Akoestiek

Ken je het volgende verschijnsel? Je ziet ergens een dure hifi installatie opgesteld staan in een modern ingerichte ruimte. Je schat dat de totale waarde van de componenten misschien wel de ton overschrijdt. Maar wat je ziet is niet wat je hoort, of eigenlijk zou moeten horen... Het geluid komt hard over, stemmen en instrumenten klinken onnatuurlijk en het geluid loopt dicht. Het kleine ensemble dat staat te spelen lijkt in een grote hal te staan of de leden van een groot orkest lijken over elkaar te buitelen en continue van plaats te wisselen. Negen van de tien keer is de harde akoestiek van een ruimte hier debet aan.

Een akoestisch harde ruimte heeft een grote lange galmtijd van zeg 1,2 seconden. Zo'n ruimte klinkt hol en lawaaiig. Stemmen klinken schel. Conversaties worden na enige tijd vermoeiend. Je kunt je moeilijk concentreren op je taak omdat je voortdurend wel ergens iets hoort. En ik kan het weten, ook mijn luisterruimte had een te hoge lange galmtijd totdat ik besloot hier iets aan te gaan doen, samen met het bedrijf Incatro dat hierin is gespecialiseerd, maar hierover later meer.

Wat is nu (na)galmtijd? Galmtijd is de tijd dat het geluid in een ruimte nog hoorbaar is als de geluidsbron reeds is gestopt, iets preciezer de tijd die het kost voordat het geluid met 60dB is afgenomen. De galmtijd neemt toe met het volume van een ruimte in combinatie met weinig absorptie, dus veel harde materialen. Als de wandoppervlakte, vloer of plafond geluid kan absorberen neemt de galmtijd af. De mate waarin deze het geluid kunnen absorberen wordt aangeduid met α, de absorptiecoëfficiënt.

Galmtijd is trouwens zelf eenvoudig vast te stellen. Klap in je handen terwijl je door een ruimte loopt. Klinkt het schel dan is er sprake van een lange galmtijd, klinkt het droog dan is de galmtijd kort.

Hieronder wat galmtijden van verschillende soorten ruimtes.

Voor ons, hifi-liefhebbers, is een luisterruimte met een te hoge galmtijd dus funest voor het optimaal beleven van de muziek. Toch kom ik te vaak luisterruimtes tegen waarvan de akoestiek, om het maar netjes te zeggen, suboptimaal is. Hiervoor zijn er verschillende oorzaken aan te wijzen. Wij hifi-liefhebbers zijn nu eenmaal eerder geneigd onze spaarcentjes uit te geven aan muziek en apparatuur dan aan het optimaliseren van de akoestiek van de luisterruimte. Of wat dacht je van de misvatting die bij menigeen leeft dat akoestische maatregelen niet passen in een modern ingerichte ruimte...? Daarnaast is het vaak ook onwetendheid al dan niet in combinatie met gewenning aan de bestaande (harde) akoestiek.

Om het financiële aspect maar eens in perspectief te plaatsen: een upgrade van een set luidsprekers of versterker kan al snel in de duizenden euro's lopen. Voor een dergelijke investering draaien we vaak onze hand niet om. Misschien bereiken we met de investering in nieuwe apparatuur een relatieve verbetering van 10% tot 20%. Een vergelijkbare investering in akoestische maatregelen levert daarentegen al snel een relatieve verbetering op van enkele tientallen procenten, soms wel tot meer dan 50%. Er is hier dus al snel meer winst te halen. Toegegeven, een akoestisch paneel is minder stoer dan een nieuwe versterker. Aan de andere kant, niet alleen het oog maar ook het oor wil wat, nietwaar?! Daarnaast zijn er tegenwoordig veel fraaie akoestische producten te verkrijgen, zoals bijv. de ARTpanels of akoestische gordijnen van Incatro.

Goed, nu dan terug naar mijn luisterruimte. De luisterruimte is gesitueerd in een nieuwbouw woning, veel beton, harde vloeren en wanden. Daarnaast houden we wel van een moderne minimalistische inrichting... Al met al belooft dit weinig goeds voor de akoestiek van de luisterruimte. En inderdaad een eerste meting van de galmtijd volgens de RT30 meetmethode geeft een schrikbarende 0,98 seconden! Hier wordt mijn hifi-hart droevig van.

Schrok ik hiervan? Ja en nee, eigenlijk wist ik het al wel. Stemmen en muziek klonken onrustig en schel. Maar toch, je wordt toch maar even met de neus op de feiten gedrukt.

Niet getreurd maar aan de slag om het probleem van de akoestiek aan te pakken. Het doel is om de galmtijd te reduceren tot 0,5 seconden. Frits de Groot, adviseur en specialist bij Incatro berekende voor mij de hoeveelheid toe te voegen absorberend oppervlak. Dit is niet al te ingewikkeld. Ik zal het uitleggen aan de hand van mijn ruimte. Deze heeft een inhoud van 163m3. De akoestische producten die in de ruimte geplaatst worden zijn panelen (doek met een afbeelding naar wens) en akoestische gordijnen. ARTpanels hebben een absorptiecoëfficiënt van 0,95, de lichtdoorlatende akoestische gordijnen halen 0,6. Vervolgens kan de formule van Sabine uit de kast worden gehaald, met:

T = 0,5 seconden (= de gewenste galmtijd),
V = 163m3 (= het volume van de ruimte),
α = 1 (= de maximale absorptiecoëfficiënt van het oppervlakte) en
O de te berekenen onbekende toe te voegen 'open raam' oppervlakte.

Als je bovenstaande allemaal netjes uitrekent dan is de gewenste O = 52,4m2. Ten opzichte van de uitgangssituatie met een galmtijd van 0,98s is de O volgens dezelfde bovenstaande formule van Sabine 26,7m2. Dan moet er volgens Sabine 25,7m2 'open raam' O worden toegevoegd.

In overleg met Incatro hebben we gekozen voor de fraaie lichtdoorlatende akoestische gordijnen en een groot ARTPanel.

De totale oppervlakte akoestische gordijnen in onze situatie is 36,6m2. Deze moet met de factor 0,6 worden vermenigvuldigd worden om de effectiviteit akoestisch te berekenen. Er wordt met de akoestische gordijnen dus 22m2 absorptie toegevoegd en met het ARTpanel van 200x120cm nog eens 2,4m2. Keer 0,95 is dat 2,28m2 Open Raam. De akoestische gordijnen en het ARTpanel opgeteld geeft bij elkaar 24,28m2 Open Raam. Dat komt heel aardig in de buurt van de gewenste 25,7m2.

Na een maand werden de, ik mag toch wel zeggen, erg fraaie akoestische gordijnen en een werkelijk prachtig ARTpanel geleverd en netjes gemonteerd door de medewerkers van Incatro. En natuurlijk moest er toen een controle meeting worden gedaan. Hieronder de resultaten hiervan:

 En ja, zoals te zien is, klopt het als een bus. Met de gordijnen dicht is de galmtijd nu een nette 0,5 seconden. Met de gordijnen open 0,2 seconden meer: toch nog een hele acceptabele 0,7 seconden. Door te schuiven met de gordijnen (open en dicht) kan de akoestiek van de ruimte worden geregeld..wat wil je nog meer?!

Maar wat is nu het effect op het luisteren van muziek? De eerste CD die ik luisterde was voor mij persoonlijk een van een lichte schok. Alsof ik naar een andere installatie aan het luisteren was. Bijzonder is dat je snel went aan de nieuwe akoestiek en dan komt opeens de opname tot bloei. Je hoort 'm dan zoals die is bedoeld. De ruimte waarin de muziek is opgenomen is opeens hoorbaar. Live muziek is dan gewoon prachtig, je waant jezelf tussen het publiek. Stemmen en instrumenten staan veel beter gepositioneerd, en bovenal, blijven ook op hun plek. Opnames die voorheen last hadden van harde stemmen, klinken nu aangenaam mild. Opmerkelijk is de toename in het laag. Het laag wordt dieper en gedetailleerder. Alsof het harde middengebied voorheen het laag maskeerde. Al met al is deze investering iedere cent dubbel en dwars waard. Incatro en haar medewerkers, in het bijzonder Frits de Groot, dank voor de goede service: warm aanbevolen!