En introduktion til god akustik

• Passende efterklangstid afhænger af rummets størrelse. W. Furrers anbefalinger kan bruges ved rum, der er mellem 200 og 20.000 kubikmeter. Med mindre der er tale om en koncertsal til klassisk musik, skal efterklangstiden så vidt muligt være den samme i hele frekvensområdet.
• Ensartet lydfordeling er vigtig i store rum og sale, hvor lyden skal kunne høres ens overalt. Det er vigtigt at tage højde for lydfordelingen i arkitekturen. En variation på max ± 5 dB overalt i rummet er et passende krav.
• Passende lydstyrke er i almindelig tale 60-65 dB og på en befærdet gade 70-85 dB. I store forsamlinger kan et højttaleranlæg i et dæmpet rum sikre den passende lydstyrke.
• Passende, lav baggrundsstøj er et af de væsentligste akustiske kriterier – især i koncertsale og teatre. I et rum kan baggrundsstøjen komme fra tekniske installationer eller ventilation
• Intet ekko eller flutterekko må optræde, hvis akustikken skal være god. Det er let at fjerne med en smule lydabsorberende materiale på væggen.
  
  
  At lydfeltet i et rum er diffust, kan man betragte som yderligere en grundregel. Det sikrer man ved at fordele lydabsorbenterne på flere ikke-parallele flader, undgå kugle-, terning- eller cylinderformer i rummet, bruge så mange lydspredende elementer som muligt samt ved at sørge for, at specielt kontrolrum, lytterum og biografer opbygges symmetrisk omkring et lodret plan midt gennem rummet.

God akustik handler ikke kun om at styre efterklangstiden. Dette afsnit redegør for de fem parametre, som skal opfyldes for at skabe akustisk komfort.

Hvad er god akustik? Kan man overhovedet tale om god akustik sådan generelt? Det kan man, og da akustik om noget er baseret på erfaringen, har der gennem tiden udkrystalliseret sig en best practice, som – hvis den følges – resulterer i, hvad de fleste vil synes er gode akustiske forhold. Hermed mener vi en  situation, hvor det pågældende rum (og vi taler stadig udelukkende om rumakustik) vil opfattes som behageligt, velafbalanceret, indrettet på dets anvendelse og med en tydelig og klar lydgengivelse og -oplevelse. God akustik er knyttet sammen med menneskers velbefindende. Det er et spørgsmål, om man føler sig godt tilpas i de akustiske omgivelser, hvad enten det er hjemme, på restaurant, til koncert, i teatret, eller hvor det nu kan være. Man taler i disse år meget om akustisk komfort som den subjektive oplevelse af god akustik, der i sig selv er en mere objektiv sag. Vi vil her prøve at se lidt mere på, hvilke objektive elementer der indgår. Den klassiske lære om akustik opstiller fem punkter, der, når de opfyldes, vil resultere i god akustik:

• passende efterklangstid
• ensartet lydfordeling
• passende lydstyrke
• passende lav baggrundsstøj
• intet ekko eller flutterekko

Læg mærke til ordet passende. Det betyder, at de enkelte faktorer skal afpasses efter forholdene. Vi tager dem én ad gangen.

Passende efterklangstid er et resultat af følgende: Efterklangstiden skal rette sig efter det rum og den anvendelse, som rummet har, og efterklangstiden skal i almindelighed have et fladt forløb, det vil sige, den skal være nogenlunde den samme i hele frekvensområdet. Undtagelsen er koncertsale for klassisk musik, hvor efterklangstiden godt må vokse lidt mod lavere frekvenser. Der findes en række anbefalinger, der kæder rummets størrelse, dets anvendelse og den deraf følgende efterklangstid sammen. Vi har her valgt W. Furrers anbefalinger. Se figur 16.

Her har vi rummets størrelse (volumen i kubikmeter) på den vandrette akse og som parametre de typiske anvendelser. Som det fremgår, kan diagrammet bruges ved rumstørrelser fra cirka 200 kubikmeter og op til 20.000 kubikmeter. For eksempel bør et rum på 1.000 kubikmeter, der både skal anvendes til musik og tale (altså et multirum), have en efterklangstid på omkring 1,2 sekunder. Rum større end cirka 20.000 kubikmeter, for eksempel visse stadions, er ikke velegnede til de anførte anvendelser.

Figur 16: Optimal efterklangstid

Foruden efterklangstiden på 1,2 sekunder er der som nævnt også kravet om, at denne efterklangstid så vidt muligt skal holde sig konstant i hele frekvensområdet. Udover de anbefalinger, der fremgår af skemaet, findes der en række erfaringsværdier, som kan bruges på specifikke anvendelser, som lydstudier, biografer og andet. De erfaringsværdier kan man hente i faglitteraturen eller på internettet.

Kravet om en ensartet lydfordeling er i virkeligheden meget banalt. Det går ud på, at man i større rum som teatre eller auditorier skal kunne høre godt overalt, eller sagt med andre ord, at lydtrykniveauet i dB kun må variere lidt hen over tilskuerpladserne. Det er oplagt et vigtigt krav i et teater, at alle skal kunne høre, også på de bageste pladser. Kravet om en ensartet lyddækning kan formuleres ganske enkelt, ved at lydniveauet på tilskuerpladserne kun må variere få dB, for eksempel ± 5 dB. Dette kan man nemt konstatere med en lydtrykmåler på udvalgte tilskuerpladser, og man kan også let bygge det ind som et funktionskrav til salen, inden man går i gang med at designe akustikken.

At opnå en ensartet lydfordeling har ikke alene noget at gøre med, hvor meget lydabsorption man tilfører rummet, men især om fordelingen af det lydabsorberende materiale samt om rummets udformning, om brug af reflektorer med mere. Her kommer rummets arkitektur ind i billedet. Hvis man for eksempel har opnået den rigtige efterklangstid med et akustikloft (for at opfylde det første krav, se ovenfor), så kan samme akustikloft medføre, at lyden dæmpes for meget hen over loftet, før den når de bageste rækker, så det er måske en uheldig løsning. Det lydabsorberende materiale skal derfor ikke nødvendigvis koncentreres i loftet, men fordeles på flere flader. Vi er allerede i fuld gang med akustisk design, altså at få de forskellige akustiske krav til at harmonere med de øvrige krav til rummet.

Hvis der også er et højttalersystem inde i billedet, et såkaldt PA-system (Public Address), så er det i virkeligheden højttalersystemets vigtigste formål at skabe en ensartet lyddækning. Troldtekt højttalere, som er indbygget og skjult i Troldtekt akustikpladerne, er et eksempel på et sådant PA-system.

Som nævnt vil et krav om en variation i lydfordelingen på max ± 5 dB overalt i salen sikre en god  lydfordeling. Denne diskussion er kun aktuel i større rum som teatre, auditorier og så videre.

Billede: På Hillerød Rådhus er Troldtekt akustik monteret på både loft og væg.

Der skal være et tilpas højt lydniveau i forhold til baggrundsstøjniveauet. Med den udbredte brug af elektrisk forstærkning af musik og tale er dette sjældent det store problem. Her er det derimod nogle gange et spørgsmål om at begrænse lydudfoldelserne, for eksempel af hensyn til naboerne.

I almindelig kommunikation ligger lydniveauet af vores tale på 60-65 dB(A) i en meters afstand. På en
befærdet gade kan lydniveauet på fortovet sagtens ligge på 70-85 dB(A) og så skal vi hæve stemmen eller råbe for at blive hørt.

For folk med nedsat hørelse vil almindelig talestyrke ofte ikke være nok til, at de kan høre, hvad der bliver sagt. Altså må man enten hæve stemmen, eller den pågældende må benytte et høreapparat, som netop har til formål at forstærke lydniveauet tilstrækkeligt til at kompensere for høretabet.

I store forsamlinger, hvor en taler henvender sig til et publikum, vil et passende dimensioneret højttaleranlæg i et tilstrækkelig dæmpet rum fint kunne løse problemet med passende lydstyrke og god taleforståelighed.

De ovenfor fremsatte bemærkninger om passende lydstyrke er tæt forbundet med kravet om lav baggrundsstøj. Forskellen mellem det disponible lydniveau (den passende lydstyrke) og den uundgåelige baggrundsstøj kaldes dynamikområdet, og det skal være så stort som muligt.

Når man taler om baggrundsstøj, er der ofte fokus på udefrakommende støjkilder – for eksempel trafikstøj – men baggrundsstøj kommer også fra tekniske installationer som for eksempel projektionsapparater, computere og ventilationsanlæg.

Billede: Ved ombygningen af Brædstrup Skole er der taget højde for de akustiske forhold.

Læs mere om casen Brædstrup Skole

Man skal være meget opmærksom på baggrundsstøjen, fordi den helt kan ødelægge oplevelsen af rummets gode akustik. Der bør derfor stilles krav til baggrundsstøjen, og igen retter de aktuelle krav sig efter anvendelserne. Normalt tænker vi ikke meget over situationen, men i krævende situationer, det vil sige, når vi skal anstrenge os for at høre, hvad der bliver sagt, så træder problemet frem: det kan være i undervisningslokalet, hvor læreren gerne skal kunne høres, i teatret, hvor skuespillerens stemmestyrke er en givet, begrænsende faktor, på restauranten, hvor det er vanskeligt at høre, hvad personen over for os siger. Alle tre er eksempler på, hvorledes baggrundsstøjen kan genere den primære funktion og spolere oplevelsen.

I små lokaler er der sjældent de store problemer, men så snart vi kommer op i rumstørrelser som undervisningslokaler, storrumskontorer og lignende, skal man være opmærksom på baggrundsstøjen. I virkeligt krævende rum som teatre og koncertsale er kravet om et lavt baggrundsstøjniveau simpelthen et af de væsentligste akustiske kriterier. Og det kan være meget dyrt at overse dette.

Læg mærke til, at koncertsale og operahuse ofte har et betydeligt foyerområde, der helt omslutter salen. Det er ikke blot for, at publikum kan få sig en drink i pausen, men for at udgøre en bufferzone, der isolerer salen støjmæssigt mod omverdenen.

Baseret på erfaringen anbefales følgende værdier for det maksimalt acceptable baggrundsstøjniveau:

Også en ret oplagt sag: I et akustisk godt rum må der ikke optræde ekko eller flutterekko. Ekko kender vi allesammen. Når efterklangen i et (stort) rum skaber kraftige enkeltstående refleksioner, opfatter vi det som ekko. Det kan være tilfældet, hvis vi har en stor glat og hård væg i den modsatte ende af et i øvrigt dæmpet rum, samtidig med at vi befinder os i den modsatte ende af rummet. Hvis vi klapper i hænderne (én gang), kan vi udløse et sådant ekko. Der skal en vis tidsforsinkelse til, for at øret kan opfatte denne forsinkede lyd.

Tidsforsinkelsen skal være større end cirka 50 millisekunder svarende til, at lyden bevæger sig cirka 17 meter. Hvis der altså er mere end cirka 8,5 meter ned til den reflekterende væg, vil vi kunne høre et ekko. Flutter-ekko er en lidt anden sag. Det optræder typisk, hvor vi har to store glatte og hårde vægflader, der er parallelle og befinder sig over for hinanden, som det for eksempel kunne være tilfældet i en gymnastiksal. Hvis vi klapper i hænderne (én gang), kan vi udløse et ekko, der vandrer frem og tilbage mellem de to parallelle vægge. Det høres som et hurtigt impulstog, der reflekteres mellem væggene.

De fleste af os har oplevet det, måske uden at spekulere på, hvad det var. En smule lydabsorberende materiale på den ene væg fjerner effektivt flutter-ekkoet. Hvis rummet er udformet med ikke-parallelle vægge, kan flutter-ekkoet slet ikke opstå. 

Vi har nu beskrevet de fem klassiske krav til god akustik. Hertil kommer en ekstra faktor, som har vist sig at have stor indflydelse på oplevelsen af god akustik. Det er diffusiteten. Begrebet er lidt vanskeligt at forklare, da der ingen egentlig definition er, og da man ikke direkte kan måle den. Det handler her om, at lyden skal/bør spredes rundt i rummet på en tilfældig måde. Sabines formel er kun gyldig, når lydfeltet er diffust, så hvordan sikrer man sig dette, når der ikke er en fast definition? Vi har her valgt en betragtningsmåde, hvor vi opstiller tre tommelfingerregler, som – hvis de overholdes – sikrer tilstrækkelig diffusitet til, at Sabines formel kan bruges med rimelig nøjagtighed. Samtidig er de, sammen med de fem grundregler, der allerede er opstillet, en opskrift på god akustik. At lydfeltet i rummet skal være diffust, kunne man betragte som En sjette grundregel.

Et diffust lydfelt opnår man ved at:

• Fordele absorbenterne på flere ikke-parallelle flader
  Det betyder, at man ikke skal koncentrere de absorberende materialer på for eksempel loft og gulv, men hellere på loft og bagvæg.
• Bruge så mange lydspredende elementer som muligt
  “Savtakprofil” på vægge, diffusorer, møblering, uorden – jo mere desto bedre.
• Bruge ikke-regulære rumformer
  Altså ingen kugle-, terning- eller cylinderform. Kasseformen kan dog være svær at undgå.
• Sørge for, at specielt kontrolrum, lytterum og biografer opbygges symmetrisk omkring et lodret plan midt gennem rummet.

De to første punkter er oplagt de vigtigste, de to sidste lidt mere eksotiske.

Ved at følge disse anbefalingerne er det muligt at designe et rum med en oplevet god akustik, det vil sige med akustisk komfort.

>> Læs også næste afsnit om taleforståelighed og taleforståelighedsmål