Wat waar meten?

Geluidsdrukmetingen worden doorgaans uitgevoerd door een meetmicrofoon te plaatsen op de luisterplaats; die plaatsing is zo exact mogelijk.
Vervolgens wordt een laptop met een meetprogramma aangesloten op de geluidsinstallatie. De laptop is tevens verbonden met de meetmicrofoon.

Aan de hand van een breedbandig ruissignaal waarin alle frequenties even sterk aanwezig zijn (ook roze ruis genoemd) wordt een frequentiekarakteristiek gegenereerd zoals hieronder is weergegeven.

een interpretatie van de rode curve uit de afbeelding hierboven (klikbaar)

De vier metingen hierboven zijn overigens metingen van vier verschillende luisterplaatsen, steeds 20cm verschoven ten opzichte van de vorige. De luidsprekeropstelling is bij de metingen steeds dezelfde.

Merk op dat de maximale sterkteverschillen ten hoogste 10dB bedragen. In de praktijk is dat beslist een begerenswaardige situatie, aangezien sterkteverschillen van 20 tot 30dB geen uitzonderingen zijn. Uit de meetvoorbeelden uit de praktijk, waarvan hieronder een dwarsdoorsnede, zal dat vanzelf blijken.

Het voor deze meting belangrijkste deel van het frequentiespectrum betreft met name frequenties van 500Hz en lager.

Het patroon van staande golven, zoals het op de luisterplaats hoorbaar is in de gegeven opstelling, is met deze meting zichtbaar te maken en levert belangrijke aanwijzingen op voor het nemen van maatregelen die de invloed van deze ruimteresonanties kunnen minimaliseren.

De reden dat aan midden- en hoge frequenties in de meeste geluidsdrukmetingen geen groot gewicht wordt toegekend is omdat er doorgaans gemeten wordt in onbehandelde, sterk reflectieve ruimtes. Veel van het indirecte geluid dat dan de metingen vertroebeld is na toepassing van de voorgestelde akoestische aanpassingen onder controle. Wanneer dat het geval is kan de geluidsdrukmeting ook voor beoordeling van midden en hoog (tot ongeveer 8kHz) worden gebruikt.
Natuurlijk zullen zorgwekkende tendezen in midden en hoog evenmin worden genegeerd.

Nagalmmetingen worden in de meeste gevallen ook uitgevoerd met de meetmicrofoon op de luisterplaats en ook hier vormt roze ruis het meetsignaal. Gemeten wordt de tijd die geluid nodig heeft om een bepaalde hoeveelheid verzwakking te ondervinden.

T60 is de tijd waarin frequenties met 60dB verzwakt zijn tov het oorspronkelijk signaal dat werd uitgeschakeld. De meting levert de rechtse grafiek op.
Te zien is hoe het geluid frequentie-afhankelijk uitsterft in de ruimte; het laat in feite zien hoeveel akoestische energie de ruimte kan omzetten of absorberen. In principe is een geleidelijk aflopende curve wel goed, maar deze ruimte heeft toch wel een probleem in het laag en in het lage middengebied.

Op zichzelf is aan een 'kale' nagalmgrafiek niet meteen af te lezen of er hier sprake is van een probleem. Wanneer de grafiek van toepassing zou zijn op een kleine slaapkamer is het probleem gigantisch. De gemeten ruimte is echter nogal groot en de nagalmtijden zijn redelijk in verhouding met de inhoud.

Een nagalmmeting krijgt dus meer betekenis in combinatie met bijbehorende geluidsdrukmetingen. De geluidsdrukmetingen behorend bij deze ruimte vindt u ook rechts.

De relatieve sterkteverschillen in deze ruimte zijn, zeker voor zo'n grote ruimte, vrij klein (nergens groter dan 15dB). Toch is er sprake van wat je noemt een breedbandig laagprobleem, met drie sterke pieken gevolgd door drie diepe dalen onder 500Hz en een vierde rond 600Hz.

Bij een zo grote ruimte als deze zijn de metingen vooral nuttig bij het berekenen van een goede configuratie voor het bass-management; de afgestemde basstraps die op de piekfrequenties moeten inwerken om deze terug te dringen en de verschillen tussen piek en dal kleiner te maken.

Door een aantal verschillende metingen te verrichten wordt bovendien inzicht verkregen in de rol die de opstelling van de luidsprekers of de luisterplaats zelf speelt in de meetresultaten.

De rest van deze pagina is gewijd aan een aantal praktijkvoorbeelden met een korte uitleg over de ruimte en de conclusies die aan de meting kunnen worden verbonden.


naar boven

meting van de gemiddelde nagalmtijd;
het betreft hier een grote en hoge ruimte
met een inhoud van ongeveer 200 kuub
hieronder vindt u ook de geluidsdrukmetingen
van deze ruimte (klikbaar)

klik voor een vergroting

Rechtsboven
rood: normale luisterplaats
paars: luisterplaats 50cm naar voren
groen: luisterplaats 30cm naar voren (favoriete positie)
geel: luisterplaats dicht tegen de achtermuur

Inhoud ruimte: ± 115 kuub.

Strikt genomen zou je kunnen zeggen dat het lage middengebied - 100-500Hz - ongeveer 5dB zwakker wordt weergegeven dan het laag daaronder. Dat is voor een deel al de reden dat het laag subjectief als te krachtig wordt waargenomen. Alleen als je echt tegen de achtermuur gaat zitten vult dat laagmiddengat zich op, maar ook de twee pieken in het sublaag (35Hz en 70Hz zijn resp. de fundamentele resonantie en de 1e harmonische van de lengtemaat) winnen iets aan kracht. Ruimtelijk gezien zal een zitplaats tegen de achterwand het minst bevredigend zijn, omdat een groot deel van de zij- en achter-ambiance verloren gaat.

Rechtsonder

Het meten van de nagalmtijd is moeilijk, omdat consistente metingen moeilijk te reproduceren zijn (omgevingsgeluiden vertroebelen metingen die eigenlijk in een doodstille omgeving gemaakt zouden moeten worden).
Door een groter aantal metingen uit te voeren en hiervan later gemiddelden af te leiden ontstaat de aftekening van een patroon dat bij benadering aangeeft hoe het gesteld is met de breedbandige nagalmtijd in de ruimte. In het ideale geval zien we een breedbandige nagalmtijd die tussen 0,25 en 0,6 seconden ligt.
In principe is het gebied onder 1000Hz ondergedempt. Duidelijk is ook dat het gebied onder 100Hz het hoogst ligt, gevolgd door het lage middengebied (tot 1kHz dus). De uitschieter in het hogere middengebied (4kHz) zal zich met dichtgeschoven gordijnen meer naar het gemiddelde bewegen (jammer dat ik er niet aan heb gedacht dit met een meting te controleren!).

Links
rood: normale luisterplaats
paars: luisterplaats 60cm naar voren

Inhoud ruimte: ± 48 kuub.

Het meest frappante verschil tussen deze twee luisterplaatsen betreft de fundamentele resonantie rond 35Hz (die vlakt duidelijk af wanneer je verder van de achtermuur zit te luisteren) en het gebied tussen 100 en 150Hz (de piek op 130Hz is geheel afwezig op de originele luisterplaats.
Vanaf 150Hz is het frequentieverloop zeer regelmatig (binnen 5dB) en ook onder 65Hz is alles prima -- iets dat je niet lichtvaardig moet zien, want dat gebied onder 65Hz is juist heel vaak een hardnekkig en moeilijk te behandelen probleem! Blijft over het gebied tussen 60 en 150Hz -- de overgang van het laag naar het lage middengebied.


naar boven

de nagalmtijd van de ruimte waarin uitgebreid is gemeten; klik voor een vergroting

de inhoud van de ruimte bedraagt 51 kuub; het betreft een behoorlijk gedempte woonkamer
waarin stoffering en meubilair volop
aanwezig is.

Uitgebreide Meetsessie

Bij een uitgebreide meetsessie worden geluidsdrukmetingen tijdens het huisbezoek ingezet om een zo optimaal mogelijke luidsprekerplaatsing te vinden.
Het sterke punt van dit soort meetsessies bestaat eruit dat daadwerkelijk een voor het laag zo gunstig mogelijke opstelling kan worden gevonden.

Het zwakke punt van diezelfde meetsessie is dat de meeste aspecten ivm geluidsweergave NIET naar voren zullen komen. Zoiets als de ruimtelijkheid van de weergave komt op geen enkele manier naar voren, terwijl die bij daadwerkelijk luisteren wel degelijk grote verschillen kan vertonen. Ook het verschijnsel van klankkleuring door plaatsing dichtbij een zijwand komt niet in dit soort metingen naar buiten toe.
Dat wat gelijkmatig meet kan toch gekleurd klinken!
De metingen vervangen zodoende niet het echte luisteren en kunnen, zoals eerder gesteld, enkel dienen om in het laagste laag onder 300Hz het frequentieverloop zoveel mogelijk te egaliseren.

Hieronder het verloop van een uitgebreide meetsessie, waarbij in de loop van een 20-tal metingen een zeker patroon naar voren zal komen ivm de laagweergave. Op basis van de metingen kan uiteindelijk een opstelling naar voren komen die vervolgens gehoormatig verder verfijnd moet worden, o.a. door het indraaien van de luidsprekers.

De gebruikte meetmicrofoon is tot 8kHz correct. De meetwaarden voor hogere frequenties zijn niet correct omdat ze buiten het meetbereik van de toenmalige meetmicrofoon liggen.

In de eerste 5 metingen werd gekeken naar de gevolgen van het schuiven in de diepte met de luidsprekers; de microfoon blijft al die tijd op de originele luisterplaats staan.

Rood: originele setup zoals tijdens de luistersessie.
Paars: org.luisterplaats; luidsprekers 20cm naar achter tov rood.
Groen: org.luisterplaats; luidsprekers 40cm naar achter tov rood.
Geel: org.luisterplaats; luidsprekers 20cm naar voor tov rood.
Blauw: org.luisterplaats; luidsprekers 40cm naar voor tov rood.

Begonnen werd met de opstelling van geel links. Gekeken is naar de gevolgen van het zijwaarts verplaatsen van de luidsprekers. Het sublaag onder 80Hz zou in principe wat omhooggekrikt mogen worden, net als het middengebied boven 2kHz.

Rood: originele luisterplaats, luidsprekers 20cm naar voren tov uitgangspositie.
Paars: als rood, echter de luidsprekers elk 15cm dichter naar de zijwanden toe.
Groen: als rood, echter de luidsprekers elk 15cm verder van de zijwanden af.
Geel: als rood, echter de luidsprekers elk 30cm verder van de zijwanden af.

Groen en geel plaatsen de luidsprekers dus dichter bij elkaar; paars verder uit elkaar.
De conclusie is vrij simpel hier: ze moeten niet verder uit elkaar (paars). Geel is de meest regelmatige en meettechnisch beste meting. De zijwaartse verplaatsingen hebben geen invloed op het sublaag onder 80Hz. Wel is in het lage middengebied (het probleemgebied) een lichte verbetering zichtbaar en in het middengebied is vanaf 2kHz de karakteristiek ook een stuk regelmatiger geworden.
De luidsprekers moeten dus iets dichter bij elkaar en iets verder van de achterwand als de originele uitgangspositie, zo is de tussentijdse conclusie.

Op basis van de iets kleinere onderlinge afstand tussen de luidsprekers is opnieuw met de luidsprekers in de diepte geschoven, echter met kleinere stapjes om te zien waar het meettechnisch beste punt zal liggen. Ook hier is de luisterplaats nog altijd dezelfde gebleven; de microfoon is nog niet verplaatst!

Rood: originele luisterplaats, luidsprekers 20cm naar voren en elk 30cm naar binnen toe tov de uitgangspositie.
Paars: als rood, echter de luidsprekers 1 vloerplank dichter naar de achterwand toe.
Groen: als rood, echter de luidsprekers 2 vloerplanken dichter naar de achterwand toe.
Geel: als rood, echter de luidsprekers 4 vloerplanken dichter naar de achterwand toe.

De verschillen zijn nu wat kleiner, omdat ook de schuifafstanden kleiner zijn. Niettemin lijkt het erop dat het verder naar achteren toe verplaatsen van de luidsprekers het lage middengebied tussen 150 en 1000Hz niet ten goede komt: rood is in principe meettechnisch het beste.

Voor het startpunt van de vierde serie is uitgegaan van de opstelling van geel, hier links: de luidsprekers 30cm dichter bij elkaar en 4 vloerplanken verder naar achteren tov de startpositie. De microfoon staat bij de eerste meting van deze serie nog altijd op de originele luisterplaats. Inzicht in de invloed van de luisterplaats zelf op de geoptimaliseerde luidsprekeropstelling is nu het doel van onderstaande metingen.

Rood: originele luisterplaats, luidsprekers 20cm naar voren en elk 15cm naar binnen toe tov de uitgangspositie; vervolgens weer 4 vloerplanken naar achteren toe.
Paars: als rood, echter de luisterplaats 2 vloerplanken dichter naar achter.
Groen: als rood, echter de luisterplaats 4 vloerplanken dichter naar achter.
Geel: als rood, echter de luisterplaats 6 vloerplanken dichter naar achter.
Blauw: als rood, echter de luisterplaats 2 vloerplanken dichter naar voren.

De conclusie is hier dat het niet verstandig is om de verder naar achteren te gaan zitten. De rode curve is prima; de blauwe is iets beter (dus iets verder naar voren), vandaar dat we in de laatste serie nog eens kijken naar een zitplaats verder naar voren, bij gelijkblijvende luidsprekerpositie.

Na de laatste serie is de opstelling met een tweede luistersessie gehoormatig verder geoptimaliseerd.

Rood: zitplaats 60cm voor de gehoormatig geoptimaliseerde luisterplaats.
Paars: als rood, echter de luisterplaats 30cm naar voor.
Groen: gehoormatig geoptimaliseerde luisterplaats.
Geel: als groen, echter 20cm naar voor.

Resolutie van Metingen

Het is soms nuttig om metingen uit te voeren in een hogere resolutie als die welke hier tot nog toe getoond werd. Recht ziet u voorbeelden van dergelijke metingen.

De ruimte heeft een inhoud van ongeveer 85 kuub.



naar boven

Voorbeeld van een meting die gehoormatig een duidelijk verschil, maar meettechnisch een te verwaarlozen verschil oplevert.

Metingen op de originele luisterplaats.

Rood: keukendeur open
Paars: keukendeur dicht

Bij deze meting is het gordijn voor het raam op de achterwand gebruikt als voorbeeld van een meting die meettechnisch verwaarloosbare verschillen oplevert, hoewel gehoormatig de betekenis juist groot kan zijn.

Rood: gordijn open
Groen: gordijn dicht

We meten hier geluidsdruk, terwijl het soort van wijzigingen dat met een gordijn gerealiseerd wordt vooral plaatsgrijpen in het domein van de vroege reflecties. Ze beïnvloeden zodoende de ruimtelijke afbeelding veel meer dan de geluidsdruk.

De luisterplaats is ongeveer 90cm naar achteren verschoven tov de originele plek. Dit om inzicht te geven in het verschijnsel dat die andere luisterplaats weliswaar een andere curve zal laten zien, maar niet per definitie een betere. Bijna zonder uitzondering win je hier iets wat je elders weer inlevert.

rood: originele luisterplaats
geel: 90cm verder naar achteren

De piek rond 40Hz is weg, maar er is een zo mogelijk nog diepere dip op 100Hz gekomen. Ook het hele gebied 125-300Hz wordt duidelijk te zwak neergezet. Dit kleine experiment toont aan dat het met name in het laag zinvol is om zorgvuldig de positionering van de bank te bepalen. Verschillen van een decimeter kunnen soms voor goede verbeteringen zorgen; het vereist het nodige 'technisch luisteren' om dit uit te vogelen.