Akoestische&optimalisering&van&de& multifunctionele&zalen&in&stichting&crea& Jannes&Oosterwijk& Begeleider:&Eelco&Grimm&

Transcriptie

1 Zomer' 12& Akoestische&optimalisering&van&de& multifunctionele&zalen&in&stichting&crea& Jannes&Oosterwijk& Begeleider:&Eelco&Grimm& Master&afstudeerproject&Sound&Design&aan&de&Hogeschool&voor&de&Kunsten&Utrecht 1

2 Voorwoord Sinds de zomer van 2007 werk ik part time als geluidstechnicus bij stichting CREA te Amsterdam. Daar mix ik bandjes en verzorg ik lezingen, films en kleine theatervoorstellingen. Naast geluids- en lichttechniek tijdens voorstellingen, word ik ook ingezet voor het bedenken en uitvoeren van oplossingen voor problemen die het beheer van stichting CREA tegen komt binnen mijn vakgebied. Zo heb ik afgelopen winter twee grote projecten uitgevoerd voor stichting CREA: Voor de verhuizing naar de huidige locatie heb ik advies gegeven over nieuwe geluidsapparatuur voor de Muziek- en Theaterzaal. Hierbij heb ik rekening gehouden met de wensen, noodzakelijkheden en natuurlijk het budget van de stichting. Om ook in de dans- en zangstudio s goede geluidsvoorzieningen te hebben, heb ik een achttal luidsprekersystemen ontworpen en gebouwd (zie afbeelding 1). Deze geluidssystemen worden vooral door de docenten en de cursisten gebruikt, daarom moesten ze eenvoudig te bedienen zijn. Zelf heb ik het ontwerp gemaakt, de materialen gezocht en gekocht, de kisten gebouwd en ze afgewerkt. Omdat CREA een stichting is met een laag budget, zoeken zij graag goede oplossingen tegen relatief geringe kosten. Deze uitdaging vond ik bijzonder leuk om aan te gaan.. Afbeelding*1:*Bouw*van*de*nieuwe*mobiele*geluidssystemen*voor*de*cursusruimtes*in*CREA* * 2

3 Inhoud' ' Voorwoord... 2 Inhoud... 3 Hoofdstuk'1'Inleiding... 4 Afbakeningvanzalenenevenementen...5 Hoofdvraagstelling...6 Hoofdstuk'2'Literatuuronderzoek... 7 Watisakoestiek?...7 Andereonderzoeken...9 Hoofdstuk'3'Materiaal'en'Methode Hoofdstuk'4'Resultaten'voor'de'huidige'situatie Hoeziendezaleneruit?...13 AkoestiekindeMuziekzaal...15 AkoestiekindeTheaterzaal...16 Hoofdstuk'5'Interpretatie'van'de'resultaten Geschiktheidvandeevenementenperzaal...21 Mogelijkeoplossingen...22 Hoofdstuk'6'Conclusies'en'aanbevelingen Antwoordopdehoofdvraagstelling...24 Dankwoord Bronvermelding Bijlagen

4 Hoofdstuk'1'Inleiding' Stichting CREA is een cultureel centrum dat onder de Universiteit van Amsterdam valt. Studenten van de Universiteit van Amsterdam (UvA) en de Hogeschool van Amsterdam (HvA) kunnen er tegen lage prijzen cursussen volgen in vakken die onder vijf hoofdsectoren vallen: kunst, film, theater, dans en muziek. Deze cursussen worden na een lessenreeks van twaalf weken afgesloten met een eindpresentatie. Voor alle cursussen, behalve voor de kunstcursussen, betekent dat een optreden of vertoning in een van de twee multifunctionele Afbeelding*2:*de*Oudemanhuispoort* zalen van stichting CREA. Naast deze cursussen organiseert stichting CREA ook lezingen en workshops en produceert zij jaarlijks tientallen voorstellingen, lezingen, concerten, open podia, tentoonstellingen en andere manifestaties. CREA heeft een Café, een Theaterzaal en een Muziekzaal en biedt een grote hoeveelheid oefenruimtes voor genoemde cursussen. De zalen en oefenruimtes worden ook regelmatig verhuurd aan theatergroepen en particulieren. In de Muziekzaal oefent iedere week een orkest en iedere week een zeventig-koppig koor. Voorheen zat stichting CREA naast de Oudemanhuispoort (zie afbeelding 2), in het centrum van Amsterdam, in een voormalig ziekenhuis (Binnen Gasthuis), waardoor de zalen niet altijd optimaal waren voor de activiteiten. Sinds januari 2012 is de stichting verhuisd en nu gevestigd in een oude diamantslijperij op het Roeterseiland, aan de Nieuwe Achtergracht (zie afbeelding 3). Afbeelding*3:*Nieuwe*Achtergracht* * * Na de verhuizing is de nieuwe locatie van CREA gereorganiseerd. Het pand is van binnen omgebouwd en heeft een nieuwe Theaterzaal (aan de zuidzijde) en een nieuwe Muziekzaal (aan de noordzijde). De verhuizing bood daardoor mogelijkheden voor CREA om de zalen optimaal in te richten voor het aanbod van de evenementen. Mijn onderzoek heeft plaatsgevonden na de oplevering van het nieuwe pand. 4

5 Afbakening'van'zalen'en'evenementen' In het korte tijdsbestek van deze opdracht is het helaas niet mogelijk om alle zalen en evenementen afzonderlijk ter sprake te laten komen. Daarom heb ik een selectie gemaakt. In hoofdstuk 3 licht ik de details van deze zalen en evenementen verder toe. De zalen die in dit onderzoek ter sprake komen zijn: de Theaterzaal de Muziekzaal Ik richt mij in dit onderzoek op de evenementen die het meest voorkomen, maar ook op de evenementen die om financiële redenen een belangrijke rol spelen. Deze vier evenementen zijn: Lezing Theatervoorstelling Optreden van een band Film Afbeelding*4:*Plattegrond*van*stichting*CREA.*0.02*is*de*Theaterzaal*(boven)*en*0.01*is*de* Muziekzaal*(onder).*Links*onder*op*de*tekening*zit*het*CREA*Café.* 5

6 Hoofdvraagstelling'' Een nieuwe zaal vraagt niet alleen om nieuwe spullen, maar ook om een nieuwe kijk op de akoestiek van de zaal. De hoofdvraagstelling van mijn MA project luidt daarom: In'hoeverre'zijn'de'twee'zalen'in'het'nieuwe'pand'aan'de'Nieuwe' Achtergracht,'wat'betreft'akoestiek,'geschikt'voor'de'geplande'evenementen' van'stichting'crea? ' Om het onderzoek te structureren is bovenstaande hoofdvraagstelling opgesplitst in 3 deelvragen. 1. Hoe'ziet'de'huidige'situatie'in'de'nieuwe'zalen'er'uit'qua' akoestiek? ' 2. Zijn'er'op'basis'van'literatuur'en'analyse'van'de'huidige'situatie,' akoestische'aanpassingen'mogelijk,'die'ervoor'kunnen'zorgen'dat'de' evenementen'in'akoestisch'opzicht'verbeterd'worden'en'zo'ja'welke' zijn'dat? ' 3. Welke'van'de'aanpassingen'van'deelvraag'2'kunnen'op'korte' termijn'gerealiseerd'worden? ' De antwoorden op deze deelvragen geven gezamenlijk het antwoord op de hoofdvraag. Aanleiding'voor'dit'onderzoek' De twee nieuw gebouwde zalen van stichting CREA zijn een stuk forser dan die in het vorige pand. Daarom moest er nieuwe apparatuur voor licht en geluid aangeschaft worden. Er werd aanvankelijk van uitgegaan dat er geen aanpassingen voor de akoestiek nodig waren, maar optimalisatie van de akoestiek in de twee nieuwe zalen had nog niet plaatsgevonden. Dat was de aanleiding voor mijn onderzoek. Daarbij heeft de stichting CREA aangegeven te willen investeren in mogelijke oplossingen en adviezen die naar aanleiding van dit onderzoek naar voren zullen komen. 6

7 Hoofdstuk'2'Literatuuronderzoek' In het derde en vierde hoofdstuk zal een aantal termen gebruikt worden die hieronder worden toegelicht. Wat'is'akoestiek?' ' Wanneer men het heeft over de akoestiek van een ruimte, wordt er bedoeld hoe geluid zich gedraagt in die ruimte. Dat gedrag is afhankelijk van een aantal belangrijke factoren. Deze zullen hieronder kort besproken en toegelicht worden 1. Absorptie is de mate van opname van een geluidsgolf door een materiaal. De efficiëntie van een geluidsabsorberend materiaal wordt beïnvloed door de locatie en de mate van verspreiding in een ruimte. Absorptie kan in een ruimte galmtijd en spraakverstaanbaarheid beïnvloeden. Ook ongewenste echo s en flutterecho kunnen worden aangepakt. Flutterecho is een echo die korter is dan 100 ms en ontstaat wanneer twee harde oppervlakken parallel aan elkaar lopen met een relatief korte tussenafstand. Voor de meeste materialen geldt de regel: wanneer de dikte van het materiaal 4x (of meer) in een golflengte lambda past, zal die golflengte geabsorbeerd worden door het materiaal. De mate van absorptie wordt bepaald door de absorptie coëfficiënt a. Dat is een decimaal getal en ligt tussen 0 en 1. Bij een absorptie coëfficiënt van 0 vindt er geen absorptie plaats en wordt dus alles gereflecteerd, bij een absorptie coëfficiënt van 1 wordt alles geabsorbeerd en niets gereflecteerd. Voorbeeld: De golflengte bij 1000 Hz = ± 34,4 cm (bij een temperatuur van ±20 ºC). Een poreus materiaal met een dikte van ¼ van 34,4 cm = 8,6cm zal frequenties van 1000 Hz en hoger absorberen. Verder heeft een open raam een absorptie coëfficiënt van 1 (niets wordt gereflecteerd). Galmtijd is de tijd die geluid nodig heeft om uit te doven nadat het brongeluid is gestopt. Er zijn verschillende soorten galmtijd; EDT, RT30 en RT60. EDT staat voor Early Decay Time. Deze waarde geeft de tijd aan die nodig is wanneer de galmtijd -10 db ref afzwakt ten opzichte van de luidheid van de eerste milliseconde van de galm (0 db ref ). RT30 doet dat voor -30 db ref en RT60 voor -60 db ref. De Impulsresponsie is een van de belangrijkste kenmerken van een ruimte. In de akoestiek is dit de geluidsdruk als functie van de tijd wanneer de geluidbron een puls uitzendt. De STI (Speech Transmission Index) is een grootheid waarmee de modulatieoverdracht van een communicatiekanaal in een ruimte kan worden gekwantificeerd. Met modulatieoverdracht wordt de overdracht van sterktevariaties bedoeld die gebruikt worden tijdens spraak. Men gaat ervan uit dat de spraakverstaanbaarheid in hoofdzaak afhangt van deze sterktevariaties. STI is daarmee geschikt als maat voor de spraakverstaanbaarheid in een ruimte. De spraakverstaanbaarheid wordt beïnvloed door verschillende factoren: de spreker (articulatie, spreeksnelheid, luidheid), de tekst (context, vertrouwdheid met het onderwerp), het transmissie-systeem (de zaal, geluidversterkingsinstallatie), de luisteraar 1 De informatie in de toelichting is afkomstig uit het boek Architectural Acoustics van M. David Egan (2007) 7

8 (concentratie, gehoorscherpte, geoefendheid, interesse) en de afstand tussen de spreker en de luisteraar. De STI wordt bepaald over de frequentiebanden van 125 Hz tot 8000 Hz en kan waarden aannemen tussen 0 en 1. Elke frequentieband heeft daarbij een afzonderlijke weging. In de STI is is zowel de invloed van galm als die van stoorgeluiden op de verstaanbaarheid van spraak verwerkt. De STI kan worden berekend of gemeten en eventueel mag deze worden geschat 2. De waardering van een grote groep normaal horende mensen van de STI vertaald naar verstaanbaarheids-kwalificaties is weergegeven in het onderstaande schema. STI Waardering slechte spraakverstaanbaarheid matige spraakverstaanbaarheid redelijke spraakverstaanbaarheid goede spraakverstaanbaarheid uitstekende spraakverstaanbaarheid Omdat de STI een eigenschap van het communicatiekanaal is houdt een hoge STI niet automatisch in dat de daadwerkelijk ervaren spraakverstaanbaarheid ook goed of uitstekend is. Zo kan de spraakverstaanbaarheid afnemen doordat de spreker niet goed articuleert of doordat de luisteraar een gehoorverlies heeft. De RASTI (Rapid Speech Transmission Index) is eenvoudiger te berekenen dan de STI. De RASTI wordt uitsluitend bepaald aan de hand van de twee belangrijkste frequentiebanden, te weten 500 Hz en 2000 Hz. Luidheid is een grootheid die op een objectieve manier het subjectief beleefde geluidsniveau weergeeft. De luidheid wordt bepaald voor een persoon met gemiddeld gehoor. Als eenheid wordt de phon gebruikt. Reflectie is de terugkeer van een geluidsgolf door een oppervlak. Wanneer de breedte of de lengte x van het oppervlak 2 tot 4 keer de golflengte lambda van een geluidsgolf is, dan zal de hoek van inval het zelfde zijn als de hoek van uitval, en zal de betreffende geluidsgolf gereflecteerd worden. Voorbeeld: De golflengte bij 1000 Hz = ± 34,4 cm. Een plaat van 4x34,4 cm = 137,6 cm lang zal frequenties van 1000 Hz en hoger reflecteren, waarvan de hoek van inval het zelfde is als de hoek van uitval. Diffusie is de willekeurige verspreiding van een geluidsgolf door een oppervlak. Dit verschijnsel komt voor wanneer de dieptes van een hard oppervlak overeenkomen met de golflengtes van het geluid. Diffusie breekt of absorbeert het geluid niet, maar het verandert wel de richting van de geluidsgolf. 2 de te volgen procedure hiervoor is te vinden in de Nederlandse praktijkrichtlijn NPR 3438:2007 8

9 Voorbeeld: In zalen waar veel muziek wordt gespeeld heeft diffusie een zeer belangrijke akoestisch rol en wanneer optimale diffusie is behaald, zal de luisteraar het geluid uit alle richtingen even luid ervaren. Diffractie is het buigen van geluid om een object heen. Voorbeeld: Een vrachtwagen achter een gebouw is wel hoorbaar, maar niet te zien. Het geluid van de vrachtwagen buigt over en om het gebouw heen. De afstand van de bron waar het directe veld even sterk is als het galmveld wordt de galmstraal genoemd en is vrijwel volledig bepaald door de geluidsabsorberende eigenschappen van de ruimte. Is er veel absorptiemateriaal in een ruimte aanwezig zoals in een dode kamer, dan is er ook een grote galmstraal. In een ruimte met weinig absorptie zoals een galmkamer is er een hele korte galmstraal. Naast bovenstaande begrippen zijn er ook een aantal vuistregels voor het creëren van een goede akoestiek. Ook deze vuistregels zijn afkomstig uit het boek van Egan. De richtlijnen voor een goed klinkend auditorium zijn als volgt: 1. Om een mooie luidheid te krijgen is het belangrijk dat het zaalvolume per persoon tussen de 2.26 m 3 tot 4.24 m 3 ligt. Dat betekent dat iedere persoon idealiter dus minstens 2,3 kubieke meter aan lucht om zicht heen heeft. 2. De galmtijd moet voor theaterdoeleinden korter zijn dan 1,2 s voor frequenties tussen de 250 Hz en 4 khz, en korter dan 0,8 s voor klaslokalen. Lange galmtijden verminderen de verstaanbaarheid van spraak en verstoren de rust in het theater. 3. De afstand tussen de spreker en de achterste rij van het publiek moet zo kort mogelijk zijn, zodat de luidheid van het geluid in de ruimte goed verdeeld is. Het is ook belangrijk dat het publiek de spreker kan zien spreken. Voor toneelstukken is het lastig om gezichtsuitdrukkingen te zien bij afstanden >12 m, gebaren bij afstanden >20 m en grote lichaamsbewegingen bij afstanden >30 m. 4. Plafonds of hangende geluids-weerkaatsende objecten moeten de eerste reflecties richting het publiek sturen. Dat wil zeggen dat zij gericht moeten zijn op het publiek, anders heeft het geen effect. Daarbij moet het verschil tussen het directe en het weerkaatste geluid <10 m zijn. Anders ontstaat er een echo die de spraakverstaanbaarheid niet ten goede komt. 5. Achtergrondgeluiden van mechanische apparaten mogen niet luider zijn dan 34 dba. Ter vergelijking; een rustige bibliotheek heeft een achtergrondgeluid niveau van ongeveer 35 dba. Andere'onderzoeken' Op 20 februari 2012 heb ik met Ben Kok (akoesticus bij Nelissen Ingenieursbureau en werkzaam geweest voor Peutz) gesprek gehad om een indruk te krijgen van het reilen en zeilen binnen de wereld van de akoestiek. Ik heb ruim drie uur bij hem thuis aan tafel gezeten waar hij me een kijkje in zijn wereld gaf. Hij heeft me duidelijk gemaakt dat het in de akoestiek gaat om de balans tussen nuttig geluid en storend geluid, de signaal-ruis verhouding. Pas toen we klaar waren besefte ik dat ik nog een lange weg te gaan had en dat dit een fantastisch onderwerp is om over te schrijven. 9

10 In de bijlage is een verslag toegevoegd van de belangrijkste punten die naar voren kwamen. Een aantal van deze bevindingen uit dit gesprek die ik belangrijk vindt zijn: In elke zaal is de akoestiek anders en het creëren van een goede akoestiek is dus nooit een routine klus. Naast de vuistregels uit de literatuur werken de meeste acoustici met de volgende instrumenten: o Eigen ervaring en intuïtie, o Een goede meetmicrofoon, o Een rondom afstralende luidspreker. Bij het bepalen van de akoestiek moet je rekening houden met de volgende factoren: o Volume van de zaal, o Oppervlakte van alle wanden van de zaal, o Materiaal van de wanden, vloer en plafond, o Doel van de meting. 10

11 Hoofdstuk'3'Materiaal'en'Methode' Om het onderzoek naar de akoestiek van de twee zalen en de geschiktheid voor de vier mogelijke evenementen te bepalen, heb ik gebruik gemaakt van de volgende methoden: Literatuuronderzoek: in de literatuur heb ik gezocht naar vuistregels en definities van begrippen. Het resultaat van dit onderzoek staat in hoofdstuk 2. Interview: ter aanvulling op het literatuuronderzoek is een interview afgenomen met akoesticus Ben Kok. Metingen: voor het bepalen van de huidige akoestiek in beide zalen heb ik diverse metingen gedaan: o Impulsresponsie o Galmtijd o Echo Berekeningen: ik heb een onderzoek gedaan naar de spraakverstaanbaarheid middels een RASTI berekening voor de twee zalen. Voor deze metingen heb ik gebruik gemaakt van de volgende materialen en opstellingen: APG luidspreker set bestaande uit twee fullrange luidsprekers van het type APG DX12 en een subkast van het type APG SB138 versterkt door de Yamaha 5000s. Deze set identiek voor beide zalen. Bell V08 luidspreker op statief ter imitatie van de menselijke stem (Yamaha 5000s versterker) FuzzMeasure 3.0 op Apple MacBook Pro 2.4GHz Presonus StudioLive audio interface met FireWire verbinding Superlux ECM999 meet microfoon Neutrik XLR kabels Sphinx SoundPressure Level meter In onderstaande tabel is omschreven hoe de metingen zijn uitgevoerd. Tabel*1:*gemeten*aspecten* Galmtijd impulsresponsie 4 s Plugin FuzzMeasure Echo impulsresponsie 4 s Afgelezen uit impulsresponsie Aspect Gebruikte bron Duur van de meting Speakeropstelling Impulsresponsie 1 s sinus sweep 4 s Mono bron op 4 van 0 Hz 20 m van de Khz achterwand op de middenlijn van de zaal Microfoonopstelling op de middenlijn van de zaal op 1.70 m hoogte en 10 m van de bron n.v.t. n.v.t. Toelichting'op'de'gebruikte'opstelling'in'de'Theaterzaal' De tribune in de Theaterzaal heb ik opgedeeld in twaalf gelijke vakken die elk tien stoelen bevatten: drie vakken in de breedte en vier vakken in de diepte. De microfoon is in elk van deze twaalf vakken geplaatst en vanuit die positie is op zithoogte van het oor een reeks 11

12 metingen uitgevoerd. Er hebben op elke positie twee sweeps plaatsgevonden om meer zekerheid te kunnen garanderen. De metingen vonden plaats door toediening van geluid uit een luidspreker op een statief, staande op hoofdhoogte achter een spreekgestoelte (zie afbeelding 5). De opstelling is aan de linkerzijde van het podium geplaatst in verband met de zichtlijnen op het beamerscherm, zoals ook gewenst wordt bij een debat of lezing. Alle metingen zijn met de gordijnen open en met de gordijnen gesloten uitgevoerd. Afbeelding*5:*Meting*in*de*Theaterzaal.*De*persoon*op*tekening*is*er*bij*geplaatst*ter*inzage*van*de* schaal. Toelichting'op'de'gebruikte'opstelling'in'de'Muziekzaal' In de Muziekzaal is de ruimte voor het publiek opgedeeld in twintig vakken, omdat het podium kleiner is dan dat van de Theaterzaal. Er is ook geen tribune aanwezig. Het gaat hier om vijf vakken in de breedte en vier vakken in de diepte. De microfoon is op stahoogte van het oor gepositioneerd, omdat bij de meeste evenementen die in de Muziekzaal geprogrammeerd worden doorgaans geen stoelen nodig zijn. De metingen zijn met de gordijnen gesloten en met de gordijnen geopend uitgevoerd. Geluidstoediening vond op dezelfde wijze plaats als in de Theaterzaal. 12

13 Hoofdstuk'4'Resultaten'voor'de'huidige'situatie' Hoe'zien'de'zalen'er'uit?'' Muziekzaal (afbeelding 6 & 7) De Muziekzaal bevindt zich aan de noordzijde van het nieuwe gebouw aan de Nieuwe Achtergracht. Aan de korte zijde zit een regiebalkon waaronder decentrale ingang, links een kast met deuren en rechts een bar. De deuren en de bar zijn 2.40 m hoog. De balustrade van het regiebalkon is 1.30 m hoog. Het Regiebalkon en kast zijn 3.50 m diep. De zaal heeft een vlakke houten vloer. De muren zijn van beton met daarop 1.8 cm dikke multiplex platen met een gelakte afwerking. Aan de noodwestzijde zijn twee reeksen van elf ramen boven elkaar. Afbeelding*6:*Muziekzaal* Aan de westzijde bevindt zich een podium. Dit podium bestaat uit twaalf Prolyte stagedex podiumdelen van 2 m lang, 1 m breed en 0.60 m hoog. Zoals gezegd zijn er bij de meeste evenementen in de Muziekzaal geen stoelen nodig. Maar indien gewenst zijn er honderd losse stoelen beschikbaar met kussens van schuimrubber met katoen. Aan het plafond hangen twee rechthoekige trussen op 80 cm van het plafond: 9 m lang, 6 m breed. Aan deze trussen hangt de beamer en het licht. Theaterzaal Afbeelding*7:*aanzicht*op*de*bar*in*de*Muziekzaal* De andere zaal is de Theaterzaal (zie afbeelding 8). Deze zaal is iets korter en er zit er geen regiebalkon, bar of kast in. Er hangt aan het plafond een loopgrid op 4.50 m hoogte vanaf de vloer, gemaakt van staal, met houten loopplanken. Aan deze constructie hangt de beamer en het licht. Er is een inschuifbare tribune met hondertwintig zitplaatsen: acht rijen van 13

14 vijftien stoelen. De tribune is 10 m breed, 9 m diep en 3 m hoog. De stoelen hebben een zitvlak met een 7 cm dikke schuimlaag en identieke rugleuning. Het Theater beschikt over een vlakke vloer toneel van 10 m breed en 11 m diep. De regieruimte bevindt zich buiten de afmetingen van de zaal en heeft een raamopening aan de korte zijde, boven de tribune. De volgende tabel geeft een overzicht van de kenmerken van beide zalen. In deze tabel zijn ook Afbeelding*8:*de*Theaterzaal* absorptie coëfficiënten opgenomen, om volledigheid te geven voor een eventueel vervolgonderzoek 3. * Tabel*2:*Kenmerken*van*Muziekzaal*en*Theaterzaal* Muziekzaal Theaterzaal Afmetingen(m) l*b*h 19,43 m * 9,39 m * 6,87 m 19,43 m * 9,39 m * 6,87 m inhoud m m m 3 totale opp. m m m 2 vloer oppervlak (m 2 ) l*b 15,97 m * 9,39 m = 150,05 m 2 18,46 m * 9,39 m = 173,34 m 2 Wandmateriaal 300 mm beton + 15 mm lucht + 18mm multiplex (lak finish) 300 mm beton (verf finish) wand absorptie 4 (α) 0,30 0,10 vloermateriaal 500 mm beton + 10 mm schuim + parket 500 mm beton + 10 mm schuim + parket vloer absorptie (α) 0,05 0,10 plafondmateriaal 300 mm beton + 15 mm lucht + 18 mm multiplex (lak finish) + aluminium airco installatie 300 mm beton (verf finish) + 20% hout plafond absorptie (α) 0,20 0,14 podium materiaal twaalf delen Prolyte StageDex a 2 m * 1 m * 0,6 m N.v.t. Zitplaatsen uitschuifbare tribune max losse stoelen op vloer Zit vorm hoogte 4 m zitplaats absorptie (α) leeg: 0,54 bezet: 0,70 leeg: 0,54 bezet 0,70 gordijnen m m m 2 gordijn absorptie (α) 0,55 0,55 3 Dewaardenzijngeschat,aandehandvandetabelopbladzijde52van Architectural+AcousticsvanM. David Egan (2007) + 14

15 Akoestiek'in'de'Muziekzaal De Muziekzaal heeft een luide airco, deze levert een brom op tussen de 20 Hz en 50 Hz van 35 dba en een midfrequente roze ruis van 45 dba. Er is sprake van een flutterecho tussen het plafond en de vloer en tussen de lange zijwand en de ramen (±19 ms en ±29 ms). Bij versterkt geluid zijn de lagere frequenties wollig en ongedefinieerd, dit in verband met de opstapeling van basfrequenties in de hoeken van de zaal. Er is ook een echo tussen het regiebalkon en de achterwand van het podium, deze treedt op wanneer er een luide bron op het podium aanwezig is zoals een drummer of percussionist. In de vier onderstaande afbeeldingen (afbeelding 9 t/m 12) is goed te zien hoe de gordijnen effect hebben op de galmtijd van de zaal. Door de gordijnen wordt veel van de hoge frequenties geabsorbeerd en blijft er een warme klank achter. Afbeelding*9:*Galmtijd*in*de*Muziekzaal*met*geopende*gordijnen*(Gemiddelde*RT60=*1,48*s)* * Afbeelding*10:*Galmtijd*in*de*Muziekzaal*met*gesloten*gordijnen*(Gemiddelde*RT60=*1,18*s)* 4 DeabsorptieisgeschatmetbehulpvandeNoiseReductionCoefficientuitde tabelopblz52vanhetboekvanegan. 15

16 * Afbeelding*11:*Impulsresponsie*van*de*Muziekzaal*met*geopende*gordijnen* * Afbeelding*12:*Impulsresponsie*van*de*Muziekzaal*met*gesloten*gordijnen* Tabel*3*gemeten*en*berekende*aspecten*voor*de*Muziekzaal* Aspect Gordijnen open Gordijnen dicht Galmtijd RT60 1,49 s 1,18 s Early Decay Time 1,49 s 0,8 s Echo -6 db -18 db STI 0,68 0,81 ' Akoestiek'in'de'Theaterzaal' De Theaterzaal heeft een aantal eigenschappen die de akoestiek sterk beïnvloeden: Ten eerste is er een Flutterecho op de tribune te horen wanneer je er spreekt (bijvoorbeeld bij een debat) en wanneer je applaudisseert. De afstand van de spreker tot de muur waar het beamerscherm aan hangt is te groot. Hierdoor komt het weerkaatste geluid van de achterwand niet ten behoeve van de spraakverstaanbaarheid. 16

17 Ten tweede is de regieruimte slecht geïsoleerd, waardoor je alles op de vloer hoort wat er in de regie gebeurt (bijvoorbeeld een gefluisterd overleg of de ruis van de lichttafel). Ook de trap die vanuit de hal naar de regiecabine leidt is te luid. Wanneer men tijdens een voorstelling die trap normaal op loopt, is dat duidelijk hoorbaar op de tribune. Ten derde heeft de Theaterzaal veel last van machines die ruizen. De ventilator van de beamer is nog te overzien, een groter probleem is de airconditioning van het serverhok dat zich naast de regiecabine bevindt. Deze geeft een constante ruis van 40 dba, gemeten in het midden van de tribune. Wanneer er gelijktijdig een theatervoorstelling in de Theaterzaal en een band in de Muziekzaal speelt, kan men de bassen van de Muziekzaal duidelijk in de Theaterzaal horen. Dit is inmiddels een bekend probleem bij Stichting CREA en staat op de agenda om er wat aan te doen. Het zal verholpen worden door een dorpel in een geluid lekkende tussendeur. Door de lengte-breedte-hoogte verhouding zijn er een aantal staande golven in het laag, waardoor er bij versterkt geluid geen duidelijke definitie is in de lagere frequenties. Tabel 4 hier onder geeft de gemeten en berekende waarden weer. Afbeelding*13:*Galmtijd*in*de*Theaterzaal*met*gordijnen*dicht*(Gemiddelde*RT60=*1,11*s) Tabel*4:*gemeten*en*berekende*aspecten*voor*de*Theaterzaal* Aspect Galmtijd RT60 Early Decay Time Echo Gordijnen dicht 1,11 s 0,9 s -10 db STI 0,71 Aan de hand van de galmtijden per octaafband voor de verschillende zalen heb ik een schatting kunnen maken met de volgende berekening: 17

18 Vergelijking*1:*De*galmtijd*en*modulatie*frequentie*in*relatie*tot*de*RASTI*waarde* Met behulp van mijn grafische rekenmachine en de formule van vergelijking 1, heb ik het volgende reken programma geschreven (zie afbeelding 14): Afbeelding*14:*RASTI*rekenprogramma Met dit programma heb ik zes tabellen met gegevens gevuld. Deze tabellen geven de Transmissie Index waarden per modulatiefrequentie weer voor de twee belangrijkste octaafbanden volgens T. Houtgast, H.J.M. Steeneken in hun onderzoek naar spraakverstaanbaarheid 5. Deze twee octaafbanden zijn 500 Hz (klank) en 2 khz (articulatie). Er worden in een volledige STI meting veertien modulatiefrequenties voor elk van de zeven octaafbanden afgespeeld over een testopstelling die de eigenschappen heeft van een menselijke spreker. Elke octaafband heeft ook nog een weging, omdat in spraak verschillende 5 Houtgast, T., and Steeneken, H.J.M. (1973) The modulation transfer function in room acoustics as a predictor of speech intelligibility 18

19 luidheidniveau s verwerkt zitten per octaafband. Wanneer men twee van de zeven octaafbanden uitkiest, kan men niet dezelfde weging hanteren, omdat de wegingen dan opgeteld niet meer uitkomen op 1. Om toch tot een gewogen gemiddelde uit te komen heb ik die waarden omgerekend tot percentages en daarmee de correcte weging in acht kunnen nemen. Op de volgende bladzijde staat tabel 5. In deze tabel staan de Transmissie Index waarden voor elke modulatie frequentie van de twee geselecteerde spraakfrequenties. Voor de Muziekzaal zijn er vier tabellen en voor de Theaterzaal twee. Er is telkens gekozen voor gelijke afstanden tot de bron: 6 m en 10 m. Wanneer alleen de galmtijd wordt ingevoerd, dan zal alleen de STI van de galmtijd berekend worden. Om ook het directe geluid in acht te nemen, heb ik de verhouding berekend van de luidheid op de plaats van de microfoon, ten op zichte van de luidheid van de bron. De bron is gekalibreerd op de luidheid van een gemiddelde spreker, 65 dba. De gekozen afstanden zijn 6 m en 10 m, waardoor de verzwakking respectivelijk neer komt op 49,44 dba en 45 dba. Wanneer men de bron als signaal beschouwd en de verzwakking als ruis, dan wordt de signaal-ruis verhouding: 49,44 / 65 = 0,76 en 45 / 65 = 0,69. Deze is terug te vinden in tabel 5 op de volgende bladzijde. Ik heb geen informatie kunnen vinden over de weging van het directe geluid. 19

20 Tabel*5:*RASTI*berekeningen*per*zaal*en*situatie* 20

21 Hoofdstuk'5'Interpretatie'van'de'resultaten' Geschiktheid'van'de'evenementen'per'zaal' Waarom is de Muziekzaal geschikt voor lezingen? De Muziekzaal heeft harde muren die het geluid ver laten dragen. In tabel 5 is af te lezen dat de spraak verstaanbaarheid iets beter is met de gordijnen dicht. Waarom is de Muziekzaal minder geschikt voor theater? De galmtijd is aan de lange kant voor theaterdoeleinden. Zoals beschreven in het literatuuronderzoek is het belangrijk dat een theater een korte galmtijd heeft in het bereik van de 250 Hz 4 khz. De galmtijd is voor frequenties als 2 khz en 4 khz, die belangrijk zijn voor de articualtie, rond de 1,8 s met de gordijnen open en 1,5 s met de gordijnen dicht en zal dus de spraakverstaanbaarheid negatief beïnvloeden. Waarom is de Muziekzaal geschikt voor een optreden van een band? Wat bij een band vaak het verschil maakt tussen een mooi geluid en een lelijk geluid is de akoestische klank van de drums in de ruimte. In de Muziekzaal is de ruimte op het podium, met name rondom de drummer beperkt. Dit betekend dat wanneer de drummer luid speelt, dat de andere bandleden daar last van kunnen hebben en hun monitormix nog harder moet. Wanneer in de Muziekzaal de gordijnen open zijn, wordt het geluid van de drummer versterkt door het plafond, de achterwand en de zijwanden. Als de band speelt met gesloten gordijnen rond het podium, dan is de akoestische luidheid minder dan met open gordijnen, waardoor de instrumenten in de band beter in balans zijn en de monitormix beter te horen waardoor de muzikanten beter samen kunnen spelen. Uit eigen ervaring in de Muziekzaal heb ik kunnen waarnemen dat luide rock- en popbands ( dba) inderdaad beter klinken wanneer de gordijnen rond het podium gesloten zijn. Waarom is de Muziekzaal geschikt voor film? De Muziekzaal heeft genoeg volume om een grote groep mensen tegelijker tijd te laten genieten van een film. Ook de hoogte van het scherm biedt genoeg zicht. Wanneer de gordijnen dicht zijn is de galm een stuk korter en zullen de dialogen in de film beter worden verstaan door de mensen achter in de zaal. Waarom is de Theaterzaal redelijk geschikt voor lezingen? De Theaterzaal heeft harde muren, die parallel lopen. Wanneer de gordijnen ter hoogte van de tribune open zijn, is er een luide flutterecho te horen. Dit bemoeilijkt de spraakverstaanbaarheid van sprekers op het podium maar ook wanneer het publiek onderling praat. Met de gordijnen dicht kan je de spreker goed verstaan. Je moet wel moeite doen om de spreker vanaf de achterste rij te verstaan. Waarom is de Theaterzaal zeer geschikt voor theater? De galmtijd in de Theaterzaal is goed voor theaterdoeleinden. De zaal is niet heel droog, maar heeft een korte galm van 0,8 s die genoeg draagkracht heeft om het geluid te ondersteunen naar de achterste rij. De galm bevat niet te veel late energie. Dit bevordert de spraakverstaanbaarheid. Door de tribune zijn er goede zichtlijnen en heeft iedereen op de tribune een direct geluid zonder diffractie door de persoon voor je. Waarom is de Theaterzaal ongeschikt voor een optreden van een band? Ten eerste omdat het publiek te dicht zit op de band. Door de vele gordijnen in de zaal is de 21

22 zaal te droog waardoor bijvoorbeeld de pieksignalen van een drummer heel luid worden en als onprettig kunnen ervaren worden. Waarom is de Theaterzaal geschikt voor film? De Theaterzaal heeft het meest weg van een bioscoop. Deze is droog en donker en biedt prettige zitplaatsen en goede zichtlijnen op het beamerscherm. Door de recente veranderingen aan de luidspreker opstelling is het stereobeeld sterk verbeterd. De luidsprekers hangen nu aan staalkabels, 2,5 m boven de grond. Voorheen was dit 1,8 m. De spreiding van het directe geluid van de hoge frequenties is nu zodanig dat er ook op de achterste rijen een goede verstaanbaarheid is. Voorheen was dit niet het geval. Tabel*6:*Geschiktheid*van*de*evenementen*per*zaal* Zaal Lezing Theatervoorstelling Muziekzaal Geschikt met Niet geschikt gordijnen kleine open aanpassing Optreden van een band Geschikt met kleine aanpassing Film vertoning Geschikt met kleine aanpassing Muziekzaal gordijnen gesloten Geschikt zonder aanpassingen Geschikt met grote aanpassing Geschikt zonder aanpassingen Geschikt zonder aanpassingen Theaterzaal gordijnen open Niet geschikt Geschikt met kleine aanpassing Geschikt met grote aanpassing Geschikt met kleine aanpassing Theaterzaal gordijnen gesloten Geschikt met kleine aanpassing Geschikt zonder aanpassingen Niet geschikt Geschikt zonder aanpassingen Mogelijke'oplossingen' Absorptie Wanneer men in de Theaterzaal voor of op de wanden bij de tribune een absorberend materiaal plaatst, zoals een gordijn of een voor 20% van de muur dekkend poreus materiaal tussen de 5 cm en 10 cm dik zullen de problemen met de flutterecho beduidend minder worden, wat de spraakverstaanbaarheid en rust in de zaal bevorderd. De achterwand van de regiecabine kan ook absorptie gebruiken. De frequenties van gefluister op 1 m liggen boven de 1000 Hz. Een schuimlaag van 5cm dik zal de hoorbaarheid in de zaal van een overleg in de regiecabine verminderen. Ook rondom de airconditioning van het serverhok kan deze dikte van de schuimlaag al het verschil maken. Reflectie Door een reflector boven de spreker te hangen bij bijvoorbeeld een lezing of een debat, wordt de stem verder gedragen en is versterking niet meer noodzakelijk. Diffusie Een manier om de echo in de Muziekzaal om te zetten in een galm is door deze diffuus te maken. Dat kan door middel van een groot element op het balkon te plaatsten, dat het geluid door de zaal verspreidt. Isolatie Door deuren rubberen randen en dorpels te geven, wordt de zaal meer geluiddicht. 22

23 Hoofdstuk'6'Conclusies'en'aanbevelingen' Hoe'ziet'de'huidige'situatie'in'de'nieuwe'zalen'er'uit'qua'akoestiek ' Met het oog op de evenementen die georganiseerd worden in de Muziekzaal en in de Theaterzaal, is de akoestiek niet al te slecht. Enerzijds hebben beide zalen een relatief korte galm van onder de 1,5 s. Echter anderzijds, zitten er een aantal verstorende echo s beide zalen, die de spraakverstaanbaarheid niet ten goede komen. Verder kampen zowel de Muziekzaal als de Theaterzaal met geluidsoverlast van apparatuur in of naast de zaal. De geluidsdruk van de airco in de Muziekzaal bedraagt 45 dba, wat te veel is. De koeling van de serverruimte, naast de Theaterzaal, geeft ook een ruis van 40 dba, die in de regiecabine en dus ook in de Theaterzaal storend is tijdens voorstellingen of lezingen. Zijn'er'op'basis'van'literatuur'en'analyse'van'de'huidige'situatie,'akoestische' aanpassingen'mogelijk,'die'ervoor'kunnen'zorgen'dat'de'evenementen'in' akoestisch'opzicht'verbeterd'worden'en'zo'ja'welke'zijn'dat? ' Op basis van de huidige metingen adviseer ik om eerst de kleine problemen van de zalen aan te pakken. Bijvoorbeeld de aanwezige flutter tussen de muren langs de tribune van de Theaterzaal, de luidruchtige trap naar de regie, maar ook de airco van de serverruimte achter de regie van de Theaterzaal. Deze drie problemen hebben het meest invloed op het brongeluid, in het bijzonder bij onversterkte theatervoorstellingen en lezingen. In de Muziekzaal is er een andere aanpak nodig. Een optie is een vaste installatie zoals een reeks diffusers op het balkon. Interessanter is een variabele installatie. Tijdens mijn stage op het Conservatorium van Amsterdam heb ik kunnen zien hoe daar variable akoestiek gerealiseerd wordt. Met een raster van haken aan de muren kunnen verschillende akoestische elementen worden opgehangen. Wanneer diffusers opgehangen worden, zullen de meeste echo problemen omgezet worden in galm, die ten goede komt van de muziek die gespeeld wordt in de zaal. Voor een lezing of film kan de zaal droger worden gemaakt door absorberende panelen aan de haken op te hangen. De diffusers moeten gekocht worden, omdat bij zelfbouwprojecten van een dergelijk akoestisch element heel veel precisie komt kijken, wat je liever aan de professional wilt overlaten. Aan absorbers worden minder specifieke eisen verbonden en deze zijn eenvoudig zelf te bouwen. Welke'van'de'aanpassingen'van'deelvraag'2'kunnen'op'korte'termijn'gerealiseerd' worden? ' Aanpassingen'in'de'Theaterzaal' De flutterecho op de tribune van de Theaterzaal is relatief eenvoudig op te lossen. Dit kan op meerdere manieren. De gemakkelijkste oplossing is het doortrekken van het theaterdoek, wat nu tot ongeveer de derde rij doorloopt. Wanneer dit doek tot de laatste rij wordt doorgetrokken, zal de flutterecho weg zijn. Een andere methode is gebruik maken van akoestische panelen. Een akoestisch paneel is eenvoudig te maken van glaswol in een houten omlijsting en kan mooi visueel worden geïntegreerd in de Theaterzaal door bijvoorbeeld de cursisten van een CREA schildercursus de opdruk te laten maken. 23

24 Aanpassingen'in'de'Muziekzaal' De geluidlekkende tussendeur van de Muziekzaal naar de Theaterzaal is een probleem dat de Theaterzaal beïnvloedt, maar toch onder de realisaties van de Muziekzaal valt. Het installeren van een geluiddichte dorpel onder de deur zal de meeste problemen oplossen, omdat de deur aan alle randen behalve de onderkant al een rubberen strip heeft. Een test met de decibelmeter heeft uitgewezen dat daar, aan de onderkant, het probleem ligt. Is'er'vervolg'onderzoek'nodig'dat'ik'niet'heb'kunnen'doen?'' Graag zou ik een reeks testen uitvoeren wanneer de aanpassingen die hierboven beschreven zijn eenmaal gerealiseerd zijn. In dit onderzoek heb ik door een aantal mislukte metingen geen goede STI-meting kunnen uitvoeren. Daarom zou ik graag op een later moment de spraakverstaanbaarheid alsnog volledig in kaart brengen, voor beide zalen. Antwoord'op'de'hoofdvraagstelling' In hoeverre zijn de twee zalen in het nieuwe pand aan de Nieuwe Achtergracht, wat betreft akoestiek, geschikt voor de geplande evenementen van Stichting CREA? De Theaterzaal en de Muziekzaal bieden met de huidige akoestiek een matige vertegenwoordiging van de akoestiek die gewenst is voor de ingeplande evenementen. De evenementen kunnen nu wel geprogrammeerd worden in de zalen, maar er is zeker ruimte voor verbetering en optimalisatie op het gebied van spraakverstaanbaarheid door isolatie, absorptie en reflectie. 24

25 Dankwoord' Ditonderzoekheeftnietplaatskunnenvindenzonderdehulpvanmijndocent EelcoGrimmenakoesticusBenKok,StichtingCREAmetinhetbijzonderde directeursjoerdjansenplannermiriamvanoort,willemijnoosterwijken MerlijnMarsman.Mijndankaandezemensenisgroot. 25

26 Bronvermelding' - Egan, M. David Architectural Acoustics 2007 ISBN-10: F. Alton Everest & Ken C Phlmann Master Handbook of Acoustics Fith edition 2009 ISBN Houtgast, T., and Steeneken, H.J.M. (1973). "The modulation transfer function in room acoustics as a predictor of speech intelligibility,"

27 Bijlagen' Aandachtspunten die naar voren kwamen uit het gesprek met akoesticus Ben Kok Wanneer je gaat meten is het goed op te meten met microfoons die een klein diafragma hebben zoals: dpa 4060, dpa 4090, superlux meet mic ( 40), nti mic met klasse 1. Gebruik geen dure mic wanneer je zaalakoestiche metingen doet in slechte omstandigheden, neem een goedkope mic met een klein diafragma. Als het aan normen en richtlijnen moet voldoen, gebruik dan een nti mic. Geen "mooi klinkende" mics. "Meten is weten, als je weet wat je meet ". Als je weet wat je meet dan hoef je het niet te meten, alleen om iemand anders te overtuigen Stelling: een akoestisch element is dé oplossing. Alles kan als akoestisch materiaal worden toegepast, het gaat er om wat je er mee doet. Let op de muren die je niet bedekt of bewerkt. Deze hebben ook een akoestische functie. Je moet ze allemaal mee beschouwen. Wanneer er geen absorptie is, krijg je staande golven. Flutter: lokaal probleem, is geen nagalm. Niet oplossen met absorptie. Je kunt het oplossen door de evenwijdigheid te verbreken. Zorg dat het op de meest irritante frequentie ook het meest actief is. Stereo in een grote ruimte is altijd een probleem. Oplossing: eerste 5 ms zorgen voor geen reflectie met muren. Dus 1.6 m doek aan de muur, voor de luidspreker. Flutter= hele vroege reflecties. Het belangrijkste in akoestiek is: wat wil je bereiken? Wat is de verhouding tussen nuttig en stored geluid? Dat is afhankelijk van de toepassing. Dan verandert de definitie van nuttig en storend. Nuttig versus Storend is het belangrijkst bij spraak: nuttig: direct geluid, korte galm (mits korter dan 1 s, want dan komt er meer energie over). storend: lange galm, Bij onversterkt geluid wil je dat de zaal zo hard mogelijk is, maar een galm heeft die niet langer is dan 1 sec. Beschouw de reflectie van het geluid als ondersteunend, en niet als een probleem. Direct geluid is over het algemeen NUTTIG. Peutz heeft twee metingen gedaan in 1955: 1. Hoe kan ik spraakverstaanbaarheid meten? Met nonsenswoorden; Het verkeerd verstaan van consonante medeklinkers is de maat voor een slechte verstaanbaarheid in een ruimte % verkeerd? Dan is de verstaanbaarheid slecht. Nadeel is dat je veel proefpersonen nodig hebt. Peutz vond een oplossing. Hij maakte een binaurale opname van het onderzoek om vervolgens die te laten luisteren aan een groep studenten. 2. Hoe hangt verstaanbaarheid samen met ruimteakoestiek? Hoe kan je van te voren tijdens de bouwperiode iets zeggen over hoe het zal gaan klinken? direct/galm verhouding, nagalmtijd en signaal/ruis verhouding. 2b: hoe hangt het dan samen met een 27

28 geluidsinstallatie? Want een versterker bevordert het directe geluid. Wat is de totale verstaanbaarheid? Ben heeft de formules van de prognose geprogrammeerd in de postprocessing van een impulsresponsie, zodat je daaruit direct/galm verhouding, nagalmtijd en signaal/ruis verhouding kon halen. Nagalmtijd is niet je belangrijkste akoestische parameter. Reflecties zijn je beste vriend. Wat wil je? Controle. Dat je verwachting klopt met wat je doet op de geluidtafel. Nagalm niveau is belangrijk. hoeveel energie stop je er in? Eerst je directe geluid zo goed mogelijk maken, daarna je nagalm proberen te minimaliseren. Beknopte uitleg van het STI-systeem: We nemen de menselijke stem: wat is het? Gemoduleerde ruis. dus we kijken naar de eigenschappen van de modulatie en synthetiseren dat, die goed is gedefinieerd, en dan kijken hoe de ruimte de modulatie aantast. Verlies aan modulatie diepte is een maat voor verstaanbaarheid. Deze methode werkt alleen voor niet- Asiatische landen, omdat die ook tonale informatie hebben. 28