Even Balanced Coverage (gleichmäßige Beschallung einer Fläche)

Even Balanced Coverage bezeichnet das Ziel, eine Fläche überall etwa gleich laut zu versorgen — nicht nur an einem guten Platz. Die Größe dahinter ist der Pegelunterschied zwischen dem lautesten und dem leisesten Ort, an dem sich Menschen tatsächlich aufhalten. Wie groß dieser Unterschied ausfallen darf, sagt der Begriff selbst nicht; das legt der Planer fest.

Ausführliche Erklärung

Der Begriff nennt zwei Dinge zugleich, und beide müssen benannt sein, sonst bleibt er Werbung.

Die Bezugsfläche. Gleichmäßig wovon? Ein Garten hat große Flächen, auf denen nie jemand steht; eine Küche hat einen Essplatz, eine Arbeitsplatte und eine Durchgangszone. Gemeint sind immer die Aufenthaltsorte, nicht die Quadratmeter im Grundriss. Diese Fläche wird vor der Auslegung eingezeichnet — sie entscheidet über die Lautsprecherzahl stärker als jedes Gerätemerkmal.

Die zulässige Spanne. Um wie viel Dezibel darf sich der Pegel über diese Fläche unterscheiden? Diese Zahl ist eine Setzung. Sie ergibt sich aus dem, was die Zone leisten soll, und aus dem Grundgeräuschpegel, gegen den die Musik antritt.

Dass es überhaupt einen Unterschied gibt, hat zwei Ursachen. Die erste ist die Entfernung: Im Freifeld kostet jede Verdopplung des Abstands rund 6 dB, nachzurechnen beim Pegelabfall über die Entfernung. Wer zwei Meter neben einem Lautsprecher steht und vier Meter neben dem nächsten, hört den zweiten um rund 6 dB leiser. Die zweite Ursache ist der Winkel, in dem ein Lautsprecher abstrahlt: Außerhalb dieses Winkels fällt der Pegel zusätzlich ab, und wie schnell, beschreibt seine Richtwirkung.

Ein genormtes Verfahren dafür gibt es. Die US-amerikanische Branchenvereinigung AVIXA hat 2017 eine Norm zur Gleichmäßigkeit der Beschallung von Hörflächen herausgegeben — damals noch unter ihrem früheren Namen InfoComm, den die Erstfassung im Titel führt — und sie 2022 überarbeitet; sie misst und klassifiziert die früh eintreffende Schallenergie über eine definierte Fläche.

Gleichmäßigkeit wird über die Zahl der Quellen gekauft

In der gewerblichen Deckenbeschallung ist die Auslegung ein durchgerechnetes Verfahren, und es beantwortet genau diese Frage: Wie dicht müssen die Lautsprecher stehen, damit auf Ohrhöhe kein Loch bleibt? Der US-Hersteller Lowell Manufacturing hat es 2019 in einer Anwendungsschrift von Joe Ging zusammengefasst. Drei Dichten sind darin gebräuchlich, und sie unterscheiden sich nur in einem Faktor vor derselben Formel.

Die Wurfhöhe ist der Abstand von der Lautsprecherfront zur Ohrhöhe, also Deckenhöhe minus rund 1,2 m im Sitzen oder minus rund 1,5 m im Stehen. Der Winkel ist der Abstrahlwinkel des Lautsprechers, gemessen bis zum Abfall um 6 dB.

Ein Beispiel mit runden Zahlen: 2,7 m Deckenhöhe, sitzende Zuhörer, ein Deckenlautsprecher mit 90 Grad. Die Wurfhöhe beträgt 1,5 m, der Tangens von 45 Grad ist 1 — Edge-to-Edge ergibt 3,0 m Abstand, Minimum-Overlap 2,25 m, Edge-to-Center 1,5 m. Für eine Wohnküche von 6 × 4 m sind das drei, fünf oder elf Lautsprecher. Die Wahl zwischen der ersten und der letzten Zeile ist damit die teuerste Einzelentscheidung der ganzen Planung.

Draußen sieht die Rechnung anders aus, weil ein Satellit auf dem Erdspieß unterhalb der Ohren steht und ein Abdeckungskreis auf Ohrhöhe damit gar nicht existiert. Wie das Raster dort stattdessen entsteht, führt die Seite zur Verteilbeschallung im Garten aus. Als Größenordnung nennt Sonance für seine Landschaftssysteme einen Satellitenabstand von 8 bis 10 Fuß, also rund 2,5 bis 3 m.

Der Winkel aus dem Katalog ist meist der falsche

Hier liegt der häufigste Rechenfehler, und er entwertet die ganze Auslegung. Hersteller geben den Abstrahlwinkel üblicherweise konisch an: gemessen auf einem Kreis in immer gleichem Abstand zum Lautsprecher. Bei einem weit abstrahlenden Deckenlautsprecher liegen diese Messpunkte hoch oben in der Luft und nicht dort, wo Ohren sind. Auf Ohrhöhe ist der Weg zum Lautsprecher schräg nach außen deutlich länger — der Pegel fällt dort zusätzlich durch die Entfernung ab, und der nutzbare Winkel wird schmaler.

Wie groß der Unterschied ausfällt, zeigen zwei Modelle aus derselben Anwendungsschrift: Ein 4-Zoll-Breitbänder ist konisch mit 170 Grad angegeben und erreicht in Hörebene noch 100 Grad. Ein 12-Zoll-Koaxial kommt von 70 auf 60 Grad. Je weiter ein Lautsprecher abstrahlt, desto größer die Lücke zwischen beiden Angaben.

Setzt man die 170 Grad in die Abstandsformel ein, kommt ein gut neunmal so großer Abstand heraus wie mit den 100 Grad. Das Ergebnis ist eine Anlage, die auf dem Papier den ganzen Raum abdeckt und im Betrieb zwischen den Lautsprechern einbricht.

Häufiges Missverständnis

„Mehr Lautsprecher heißt lauter." Es heißt zunächst gleichmäßiger, und daraus folgt eher das Gegenteil. Vier verteilte Quellen erreichen jeden Aufenthaltsort aus kürzerer Entfernung als zwei weit entfernte; jede einzelne darf deshalb leiser laufen, um am Ohr denselben Pegel zu erzeugen. Das entlastet die Verstärkerauslegung, senkt den Anteil, der über die Grundstücksgrenze geht, und macht die Anlage im Nebenraum erträglicher. Welchen Pegel eine Zone erreichen muss, ordnet die Seite Wie laut muss ein MultiRoom-System sein? ein.

„Leise Hintergrundmusik ist die einfache Übung." Sie ist die schwerere. Bei Partylautstärke deckt die Musik das Grundgeräusch überall zu, und ein Pegelgefälle von 10 dB fällt kaum auf. Bei leiser Musik liegt der Pegel dicht über dem Grundgeräusch: Ein paar Dezibel weniger, und die Musik verschwindet hinter dem Kühlschrank; ein paar Dezibel mehr, und sie stört das Gespräch. Je leiser die Anlage spielen soll, desto enger wird das Fenster — und desto dichter muss das Raster stehen.

„Gleichmäßig heißt überall gleich gut." Der Begriff beschreibt den Pegel über die Fläche und sonst nichts. Klangfarbe, Sprachverständlichkeit und Ortung sind eigene Fragen. Eine verteilte Anlage im Summenmono kann überall gleich laut spielen und trotzdem an keiner Stelle eine Stereobühne zeigen — das ist kein Mangel der Auslegung, sondern ihr Zweck.

„Das regelt die Einmessung." Eine Raumkorrektur arbeitet an einem Ort und verschiebt den Frequenzgang, den ein Mikrofon dort gemessen hat. Ein Pegelgefälle über zehn Quadratmeter kann sie nicht auflösen, weil jede Anhebung am fernen Punkt am nahen genauso ankommt. Gleichmäßigkeit entsteht bei der Positionierung oder gar nicht.

Nicht zu verwechseln mit

• Sitz-zu-Sitz-Varianz: derselbe Gedanke, andere Größe und anderer Frequenzbereich. Dort geht es um Bassunterschiede zwischen festen Sitzplätzen im geschlossenen Raum, verursacht von Raummoden. Hier geht es um den breitbandigen Pegel über eine Fläche, verursacht von Entfernung und Abstrahlwinkel.
• Richtwirkung und Bündelungsmaß: eine Eigenschaft des Lautsprechers. Sie geht in die Rechnung ein, ist aber kein Ergebnis der Planung.
• Zone: die kleinste Einheit, die sich getrennt schalten und regeln lässt. Eine Zone kann mehrere Aufenthaltsflächen enthalten und wird trotzdem als eine bedient.
• Raumkorrektur: korrigiert den Frequenzgang an einem Messort. Sie beschreibt eine Klangfarbe, keine Verteilung über die Fläche.
• Grenzpegel am Grundstück: ein Schutzwert nach außen. Er begrenzt die Auslegung zusätzlich, sagt aber nichts darüber, wie gleichmäßig es innerhalb der eigenen Fläche zugeht.

In der Planung

Eine Wohnküche mit offenem Essplatz, 6 × 4 m, Deckenhöhe 2,7 m. Der Bauherr möchte morgens Radio hören, während die Spülmaschine läuft, und abends Musik beim Kochen und Essen.

Erst die Konzeptfrage. Welche Flächen müssen versorgt sein? Die Arbeitsplatte, der Essplatz und der Weg dazwischen — die Ecke mit dem Hochschrank nicht. Und wie leise soll es spielen können? Weil die Antwort „sehr leise, gegen Spülmaschine" lautet, ist die Anforderung an die Gleichmäßigkeit hoch. Damit steht die Bezugsfläche fest, bevor irgendein Gerät im Spiel ist.

Dann das Verfahren. Eine Anlage für leise Musik über einer Arbeitsfläche gehört ins mittlere Raster, nicht ins lockerste. Aus Deckenhöhe und Ohrhöhe folgt die Wurfhöhe, aus dem Abstrahlwinkel des gewählten Lautsprechers der Abstand — bei 90 Grad in Hörebene sind das gut zwei Meter. Aus dem Abstand ergibt sich die Zahl der Lautsprecher, und daraus erst die Verstärkerauslegung.

Zuletzt das Gerät. Jetzt wird nachgesehen, welches Modell den gerechneten Winkel in Hörebene wirklich hat und ob die Deckenkonstruktion die Positionen zulässt. Verschiebt sich eine Position wegen eines Balkens, wird der Abstand neu gerechnet und keine Position „ungefähr" gesetzt: Ein Lautsprecher, der einen Meter zu weit außen sitzt, kostet an der entferntesten Stelle mehr Pegel, als die ganze Auslegung an Spanne zulässt.

Verknüpfte Inhalte

Die Rechnung hinter dem Pegelgefälle steht beim Pegelabfall über die Entfernung, die Geräteseite bei Richtwirkung und Bündelungsmaß. Wie viel Pegel eine Zone überhaupt erreichen muss, klärt Wie laut muss ein MultiRoom-System sein?; den Außenfall mit seiner eigenen Herleitung führt die Verteilbeschallung im Garten aus. Warum verteilte Anlagen dabei in Summenmono arbeiten und wie sich Zonen davon unterscheiden, steht in den beiden Einträgen; wie viele Lautsprecher eine 70-Volt-Technik an einem Verstärkerkanal zulässt, entscheidet mit darüber, ob das dichtere Raster bezahlbar bleibt. Das Gegenstück im Heimkino ist die Sitz-zu-Sitz-Varianz.

Quellen

Die drei Dichtestufen, die Abstandsformeln, die Unterscheidung zwischen konischem Abstrahlwinkel und dem Winkel in Hörebene sowie die beiden Beispielwerte 170 gegen 100 Grad und 70 gegen 60 Grad stammen aus einer Anwendungsschrift von Lowell Manufacturing von 2019, die dafür im Volltext eingesehen wurde. Das Zahlenbeispiel mit 2,7 m Deckenhöhe und die Lautsprecherzahlen für die Wohnküche sind mit diesen Formeln gerechnet. Dass ein genormtes Verfahren für die Gleichmäßigkeit einer Hörfläche existiert, ist über die Normenseite von AVIXA belegt; der Normtext selbst nicht. Der Satellitenabstand von 8 bis 10 Fuß ist eine Herstellerangabe aus einem Vertriebstext.