TULogo
Inleiding
A. Spreken en horen
B. Theorie
B.1 Stralenmodel
B.2 Invoed geluidabsorptie
B.3 Geluidabsorberende materialen
B.4 Absorptie in tabelvorm
B.5 Veel absorptie ?
B.6 Nagalm Niveau Spraak
B.7 Geluidverstrooiing
B.8 Geluidfragmenten
B.9 Invloed volume
B.10 Afstand bron-waarnemer
B.11 Vorm van de ruimte
B.12 Positionering absorptiemateriaal
B.13 Plafondhoogte
B.14 Wanden in een sportzaal
B.15 GR: het atrium met omgeving
B.16 Geluidvoorbeelden atrium
B.17 GR: scherm en scheidingswand
B.21 Signaal en ruis
B.22 Maten spraakverstaanbaarheid
B.23 Spreekzalen
B.24 Meerdere sprekers
B.25 Bereken direct-stoorverhouding
B.26 Lombardeffect, geluidniveau
B.27 Meerdere sprekers in atrium
B.31 Muziekzaal, theorie
C. Absorptievoorbeelden
D. Ontwerpregels
E. PDF's
F. Artikelen
G. Colofon

Geluidvoorbeelden

Galm in atrium en op verdiepingsvloer

 
 

 

Eenieder die zijn/haar oren goed gebruikt is het waarschijnlijk wel opgevallen dat de indruk van de nagalm in een atrium plus aanliggende verdiepingen sterk kan variëren. In figuur 1 staat een situatie getekend waarmee het signaal op onze oren zal worden toegelicht. Er zijn twee bronnen: één staat op de begane-grondvloer en één op de tweede verdieping. De luidsprekers zijn enigszins gericht in de lengterichting van de ruimte (zie de rechter figuur). Op 4 m voor beide luidsprekers staan twee toehoorders.

 

 

Figuur 1:  De opstelling die is ingevoerd in Catt Acoustic om signalen te auraliseren. De rode vlakken vertegenwoordigen 80% absorptie, alle ander vlakken vertegenwoordigen een absorptiecoëfficiënt van 6%. De bron heeft (in tegenstelling tot alle voorgaande berekeningen) een richtkarakteristiek waarbij (zoals bij een mens) naar voren meer geluid wordt uitgestraald dan naar achteren. Bovendien is een bronspectrum gekozen dat met de menselijke stem overeen komt.

 

Figuur 2 toont vier nagalmcurven zoals berekend met behulp van CattAcoustic [[1]]. Er zijn vier gevallen:

1.     Blauwe curve:  de bron staat in het atrium; de mikrofoon staat ook in het atrium op 4 m afstand in de lengteas .

2.     Roze curve:  de bron staat in het atrium, de mikrofoon op de verdieping.

3.     Groene curve:  De bron staat op de verdiepingsvloer evenals de mikrofoon

4.     Rode curve:  Weer staan bron en mikrofoon op de verdiepingsvloer, maar nu zijn de openingen boven de borstweringen afgesloten, zodat het eigenlijke atrium geen invloed heeft op de totale akoestiek van de verdiepingsvloer.

 

Figuur 2:  De nagalmcurven voor vier configuraties (zie tekst). Getekend is de 1000 Hz-curve. Lw = 70 dB en vertegenwoordigt dus ongeveer menselijke spraak.

 

Figuur 2 toont curven zoals die al rond 1900 door Sabine werden gemeten indien een continue bron wordt uitgeschakeld. De waarden rond t = 0 vertegenwoordigen het geluidniveau veroorzaakt door een continue bron met een geluidvermogenniveau van 70 dB (re 1 pW); de geluidniveaus variëren hier dus van 37 tot 52 dB [[2]].

Drie van de vier curven beginnen met een sprong omlaag. Dat betekent dat een deel van de energie wordt veroorzaakt door het directe geluid. De roze curve vertoont geen sprong; het directe geluid van de bron in het atrium naar de mikrofoon op de verdieping moet een lange weg afleggen en het directe geluid is daarom te zwak in vergelijking met de geluidenergie die binnen komt via allerlei reflecties. De rode curve is berekend met een dichte borstwering. Het volume dat bijdraagt aan de galm is daardoor veel kleiner en omdat er in die ruimte ook een absorberend plafond aanwezig is, is de nagalmtijd relatief laag. De rode curve vertoont daardoor een steile helling. De hellingen van de andere drie curven zijn ca. drie maal zo klein, zodat de nagalmtijd drie keer zo lang is.

 

 

Figuur 3:  Details van de nagalmcurven van figuur 2; links inclusief het direct; rechts alleen de eigenlijke galm.   De gestippelde curve geef de berekening volgens de SFJ-theorie. Het bijbehorende geluidniveau is 44.4 dB; de nagalmtijd bedraagt 0.86 s [[3]].

 

Om te illustreren wat we daadwerkelijk horen wordt in figuur 3 ingezoomd op het eerste deel van de curven van figuur 2; de tijdspanne wordt drie maal zo klein. Links staan de curven inclusief direct geluid; rechts is het directe geluid eruit gelaten om de galm beter te laten zien. Bovendien is rechts (als stippellijn) de theoretische curve gegeven die wordt berekend met de Sabine-Franklin-Jaeger-theorie.

De hoorbaarheid van galm hangt uiteraard af van de galmcurve maar ook van het geluidsignaal dat in de ruimte wordt gegenereerd. In "lopende" spraak of muziek zijn de verschillen niet veel groter dan tien dB. Daardoor horen we ook slechts het eerste stuk van de nagalmcurve. De "early decay time", bepaald over de eerste 10 dB van de galmcurve, is dan belangrijker dan een curve over 20 of 30 dB. Pas aan het einde van een zin of bij het slotakkoord van de muziek kunnen we de nagalm in volle omvang horen.

Dit effect is te horen in de volgende vier fragmenten die voorzien worden van commentaar.

 

 

 

 


[1]   Voor de details zij verwezen naar andere delen van de site. Hier zij slechts vermeld dat schroedercurven worden getoond die men dus ongeveer ook kan meten als een continue bron wordt uitgeschakeld op t = 0.

[2]  In alle voorgaande figuren staan steeds hogere geluidniveaus, bijvoorbeeld van 61 dB, maar dan is de afstand tussen bron en mikrofoon veel kleiner.

[3]   Dat is dus een lage nagalmtijd voor een atrium, maar we hebben hier dan ook te maken met een situatie waarin al met al vrij veel absorptie is aangebracht op alle plafonds.

[4]   Want de ruimte is groter.