisch – ideale Kandidaten für das Audimax, so scheint es.

Erfreulich war es insbesondere, drei Hersteller für die Probebeschallung gewinnen zu können, deren Systemansätze und Philosophien unterschiedlicher kaum hätten sein können; dies war von Theapro durchaus so gewollt und geplant.

Um eine verlässliche Aussage über die Qualität und Tauglichkeit der verschiedenen Systeme treffen zu können, wurde für die Probebeschallung ein Aufbau nahe dem später tatsächlich vorgesehenen Installationsort gewählt. Die Universität Regensburg stellte zu diesem Zweck ein Ground-Support-Rig zur Montage der Lautsprecher; die Systeme wurden an Kettenzügen auf der rechten Seite der Traverse in einer Höhe von ca. 9 Metern geflogen. Bereits im Vorfeld der Probebeschallung wurde zwischen den Herstellern und Theapro die Absprache getroffen, aus Kosten- und Zeitgründen nur jeweils ein System pro Hersteller zu fliegen; die Entscheidung, dieses auf der rechten Saalseite zu montieren, wurde gefällt, da es sich bei dieser Seite um die akustisch schwierigere Hälfte des Saals handelt.

Die Hersteller erhielten die Möglichkeit, ihre Systeme bereits einen Tag vor der eigentlichen Probebeschallung im Audimax zu montieren und einzumessen; eine erste Überraschung bot sich, als sich kurzfristig herausstellte, dass die Traverse nicht – wie im Vorfeld abgesprochen – auf 11 m Höhe montiert wurde, sondern ca. 2 m tiefer hing. Die Hersteller hatten ihre Simulationen im Vorfeld natürlich mit der geplanten Höhe von 11 m (die ja auch nicht zufällig gewählt wurde!) durchgeführt und ihr Material dementsprechend disponiert; allerdings zeigten sich alle Beteiligten und die jeweiligen Systeme flexibel genug, dieser Herausforderung adäquat zu begegnen.

Die Durchführung

Der Tag der Probebeschallung selbst begann vormittags mit einem nicht-öffentlichen Teil, während dessen die STI-PA-Werte (Speech Transmission Index for Public Address Systems, Sprachübertragungsindex) der jeweiligen Systeme durch Theapro gemessen wurden. Die jeweiligen Hersteller erhielten bereits mehrere Tage vor dem Event von Theapro Pläne, denen sie die Messpunkte und den Einmesspunkt im Saal entnehmen konnten. Vorgesehen waren im Vorfeld insgesamt fünf Messpunkte (natürlich alle auf der rechten Seite des Saals), vor Ort entschied man sich dann, noch zwei weitere Messpunkte hinzuzunehmen, so dass an insgesamt sieben Punkten gemessen wurde.

Bei dem verwendeten normierten Testsignal handelt es sich um ein moduliertes Rauschen im sprachrelevanten Frequenzbereich, das einer tief-frequenten Amplituden-Modulation unterzogen wird und so menschliche Stimme simuliert. Der Vorteil einer STI-PA-Messung gegenüber konventionelleren STI-Messungen liegt einerseits in der Einfachheit des Messvorgangs aber auch darin, dass die Ergebnisse innerhalb einiger Sekunden und vor Ort vorliegen. Da an dieser Stelle kein Vergleichstest der verschiedenen Systeme stattfinden soll, sei lediglich erwähnt, dass alle Hersteller gute STI-Werte erzielen konnten: angesichts der schwierigen raumakustischen Situation des Saals durchaus eine kleine Überraschung; im Vorfeld rechnete man mit eher befriedigenden Werten.

Der Nachmittag war dann reserviert für diverse Hörvergleiche und für geladene Gäste zugänglich: Diese rekrutierten sich zum einen aus dem Pro-Audio-Bereich, der Universität Regensburg und aus interessierten Bauherren anderer Projekte und waren von Theapro geladen.

Zuerst wurden die zu vergleichenden Systeme mittels Rosa-Rauschen einheitlich auf 85 dBSPL(A) eingepegelt, nachdem sie von den jeweiligen Systemtechnikern eigenständig optimiert worden waren. Anschließend wurden die Systeme paarweise miteinander verglichen und zwar in folgenden Paarungen:

Der eigentliche Hörvergleich erfolgte anhand von insgesamt 14 unterschiedlichen Audiobeispielen aus den Bereichen Sprache, klassische Musik und Pop-Musik. Abgefragt wurde dann der subjektive Höreindruck des anwesenden Publikums durch von Theapro entworfene Fragebögen, die sich bewusst auf einige wenige Parameter konzentrierten. Abgefragt wurde dabei immer, wie der jeweilige Hörer System B im Vergleich zu System A bewertet. Die Ergebnisse wurden später von Theapro im Büro mittels ausführlicher Analyse ausgewertet und dem Bauherrn und dem Nutzer zur Verfügung gestellt.

Im Anschluss an den Hörvergleich erhielt jeder Hersteller die Möglichkeit, sein System anhand eines kurzen Vortrags vorzustellen. Dieser Vortrag fand bewusst nach den Hörvergleichen statt, da diese weitestgehend anonymisiert durchgeführt werden sollten, d. h. die Zuhörer wurden nicht darüber informiert, welches System sie gerade hörten; vielmehr wurde bis zu diesem Zeitpunkt immer nur von System A oder System B gesprochen.

Anschließend wurde ein und das selbe Musikstück nacheinander auf den verschiedenen Systemen abgespielt, während sich das Publikum frei im Saal bewegen konnte, um sich so einen Eindruck zu verschaffen, wie die jeweiligen Systeme an unterschiedlichen, auch nicht-optimalen Punkten im Auditorium klingen und wie gut das Auditorium, bzw. dessen rechte Hälfte akustisch abgedeckt wurde. Darauf folgend wurden verschiedene Vortragssituationen simuliert: dies erfolgte durch das Ansprechen diverser Mikrofone (Rednerpult, Handsender, Clip und Headset). Seinen Abschluss fand der Tag schließlich mit einer offenen Diskussion und Aussprache bezüglich der Vor- und Nachteile der gehörten Systeme.

Fazit

Alle vorgeführten Systeme haben ihre jeweils spezifischen Stärken und Schwächen und jedes einzelne wäre wohl geeignet, das Audimax angemessen zu beschallen. Dem Bauherrn liegt mittlerweile ein ausführlicher Bericht von Theapro vor und es obliegt seiner Verantwortung, die Entscheidung zu fällen, welche Art System letztendlich ausgeschrieben werden soll.

Bauherr und Nutzer haben jedenfalls nach der Probebeschallung und den daraus gewonnenen Erkenntnissen die Sicherheit, dass sich der Fachplaner auf einem sehr guten Weg befindet. Theapro wiederum hat die Möglichkeit, die Planung weiter zu verfeinern, so dass die Universität Regensburg im Audimax ein optimales und zukunftsträchtiges Beschallungssystem erhalten wird.

 

Statement von Bose

Statement von Fohhn Audio

Statement von L-Acoustics Deutschland