Auf dem Weg ins Büro erlebt Ingolf Bork täglich einen kleinen akustischen Gau. Im Treppenhaus des Helmholtz-Baus an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig gerät seine sonst angenehme Stimme zu einem fürchterlichen Dröhnen, vor allem in den tiefen Lagen. Schuld sind der enge Wandabstand und die niedrige Deckenhöhe. Die Schallwellen werden hin und her geworfen und verstärken sich dabei. "Tiefe Töne in kleinen Räumen erzeugen oft solche unangenehmen Resonanzen", sagt der Akustiker. Weder Eierpappe noch Schaummatten können viel dagegen ausrichten, denn sie schlucken vor allem mittlere und hohe Frequenzen. "Die tiefen Bässe aber kriechen regelrecht um Hindernisse herum und sogar durch Wände hindurch", sagt Bork. Wer musikbegeisterte Nachbarn hat oder neben einer Disco wohnt, kennt das Phänomen.
Die PTB-Forscher wollen das Dröhnen und Wummern jetzt mit einer schlichten, backofengroßen Holzkiste unterbinden. Die Berechnungen dazu veröffentlichte das Team im Fachblatt Applied Acoustics. Die zum Patent angemeldete Kiste hat ein Loch, über dem an Gewindestangen befestigt ein mit Stoff bespannter Ring und eine Holzplatte thronen. Das Herzstück des Arrangements heißt Helmholtz-Resonator und ist per definitionem von 1859 schlicht ein Hohlraum mit Loch.
Die Anti-Bass-Box könnte auch die Geräuschkulisse in Klassenzimmern entschärfen
"Man kann damit Töne verstärken, wie es etwa ein Gitarrenkorpus tut, oder ungewünschte Töne auslöschen", sagt Bork. In beiden Fällen schwingt im Resonatorloch eine Art Luftpfropf mit der gleichen Frequenz wie der gewünschte beziehungsweise störende Ton, im letzteren Fall aber zeitversetzt. Treffen Wellentäler auf Wellenberge und umgekehrt, neutralisieren sich die Schwingungen. Solche Resonatoren sind in Konzertsälen, Auspuffanlagen und beutellosen Staubsaubern im Einsatz. Auch für Tonstudios werden die oft säulenförmigen Resonatoren angeboten.
Die PTB-Variante ist Bork zufolge aber effizienter und vor allem variabler. "Über die Justierung von Tuch und Platte kann ein Akustiker die für einen Raum erforderliche Resonanzfrequenz gezielt einstellen und den Klang je nach Bedarf optimieren." Die Lautstärke der unerwünschten Resonanz lasse sich um bis zu 30 Dezibel reduzieren. Das entspricht in etwa dem Effekt, wenn im Wohnzimmer der Fernseher ausgeschaltet wird. Außerdem tilgt die neue Bassfalle das für Raumresonanzen typische Nachhallen, das auch höhere Töne überlagert und dadurch den Gesamtklang verfälscht. Zudem kann sie alle Frequenzen gleich laut klingen lassen und das überall im Raum. Ungefiltert sind die Resonanzen an Wänden am lautesten und anderswo im Raum mitunter gar nicht zu hören.
"Ein Helmholtz-Resonator ist ein alter Hut, aber wenn man ihn individuell auf die Raumakustik abstimmen könnte, wäre das ein wichtiger Fortschritt", sagt Michael Vorländer von der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen. Bisher müssten die Resonatoren stets maßgefertigt werden. Bork ist jedenfalls optimistisch, eine Firma zu finden, die aus der Methode ein Produkt macht. Profitieren könnten Tonstudios und Hifi-Enthusiasten. Die Bassfalle ließe sich auch bei nerviger Akustik in Klassenzimmern einsetzen.
Vielleicht hilft sie sogar gegen schlafstörende Frequenzen, zum Beispiel aus einer Klimaanalage. Für Betroffene hat der Akustiker außerdem einen Tipp, der auch von einem Wünschelrutengänger und Feng-Shui-Berater kommen könnte. "Stellen Sie das Bett um", empfiehlt er. "Wenn es vorher in einem Schalldruckmaximum gestanden hat, ist fast jeder andere Ort eine Verbesserung. Davon leben auch die Wunderheiler."