Rumakustik – Gerilametoden

Rumakustik

Den mest berømte guerilla i verden er Che Guevara. Mange mennesker kender ham fra hans karakteristiske portræt og hans kasket med en rød stjerne. Her i Europa er udtrykket partisan snarere almindeligt takket være historierne om de heroiske sovjetiske partisaners glorværdige gerninger.

 

Jeg ved ikke rigtig, hvor tæt Che Guevara kom på den akustiske dæmpning af rummet – eller på musikken – i løbet af sit liv, men jeg må indrømme, at jeg simpelthen har photoshoppet ovenstående billede. Vi kan også finde den nøjagtige definition af ordet guerilla på internettet, men i dag bruger vi også ordet om et andet fænomen.

Som f.eks. de guerillagartnere, der i ly af mørket fylder byens jungle med blomster og planter ved hjælp af deres egne simple metoder. Vi kan også anvende denne metode til at fjerne vores rumakustiske problemer. Jeg mener naturligvis ikke, at vi skal plante en masse blomster i studiet.

De, der ikke er klar over, hvornår de har brug for akustisk dæmpning, hvad det er, og hvad det giver en løsning til, bedes læse dette først:

Vi kan nærme os rumakustik fra teoretisk og praktisk side.

For at opnå et godt resultat har vi brug for begge dele, men de udelukker ikke hinanden. Guerilla Akustik foretrækker den praktiske tilgang, men vi kan også læse om grundene hertil i denne artikel.

Hvad du absolut bør vide om teorien

 

Vi kan nærme os det akustiske problem praktisk talt fra to sider:

lavfrekvente lyde og mellem/høje frekvenser. I små rum anses lyde under 300 Hz for at være lave frekvenser, og i disse tilfælde er det de stående bølger, der er årsag til problemet. Vi betragter lyde over 300 Hz som mellem/høje frekvenser, og i disse tilfælde er det refleksionerne, der er problemet. Grundlæggende kan vi sige, at i et lille rum hører vi lyden fra højttalerne over 300 Hz og lyden fra rummet under dette niveau.

Vi kan betragte de mellem/høje frekvenser som energier, der spredes radialt, som f.eks. lys, der reflekteres fra overfladen uden at trænge ind i den. I tilfælde af lave frekvenser er bølgetilgangen mere hensigtsmæssig.

 

1. Figur

   partikelhastighed og lydtryk

   lydtryk

   partikelhastighed

   rummets størrelse

Lyden er faktisk luftpartiklernes bevægelse, som resulterer i et tryk på vores trommehinde.

Når lyden spredes, bevæger partiklerne sig frit i luften som såkaldte langsgående bølger. Når en lydbølge rammer en hård overflade, der er akustisk uigennemtrængelig (væg), krymper partiklerne, bremser og stopper, og de overfører deres energi til væggen.

Overfladen deformeres i et vist omfang, og når den genvinder sin oprindelige form, returnerer den den resterende energi til partiklerne, og bølgen starter igen i den modsatte retning, den reflekteres med andre ord.

Partiklerne bevæger sig faktisk ikke i bølgens spredningsretning, de overtager blot dens bevægelse (se det animerede billede). Når de rammer en overflade, skaber de et tryk på overfladen, og partiklernes kondensering øger også lufttrykket.

På figur 2 kan man se, hvordan partiklernes hastighed og lydtrykket ændrer sig i rumstørrelsen med valgfri retning. På grund af de stående bølger kan trykket være konstant ikke kun langs væggene, men også ved 1/2 og 1/4 af rummets størrelse, afhængigt af frekvensen.

Hvorfor er det vigtigt for os at vide det?

For på dette grundlag kan vi opdele de absorberende akustikplader i to grupper. Den ene af dem omdanner partiklernes kinetiske energi til termisk energi, dvs. den bremser dem, den anden omdanner trykket til kinetisk energi og derefter til termisk energi.

Derfor er et dæmpende panel, der fungerer efter et bremseprincip, fuldstændig ineffektivt, hvor partiklerne ikke bevæger sig mere eller bevæger sig langsomt (dvs. langs væggene). Og dæmpningsenhederne der omdanner trykket, er ineffektive, hvor der kun er lidt eller intet lydtryk (dvs. langt fra væggene).

Vi kan behandle de høje/mellemste frekvenser med de første dæmpningspaneler, der bremser hastigheden, og vi kan kun behandle de lave frekvenser effektivt med andre paneler, der absorberer trykket, som for værktøj af acceptabel størrelse.

Hvad er guerilla ( rum )akustik?

Akustik er desværre en kompleks videnskab, som ikke kun kræver omfattende viden om fysik og matematik, men også omfattende materialekendskab og endnu mere erfaring. Det, som vi almindelige meget nemt kan erhverve os fra disse, er erfaring.

Kort fortalt betyder det følgende:

Mens vi lytter til musik (eller lyde) i vores studie, foretager vores makker ændringer i studiet, og vi observerer effekten af disse ændringer på lyden. Hvis vi føler, at musikken er blevet mere afbalanceret, detaljeret og forståelig, så er den givne ændring gavnlig og værd at beholde. Hvis vi hører det modsatte af dette, så var det en uønsket ændring, som skal undgås.

Her er der tale om et rum, der er behandlet forkert.

Metoder i en nøddeskal

Som et foreløbigt resumé nogle enkle metoder, hvormed vi let kan ændre rummets akustik:

Din kammerat holder en stor (og om muligt en tyk) pude i hånden og bevæger den langsomt langs væggen i rummet, primært i lytterens ørehøjde og i hjørnerne. Du vil høre ændringen med det samme.
Tykke gardiner og tæpper eller bløde sæder og lænestole kan kun forværre situationen, da de kun dæmper de høje frekvenser.
Du kan lægge en pude på dit skrivebord eller på mixerbord foran dig og derved afprøve forvrængningerne på grund af kamfiltereffekten.
Bøger er lavet af papir, som er lavet af træ. Deres vægtfylde er 0,7-1,2 g/cm3 , hvilket er ganske betydeligt, og de dæmper derfor godt hastigheden af de lavfrekvente lydbølger.
Derfor kan man lave en basfælde af dem. Det er værd at placere dem hovedsageligt i hjørnerne eller foran for- og bagvæggen. Det er værd at efterlade en luftspalte på 10-20 cm mellem væggen og de dæmpende paneler. Brug også guerilla-metoden til at bestemme den optimale placering.
Hvis du finder en passende placering, skal du markere den, så du kan sætte en passende dæmpningsenhed på stedet eller efterlade den forflyttede genstand på stedet.

Selvfølgelig bruger vi denne metode primært til at forbedre akustikken i et eksisterende rum, og i dette tilfælde kan vi kun tale om kompromisser. Hvis man ønsker at få et rum med perfekt akustik, skal det være et rum, der er specielt designet og bygget til studieformål, og den videnskabelige tilgang er nyttig allerede i planlægningsfasen.

Sensation

Da vi guerillaer ikke har noget seriøst måleudstyr, må vi hovedsagelig stole på vores ører (eller på Perfect Acoustic https://perfect-acoustic.com/acoustic-measurement/). Desværre er det ikke rigtig god ting, da vores hørelse er meget subjektiv.

Vores følelsesmæssige tilstand, træthed og de akustiske forhold, vi oplevede før testen, har stor indflydelse på vores hørelse. Desuden tilpasser vores hørelse sig let til omstændighederne. Du kan let teste det, hvis du f.eks. sænker den lave frekvens med 6 dB på EQ’en i dit eksisterende gengivelsesapparat og derefter lytter til musikken med denne indstilling i et stykke tid, f.eks. i 10-20 minutter.

Efter 20 minutter vil du ikke kunne mærke den lavere bas, men hvis du derefter sætter EQ’en tilbage til 0 dB, vil du straks kunne mærke ændringen. Du kan naturligvis gøre det samme med de høje frekvenser.

(Det er bl.a. derfor, at det er værd at lytte til referencemusik, mens man mixer, og holde et hvil på mindst 10 minutter i hver time). For at eliminere dette fænomen er det værd at anvende metoder, hvormed du kan udelukke hjernens kompensationsmulighed.

 

Mikrofoner registrerer frekvenserne i alle tilfælde objektivt og konstant.

Du kan udføre alle nødvendige målinger med den gratis Room EQ Wizard-software, og der er kun brug for en målemikrofon, hvis det er muligt. Hvis du har brug for et automatisk korrektionsprogram, kan du finde mange på internettet, det mest populære er måske IK Multimedia ARC-2 systemet. En gratis løsning er MathAudio Room EQ VST/AU og Foobar2000 plugin. Gratis download

http://mathaudio.com/

Lad os se detaljerne

Lytterrummet i dit hjemmestudie letter allerede din opgave, fordi du ikke behøver at skabe en ordentlig lyd overalt i rummet. Det er nok at få den rette lyd på det sted hvor du sidder mens du mixer. Det letter byrden fra dine skuldre, fordi det bliver meget lettere.

Som et første skridt skal du følge det, du har lært om korrekt placering af skærme, og installere dem, hvor det er optimalt i henhold hertil.

Dette er afgørende for lytning af høj kvalitet.

Selvom der er forskellige meninger, er det hensigtsmæssigt at adskille skærmene fra omgivelserne med en form for vibrationsabsorberende løsning. Placér møbler, tæpper og gardiner i rummet symmetrisk fordelt på højre og venstre side, hvis det er muligt, for at undgå skader på stereobilledet. (Det nytter ikke noget at behandle akustikproblemer i et tomt rum, hvis det ændrer sig efter indretningen.)

Du kan også bruge guerilla-metoden til det.

Hvis rummet har et hårdt gulv, er det helt sikkert meget nyttigt at lægge et tæppe under skrivebordet og stolen som et første skridt. Hold vinduer og døre lukket i mellemtiden, da de giver rummet ekstra plads og dermed påvirker akustikken betydeligt.

Hvis dit rum er meget lille (2×2 eller mindre) og har dør(e), der er placeret symmetrisk i forhold til rummet, kan du prøve at holde dørene åbne, da du derved øger rummets størrelse, hvilket helt sikkert er gavnligt for at opnå en god akustik.

Hvis du mener at opnå bedre resultater med lukkede døre, skal du kun holde dem lukkede, når du træffer vigtige mixingsbeslutninger. Det flotte udseende af studiet må være det mindst vigtige aspekt for en god lydtekniker.

Dæmpning af refleksioner

Da vores mål er kun at høre lydbølgerne der kommer fra højttaleren (grønne pile), er det første og vigtigste element i forbedringen af rumakustikken derfor at forhindre tidlige refleksioner og ekko (røde pile på venstre side).

I et hjemmestudie kan vi i stedet overveje at dæmpe dem, men vi kan også opnå fremragende resultater ved hjælp af dette. Du kan se på billedet, at det dæmpende materiale, der er placeret på det rette sted (gult rektangel på højre væg), absorberer de indirekte lydbølger, så de ikke reflekteres i retning af vores øre. (I hvert fald ikke i samme omfang)

De primære refleksioner kommer ikke kun fra sidevæggene, men fra alle overflader.

Hvis f.eks. sidevæggen er længere væk end loftet, kommer de tidlige ekkoer tidligere derfra. De skal naturligvis også dæmpes, men da den retningsbestemte hørelse er bedre horisontalt end vertikalt, dæmper vi først refleksionerne fra højre og venstre side.

Tidlige refleksioner kommer også fra vores skrivebord og fra mixerbordet, fordi disse er placeret tættest på os og på højttalerne. Vi kan kun undgå disse ved at placere apparaterne hensigtsmæssigt.

Det nytter ikke noget at gøre alle reflekterede lyde fuldstændig absorberede, da vi derved opnår et såkaldt ekkofrit rum, som ikke er egnet til at lytte til musikoptagelser. Du kan finde målemetoden og værdien af den standardreverberationstid (RT60), der er nødvendig for størrelsen af vores rum.
Selvfølgelig skal vi anvende dæmpning til begge sider, på billedet er den kun placeret til højre side for at demonstrere forskellen.

Porøse absorberende materialer:

De akustiske problemer ved de mellemste/høje frekvenser skyldes som bekendt refleksioner, og derfor skal vi sænke hastigheden her. Det kan vi gøre ved at omdirigere partiklerne på en måde, hvor de rammer flest mulige vægge uden at få nogen retningsændring.

Som f.eks. de rørformede formationer, som de skal igennem. Hvis vi derfor leder lyden ind i et sådant materiale, vil partiklerne, der bevæger sig mellem materialets fibre og hele tiden rammer fibrene, miste deres kinetiske energi, bremse op og derefter standse.

Generel lydabsorberende evne for åbencellet akustikskum

10 cm tyk, monteret direkte på en hård væg Effektivt ved frekvenser over 600 Hz
5 cm tyk, monteret direkte på en hård væg Effektivt ved frekvenser over 1000 Hz

De lydabsorberende paneler fremstillet af Perfect Acoustic er betydeligt mere effektive til at slå de lave frekvenser end de lette produkter med specifik vægt, der tilbydes af andre producenter. F.eks. er et panel på 10 cm udstyret med akustisk stenuld og placeret 10 cm fra væggen næsten lig med den dæmpende effekt af et akustikpanel på 20 cm monteret direkte på væggen.

Forklaringen på dette fænomen er, at lydbølgerne, der går gennem materialet, rammer væggen, mens de kommer ud af dæmpningspanelet på bagsiden, reflekteres, hvorfra de skal gå gennem dæmpningspanelet igen, således at den afstand, de har tilbagelagt i materialet, fordobles.

Det er nyttigt at vide, at tætheden af foringsmaterialet ikke kun bestemmer dets absorberende, men også dets reflekterende evne.

De tunge og tætte materialer (70-90 kg/m3) absorberer de lavere frekvenser godt, men de kan reflektere de højere frekvenser. Derfor er skum, styrofoam xps osv. ikke i stand til at dæmpe de lave frekvenser.

Den absorberende evne for materialer med en densitet på over 48 kg/m3 falder i retning af de høje frekvenser.

Det er vigtigt at vide, at skum, gardin, tæppe osv. og dæmpningspaneler af tyndt, porøst materiale ikke er basfælder, fordi det ville være nødvendigt med et meget tykkere og dermed tungere foringsmateriale, hvilket er upraktisk i små rum.

Desuden er det vigtigt at vide, at selvom disse materialer er akustikisolerende, kan vi ikke i væsentlig grad reducere lyden der forlader eller kommer ind i rummet, ved at bruge dem. De kan blot reducere mængden af reflekteret lyd og derfor må vi anvende en anden løsning, hvis vi ønsker at skabe et akustisk isoleret rum, f.eks. til uforstyrrede optagelser.

Jeg ønsker ikke at bygge eller købe en dæmpningsenhed…

Desværre må vi acceptere, at et dårligt akustisk miljø vil dræbe musikken.

Finde det første refleksionspunkt:

Det er praktisk at placere dæmpningsenhederne på stativer, så vi lettere kan flytte dem i studiet, når vi leder efter den optimale placering med vores guerilla-metode. Dæmpningsenheder, der står på fødder, er især praktiske i hjemmestudier, hvor rummet ikke udelukkende fungerer som lydstudie.

I sådanne tilfælde kan vi stille enhederne der er i vejen, væk og kun sætte dem på plads – f.eks. foran døren eller vinduet – når vi mixer eller lytter til musik. En anden fordel ved enheder på stativer er, at vi kan installere dem længere væk fra væggen, da de – som vi allerede ved – er mere effektive der end placeret direkte på væggen.

Vi kan beregne det første refleksionspunkt med dette link, men vi kan også nemt selv bestemme det. Anvend en af de populære guerillametoder, spejltricket!
Sæt dig foran de passende placerede og installerede højttalere i den valgte lytteposition, så du befinder dig i spidsen af den ligebenede trekant bestående af højttalerne og dit hoved.
Din guerillakammerat placerer et spejl på væggen i højde med højttaleren og går hen imod dig, mens han hele tiden lader det glide hen over væggen.

Det øjeblik, hvor du opfatter højttaleren i spejlet, er det tidspunkt, hvor den første refleksion finder sted. Dette gælder for begge højttalere.

Marker dette punkt og placer der et mellemstort absorberende panel. 1x1m er mere end nok, vi har ikke brug for længere afstand. Hvis du har mindre plads end dette, skal panelets midte være i ørenhøjde  og falde sammen med det markerede punkt. Gør det samme med væggen på den anden side!
Du kan se denne proces på video, i RODE Microphones’ serie Studio Rescue.

 

Tidlige ekkoer kan ikke kun komme fra sidevæggene, men også fra bagvæggen og loftet.

Ud over de første refleksioner, der opstår på sidevæggen, bør du også dæmpe den del af loftet, der er over dit hoved. Du kan bruge den samme løsning til det, som vi gjorde til dæmpning af sidevæggen.

I princippet placerer du dæmpningspanelet over dit hoved, og dets centrum skal falde sammen med dit hoved. Hvis dit panel ikke er stort nok, skal du flytte det mindre panel til det punkt, hvor du opnår den bedste lyd, ved at anvende guerilla-metoden.

Som i tilfældet med sidevægspaneler gælder det samme her, at du ikke bør fastgøre det direkte til loftet, men lade 10-20 cm luftspalte mellem dæmpningspanelerne og loftet. Hvis du fastgør et dæmpningspanel på 20 cm eller tykkere på loftet, er det tilrådeligt at montere det diagonalt i hjørnet, da du derved også kan dæmpe de lavere frekvenser noget. Vær omhyggelig med at fastgøre de enheder, der er monteret på loftet, korrekt for at undgå, at de falder ned på dit hoved eller på apparaterne!

Du bør også følge de samme velkendte metoder på bagvæggen.

Hvis der kun er et begrænset antal dæmpningspaneler til rådighed, skal du installere dem på linje med højttalerne i ørenhøjde i både højre og venstre side. Hvis du har tilstrækkeligt mange paneler, kan du endda dække hele bagvæggen.
Pas på ikke at dæmpe alle vægge i rummet 100%, da du så får et rum med en kedelig, kasseagtig lyd.

Installer kun det antal dæmpningspaneler, der reducerer fejlene! Hvis du får for kedelig lyd, så prøv at placere dæmpningselementerne asymmetrisk på de modsatte vægge. Det betyder hvis der er et dæmpningspanel på den ene side, skal du ikke sætte nogen på den anden side, modsat! Brug derfor hellere paneler med mindre overflade.

Akustiske diffusorer

Pyramid acoustic diffuser (3)

 

Ud over absorptionen af lydbølger er det andet mulige element, der forbedrer akustikken, den såkaldte akustiske diffuser. Den absorberer ikke de kraftige lydbølger, men spreder dem til flere små svagere dele. Vi bruger dem primært, hvis vi ønsker at give illusionen af et større rum i forhold til vores eksisterende rum.

Vi kan tilføje den såkaldte AIR – luftighed – til vores ellers lille rum ved at bruge den. Kun fantasien sætter grænser for hjemmelavede akustiske diffusorer, men det er vigtigt at vide, at du skal foretage nøjagtige beregninger for at opnå den perfekte løsning, da ukorrekt spredning snarere forværrer akustikken i et rum.

Disse ukorrekte spredninger findes i alle gennemsnitlige hjemmestudier, så tro ikke, at en forkert planlagt og målt akustisk diffuser vil fungere mirakuløst, når den installeres der!
Det er godt at vide, at en ægte diffuser kun kan udføre sin velsignelse korrekt – dvs. skabe et ægte diffuserum – hvis alle følgende betingelser er opfyldt før installationen:

Det er nyttigt at vide, at en rigtig diffusor kan gøre sit bedste ordentligt

– dvs. at skabe et ægte diffust rum – kun hvis hver af følgende betingelser er opfyldt før installationen:

Lineær frekvensgang (+/- 2dB forskel)
Efterklangstiden er næsten den samme i hele båndbredden
Efterklangstiden er den samme i alle dele af rummet
Refleksionerne er de samme i alle dele af rummet
99,9 % af de gennemsnitlige rum i hjemmet opfylder disse kriterier først efter installation af akustisk dæmpning af passende mængde og kvalitet.

qrd diffuser

 

For at diffusorer kan fungere effektivt, er det ikke nødvendigt at have et tilstrækkeligt stort rum.

I lytterummet i lydstudier anvendes den derfor hovedsagelig på bagvæggen over for eller mellem højttalerne. Med dem hører man, som om rummet var større end det faktisk er. Dit skrivebord eller mixerbord kan også fungere som en diffuser, derfor tester vi dem med en skum, dyne eller pude lagt på dem. Du kan udelukke de reflekterende lyde og dermed kamfiltereffekten med dem.

Hvis du hører en detaljeret og mindre forvrænget lyd denne gang, skal du også blande dig i disse punkter. I de fleste tilfælde er dette kun muligt ved at ændre placeringen af apparaterne, da ingen ønsker at dække sit mikserbord med skum.

Fortsættes…

DK