Topologie von Konzertsälen und Opernhäusern
Thomas Wulfrank
In dieser Artikelserie werden verschiedene Arten und Formen von Sälen für die Musik vorgestellt, zusammen mit einigen historischen Hintergründen. Es ist offensichtlich, dass dieser Überblick über die Topologie nicht vollständig ist und dass die Grenzen zwischen den verschiedenen Arten von Sälen nicht immer klar definiert sind – um ein Beispiel zu nennen: ein Weinbergsaal eine Weinbergshalle kann auch innerhalb einer Schuhkartonhalle eingeschrieben sein. Die folgenden Beschreibungen sollen helfen zu verstehen, wie die verschiedenen Arten von Sälen akustisch funktionieren.
Topologie der Konzertsäle und Opernhäuser.
Der „Schuhkarton“-Konzertsaal
Historisch gesehen hat sich das Konzept des Schuhkartons einerseits aus den Proben- und Ballsälen der Königshöfe und andererseits aus den Kirchen – insbesondere den protestantischen – entwickelt. Ballsäle waren in der Regel rechteckig, oft mit sehr hohen Decken – nicht nur wegen der Luftqualität, sondern auch, um die Gäste zu beeindrucken. Die Materialien waren im Wesentlichen reflektierend, was die Akustik betraf (Holzfußboden, Gips und/oder Marmor, einige Fenster und vielleicht ein paar Wandteppiche), und wiesen viele Verzierungen auf.
Die protestantischen Kirchen, die hier von besonderem Interesse sind, sind rechteckig (eher langgestreckt) und haben große Deckenhöhen. Häufig wurden Emporen oder Balkone gebaut, um Musikern, Chören oder Zuhörern Platz zu bieten. Diese Kirchen wurden oft akustisch behandelt, um die Sprachverständlichkeit zu verbessern.
Beispiel für einen modernen Schuhkartonsaal: Stavanger Konserthus – Blick von der Bühne (2012).
Beispiel für einen modernen Schuhkartonsaal: Stavanger Konserthus – Blick vom hinteren Balkon (2012).
Charakteristisch für die meisten Schuhkartonsäle – insbesondere für die historischen – ist die „Fülle“ des Klangs, die Bedeutung der Raumwirkung und das Gefühl, von Klang umgeben zu sein. Bei kleinen Schuhkartons ohne Balkone ist dies nicht wirklich überraschend, da man sie mit „verlängerten Badezimmern“ vergleichen kann, in denen (glücklicherweise) viele Verzierungen die unerwünschten Auswirkungen flacher und reflektierender paralleler Wände abmildern.
Beispiel für einen Schuhkartonsaal in Grundriss und Schnitt.
Der von den Instrumenten erzeugte Schall breitet sich zusätzlich zum Direktschall an der Decke aus und wird nach einer relativ langen Flugbahn (und damit einer langen Zeitverzögerung) in Richtung Publikum zurückgeworfen. Abgesehen vom Direktschall gibt es nur wenig frühe akustische Energie und frühe Reflexionen, während die späte Energie und das Gefühl eines späten Schallfeldes vorherrschen. Das funktioniert bei kleinen Sälen mit moderaten Deckenhöhen ganz gut, aber nicht bei großen Räumen: Der Mangel an Frühenergie macht sich bemerkbar und die Quellenpräsenz, die Definition und die Sprachverständlichkeit werden zu gering.
Die seitlichen Balkone und vor allem ihre untere Fläche spielen eine wichtige Rolle für die Akustik von Schuhkarton-Konzertsälen. In den meisten großen Sälen werden die Sitze im Erdgeschoss weniger früh von der Decke reflektiert als von den horizontalen Untersichten der seitlichen und hinteren Balkone. Oberhalb des höchsten Balkons ist im Allgemeinen eine ausreichende Deckenhöhe vorhanden, damit sich der Nachhall zwischen den Seitenwänden aufbauen kann. Der Bereich unterhalb des höchsten Balkons wird im Wesentlichen zur Erzeugung von Reflexionen genutzt, die die frühe Energie und damit die Quellenpräsenz, die Hörpräzision und die Verständlichkeit erhöhen.
Veranschaulichung der akustischen Rolle der Balkone: Simulation der Strahlenbahnen in 2D. Die roten Linien stellen die einfallenden Strahlen dar, die grauen Linien die reflektierten Strahlen (jeweils 1. und höhere Ordnung).
Es ist zu beachten, dass es eine Grenze für die Deckenhöhe gibt: das Echo entspricht einer Entfernung von 17 m (Rückweg von 34 m oder 100 ms Verzögerung). Eine Deckenhöhe von 17 m über der Bühne beeinträchtigt den Hörkomfort der Musiker selbst. Für Räume, deren Deckenhöhe 17 m überschreitet, müssen unbedingt akustische Reflektoren oder eine durchgehende Decke (Baldachin) über der Bühne und über den vorderen Reihen des Parkettbodens angebracht werden.
Akustikreflektoren über der Bühne im Stavanger Konserthus (2012).
Eine weitere Einschränkung für Schuhkartonsäle wurde bereits erwähnt: Verzierungen oder andere Elemente sind unerlässlich, um die unerwünschten Effekte von reflektierenden parallelen Wänden zu vermeiden, die den Klang färben und Flatterechos zwischen den Wänden erzeugen. Die zeitgenössische Architektur geht auf diese Einschränkungen ein, indem sie zeitgenössische Skulpturen und 3D-Muster verwendet, indem sie Wandprojektionen und -veredelungen einsetzt, die – zumindest lokal – die Parallelität des Saals stören; diese „Antiparallelität“ führt zu dem, was in der Akustik gemeinhin als „Diffusion“ bezeichnet wird und zu einer breiteren Verteilung der Reflexionen führt – da die reflektierte Welle breiter ist als die einfallende Welle.
Einige Studien über die akustische Qualität bestehender Säle haben ergeben, dass die Eigenschaften der akustischen Diffusion – oder die durchschnittliche Fähigkeit der Behandlung, den Schall zu streuen – das wichtigste Kriterium zur Definition der Qualität eines Schuhkartonraums sind.