.. for bedre lyd!

Akustikk

Lytterommet er alfa og omega! Oppsettet har en del til felles med kunsten å mic'e instrumenter. Høytalerne er instrumentet og lytteren er mic'en. Noen enkle grep med høytaler- og lytteposisjons-plasseringen kan ofte gjøre lyden ti ganger bedre. Uten å betale en krone! I tillegg må rommet høres bra ut. Full akustisk kontroll krever totalrenovering, men litt simpel demping gjør underverker og er blant de billigste investeringene for et bedre anlegg.


Typisk ubevisst oppsett med høytalerne på forskjellig høyde stappet inni mellom alle mulige andre ting i en bokhylle mot veggen er fælt. Høytalerne bør skyte utover mot langsiden av rommet og lytteposisjonen skal alltid være i midt mellom sideveggene. Prøv å få symmetri i plasseringen mellom veggene slik at det blir lik forming av lyden i stereofeltet. Midtpunktet mellom diskant og bass elementene skal være i høyde med ørene og kassene skal være vinklet slik at lyden treffer rett på eller littegranne bak hodet. Ha godt med luft ut mot veggene, spesielt om det er bass-port på baksiden av høytalerne. Forskjellig avstand til gulv/kortvegg/langvegg demper den akustiske koblingen til de stående bølgene i rommet. Høytalerne og lyttepunktet skal skape en trekant med 120 graders vinkler, som gir like lange sider mellom høytalerne og lytteren. Dette gir optimal stereo-gjengivelse. Gode høytalerstativ hjelper mye og er mer enn verdt prisen! Prøv deg frem for best lyd ut fra dette utgangspunktet. Små små justeringer og lange timer med lytting er tingen.

Plasseringen i rommet er litt mer kompleks. Resonansene i rommet befinner seg på spesifike steder og mellom disse er det dausoner der lyden forsvinner. De stående bølgene legger seg i en intrikat 3D plasma i rommet, hovedsaklig mellom de store flatene på høyde, bredde og lengde. Det er ikke mange plasser igjen i rommet som ikke er alvorlig berørt! Høytalerne skal alltid fyre innover i den lengste siden av rommet. To gyldne steder langs romlengden er 1/3 og det gyldne snitt, 38% av romlengden. Begge deler er garantert å være relativt bra steder i forhold til romresonansene. Noen anbefaler å plassere høytalerne i denne posisjonen, typisk stue-modell med god plass, se link. Det fungerer også utmerket å sette lytteposisjonen her, ofte bedre i mindre rom, se link. Bruk den modellen som passer best i rommet ditt. Desverre er det ingen enkel regel som kan redde både lytte- og høytaler-posisjon i et slag. Heldigvis finnes det også andre bra steder i et rom! Denne tråden på John L sayer forumet viser et generelt kart over gode steder med lite resonans-problemer.


Så langt har det dreid seg om plasseringen. Like viktig er de akustiske egenskapene i rommet, romklangen.

Lyden flyr av sted i ca 342 meter sekundet. Deler vi det på tusen finner vi at lyden blir 1 millisekund forsinket for hver 34,2 cm den tilbakelegger. Med to meter fra høytalerne til øret er det ca 6 millisekunder akustisk forsinkelse. Problemet er at lyden spretter på alle flater den treffer og disse blir som små minihøytalere som blander seg inn i leken. Er det f.eks. en bordplate mellom høytalerne og lytteren vil refleksjonene fra bordplaten komme frem til ørene ørlittegranne forsinket i forhold til lyden fra høytalerne. En meters forskjell i lengden lyden reiser blir ca 3 millisekunders forsinkelse, som gir en dertil flanger effekt. Ekko under 20 til 50 millisekunder forsinkelse blir ikke oppfattet som romklang av hjernen, det blir til en flanger eller chorus effekt. Med andre ord vil alle flater som er innenfor syv meters lengde fra høytalerne og tilbake til lytteposisjonen gi opphav til sterk smørje i stereofeltet. 50 millisekunder er 17 meter. Når ekkoet har gått lenger enn dette vil det bli til ekte romklang. Det er kjekt å ha klang, men den bør være dempet og kontrollert. Ikke for mye, heller ikke for lite. Å få romklangen ned til 0,3 til 0,5 sekunders lengde i alle frekvensbånd er et bra mål.


Den utmerkede akustikk-FAQ'en til Ethan Winer er en god begynnelse.

En kort oppsummering av FAQ'en for den aller enkleste løsningen: Sett uåpnede pakker/baller med rockwool i hjørnene for å ta bassen. Diskanten og dermed stereofeltet fikses ved å lage noen kassetter av treramme dekket i stoff som rommer rockwool plater. Pass på å få avstand ut fra veggen, å ha samme luftrom ut fra veggen som tykkelsen på dempe-platene fungerer utmerket. Plasser denne dempingen på de første refleksjonspunktene. Disse finner du ved å la en medhjelper bevege et speil på sideveggene, fram, bakveggen og i taket, og merke av stedene hvor du kan se høytalerne i speilet fra lytteposisjonen. Her vil lyden sprette rett fra høytalerne og inn i ørene nesten samtidig som lyden kommer fra høytalerne. Å minske effekten av disse refleksjonene gir en tilsynelatende effekt av å ha større rom! Det er også svært heldig da de samtidig demper samtlige senere refleksjoner på disse aksene. Bruk eventuelt mer av dempingen i taket og på bakveggen om det er nødvendig med mer generell demping for å få ned romklangen. Bakveggen kan nesten ikke dempes for mye, bare å peise på med alt du klarer å stappe inn der. Om du bygger rockwoolen inn i store nok tre-rammer kan du sette dem rett på gulvet uten å lage hull i veggene for å henge dem opp..

Når det skal handles rockwool er det best å få spesielle plater til formålet, ikke den vanligste typen steinull. Lydplatene som de heter har ca 3 ganger høyere tetthet enn vanlig steinull og demper dermed tre ganger mer lyd på samme arealet. Disse er utmerket til å drepe lyd inni veggene men ikke det beste til å kontrollere akustikken. Det er derimot platene som høvelig nok heter akustikk-plater, med en tetthet som er dobbelt så stor som vanlig steinull er de perfekt anpasset til å kontrollere lyd inni et rom.

Så vidt jeg har forstått er det så liten forskjell på mineralfiber(steinull) og glassfiber(glava) at de kan brukes om hvert annet med praktisk talt samme resultatene hva lyd anngår. (i følge Ethan Winers svar på dette gjenngående spørsmålet i diverse fora). I forhold til lungene og kroppen skal det visst være forskjeller; glava er ekstremt usunt mens rockwool er litt greiere å ha med å gjøre. Begge deler bør behandles varsomt, dvs. gode klær, støvmaske, øyemaske og et arbeidsrom som kan rengjøres ordentlig etter bruk. Med andre ord, pakk platene inn i tøy på balkongen eller i gangen før de kommer inn i huset.

For å holde steinullen på plass og de skumle mikrofibrene unna luften brukes et stoff som det lett kan blåses gjennom. Om det blir motstand i luften blir det også motstand mot at lydbølgene kommer igjennom. Unngå lakerte stoff da disse gjerne reflekterer i stedet for slippe gjennom lyden. Stoffet er der for å være sikker på at mikrofibrene i dempingen holder seg på plass. Det holder seg uansett i ro så lenge du ikke rører det. Brannhemmende stoff er best, men du kan også kjøpe dusj-flasker som impregnerer stoffet for samme formålet.



Å fikse på rommet for å få bedre lyd for lytteren involverer vanligvis tre ting.

Dempe refleksjoner for å få bedre stereobilde; Fra 300-500Hz og oppover fungerer lyden etter det som heter stråleteorier. Samme som lys. En flat vegg vil reflektere lyset med samme vinkel som det kom inn, en 45 graders stråle kommer ut igjen på 45 grader. Ditto med mellomtone og diskant. Derfor funker det å ta et speil på side-/bak-/fremme-/tak-veggene og sette dempingen der du kan se høytalerne i speilet fra lytteposisjonen. Rockwool demper i seg selv helt utmerket på registeret fra 500 til 20kHz. Det funker ved at det er så lett at lyden kan riste på det og skape friksjonsvarme. Innvending er det en enorm overflate i mikrofiber-strukturen. Jo mer overflate luften må presse seg forbi, jo mer friksjon. Skumgummi-produktene som er laget for å dempe lyd funker fordi de har en åpen cellestruktur, det går en zillion kanaler gjennom dem. Vanlige madrasser har til sammenligning en lukket struktur og er dermed ubrukelig som lyddemping. Laken, dyner og andre stoff er heller ikke så heldig da de stort sett bare demper ekstremt høye frekvenser. Disse blir gjerne mer enn nok dempet i utgangspunktet i et vanlig rom!

Sleng noe stoff rundt for å holde det på plass, sett gjerne en treramme rundt og plasser de på de 10 reflekssjonspunktene du fant i speilet. Litt avstand fra veggen øker effekten av dempingen. En gylden regel er å ha avstanden lik tykkelsen på dempingen, f.eks. 10cm luft og så 10cm rockwool. Skal du hive litt rundt i rommet i tillegg til de første refleksjonspunktene i speilet vil det lønne seg å spre mindre på større flate i stedet for å klumpe det sammen. 1 kvadratmeter rockwool spredd i fire deler på 2 kvadratmeter vil dempe omtrent dobbelt så mye som å ha alt på samme kvadratmeteren.

Alt dette er bare for å få bedre stereobilde og mindre flanger/chorus/romklang. Naboen vil ikke merke noen særlig forskjell. Bassen driter nemlig temmelig godt i en liten pinglete plate midt på veggen. Å dempe bassen jevner ut bunnregisteret fra sub opp til 3-500Hz. Funker ved minske forskjellen på de største hullene og toppene i bassregisteret. Her svinger det så kraftig at det er gjerne er 20dB eller mer forskjell mellom de svakeste og de sterkeste basstonene. Kjør et sakte sinus-sveip fra 20 til 200hz for å høre hvor ille det er der du sitter nå. Om sinusens frekvens står i ro på en kraftig basstone kan du finne hull og topper rundt i rommet ved å flytte deg opp og ned og frem og tilbake. På de tre mest plagsomme frekvensene(lydhastighet delt på XYZ-lengdene i rommet) vil det garantert bli enorm respons noen steder og nærmest totalt fravær av lyd andre steder i rommet. Om du gjør dette vil du også legge merke til at bassen sniker seg ut langs veggene. Aller helst gjemmer den seg i hjørnene, mellom vegg og gulv og spesielt der tre flater møtes. Det er fordi bassen ikke gjør som diskanten og oppfører seg som stråler som spretter rundt. Her gjelder det som ingeniørene kaller bølgeteori, som for oss også involverer de berømte stående bølgene. Speilet funker ikke, det som derimot gir god effekt er å sette dempingen akkurat der det er mest bass, i hjørnene. Lyd er altså både bølger og stråler, med en flytende grense mellom 200 til 500Hz. 20Hz er 17 meter! Derfra går det ned til 34,2 centimeter på 1kHz og 1,7 cm på 20kHz.


Vanlig demping fungerer bare så lenge lyden er i bevegelse. Intill veggene, der lyden snur, forsvinner hastigheten totalt og bevegelses-energien blir i stedet til høyt lydtrykk. Demping gir dermed bedre effekt et stykke fra veggen, men det betyr også at det er vanskeligere å dempe bass. For bedre effekt på bass-dempingen og mindre bruk av rom-arealet anbefales demping av typen panel-absorbenter. Disse kan bygges inn i eller settes helt intill veggen, da de demper lydtrykk, ikke lydbevegelse. Se denne siden for et eksempel.

En annen måte å få mer effektiv bassdemping er å bruke en såkalt Helmholtz absorbent. Disse konstruksjonene er stemt til en viss frekvens. Prinsippet er det samme som å blåse over toppen på en flaske, lyden som kommer er resonans-frekvensen til flasken. En stor resonator fyllt med dempende materiale vil ha en sterk demping på resonans-frekvensen og liten demping på alle andre frekvenser. En stor flaske-lignende konstruksjon fyllt med dempende materiale vil gi en slik effekt. Grekerne brukte stoer urner fyllt med dempende materiale for å kontrollere klangen i rommene sine! En flaske er upraktisk å bygge, men heldigvis spiller formen ingen rolle. Det er størrelsen på hullene i forhold til størrelsen på konstruksjonen som er avgjørende. En plankevegg med små glipper mellom plankene vil gi samme effekten, se denne siden for et eksempel. Desverre er det vanskelig å få dempingen til å være effektiv nok akkurat på resonans-frekvensen. Om resonansene ikke dempes vil det ha stikk motsatt effekt, det blir mer av frekvensen som skulle fjernes. Slike konstruksjoner krever en del planlegging og dyp kunnskap.

Uansett, det er ikke bare disse stående bølgene som er plagsomme. Det vil i alle rom, runde eller firkantende, være mer eller mindre resonanser på samtlige frekvenser i bassregisteret. Derfor er det bare å peise på med bredbånds-absorbenter, det er egentlig ikke nødvendig å bry seg så mye om hvilken frekvenser som er feil. Jevn demping over hele frekvensregisteret er nøkkelen. Masse på noen få frekvenser vil gi en ubehagelig og unaturlig lyd. Rockwool plater kan også brukes for å ta bass, sett de på tvers i de to og tresidige hjørnene for best effekt eller pakk hele hjørnet fullt av rockwool. En enda enklere løsning er som sagt å enkelt å greit sette hele pakker med rockwool, fortsatt innpakket i plast fra fabrikken, i hjørnene. Plasten rundt pakken gjør ingen forskjell for de store bassbølgene.


Det første gjør fint lite med lydtrykket, diskant er ikke noe problem for naboer. Når bassen temmes slik at forskjellen mellom hullene og toppene blir mindre trenger du derimot ikke spille like høyt for å få samme gjennomsnittlige volumet på musikken. Bruker selv 83dB SPL lyttenivå, et ideelt nivå i forhold til lineæriteten i hørselen og et nivå som gir mer enn nok trøkk med et ålreit oppsett. I et rom med sterke resonanser vil 83dB på samme meteret oppleves som mye lavere. Noen få bassfrekvenser stikker av med all energien som er tillatt innenfor det lydnivået og resten av musikken høres lavere ut. Her vil altså demping hjelpe litt for å unngå nabokrangel.

Det siste aspektet av lyddemping er å få ned lekasjene til og fra rommet og omgivelsene. En større operasjon som involverer å rive ned vegger. Et alt for stort tema for denne artikkelen.


Noen hendige linker:

johnlsayers.com/phpBB2 - Studio-bygge & akustikk-forum
forum.studiotips.com - Akustikk forum
realtraps.com - akustikk-artikler av Ethan Winer
mcsquared.com/modecalc - online rom-resonans kalkulator
ModeCalc - Rom-resonans kalkulator program(win)
hunecke.de/calculators/ - akustikk kalkulatorer
mcsquared.com/modecalc - online resonsans kalculator
etfacoustic.com - Programvare for måling av romrespons

Andre sider:
customaudiodesigns.co.uk/help
acoustics101.com
geocities.com/jonrisch
marktaw.com/../RoomReverbSabineCalculator
saecollege.de/reference_material
pmerecords.com/Diffusor
mhsoft.nl/calculators

Som en sidenote må det også nevnes at eggekartonger er temmelig meningsløst. I forhold til rockwool og annen demping er de så forsvinnende lite effektive at de bare er å glemme. Vanlig papp har nøyaktig samme effekten. Ved bruk av ekstra tungt pappmaterialle i kartongene vil de i beste tilfelle oppnå en viss effekt på høye frekvenser(rundt 6kHz), se .PDF link til en laboratorie test om du er interessert.


Standard-verket innen feltet er forresten Master Handbook of Acoustics av F. Alton Everest. Anbefales!

All tekst og bilde på denne siden er (C) Andreas Nordenstam