Masterthesis Theaterakoestiek

Transcriptie

1 Delft University of Technology Masterthesis Theaterakoestiek Een onderzoek naar het gebruik van de toneeltoren voor de ontwikkeling van variabele akoestiek Kjell Scholts i

2

3 TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT FACULTEIT CIVIELE TECHNIEK EN GEOWETENSCHAPPEN MASTER CIVIELE TECHNIEK VARIANT BUILDING ENGINEERING Masterthesis Theaterakoestiek Een onderzoek naar het gebruik van de toneeltoren voor de ontwikkeling van variabele akoestiek Augustus 214 Kjell Scholts BSc Edelhertlaan EN Delft Afstudeercommissie: Prof. Ir. R. Nijsse Ir. H.R. Schipper Ir. L. Nijs Ir. P.B. Bijvoet

4

5 Voorwoord Dit rapport is mijn masterthesis ter afronding van de Master Building Engineering, specialisatie Bouwfysica & Bouwtechniek aan de Faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen van de TU Delft. Voor de thesis wordt onderzoek gedaan naar een andere insteek om variabele akoestiek toe te passen in kleine theaterzalen. Door meer gebruik te maken van de ruimte boven het podium, is minder extra ruimte nodig in de zaal. Het rapport is bedoeld voor akoestische adviseurs en lezers die geïnteresseerd zijn in zaalakoestiek. Ik wil graag mijn begeleiders bedanken voor al het werk en geduld wat zij hebben getoond tijdens het proces. Kjell Scholts, Delft, Augustus 214 iii

6

7 Samenvatting In Nederland heeft bijna iedere stad een theater. Dit komt omdat de Nederlandse overheid na de Tweede Wereldoorlog het cultuuraanbod over het land wilde verspreiden. Daarom zijn er in de jaren vijftig nieuwe stadsschouwburgen in bijna iedere middelgrote stad gebouwd. Nederlandse theatergroepen kregen subsidie om als reizend genootschap in de verschillende theaters te spelen. Om die reden zijn alle theaters een lijsttheater en vergelijkbaar van formaat. In kleinere steden is het niet rendabel om voor ieder soort voorstelling een eigen theaterzaal te hebben. Daarom worden theaters tegenwoordig vaak ontworpen met multifunctionele zalen. Een multifunctionele theaterzaal brengt speciale voorwaarden met zich mee. De verschillende genres hebben elk hun eigen geluidswensen. Zo is voor symfonische muziek bijvoorbeeld een groot volume nodig om een lange nagalmtijd te krijgen. Dit wordt over het algemeen gerealiseerd door het verhogen van het plafond in de zaal. Om voor een dramavoorstelling de nagalmtijd te verlagen, wordt met behulp van een dure beweegbare constructie het plafond van de theaterzaal vervolgens weer verlaagd. Een ander punt is dat geluid dat eerst de toneeltoren in verdwijnt, een hinderlijk nagalmeffect voor symfonische muziek oplevert. Dit wordt tegengegaan door een orkestkamer op het toneel te plaatsen. Het verhoogde beweegbare plafond en de orkestkamer brengen extra kosten met zich mee terwijl er bestaand volume boven het podium onbenut blijft. Dit onderzoek richt zich op de mogelijkheid van het gebruik van de toneeltoren als akoestisch volume voor symfonische concerten. Onderzocht wordt welk volume boven het podium gebruikt kan worden zonder dat de hierboven genoemde hinderlijke nagalmeffecten ontstaan. Het Nieuwe Luxor in Rotterdam zal dienen als basis voor het model. Met behulp van bestaande metingen uit de zaal is eerst het model gekalibreerd. In het model is vervolgens een orkestkamer geplaatst op het podium. De orkestkamer wordt in de breedte, hoogte en diepte vergroot. Om het akoestisch volume constant te houden wordt het plafond in de zaal evenredig verlaagd. Naast het basismodel worden zes verschillende varianten onderzocht. Drie varianten richten zich op wat voor effect extra volume in de individuele richtingen diepte, breedte en hoogte van de orkestkamer hebben op de akoestiek. De andere drie richten zich op de vorm van de orkestkamer. De grootste diepte en breedte wordt in deze varianten gebruikt. De extra hoogte wordt beperkt omdat anders de plafondhoogte in de orkestkamer hoger uitkomt dan de plafondhoogte in de zaal. In variant Blok worden de wanden van de orkestkamer parallel geplaatst. In variant DBH wordt de vorm van de orkestkamer behouden. In variant Waaier worden de wanden van orkestkamer de onder dezelfde hoek geplaatst als de wanden in de zaal. Met behulp van het programma CATT-Acoustic worden de akoestische eigenschappen van de verschillende varianten vergeleken. De resultaten zullen eerst met algemene zaalwaarden worden vergeleken. Uit deze vergelijking kan geconcludeerd worden dat de individuele diepte, hoogte of breedte varianten geen speciale verbeteringen tonen. Vervolgens zijn de drie vormvarianten uitgebreid onderzocht. Op basis van 1 meetpunten in de zaal zijn de varianten nauwkeuriger met elkaar vergeleken. v

8 Uit de resultaten kan opgemaakt worden dat inderdaad meer ruimte boven het podium effectief gebruikt kan worden voor de ontwikkeling van de akoestiek. Een lagere plafondhoogte in de zaal is mogelijk door gebruik te maken van een grotere orkestkamer. Variant Blok levert de grootste verbetering op. Deze verbetering is voornamelijk te vinden bij de nagalmtijd en geluidsterkte. Hierbij moet rekening gehouden worden dat voldoende diffusie in de orkestkamer aanwezig is; bij te weinig diffusie wordt de nagalmtijd te lang en bestaat risico op flutter-echo s. Ook variant DBH levert een verbetering op. Bij deze variant is de spreiding van de resultaten echter groter. Variant Waaier toont geen verbetering van de akoestiek. Kort samengevat kan -onder voorwaarden- de ruimte van de toneeltoren effectief gebruikt worden voor de ontwikkeling van de akoestiek. Het is niet nodig om extra ruimte te creëren in de zaal.

9 Inhoudsopgave VOORWOORD... III SAMENVATTING... V 1 INLEIDING THEATERINDUSTRIE IN NEDERLAND THEATER IN NEDERLAND EN IN HET BUITENLAND VERSCHILLENDE TYPEN THEATERZALEN SOORTEN VOORSTELLINGEN IN HET THEATER THEATERS EN HUN PROGRAMMA INDELING VAN EEN LIJSTTHEATER WAT IS AKOESTIEK DE PULSRESPONSIE AFGELEIDE PARAMETERS AKOESTIEK IN EEN MUZIEKZAAL GEBRUIKTE OPLOSSINGEN VOOR MULTIFUNCTIONELE ZALEN HET ONDERZOEK AFWEGING LOCATIE EXTRA AKOESTISCH VOLUME DOEL VAN HET ONDERZOEK RANDVOORWAARDEN EN UITGANGSPUNTEN UITVOERING VAN HET ONDERZOEK OPZET VAN HET ONDERZOEK MODELLEREN IN CATT-ACOUSTIC OPBOUW VAN HET MODEL DE VERSCHILLENDE VARIANTEN UITVOER EN NABEWERKING RESULTATEN VAN HET ONDERZOEK ALGEMEEN RESULTAAT VAN DE ZAALAKOESTIEK De nagalmtijd De early decay time De geluidsterkte De clarity RESULTATEN VAN DE HELE ZAAL De nagalmtijd De early decay time De geluidsterkte De clarity (C-8) CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN ANALYSE CONCLUSIE BOUWTECHNISCHE OVERWEGINGEN VOOR EEN GROTERE ORKESTKAMER AANBEVELINGEN VOOR VERDER ONDERZOEK LITERATUUR vii

10 BIJLAGEN B 1 BEZOEK AAN HET NIEUWE LUXOR THEATER IN ROTTERDAM B 2 KEUZE MEETPUNTEN IN DE ZAAL B 3 CONTROLE VAN HET MODEL B 4 INVOERBESTAND CATT-ACOUSTIC B 5 RESULTATEN CATT ACOUSTIC B 6 VERWERKTE RESULTATEN B 7 PULSRESPONSIE DIAGRAMMEN B 8 TECHNISCHE TEKENINGEN viii

11 1 Inleiding In de theaterwereld is een trend ontstaan om theaterzalen te bouwen die multifunctioneel zijn. Door verschillende genres, ondanks hun specifieke geluidswensen, in dezelfde ruimte te laten spelen, wordt de rendabele exploitatie van theaterzalen eenvoudiger. Een multifunctionele theaterzaal brengt speciale voorwaarden met zich mee. Zo is voor symfonische muziek bijvoorbeeld veel volume nodig om een lange nagalmtijd te krijgen. Dit wordt over het algemeen gerealiseerd door het verhogen van het plafond in de zaal (Figuur 1). Een ander punt is dat weerkaatsend geluid, dat eerst de toneeltoren in verdwijnt, een hinderlijk nagalmeffect oplevert. Dit wordt tegengegaan door een orkestkamer op het toneel te plaatsen om hiermee het geluid direct richting de zaal te reflecteren. Om voor een dramavoorstelling de nagalmtijd te verlagen, wordt met behulp van een dure beweegbare constructie het plafond van de theaterzaal vervolgens weer verlaagd en de orkestkamer van het toneel verwijderd. Bij een dramavoorstelling hangt er voldoende stoffering in de toneeltoren waardoor de ruimte boven in de toneeltoren, ondanks dat deze ruimte niet gescheiden is door een orkestkamer, niet als een akoestisch volume werkt. Toneeltoren Theaterzaal Verlaagd plafond Figuur 1, Zaalvorm voor korte nagalmtijden. (drama) Het nadeel van het gebruik van een orkestkamer bij symfonische muziek, is dat er door het gebruik van de orkestkamer een deel van de op ruimte op het podium niet benut wordt voor de ontwikkeling van nagalm van het geluid (Figuur 2). Als de orkestkamer niet aanwezig zou zijn, zou dit er echter toe leiden dat het geluid, dat zich achter het proscenium, de lijst om de toneelopening, boven het toneel in de toneeltoren ontwikkelt, pas later in de zaal komt en als een echo wordt ervaren. Deze vorm van een gekoppelde kamer is ongewenst. Orkestkamer Ongebruikte ruimte van de toneeltoren Proscenium Theaterzaal Figuur 2, Zaalvorm voor lange nagalmtijden. (symfonische muziek) Door de wand boven de toneelopening geluidstransparant te maken en de orkestkamer te verhogen (Stippellijn figuur 2) kan deze ruimte wel gebruikt worden om de nagalmtijd te verbeteren. Op deze manier krijgt de zaal meer een schoenendoos vorm waar enkele beroemde zalen zo bekend om staan. Een ander nadeel van het vergroten van het volume in de zaal is dat extra hoogte in een theaterzaal kostbaar is. Als de plafondhoogte in de zaal verlaagd zou kunnen worden, zullen de bouwkosten van een theater verminderen en daarmee de exploitatie van een theaterzaal 9

12 H 1 Inleiding makkelijker maken. In dit onderzoek wordt bekeken of het mogelijk is het extra volume van de toneeltoren daarvoor te gebruiken. In dit rapport wordt daarom een onderzoek gedaan naar de mogelijkheden om een groter deel van het volume van de toneeltoren boven het podium van een theaterzaal te gebruiken voor de ontwikkeling van de akoestiek. Onderzocht wordt welke gevolgen het verplaatsen van het akoestisch volume van de zaal naar het podium heeft. Het onderzoek wordt uitgevoerd met behulp van een computermodel dat de akoestiek van een ruimte simuleert, CATT-Acoustic. Hiervoor zal eerst een kalibratie plaatsvinden. Als basis is hiervoor het Nieuwe Luxor theater in Rotterdam gebruikt. Met behulp van beschikbare metingen uit de zaal wordt een basismodel gekalibreerd. Er zijn voor de metingen twee theateropstellingen voorhanden: een operaopstelling en een dramaopstelling (Prinssen, et al., 28). De akoestische eigenschappen van het model worden met behulp van deze metingen aangepast zodat de resultaten deze metingen het beste benaderen. Voor dit onderzoek wordt het model van de operaopstelling aangepast. In deze aangepaste opstelling zijn alle geluidabsorberende doeken opgeborgen en staan de beweegbare plafonds in de hoogste stand. Er wordt een orkestkamer aan het model toegevoegd. De orkestkamer wordt in de verschillende modellen van vorm veranderd om een groter volume op het podium te creëren. Het plafond in de zaal wordt zo verlaagd dat het volume van het model gelijk blijft. Het onderzoek bestaat uit twee delen. Eerst wordt gekeken welk effect een specifieke dimensie van de orkestkamer (diepte, breedte of hoogte) heeft op de akoestiek. Vervolgens wordt er gekeken naar de vorm van de orkestkamer. Om specifiek vast te stellen waarom de verschillende varianten een goede akoestiek hebben, worden de verschillende varianten getoetst aan vier akoestische parameters: De nagalmtijd, de tijd die nodig is om het geluidniveau 6 db te laten zakken. De early decay time, de tijd die nodig is om het geluidniveau 1 db te laten zakken. Deze tijd wordt vermenigvuldigd met zes zodat deze te vergelijken is met de nagalmtijd. De geluidsterkte, hoe luid het geluid klinkt. De clarity, hoe de individuele klanken hoorbaar zijn. Na een vooronderzoek naar de wensen uit de theaterindustrie in hoofdstuk 2, worden in hoofdstuk 3 de belangrijkste akoestische eigenschappen en bekende oplossingen voor variabele akoestiek in theaterzalen beschreven. In hoofdstuk 4 zijn de doelstelling, de randvoorwaarden en de uitgangspunten van het onderzoek gegeven. De beschrijving van het onderzoek en het onderzoeksproces is te vinden in hoofdstuk 5. De resultaten worden gepresenteerd in hoofdstuk 6. De conclusies en aanbevelingen staan in hoofdstuk 7. 1

13 2 Theaterindustrie in Nederland De theaterindustrie in Nederland onderscheidt zich van veel andere landen. In dit hoofdstuk wordt uitleg gegeven over hoe de theaterwereld in Nederland werkt (paragraaf 2.1). Daarnaast worden verschillende typen theaterzalen beschreven (paragraaf 2.2) en de verschillende soorten theatervoorstellingen (paragraaf 2.3). Vervolgens wordt er gekeken hoe vaak voorstellingen in deze verschillende genres opgevoerd worden (paragraaf 2.4). Tot slot wordt uitgelegd hoe een theater is opgebouwd (paragraaf 2.5). 2.1 Theater in Nederland en in het buitenland In Nederland heeft bijna iedere stad een theater. Het theater heeft een vol programma met verschillende voorstellingen verdeeld over het jaar. In het buitenland werkt dit anders. In deze paragraaf wordt het verschil tussen Nederland en het buitenland uitgelegd en wordt er verder ingegaan op het reizend bestel in Nederland. Theater in het buitenland In het buitenland staan bijvoorbeeld Broadway in New York en West End in Londen bekend om hun grote aantal theatervoorstellingen. Hierbij draait één voorstelling vaak jarenlang in hetzelfde theater. Sommige voorstellingen draaien al meer dan 5 jaar (bijvoorbeeld The Mousetrap in St. Martin s Theatre in Londen, dat in 1952 is begonnen). Daarnaast staan in andere grote steden verschillende theaters waar zowel toneel, dans als concerten gespeeld kunnen worden. In kleine steden is het theater niet geheel afwezig: vaak zijn er kleine amateur groepen die in een klein theater eigen producties spelen. Deze groepen spelen vaak in slechts één theater dat als thuisbasis dient. Het reizend bestel in Nederland Na de Tweede Wereldoorlog wilde de Nederlandse overheid het cultuuraanbod over het land verspreiden. Dit betekende dat iedereen in Nederland, ongeacht waar men woonde, in staat moest zijn om van kunst en cultuur te genieten. Daarom zijn er in de jaren vijftig nieuwe stadsschouwburgen in bijna iedere middelgrote stad gebouwd. Nederlandse theatergroepen kregen subsidie om als reizend genootschap in de verschillende theaters te spelen. Een theatergroep speelde slechts een paar dagen in een theater om vervolgens ruimte te maken voor een nieuwe theatergroep met een eigen voorstelling en zelf naar een ander theater af te reizen. In deze theaters, die nu nog altijd in veel steden te vinden zijn, kwamen op deze manier veel verschillende voorstellingen aan bod. Deze stadsschouwburgen hebben vrijwel altijd de vorm van een lijsttheater, dit wordt in paragraaf 2.2 uitgelegd, met tussen de 7 en 1 stoelen. De zalen zijn vaak specifiek ontworpen voor toneelvoorstellingen met een relatief lage nagalmtijd. De akoestische eigenschappen van de zaal zijn over het algemeen niet aan te passen. De kwaliteit van deze zalen is hierdoor niet goed te noemen voor andere type voorstellingen, bijvoorbeeld een symfonieconcert. In bijna elke middelgrote stad in Nederland staat een theater (Theaterland). Grote steden hebben vaak voor ieder genre een eigen (theater)zaal, in kleinere steden is het vaak niet rendabel om meerdere soorten zalen te hebben. Het is te duur en er is geen draagvlak. Daarom wordt er vaak gekozen voor één theater. De zaal wordt dan zo ontworpen dat verschillende soorten producties er gebruik van kunnen maken. 11

14 H 2 Theaterindustrie in Nederland Nieuwe ontwikkelingen in de Nederlandse theaterindustrie Hiernaast zijn er enkele particuliere commerciële theaters, bijvoorbeeld het Circustheater in Scheveningen en het Beatrixtheater in Utrecht, waar grote producties voor langere tijd uitgevoerd worden. Deze producties zijn vaak musicals en het theater wordt voor deze producties speciaal verbouwd. Een andere ontwikkeling is dat in theaters een tweede, kleinere zaal wordt gebouwd. De grote zaal is dan een lijsttheater en de tweede zaal heeft een vlakke vloer. Deze zalen zijn door hun vorm beter voor verschillende, kleine producties te gebruiken. Ook is deze tweede zaal geschikt voor verhuur voor evenementen, recepties en dergelijke. 2.2 Verschillende typen theaterzalen Door de jaren heen zijn er verschillende typen theaterzalen ontwikkeld. Ieder type zaal heeft zijn eigen voor- en nadelen. Niet iedere zaal is geschikt voor iedere voorstelling. In deze paragraaf worden de verschillende typen theaterzalen beschreven. Lijsttheater Veel theaters in Nederland zijn lijsttheaters. In een lijsttheater is de zaal door middel van een lijst, het proscenium, gescheiden van het toneel. Hierdoor kijkt het publiek door een afkadering naar de voorstelling. Het publiek kijkt naar de voorstelling alsof het een schilderij is. Door de acteurs wordt deze opening als een vierde wand gezien. Bij traditionele toneelvoorstellingen zijn zij met hun eigen werk bezig en niet met het publiek. Dit wordt versterkt doordat het tijdens de voorstelling donker in de zaal is. Iedereen in het publiek kijkt vanuit dezelfde richting naar de voorstelling (Figuur 3). Thrust, open/platform stage Bij een thrust-podium zit het publiek aan drie kanten van het podium. Een amfitheater is een voorbeeld met een thrust-podium. Hierdoor is er beter zicht op wat er zich op het podium afspeelt. Een nadeel is dat grote decorstukken niet centraal op het podium kunnen omdat deze het zicht vanuit het publiek op het podium kunnen verbergen. Door het gebrek aan decorstukken wordt er meer inbeeldingsvermogen van het publiek verwacht. De nadruk komt niet op het decor te liggen, maar op het gesproken woord en lichaams- en gelaatsuitdrukkingen. Doordat het publiek aan drie kanten van het podium zit, zit het bij een gelijke bezetting dichter bij het podium dan in een lijsttheater (Figuur 4). Figuur 3, Lijsttheater: Hamletzaal Het park, Hoorn Figuur 4, Thrust theater 12

15 2.2 Verschillende typen theaterzalen Arena In dit theater zit het publiek rondom het podium. Dit geeft een extra uitdaging voor de acteurs; Het menselijk hoofd heeft een sterk richtend effect, geluid naar voren in harder dan naar achteren en de acteurs staan altijd met hun rug naar een deel van het publiek gekeerd. Bijzonder aan dit type zaal is dat het publiek niet alleen de voorstelling maar ook het andere publiek, met hun reacties, aan de andere kant van het podium goed kan zien. Het heeft een intieme sfeer. Grote decorstukken zijn niet mogelijk door het 36 graden zichtveld (Figuur 5). Vlakke vloer zaal Een vlakke vloer zaal heeft geen verhoogd podium als bij een lijsttheater. Alle verlichting en buizen zijn niet verstopt achter de Proscenium en zijn zichtbaar voor het publiek. Het toneel loopt tot de voorste rij en staat op dezelfde vloer hoogte. Hierdoor voelt het publiek zich meer betrokken met de voorstelling. Dit soort zalen zijn vaak ontworpen voor kleinere producties en geven ruimte tot 25 bezoekers (Figuur 6). Modulair theater Deze zaal is volledig aan te passen aan de eisen van de productie. De volledige zaal bestaat uit modulaire elementen die in iedere vorm geplaatst kunnen worden. De vloer bestaat uit losse elementen die individueel hydraulisch in hoogte versteld kunnen worden. In alle muren zijn deuren aangebracht zodat het publiek van iedere gewenste kant de zaal kan betreden. De zitplaatsen en het podium kunnen vrij in de ruimte geplaatst worden. De ophanging van verlichting, akoestische absorptie en decorstukken zijn variabel op te hangen (FDA) (Figuur 7). Figuur 5, Arena Figuur 6, Vlakke vloer zaal in 't spant Figuur 7, Walt Disney Modular Theatre 13

16 H 2 Theaterindustrie in Nederland Blackbox Voor beginnende artiesten is het niet rendabel om in een grote zaal een voorstelling te geven. Tegenwoordig bestaan er voor beginnende, kleine of onbekende gezelschappen zogenaamde Black box theaters (Figuur 8). Dit zijn kleine eenvoudige versies van een modulair theater die hun naam hebben gekregen door hun vorm en kleur. De zaal bestaat uit een grote lege kamer met een vlakke vloer. De zaal is neutraal zwart gekleurd. De zaal kan in elke configuratie ingedeeld worden. Losse stoelen Figuur 8, Black box theater kunnen overal, al dan niet op een podium, geplaatst worden. Dit geldt ook voor het podium. Door een raster van kabels of balken kan de belichting overal aan het plafond gehangen worden. Door de eenvoudige bouw van dit soort theaters worden vaak oude gebouwen gerenoveerd om dit soort theaters te huisvesten. 2.3 Soorten voorstellingen in het Theater In de meeste theaters zijn veel verschillende soorten voorstellingen te zien. Deze paragraaf geeft een overzicht van de verschillende soorten voorstellingen. Daarnaast worden de eisen die elk type voorstelling aan de zaal stelt beschreven. Drama Bij drama wordt een verhaal gespeeld door acteurs. Het verhaal komt voornamelijk over door het gesproken woord, maar gezichtsuitdrukkingen en lichaamstaal zijn ook van belang. Het is van belang dat iedereen in het publiek de acteurs helder kan verstaan en de acteurs met hun bewegingen goed kan zien. Een stuk wordt vaak voor een bepaald type theater geschreven. De meeste stukken worden voor een prosceniumtheater geschreven (Appleton, 28). Idealiter is drama zonder elektronische versterking te volgen. Traditioneel wordt een nagalmtijd van 1, seconde aangeraden voor een theater. Echter een verbetering van de spraakverstaanbaarheid is mogelijk door een verlaging van de nagalmtijd naar,7 seconden (Barron, 1993). Cabaret Dit is een vorm van theater die voornamelijk bestaat uit muziek, grappen en sketches. Sommige cabaretiers gebruiken vooral muziek om hun verhaal te doen. Anderen vertellen spannende verhalen en weer anderen combineren allerlei onderwerpen uit het nieuws met het spelen van gekke typetjes. Vaak wordt gebruik gemaakt van elektronische versterking. Net als bij drama moet de nagalmtijd rond de 1 seconde zitten. Musical Bij een musical wordt een verhaal gespeeld met behulp van gesproken tekst, muziek, zang en dans (Inis, 29). Het geluid wordt elektronisch versterkt en het is daarom niet van belang dat het orkest tussen het podium en het publiek zit. Het orkest kan in een eigen kamer zitten (Appleton, 28). Meer dan bij opera wordt bij musical gebruik gemaakt van moderne popinstrumenten die elektronisch versterkt moeten worden. Om zang en muziek in balans te houden wordt daarom de zang vaak ook versterkt. Door de elektronische versterking kan de nagalmtijd gevarieerd worden en is de zaalvorm minder van belang. De nagalmtijd moet tussen de 1,2 en 1,4 seconden zitten (Cavanaugh, et al., 1999) 14

17 2.3 Soorten voorstellingen in het Theater Opera/Operette Opera is een overwegend in dichtmaten gezongen toneelstuk, dat wordt ondersteund door een orkest met een veelal klassiek instrumentarium. Opera s behandelen vaak tragische thema s en operettes meer luchtige thema s. Omdat er in een opera zowel spraak als muziek voorkomt zijn zowel clarity als nagalm belangrijk. De acteurs moeten duidelijk en helder te verstaan zijn. Het orkest moet de acteurs niet overstemmen maar wel een vol geluid geven. De nagalmtijd van een opera zaal moet rond de 1,5 seconde liggen (Barron, 1993). Omdat de opera gebruik maakt van het podium, is er geen ruimte voor het orkest. Het orkest zit meestal in een orkestbak. Dit is een ruimte vlak voor of deels onder het podium. Deze orkestbak biedt niet voldoende ruimte voor een voltallig symfonieorkest. Dit is ook niet nodig, omdat anders de kans groot is dat de acteurs overstemd zouden worden. Klassieke muziek Klassieke muziek is een ruim begrip. Door de jaren zijn er veel verschillende componisten geweest met allemaal hun eigen stijl. Op akoestisch gebied zijn er enkele interessante ontwikkelingen te ontdekken. Veel componisten componeerden hun werk zo dat het goed klonk op de plek waar het gespeeld zou worden. Van oorsprong werden symfonische concerten in kerken en kathedralen gegeven. In deze grote stenen gebouwen kan het geluid goed galmen en daar werden de muziekstukken dus ook op gecomponeerd. Later verwisselde het orkest de kerk voor kleine zalen in paleizen. In deze zalen is de nagalmtijd aanzienlijk kleiner en de muziek werd daarop aangepast. Weer later werden er theaters gebouwd speciaal voor concerten. Klassieke muziek kan in vier hoofdstijlen verdeeld worden. Deze komen overeen met de architectonische stijlen: Renaissance, Barok, Klassiek, Romantisch. Iedere periode leverde een verandering in muziekstijl. Een ideale concertzaal is hierdoor moeilijk te benoemen. Iedere stijl heeft zijn eigen voorkeur aangaande in welk soort ruimte de betreffende stijl het beste tot zijn recht komt. Het Concertgebouw in Amsterdam is bijvoorbeeld ideaal voor muziek uit de laatromantische tijd. De nagalmtijd voor symfonische muziek varieert tussen 1,4 en 1,8 seconden voor kamermuziek en 1,8 tot 2,2 seconden voor romantische symfonische muziek. Dans Dans is een vorm van vermaak waar een groep artiesten op muziek beeldend bewegen. De muziek kan live of opgenomen, klassiek of elektronisch zijn. Dans is te onderscheiden in ballet en moderne dans. (Appleton, 28) Ballet heeft zich ontwikkeld uit de opera tot een eigen kunstvorm. Bij ballet wordt een beperkte set bewegingen gebruikt om iets uit te beelden. Er worden voornamelijk klassieke balletvoorstellingen uitgevoerd, maar er zijn ook nieuwe voorstellingen ontwikkeld volgens klassieke balletrichtlijnen. Een balletproductie bestaat uit een groep tot aan 1 dansers en een orkest tot 5 musici. De zaalopzet is vergelijkbaar met een opera, namelijk een prosceniumtoneel met orkestbak tussen het podium en de zaal. Zowel het zicht als het geluid is van belang voor de bezoeker. Moderne dans richt zich op expressie door realistische of abstracte bewegingen. Het maakt gebruik van bewegingen uit verschillende omgevingen, muzikale vormen en culturele dansen. Bij moderne dans wordt er vaak geen gebruik gemaakt van een orkest en is de groep spelers kleiner. Dit maakt het eenvoudiger om op tournee te gaan (Appleton, 28). Tijdens dans en 15

18 H 2 Theaterindustrie in Nederland ballet wordt niet gesproken. Het orkest zit de orkestbak maar het kan, als het klein is, ook op het podium zitten. De dans is belangrijker dan de muziek. Voor de muziek kunnen dezelfde wensen als die van klassieke muziek maar wanneer dit niet mogelijk is, is dat geen ramp. In figuur 9 staat een overzicht van de wenselijke nagalmtijden voor de verschillende typen theatervoorstellingen. Klassieke muziek Kamermuziek Opera/ Operette Drama Ideale nagalmtijden per genre,5 1 1,5 2 2,5 Tijd (s) Figuur 9, Overzicht nagalmtijden Ieder type voorstelling heeft op akoestisch gebied zijn eigen wensen. Er zijn vier kenmerkende groepen die ieder zijn eigen akoestische wensen te hebben: 1. Toneel en cabaret zijn gebaat bij een zaal met een korte nagalmtijd zodat het gesproken woord niet verloren gaat in de galm. De spraakverstaanbaarheid is belangrijk. 2. Voor opera en operette zijn door de zang en muziek zowel de spraakverstaanbaarheid als de nagalmtijd belangrijk. Maar een goede spraakverstaanbaarheid vraagt om een korte nagalmtijd, muziek is gebaat bij een langere nagalmtijd. Om deze eigenschappen samen in een zaal te verwezenlijken moet er dus aan beide kanten geschipperd worden om een goed geluid te krijgen. 3. Voor klassieke muziek is het belangrijk dat de nagalmtijd lang is. Echter niet voor ieder muziekstuk is dit wenselijk. Voor klassieke muziek komt er veel meer bij kijken dan alleen de nagalmtijd. 4. Voor dans en ballet is geluid minder belangrijk. Goed zicht op het podium is daarentegen wel belangrijk. 16

19 2.4 Theaters en hun programma 2.4 Theaters en hun programma In deze paragraaf is van 2 middelgrote theaters de bezetting vergeleken. Belangrijk voor dit onderzoek is hoe vaak ieder type productie gedraaid wordt in ieder theater. In onderstaande tabel 1 is een aantal theaters opgesomd die in een middelgrote stad staan. De theatervoorstellingen zijn verdeeld in de in paragraaf 2.3 genoemde groepen theatervoorstellingen: toneel/cabaret, klassieke muziek, opera/operette, dans/ballet. Tabel 1,verhouding verschillende voorstellingen in 2 verschillende theaters Theater plaats Capaciteit zaal Toneel/ cabaret Klassieke muziek Opera/ operette Dans/ Ballet Theater de Veste Delft % 5.5% 1.4% 9.6% Schouwburg Gouda Gouda % 4.8% 3.8% 14.3% Leidse schouwburg Leiden % 15.9% 4.% 5.% Schouwburg Het Hoorn % 19.8% 4.% 8.% Park Stadsschouwburg Velsen % 4.2% 5.6% 9.9% Velsen Zaantheater Zaandam % 8.1% 3.5% 3.5% Theater Castellum Alphen aan % 9.9%.% 3.% de Rijn Spant! Bussum % 39.% 3.4%.% De Flint Amersfoort % 16.1% 1.6% 8.1% Stadstheater Zoetermeer % 6.3% 3.8% 1.1% Zoetermeer De Spiegel Zwolle % 2.8% 9.4% 6.3% De Harmonie Leeuwarden % 21.2% 2.1% 1.9% Theater Heerlen Heerlen % 25.% 8.6% 28.1% Agora theater Lelystad % 2.4%.% 11.9% Het Nieuwe Luxor Rotterdam % 7.3% 4.9% 9.8% theater Stadsschouwburg Middelburg %.% 4.9% 8.1% Middelburg Rabo Theater Hengelo % 14.1%.% 9.4% Theater Geert Teis Stadskanaal % 3.9% 3.9% 11.6% Stadsschouwburg Nijmegen % 42.2% 3.9% 7.8% Nijmegen Theater de Venlo % 15.8% 4.% 1.% Maaspoort Gemiddeld 69.7% 16.3% 4.% 1.% Wat opvalt, is dat de Spiegel in Zwolle twee zaalcapaciteiten heeft. Deze theaterzaal heeft een beweegbaar plafond. Bij een toneelvoorstelling wordt het plafond zover verlaagd dat het tweede balkon buiten de zaal valt. Het Nieuwe Luxor theater in Rotterdam is aanzienlijk groter dan de andere theaterzalen. Deze zaal is in deze tabel meegenomen omdat de zaal gebruikt wordt als basis voor het onderzoek. Uit de tabel kan geconstateerd worden dat circa 7% van de voorstellingen van middelgrote theaterzalen toneel en cabaret betreft. Circa 15% van de voorstellingen bestaat uit klassieke muziek. Gezien het percentage toneel- en cabaretvoorstellingen op het totaal heeft een lijsttheater de voorkeur bij het ontwerp van een theater in Nederland. 17

20 H 2 Theaterindustrie in Nederland 2.5 Indeling van een lijsttheater Een theater bestaat niet alleen uit een zaal met een podium. Er zijn verschillende voorzieningen om het theaterbezoek voor de gast tot een aangename ervaring te maken. De productie moet opgebouwd kunnen worden en artiesten en acteurs moeten zich kunnen omkleden. In deze paragraaf worden de verschillende vertrekken beschreven die samen het theater vormen. Het beschreven theater is een theater met een traditionele zaal (Figuur 1). Wanneer gasten naar het theater gaan komen ze aan de voorzijde binnen. In deze hal bevindt zich alleen de kassa waar overdag kaarten gekocht kunnen worden voor de verschillende voorstellingen. Deze hal is ook toegankelijk wanneer er geen voorstelling is. Wanneer men voor een voorstelling komt, komt men aan in de foyer (1). De foyer wordt gebruikt voor het ontvangen van de gasten en tijdens de pauze van een voorstelling. De gasten kunnen hier wachten totdat de voorstelling begint. In de foyer bevinden zich voorzieningen als toiletten, garderobe en bar. De zaal wordt vanuit de foyer betreden. De zaal is een grote ruimte waar stoelen geplaatst zijn voor het bekijken van de voorstelling (2). De vloer van de zaal is vanaf het podium getrapt oplopend zodat er vanuit iedere stoel goed zicht op het podium is. De stoelen staan in een waaier zodat iedereen richting het podium kijkt. In grotere theaterzalen zijn ook een of meer balkons (3) aanwezig. Deze balkons hebben vaak een eigen foyer op de verdieping waar de ingang naar de zaal zich bevindt. Enkele oudere zalen hebben ook nog loges. Dit zijn afgezette ruimten met slechts een paar stoelen. Deze loges zitten vaak aan de zijkant en hebben ook een eigen ingang (tegenwoordig worden stoelen aan de zijkant van de zaal logestoelen genoemd). Vanuit de zaal heb je uitzicht op het podium (4) waar de voorstelling gegeven wordt. Tussen de zaal en het podium of onder het podium staat de orkestbak (5). In deze ruimte kan een klein orkest plaatsnemen om de voorstelling te ondersteunen met muziek. Wanneer deze ruimte niet gebruikt wordt, kunnen hier extra stoelen geplaatst worden. Op het podium wordt de voorstelling opgevoerd. Het podium is een vlakke vloer die zich hoger dan de zaal bevindt. Dit is om het zicht op het podium te bevorderen. Voor de ondersteuning van de voorstelling zijn veel voorzieningen aanwezig. Veel van deze voorzieningen bevinden zich in de toneeltoren. In deze toren kunnen decorstukken uit het zicht van de gasten opgehesen worden. De toneeltoren moet hierdoor minimaal twee keer zo hoog zijn als de toneelopening. Achter het podium zijn nog enkele ruimten voor het ondersteunen van de voorstelling. Naast het toneel is een zijtoneel (6). Hier staan de verschillende decorstukken klaar om tijdens de voorstelling verwisseld te worden. Tevens is er toegang tot de kleedkamers (7) en oefenruimtes voor de artiesten (8). De artiesten hebben een eigen ingang met foyer zodat ze zich rustig op de voorstelling kunnen voorbereiden(9). Daarnaast is er een laad- en losruimte voor vrachtwagens (1). De laadplek is vaak binnen zodat de vrachtwagen(s) ook binnen kunnen staan en er geen geluid van buiten kan komen. 18

21 2.5 Indeling van een lijsttheater Figuur 1, voorbeeldplattegrond lijsttheater 19

22

23 3 Wat is akoestiek Hoe geluid ervaren wordt, is afhankelijk van veel verschillende factoren. Belangrijk is wat er overgebracht moet worden. Een acteur moet verstaanbaar zijn. Een zanger moet niet overstemd worden door de muziek. Een melodie moet te volgen zijn. Voor iedere situatie zijn verschillende akoestische parameters belangrijk. In een onderzoek naar de akoestiek is de meting van de pulsresponsie belangrijk voor de bepaling van de akoestische kwaliteit van een ruimte (paragraaf 3.1). Zoals het woord al zegt gaat het om de responsie op een akoestische puls. In de meest eenvoudige en onnauwkeurige vorm gaat het dan om een akoesticus die in de handen klapt om de nagalm met de oren waar te nemen. Decennialang werd gebruik gemaakt van een alarmpistool, een microfoon en een opnameapparaat; heden ten dage worden computergestuurde methoden gebruikt. Vanuit de pulsresponsie kunnen verschillende belangrijke akoestische parameters worden afgeleid (paragraaf 3.2). De vorm- en materiaalkeuze in een ruimte zelf heeft ook invloed op de akoestiek (paragraaf 3.3). Tegenwoordig zijn er verschillende methoden ontwikkeld om de akoestiek te veranderen (paragraaf 3.4). 3.1 De pulsresponsie De belangrijke aspecten van de akoestiek voor een concertzaal zijn: de richting, de geluidsterkte, de toonhoogte en de vertraging van het geluid. Deze aspecten hebben allemaal invloed op de ervaring van het geluid. Bij een onderzoek naar geluid worden slechts de eerste paar seconden van de ontwikkeling van een pulsgeluid onderzocht. Na die tijd is het geluid zodanig afgezwakt dat het geen invloed meer heeft op andere geluiden en daarmee op de beleving. De daling of afzwakking van het geluiddrukniveau wordt bepaald door het meten van het geluiddrukniveau na een pulsgeluid. Het geluiddrukniveau van een puls bevat alle frequenties, maar kan in de computer per octaafband worden opgesplitst. In de situatie van een theaterzaal zal de bron van het pulsgeluid op het podium staan en wordt het geluiddrukniveau gemeten op een punt in de zaal. De pulsresponsie is locatieafhankelijk. Een locatie vóór in de zaal zal een andere pulsresponsie geven dan een locatie achter in de zaal. Figuur 11 toont een (gestileerde) pulsresponsie. De afzonderlijke pulsen, veroorzaakt door reflecties tegen de wanden zijn door ons menselijk oor slechts bij uitzondering (echo s) te onderscheiden. De traagheid van het oor resulteert meestal in waargenomen nagalm. In deze grafiek zijn enkele belangrijke parameters terug te vinden: Direct geluid Initial time delay gap Vroeg geluid Nagalmtijd Direct geluid Wanneer men in de open lucht op een open veld naar een instrument luistert dan hoort men alleen het geluid dat direct van het instrument vandaan komt. Je hoort geluid precies zoals het gespeeld is. Er is geen wand in de buurt waar het geluid tegen kan weerkaatsen. Dit gebeurt ook in dode kamers waar al het andere geluid wordt geabsorbeerd door de wanden en slechts 21

24 H 3 Wat is akoestiek het directe geluid hoorbaar is. In een theaterzaal is het geluid dat niet eerst tegen de wand of plafond is gereflecteerd voordat het bij de luisteraar komt, direct geluid. (Beranek, 1996) Figuur 11, pulsresponsie Vroeg geluid Doordat geluid vanuit de bron echter niet alleen direct richting het publiek uitstraalt, maar zich vanuit de bron ook in andere richtingen verspreidt, kan het geluid ook via reflecties tegen de wanden of muren het publiek bereiken. Om de effecten van de akoestische parameters te begrijpen zijn de reflecties in twee tijdsintervallen verdeeld: het vroeg geluid en het nagalmgeluid. Geluid dat binnen 8 milliseconden na het directe geluid de luisteraar bereikt wordt als gunstig ervaren en daarom beschouwd als vroeg geluid. Geluid legt in 8 milliseconden ongeveer 27 meter af. Geluid na 8 milliseconden stoort de lopende muziek en wordt als ongunstig ervaren (Beranek, 1996). Bij spraak ligt de grens tussen gunstig en storend bij 5 milliseconden (ongeveer 17 meter). Initial time delay gap Tussen het directe geluid en het vroege geluid zit een vertraging. Deze vertraging heet de Initial Time Delay Gap (ITDG). De ITDG is afhankelijk van de locatie in de zaal. Dit komt omdat niet iedereen even ver van het podium en van de wanden van de zaal zit. De ITDG is dan ook bij een voorstelling voor iedereen anders. 22

25 3.2 Afgeleide parameters 22, m 28,8 m 28,8 m 33, m Ontvanger 2 35,4 m 25,7 m Bron Ontvanger 1 Ontvanger 1: lengteverschil 28,8 + 28,8-25,7 = 31,9 m ITDG = 93 ms Ontvanger 2: lengteverschil 33, + 22, - 35,4 = 19,6 m ITDG = 87 ms Figuur 12, Bepaling Initial Time Delay Gap De ITDG wordt kleiner naar mate de ontvanger verder van de bron verwijderd is. Het verschil tussen de tijd die het directe geluid en de tijd die het geluid van de eerste reflectie nodig heeft, wordt steeds kleiner (Figuur 12). Een lange ITDG geeft de indruk dat de geluidsbron dichtbij is. De ITDG geeft een indruk van de intimiteit van een zaal. Een ITDG tussen de 12 en 25 ms (4,1 en 8,6 m) is gewenst voor een concertzaal (Rossing, et al., 22). Nagalmveld Het geluid dat na 8 milliseconde nog hoorbaar is, wordt het nagalmveld genoemd. Dit nagalmveld komt voort uit de vele reflecties die tegen de wanden en plafond weerkaatsen (Beranek, 1996). Geluid zwakt iedere keer dat het tegen een wand reflecteert verder af aangezien het een deel van zijn energie verliest. De wanden absorberen een deel van het geluid. 3.2 Afgeleide parameters Hoe geluid ervaren wordt, is moeilijk te meten. Het is een samenspel van klanken en door de galm is het ook een samenspel in tijd. Een pulsresponsie geeft weer hoe de geluidsdruk over de tijd afneemt. De pulsresponsie van een locatie is de meest objectieve methode voor het bepalen van de akoestiek (Kuttruff, 29). De pulsresponsie zegt echter weinig over de ervaring van een symfonisch optreden. Daarom zijn er verschillende akoestische parameters gedefinieerd. Deze zogenaamde psycho-akoestische parameters proberen de ervaring van de luisteraar te kwantificeren. Beranek heeft enkele parameters genoemd die belangrijk zijn voor het ontwerp van een goede concertzaal. De zeven akoestische parameters voor een concertzaal zijn: Nagalm Geluidsterkte Ruimtelijkheid Clarity Intimiteit Warmte Geluid op het podium 23

26 H 3 Wat is akoestiek Deze parameters zullen hieronder worden besproken. Ondanks dat een aantal parameters meer een gevoel weergeven dan dat deze gemeten kunnen worden, zijn er toch enkele psychoakoestische parameters gedefinieerd. Naast deze zeven parameters wordt ook de early decay time beschreven. Deze parameter wordt gebruikt om een indruk te krijgen hoe de nagalmtijd tijdens een voorstelling ervaren wordt in een zaal. Tenslotte wordt ook nog de spraakverstaanbaarheid besproken. Deze is in mindere mate belangrijk voor een concert maar voor drama is deze parameter zeer belangrijk omdat de acteurs goed en duidelijk verstaanbaar moeten zijn. Nagalmtijd In een zaal met een lang nagalmveld is een persoon moeilijk te verstaan. Door menging van het geluid worden kritische klanken in de spraak verhuld. Voor verschillende vormen van muziek werkt nagalm echter bevorderlijk. Door de nagalm mengen de klanken van de verschillende instrumenten zich tot één geheel. De nagalmtijd is de tijd die nodig is om het geluidniveau van het nagalmveld 6 db te laten dalen nadat een continue geluidsbron gestopt is. De nagalmtijd van een ruimte wordt bepaald door de Wet van Sabine: T.161 V (3.1) A Waarin: V = Volume van de ruimte [m 3 ] A = totaal effectief absorberend oppervlak [m 2 ] het getal.161 heeft de dimensie s/m De werkelijke nagalmtijd van een bestaande ruimte kan uit de pulsresponsie worden bepaald. Dit wordt gedaan door een achterwaartse integratie van de pulsresponsie uit te voeren. Vervolgens wordt op deze zgn. schroedercurve de kleinste-kwadratenmethode toegepast om een rechte lijn te krijgen. (Kuttruff, 29) In de praktijk wordt een kleiner interval van de schroedercurve gebruikt. Vaak wordt een er een interval van -5 db tot -35 db gebruikt. Deze nagalmtijd wordt T 3 genoemd (Grafiek 1). t t dB 5dB T 6dB 2 t t (3.2) De nagalmtijd wordt voor de verschillende frequentiebanden onafhankelijk bepaald. 24

27 Geluiddrukniveau (db) 3.2 Afgeleide parameters 1 Histogram schroedercurve 8 6 EDT T-15 T-3 db -5 db -1 db -2 db 4-35 db 2,,2,4,6,8 1, 1,2 1,4 1,6 1,8 2, 2,2 2,4 2,6 2,8 3, -2 Tijd (S) -4 Grafiek 1, Bepaling nagalmtijd en EDT De nagalmtijd is de eerste parameter die gebruikt wordt om een indruk te gegeven van de akoestische kwaliteit. De Wet van Sabine wordt bij het ontwerp van een theaterzaal nog steeds gebruikt om een eerste indruk te krijgen wat de nagalmtijd zal zijn. Door de jaren heen is er veel onderzoek gedaan naar welke parameters invloed hebben op de nagalmtijd. Hierdoor bestaat een uitgebreide basiskennis voor dit onderzoek en zijn er gegevens bekend van veel verschillende bekende concert, opera en theaterzalen. Van oudsher is de nagalmtijd altijd als de belangrijkste parameter voor zaalakoestiek beschouwd. Vier van de vijf parameters die bepaald worden in de ISO 3382 norm (Skålevik, 21) worden dan ook afgeleid van deze nagalmtijd, onder voorwaarde dat grafiek 1 de nagalmcurve van een zaal geeft. Zie bijvoorbeeld de formules (3.4) en (3.7). Omdat er in de praktijk afwijkingen voorkomen van de ideale curve gaat de afleiding van G en C 8 niet geheel volgens de formules. Dit rapport gaat juist over de verschillen t.o.v. de theorie. Early decay time (EDT) Waar de nagalmtijd de tijd aangeeft die nodig is voor een geluidsverval van 6 db, is de EDT de tijd die nodig is voor het verval van de eerste 1 db. Deze tijd wordt vermenigvuldigd met een factor 6 zodat deze te vergelijken is met de nagalmtijd. Eerder is vermeld dat de nagalmtijd T 3 bepaald wordt door een interval van -5 tot -35 te gebruiken. Voor de EDT wordt het interval van tot -1dB gebruikt. Grafiek 1 geeft een overzicht hoe de verschillende waarden bepaald worden. In lopende spraak en muziek is de dynamiek zelden meer dan 1 db en woordlettergrepen en muziektonen worden gemaskeerd door de galm van hun voorgangers (Cremer, et al., 1982). Volgens een onderzoek van Cervone blijkt dat er een groot verband bestaat tussen EDT en algemene akoestische impressie door luisteraars bij concerten (Cervone, et al., 199). De EDT geeft dus volgens deze auteurs een duidelijker beeld van wat de luisteraar kan verwachten. Daarom wordt dit ook wel de beleefde nagalmtijd genoemd (Jordan, 198). Doordat de EDT gebaseerd is op het verval van de eerste 1 db, wordt deze 25

28 H 3 Wat is akoestiek sterk beïnvloed door de vroege reflecties (Figuur 11). De vroege reflecties kunnen sterk verschillen per locatie. De EDT is daardoor afhankelijk van de locatie in de theaterzaal en de vorm van de zaal. De nagalmtijd toont veel kleinere verschillen over de zaal (Kuttruff, 29). De EDT is over het algemeen lager dan de nagalmtijd. Dit komt allereerst doordat in EDT het directe geluid wordt meegerekend (Nijs). Door het directe geluid is de steilheid in het begin van de curve in grafiek 1 groter is dan in het latere stuk. Bovendien komen in de eerste 1 db van het verval veel onregelmatigheden voor. Dat kan EDT echter zowel wat vergroten als verkleinen. Een uitgebreid gebruik van EDT wordt gehinderd door de volgende problemen: Waar de nagalmtijd redelijk uniform over de ruimte verdeeld is, is de EDT locatie gebonden. Doordat de EDT door het verval van de eerste 1 db wordt bepaald, worden slechts de eerste paar geluidsgolven gebruikt. De locatie in een ruimte is zeer bepalend waar dit geluid vandaan komt. De EDT zal in het midden van de zaal anders zijn aan de zijkant. Een ander probleem is dat het verval in het begin nog niet uniform is. Omdat slechts weinig geluidsgolven aangekomen zijn, is het nog niet bekend hoe de nagalmtijd zich gaat ontwikkelen. Om dezelfde reden wordt de nagalmtijd bepaald door de verval tussen -5 en -35 db en niet tot -3 db (Grafiek 1). Tenslotte zit in EDT de informatie van het directe geluid, dat in de nagalmtijd zorgvuldig is verwijderd door bij -5 db met de meting te beginnen. Geluidsterkte (Strength) De geluidsterkte G is afhankelijk van de volgende factoren: De afstand van het toneel tot de luisteraar. De aanwezigheid van oppervlakten die vroeg geluid kunnen reflecteren naar het publiek. De nagalmtijd. Als het geluid een langer pad moet volgen, neemt de geluidsterkte af. Om dit te compenseren kunnen reflecterende panelen geplaatst worden. Deze panelen reflecteren het vroege geluid richting het publiek. De reflecties moeten binnen 5 tot 8 ms na het directe geluid aankomen om een bijdrage te kunnen leveren. In een smalle zaal reflecteren de zijwanden al voldoende geluid. Wanneer de nagalmtijd langer is, klinkt het geluid luider. Er moet echter op gelet worden dat de nagalmtijd in evenwicht is met de clarity. De geluidsterkte is een maat voor de luidheid uitgedrukt in decibel. Het laat het geluidniveau van een zaal zien in relatie tot het geluidniveau op 1 meter afstand in een echovrije ruimte. G wordt voor iedere octaafband bepaald. Voor de geluidsterkte worden vaak alleen de middenfrequenties gebruikt. Het gemiddelde van de 5 Hz en 1 Hz octaafband vormen dan samen G mid. De sterkte van de lage frequenties (G low ) is eveneens belangrijk. Het heeft een grote invloed op de sterkte van het basgeluid en beïnvloedt het gevoel van ruimtelijkheid (Beranek, 1996). Het geluidniveau kan gemeten worden en de geluidsterkte kan berekend worden met de volgende formule: 26

29 3.2 Afgeleide parameters G 1 log 1 t dir p p 2 2 1m t dt t dt (3.3) Waarin: ( ) = de geluiddruk op een positie in de zaal [Pa] ( ) = de geluiddruk op 1 m van de bron in het vrije veld [Pa] Aangenomen dat er een diffuus geluidveld aanwezig is, kan G geschat worden met de volgende functie: G T 1 log 45dB V exp 1 (3.4) Waarin: T = de nagalmtijd [s] V = de inhoud van de zaal [m 3 ] De geluidsterkte kan nauwkeuriger geschat worden met: G r 4 1 m fp 1 log 31dB 1 S (3.5) Waarin: α = gemiddelde absoptiecoefficient S = het zaaloppervlak [m 2 ] r = afstand tot de bron [m] mfp = gemiddelde vrije weglengte [m] De geluidsterkte is afhankelijk van de nagalmtijd. Desondanks is het belangrijk om deze te controleren. Wanneer het geluid te zwak is, komt het niet goed over en zal het achterin de zaal niet goed te horen zijn. Is het geluid te luid, dan wordt het hinderlijk. Dat laatste is uiteraard afhankelijk van de bronsterkte, bijvoorbeeld een groot orkest versus één violist. Het geluidniveau ter plaatse van de oren van de luisteraar is dus een combinatie van het bronvermogen en G die uitsluitend een fysische eigenschap geeft van de zaal. Ruimtelijkheid Ruimtelijkheid geeft de indruk dat geluid van alle kanten komt. Dit in tegenstelling tot een nauwe uitvoering door een kleine opening van een podium. Er zijn twee facetten van ruimtelijkheid die allebei van belang zijn voor het beluisteren van muziek: Apparent source width (ASW): de indruk dat het geluidbeeld breder is dan de werkelijke geluidsbron(nen) op het podium. Listener envelopment (LEV): De indruk dat de luisteraar omgeven is door het nagalmveld in de zaal. Beide facetten zijn afhankelijk van de laterale reflecties. Wanneer een groter deel van de vroege reflectie energie (tussen 5 en 8 ms) van de zijkant aankomt dan geeft dit een 27

30 H 3 Wat is akoestiek verbetering van de ASW. Wanneer een groter deel van de late reflectie energie van de zijkant aankomt, dan geeft dat een verbetering van de LEV (Gade, 27). Clarity (C-8) Clarity is een maat die uitdrukt hoe afzonderlijke geluiden op zichzelf staan in tegenstelling tot de geluiden die samensmelten in het latere nagalmveld. Er zijn twee soorten clarity; horizontale en verticale. De verticale clarity geeft aan hoe muziektonen die gelijktijdig gespeeld worden door verschillende instrumenten te horen zijn. Dat verschijnsel blijft hier verder buiten beschouwing. Wanneer men over horizontale clarity praat, gaat het over hoe muziektonen, die elkaar in de tijd opvolgen, op zichzelf staan. De lengte van de nagalmtijd speelt een belangrijke rol. Reflecties die binnen 8 ms na het directe geluid te horen zijn, leveren een positieve bijdrage aan de hoorbaarheid. Reflecties die na 8 ms aankomen verdwijnen in de nagalm en verstoren de hoorbaarheid van latere tonen. Bij spraak ligt de grens van gunstig en storend bij 5 ms. Waar een lange nagalmtijd ervoor zorgt dat de individuele klanken kunnen mengen tot een harmonieus geheel, bepaalt de clarity hoeveel van de individuele klanken opgaan in het geheel. Het is niet wenselijk dat alle klanken in het geheel opgaan. Daarom wordt er rekening gehouden met de clarity. Een goede clarity zorgt ervoor dat de melodie van een muzikaal werk duidelijk hoorbaar blijft. Clarity is eigenlijk een psychologisch begrip, maar wordt meestal geobjectiveerd met de grootheid C 8 die de verhouding geeft tussen de vroege en de late reflecties, uitgedrukt in de grenzen van de integralen: C 1 log 8 1 8ms 8ms p p 2 2 t dt t dt (3.6) Waarin: p(t) = de geluiddruk op een positie in de zaal [Pa] In een ideale uitklinkcurve is p 2 een exponentiële functie met de nagalmtijd als enige parameter. In dat geval kunnen we ook schrijven: 1,14 T C 1 log e 1 8 (3.7) Waarin: T = de nagalmtijd [s] Intimiteit Een kleine theaterzaal heeft een intieme sfeer. Een grote zaal kan ook akoestisch intiem zijn. Een zaal wordt akoestisch intiem beschouwd wanneer het geluid in de zaal klinkt alsof het in een kleine zaal gespeeld wordt (Beranek, 1996). Akoestische intimiteit wordt deels bepaald met de eerder besproken initial time delay gap; als de ITDG van een theaterzaal groter is dan 45 ms dan is de zaal niet intiem. Gade vermoedt dat de intimiteit waarschijnlijk gerelateerd is aan andere parameters. (Gade, 27) 28

31 3.2 Afgeleide parameters Warmte Met het begrip warmte wordt in de zaalakoestiek de levendigheid of volheid van lage tonen (75 Hz tot 35 Hz) in verhouding tot de middentonen (35 Hz tot 14 Hz) bedoeld. Een zaal waarin de lage tonen te luid klinken of waarin de hoge tonen te veel worden verzwakt wordt wel als "donker" aangeduid (Beranek, 1996). De bass ratio (BR) is een maat voor hoe warm een zaal klinkt. Een zaal klinkt warm wanneer de nagalmtijd van de lage frequenties langer is dan de nagalmtijd van de middenfrequenties. Met andere woorden: een hoge bass ratio. De metingen moeten gedaan worden wanneer de zaal vol zit, aangezien personen meer hoge tonen absorberen dan lage tonen. (Beranek, 1996) T +T 125H z 25H z BR = (3.8) T +T 5H z 1H z Waarin: T = de nagalmtijd [s] Echter in enkele zalen wordt geen basgeluid ervaren ondanks de hoge nagalmtijden in de lage frequenties (Gade, 27). Daarnaast lijkt bass ratio niet gecorreleerd aan de kwaliteit van concertzalen (Beranek, 1996). Geluid op het podium Niet alleen de bezoeker in de zaal wil graag de muziek goed horen. Ook de artiest wil graag horen of hij goed speelt. Zijn akoestische eisen verschillen van die van de bezoeker. De artiest wil graag respons hebben vanuit de zaal. Deze respons komt vaak voort uit de eerste reflecties die vanuit de zaal terug komen. Als deze reflecties laat komen dan klinken deze als een echo. Dit probleem komt vaak voor bij zalen waar het plafond en de wanden ver van het podium zijn. Vaak wordt in een concertzaal als oplossing voor de echo s een reflecterend paneel boven het orkest gehangen. Dit paneel zorgt voor een vroege reflectie. Bij het gebruik van een orkestkamer op het podium moet deze kamer zo ontworpen zijn dat de inhoud een onderdeel vormt van het akoestisch volume van de hele zaal. Als het volume in de orkestkamer als een aparte akoestische volume werkt, horen de muziekanten slechts de akoestische kwaliteit in de orkestkamer. Zij krijgen dan geen goed gevoel hoe het geluid in de zaal klinkt. Het gevaar bestaat dat het orkest te zacht gaat spelen (Barron, 1993). Een artiest is vooral geïnteresseerd in de nagalmtijd en warmte van het geluid. Daarnaast is er ook nog een uniek facet dat de artiest belangrijk vindt: ease of ensemble en support. Ease of ensemble verwijst naar hoe de performers elkaar kunnen horen. Wanneer ensemble moeilijk te bereiken is, zal spel niet optimaal klinken. Ease of ensemble is gerelateerd aan hoe vroege reflectie-energie is verdeeld over het podium. Een maatstaf is early support (ST), de verhouding tussen vroege reflectie-energie en het directe geluid: ST early 1 log 1 1ms 2ms tdir ms p p 2 1m 2 1m t dt t dt (3.9) Waarin: P 1m (t) = de geluidsdruk op 1 m van de bron 29

32 H 3 Wat is akoestiek Support geeft aan hoeveel moeite een performer moet doen om de zaal te vullen met geluid. Wanneer een performer veel moeite heeft met het vullen van de zaal, dan gaat vermoeidheid een rol spelen en gaat de kwaliteit van het geluid achteruit. Support is ook gerelateerd aan de hoeveelheid gereflecteerd geluid. Echter voor support zijn ook de late reflecties van belang. ST wordt over het algemeen gemeten over de 15, 25, 5 en 1 octaafbanden (Gade, 27). Van zeven parameters van Beranek worden de volgende drie gebruikt voor het onderzoek: De nagalmtijd, geluidsterkte G en clarity. Naast deze drie parameters wordt ook de early decay time meegenomen in het onderzoek om tot een overwogen conclusie te komen. Deze parameters geven samen een goede indruk van de akoestiek in een zaal. De nagalmtijd is de meest bekende die een snelle eerste indruk van de akoestiek geeft. De EDT geeft een indruk hoe een publiek de nagalmtijd ervaart tijdens een voorstelling. De geluidsterkte is belangrijk om te controleren of het geluid wel hard genoeg is. Tot slot is de clarity belangrijk om de melodie van een muziekwerk te waarborgen. De andere parameters van Beranek: ruimtelijkheid, intimiteit, warmte en het geluid op het podium, worden om de volgende redenen niet gebruikt voor het onderzoek. Door de vorm van de zaal in het onderzoek, een waaier, is het moeilijk om een gevoel van ruimtelijkheid te creëren. De veranderingen in het onderzoek zijn niet gericht op het verbeteren van de ruimtelijkheid. Intimiteit is volgens een enquête van Barron beter gerelateerd aan de geluidsterkte dan aan de ITDG. Geluidsterkte en intimiteit hebben een overlap (Barron, 1993). Door de expansie van de orkestkamer zal de ITDG groter worden. Warmte geeft geen goede indruk over de kwaliteit van een zaal. Cremer, Muller en Beranek vinden warmte minder belangrijk dan clarity, ruimtelijkheid, geluidsterkte en nagalmtijd (Cremer, et al., 1982). In het onderzoek staat de akoestiek voor het publiek centraal, daarom wordt er geen rekening gehouden met de akoestiek op het podium. 3.3 Akoestiek in een muziekzaal In de vorige paragraaf zijn de belangrijkste geluidseigenschappen besproken die bij het ontwerpen van een zaal nuttig zijn. Afmeting, vorm en materiaalkeuze van de zaal hebben allemaal een effect op een of meerdere geluideigenschappen. Door de jaren heen is de vorm van de zaal veranderd om aan de wensen van die tijd te voldoen. Een amfitheater uit de Griekse oudheid bestaat uit een halve cirkel. Deze vorm kan het meeste publiek huisvesten dat dicht op het podium zit. In deze open theaters was het geluid onversterkt. Door de korte afstand hoefden de acteurs minder moeite te doen om voor iedere luisteraar verstaanbaar te zijn. Later verhuisde de muziek van gotische kerken naar kamermuziek in paleizen om vervolgens in eigen toegewijde zalen gespeeld te worden. Tegenwoordig zijn de meeste theaterzalen in Nederland lijsttheaters. De rijen staan in een waaier gericht op het podium. Ze lopen hoog op en vaak is er een balkon aanwezig om de afstand tot het podium zo klein mogelijk te houden, zodat het publiek beter zicht heeft op het podium. De vorm van grotere theaterzalen moet, door het richtend effect van het menselijk hoofd, een lijsttheater zijn. Al het publiek zit aan een kant van de acteur. Acteurs leren om naar het publiek te spreken. De vorm van een zaal heeft een belangrijke invloed. Zoals in hoofdstuk 2 is te lezen, werden muziekwerken geschreven voor de plek waar ze opgevoerd werden. De breedte en hoogte van de zaal zijn van invloed op de ruimtelijkheid. De hoek waaronder de zijwanden staan heeft invloed op waar het indirect geluid aankomt. 3

33 3.3 Akoestiek in een muziekzaal Naast de vorm hebben de gebruikte materialen invloed op de akoestiek. Veel absorptie of juist een sterkte reflectie op een plek in de zaal, kan veel effect hebben op de geluidservaring. Een reflecterende achterwand kan voor hinderlijke reflecties zorgen. Veel absorptie dicht bij het podium kan veel geluidsterkte weghalen van de zaal, waardoor het geluid zacht overkomt. Een ander probleem kan zijn dat de verkeerde geluidfrequenties worden geabsorbeerd waardoor er een ander geluidsbeeld ontstaat. Door losse klankkaatsers kan geluid dat anders geen bijdrage levert, gericht worden op locaties in de zaal waar de akoestiek niet optimaal is om zo de akoestiek te verbeteren. De locatie en vorm van deze klankkaatsers bepaalt hoe deze een bijdrage leveren aan de akoestiek. Verlaagde reflectoren aan het plafond leveren bijvoorbeeld een bijdrage aan de clarity maar niet aan de geluidsterkte. De vorm en materiaalkeuze zijn dus belangrijk bij het ontwerp van een theaterzaal. Er zijn daardoor veel verschillende oplossingen voor een akoestisch probleem Deze oplossingen bieden ons de mogelijkheid om te spelen met de akoestiek binnen een theaterzaal. In de volgende paragraaf wordt besproken hoe met dit spel verschillende akoestische wensen in een theaterzaal kunnen worden gecombineerd. 31

34 H 3 Wat is akoestiek 3.4 Gebruikte oplossingen voor multifunctionele zalen Moderne theaterzalen worden vaak zo ontworpen dat ze voor verschillende soorten voorstellingen een optimale geluidervaring kunnen bieden. De opties beperken zich vaak tot dramavoorstellingen en operavoorstellingen. Om verschillende voorstellingen in één zaal te kunnen laten spelen moet de akoestiek kunnen variëren. In het verleden zijn al methoden ontwikkeld om de akoestiek aan te kunnen passen. Deze zijn onder te verdelen in: Aanpassingen van het volume Aanpassingen van absorptie en/of reflectie Toepassing van een elektro-akoestisch systeem De nagalmtijd hangt volgens de wet van Sabine af van het volume van de zaal. Door het volume te vergroten zal het geluid een langer pad, eventueel langs meerdere reflecties, volgen voordat het gehoord wordt door het publiek. De nagalmtijd wordt hierdoor groter naar mate het volume in de zaal groter wordt. Deze wetenschap wordt veel gebruikt bij het ontwerp van theaterzalen. In multifunctionele zalen worden volumevergrotende/verkleinende oplossingen gebruikt. Enkele voorbeelden zijn: Orkestkamers Nagalmkamers Beweegbare plafonds/muren Geluidabsorberende gordijnen vanaf het plafond Geluidabsorptie in de zaal zorgt ervoor dat er minder geluid bij het publiek aankomt. Ook hier zijn reeds verschillende oplossingen ontwikkeld om de absorptie van de muren in de zaal te veranderen. Enkele voorbeelden zijn: Gordijnen aan de muur Verwisselbare muurelementen Bij elektro-akoestische versterking wordt met behulp van een microfoon en speakers een kunstmatige nagalm gegenereerd. Door het gebruik van digitale geluidsprocessors wordt het bewerkte geluid via strategisch geplaatste luidsprekers weergegeven zodat de akoestiek die hoort bij een andere zaalvorm dan de werkelijke zaalvorm kan worden gesimuleerd. Dit onderzoek zal hier niet verder op in gaan. Een orkestkamer is een overkapping van het podium. De orkestkamer wordt gebruikt in een lijsttheater om het akoestisch volume van de zaal af te schermen van de toneeltoren. Zonder de orkestkamer gaat een deel van het geluid verloren in de toneeltoren of komt later terug als een hinderlijke echo. Door de orkestkamer wordt het geluid dat oorspronkelijk richting de toneeltoren ging direct gereflecteerd richting de zaal waardoor dit een gunstige bijdrage levert aan de zaalakoestiek. (Figuur 13) Figuur 13, Een orkestkamer op het podium (De Spiegel in Zwolle) 32

35 3.4 Gebruikte oplossingen voor multifunctionele zalen Een ontwerper die ruime ervaring met orkestkamers heeft, is Christoffer Jaffe. Echter zijn ontwerpen zijn behoorlijk open en maken gebruik van de toneeltoren voor de ontwikkeling van de nagalmtijd van de lage frequenties. Eerder in dit rapport is er schreven dat geluid uit toneeltorens juist hinderlijke echo s opleveren. Waarom dit probleem niet bij Jaffe voorkomt is omdat de theaterzalen waarin zijn ontwerpen staan relatief kleine toneeltorens hebben ten opzichte van de zaal (Figuur 14). Dit zijn zogenaamde vaudeville theaters (Figuur 15). Voor modernere theaterzalen ontstaat het probleem dat de toneeltoren te groot wordt en er hinderlijke echo s ontstaan. Jaffe stelt voor deze torens van het akoestisch volume te scheiden door een zwaar plafond, een zogenaamde concert hall shaper, boven het podium te plaatsen (Figuur 14). Aan dit plafond kan dan de open orkestkamer hangen (Jaffe, 21). Figuur 14, Boven: Kleine zaal met grote toneeltoren die afgesloten moet worden. Onder: grote zaal met kleine toneeltoren die gebruikt kan worden voor de akoestiek. Figuur 15, Boston Opera House, oorspronkelijk een vaudeville- en filmtheater. 33

36 H 3 Wat is akoestiek Een andere mogelijkheid is het gebruik van een galmkamer. Dit een afsluitbare ruimte gekoppeld aan de zaal om extra nagalmtijd te creëren. De ruimte omgrenst de zaal en heeft veel openingen naar de zaal om niet een gekoppelde ruimte effect te creëren. De ruimte is met zware deuren te sluiten zodat de galmkamer geen bijdrage levert wanneer dit niet gewenst is. Het Birmingham Symphony Hall en de Eugene McDermott Concert Hall in het Morton H. Meyerson Symphony Center (Beranek, 1996) zijn enkele voorbeelden van concertzalen die gebruik maken van galmkamers (Figuur 16). Een veel gebruikte methode is om beweegbare panelen te gebruiken om het volume te beïnvloeden. Door beweegbare panelen aan het plafond te hangen, kan het volume in de zaal aangepast worden door deze panelen omhoog of omlaag te bewegen. Vaak is het plafond niet geheel afgesloten en kan geluid boven het verlaagde plafond komen. Om te voorkomen dat het geluid later hinderlijk terug kan komen wordt de achterkant van het paneel absorberend gemaakt zodat het geluid afneemt (Figuur 18 en figuur 19 ). De panelen kunnen ook uit wandelementen bestaan. Zo kan een rechte zaal, geschikt voor symfonische muziek, aangepast worden naar een lijsttheater (Figuur 17). Enkele Nederlandse voorbeelden die gebruikt maken van een beweegbaar plafond zijn theater De Spiegel in Zwolle (Figuur 2) (De Haan, 27) en het Muziekgebouw aan t IJ. Figuur 16, Galmkamers (rood) langs de bovenste ring in de Eugene McDermott Concert Hall Podium Zaal Figuur 17, De gestreepte wanden kunnen van een rechte concertzaal een waaier theater maken Vast plafond Beweegbare panelen Figuur 18, Geluid boven de beweegbare plafondelementen Figuur 19, Beweegbare plafondelementen van het Nieuwe Luxor in Rotterdam 34

37 3.4 Gebruikte oplossingen voor multifunctionele zalen Figuur 2, De Spiegel beweegbare plafonddelen (geel) in verschillende standen (theater (l) en concert (r)variant) Rood geeft het akoestisch volume aan. Er bestaat een verschil tussen gordijnen aan de muur en gordijnen vanaf het plafond. De muurgordijnen veranderen alleen de absorptiecoëfficiënten van de wand. Gordijnen vanaf het plafond hangen midden in de zaal. Deze gordijnen vormen een obstakel voor geluid in de zaal. Het geluid dat deze gordijnen bereikt wordt door de absorberende werking voldoende afgezwakt zodat het geen bijdrage levert aan de akoestiek van de rest van de zaal (Figuur 21). De ruimte tussen de gordijnen is geen onderdeel van het akoestisch volume. De gordijnen hebben daardoor een volume verkleinende werking. De Maasport in Venlo maakt onder andere gebruik van deze oplossing (Barron, 1993). Een andere mogelijkheid om extra absorptie te creëren is door de absorptie van de muur zelf te veranderen. Draaibare muurelementen in het IRCAM in Parijs geven het de mogelijkheid om de absorptie en reflectie van de muren aan te passen (Figuur 22). Ieder muurelement heeft een absorberend, een vlak reflecterend en een diffuus reflecterend oppervlak (Barron, 1993). Voor het ontwerp van een multifunctionele theaterzaal is het belangrijk om voldoende volume te hebben om de gewenste nagalmtijd te kunnen halen. Echter, bewegende elementen zijn kostbaar, zeker als de lege ruimte niet voor andere doeleinden gebruikt kan worden. Om toch de Figuur 21, Geluid zwakt af door de absorberende werking van de gordijnen Figuur 22, Door de drie kanten zijn verschillende opties mogelijk in het ICRAM nagalmtijd te kunnen variëren zal er naar oplossingen in het gebruik van akoestisch onbenutte ruimte of in de richting van extra geluidabsorptie gezocht moeten worden. Er moet echter wel rekening worden gehouden met mogelijke negatieve effecten die deze oplossingen hebben op de akoestiek. 35

38

39 4 Het onderzoek Dit hoofdstuk beschrijft het onderzoek. In paragraaf 4.1 staat wat er onderzocht wordt. Paragraaf 4.2 beschrijft het doel van het onderzoek en in paragraaf 4.3 staan de randvoorwaarden en uitgangspunten centraal. 4.1 Afweging locatie extra akoestisch volume In paragraaf 2.4 hebben we gezien dat theaters in Nederland voor een groot deel van de tijd gebruikt worden voor voorstellingen waar een lange nagalmtijd niet noodzakelijk is. Om toch voorstellingen te kunnen huisvesten waarbij een lange nagalmtijd essentieel is, zoals symfonische concerten, moet de zaal een groot volume krijgen dat echter slechts gedurende enkele voorstellingen per jaar wordt benut (Figuur 23). Geluid van symfonische concerten dat de toneeltoren in verdwijnt komt vaak terug als een hinderlijke echo. Daarom is een (demontabele) orkestkamer op het podium noodzakelijk om de toneeltoren van de zaal buiten te sluiten en het geluid richting het publiek te weerkaatsen (Figuur 24). Voor de overige voorstellingen is het noodzakelijk om speciale voorzieningen in de grote zaal te treffen om de nagalmtijd weer te verkorten. Enkele voorbeelden zijn: Toneeltoren Extra volume Theaterzaal Figuur 23, Extra ruimte bovenin de zaal ten behoeve van de nagalmtijd Orkestkamer Ongebruikte ruimte van de toneeltoren Proscenium Theaterzaal 1) Door middel van beweegbare plafonds en of muurelementen wordt het akoestisch volume verkleind. 2) De absorptie in de theaterzaal wordt verhoogd door het gebruik van geluidsabsorberende panelen of gordijnen. Figuur 24, Orkestkamer op het toneel en de ongebruikte lege ruimte tijdens een symfonisch concert Bouwkundig leveren deze volumevergroting en de extra voorzieningen aanzienlijke meerkosten op. Daarnaast blijft de ruimte achter de orkestkamer onbenut voor de ontwikkeling van de nagalmtijd. 37

40 H 4 Het onderzoek 4.2 Doel van het onderzoek Dit onderzoek richt zich op de mogelijkheid van het gebruik van de toneeltoren als akoestisch volume voor symfonische concerten. Het voordeel hiervan is dat het niet nodig is om extra volume in de theaterzaal te creëren en geen extra beweegbare elementen en/of verwijderbare absorberende voorzieningen in de theaterzaal nodig zijn om de extra nagalmtijd te bestrijden. Een ander voordeel is dat de theaterzaal een rechtere vorm krijgt. Oude beroemde concertzalen, bijvoorbeeld het Concertgebouw in Amsterdam, staan bekend om deze vorm (Figuur 25). Grote Orkestkamer Bespaarde ruimte in de zaal Figuur 25, Gebruik deel toneeltoren De volgende hypothese zal onderzocht worden: Voor de ontwikkeling van de akoestiek kan, in plaats van extra ruimte te creëren in de zaal, het volume in de toneeltoren gebruikt worden om de akoestische kwaliteit in de zaal te verbeteren. Er wordt gezocht welk deel van de toneeltoren gebruikt kan worden voor de ontwikkeling van de akoestiek. Het onderzoek zal uit twee delen bestaan. De orkestkamer wordt vergroot en de invloed van de diepte, de breedte en de hoogte van de orkestkamer zullen individueel onderzocht worden. Daarnaast zal onderzocht worden welk effect de vorm van de orkestkamer heeft op de akoestiek. De hoek waaronder de wanden staan en het plafond hangt zal gewijzigd worden om een idee te krijgen welk effect dat heeft op akoestiek in de zaal. 4.3 Randvoorwaarden en uitgangspunten Het onderzoek zal zich beperken tot een lijsttheater. Dit is de meest gebruikte zaalvorm in Nederland. Drama of cabaret vormen 7 % van voorstellingen, slechts 15% van de voorstellingen bestaat uit symfonische muziek. Er is gekozen om de theaterzaal van het Nieuwe Luxor theater in Rotterdam als basis te gebruiken. Van deze zaal zijn resultaten van verschillende metingen bekend. (Prinssen, et al., 28). Op het podium wordt een orkestkamer gemodelleerd welke aangepast kan worden voor het onderzoek. Voor het onderzoek wordt alleen volume van de zaal naar de toneeltoren verplaatst. Andere methoden om de akoestiek te beïnvloeden vallen buiten dit onderzoek. Eventuele bijeffecten van de vormverandering worden niet gecompenseerd; materialen die gebruikt worden voor de orkestkamer hebben niet hetzelfde absorptieprofiel als de wanden in de zaal. De totale zaalabsorptie kan dus door de vormverandering wijzigen. De volumeverandering in de zaal wordt alleen gerealiseerd door het plafond te verlagen. Een smallere of ondiepe zaal leidt tot minder zitplaatsen en dit is ongewenst. De dimensie van het proscenium is slechts beperkt tot de breedte en hoogte van de zaal. Bestaande bouwtechnische beperkingen die in het bestaande ontwerp bestaan, worden voor het onderzoek buiten beschouwing gelaten. De zaal van het Nieuwe Luxor wordt alleen als voorbeeld gebruikt voor dit onderzoek. 38

41 4.3 Randvoorwaarden en uitgangspunten Belangrijk in het onderzoek is de akoestiek in de zaal. De akoestische kwaliteit moet tenminste gelijk zijn aan de akoestische kwaliteit van de huidige situatie. De kwaliteit van de akoestiek zal bepaald worden aan de hand van de eerder besproken akoestische parameters: De nagalmtijd De early decay time De geluidsterkte De clarity Deze parameters geven samen een goede indruk van de akoestiek in een zaal. Andere akoestische parameters vallen buiten dit onderzoek. Voor artiesten bijvoorbeeld is een goede akoestiek op het podium belangrijk. Dit onderzoek richt zich echter op de akoestiek voor het publiek en de akoestiek op het toneel wordt daarom niet onderzocht. Voor het onderzoek is het belangrijk om te bepalen wat precies een verbetering is voor de akoestiek. Daarom worden er een aantal voorkeurswaarden bepaald. De theaterzaal die als model staat voor het onderzoek, het Nieuwe Luxor, heeft akoestische voorzieningen die het geschikt maakt voor zowel drama als opera (een nagalmtijd tot 1,4 seconden). Het doel van dit onderzoek is om de akoestiek aan te passen zodat ook symfonische concerten mogelijk zijn. Volgens Beranek is de nagalmtijd voor een ideale concertzaal tussen de 1,8 en 2,1 seconden terwijl de geluidsterkte tussen de 1,5 en 5,5 moet zijn (The young Architect's Guide to Room Acoustics, 25). Dit wordt de rechthoek van Beranek genoemd. Barron stelt aan de hand van enquêtes over de akoestiek van verschillende Britse concertzalen dat de EDT tussen de 1,8 en 2,2 seconden moet liggen, de clarity tussen de -2 en 2 db en dat de geluidsterkte boven de db moet liggen (Barron, 1993). Echter dit onderzoek richt zich op kleine multifunctionele theaterzalen en niet op grote concertzalen. Deze waarden zijn niet geheel wenselijk voor een kleinere zaal. Cremer en Müller hebben voor kleinere zalen een curve ontwikkeld om een ideale nagalmtijd te de bepalen (Cremer, et al., 1982). LogT,138 log V, 36 (4.1) Waarin V = de volume van de ruimte [m 3 ] Nijs en De Vries hebben deze curve aangepast zodat deze uitgaat van Beraneks ideale concertzaal (The young Architect's Guide to Room Acoustics, 25). LogT,18 og V, 46 (4.2) In grafiek 2 staan de curves in een G-RT diagram waar vergelijking (3.1) en (3.5) tegen elkaar staan uitgezet. Het diagram geeft een overzicht welke nagalmtijd en geluidsterkte verwacht kunnen worden bij verschillende volumes en absorptiecoëfficiënten. Het diagram is afhankelijk van de vorm van de ruimte aangezien het oppervlak (S) in beide vergelijkingen is afgeleid van het volume (V). 39

42 Nagalmtijd (s) H 4 Het onderzoek 8 4 2,5 Abs.,33,2, Volume (m 3 ) Cremer - Müller Nijs - de Vries Beranek's Rectangle 4 1,5, Geluidsterkte (strength) (db) Grafiek 2, G-RT diagram voor een rechthoekige zaal met de verhouding,7*1*1,4 Volgens vergelijking (4.2) is de ideale nagalmtijd voor het basismodel, variant Huidig, voor het onderzoek 1,96 seconden. Dit valt binnen Beranek s rechthoek en Barron s voorkeurswaarden. Als uitgangspunt zal 1,96 seconden worden aangehouden. Voor de EDT zal dit ook als uitgangspunt worden aangehouden. In het onderzoek blijft het volume van de zaal gelijk. De vorm, en daarmee het zaaloppervlak en absorptiecoëfficiënt, zal veranderen door de vormverandering. Grafiek 3 toont een G-RT diagram voor slechts één volume. Dit geeft voor dit onderzoek een duidelijker overzicht van wat de absorptieverandering voor effect heeft op de nagalmtijd en de geluidsterkte. Het volume van het onderzoekmodel is m 3. Dit is kleiner dan een volwaardige concertzaal (>185 m 3 ). De ideale geluidsterkte zou volgens vergelijking (3.5) 4,7 db moeten zijn (Grafiek 3). Veel theaterzalen in Nederland zijn kleiner dan het Nieuwe Luxor en moeten volgens grafiek 2 dan een hogere geluidsterkte hebben. Deze verhoging is nodig omdat in kleinere zalen, kleinere ensembles spelen. Deze produceren een kleiner geluidsvermogen. De grote geluidsterkte helpt dan om het geluiddrukniveau in de zaal te verhogen. Echter in dit onderzoek wordt als doel gesteld om ook grote symfonische concerten te geven in zalen die oorspronkelijk bedoeld zijn voor drama. Om bij het grote geluidvermogen van het orkest een aangenaam geluidniveau te behouden moet de geluidsterkte verlaagd worden. Een groter volume verlaagt de geluidsterkte. Door zoveel mogelijk volume van het toneel toe te voegen aan het akoestisch volume wordt een lagere geluidsterkte gecreëerd. 4

43 Nagalmtijd (s) 4.3 Randvoorwaarden en uitgangspunten 4, 3,5,1 3, 2,5 2, 1,5 1,,5,4,175,275,2,325,225,25,3,35,15,125, Geluidsterkte (db) gem.abs.coëff. (V= S= 697) volgens Nijs, de Vries Grafiek 3, Nagalmtijd en geluidsterkte afhankelijk van alleen absorptiecoëfficiënt (V = S = 697) Een eerste indruk van de geluidsterkte is al op de vorige pagina langs gekomen: 4,7 db. Deze waarde valt nog in de rechthoek van Beranek al is deze aan de hoge kant en voldoet tevens aan Barrons voorwaarde. Echter bij kleinere zalen zal de waarde te groot worden en is een kleinere geluidsterkte gewenst. De berekende ideale geluidsterkte is van toepassing voor een afstand tot de bron die gelijk is aan de gemiddelde vrije weglengte (r = mfp in vergelijking (3.5)). Met deze vergelijking kan de ideale geluidsterkte voor de andere afstanden bepaald worden. De clarity wordt volgens vergelijking (3.6) -1,2 db. Deze waarde valt netjes tussen de -2 en 2 db van Barron. Beranek blijft wat onduidelijk over wat een goede clarity is. Uit zijn uitgebreide onderzoek naar een groot aantal concertzalen blijkt dat de hoogst geschaalde concertzalen, bijvoorbeeld het Concertgebouw in Amsterdam en de Musikvereinssaal in Wenen, een lage clarity hebben: Amsterdam -3,3 db en Wenen -3,7 db. Het gemiddelde van alle gemeten zalen is -,7 db (Beranek, 1996). Als uitgangspunt zal -1,2 db worden aangehouden. 41

44

45 5 Uitvoering van het onderzoek In dit hoofdstuk wordt beschreven welke stappen er genomen zijn om tot een antwoord te komen op de onderzoeksvraag. In paragraaf 5.1 wordt uitgelegd welke methode gebruikt wordt voor het onderzoek. In paragraaf 5.2 wordt uitgelegd hoe het computermodel is opgebouwd. Paragraaf 5.3 geeft een beschrijving van de verschillende te onderzoeken varianten. 5.1 Opzet van het onderzoek Voor het onderzoek zijn verschillende zaalvormen nodig. Meten in een bestaande zaal is niet mogelijk aangezien deze verschillende zalen niet bestaan. Eventuele tijdelijke aanpassingen van een theaterzaal zijn kostbaar en bouwtechnische belemmeringen als de maximale opening van het proscenium hinderen het onderzoek. Daarom is gekozen voor een computersimulatie. Van de theaterzaal wordt een computermodel opgebouwd. Vervolgens worden de akoestische eigenschappen van de theaterzaal berekend door een akoestisch rekenprogramma. Verschillende varianten kunnen snel en eenvoudig worden opgebouwd en doorgerekend. Voor het berekenen van de akoestische eigenschappen wordt gebruik gemaakt van het programma CATT-Acoustic, versie 8,g CATT-Acoustic bestaat sinds Het is een uitgebreid akoestisch rekenprogramma. Het wordt veel gebruikt om akoestische parameters van een ruimte te bepalen tijdens het ontwerpproces. CATT-Acoustics gebruikt drie verschillende rekenmodellen voor het bepalen van de akoestische waarden van een ruimte: Image source model, hiermee wordt het directe geluid en de eerste en tweede spiegelreflecties en de eerste diffusie reflecties berekend voor een bepaalde bron. Raytracing, hiermee worden de akoestische parameters berekend van de latere reflecties. Randomized tail-corrected cone tracing, hiermee wordt de rest van het geluid berekend. Dit wordt gebruikt om rekentijd te besparen. Een computermodel benadert de werkelijkheid. Complexe vormen, ronde muren en klankkaatsers, worden vereenvoudigd gemodelleerd. De verstrooiing van een klankkaatser wordt met behulp van een verstrooiingscoëfficiënt aan een vlak toegevoegd. Absorptiecoëfficiënten worden aan de elementen toegevoegd. Voor het bepalen van deze coëfficiënten wordt gebruik gemaakt van metingen van een bestaande theaterzaal. Het computermodel is gebaseerd op de theaterzaal van het Nieuwe Luxor in Rotterdam. Er is voor deze zaal gekozen omdat er meetgegevens bekend zijn van twee verschillende theateropstellingen: een dramaopstelling en een operaopstelling. Het verschil tussen de twee opstellingen is dat bij de dramaopstelling het akoestisch volume verkleind is door het beweegbare plafond te verlagen en de absorptie in de theaterzaal te verhogen. Met deze gegevens kan het model afgesteld worden en kunnen de verschillende varianten berekend worden. De kalibratie van het model staat in bijlage B Modelleren in CATT-Acoustic De opbouw van het model wordt voornamelijk bepaald door het gebruikte rekenprogramma, CATT-Acoustic. CATT-Acoustic bouwt het model op de volgende manier op. Eerst worden de verschillende materialen met hun specifieke absorptie en reflecterende eigenschappen 43

46 H 5 Uitvoering van het onderzoek ;MASTER.GEO LOCAL h = 8 ;hall height LOCAL w = 1 ;hall width GLOBAL d = 24 ;hall depth ABS audience = < > L < > ABS wood = < > L < > CORNERS ;floor corners 1 -w/2 2 -w/2 d 3 w/2 d 4 w/2 ;ceiling corners 11 -w/2 h 12 -w/2 d h 13 w/2 d h 14 w/2 h PLANES [1 floor / / audience ] [2 ceiling / / wood ] [3 stage wall / / wood ] [4 rear wall / / wood ] [5 left wall / / wood ] [6 right wall / / wood ] Figuur 26, Voorbeeld van een invoerbestand van een rechte kamer bepaald. Daarna worden de coördinaten van alle hoekpunten opgesteld. Vervolgens worden er met behulp van de hoekpunten vlakken gemaakt. Aan deze vlakken worden de materiaaleigenschappen toegevoegd. De volgorde van de hoekpunten bepaald aan welke kant van het vlak de materiaaleigenschappen worden toegevoegd. De vlakken stellen de muren, vloer en plafond voor. Figuur 26 geeft een voorbeeld van een invoerfile van CATT-Acoustic. In figuur 28 staat het model van de invoerfile. Er is een aantal punten waar rekening mee gehouden moet worden, waaronder de volgende twee belangrijke punten: 1) Alle hoekpunten van een element moeten in hetzelfde vlak liggen. Wanneer dit niet gebeurt, is dit vlak niet afgesloten en kunnen geluidsstralen uit het model verloren gaan 1 (Figuur 27). Daarom moeten ronde oppervlakken worden opgedeeld in rechte vlakken. Een oplossing voor dit probleem is 1 om per vlak slechts drie hoekpunten te gebruiken. Dit brengt echter meer vlakken met zich mee. 2) De materiaaleigenschappen wordt slechts aan een kant van het vlak gekoppeld. Daarom is het van belang dat voor vlakken die de grens van het model bepalen, de juiste volgorde van hoekpunten gebruikt wordt voor het bepalen van het vlak. Gebeurt dit niet dan wordt het vlak transparant beschouwd. In figuur 28 is een gevel verkeerd gemodelleerd (wit = transparant) terwijl deze grijs had moeten zijn. Elementen die middenin het model staan, bijvoorbeeld gordijnen of klankkaatsers, moeten uit twee vlakken bestaan; Een voorkant en een achterkant. Beide kanten kunnen hun eigen materiaaleigenschappen hebben. Figuur 27, Problemen met hoekpunten die niet in een vlak vallen Figuur 28, Model van het CATT invoerbestand. De achtergevel (wit = transparant) is verkeerd gemodelleerd

47 5.3 Opbouw van het model 5.3 Opbouw van het model In CATT-Acoustic bestaat de mogelijkheid om het model eenvoudig te spiegelen. Dit houdt in dat slechts de halve zaal gemodelleerd hoeft te worden. Voor het model van het Nieuwe Luxor wordt met behulp van bouwtekeningen de doorsnede van de theaterzaal gemodelleerd (Figuur 29). Om het overzicht te bewaren worden de hoekpuntnummers gegroepeerd naar locatie in zaal. 1 voor de zaal, 2 voor het eerste balkon, 3 voor het tweede balkon, 9 voor het plafond, etc. Deze doorsnede is vervolgens geroteerd om de ribben van een waaier te vormen. Op deze manier zijn alle knooppunten nauwkeurig bepaald en tonen de vlakken tussen de knooppunten geen verstoringen. Iedere rib heeft zijn eigen nummer, 1 e rib 2, 2 e rib 21, 3 e rib 23, ect (Figuur 3). Het Nieuwe Luxor heeft karakteristieke wanden. Deze zogenaamde zaagtandwanden verstrooien het geluid. Aangezien aangrenzende vlakken niet elkaar kunnen snijden, moeten de snijpunten apart bepaald worden. De snijpunten tussen de zaagwanden en de schuine vloer en balkons worden met behulp van de CUT -methode in CATT-acoustic nauwkeurig bepaald. (Figuur 31) De zaagtandwanden lopen niet door tot het plafond. Figuur 29, Doorsnede Thaterzaal Figuur 3, Ribben van de theaterzaal (zonder stoelen) De orkestbak wordt niet gebruikt voor een orkest en wordt gemodelleerd met extra zitplaatsen op de verhoogde orkestbak. Het publiek wordt als een blok gemodelleerd (zie Figuur 31, De vloer snijdt de zaagwand. de rode elementen in figuur 32). De loges worden niet gemodelleerd. De vorm van de loges is niet ontworpen om een akoestische bijdrage te leveren aan zaal. Om die reden wordt de regiekamer niet gemodelleerd. Het plafond is parametrisch in hoogte verstelbaar om eenvoudig de verschillende modellen te kunnen accommoderen. Dit zelfde geldt ook voor de dimensionering van de orkestkamer en het proscenium. De diepte, hoogte en breedte zijn parametrisch te bepalen. De al aanwezige elementen ten behoeve van de variabele akoestiek kunnen individueel worden toegevoegd of worden verwijderd. Deze staan in aparte bestanden en kunnen onafhankelijk aangesproken worden. De elementen bestaan uit twee rijen beweegbare klankkaatsers (1), gordijnen langs de zaalbruggen (2) en gordijnen voor de wand boven de toneelopening (2). Daarnaast zijn er vijf gekromde klankkaatsers voorin de zaal aanwezig (3) (Zie figuur 32 tot en met figuur 34). 45

48 H 5 Uitvoering van het onderzoek De kalibratie van het model wordt gedaan aan de hand van twee metingen uit het rapport Luxor Theater te Rotterdam - Vooronderzoek concertakoestiek Luxorzaal. Meting 1 uit het rapport bestaat uit een dramaopstelling (Figuur 32). De beweegbare klankkaatsers (1) staan in de lage stand en de gordijnen (2) zijn opgehangen. Meting 2 bestaat uit een operaopstelling. De beweegbare klankkaatsers staan in de hoge stand en gordijnen zijn opgeborgen (Figuur 33). Voor de metingen is de geluidbron op het podium geplaatst, ter hoogte van de koperen kees (een referentiepunt aan de voorzijde van het podium voor het plaatsen van decor en licht) en ongeveer een meter uit het midden. De geluidsbron bestaat uit een puntbron die in alle richtingen evenredig geluidstralen uitzendt. Er is geen orkestkamer aanwezig. De toneeltoren wordt als zwart gat gemodelleerd (alle geluidstralen worden geabsorbeerd). Met behulp van de twee metingen wordt de absorptiewaarden van de verschillende materialen bepaald, zodat het rekenmodel de meting benaderd. Na de kalibratie komen de nagalmtijd en geluidsterkte goed overeen. De clarity komt minder goed overeen. Dit komt doordat de toneeltoren als zwart gat is gemodelleerd. De kalibratie staat in detail beschreven in bijlage B 3. Uit de kalibratie wordt geconcludeerd dat het model voldoende nauwkeurig is voor het doel van dit onderzoek. A Figuur 32, Doorsnede Dramaopstelling A Figuur 33, Doorsnede Operaopstelling De toneeltoren en orkestbak zijn niet gemodelleerd. Daarvoor in de plaats wordt de toneelopening als een akoestisch zwart gat gemodelleerd, een volledig absorberend vlak. Al het geluid dat in de toneeltoren verdwijnt, wordt geabsorbeerd door het akoestische zwarte gat. Het zwarte vlak is een meter achter de koperen kees geplaatst zodat er voldoende afstand is tussen geluidsbron en het zwarte vlak. De orkestbak wordt verhoogd en gevuld met stoelen Figuur 34, Plattegrond en locatie klankkaatsers A Na de kalibratie wordt het model opgebouwd dat gebruikt zal worden voor het onderzoek zelf. De operaopstelling zal als basis dienen. Deze komt beter overeen met de gewenste akoestiek dan de dramaopstelling. Het akoestische zwarte gat in de toneelopening zal vervangen worden door een orkestkamer zodat deze ruimte in het model wordt meegenomen. Figuur 35 toont het basismodel dat gebruikt wordt voor het onderzoek. 46

49 5.4 De verschillende varianten A Figuur 35, Het Nieuwe Luxormodel, basisopstelling (Variant Huidig) 5.4 De verschillende varianten Het doel van het onderzoek is om te kijken of met kleine aanpassingen op het podium de zaalhoogte kan worden verlaagd en de akoestische kwaliteit in de zaal verbeterd. Daarom is het in het model mogelijk om de zaalhoogte aan te passen. Het volume van de zaal is een belangrijk onderdeel van de nagalmtijd. Het volume zal in ieder model gelijk blijven. De volgende onderdelen zullen daarom ook aangepast kunnen worden: Het proscenium, door de opening te vergroten worden de zaal en podium meer een geheel. Zowel de breedte als de hoogte kan aangepast worden. Hierdoor kan meer van het zijtoneel en de toneeltoren gebruikt worden. De orkestkamer, deze vormt de afscheiding tussen het volume op het podium dat benut wordt voor de akoestiek en de rest van het toneel. Door de orkestkamer te vergroten zal meer ruimte benut worden ten behoeve van de akoestiek. De akoestische voorkeur voor een concert is om helemaal geen proscenium te hebben zodat de zaal meer de vorm krijgt van een echte concertzaal. De toneelopening zal zo groot mogelijk worden gedimensioneerd. Het streven is een zo groot mogelijke ruimte te gebruiken om zo het plafond van de zaal te kunnen verlagen. Of dit de akoestiek ten goede komt, is nog maar de vraag. Mogelijk moet de vorm aangepast worden om het gereflecteerd geluid goed de zaal in te krijgen. Eerst wordt er bekeken wat de invloed is van individuele aanpassingen in de diepte, breedte en hoogte van de orkestkamer. Om hetzelfde volume te behouden wordt het plafond van de zaal verlaagd. Eerst zal de ruimte op het podium zelf meer benut worden door alleen de orkestkamer te verdiepen tot aan de achterwand. Vervolgens wordt de orkestkamer alleen verbreed tot de wanden van de orkestkamer aansluiten op de wanden van de zaal. Ten slotte wordt alleen het plafond van de orkestkamer verhoogd zodat hij aansluit op de gekromde klankkaatsers in de zaal. Daarnaast wordt de vorm van de orkestkamer veranderd in een 47

50 Breedte OK voor Breedte OK achter Hoogte OK voor Hoogte OK achter H 5 Uitvoering van het onderzoek rechte doos en een vorm waarin de zijwanden dezelfde hoek gebruiken als de wand in de zaal. De grootste waarden voor de diepte en breedte worden gebruikt voor de orkestkamer. De hoogte wordt met slechts 3,5 meter verhoogd. Bij een grotere verhoging is de verlaging bij variant Blok zo groot dat plafondhoogte in de zaal lager uitkomt dan de toneelopening. De extra hoogte van 3,5 meter wordt ook gebruikt voor de varianten DBH en Waaier. De modellen staan in het onderstaand overzicht uitgewerkt. Tabel 2, Overzicht dimensies van de verschillende varianten in meters. (OK = Orkestkamer, Totaalvolume = 1677 m 3 ) Diepte Breedte OK Hoogte OK Verlaging Verplaatst OK Voor Achter Voor Achter plafond volume (m 3 ) Variant Huidig 16,1 18, 14, 1, 9,, Variant Diepte 21,4 18, 12,68 1, 8,67, Variant Breedte 16,1 24, 2, 1, 9, 1, Variant Hoogte 16,1 18, 14, 15, 14, 1, Variant DBH 21,4 24, 18,68 13,5 12,17 4, Variant Blok 21,4 24, 24, 13,5 13,5 5, Variant Waaier 21,4 24, 12,3 13,5 11,55 3, Variant Diepte Hoogte zaal Diepte OK Figuur 36, Variant Diepte (OK = Orkest kamer) Bij variant Diepte wordt de diepte van de orkestkamer vergroot. De achterwand wordt helemaal tegen de achterwand van het toneel geplaatst. De vorm van de orkestkamer blijft ongewijzigd. De orkestkamer blijft taps toelopen en de achterwand wordt dus smaller en lager (Figuur 36). Variant Breedte Figuur 37, Variant Breedte. 48

51 5.4 De verschillende varianten In variant Breedte, wordt alleen de breedte van de orkestkamer vergroot. De zijwanden van de orkestkamer blijven onder dezelfde hoek taps toe lopen. De opening naar de zaal wordt eveneens verbreed zodat er geen situatie ontstaat met twee gekoppelde ruimten. De orkestkamer zal aansluiten op de wanden in de zaal. Het orkest blijft op dezelfde positie zitten (Figuur 37). Variant Hoogte Figuur 38, Variant Hoogte. In variant Hoogte wordt alleen de hoogte van de orkestkamer aangepast. De opening naar de zaal wordt ook in hoogte aangepast. Het plafond van de orkestkamer zal aansluiten op de gekromde klankkaatsers voorin de zaal. De positie van het orkest blijft onveranderd (Figuur 38). Na deze drie basisvarianten wordt er gekeken naar de vorm van de kamer: variant BDH, variant Blok en variant Waaier. Iedere variant is even diep en ter hoogte van de proscenium zijn de hoogte en breedte gelijk. De extra hoogte is beperkt tot 3,5 meter aangezien de volumeverplaatsing van variant Blok zo groot is dat anders het verlaagde plafond in de zaal lager uitkomt dan de prosceniumopening. Variant DBH Voor variant DBH wordt een orkestkamer gebruikt die de grootste diepte en breedte heeft. De diepte is gelijk aan variant Diepte en de breedte is gelijk aan die van variant Breedte. De extra hoogte is zoals eerder gemeld slecht 3,5 meter. De zijwanden en plafond houden dezelfde hoek als variant Huidig. De vorm blijft dus hetzelfde (Figuur 39). Deze variant wordt als uitgangspunt gebruikt voor variant Blok en variant Waaier. Figuur 39, Variant DBH. 49

52 H 5 Uitvoering van het onderzoek Variant Blok Figuur 4, Variant Blok. Om te kijken wat een maximale verplaatsing van het volume voor effect heeft op de akoestiek wordt een zo groot mogelijke orkestkamer gecreëerd. De wanden en plafond zijn niet meer onder een hoek geplaatst. Deze lopen nu recht naar achteren. De beweegbare klankkaatsers achterin de zaal zijn verwijderd. Deze vallen in deze variant in hun laagste stand fysiek buiten het model (Figuur 4). Variant Waaier Figuur 41, Variant waaier. Om de orkestkamer visueel beter te laten aansluiten op de zaal worden de wanden onder dezelfde hoek geplaatst als de wanden in de zaal. De vorm van de orkestkamerwand zal niet de zaagtandvorm uit de zaal overnemen. De breedte van de achterwand zal kleiner zijn dan de breedte van de huidige orkestkamer. De hoogte zal slechts verhoogd worden met 3,5 meter in overeenstemming met variant Blok (Figuur 41). Risicoanalyse en aandachtspunten Voor het onderzoek worden door de wijziging van de vorm van de zaal een aantal elementen gewijzigd. Door de verlaging van het plafond in de zaal wordt ook de oppervlakte van de zaalwanden kleiner. Deze verandering heeft invloed op het absorberend oppervlak in de zaal. Dit wijzigt dus voor iedere variant. De orkestkamer wordt steeds groter. Het absorberend oppervlak van de orkestkamer zal niet groot zijn. Het doel van de orkestkamer is juist om het geluid naar de zaal te richten. Een kleine aborptiecoefficient voor de orkestkamer wanden is wenselijk. Het verschil van het totale absorberend oppervlak tussen de varianten is niet groot maar wel aanwezig. Door het vergroten van de toneelopening, komen de gekromde reflectoren vanuit een akoestisch oogpunt in het zicht. Deze reflectoren zullen nu actiever meehelpen het geluid te verspreiden. 5

53 5.5 Uitvoer en nabewerking 5.5 Uitvoer en nabewerking CATT-Acoustics rekent enkel de modellen door. Het heeft geen opties om resultaten van verschillende modellen met elkaar te vergelijken en samen te tonen. Om tot een afgewogen antwoord te komen is nabewerking nodig. De resultaten van de te vergelijken akoestische parameters worden uit de uitvoerbestanden gehaald en verwerkt met behulp van Excel. Aangezien het geluid niet gelijkmatig over de theaterzaal verdeeld is, wordt de akoestiek van verschillende locaties in de theaterzaal bekeken. De locaties worden per octaafband met elkaar vergeleken. Voor het onderzoek worden 1 meetpunten gebruikt, die gelijkmatig verdeeld zijn over de zitplaatsen. De keuze van de meetpunten staat beschreven in bijlage B 2. Variant Huidig wordt als basis gebruikt. De andere varianten worden vergeleken met variant Huidig. 51

54

55 6 Resultaten van het onderzoek Uit de berekeningen van het onderzoek zijn veel gegevens beschikbaar gekomen. In dit hoofdstuk zijn de relevante gegevens verwerkt tot een resultaat. De verschillende varianten worden eerst op een algemeen niveau met elkaar vergeleken (paragraaf 6.1). Uit de verschillende modellen wordt een selectie gekozen welke nader wordt beschreven (paragraaf 6.2). Z 6.1 Algemeen resultaat van de zaalakoestiek Voor een snelle impressie van de akoestiek in een zaal wordt vaak gebruik gemaakt van een enkele waarde voor de zaal voor een parameter. Vaak wordt dit als representatief voor de gehele zaal verondersteld, aangezien het te veel werk is om voor iedere stoel de akoestische kwaliteit te bepalen Voor de nagalmtijd wordt vaak de formule van Sabine (Vergelijking (3.1)) gebruikt. Met deze waarde kan vervolgens de geluidsterkte bepaald worden met vergelijking (3.4) en de clarity kan bepaald worden met vergelijking (3.7). De Early decay time wordt vergeleken met de nagalmtijd. Y Omdat de werkelijkheid de theorie niet volledig volgt, wordt tevens gekeken naar het gemiddelde van 1 meetpunten. In figuur 42 staan de verschillende meetpunten. De keuze voor de locaties is te vinden in Bijlage B 2. 1m Audience Figuur 42, Locaties meetpunten A Y X De nagalmtijd Voor een eerste inschatting van een nieuwe zaal wordt de nagalmtijd berekend volgens de wet van Sabine. Aan de hand van het volume en het absorberend oppervlak wordt deze bepaald (Vergelijking (3.1)). In het onderzoek is het volume van ieder model bewust constant gehouden en zijn eventuele variaties in nagalmtijd dus alleen afhankelijk van veranderingen van het totale absorberend oppervlak. Omdat de absorptie coëfficiënten in de verschillende 37 53

56 Tijd (s) H 6 Resultaten van het onderzoek varianten gelijk zijn en de verschillen in het totale oppervlak tussen de varianten laag zijn, zijn de onderlinge verschillen in totale absorptie ook beperkt. De resultaten van de berekening volgens Sabine staan in grafiek 4 (doorgetrokken lijn). De onderlinge verschillen zijn, zoals verwacht, inderdaad klein. Wanneer echter gekeken wordt naar de door CATT-Acoustic berekende gemiddelde nagalmtijd, tabel 3 en grafiek 4 (gestippelde lijn), dan vallen de onderlinge verschillen een stuk hoger uit: als verschil wordt minimaal,24 seconden en gemiddeld,49 seconden gevonden. De zes varianten tonen vergelijkbare of hogere nagalmtijden ten opzichte van variant Huidig. De grootste verhoging is te vinden bij de vier middenfrequenties. Variant Diepte en Hoogte tonen een lichte verhoging bij 5 Hz en 4 khz ten opzichte van variant Huidig. Variant Waaier toont alleen een lichte verhoging bij 4 khz. Drie varianten vallen zelfs significant hoger uit: variant Breedte, variant DBH en variant Blok. Deze laatste toont een aanzienlijke verhoging. Volgens de handleiding van CATT-Acoustic kan dit komen door een gebrek aan diffusie in een rudimentaire zaal met een ongelijkmatige verdeling van de absorptie. Wanneer dit vroege diffusieloze reflecties zijn, ontstaat het fenomeen optical glare (Beranek, 1996). Een berekening van een model met een hogere algemene reflectiecoëfficiënt toont inderdaad een lagere nagalmtijd (roze lijn in grafiek 4). 54 2,8 2,6 2,4 2,2 2, 1,8 1,6 1,4 1,2 Nagalmtijd 1, Frequentie (Hz) variant Huidig variant Diepte variant Breedte variant Hoogte variant DBH variant Blok variant Waaier variant Blok met diffusie Grafiek 4, Nagalmtijd volgens Sabine (---) en berekend met CATT-Acoustic (- - - ) Tabel 3, Nagalmtijden (s) 125 Hz 25 Hz 5 Hz 1 Hz 2 Hz 4 Hz TSabine 1,74 1,61 1,39 1,46 1,29 1,1 T3 variant Huidig 1,98 1,96 1,74 1,92 1,77 1,45 variant Diepte 1,98 1,98 1,77 1,91 1,79 1,5 variant Breedte 2,2 2,1 1,87 2,7 1,86 1,53 variant Hoogte 2,1 1,97 1,83 1,94 1,81 1,5 variant DBH 2,4 2,1 1,93 2,11 1,94 1,58 variant Blok 2,18 2,34 2,43 2,81 2,61 2, variant Waaier 1,99 1,93 1,75 1,91 1,78 1, De early decay time De early decay time (EDT) kan aan de hand van de zaalparameters niet als enkele waarde voor de hele zaal geschat worden. Daarom wordt de EDT bepaald aan de hand van het gemiddelde van de meetpunten in de zaal. Zoals besproken in hoofdstuk 3 is de EDT een maat

57 Tijd (s) Tijd (s) 6.1 Algemeen resultaat van de zaalakoestiek voor de snelheid van het allereerste verval in geluidniveau: een lage EDT geeft een snel verval over de eerste 1 db weer. Tabel 4 en grafiek 5 tonen de resultaten. Alle varianten behalve variant Waaier tonen een hogere EDT dan variant Huidig. Variant Waaier toont ten opzichte van variant Huidig een geringe verlaging van EDT bij de lage- en middenfrequenties. Bij de hoge frequenties toont variant Waaier een kleine verhoging. De grootste verhoging is net als bij de nagalmtijd te vinden bij variant Blok. Daaronder staan variant DBH en variant Diepte. Variant Breedte en variant Hoogte tonen slechts een kleine verhoging. Varianten DBH, Diepte en Waaier zorgen ervoor dat de verschillen tussen de verschillende frequenties kleiner worden. De hoge frequenties tonen een grotere verhoging ten opzichte van variant Huidig dan de lage frequenties. Bij variant Hoogte tonen juist de lage frequenties een grotere verhoging. De EDT is lager dan de nagalmtijd, gemiddeld ongeveer,32 seconden. Dit betekent dat het verval van geluidniveau in het begin relatief snel verloopt, en later minder snel. Vooral variant Blok heeft een veel lagere EDT dan nagalmtijd. Als er naar het verschil tussen de EDT en de nagalmtijd gekeken wordt (Grafiek 6) dan valt op dat variant Diepte het kleinste verschil toont. Bij deze variant benadert de EDT de nagalmtijd het meest. Dit betekent dat het verloop van het verval in geluidniveau bij die variant relatief gelijkmatig over de tijd plaatsvindt. Variant DBH toont ook een kleiner verschil tussen de EDT en de nagalmtijd dan variant Huidig. Variant Breedte en Hoogte tonen slechts bij een paar frequenties kleinere verschillen ten opzichte van variant Huidig. Variant Waaier is ongeveer gelijk met variant Huidig. Het grote verschil tussen de nagalmtijd en EDT bij variant Blok is voornamelijk bij de midden- en hoge frequenties zichtbaar. Dit is deels, maar niet geheel, terug te voeren op de in de vorige paragraaf gevonden hoge nagalmtijden voor diezelfde middenfrequenties. Tabel 4, Gemiddelde early decay time in seconden EDT 125 Hz 25 Hz 5 Hz 1 Hz 2 Hz 4 Hz variant Huidig 1,67 1,6 1,45 1,55 1,44 1,25 variant Diepte 1,73 1,71 1,58 1,7 1,61 1,4 variant Breedte 1,77 1,69 1,53 1,62 1,57 1,35 variant Hoogte 1,75 1,69 1,53 1,64 1,49 1,29 variant DBH 1,8 1,78 1,68 1,81 1,71 1,45 variant Blok 1,91 1,91 1,83 2,6 1,9 1,53 variant Waaier 1,62 1,58 1,4 1,51 1,46 1,27 2,2 2, EDT, -,2 Verschil EDT -/- T-3 1,8 -,4 1,6 -,6 1,4 -,8 1, Frequentie (Hz) 2 4 variant Huidig variant Diepte variant Breedte variant Hoogte Grafiek 5, Gemiddelde early decay time -1, Frequentie (Hz) variant DBH variant Blok variant Waaier Grafiek 6, Verschil tussen de nagalmtijd en early decay time 55

58 geluidsterkte (db) H 6 Resultaten van het onderzoek De geluidsterkte De geluidsterkte kan geschat worden aan de hand van de nagalmtijd van Sabine en het zaalvolume (Vergelijking (3.4)). Aangezien deze alleen afhankelijk is van de nagalmtijd en volume zijn de onderlinge verschillen klein. De geluidsterkte op basis van Sabine staat in de bovenste regel van tabel 5. De rest van tabel 5 en in grafiek 7 staan gemiddelde geluidsterktes bepaald aan de hand van de gemeten resultaten uit CATT-Acoustic. Deze komen lager uit dan die van Sabine. Gemiddeld 1,5 db lager, met een minimum van,9 db. Het grootste verschil is te vinden bij variant Blok, daar kan het verschil oplopen tot 2,1 db. Minder geluid komt bij het publiek aan of komt later aan dan volgens Sabine wordt verwacht. Als er gekeken wordt naar het verschil tussen de gemiddelde geluidsterktes, valt op dat de varianten lager uitkomen dan variant Huidig. Enkel variant Hoogte en variant Waaier tonen een kleine verhoging bij 125 Hz. De varianten Breedte, Hoogte en Waaier vertonen slechts een kleine verlaging. De varianten Diepte, DBH en Blok tonen een grotere verlaging met gemiddeld,4 db. Variant Blok toont de grootste verlaging met gemiddeld 1,1 db. Tabel 5, Geluidsterkte in db 125 Hz 25 Hz 5 Hz 1 Hz 2 Hz 4 Hz Sabine 5,2 4,8 4,2 4,4 3,9 3,2 Gem. geluidsterkte variant Huidig 4,1 4, 3,3 3,9 3,7 2,7 variant Diepte 3,9 3,6 2,9 3,5 3,4 2,4 variant Breedte 4,1 4, 3,2 3,8 3,6 2,5 variant Hoogte 4,2 4, 3,4 3,7 3,6 2,6 variant DBH 3,9 3,7 2,9 3,5 3, 2,1 variant Blok 3,5 3,1 2,3 3, 2,2 1,1 variant Waaier 4,3 3,9 3,3 3,8 3,5 2,4 5,5 5, 4,5 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 Geluidsterkte 1, Frequentie (Hz) Sabine variant Huidig variant Diepte variant Breedte variant Hoogte variant DBH variant Blok variant Waaier Grafiek 7, Gemiddelde geluidsterkte en geluidsterkte berekend volgens Sabine in db De clarity De theoretische clarity volgens vergelijking (3.7) is berekend op basis van de nagalmtijd van Sabine. Aangezien deze geen uiteenlopende waarden geeft voor de verschillende varianten, is de clarity ook ongeveer gelijk voor alle varianten. In de eerste regel van tabel 6 staan de 56

59 C-8 (db) 6.1 Algemeen resultaat van de zaalakoestiek waarden van de clarity op basis van de nagalmtijd van Sabine. In de rest van tabel 6 en in grafiek 8 staan de gemiddelde gemeten clarity waarden. Deze vallen allemaal lager uit dan de theoretische waarden. Het gemiddelde is 2,3 db. Bij de gemiddelde gemeten clarity zijn alle varianten lager dan variant Huidig met uitzondering van variant Breedte. Variant Breedte toont een kleine verhoging bij 125 Hz, 2 Hz en 4 Hz. De grootste verlaging is te vinden bij variant Diepte en variant DBH. Deze hebben een verlaging van gemiddeld 1,7 db. Variant Blok en variant Waaier tonen in mindere mate een verlaging van de clarity. Variant Hoogte toont slechts een kleine verbetering. De vergroting van de diepte van de orkestkamer blijkt duidelijk een verlaging van de clarity op te leveren. Door de diepere kamer is het geluidpad van het naar achter gerichte geluid langer. Hierdoor komt een deel van het geluid dat voorheen binnen de 8 ms aankwam, na 8 ms aan en verlaagt daarmee de clarity. Onduidelijk is wat de vorm voor effect heeft op de clarity. Zowel variant Blok (rechtere muren) als variant Waaier (schuinere muren) tonen een kleinere verlaging dan variant DBH. Tussen de verschillende frequenties zijn geen opvallende veranderingen op te merken. Tabel 6, C-8 in db 125 Hz 25 Hz 5 Hz 1 Hz 2 Hz 4 Hz Sabine 1,8 2, 2,4 2,3 2,7 3,4 Gemiddelde C-8 variant Huidig,3,6 1,1,7,7 1,9 variant Diepte -,7-1, -,8-1,4-1,1 -,1 variant Breedte,4,4 1,,3,9 1,9 variant Hoogte,1,4 1,,3,6 1,6 variant DBH -1, -,9 -,7-1,3-1, -,1 variant Blok -,7 -,5 -,4 -,9 -,4,8 variant Waaier -,1,,5,,3 1,2 Clarity 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, -,5-1, -1, Frequentie (Hz) Grafiek 8, Gemiddelde C-8 en C-8 volgens Sabine Sabine variant Huidig variant Diepte variant Breedte variant Hoogte variant DBH variant Blok variant Waaier 57

60 H 6 Resultaten van het onderzoek C-8 [db] 1 khz (smoothed) A D-5 C-8 [db] 1 khz (smoothed) D-5 3 Figuur 43, Voorbeeld verdeling clarity variant Huidig bij 1 Hz 6.2 Resultaten van de hele zaal De gemiddelde waarden zijn niet voldoende voor de karakterisering van een zaal. De waarden van de parameters kunnen namelijk aanzienlijk variëren van zitplaats tot zitplaats. Figuur 2 43 toont een voorbeeld van de variatie van C-8 in variant Huidig. Het resultaat in de zaal loopt van -3 tot 2,6 db. In deze paragraaf zullen de meetpunten in de zaal individueel 1bekeken worden om de verschillende varianten te vergelijken. Er zijn 1 punten die bekeken worden, de locaties van deze punten staan in figuur 42 aan het begin van het hoofdstuk. Deze punten zijn gekozen op basis van het kalibratiemodel (Bijlage B 2). De punten met een kleine spreiding in het kalibratiemodel zijn gekozen. Voor dit deel van het onderzoek wordt alleen gekeken naar de varianten DBH, Blok en Waaier. Deze geven de grootste volumeverplaatsing van zaal naar podium. Deze -2 varianten zijn bovendien, gelet op de gemiddelde waarden (zie paragraaf 6.1), het meest interessant. Daarnaast is er een vergelijkbaar onderzoek (Relationship between room shape and acoustics of rectangular concert halls, 28) bekend welke ingaat op de lengte, diepte en hoogte -3van een rechthoekige zaal. Per parameter is er voor ieder meetpunt een grafiek opgesteld. Vanwege het grote aantal grafieken staan deze in bijlage B De nagalmtijd Een uitgangspunt in het onderzoek is dat het volume in de zaal gelijk blijft. Dit is gedaan om het verschil tussen het gebruik van het volume in de zaal en het volume op het toneel aan te tonen. Bij een gelijk volume en hetzelfde absorberend oppervlak blijft de nagalmtijd volgens Sabine gelijk. Echter doordat er in de zaal andere materialen dan op het podium gebruikt worden en het totale oppervlak fluctueert, zal de absorptie in het model niet voor iedere variant gelijk zijn

61 Nagalmtijd (s) 6.2 Resultaten van de hele zaal De doelstelling is om de akoestiek te verbeteren. Voor de nagalmtijd betekent dit dat de nagalmtijd verhoogd moet worden. Daarom wordt de nagalmtijd van de drie varianten, DBH, Blok en Waaier, vergeleken met die van variant Huidig. Tabel 7, Gesommeerd verschil nagalmtijd in seconden ten opzichte van variant Huidig P11 P13 P15 P17 P22 P23 P25 P31 P32 P37 Totaal Variant DBH,97 1,32 1,4,51,83 1,18,93 1,2,65,43 8,88 Variant Blok 4,36 3,55 3,35 2,76 3,61 3,65 3,29 4,52 3,5 2,84 35,43 Variant Waaier -,13,21,12,15,3,24 -,26,11 -,16 -,4,27 3 2,8 2,6 2,4 2,2 2 1,8 1,6 1,4 Nagalmtijd, punt Frequentie (Hz) Grafiek 9, Overzicht nagalmtijd punt 22 Voorkeur varhuidig vardbh varblok varwaaier In tabel 7 zijn per meetpunt de tijdsverschillen tussen de verschillende varianten en variant Huidig van iedere frequentie bij elkaar opgeteld. Variant Waaier toont slechts een kleine verhoging van de nagalmtijd. Deze winst is voornamelijk te behalen in het midden van de zaal. De locaties langs de rand (P32 en P37) en helemaal voorin de zaal (P11) tonen een kleine verlaging van de nagalmtijd. Variant Waaier volgt, met uitzondering van punt 37, de lijn van de nagalmtijd per frequentie van variant Huidig. Variant DBH toont een verhoging van de nagalmtijd. Gemiddeld,15 seconde per meetpunt per frequentie. De middenfrequenties, 25 Hz tot en met 2 khz, leveren de grootste bijdrage aan deze verhoging. De verhoging neemt gelijkmatig af met de afstand tot de bron. Ook variant DBH volgt de lijn van variant Huidig. De grootste verhoging toont variant Blok, gemiddeld,6 seconde per meetpunt per frequentie. Deze verhoging is voornamelijk te danken aan de frequenties 5 Hz, 1 khz en 2 khz en in mindere mate 4 khz, deze tonen een grote toename van de nagalmtijd ten opzichte van variant Huidig. Grafiek 9 geeft een voorbeeld van nagalmtijd in punt 22. Als er gekeken wordt naar het percentage van het totaal aantal reflecties dat de wanden van de orkestkamer voor hun rekening nemen, blijkt dat het percentage voor de drie varianten veel hoger uit valt dan het percentage reflecties tegen orkestkamerwanden in variant Huidig (Tabel 8). Door de grotere orkestkamer blijft het geluid langer in de orkestkamer voordat het naar de zaal gaat. Geluidstralen blijven naarmate de wanden van de orkestkamer meer parallel staan, langer in de orkestkamer en daarmee wordt de nagalmtijd langer. Door de rechtere wanden wordt een groter deel eerst naar achteren weerkaatst voordat het de zaal in gaat. Waarom deze verhoging bijzonder hoog is voor midden en hoge frequenties ligt aan de absorptie van de 59

62 H 6 Resultaten van het onderzoek orkestkamer. Deze is laag voor de hoge frequenties en loopt langzaam op voor de lage frequenties. Een of twee reflecties extra hebben een significant effect op de nagalmtijd. Tabel 8, Percentage reflecties tegen orkestkamerwanden ten opzichte van alle reflecties. Top Vloer Zij Achter Totaal Variant Huidig 4,6% 4,8% 5,4% 2,2% 17,% Variant DBH 7,% 7,2% 8,4% 3,4% 26,% Variant Blok 8,6% 8,8% 9,6% 4,8% 29,4% Variant Waaier 6,% 6,2% 8,4% 2,2% 22,8% De early decay time Voor de early decay time geldt hetzelfde als bij de nagalmtijd, een hogere EDT is een verbetering. Tabel 9 geeft per meetpunt de tijdsverschillen tussen de verschillende varianten en variant Huidig. De verschillende frequenties van ieder meetpunt zijn opgeteld. Er wordt een score gegeven aan de hand van de verbetering ten opzichte van de EDT van de huidige variant. De EDT schommelt meer per meetpunt dan de nagalmtijd. Dat is niet zo vreemd aangezien de EDT voornamelijk bepaald wordt door de vroege reflecties. Deze reflecties tonen een grotere variatie over de zaal. Tabel 9, Gesommeerd verschil EDT in seconden ten opzichte van variant Huidig P11 P13 P15 P17 P22 P23 P25 P31 P32 P37 Totaal Variant DBH 2,55,54,2,24 2,3 1,62,24 3,9 1,33 1,13 12,79 Variant Blok 4,51 1,38 1,46 1,9 3,53 1,53,75 4,3 2,83,51 21,89 Variant Waaier 2,13-1,76-1,22 -,8 -,9 -,13-1,4 1,88,11 -,49-1,5 Variant Waaier toont een verlaging van de EDT. Meetpunten midden in de zaal (P13, P15 en P25) tonen een grote verlaging. Meetpunt 11 toont wel een hogere waarde dan variant Huidig maar deze is lager dan bij variant Blok en variant DBH. De andere punten tonen ongeveer gelijke EDT waarden als variant Huidig. Variant DBH geeft een verhoging voor alle meetpunten. Meetpunten centraal in de zaal (P13, P15, P17 en P25) tonen slechts een kleine verhoging en de meetpunten langs de wand en midden voor in de zaal (P22, P23, P31, P32 en P37) een grotere verhoging. Variant Blok geeft de grootste verhoging. De meetpunten voor in de zaal (P11, P31) geven een zeer grote verhoging. Dit is positief aangezien bij variant Huidig de nagalmtijden voorin de zaal laag zijn. De verhoging wordt kleiner naarmate de afstand tot de bron groter wordt. Wat niet duidelijk uit deze tabel op te merken valt maar wel opvallend is (Grafiek 1), is dat de EDT bij variant Huidig een grote spreiding heeft en bij de drie varianten veel egaler verdeeld is. Een grotere orkestkamer zorgt voor een egale verdeling van de EDT over de zaal. Variant Waaier toont de kleinste spreiding en variant Blok toont de grootste spreiding van de drie. 6

63 Tijd (s) 6.2 Resultaten van de hele zaal 2,4 2,2 2, Huidig DBH BLOK Waaier gem. EDT 1,8 1,6 1,4 1,2 1, Frequentie (Hz) Grafiek 1, Spreiding EDT van de verschillende octaafbanden De geluidsterkte De geluidsterkte van een zaal is een maat hoe luid het geluid in de zaal klinkt. Aangezien theaterzalen kleiner zijn dan concertzalen is een kleinere geluidsterkte gewenst. In grafiek 11 staan de resultaten van de 1 khz octaafband uit gezet tegen de afstand tot de bron. Tabel 1 toont de verschillen tussen variant Huidig en de andere varianten. Per meetpunt zijn de verschillende frequenties wederom bij elkaar opgeteld. De aflopende achterwand geeft de geluidsterkte op basis van vergelijking (3.5) weer. Tabel 1, Gesommeerd verschil geluidsterkte in db ten opzichte van variant Huidig P11 P13 P15 P17 P22 P23 P25 P31 P32 P37 Totaal Variant DBH -7,3 -,1,8-2,6-3,6-2,3 1,3-8,2 -,5-3,8-26,3 Variant Blok -9,5-5,3-5,1-3,3-13,4-7,7-3,3-8,1-6, ,6 Variant Waaier -9,6 6,6 5-2,4-2,3,8 6,4-1 1,3-1,1-5,3 Variant Waaier toont de kleinste verlaging. Gesommeerd over het hele bereik is de verlaging slechts 5,3 db. Grafiek 11 laat zien dat de geluisterkte van variant Waaier gelijkmatiger afloopt naarmate de afstand tot de bron groter wordt. Variant DBH toont een grote verlaging van de geluidsterkte: 26,3 db gesommeerd over de meetpunten. Alle meetpunten tonen deze verlaging met uitzondering van de meetpunten op het eerste balkon (P15 en P25). Voorin de zaal (P11 en P31) is de verlaging kleiner dan bij de andere twee varianten. De grootste gesommeerde verlaging is te vinden bij variant Blok met 65,6 db. Alle meetpunten tonen een verlaging. Vooral de tweede rij meetpunten (P22 en P32) tonen een aanzienlijke verlaging ten opzichte van de andere twee varianten. De verlaging van de geluidsterkte is te verklaren door de extra afstand die het geluid moet afleggen in de grotere orkestkamer. Door de extra afstand en eventuele extra reflecties is het aankomende geluid zwakker en levert het een kleinere bedrage aan de geluidsterkte. Vooral bij de eerste rij is goed te zien. Hier is de extra afstand dat reflecterend geluid maakt relatief het grootst. Wanneer het geluid snel de zaal in wordt geleid door de schuine wanden van variant Waaier, wordt de afstand dat het reflecterend geluid maakt kleiner en levert dit een hoger resultaat op voor de geluisterkte. De rechte wanden van variant Blok zorgen er juist voor dat geluid langer blijft hangen in de orkestkamer voordat het richting de zaal wordt geleid. Een lagere geluidsterkte verdeeld over de hele zaal is hiervan het resultaat. 61

64 Geluidsterkte (db) H 6 Resultaten van het onderzoek Geluidsterkte VariantBlok VariantWaaier VariantDBH VariantHuidig Vegelijking (3.5) Grafiek 11, Geluidsterkte; Afstand tot de bron 1 Hz De clarity (C-8) De clarity bij variant Huidig is hoger dan de eerste schatting van -1,2 db. De drie varianten tonen allemaal een verlaging van clarity ten opzichte van variant Huidig. Tabel 11 toont de verschillen tussen variant Huidig en de andere varianten. Per meetpunt zijn de verschillen van de verschillende frequenties opnieuw bij elkaar op geteld, om zo een indruk van de totaalscore per variant te verkrijgen. Tabel 11, Gesommeerd verschil C-8 in db ten opzichte van variant Huidig P11 P13 P15 P17 P22 P23 P25 P31 P32 P37 Totaal Variant DBH -11,6-17,4-8,7-11,9-11,6-13,8-4,5-14,2-7,2,3-1,6 Variant Blok -1,2-9,2,9-1,2-2,3-16,,7-13,7-7,6 3,3-73,3 Variant Waaier -6, -4,9,3 -,8-9,6-4,1-2,4-7,6 4,1-2,2-33,2 Variant Waaier toon de kleinste gesommeerde verlaging met 33,2 db. De verlaging bevindt zich vooral in de zaal, op de balkons is een kleinere verlaging aanwezig. Opvallend is dat meetpunt 32 een verhoging toont. Dit punt blijkt precies in een lokale verstoring te liggen (Figuur 44). 62