Het Verzoek

Onderstaande gegevens werden door de klant zelf verstrekt.
Het is de rode draad waaraan SoundScapeS zich gebonden acht, hetzij door vastliggende afmetingsverhoudingen of constructie-elementen, hetzij en niet in het minst, door de wensen en mogelijkheden van de klant zelf!

"Om een reële inschatting van mogelijke kosten voor de HT te kunnen maken, lijkt het mij handig om al zo snel als mogelijk al jouw hulp in te schakelen.
Het is een huis in houtskeletbouw ook wel paraplubouw. Dit houdt in dat vrijwel in het midden van het huis van fundering naar het dak een draagbalk staat, die de vloeren en het dak draagt.

Akoestisch gezien zijn het vrijstaande huizen, ook is ons huis de middelste van een blok van 3. Ook alle muren zijn van hout. Ik besef dat dit een probleem kan zijn, maar tot nog toe is niet direct de indruk gewekt dat het een gehorige woning betreft.

De voetprint van de woning is 7,2 X 7,2 meter(buitenmaten) Het is de bedoeling om de zolder als HT-ruimte te gaan gebruiken. De voor- en achtergevel is recht opgetrokken tot aan het dak, en vanaf 1 zijde loopt het dak recht over de helft van de breedte van het huis(3,6m). Waarna het schuin afloopt tot aan de vloer van de zolder, een soort halve dwarskap. Dit geeft een effectief vloeroppervlak van 7,2 bij 5,6 meter. Het punt waarop het schuine dak 90cm vanaf de vloer is, geeft een vloerafstand van 5,6meter.
Ik zal morgen tekeningen mailen, die het allemaal verduidelijken."

Deze tekeningen vindt u in de linkerkolom en daarnaast is er een blokje met foto's hieronder waar u de toestand van de kale, nog in te richten ruimte kunt bekijken om de tekeningen en inkijkjes wat meer tot leven te brengen.

Deze ruimte wordt in de zomer van 2005 daadwerkelijk gebouwd en foto's van de vorderingen zullen dan op deze pagina bijgeplaatst worden.

"Ik heb in feite al 2 situatie/opstelling tekeningen gemaakt, waarbij natuurlijk de cirkel voor de rondom speaker opstelling in combinatie met de kijkafstand/schermgrote als uitgangspunt dienen. Zo uit de vrije hand en onder voorbehoud is er 2000 euro voor enkel en alleen akoestische priet/praat. Dit is zonder de kosten die jij voor jouw diensten zou vragen. De maximale cirkel is 5,6m in doorsnede, dus tussen voorkant van een speaker en oor nooit meer dan 2,5m!

1 situatie gebruikt de lange as(7,2) als hoofd as, en de kijk/luisterpositie zou voorbij de helft(3,6m) komen te liggen, een 4-3m verhouding. Waarbij het schuine dak langs de gehele rechterkant ligt. Deze opstelling mijn voorkeur, en dan voornamelijk omdat vrijwel alle speakers zonder problemen tot een Max. Hoogte 90cm kunnen staan. Toch komt de draagbalk net naast en iets voor de primaire zit bank, weliswaar net buiten het beeld maar toch.

Het draaien van de hoofdas met 0-graden, waardoor het schuine dak achter komt te liggen geeft dit probleem(??). De centerback zal anders geplaatst moeten worden en de tweede achterste bank zal ook niet helemaal lekker werken.

Wat wil ik:
Het is mijn voornemen om een gelijke speakers/gelijke afstanden opstelling te maken. Waarbij het scherm op de cirkel zal staan en de grootte in verhouding is met de kijkafstand.
De hoogte waarop de bovenkant van de speakers zich zullen bevinden hangt af van de mate van koppelen tussen frontcenter en de rest.
Een zo groot en reëel mogelijk frequentiebereik, waarbij het primaire uitgangspunt film is en directheid vanuit alle speakervectoren de voorkeur geniet.
Het beheersen van reflecties, opdat er een scheiding plaats vindt tussen geluid dat door reflectie door de oren ontvangen wordt, en geluid wat direct naar de oren gaat.
Wanneer noodzakelijk, het isoleren van de ruimte t.b.v. overlast.

 Er zal alleen muziek als uitgangspunt of referentie voor deze ruimte genomen worden als dit geen belemmering vormt voor de surround capaciteiten/mogelijkheden. Het inzetten van grote akoestische buffers is geen enkel probleem, daar de ruimte enkel en alleen voor HT gebruikt zal worden, en uiteindelijk alles in zwart zal worden uitgevoerd is uiterlijk geen issue!
Ik ben misschien een beetje zwart/wit, maar er zal genoeg tijd en ruimte zijn voor experimenteren! Morgen krijg je de tekeningen, en kijk er dan eens naar, het is een zeer vierkante aangelegenheid."

Tot zover de duidelijke wens en voorkeur van de klant zelf. De enige kanttekening van SoundScapeS betreft de oriëntatie van de cirkel -- de fundamentele kijkrichting dus.

naar boven

Kijkrichting

De voorkeur van de klant levert een kijkrichting op waarin de ene zijwand schuin loopt, terwijl de andere rechtop staat, zoals in de foto links te zien is.

Dit zou een onverstandige keuze zijn om ten uitvoer te brengen vanwege de fundamentele akoestische asymmetrie tussen linker- en rechterkanaal die hiervan het gevolg is. Een dergelijke asymmetrie is niet meer te neutraliseren.

Een kijkrichting waarin de linker- en rechterwand symmetrisch zijn is daarom het uitgangpunt, zoals in de tekening linksboven getoond is.

Onderstaande foto's van de kale ruimte zijn door SoundScapeS gemaakt tijdens het huisbezoek en in de aanloopfase van het overleg gebruikt om voorstellen te doen ivm het reserveren van de benodigde ruimte voor basstraps -- iets dat in een vroeg stadium moet worden besloten, maar pas op het allerlaatst in detail zal worden uitgewerkt.

Het Onvermijdelijke
en het Onzekere

De enige factor van behoorlijk groot belang die niet zomaar kan worden gewijzigd zijn de ratios of afmetingsverhoudingen van deze ruimte. Voor een goed beeld van de invloed van de ruimte op met name de laagweergave is het nuttig om te zien hoe het met de verdeling van resonantiemodi gesteld is in het gebied onder 300Hz.

Omdat slechts de helft van de ruimte daadwerkelijk rechthoekig is en de andere helft een schuin verloop heeft zijn gangbare berekeningen voor een rechthoekige ruimte voorzichtig bruikbaar. Rechts een beeld van de verdeling van resonanties wanneer het om een volledig rechthoekige ruimte zou gaan.

Als u wilt weten waarom nevenstaande grafiek geen gunstig perspectief laat zien kun u HIER klikken (pagina over de achtergronden van goede en minder goede ratios).

In de praktijk speelt hier echter NOG een onzekere factor mee, en dat is de enorme hoeveelheid "zwevend hout" die de ruimte omgeeft. Zowel het vloeroppervlak als het dakbeschot en -- in veel mindere mate -- de zijwanden zijn strikt genomen paneelabsorbers. In de praktijk betekent het dat deze oppervlakken betrekkelijk veel akoestische energie kunnen absorberen in een betrekkelijk klein frequentiegebied. Dat betreft vooral het lage middengebied, zo tussen 100 en 400Hz.
Of dit zich ook daadwerkelijk als een akoestisch probleem zal manifesteren is niet zomaar op grond van berekeningen vast te stellen, maar zal daarnaast ook moeten worden opgemeten.


naar boven

Metingen tijdens Huisbezoek

Aangezien de ruimte tijdens het huisbezoek nog volledig kaal en basic was, is er enkel een subwoofer gebruikt voor het verrichten van de geluidsdrukmetingen. Bovengenoemde potentieel probleem ivm selectieve absorptie van het lage middengebied komt hierdoor in elk geval aan het licht, terwijl het verder zinloos is om midden- en hoge frequenties te meten in een ruimte die op dat gebied nog een metamorfose zal ondergaan.

Het fundament van de lagetonenweergave wordt grotendeels gelegd door de ratios, in combinatie met de materialen waaruit de ruimte is opgetrokken. Alleen wanneer de ratios door het plaatsen van massieve muren worden veranderd zal ook het fundamentele patroon van de ruimteresonanties navenant wijzigen.

Het doel van de metingen, waarvan de diverse grafieken hieronder klikbaar zijn afgebeeld, was tweeledig:

1. bepalen in hoeverre de grotendeels houten constructie van de kale ruimte selectief frequenties absorbeert in het lage middengebied -- het identificeren van een signatuur dus;
   
2. bepalen of de in principe ongunstige ratios van de ruimte daarnaast ook nog een eigen signatuur oplegt aan het geluidsdrukverloop onder 300Hz.

Dit is gedaan door diverse metingen uit te voeren vanuit een vast punt (de toekomstige centrale luisterplaats), waarbij telkens de locatie van de subwoofer wijzigt. Een signatuur komt na een aantal metingen onherroepelijk 'boven drijven', aangezien de verschillende posities zodanig gekozen zijn dat zij normaliter behoorlijk verschillende meetresultaten behoren op te leveren.

Een signatuur zou herkenbaar zijn als een patroon dat dwars door alle metingen heen overeind blijft; als onveranderlijke piek(en) of dip(s) die los van de gekozen subwooferopstelling blijft bestaan.
Vervolgens zou het mogelijk moeten zijn om aan de hand van toegepaste metingen te beoordelen of de signatuur door bovengenoemde punt 1, door punt 2 of door een combinatie van beide invloeden wordt veroorzaakt.

Hoewel er geen sprake van een duidelijke signatuur is, zal niettemin worden besloten om de vloer te verstevigen voor het reduceren van een overmaat aan laagmiddenabsorptie. Het is gemakkelijker om tijdens de ontwerpfase laagmiddenabsorptie toe te voegen dan om het dan nog weg te nemen.



Gemeten Nagalmtijd

De gemeten nagalmtijd is vastgesteld met behulp van de subwoofer. Zowel de geluidsdrukmetingen hierboven als de nagalmmeting werden verricht met roze ruis als meetsignaal voor een C-gewogen meting (geen compensatie voor de gevoeligheid van het oor zelf, maar een zuivere weergave van de objectieve geluidssterkte en nagalmtijd).
Hieronder de grafiek van de gemeten nagalmtijd -- het gemiddelde van ongeveer 10 verschillende metingen, om zoveel mogelijk consistentie te kunnen verkrijgen.

Uit deze meting valt toch op te maken dat er wel degelijk selectieve absorptie van het lage middengebied aanwezig is, tussen 100 en 200Hz. Dat zou precies het gebied zijn waarin de houten constructie-elementen volop hun piekabsorptie hebben, Tegelijk is ook te zien dat het sublaag onder 100 Hz meer tijd nodig heeft om uit te sterven, evenals frequenties boven 250Hz. Dit is echter geen punt van aandacht; de nagalmtijd voor het midden en hoog zal beheerst worden door de uiteindelijke aankleding van de ruimte.

naar boven

Nagalmbeheersing

Het basisplan voor aankleding is gericht op het beheersen van de breedbandige nagalmtijd en bestaat uit een keuze van materialen die in overleg is samengesteld. Een van de belangrijkste criteria voor wand- en plafondbekleding is de lichtreflectie. Hoewel het geen noodzaak is zal deze klant zoveel mogelijk voor zwart kiezen -- zonder twijfel de laagste lichtreflectie, maar vanuit akoestisch ontwerpstandpunt een ramp. Het aantal akoestische produkten dat in het zwart verkrijgbaar is is verrassend laag, temeer omdat ook gezocht wordt naar specifieke absorptiewaarden van de toe te passen produkten.

Het lijkt voor de hand liggend om een witte akoestische paneelwand dan maar zelf zwart te verven, maar dat brengt in veel gevallen ook veel van de akoestische eigenschappen om zeep. Voor deze ruimte is in elk geval gebruik gemaakt van in het zwart verkrijgbare akoestische plafondpanelen

Hieronder een inkijk in de gesimuleerde ruimte, met daarin de 7 verschillende elementen tbv de nagalmbeheersing. In de kolommen rechts de impact van elk van die afzonderlijke elementen op de nagalmtijd van de startsituatie. Die is op zijn beurt afgeleid van zowel de gemeten nagalmtijd, als de op grond van de berekende nagalmtijd. Alle genomen maatregelen en gekozen produkten zijn voorzien van absorptiewaarden, waardoor het prima mogelijk is om Sabine's formule te gebruiken voor een goede inschatting van de impact van het toegepaste oppervlak en materiaal.

De uiteindelijke nagalmtijd is welbewust kort gehouden, enerzijds omdat dit voor een ht met rondom geluidsbronnen een juiste target is en anderzijds omdat de diffuserconfiguratie, hieronder, het nodige absorptieve oppervlak zal vervangen door diffusief oppervlak. Daardoor wordt de hoeveelheid absorptie navenant minder en de nagalmtijd enigszins weer langer. Dit zal ten dele door de diffusers zelf worden gecompenseerd, die tussen 250 en 800Hz behoorlijk kunnen absorberen en ten dele zal het maken dat de uiteindelijke nagalmtijd, inclusief diffuserconfiguratie en afgestemde basstraps, tegen de onderzijde van de target komt te liggen en daarmee een voor HT-begrippen juiste nagalmtijd krijgt.
Wanneer dit een luisterruimte voor tweekanaals weergave was geweest zou de nagalmtijd over het geheel genomen 0,1 tot 0,15 sec. hoger hebben moeten liggen.


naar boven

1. 50Hz
2. 70Hz
3. 80Hz
4. 90Hz
5. 125Hz
6. 140Hz
7. 95Hz
8. 105Hz

 

Reflectiebeheersing
met ZelfbouwDiffusers

De voor deze ruimte uitgedachte diffuserconfiguratie wordt gekenmerkt door een evenredige verdeling van diffusief oppervlak door de gehele ruimte. Getracht is om tussen alle aanwezige luidsprekers (uitgezonderd de subwoofers) en de luisterplaats voldoende diffusief oppervlak aan te brengen. Het doel is om het geluidsveld in de ruimte, dat uitgestraald wordt door 5 of 7 (het kan allebei) luidsprekers, zo homogeen mogelijk te maken, opdat de kanaalscheiding in elk geval niet op een fysieke manier hoorbaar wordt.

In de plattegrond links is allereerst te zien dat de centrale luisterplaats niet symmetrisch in de breedte is geplaatst. De twee diffusers links (n° 1 & 2) staan met hun rug tegen de muur, maar diezelfde diffusers hebben rechts 120cm afstand tot de zijmuur.
Dit heeft een tweeledig doel:

• enerzijds zorgt een luisterplaats uit het midden van de breedte voor een betere verdeling van resonantiemodi op diezelfde luisterplaats, dan een positie in het fysieke midden;
  
• anderzijds is de keuze door praktische motieven gedreven: achter de (verrijdbare) diffuserwanden 1 & 2 rechts staan een wasmachine en wasdroger opgesteld. Door ze uit het zicht te onttrekken met de panelen ontstaat er geen daadwerkelijk afgescheiden ruimte, zoals met een voorzetwand en deur wel het geval zou zijn. Bovendien ontstaat bij het wegrijden van de diffuserpanelen ineens een zee van ruimte voor de waswerkzaamheden.

Het centrale deel van de diffuserconfiguratie aan het plafond -- het vlakke gedeelte -- is open gehouden ten behoeve van de ophanging van de projector.

De diameter van de cirkel is 560cm. Het is natuurlijk onvermijdelijk dat de achterluidsprekers onder de schuine wand komen te staan. Een groot deel van de diffusers hangt dan ook aan de schuine wand, tussen de balken.

De rest van deze pagina toont gesimuleerde inkijkjes van de uiteindelijke ruimte vanuit allerlei hoeken en met de diffusers op hun plaats.
Aan het eind vindt u ook nog de grafiek van de uiteindelijke nagalmtijd van de ruimte met de diffusers.