En introduksjon til god akustikk

God akustikk handler ikke bare om å styre etterklangstiden. Dette avsnittet beskriver de fem parameterne som må oppfylles for å skape akustisk komfort.

Hva er god akustikk? Kan vi i det hele tatt snakke om god akustikk sånn generelt? Det kan vi, og siden akustikk om noe er basert på erfaring, har det gjennom tidene krystallisert seg en beste praksis som – hvis den følges – resulterer i det de fleste vil synes er gode akustiske forhold. Med dette mener vi en situasjon der det aktuelle rommet (og vi snakker fortsatt utelukkende om romakustikk) vil bli oppfattet som behagelig, velbalansert, innrettet etter bruken og med en tydelig og klar lydgjengivelse og -opplevelse. God akustikk er knyttet til menneskers velvære. Det er et spørsmål om hvor godt man føler seg i de akustiske omgivelsene, enten det er hjemme, på restaurant, på konsert, på teateret eller hvor det måtte være. I disse årene snakkes det mye om akustisk komfort som den subjektive opplevelsen av god akustikk, som i seg selv er en mer objektiv sak. Her vil vi prøve å se litt mer på hvilke objektive elementer som inngår. Den klassiske læren om akustikk oppstiller fem punkter som, når de oppfylles, vil resultere i god akustikk:

• passende etterklangstid
• jevn lydfordeling
• passende lydstyrke
• passe lav bakgrunnsstøy
• ingen ekko eller flutterekko

Legg merke til ordet passende. Det betyr at de enkelte faktorene må tilpasses etter forholdene. Vi tar dem én om gangen.

Passende etterklangstid er et resultat av følgende: Etterklangstiden skal være tilpasset rommet og bruken av rommet, og etterklangstiden skal generelt være flat, dvs. den skal være omtrent den samme i hele frekvensområdet. Unntaket er konsertsaler for klassisk musikk, der etterklangstiden gjerne kan økes litt mot lavere frekvenser. Det finnes en rekke anbefalinger som knytter sammen rommets størrelse, bruk og etterklangstid. Her har vi valgt W. Furrers anbefalinger. Se figur 16.

Her har vi rommets størrelse (volum i kubikkmeter) på den horisontale aksen og som parametere de vanlige bruksområdene. Som det fremgår, kan diagrammet brukes ved romstørrelser fra ca. 200 kubikkmeter og opp til 20 000 kubikkmeter. For eksempel bør et rom på 1000 kubikkmeter som skal brukes til både musikk og tale (altså et multirom) ha en etterklangstid på rundt 1,2 sekunder. Rom som er større enn ca. 20 000 kubikkmeter, for eksempel enkelte stadioner, er ikke egnet for de angitte bruksområdene.

Figur 16: Optimal etterklangstid

I tillegg til etterklangstiden på 1,2 sekunder er det som nevnt også krav om at denne etterklangstiden skal holde seg så konstant som mulig i hele frekvensområdet. I tillegg til anbefalingene i tabellen finnes det en rekke erfaringsverdier som kan brukes på spesifikke bruksområder som lydstudioer, kinoer og annet. Disse erfaringsverdiene finner du i faglitteraturen eller på Internett.

Kravet om en jevn lydfordeling er i virkeligheten veldig banalt. Det går ut på at man i større rom som teatre eller auditorier skal kunne høre godt overalt, eller med andre ord at lydtrykknivået i dB bare skal variere litt over tilskuerplassene. Det er naturligvis et viktig krav i et teater at alle skal kunne høre, også på de bakerste setene. Kravet om en jevn lyddekning kan formuleres ganske enkelt ved at lydnivået på tilskuerplassene bare kan variere noen få dB, for eksempel ± 5 dB. Dette kan man enkelt konstatere med en lydtrykkmåler på utvalgte tilskuerplasser, og man kan også enkelt bygge det inn som et funksjonskrav til salen før man går i gang med å designe akustikken.

Det å oppnå en jevn lydfordeling har ikke bare noe å gjøre med hvor mye lydabsorpsjon man tilfører rommet, men spesielt med fordelingen av det lydabsorberende materialet samt rommets utforming, bruk av reflektorer med mer. Her kommer rommets arkitektur inn i bildet. Hvis man for eksempel har oppnådd riktig etterklangstid med en akustikkhimling (for å oppfylle det første kravet, se ovenfor), kan samme akustikkhimling føre til at lyden dempes for mye over himlingen før den når de bakre radene, så det er kanskje en uheldig løsning. Det lydabsorberende materialet må derfor ikke nødvendigvis konsentreres i himlingen, men fordeles på flere flater. Vi er allerede i full gang med akustisk design, altså å få de ulike akustiske kravene til å harmonisere med de øvrige kravene til rommet.

Hvis det også er et høyttalersystem inne i bildet, et såkalt PA-system (Public Address), så er det faktisk høyttalersystemets viktigste formål å skape en jevn lyddekning. Troldtekt høyttalere, som er innebygd og skjult i Troldtekt akustikkplatene, er et eksempel på et slikt PA-system.

Som nevnt vil et krav om en variasjon i lydfordelingen på maks ± 5 dB overalt i salen sikre en god lydfordeling. Denne diskusjonen er kun aktuell i større rom som teatre, auditorier og så videre.

Bilde: På Hillerød rådhus  er det montert Troldtekt® akustikk på både himling og vegg.

Det må være et tilstrekkelig høyt lydnivå i forhold til bakgrunnsstøynivået. Med den utbredte bruken av elektrisk forsterkning av musikk og tale er dette sjelden det store problemet. Her er det derimot noen ganger et spørsmål om å begrense lydutfoldelsen, for eksempel av hensyn til naboene.

I vanlig kommunikasjon ligger lydnivået av vår tale på 60-65 dB(A) på én meters avstand. På en

travel gate kan lydnivået på fortauet godt ligge på 70-85 dB(A), og da må vi heve stemmen eller rope for å bli hørt.

For personer med nedsatt hørsel vil vanlig talestyrke ofte ikke være tilstrekkelig til at de kan høre hva som blir sagt. Altså må man enten heve stemmen, eller vedkommende må bruke et høreapparat som nettopp har til formål å forsterke lydnivået tilstrekkelig til å kompensere for hørselstapet.

I store forsamlinger der en taler henvender seg til et publikum, vil et tilstrekkelig dimensjonert høyttaleranlegg i et tilstrekkelig dempet rom fint kunne løse problemet med passende lydstyrke og god taleforståelse.

Merknadene ovenfor om riktig volum er nært knyttet til kravet om lav bakgrunnsstøy. Forskjellen mellom det tilgjengelige lydnivået (passende volum) og den uunngåelige bakgrunnsstøyen kalles dynamikkområdet, og det skal være så stort som mulig.

Når man snakker om bakgrunnsstøy, er det ofte fokus på støykilder utenfra – for eksempel trafikkstøy – men bakgrunnsstøy kommer også fra tekniske installasjoner som projeksjonsapparater, datamaskiner og ventilasjonsanlegg.

Bilde: Ved ombyggingen av Brædstrup Skole er det tatt hensyn til de akustiske forholdene.

Les mer om Brædstrup Skole

Man må være svært oppmerksom på bakgrunnsstøyen, fordi den kan ødelegge opplevelsen av rommets gode akustikk. Det bør derfor stilles krav til bakgrunnsstøyen, og igjen retter de aktuelle kravene seg etter bruksområdene. Vanligvis tenker vi ikke mye over situasjonen, men i krevende situasjoner, det vil si når vi må anstrenge oss for å høre hva som blir sagt, så dukker problemet opp: det kan være i undervisningsrommet, der læreren gjerne skal kunne høres, i teateret, der skuespillerens stemmestyrke er en gitt, begrensende faktor, på restauranten, der det er vanskelig å høre hva personen overfor oss sier. Alle tre er eksempler på hvordan bakgrunnsstøy kan forstyrre den primære funksjonen og forstyrre opplevelsen.

I små rom er det sjelden de store problemene, men så snart vi kommer opp i romstørrelser som undervisningsrom, kontorlandskap og lignende, må vi være oppmerksomme på bakgrunnsstøyen. I svært krevende rom som teatre og konsertsaler er kravet om lavt bakgrunnsstøynivå ganske enkelt et av de viktigste akustiske kriteriene. Og det kan være veldig dyrt å overse dette.

Legg merke til at konsertsaler og operahus ofte har et stort foajéområde som omslutter salen helt. Det er ikke bare for at publikum skal få seg en drink i pausen, men for å danne en buffersone som isolerer salen støymessig mot omverdenen.

Basert på erfaring anbefales følgende verdier for maksimalt akseptabelt bakgrunnsstøynivå:

Også en ganske opplagt sak: I et akustisk godt rom skal det ikke oppstå ekko eller flutterekko. Ekko kjenner vi alle til. Når etterklangen i et (stort) rom skaper kraftige enkeltstående refleksjoner, oppfatter vi det som ekko. Dette kan være tilfelle hvis vi har en stor glatt og hard vegg i motsatt ende av et ellers dempet rom, samtidig som vi befinner oss i motsatt ende av rommet. Hvis vi klapper i hendene (én gang), kan vi utløse et slikt ekko. Det tar litt tid før øret registrerer denne forsinkede lyden.

Tidsforsinkelsen skal være større enn ca. 50 millisekunder, noe som tilsvarer at lyden beveger seg ca. 17 meter. Hvis det altså er mer enn ca. 8,5 meter ned til den reflekterende veggen, vil vi kunne høre et ekko. Flutterekko er en litt annen sak. Det oppstår vanligvis der vi har to store glatte og harde veggflater som er parallelle og befinner seg overfor hverandre, slik det ofte er på et treningssenter. Hvis vi klapper i hendene (én gang), kan vi utløse et ekko som vandrer frem og tilbake mellom de to parallelle veggene. Det høres som et raskt impulstog som reflekteres mellom veggene.

De fleste av oss har opplevd det, kanskje uten å spekulere på hva det var. Litt lydabsorberende materiale på den ene veggen fjerner effektivt flutterekkoet. Hvis rommet er utformet med ikke-parallelle vegger, kan det ikke oppstå flutterekko i det hele tatt. 

Vi har nå beskrevet de fem klassiske kravene til god akustikk. I tillegg kommer en ekstra faktor som har vist seg å ha stor innvirkning på opplevelsen av god akustikk. Det er diffusiteten. Begrepet er litt vanskelig å forklare, siden det ikke finnes noen egentlig definisjon og fordi vi ikke kan måle den direkte. Det handler her om at lyden skal/bør spres rundt i rommet på en tilfeldig måte. Sabines formel er bare gyldig når lydfeltet er diffust, så hvordan sikrer man dette når det ikke finnes en fast definisjon? Her har vi valgt en tilnærming der vi setter opp tre tommelfingerregler som – hvis de overholdes – sikrer tilstrekkelig diffusitet til at Sabines formel kan brukes med rimelig nøyaktighet. Samtidig er de, sammen med de fem grunnreglene som allerede er satt opp, en oppskrift på god akustikk. At lydfeltet i rommet skal være diffust, kunne man betrakte som en sjette grunnregel.

Et diffust lydfelt oppnås ved å:

• Fordele absorbentene på flere ikke-parallelle flater
  
  Det betyr at man ikke skal konsentrere de absorberende materialene på for eksempel himling og gulv, men heller på himling og bakvegg.
• Bruke så mange lydspredende elementer som mulig
  
  «Sagtakket profil» på vegger, diffusorer, møblering, uorden – jo mer, desto bedre.
• Bruke uregelmessige romformer
  
  Altså ingen kule-, terning- eller sylinderform. Kasseformen kan imidlertid være vanskelig å unngå.
• Sørge for at spesielt kontrollrom, lytterom og kinoer bygges symmetrisk rundt et vertikalt plan midt i rommet.

De to første punktene er naturligvis de viktigste, de to siste litt mer eksotiske.

Ved å følge disse anbefalingene er det mulig å designe et rom med opplevd god akustikk, det vil si akustisk komfort.