Akoestiek en Architectuur bij zalen voor de podiumkunsten

Transcriptie

1 Akoestiek en Architectuur bij zalen voor de podiumkunsten Thomas Wulfrank - Cees Mulder Kahle Acoustics Molièrelaan 188 B 1050 Brussel CUE Ahoy Rotterdam 16 januari 2012

2 Boodschap van Algemeen Nut Opgericht in 2001 door dr. Eckhard Kahle (vml. Artec Consultants New York) Gevestigd in Brussel Zeven medewerkers Vijf nationaliteiten Vier talen Drie continenten Één vakgebied: akoestiek voor de (podium)kunsten

3 Nagalmtijd volgens Voltaire Akoestiek wordt te vaak herleid tot slechts de nagalmtijd, terwijl meerdere parameters een rol spelen; Voltaire: hoe ouder het misbruik, des te heiliger. De definitie van de nagalmtijd door Wallace Clement Sabine eind 1800 en de afleiding van de berekening hiervan was een grote stap voorwaarts in de akoestiek. Nochtans zijn meerdere akoestische parameters van belang, zo niet belangrijker. Desondanks wordt de nagalmtijd vaak, ten onrechte, als leidend beschouwd, terwijl het maar een element in het totaalplaatje is.

4 Akoestische functie van een zaal Luidheid (waarneembaarheid); Definitie (verstaanbaarheid); Versmelting (klankvorming); Ruimtelijke ervaring.

5 Zaalontwerp per gebruik Theater, opera, symfonische muziek Volume: de sterkte van de bron bepaalt mede het verlangde bouwkundige volume van de zaal aangezien deze combinatie, met de absorptie, de luidheid bepaalt ; Afmetingen: in een theaterzaal mogen de afstanden niet te groot zijn om de expressie en mimiek van acteurs goed te kunnen zien, bij muziek bepalen de afmetingen de ruimtelijkheid ; Vormgeving: bepaalt of geluid wel of niet wordt ondersteund of dat (ongewenste) akoestische effecten hoorbaar worden ; Afwerking: bepaalt mede het akoestisch gedrag van een zaal. Multi-functionele zalen Consequenties voor de vormgeving, eerder genoemde eigenschappen dienen creatief te worden gecombineerd.

6 Waarom is architectuur (vormgeving) zo bepalend voor de akoestiek? Ruimtelijkheid, waarneembaarheid en verstaanbaarheid worden bepaald door: Afstanden acteur/instrument tot toehoorder: Onderlinge plaatsing podium en publiek frontaal (katholiek) vs. rondom(rond) (gereformeerd); Zichtlijnen: goed zien is goed horen. De mate waarin en de wijze waarop geluid naar een toehoorder wordt geleid d.m.v. oriëntatie en vorm bouwdelen (geometrie, afstanden, volume); Afwerking van bouwdelen: Absorptie (wegnemen van geluid); Reflectie (spiegelend dan wel diffuus weerkaatsen van geluid); Transparantie (architectonisch dicht, akoestisch open; geeft de mogelijkheid absorptie en/of reflectie te verbergen achter deze transparantie).

7 Afwerking van bouwdelen Reflectie (spiegelend) Absorptie Transparantie Reflectie (diffuus)

8 voorspellen reflectiegedrag Met behulp van simulaties kan het gedrag van oppervlakken worden onderzocht en zonodig verder vormgegeven.

9 Zaalontwerp; invloed vormgeving Afmetingen en volume; Vorm: schoenendoos, amphi-theater, hoefijzer, etc.; Opstelling: frontaal of rondom(rond); Vormgeving: vlak vs. gekromd (convex, concaaf); Oriëntatie van een bouwdeel; Afwerking: glad vs. ruw.

10 Goudse Schouwburg In deze zaal zijn tijdens een renovatie reflecterende panelen aangebracht om de overdracht van het geluid verbeteren. De oriëntatie is bepaald met behulp van potlood en lineaal. Nu bestaan er simulatiemogelijkheden waarmee de invloed van de vormgeving kan worden onderzocht.

11 Stralenonderzoek: concave wanden

12 Stralenonderzoek: convexe wanden

13 Stralenonderzoek: rechte wanden

14 Stralenonderzoek: rechte wanden

15 Stralenonderzoek: absorberende achterwand

16 Stralenonderzoek: diffuserende wanden

17 Stralenonderzoek: standaard plafond

18 Stralenonderzoek: aangepast plafond

19 Bepalende elementen Wanden Plafond Borstwering balkon Hoe dit architectonisch in te passen? zwevende balkons Kunstwerken als reflectie of diffusie Ornamenten als diffusie

20 Oslo Opera Operaen, Oslo Architect: Snøhetta De ringvormige loopbrug onder het plafond zendt, samen met de cirkelvormige luster, akoestische reflecties naar bepaalde publieksvlakken. Tevens wordt een gedeelte van de invallende geluidsgolven doorgelaten naar het bovenvolume van de zaal

21 Winterthur Ellipsoïdale elementen werden in samenwerking met een lichtontwerper geïntegreerd in de 19e-eeuwse architectuur ter correctie van de bestaande akoestiek: een artistieke variant van de klassieke klankkaatsers.

22 Jinan Concert Hall KahleAcoustics De vormgeving van de houten borstweringen van de publieksterrassen werd in 3D geoptimaliseerd voor een ideale verdeling van geluidsreflecties over de parterre. Concert Hall, Jinan (China) Architect: Paul Andreu / Richez

23 Jinan Opera House 1 st balcony Stage Left 1 st balcony Stage Left 1 st balcony Stage Right Opera House, Jinan (China) 2 Architect: nd balcony Paul Andreu / Richez Stage Left 2 nd balcony Stage Right 2 nd balcony Stage Left

24 Flagey - Brussel De tijdens de renovatie toegevoegde balkons van Studio 4 van het voormalig omroepgebouw zijn vrij opgehangen, waardoor de luisteraars onder de balkons beter in contact komen met de nagalm van de zaal. Hierdoor wordt het typische "tunneleffect" onder balkons gedeeltelijk opgeheven.

25 Wuxi Opera: gestapelde curves Grand Theatre, Wuxi (China) Architect: Pekka Salminen

26 Wuxi Opera: gestapelde curves Door het stapelen van een twintigtal curves wordt een bamboe zijmuur bestaande uit in- en uitspringende banden bekomen. Deze geometrie is uitermate geschikt om een aanzienlijke hoeveelheid geluidsenergie naar het publiek te weerkaatsen.

27 Wuxi Opera: gestapelde curves

28 Wuxi Opera: gestapelde curves Grand Theatre, Wuxi (China) Architect: Pekka Salminen Links: tijdens de werkzaamheden, rechts: architecturale rendering. Opening voorjaar 2012.

29 loskoppelen van architectuur en akoestiek Sound focusing due to cone shape, if not lined with sound absorbing layer SPL at 1000 Hz > Royal Observatory Greenwich (UK) Architect: Allies & Morrison De geperforeerde projectiekoepel is grotendeels geluidsdoorlatend, waardoor de benodigde akoestische absorptie op onzichtbare wijze aangebracht kon worden op de wanden van de achterliggende afgeknotte kegel < 5.1

30 loskoppelen van architectuur en akoestiek transparantie diffusie Alsion, Soenderborg (DK)Architect: 3xNielsen Het houten latwerk is grotendeels geluidsdoorlatend, waardoor de zichtbare architectuur los komt te staan van de akoestische werkzame vorm (in het beton ingewerkte piramides). Sommige architecten verkiezen deze loskoppeling, anderen houden meer van "eerlijke" architectuur, waarbij het aanzicht en de functie volledig samenvallen.

31 Variabele akoestiek en ontwerp Er zijn vijf basismethoden voor variabele/virtuele akoestiek, die al dan niet (doelbewust!) gecombineerd kunnen worden gebruikt: Gekoppelde volumen (galmkamers); Variabel volume; Variabele absorptie (bouwkunding); Variabele absorptie (elektro-akoestisch; methode Franssen); Virtuele akoestiek (kunstgalm; methode Vermeulen).

32 Gekoppelde volumen KahleAcoustics KKL Luzern (Zwitserland)

33 Gekoppelde volumen Extra beton nodig voor gekoppelde volumen of efficient gebruik maken van verborgen volumen; Openingen dienen te worden voorzien t.b.v. koppelvlakken; dit kost wandoppervlak dan wel plafondoppervlak; Mechanische voorzieningen om openingen variabel te openen.

34 Variabel volume Schouwburg Almere, architect SANAA; variabel volume door te openen plafondluiken

35 Variabel volume Extra beton nodig voor het variable volume; Vaak gerealiseerd door (mechanisch) aanpassen plafondhoogte; een hoger plafond betekent zwakkere plafond reflecties dus compenseren via andere bouwdelen; Deel toneeltoren toevoegen aan zaal door schelp toe te voegen; Variable prosceniumopening i.c.m. afsluiting toneeltoren.

36 Variabele absorptie: Kraakhuis - Gent 1.9s 1.3s

37 Kraakhuis Gent; voortplanting geluid zonder akoestische voorziening 10ms 20ms 30ms 40ms 50ms 60ms 70ms 80ms

38 Variabele absorptie / diffusie (1) (2) (3)

39 Variabele absorptie (bouwkundig) Zaal akoestisch hard ontwerpen, dus zo min mogelijk of liever geen extra vaste absorptie toevoegen Vlakken dienen worden voorzien waar de absorptie variabel wordt toegevoegd. Deze dienen strategisch te worden gekozen om ondersteunende reflecties te waarborgen.

40 Variabele absorptie (elektro-ak.): Kursaal Oostende

41 Variabele absorptie (elektro-ak.) Zaal akoestisch dusdanig ontwerpen dat de akoestische ondergrens zo hoog mogelijk ligt, dus niet overdreven dempen; Luidsprekers verzorgen zogenoemde negatieve absorptie; In één slag bouwkundig én elektro-akoestisch ontwerpen!

42 Virtuele akoestiek (kunstgalm) Zaal dient akoestisch redelijk droog te zijn (korte nagalm; < 1sec.) ter voorkoming van kleuring (variabele akoestiek is hier een parasitair effect!), dus relatief veel absorptie; Kunstgalmsysteem bepaalt (hoofdzakelijk) de (virtuele) akoestische impressie; LET OP! een luidspreker kan geen gespiegelde reflecties creëren, dus bouwkundige reflecties blijven nodig! Gebruik voor orkesten of ensembles een orkestschelp In één slag bouwkundig én elektro-akoestisch ontwerpen!

43 Do s & don ts Geen absorberende achterwanden, gebruik diffusie of omleiden; Denk aan het plafond, deze heeft een zeer belangrijke functie in de overdracht; Denk ook aan het afschot; Ook balkonranden doen mee, denk aan oriëntatie en vorm; Wees creatief met klankkaatsers, eventueel stelbaar; Maak een zaal niet te dood, zorg nochtans voor voldoende absorptie in een toneeltoren; Bij orkesten in een (lijst)theater: gebruik een orkestschelp, al is deze nog zo eenvoudig, luidsprekers kunnen deze NIET vervangen; Los zoveel mogelijk bouwkundig op alvorens elektro-akoestische voorzieningen te treffen; Tref voorzieningen zodat nastellen mogelijk is.

44 Architectonisch-akoestisch ontwerpen Bij aanvang architectonisch ontwerpen direct ook akoestisch ontwerpen; Alles van belang voor akoestiek in één keer bepalen en ontwerpen; De vormgeving is, zoals nu duidelijk, bepalend voor het zaalakoestisch functioneren van een ruimte.

45 Zaalakoesticus en Architect Fout: Architect Akoesticus Bouw Fouter: Architect Bouw Akoesticus Beter: Architect Bouw Akoesticus De juiste methode: Architect Akoesticus Bouw

46 Akoestiek volgens Bas Haring Een succesvol ontwerp begint bij het stellen van de juiste vragen; Prof. dr. Bas Haring: Een eerste vereiste voor een goede vraag is dat je je een voorstelling moet kunnen maken van het juiste antwoord alvorens je het antwoord hebt.

47 De mooiste akoestiek van Rotterdam: Hoflaankerk

48 Akoestiek is Natuurkunde, Zaalakoestiek is Architectuur

49 ende, end, fin, einde KahleAcoustics