Een Kleine
Luisterruimte




"Ik heb liever een kleine, maar goede luisterruimte, dan een grote woonkamer die galmt.

Er staat slechts een kleine set. Kan zo'n kamertje succesvol akoestisch worden verbeterd?"

Op deze pagina een praktijkvoorbeeld van de akoestische optimalisatie van een kleine luisterruimte.







de basis: een kleine slaapkamer met
twee deuren en één raam

Laatste update: 11-11-2005


De Basis

D
e ruimte in kwestie is 405cm lang en 301cm breed. De binnenhoogte is 240cm. In alle opzichten een klein kamertje, waarin echter ook een audioset met kleine luidsprekers is opgesteld die qua formaat op zichzelf wel in verhouding is met de omvang van de ruimte.

Luisteren in deze ruimte is geen straf, maar laat tegelijk ook horen dat kleine kamers wel degelijk zoveel nagalm kunnen hebben, dat het geluidsbeeld snel onrustig, rommelig en onoverzichtelijk wordt.

Een advies aan huis met geluidsmeting (toen nog geen nagalmmeting) en demo met tubes zou aan het licht kunnen brengen of er potentieel zit in de ruimte.

SoundScapeS kent uit eigen ervaring het plezier van een kleine luisterruimte. Met een audioset die mooi in verhouding ermee is kan een niveau van weergave gerealiseerd worden dat in een grotere ruimte weliswaar ook mogelijk zou zijn, maar ten koste van heel wat meer inspanning en -- in laatste instantie -- veel minder financieel geweld. Het enige dat in een goede, maar kleine luisterruimte nog weleens wil ontbreken is
schaal.
Met schaal wordt het vermogen van de audioset bedoeld om ook een grootschalig podium realistisch neer te zetten. Niettemin kunnen echt goede kleine ruimte de luisteraar verbazen. Als je na 10 minuten je ogen opendoet kun je bijna geshockeerd zijn, zo klein is de
fysieke ruimte in vergelijking met de ruimte uit de opname !

Het streven voor deze ruimte was aanvankelijk het beheersen van de breedbandige nagalmtijd. Met name in het lage middengebied en het middengebied was aanvullende demping zeer nodig. Zoals met de meeste mensen die akoestiek beginnen aan te pakken, werd ook deze klant enthousiast van de verbeteringen die plaatsvonden -- verbeteringen die zich op het niveau van de upgrade naar een hoogwaardig component bevonden.


naar boven










beoordeling van de ratios door een rekenmodule;
met name de retromodus -- al is het er maar 1 -- is slecht nieuws



De retromodus is hierboven te zien: tussen 40 en 50Hz
loopt het aantal modi terug van 1 naar 0;
goede ratios kennen enkel toename van modi met het stijgen
van de frequentie, of blijven gelijk (zoals tussen 80 en 100Hz)








Ratios


Helaas beschikt deze ruimte niet over optimale ratios; de kans dat die door een toeval in de bouw aanwezig zijn is vrij klein. Niettemin zijn de ratios ook niet extreem slecht. Als u meer wil weten over de theorie achter ratios kunt u HIER klikken. De gebruikte tabellen en grafiekjes links zullen er wat inzichtelijker door worden.

De praktijk van luisteren laat vrij snel horen dat er door de luidsprekers veel meer laag en laagmidden de ruimte in wordt gepompt dat diezelfde ruimte kan verwerken. Alhoewel metingen en experimenten met de opstelling enige verbetering brachten is het niet mogelijk om het euvel zonder meer weg te krijgen.

Probleemfrequenties, zoals aangegeven in de lijst hieronder, kunnen zich uiteraard in de vorm van een piek of een dal manifesteren. In beide gevallen is sprake van een probleem.
De mate van versterking en uitdoving die optreedt wordt deels bepaald door de opstelling en keuze van de luisterplaats en deels door de prestaties van de audioset zelf. Omdat de gebruikte luidsprekers niet extreem laag kunnen weergeven zal de fundamentele resonantie -- te weten 42,6Hz -- door de luidsprekers slechts zijdelings worden aangestoten.



de wand achter de luisterplaats
bevat een doorgang naar de badkamer....







rechts:
lijst met resonantiemodi
van de voorbeeldruimte;
de laagste problematische axiale modus
ligt hoog: 172Hz






een kleine luidspreker in een kleine
luisterruimte zal zonder nadere
wandafwerking niet bevredigend klinken
in het middengebied vanwege de
vele 'coherente reflecties'.









naar boven



Metingen

T
ijdens een huisbezoek wordt er niet alleen maar geluisterd, alhoewel de maatstaf voor de kwaliteit van de beleving in laatste instantie daar wel door wordt gedefinieerd.
Metingen van de geluidsdruk en de nagalmtijd kunnen echter verduidelijken waar precies de problemen liggen die wel gehoord worden, maar waarvan zo niet precies gezegd kan worden waar ze zich bevinden, noch hoe sterk ze ze boven het "maaiveld" uitsteken.

Op de luisterplaats wordt een meting gemaakt van de relatieve geluidsdruk. De luidspreker krijgt
roze ruis toegevoerd -- een breedbandig ruissignaal waarin alle frequenties even krachtig vertegenwoordigt zijn.

De praktijk van de meting rechts laat zien dat er in werkelijkheid flinke sterkteverschillen aanwezig zijn, die een afspiegeling vormen van belangrijke akoestische parameters die voor deze ruimte gelden.

Zo is in de meting te zien dat de grondresonantie van de ruimte (42,5Hz) wel degelijk door de luidsprekers krachtig wordt aangestoten en voor een echt laagprobleem zorgt.
Daarnaast is te zien dat zowel het lage middengebied (200-800Hz) en het echte middengebied (1-2,5kHz) behoorlijk ondergedempt is ten opzicht van het hoge middengebied en het hoog. De stevige demping in het hoog wordt veroorzaakt doordat er op de vloer tapijt ligt en tapijt absorbeert het hoog erg krachtig, maar laat het midden en zeker ook het laagmidden ongemoeid.



geluidsdrukmetingen op de luisterplaats:
opstellingsvariabelen
[u kunt de afbeelding aanklikken]

Toch geeft de meting geen aanleiding tot zorgen, hoewel het probleemgebied rond 40Hz zeker speciale aandacht nodig gaat hebben om uiteindelijk een beter gedefinieerd laag te kunnen neerzetten.

Gemeten sterkteverschillen van 20 tot 30dB kunnen voorkomen in doorgaans grotere ruimtes waarin het slecht luisteren is. In ruimtes waarin het beslist wel goed luisteren is, kunnen ook nog sterkteverschillen tot zo'n 10dB gemeten worden.

De zwakte van dit soort metingen is dat zij in elk geval slechts één aspect registreren -- namelijk de relatieve sterkteverschillen -- terwijl een naar muziek luisterend mens veel meer aspecten registreert, zoals ruimtelijke invloeden, klankkleur en stereobeeld. Die komen allemaal NIET in dit soort metingen naar buiten. Sterker nog, ze komen helemaal niet in metingen naar buiten.....

De metingen hiernaast laten variërende afstanden zien tussen de luidspreker en de achterwand. Duidelijk is te zien dat een verkleining van de ene dip ergens anders een dip verdiept. Bij het beoordelen van dit soort metingen is het belangrijkste criterium eigenlijk wel het gedrag van frequenties onder 150Hz. Een goede meting in dat gebied levert doorgaans ook de minst storende laagweergave op en zo vormt een gemeten opstelling een uitgangspunt voor verdere gehoormatige fijnafstemming, zoals indraaien en de afstand tot de zijwanden. Deze laatste twee hebben meer invloed op het middengebied en het hoog en op de ruimtelijk afbeelding, maar kunnen het beste gehoormatig worden verbeterd ipv met metingen.




naar boven




Nagalmtijd

D
e breedbandige nagalmtijd is zo ongeveer het belangrijkste gegeven in de praktijk van akoestiek. Een nagalmmeting maakt standaard deel uit van een huisbezoek van SoundScapeS, evenals geluidsdrukmetingen zoals hierboven getoond.

Hieronder de breedbandige nagalmtijd van deze ruimte:





geluidsdrukmetingen op de luisterplaats:
opstellingsvariabelen
[u kunt de afbeelding aanklikken]

"Rood, paars, groen en geel zijn hierboven resp. de posities 140/60 -- 150/60 -- 160/60 en 170/60 (achterwand/zijwand. Alles wijst erop dat het omslagpunt ergens rond 150 cm van de achterwand ligt.
Uiteindelijk kwamen we uit op een meettechnisch beste positie van 150 cm van de achterwand en 80 van de zijwand. Daarbij moet je onthouden dat naarmate je de luidsprekers verder naar achter plaatst, de piek tussen 45 en 53 Hz steeds prominenter in beeld komt. Tegelijkertijd kun je eigenlijk niet veel verder dan 150 cm naar voren met de luidsprekers, anders wordt de luisterafstand te klein. Mij lijkt dit een prima uitgangspositie te zijn voor eventuele gehoormatige verfijningen (centimeterwerk, eventueel met subtiel indraaien!)."






u kunt klikken op de foto's













naar boven



De invloed van het tapijt op de vloer is vanaf 2kHz verantwoordelijk voor de geleidelijke terugloop van de nagalmtijd naar 1,4sec. op 4kHz. Dat is nog altijd een hele seconde boven de geprojecteerde target (de twee donkergroene lijnen onderin).

Het lage middengebied (> 250Hz--1kHz) en het middengebied (vanaf 1kHz) ligt met 2-3 seconden nog weer eens behoorlijk boven het hoog en daar ligt in dit geval een aandachtspunt. Het is niet zo moeilijk om een absorptiemateriaal te vinden dat
alle frequenties boven 1kHz stevig absorbeert, maar als dat overal wordt toegepast zal het eerder genoemde hoog boven 2kHz veel te veel absorptie ondervinden en onder de target uitkomen.

Voor een beheersing van de nagalmtijd van midden en hoog is in deze ruimte dus een materiaal nodig dat het middengebied ongeveer 2x zo krachtig absorbeert als het hoog. Tevens moet gezocht worden naar mogelijkheden om met hetzelfde materiaal ook het lage middengebied zoveel mogelijk te beheersen.

In deze kleine ruimte is in overleg met de klant gekozen voor modulaire paneelabsorptie. Links ziet u foto's van de bouw van zo'n module. Wilt u specifieke achtergrondinformatie over paneelabsorbers inzien, klik dan
HIER.




De paneelabsorbers zijn in bovenstaande plattegrond ingetekend. SoundScapeS schrijft niet specifiek voor dat de modules de vorm en afmetingen moeten hebben zoals in bovenstaande plattegrond aan de klant wordt voorgelegd, maar geeft in plaats daarvan een voorgeschreven hoeveelheid vierkante meters.

N
agalmbeheersing met losse modules betekent in het gunstigste geval dat deze zoveel mogelijk over alle oppervlakken in de gehele ruimte moeten worden verdeeld, in plaats van allemaal te worden geconcentreerd op 1 of 2 wanden.
Een plattegrond zoals hierboven geeft slechts het voorstel met de benodigde absorptie op schaal ingetekend. Als u liever ronde, veelhoekige of wat voor vorm modules ook wilt maken, dan is dat prima en als u ze ergens anders beter denkt te kunnen plaatsen kan dat ook.

Uw eigen creativiteit is daarin vrij; het bouwen van paneelabsorbers stelt u waarschijnlijk niet voor levensgrote uitdagingen zoals de foto's laten zien.

De plattegrond hierboven toont 5 paneelabsorbers. Van links naar rechts gezien allereerst de
horizontaal aan het plafond hangende paneelabsorber die op de foto's links gebouwd word.
Vervolgens hangen er 3 gelijke modules naast elkaar aan het plafond.
Tegen de rechterwand (dat is de wand achter de luidsprekers)
staat een kamerhoge paneelabsorber, terwijl de zesde paneelabsorber daar recht tegenover staat en in de tekening verborgen zit onder de horizontaal hangende module.















bouw van de paneelabsorber
tussen de luidsprekers


Als frontplaat van de paneelabsorbers, die voor een hermetisch gesloten 20cm diepe holle ruimte zal worden geplaatst, wordt gebruik gemaakt van twee soorten van een akoestisch plafondpaneel. Het ene is een zeer breedbandig absorberend paneel met een werkgebied vanaf 150Hz, lopend tot ver in het hoog (8kHz).

Het andere paneel is enkel krachtig absorberend vanaf 150Hz tot ongeveer 2,5kHz; daarboven loopt de absorptie rap terug naar 1/3 van de waarde en blijft daar stabiel tot ver in het hoog. Op de foto staan de platen voor deze paneelabsorber gereed. Deze module zal met de selectief absorberende plaat worden uitgevoerd, terwijl de modules aan het plafond juist met de breedbandig absorberende plaat worden afgemonteerd.

Het is enkel dankzij toepassing van een holle ruimte achter de plaat, dat absorptie onder 500Hz kan optreden. Deze zelfde plaat, vlak tegen het plafond geplaatst, zou GEEN lage middenfrequenties kunnen absorberen, maar pas vanaf ongeveer 500Hz effectief worden. Dankzij de holle ruimte van 20cm achter de plaat -- het principe van de paneelabsorber -- is effectieve absorptie tot ongeveer 150Hz mogelijk.

Het is niet mogelijk om het principe van paneelabsorptie goed te benutten voor het absorberen van frequenties onder 125Hz. Het lage middengebied is dus bij uitstek het domein van de paneelabsorbers, maar de aanvullende absorptie van het echte laag komt voor rekening van anderssoortige hulpmiddelen, zoals afgestemde basstraps of tube traps.

Het zijn in elk geval ook altijd "objecten" met een holle ruimte -- dieper dan de 20cm van de paneelabsorbers -- en ze worden geplaats in de hoeken van een ruimte, omdat op die plaatsen hun werking het meest tot zijn recht komt.



Update 11-11-2005: Bouw van paneelabsorber achter / tussen de luidsprekers:

In de kolom links zijn vijf thumbnails te zien die de bouw tonen van de grote paneelabsorber die midden tussen de luidsprekers tegen de achterwand wordt geplaatst. De thumbs kunnen allemaal worden aangeklikt.
Toelichting van de klant over de bouw:

Bijgevoegd wat foto's van de bouw. Ik heb twee profielen op de muur geschroefd en daarop een plaat MDF gemonteerd van 20 cm breed zodat het paneel aan de zijkanten 20 cm diep is geworden. In het midden is de diepte 30 cm geworden en de uiteindelijke breedte is 180 cm, de hoogte is 240 cm. Ik neem aan dat de foto's voor zich spreken, ik wil alleen nog wat met gekleurde vlakken doen voor het optische effect maar dat komt later. Ook wil ik iets met verlichting in de ruimte tussen de tubes en het paneel gaan doen.

Na het aanbrengen van de diverse paneelabsorbers, zoals in de plattegrond gesuggereerd, is de breedbandige nagalmtijd fors teruggedrongen. De absorptieve eigenschappen van de platen zijn ook niet kinderachtig, terwijl de prijs van dit soort modules heel laag kan blijven. Afhankelijk van het type plaat dat gebruikt moet worden ligt die prijs tussen 8 en 35 euro per vierkante meter.


naar boven










Voor alle frequenties hoger dan 125Hz geldt nu dat de nagalmtjd ervan niet alleen grotendeels in en rond de target ligt, maar ook bij stijgende frequentie fraai recht is getrokken. Dat is niet het gevolg van toeval, maar van een combinatie van de juiste materialen over een juist oppervlak verdeeld; niet teveel en niet te weinig.

Wanneer in deze ruimte basstraps zouden moeten worden toegepast, zou er meer paneelabsorptie zijn voorgesteld -- zoveel dat alle frequenties boven 200Hz geheel
binnen de target zouden komen te liggen.
Echter, omdat de klant nav een demo heeft besloten om tube traps neer te zetten is de nagalmtijd welbewust nog aan de hoge kant gehouden, ook in midden en hoog. Immers, tube traps absorberen ook zijdelings het nodige midden en hoog en daarop moet nu geanticipeerd worden.

De vierkante vormen in de vier hoeken stellen de tube traps voor. Er worden twee kolommen met tubes van 42cm diameter achter de luidsprekers geplaatst en twee kolommen met tubes van 52cm staan in de tegenoverliggende hoeken (links in de tekening dus).

Aan het einde van de akoestische optimalisatie is de breedbandige nagalmtijd in de ruimte behoorlijk in orde. Deze eindsituatie is hieronder weergegeven.






Commentaar van de klant
na installatie van de tubes:

"Beste Toine,

Na een flink aantal luistersessies leek het me aardig je deelgenoot te maken van het nog steeds voortdurende wauw gevoel wat ik iedere keer weer krijg als ik ga luisteren. Het luistert nu eenmaal heel anders als je alleen op je gemak en met veel tijd zit of je bent continu bezig te vergelijken in een situatie die compleet anders is dan je gewend was zoals tijdens de demo met de tubes. Ik ben nog lang niet door al mijn cd's heen maar elke cd is nieuwe openbaring en dat terwijl alleen nog maar de tubes er staan. Ik wil rustig de tijd nemen om iedere aanpassing waar te nemen dus ik verwacht pas over een aantal maanden aan de zelfbouw projecten te beginnen. Toch is er al zoveel rust in het geluidsbeeld ontstaan met name in het laag natuurlijk, daar waar voor mij een irritatie lag, nu niet meer dus..... maar het breedbandige aspect is ook duidelijk merkbaar. Ik begrijp nu wat je bedoelde met dat mijn set wat 'schreeuwerig' klonk als het volume opgedraaid werd. Door de onstane rust hoor ik allerlei nieuwe instrumenten en is de detaillering ontzettend toegenomen. De muziek is echt veel rijker geworden en het luisterplezier heeft een ongekende hoogte bereikt. Cd's die al een hele tijd niet gedraaid werden, misschien wat door de verveling, kunnen me weer helemaal boeien. Ik heb het gevoel of ik een andere set heb neergezet! Al had ik dan heel wat meer moeten neertellen en waarschijnlijk heel wat minder resultaat gehad.
Ik denk dat de boodschap wel duidelijk is; ik ben echt enorm tevreden en hoop dat je nog heel wat mensen op deze manier kunt helpen."


Commentaar van de klant
na bouw van 1 paneelabsorber:

"Ik heb pas 1x keer kunnen luisteren maar mijn eerste indruk is dat dit een merkbare verandering is. Het geluidsbeeld is rustiger geworden, waardoor er weer meer details uit naar voren komen of: meer muziek.
Je merkt duidelijk dat deze ingrepen tot onmiskenbare
verbeteringen leiden en niet tot smaakverandering, iets dat met verandering van apparatuur wel gebeurd.
En dit is nog maar een klein oppervlak in vergelijking wat er nog allemaal gedaan moet worden dus we hebben nog een eind te gaan......"


Commentaar van de klant
na bouw van de paneelabsorber
achter de luidsprekers:

"Nadat ik een aantal maanden de tijd genomen had om te wennen aan de paneelabsorber achter de luisterplaats kan ik je mededelen dat dit paneel vooral het 3D effect ten goede kwam en een stuk rust bracht in het hele geluidsbeeld. Toch merkte ik al wel dat met name het hoog af en toe dichtsloeg, dus tijd om voor de winter weer aan de slag te gaan met het grote paneel tussen de luidsprekers. In de tussentijd heb ik de hele kamer geschilderd en een rekje voor de cd's gemaakt zodat ik steeds weer een stap verder kom.

Ik heb pas één keer geluisterd, maar dat wil je niet onthouden. De eerste cd liet meteen een merkbaar effect horen maar ik moest wel even wennen dacht ik. Het was een nieuwe cd die ik nog niet kende dus de tweede werd wel een cd die ik heel goed kende. Ik had meteen weer het wauw gevoel wat ik zolang bleef houden nadat de tubes in de kamer kwamen. Gelijk maar het volume wat opgedraaid en toen heb ik me nog meer verbaasd. Zoveel rust dat er weer een nieuwe laag bloot gelegd werd, allerlei nieuwe instrumenten werden onthuld zoals ik die nog nooit eerder gehoord had! En zo beheerst allemaal, voorheen voelde ik toch wel wat trillingen als ik harder draaide maar die zijn nu bijna helemaal weg. En nu merk je ook dat de tubes samenwerken met de beide panelen want het is niet uitsluitend in het midden en hoog maar ook het laag is nog verder getemd. Als ik mensen uitnodig vraag ik ze niet meer om een avondje muziek te luisteren maar om een avondje muziek te beleven!

Ik zal als ik wat meer luistersessies heb gehad, je verder informeren maar wat is dit dankbaar zeg, twee zondagen klussen en dan dit resultaat. En dat terwijl de behoefte om nieuwe panelen afneemt want ik ben al zo tevreden en dan heb ik nog het plafond om aan te pakken. Maar eerst maar een flinke tijd luisteren.
Je hoort nog van me.

Wordt vervolgd.....




naar boven



Op Maat

D
e voordelen van het voorbeeldplan voor de kleine luisterruimte zijn misschien niet meteen duidelijk.

Allereerst is de
verhuisbaarheid van alle hulpmiddelen. Het is zeer aannemelijk om ervan uit te gaan dat een grotere luisterruimte dan deze voor een echte muziekliefhebber een kwestie van tijd is. Het is prettig om de hulpmiddelen uit de kleine ruimte mee te kunnen nemen naar de grotere ruimte waar ze ongetwijfeld ook weer van nut zullen zijn.
De plafondmodules (foto's zullen nog volgen) worden als afneembare panelen uitgevoerd, in plaats van vaste montage middels een lijstwerk. Tubes van 42 en 52cm kunnen in elke luisteromgeving een positieve bijdrage leveren, tenzij de laagabsorptie in die ruimte natuurlijk al helemaal onder controle zou zijn.

In de tweede plaats is bij de toegepaste materialen ivm paneelabsorptie ook gekozen voor
budgettair aantrekkelijke opties. Het is niet lonend om heel veel geld te steken in een fraai integraal ruimte-ontwerp met design hout- of textielpanelen, als het om een tussenoplossing gaat. Dat is in het geval van deze klant een reële mogelijkheid, vandaar de keuze voor goedkope paneelabsorptie. Voor de tubes is ook welbewust gekozen, echter vanuit andere overwegingen zoals het gemak en de flexibiliteit.

In de derde plaats is het mogelijk om stap-voor-stap paneelabsorptie toe te voegen en mogelijk om nog voordat alle voorgestelde modules zijn aangebracht te besluiten dat het zo wel genoeg is. Nagalmbeheersing is in zekere zin ook een maatregel die op grond van eigen voorkeur kan worden gedoseerd.

Hoewel het mogelijk was om in dit ruimteplan ook strategische diffusie op te nemen is hier vooralsnog van afgezien, totdat het met de nagalmtijd helemaal naar wens is. In principe zou het beter zijn als diffusie deel zou uitmaken van elk totaalplan, maar in deze kleine ruimte waarin de vier hoeken door tubes "diffuus" worden gemaakt en het grootste deel van het wandoppervlak voor en achter de luisteraar in gebruik is als paneelabsorber is dat wellicht niet nodig.

Bij de plaatsing van de modules aan het plafond zal rekening worden gehouden met de mogelijkheid om diffusers op het eerste reflectiepunt aan te brengen.

In de linker kolom enkele commentaren van de klant naar aanleiding van de aanpassingen van zijn ruimte.

Aangezien de ruimte momenteel nog niet gereed is zullen nieuwe foto's worden geplaatst wanneer voorhanden (laatste update was op 11-11-2005.


naar boven