Den rumsakustiska upplevelsen eller: är det bra akustik i det där rummet?

HTML
DOWNLOAD

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Den rumsakustiska upplevelsen eller: är det bra akustik i det där rummet?"

Åke Lund
för 8 år sedan
Visningar:

1 Den rumsakustiska upplevelsen eller: är det bra akustik i det där rummet? Pontus Larsson, Ph. D. WSP Akustik, Göteborg

2 Auralisering att lyssna i virtuella rum Applied Acoustics

3 Ekofritt rum: Mätning Uppspelning Applied Acoustics

4 Virtual Reality: Upplevelse av rörelse / närvaro Applied Acoustics

5 Konsthuvudteknik: Ljudkvalitet Psykologiska experiment Applied Acoustics

6 Akustik... Källa Medium Mottagare Ljudgenerering Ljudutbredning Ljudupplevelse

7 Ljud och dess kvalitet Problem med ljud idag handlar inte bara om höga (hörselskadliga) ljudnivåer db(a) ofta använt men allt för grovt mått på ljudets (bullrets) kvalitet Efterklangstid ofta använt mått på rumsakustisk kvalitet bra? God ljudkvalitet är viktigt att eftersträva både hos rum / miljöer och produkter Kan en stol ha bra / dålig ljudkvalitet?

Efterklangstid ofta använt mått på rumsakustisk kvalitet bra?

8 Ljudkvalitet Är något som beskriver hur bra ett ljud passar till en viss situation / produkt Är något som baseras på helheten av akustiska egenskaper i relation till den beteendemässiga, kognitiva och känslomässiga situation som ljudet upplevs i.

helheten av akustiska egenskaper i relation till den

9 Ljudkvalitet Alltså: hur bra ett ljud upplevs handlar inte bara om dess strikt akustiska egenskaper, utan även t ex: Hur bra det passar produkten / situationen Möjligheten att kontrollera ljudkällan Förutsägbarhet (oförutsedda ljud= störande) Ursprung och relation till ljudet (eget eller någon annans?) Nödvändighet Andra sinnesintryck (synen dominerar ibland)

kontrollera ljudkällan Förutsägbarhet (oförutsedda ljud= störande) Ursprung och relation

10 Vad är bra (rums-)akustik?

11 Vad är bra (rums-)akustik?

17 Akustisk formgivning Maskering av tal med brus

21 Vad som är bra akustik beror på... Vad som skall förmedlas (om nu något skall förmedlas, kanske tystnad är målet?) Vem som är ljudets mottagare (kontorsarbetare, publik, fabriksarbetare, musiker,...) Vilka kvalitetskriterier man använder sig av (efterklangstid, ljudtrycksnivå, bullernivå,...)

22 Olika användningsområden, olika krav

23 Rumseffekter Ofta förvrängs ljud kraftigt av rummet. Detta kan förändra vår upplevelse av t ex musik

26 Stora och små rum Konsersalar Operahus Kyrkor Arenor Kontorslokaler Hemmiljö Skola Restauranger Inspelningsstudios Bilkupéer

27 Stora rum Den moderna rumsakustikteorin baseras på dessa Finns många objektiva mått som relaterar till upplevd ljudkvalitet Funktion och användning av stora rum är ofta tydlig (undantag: kyrkor, multifunktionssalar) Datorsimuleringar relativt exakta

28 Stora rum stora problem? Ljudet färdas långt svårt att få tillräcklig ljudnivå överallt Långt mellan reflekterande ytor störande ekon Kontroll av tidiga reflexer för att ge intimitet och klarhet Musiker och publik har helt olika krav Flerfunktionsrum stora problem... Osv.

30 Små rum små problem? Relativt nytt forskningsområde, inga bra ljudkvalitetsmått Kort mellan ytor, starka reflexer hög ljudnivå Dålig respons för låga frekvenser, tydliga stående vågor som ger stor variation i basen vid olika platser Många olika och inte helt tydliga funktioner. Flera användare med olika krav

32 Efterklangstid (RT) En upplevelsemässigt viktig egenskap hos rummet + ger rummets absobtionsarea. Absorbtionsarean, A, kan i sin tur användas för att uppskatta ljudnivån i rummet (i sin tur också en viktig upplevd egenskap)

33 Efterklangstid (RT) exempel Ekofritt rum, RT= 0s IEC lyssningsrum, RT= 0.4s Opera, RT= 1.3s Konsertsal, RT= 2.2s Kyrka RT= s

34 RT - rumsstorlek - ljudnivå Samma efterklangstid behöver inte betyda samma upplevelse av akustiken. Exempel: En stor hockeyarena och en mindre konsertsal. Bägge har samma RT. Arenan kommer då ha högre absorbtionsarea (A) Ljudtrycksnivån i konsertsalen kommer att bli högre! (L p = Ljudeffektnivå+10log (4/A)) Reflexer kommer tidigare i konsertsalen: förstärkningar istället för ekon

35 Mäta efterklangstid Lp (db) 60 db Tid (s) RT

36 Mäta efterklangstid Direkt: Musikinstrument (ex. orgel), brus i högtalare Via impulssvar: Startpistol, svept sinus (chirp), brus, MLS-brus

37 Impulssvar direktljud tidiga reflexer efterklang

38 Mätetal för att avgöra rums upplevda kvalitet Upplevd efterklangstid, Early Decay Time STI, RASTI, %Alcons - taluppfattbarhet Clarity klarhetsgrad, Definition - tydlighet Mått på relationen mellan tidiga reflexer och efterklang G Styrkeindex Relationen mellan ljudtryck på 10 m och ljudtryck i den aktuella mätpunkten IACC hur diffust ljudfältet är Mäts med konsthuvud Graden av likhet mellan höger & vänster öra

39 Upplevd RT, Early Decay Time EDT = efterklangstiden för de första 10 db av efterklangsförloppet extrapolerat till 60 db. EDT motsv. ungefär den subjektivt upplevda efterklangstiden i löpande musik. Allmänt: Balansen mellan direktljud och efterklang påverkar upplevd RT

40 Clarity Anpassat för musiksignaler och är ett mått på klarheten i rumsakustiken (hur mycket efterklangen gör musiken oskarp ) Baserat på energibalansen mellan direktljud/tidiga reflexer och efterklang

41 Definition Anpassat för talsignaler och är ett mått på tydligheten i rumsakustiken (hur mycket nyttiga tidiga reflexer det finns) Baserat på energibalansen mellan direktljud/tidiga reflexer och efterklang

42 Styrkeindex Mått på lokalens avståndsdämpning, ljudtrycket får ej variera allt för mycket i t ex en konsertsal G är den totala ljudnivån i mätpunkten relaterad till direktljudets nivå på 10m avstånd

43 IACC Interaural korskorrelation ett mått på likheten mellan ljudet som når höger och vänster öra Eller: hur diffust ljudet är Eller: ett mått på ljudets riktningsfördelning

44 Ekoverkan Ekoverkan: reflex senare än 50ms - eko (17m) reflex tidigare än 50ms färgning / förstärkning >8.5 m => eko

45 Ekoverkan Tal, ingen reflex Tal, 20 ms reflex Tal, 50 ms reflex Musik, ingen reflex Musik, 100 ms reflex

46 Ekoverkan

47 Fladdereko Uppstår då reflexer anländer med jämna mellanrum Korta mellanrum mellan reflexerna => metallisk karaktär hos ljudet p orginal 20 ms reflexer 50 ms reflexer Tid

48 Fladderekon... Undviks genom att placera absorbtionen asymmetriskt: absorbtion (rum sett ovanifrån)

49 Fladderekon... Undviks genom att välja olika längd, bredd och höjd på rummet längd bredd höjd (rum sett ovanifrån)

50 Fladderekon... Undviks genom att ha icke-parallella väggar (rum sett ovanifrån)

51 Rumsakustiska åtgärder Absorbenter Takabsorbenter kan sänka ljudnivån och efterklangstid men åtgärdar inte (fladder)ekon från väggar Krävs stor tjocklek (λ/4) för att vara effektiva även för låga frekvenser......eller specialkonstruktioner (som dock inte är effektiva för höga frekvenser)

52 Resonansabsorbenter

53 Porösa absorbenter

54 Rumsakustiska åtgärder Diffusorer Ojämnheter som sprider ljudet Kan bryta upp hårda reflexer och göra ljudfältet mer diffust utan att sänka efterklangstiden Kan bryta upp stående vågor Krävs stora ojämnheter (λ/4) för att vara effektiva även för låga frekvenser

55 Diffusorer

56 Diffusorer

57 Diffusorer

58 Rumsakustiska åtgärder Skärmar Dämpar direkljudet Krävs en viss höjd/bredd/tyngd för att de ska bli effektiva Kombineras med takabsorbent för bästa effekt

59 Skärmning R 1 R Takabsorbent nödvändig för att skärmens effekt i ett rum skall bli god + att R 1 >> R

60 Interaktion mellan sinnen Vad gör synintrycket för hörupplevelsen och tvärtom? Människan är multimodal av naturen, dvs förlitar sig på alla sina sinnen Sinnesintrycken samverkar redan på tidigt stadium i hjärnan

61 Buktalar-effekten Eng. Ventriloquist Jämför bioljud / TVljud Inte för stor vinkelskillnad mellan ljud/bild (11-20 grader)

62 Synen förskjuter lokaliseringen av ljud Synen dominerar rymdmässigt bild ljud

63 Ljud som skapar synintryck Vit cirkel blinkar till en gång.....samtidigt som ett ljud tutar två eller fler gånger Det vita cirkeln tycks då blinka till fler gånger än en! Hörseln dominerar i fråga om tidsstrukturer i sinnesintrycken.

64 McGurk-effekten Ser: ba, va, tha, da + Hör: ba, ba, ba, ba = Audiovisuell perception:?

65 Audiovisuell interaktion i rum

66 Exempel: Upplevelse av rumsstorlek Hur bildar vi en uppfattning av rummets storlek? Viktigt för konsertsalsdesign (arkitektur, akustik) Hur påverkar ett medium rumsuppfattningen? Viktigt för Virtual Reality och andra designverktyg

67 Exempel: Upplevelse av rumsstorlek Upplevelse av rummets bredd Upplevd bredd (m) Endast bild Endast ljud Bild + ljud Faktisk bredd 0

68 Slutsatser God ljudmiljö / kvalitet kräver att hela kedjan ljudgenerering upplevelse är optimerad (kan inte alltid mätas...) db(a) och RT trubbiga mått på ljudkvalitet och rumsakustisk kvalitet Olika typer av problem i stora / små rum (olika användningsområden, men också akustiskt olika problem) Osäkert hur kunskapen om stora rum (= konsertsalar) tillämpas på små rum (= kontorsmiljöer, klassrum,...)

69 Slutsatser Både direktljud, tidiga reflexer och efterklang är viktiga delar av rumsakustiken. (nivåfördelning, fördelning i tid, fördelning i rum) Absorbenter, diffusorer och skärmar är akustiska byggstenar som kan användas för att skapa en god ljudmiljö Sinnesintryck samverkar! Ett ljudkvalitetmått kan t ex påverkas av synintryck

70 Den rumsakustiska upplevelsen eller: är det bra akustik i det där rummet? Frågor? pontus.larsson@wspgroup.se

Relevanta dokument

Ljudrum. Inspelningsstudio Projektstudio Masteringstudio Hörsal Konsertsal

Ljudrum. Inspelningsstudio Projektstudio Masteringstudio Hörsal Konsertsal Akustik Ljudrum Inspelningsstudio Projektstudio Masteringstudio Hörsal Konsertsal Studio Självkörarstudio Akustik Orsaken till att vi uppfattar ljud så annorlunda mot hur den låter i verkligheten är både