1. Waarom is de akoestiek in een
sportzaal "extreem"?
In de voorgaande webpagina's is de inhomogene
verdeling van absorptiematerialen aan de orde gesteld. Daarbij viel de nadruk
op gevallen waarbij een groot deel van de absorptie op het plafond is aangebracht.
Er is waarschijnlijk geen extremer voorbeeld van zo'n inhomogene
verdeling dan een sportzaal. Een kale sportzaal zonder geluidabsorberend
materiaal is onbruikbaar en het ligt dan voor de hand om alle materiaal
tegen het plafond aan te brengen. Immers, absorberende vloerbedekking zal men
niet snel toepassen en de wanden moeten "balvast" worden uitgevoerd,
hetgeen het eenvoudigst kan worden bereikt met harde materialen als beton,
baksteen, hout, e.d. En hoewel de industrie wel degelijk doende is om balvaste
absorptiematerialen uit te vinden, bestaat de grondvorm van een sportzaal uit een
harde vloer, harde wanden en een (sterk) absorberend plafond.
Nu is een grondvorm van harde oppervlakken plus een
absorberend plafond niet bijzonder. Ook in restaurants, schoollokalen, enz,
enz, herkent men dit ontwerp. Een sportzaal is echter ook altijd vrijwel
"leeg". Toegevoegd meubilair, eventuele gordijnen en veel mensen leveren
in een restaurant een welkome bijdrage. Enerzijds brengt meubilair aanvullende
absorptie mee, anderzijds verstrooit het geluid waardoor met name de nagalmtijd
daalt. In een sportzaal is deze optie uiteraard niet aanwezig.
2. Numerieke berekening van geluidniveau,
nagalmtijd en spraakverstaanbaarheid in een sporthal
2.1 Verticale doorsneden
Een sportzaal is het ideale geval om de invloed van inhomogene
verdeling van geluidabsorberend materiaal te demonstreren. We zullen dat doen
aan de hand van het geluidniveau, de nagalmtijd en de spraakverstaanbaarheid [[1]],
berekend met behulp van een ray-tracing-computermodel.
Het zal blijken dat, van de drie grootheden, de
nagalmtijd het grilligste gedrag vertoont. Dat is lastig, want juist de
nagalmtijd wordt gebruikt om de akoestische kwaliteit van een sportzaal via
normen vast te leggen. De huidige norm is zeer wel in staat om de goede en de
slechte akoestische situaties te onderscheiden; maar in het tussengebied van
"matige" en "redelijke" akoestiek is meer duidelijkheid
gewenst. Er wordt in den lande dan ook wel degelijk gediscussieerd over de
vraag of de huidige norm zou kunnen worden aangepast.

Figuur 1: De ruimte van 44 × 30 × 10 m3
met een verticaal vlak van mikrofoonpunten. De bron is rood getekend, met een
hoogte van 1.5 m boven de vloer. De mikrofoons liggen in het paarse vlak dat
zich bevindt op 2 m van de geluidbron.
In alle berekeningen wordt de sportzaal gerepresenteerd
door een rechthoekige ruimte van 44 ×
30 × 10 m3. Door de
sporthal is in de lengterichting een verticaal vlak met mikrofoons aangebracht
(paars in de figuur). Op een afstand van 2 m van dat vlak bevindt zich een geluidbron.
De hoogte van de mikrofoons is 1.5 m, dus vergelijkbaar met een staand,
sprekend persoon. Alle volgende resultaten geven een aanzicht van de paarse
verticale doorsnede. De berekeningen zijn uitgevoerd in Catt Acoustic waarbij
alle vlakken een diffusiecoëfficiënt hebben van 10%.
Er worden zeven situaties A t/m G gepresenteerd. Het
onderscheid tussen de A, B, .... G wordt gevormd door de hoeveelheid en
de verdeling van de absorberende en weinig-absorberende materialen in de
zaal. Het weinig-absorberende materiaal heeft een
absorptiecoëfficiënt van 6%. Dat is meer dan de
absorptiecoëfficiënt van beton of glas; er wordt rekening mee
gehouden dat de meeste wanden wel een paar absorberende delen hebben. Het kan
dus in de praktijk nog slechter.
Er zijn vier absorptiecoëfficiënten, aangeduid
met een kleur. In het volgende schema wordt de werkwijze uiteengezet.
|
Dit is de homogene basisconfiguratie. Alle zwarte
lijnen vertegenwoordig een absorptiecoëfficiënt van 6%
|
|
Dit is de eenvoudigste vorm van een sportzaal. Alle
vlakken zijn hard met 6% absorptie, maar het plafond is van goede akoestische
kwaliteit, nl. 72%. Die waarde kan nog wel wat hoger, maar is gekozen om een
gemiddelde waarde te bereiken van 27% [[2]]
|
|
Ook deze zaal heeft een gemiddelde
absorptiecoëfficiënt van 27%, maar nu hebben alle blauwe vlakken
diezelfde waarde. Dit is dus een homogene situatie.
|
|
In deze configuratie worden ook alle vier de wanden
voorzien van het rode absorptiemateriaal met 72%. Uiteraard is de gemiddelde
absorptiecoëfficiënt nu ook hoger: 51%. Dat is een zeer hoge waarde
die in de praktijk zelden of nooit voorkomt.
|
|
Om een onderlinge vergelijking tussen de situaties
mogelijk te maken, is de voorgaande situatie teruggerekend naar 27%
absorptie. Omdat de vloer weer 6% heeft, zijn de gele vlakken berekend als
36%.
|
2.3 De spreker en de spraakverstaanbaarheid
STI
Het geluidniveau van de bron is gesteld op 59 dB op 1 m
afstand. Dat is net wat luider dan een spreker op conversatiesterkte; het is
ongeveer te vergelijken met een leerkracht die een rustige klas toespreekt. Het
is echter zeker minder dan de modale spreker in een gymzaal of sporthal; die
spreken meestal wat harder, ook onder rustige omstandigheden.
Op een paar plaatsen in de website wordt de "Speech
Transmission Index" STI al gebruikt terwijl die pas in een later stadium
van de site zal worden geïntroduceerd. Dat is ook hier weer het geval. Hier
worden simpelweg de kwalificaties voor "slechte" tot
"uitstekende" spraak gegeven als functie van STI in procenten. Ze
zijn gekoppeld aan een kleurcode in de figuren.

Figuur 2: De kwaliteitsklassen voor de
spraakverstaanbaarheid die zijn gekoppeld aan de objectieve getallen voor
STI die uit metingen en/of berekeningen volgen.
3. Berekeningen van het geluidniveau,
de nagalmtijd en de spraakverstaanbaarheid
Situatie A geeft de rekenuitkomsten voor een homogene
situatie met zeer weinig absorptie. Het geluidniveau ten gevolge van de spreker
is overal in de zaal hoog. Er is in een dergelijke zaal sprake van onvervalste
geluidhinder, met name als er een paar groepen en dus meerdere geluidbronnen
tegelijk aanwezig zijn. Bovendien zijn die geluidbronnen (stuiterende ballen,
piepend schoeisel, schreeuwende coaches, etc.) vaak nog luider dan een
"normale" spreker.
|
Homogene situatie, alle oppervlakken hebben een absorptiecoëfficiënt
van 6%
Gemiddelde absorptiecoëfficiënt = 6%,
SPL-Sabine = 51.8 op 12.6 m van de bron
RT volgens Sabine = 8.5 s
|
De middelste figuur vertoont een nagalmtijd RT van
9 s. Dat is ruwweg vier- tot vijfmaal de waarde die volgens de norm wenselijk
is in sportzalen van deze grootte. Door de galm is een spreker alleen op korte
afstand te verstaan [[3]].
Een STI-waarde van 30% (onderste figuur) is op de grens van onverstaanbaar.
Een slechte spraakverstaanbaarheid op grote afstand hoeft
geen probleem te zijn. Stel dat we twee sprekers hebben op X = 8 m en op X = 36
m ieder omringd door een groep toehoorders. Dan willen de toehoorders alleen
hun eigen coach verstaan, maar het grote probleem is in dit geval dat het
geluid van de spreker op 8 m zo luid doorklinkt op 36 m (bovenste figuur). De
grootheid "STI-in-ruis is dan maatgevender. In de voorgaande pagina over
de verdiepinghoogte is STI-in-ruis wel behandeld, maar in de huidige webpagina
laten we STI-in-ruis achterwege. Door de veelheid aan verschillende ruisbronnen
is de grootheid hier niet te generaliseren.
SPL en RT (resp. bovenste en middelste
figuur) kunnen ook worden berekend via de Sabine-Franklin-Jaeger-theorie,
aangevuld met de afstandsterm volgens Barron. Als we die berekening toepassen
vinden we een geluidniveau van 51.7 dB op 12.6 m van de bron. De waarde is volgens
het ray-tracing-model ca. 1 dB luider. Dat is in overeenstemming met de
correctie die eigenlijk nog moet worden gemaakt omdat de ruimte geen kubus is.
Een overeenkomstige afwijking zien we voor de nagalmtijd: De berekening volgens
het rekenmodel (9.0 s) is iets hoger dan die volgens Sabine (8.5 s) [[4]].
|
Homogene situatie, alle oppervlakken 27%
Gemiddelde absorptiecoëfficiënt = 27%,
SPL-Sabine = 44.2 op 12.6 m van de bron
RT volgens Sabine = 1.9 s
|
In situatie B is een berekening uitgevoerd als in
situatie A, maar alle vlakken hebben nu 27% absorptie in plaats van 6%.
Sabine's theorie voorspelt een verlaging van het geluidniveau met 7 dB. Dat
blijkt op grotere afstand uitstekend te kloppen. Dicht bij de bron zien we geen
verlaging, hetgeen uiteraard wordt veroorzaakt door de invloed van het directe
geluid van de spreker [[5]].
De nagalmtijd is in de orde van 2.0 tot 2.3 s. Dat is
hoger dan RT = 1.9 s wat door Sabine wordt voorspeld. Ook hier zien we
weer de invloed van de afwijking t.o.v de kubus. Door toevoeging van absorptie
stijgt de spraakverstaanbaarheid ten opzichte van situatie A aanzienlijk.
|
Plafond 72%, rest van de oppervlakken 6%
Totale geometrische oppervlak van het
absorptiemateriaal = 1320 m2
Gemiddelde absorptiecoëfficiënt = 27%,
SPL-Sabine = 44.2 op 12.6 m van de bron
RT volgens Sabine = 1.9 s
|
Situatie C heeft dezelfde hoeveelheid absorptie als
situatie B, maar het leeuwendeel zit nu tegen het plafond. We zien dan de
volgende effecten:
-
De nagalmtijd is in situatie C meer dan verdubbeld t.o.v. situatie B.
-
Echter, het geluidniveau blijft in de linkerhelft van de
zaal vrijwel onveranderd en stijgt in de rechterhelft slecht met 1 dB
-
De spraakverstaanbaarheid STI neemt een tussenpositie in:
vlak bij de bron is er geen verschil tussen situaties B en C; in de
rechterhelft van de zaal vermindert de STI-waarde met ca. 5%. Aangezien een
STI-klasse 15% beslaat (zie boven) is dat slechts 1/3-de deel van een klasse en
dus tamelijk gering.
Hier maken we kennis met de problemen die een ontwerper
van een gymzaal of een sporthal moet zien op te lossen. De norm van een zaal
wordt gegeven als een maximale nagalmtijd. In dat opzicht is zaal C veel
"slechter" dan zaal B, maar als het geluidniveau en de spraakverstaanbaarheid
maatgevend worden gesteld heeft situatie C wel degelijk een goed akoestisch
klimaat.
|
Plafond en alle wanden 72%, rest van de
oppervlakken (alleen vloer dus) 6%
Totaal geometrisch oppervlak van het
absorptiemateriaal = 2884 m2
Gemiddelde absorptiecoëfficiënt = 51%,
SPL- Sabine = 39.7 op 12.6 m van de bron
RT volgens Sabine = 1.0 s
RT volgens Eyring = 0.7 s
|
De lange nagalmtijd wordt in situatie C veroorzaakt
doordat de horizontale geluidstralen weerkaatsen tussen de harde wanden en dus
weinig energie verliezen. Het ligt dus voor de hand om na te gaan wat er
gebeurt als de wanden worden bekleed met absorptiemateriaal. De resultaten
worden getoond als situatie D; alleen de vloer is niet-absorberend.
Het resultaat is er naar. Het geluidniveau daalt tot
waarden tussen 35 en 40 dB voor de rechterhelft van de ruimte. De
spraakverstaanbaarheid is overal in de zaal "goed" of zelfs "uitstekend"
[[6]].
De meest spectaculaire verbetering zit echter in de
nagalmtijd. Een waarde van 0.7 s ligt zelfs onder de waarde die wordt voorspeld
door Sabine's theorie. Dat komt omdat de gemiddelde coëfficiënt van
51% zo hoog is dat Eyring's formule moet worden gebruikt i.p.v. de formule van
Sabine [[7]].
|
Plafond en alle wanden 36%, rest van de
oppervlakken (alleen vloer dus) 6%
Gemiddelde absorptiecoëfficiënt =
27% (per definitie)
SPL- Sabine = 44.2 op 12.6 m van de bron
RT volgens Sabine = 1.9 s
|
Uiteraard is een vergelijking tussen situaties B en C
enerzijds en situatie D anderzijds niet helemaal eerlijk. De hoeveelheid
absorberend oppervlak is meer dan verdubbeld. Daarom wordt nu situatie E
getoond.
Situatie E heeft precies dezelfde verdeling van materiaal
als situatie D, maar er is een totaal ander materiaal gebruikt waarvan de absorptiecoëfficiënt
is verlaagd naar 36%. Daardoor is de gemiddelde
absorptiecoëfficiënt precies weer gelijk aan 27%, zoals dat ook in
situaties B en C (met alleen plafondabsorptie) het geval was.
Wat het geluidniveau betreft is situatie E in de
linkerhelft van de zaal niet te onderscheiden van situatie C. Rechts in de zaal
zien we zegge en schrijve 1 dB verbetering. De verschillen in
spraakverstaanbaarheid zijn wat groter: ongeveer een halve klasse.
Echter, het verschil in nagalmtijd tussen de situaties C
(4 à 5 s) en E (1.9 s) is spectaculair. Uiteraard heeft de voorgaande
situatie D de laagste waarden voor de nagalmtijd (0.9 s), maar ook situatie E krijgt
een voldoende als aan de norm (2.0 s voor een zaal van dit volume) wordt
getoetst. Als dus de verlaging van de nagalmtijd het ultieme doel is, scoort
situatie E uitstekend. Of dat ook betekent dat de "akoestische
kwaliteit" in situatie E beter is dan in situatie C zal nader onderzoek
naar de akoestische kwaliteit in sportzalen moeten leren.
4. Gedeeltelijke beklede wanden
4.1 Problemen bij de berekening van de
nagalmtijd
De basisvorm C, met alleen een absorberend plafond, lijdt
onder een te hoge nagalmtijd indien we die willen toetsen aan de norm voor
sportzalen. Desondanks is de hypothese dat de zaal in de praktijk wel voldoet
omdat het geluidniveau er laag is en de spraakverstaanbaarheid alleszins
acceptabel. In situatie E is absorberend materiaal op de wanden aangebracht
waardoor de nagalmtijd sterk daalt. De voorspelling uit het computermodel is de
helft van de waarde vereist door de norm.
Het ligt dus voor de hand om een onderzoek te doen naar
gedeeltelijk beklede wanden. Zalen met absorptie langs de bovenrand plus een
harde, balvaste onderstrook kunnen veelvuldig in den lande worden gevonden.
Maar er is een groot probleem bij zalen met een
absorberende bovenrand: wij durven de uitkomsten van het
ray-tracing-programma niet te vertrouwen om een voorspelling te doen voor een
nog te bouwen zaal. We vertrouwen wel degelijk de manier waarop een
ray-tracing-programma een nagalmcurve berekent, te meer daar de uitkomsten
worden bevestigd door schaalmodelmetingen [[8]]. Maar uit zo'n curve moet
een nagalmtijd worden afgeleid en daar wringt het. We zullen de problemen in de
komende paragraaf 4.2 nader tonen.
Anderzijds, als de nagalmcurve goed wordt berekend (en
dat is onze hypothese), deugt de berekening van het geluidniveau en de
spraakverstaanbaarheid STI wel. Die resultaten zullen in paragraaf 4.3 worden
besproken alsof er verder niets aan de hand is met de nagalmtijd.
4.2 De nagalmtijd bij een absorberende
bovenrand is onberekenbaar
Situatie F is een situatie waarbij een absorberende
bovenrand wordt gebruikt. Het ziet er logisch uit dat de nagalmtijd daalt met
toenemende hoogte, daar zit immers de meeste absorptie. Ook is het wel
gebruikelijk dat de nagalmtijd wat daalt in de buurt van de bron op x =
8 m. Maar Het "eiland" van 5.6 s aan de rechterzijde van de zaal is
niet te verklaren.
|
10 % DIFFUSIE
Plafond en 7m bovenrand 72%, rest van de
oppervlakken 6%
Totale geometrische oppervlak van het
absorptiemateriaal = 2356 m2
Gemiddelde absorptiecoëfficiënt = 44%,
RT volgens Sabine = 1.2 s
|
Het ray-tracing-programma levert ook de eigenlijke
nagalmcurven. Daarvan zijn er twee getekend in figuur 3. De curven zijn op hun tegenstellingen
uitgezocht. De rode waarden zijn de nagalmtijden die zijn berekend tussen -5 en
-20 dB t.o.v. het beginpunt.
Figuur 3: Nagalmcurven zoals berekend in Catt
Acoustic; horizontale as in milliseconden. De linker kolom is voor het punt met
coördinaten (43, 5), rechts heeft coördinaten (37, 8). De punten zijn
vooral gekozen om het verschil te illustreren. De rode getallen zijn de
nagalmtijden die worden gebruikt in de uiteindelijke plots.
We veronderstellen dat de eigenlijke curven correct zijn
berekend door het ray-tracing-programma. In beide gevallen is de afval van de
curve over de eerste 10 dB gelijk en bovendien vrij steil. Die eerste 10 dB
zijn juist voor ons gehoor essentieel. De waarde van de helling kan worden
geschat op ca. 1.5 s. De linker curve knikt vervolgens naar een veel minder
steil gedeelte met een helling van ca. 6,5 s; de rechter curve gaat wat later
over in een minder steil gedeelte. Vanaf 2500 ms lijken de curven weer sterk op
elkaar.
Het ray-tracing-programma doet nu niets anders dan de
norm toepassen voor de berekening van de nagalmtijd. Doordat de knik rechts wat
later komt dan links komt er echter een geheel andere waarde uit. Dit is dus
een typisch geval waarbij een blinde toepassing van de statistiek tot problemen
kan leiden.
In een ray-tracing-programma kan, per vlak, een
coëfficiënt worden gekozen voor de verstrooiing van het vlak. Dat is
meestal een sprong in het duister, van zeer weinig materialen zijn de gegevens
bekend. In alle voorgaande berekeningen is een waarde van 10% gekozen.
Gebruikers van ray-tracing-programma's wordt wel
aangeraden om in bij springerige curven, als in figuur 3, een hogere
diffusiecoëfficiënt toe te passen. Er wordt als het ware veel sterker
gemiddeld over de energie die in een mikrofoonpunt binnenkomt en de curven
trekken recht.
|
50 % DIFFUSIE
Plafond en 7m bovenrand 72%, rest van de
oppervlakken 6%
Totale geometrische oppervlak van het
absorptiemateriaal = 2356 m2
Gemiddelde absorptiecoëfficiënt = 44%,
RT volgens Sabine = 1.2 s
|
Figuur 4: Nagalmcurven zoals berekend in Catt
Acoustic; horizontale as in milliseconden. De diffusie-coëfficiënt is
gelijk aan 50%. Zie verder het onderschrift van figuur 3.
Het ophogen van de diffusiecoëfficiënt van 10%
naar 30% veranderde vrijwel niets aan het beeld. Een verdere ophoging naar 50%
levert wel een totaal andere nagalmcurve zoals in figuur 4 te zien is.
Maar is zo'n werkwijze nu correct? Een
diffusiecoëfficiënt van 50% is echt te hoog; dat vertegenwoordigt een
sterk strooiend oppervlak. Schaalmodelmetingen met vlakke wanden vertonen veel
meer een curve volgens figuur 3 dan volgens figuur 4. En onze hypothese is dan
ook dat de curven uit figuur 3 veel realistischer zijn, maar dat het ondoenlijk
is om daar een waarde voor de nagalmtijd uit af te leiden die model kan staan
voor de akoestische kwaliteit van een sportzaal.
Als de nagalmcurve een correcte voorspelling geeft van de
werkelijke curve in een zaal zijn de waarden voor het geluidniveau SPL
en de spraakverstaanbaarheid STI wel betrouwbaar. Daarmee zijn ze wellicht ook
een betere maat voor de akoestische kwaliteit.
4.3 Toch maar een vergelijking van drie
vormen van gedeeltelijke wandbekleding
Ondanks de problemen met de interpretatie van de
nagalmtijden berekend door het ray-tracing-programma, zullen hier toch drie
gevallen worden gepresenteerd. In alle gevallen wordt gerekend met 10%
diffusie. Een keuze voor 50% maakt de resultaten eenvoudiger te interpreteren,
edoch niet nauwkeuriger.
|
Plafond en 7m bovenrand 72%, rest van de
oppervlakken 6%
Totale geometrische oppervlak van het
absorptiemateriaal = 2356 m2
Gemiddelde absorptiecoëfficiënt = 44%,
SPL- Sabine = 41.0 op 12.6 m van de bron
RT volgens Sabine = 1.2 s
|
Situatie F komt men nogal eens tegen in de praktijk,
meestal tot volle tevredenheid. De bovenrand van alle wanden is ook bekleed met
absorptiemateriaal. Aan de 1320 m2 absorptiemateriaal [[9]] uit
situatie C is dus nog eens 1036 m2 toegevoegd. De onderrand blijft
hard, vooral omdat dan materialen kunnen worden toegepast die een aanstormende
hockeybal kunnen weerstaan.
De invloed is merkbaar. Volgens de Sabine-berekening zou
het geluidniveau met 3.2 dB moeten dalen t.o.v. situatie C. Gemiddeld over de
zaal dat inderdaad het geval, maar de winst zit vooral boven in de zaal; op de
vloer daalt het geluidniveau met ca. 2 dB. De spraakverstaanbaarheid stijgt in
het rechterdeel van matig naar redelijk. Zoals in de voorgaande paragraaf is
uiteengezet kunnen we aan de berekening van de nagalmtijd geen conclusies verbinden.
|
Plafond en 3m onderrand 72%, rest van de
oppervlakken 6%
Totale geometrische oppervlak van het
absorptiemateriaal = 1848 m2
Gemiddelde absorptiecoëfficiënt = 34%,
SPL- Sabine = 42.7 op 12.6 m van de bron
RT volgens Sabine = 1.5 s
|
In situatie G is juist de onderstrook absorberend
uitgevoerd. De strook is 3 m hoog en voegt t.o.v. situatie C (met alleen het
absorberende plafond) 528 m2 absorptiemateriaal toe. Dat is dus
minder dan de toevoeging uit situatie D (dat was 1320 m2), maar er
moeten nu veel hogere eisen aan het materiaal worden gesteld qua balvastheid en
veiligheid voor de sporters.
We zien de volgende eigenschappen:
-
In de linkerhelft van de zaal zijn de geluidniveaus in
situaties F en G vrijwel gelijk. In de rechter-onderhoek doet situatie G het 3
tot 4 dB beter dan situatie F.
-
De spraakverstaanbaarheid maakt in de linkerhelft ook
weinig verschil. In de rechterhelft zien we een verlaging van ca. 5 %; dat is
dus weer 1/3-de klasse en geen spectaculaire verbetering.
-
Een nadere inspectie van
de nagalmcurven leert dat we ook hier geen consequenties conclusies kunnen
trekken uit de berekening.
|
Plafond 72%, één lange wand en één korte
wand 72%
Vloer 6%, één lange wand en
één korte wand 6%
Totale geometrische oppervlak van het
absorptiemateriaal = 2060 m2
Gemiddelde absorptiecoëfficiënt = 39%
SPL- Sabine = 41.8 op 12.6 m van de bron
RT volgens Sabine = 1.3 s
RT volgens Eyring = 1.0 s
|
Tot slot situatie H, die is gebaseerd op het idee dat een
de horizontale nagalm adequaat kan worden bestreden door één
lange wand en één korte wand te behandelen.
De nagalmcurven, geleverd door het ray-tracing-programma,
zien er allemaal "schoon" uit; nergens zijn fluctuaties te zien zoals
getoond in figuur 3. Dat geeft het vermoeden dat de nagalmtijden die uit de
curven worden berekend veel betrouwbaarder zijn. Al is het uiteraard geen
sluitend bewijs.
De resultaten voor SPL, RT en STI liggen
allemaal tussen situatie C, met alleen een absorberend plafond en situatie D
waarin alle wanden waren bekleed. De hoeveelheid absorptiemateriaal in een zaal
is een goede graadmeter. In de volgende paragraaf worden de resultaten nader
vergeleken.
Indien we situatie H vergelijken met de gedeeltelijk
beklede wanden in situaties F en G zien we nogal wat overeenkomsten. Ook dat is
voor het grootste deel terug te voeren op de hoeveelheid absorptiemateriaal. De
akoestische kwaliteit zal waarschijnlijk min of meer gelijk worden beoordeeld
voor de drie situaties, maar dat is slechts een hypothese die pas kan worden
getoetst als gebruikers van de zalen worden geënquêteerd.
Toch is er een argument om voor de praktijk voorlopig
situatie H te verkiezen boven F en G: de betrouwbaarheid van de voorspelling.
De "kwaliteit" van een sporthal wordt vastgelegd met behulp van de
nagalmtijd die in een nieuw opgeleverde zaal wordt gemeten. Als het goed is
komt die gemeten nagalmtijd overeen met de nagalmtijd die was voorspeld toen de
zaal nog op de tekentafel stond. De kans op teleurstellend grote afwijkingen is
in zaal H kleiner dan in de zalen F en G.
5. Vergelijking van situaties
Om een vergelijking mogelijk te maken worden er enkele
curven getekend. Zij komen uit de berekeningen voor een lijn van
mikrofoonpunten op 1 m hoogte. Als alle situaties A t/m H worden opgenomen,
worden de grafieken onleesbaar. Bovendien vertrouwen we de nagalmtijden niet
voor de situaties F en G.
|
Het geluidniveau in een sportzaal (dus ook dat van
meerdere sporters tegelijk) wordt voor het overgrote deel bepaald door de hoeveelheid
absorptie; de plaats doet nauwelijks terzake. Situatie A is doodgewoon
slecht en het aanbrengen van absorptie op het plafond (situatie C) geeft een
grote verbetering.
Nog beter presteren de situaties D en H, maar in beide
gevallen is de hoeveelheid absorptiemateriaal aanzienlijk groter. Situaties
C, D en H hebben respectievelijk 1320, 2884 en 2060 m2
materiaal opgeplakt gekregen.
|
|
Echter, de norm voor sportzalen is gesteld als een
maximale nagalmtijd. Die wordt in belangrijke mate bepaald de plaats
van het materiaal. Als alle absorptie op het plafond wordt aangebracht daalt
de nagalmtijd van 9 naar 5 s en dat is nog veel te lang om de norm (in de
orde van 2 s) te halen. Door twee of vier wanden met absorptiemateriaal te bekleden
wordt de horizontale nagalm bestreden. Daarom hebben situaties D en H een
veel kortere nagalmtijd.
|
|
De spraakverstaanbaarheid hangt in theorie sterk af van
de nagalmtijd. Dat blijkt enigszins het geval, maar de verschillen zijn lang
niet zo groot als mocht worden verwacht op grond van de nagalmtijden. Er is
wel een heel lang naklinkend horizontaal veld, maar de energie in dat
nagalmveld is tamelijk gering [[10]].
De spraakverstaanbaarheid neemt een positie in tussen SPL en RT.
De volgorde van slecht naar goed (A, C, H, D) blijft steeds hetzelfde.
|
De enige manier om te bepalen welke grootheid (SPL,
RT, STI of wellicht een andere maat) het meest maatgevend is voor
de "akoestische kwaliteit" is met behulp van proefpersonen. Wellicht
kunnen in de toekomst enquêtes worden uitgevoerd.