„W całej mojej karierze zawodowego akustyka moim celem było tworzenie pomieszczeń o naturalnej charakterystyce dźwięku. Obecnie naszą ambicją jest odkrycie łatwo osiągalnego rozwiązania, które pozwoli uzyskać płaską krzywą czasów pogłosu i dyfuzyjności dzięki mieszance paneli akustycznych o różnych współczynnikach absorpcji”.
– Johan de Sousa Mestre
Co więc definiuje i opisuje naturalny dźwięk? Esencja naturalnego dźwięku, zbliżonego do spokoju dojrzałego lasu, charakteryzuje się zrównoważoną dyfuzyjnością i jednolitymi czasami pogłosu we wszystkich częstotliwościach. Czerpiąc inspirację z natury i wykorzystując nowoczesną wiedzę, możemy projektować przestrzenie o optymalnej akustyce pomieszczeń.
Dzięki stosunkowo wysokiej dyfuzyjności pomieszczenie jest obdarzone większą miękkością i większym poczuciem przestrzeni. Osiągnięcie to jest zniuansowanym wysiłkiem, który obejmuje zarówno technicznie wykalkulowaną akustykę, jak i holistyczne cechy, których nie możemy obliczyć. Niektóre aspekty atrakcyjności dla słuchacza można porównać do naturalnego uroku lasu, ale musimy również uwzględnić cechy techniczne, których nie ma w naturze.
Jednorodność czasów pogłosu w różnych częstotliwościach jest kluczowym wskaźnikiem, który można łatwo zmierzyć, jak pokazano na poniższym schemacie. Jednakowe czasy pogłosu są szczególnie istotne w przestrzeniach przeznaczonych do wzmacniania mowy i długotrwałego słuchania, minimalizując zmęczenie słuchacza i zwiększając wierność.
Obecnie większość nowoczesnych pomieszczeń wykazuje niski poziom dyfuzyjności, ponieważ tworzenie trójwymiarowej dyfuzyjności często wymaga znacznej wiedzy, zwłaszcza w miejscach takich jak szkoły. W moich eksperymentach chcę wykazać, że optymalne połączenie i rozmieszczenie nietrójwymiarowych powierzchni o różnych współczynnikach absorpcji akustycznej może skutecznie zapewnić wysoką dyfuzyjność. W porównaniu z rozwiązaniami trójwymiarowymi takie podejście jest opłacalne i proste do wdrożenia. Co więcej, powierzchnie testowane w naszych eksperymentach skutkują pożądaną płaską krzywą dla czasów pogłosu, dzięki czemu pomieszczenia brzmią naprawdę naturalnie z optymalną akustyką.
Moje eksperymenty odbywały się w pomieszczeniu o wymiarach 3,5 x 6,5 metra, co dało łączną objętość 59,1 metra sześciennego, jak sala konferencyjna mieszcząca 12-14 osób. Pomieszczenie ma trzy betonowe ściany, w tym jedną ścianę wykonaną z gipsu. Dodatkowo zawiera dwoje ciężkich drzwi, ale nie ma okien. Testy przeprowadzono przy użyciu ustandaryzowanej procedury pomiaru akustyki pomieszczenia, mierząc akustykę pomieszczenia w kilku pozycjach za pomocą bodźca zamiatanego sinusoidalnie.
Początkowa konfiguracja zakładała puste pomieszczenie. Czasy pogłosu, zilustrowane krzywą 1, wskazywały na długi pogłos i krzywą daleką od płaskiej.
W drugiej konfiguracji dołożyłem do pustego pomieszczenia 10,8 metra kwadratowego wełny izolacyjnej PET. Izolacja miała grubość 40 mm i gęstość 73 kg/m³ i była bezpośrednio przymocowana do stropu w kształcie prostokąta o wymiarach 3 x 3,6 metra pośrodku stropu. Jak pokazuje krzywa pogłosu 2, dodatek ten zmniejszył pogłos, ale krzywej nadal brakowało pożądanej płaskości.
W przeciwieństwie do konfiguracji 2, ta konfiguracja pokryła wełnę izolacyjną kombinacją trzech różnych paneli Gustafs w tym samym prostokątnym obszarze o wymiarach 3 x 3,6 metra, bez dodatkowej przestrzeni powietrznej. Ta kombinacja, nazwana Trinity 1, składała się z paneli nieperforowanych, paneli z perforacją RP8-Barcode oraz paneli z perforacją PG5 (patrz zdjęcie). Krzywa pogłosu wykazuje teraz wysoki poziom płaskości, a po dodaniu tapicerowanych krzeseł, stołów i kilku innych absorberów ściennych tego typu Trinity, przestrzeń ta będzie skutecznie funkcjonować jako wysokiej jakości sala konferencyjna.
Podobny do konfiguracji 3, ale panele Gustafs użyte w konfiguracji 4 mają inną mieszankę perforacji Trinity 2, składającą się z paneli nieperforowanych, paneli z perforacją RP8-Barcode i paneli z perforacją RP8-C10. Wynik jest bardzo porównywalny z konfiguracją 3, ale z jeszcze nieco krótszymi czasami pogłosu.
—————————
Wykres przedstawia zmierzone czasy pogłosu dla czterech różnych konfiguracji. Idealna krzywa jest płaska, co wskazuje na jednorodność we wszystkich częstotliwościach. Konfiguracje 3 i 4 wykazują najlepszą wydajność pod tym względem. Poniższy rysunek przedstawia mieszankę perforacyjną Trinity 1 (konfiguracja 3).
Animacja wideo zrealizowana przez Kalle Hedqvist w Akustikkonsulten.
Moje skrupulatne wybory, w tym rozmiary podobszarów, wybór paneli i ich rozmieszczenie, przyczyniły się do uzyskania niezwykle płaskiej krzywej pogłosu w pomieszczeniu. Nasłuchiwanie w pomieszczeniu pomiędzy różnymi przypadkami pomiarowymi i analizowanie odpowiedzi impulsowych w pomieszczeniu wykazało zwiększoną dyfuzyjność dla Trinity 1 i Trinity 2 w porównaniu z PET. Każdy eksperyment jest wyjątkowy w odniesieniu do użytego pomieszczenia, dodanych materiałów, które są wybierane i sposobu ich rozmieszczenia. Ważne jest, aby podkreślić, że wynik jest wynikiem wszystkich tych czynników.
Podczas gdy chropowatość powierzchni tradycyjnie tworzy dyfuzję, moje testy wykazały, że zmienna absorpcja powierzchni jest praktyczną alternatywą dla zwiększenia dyfuzyjności. Cztery testowane przez nas konfiguracje pokazały, że stosunkowo proste podejście, wykorzystujące połączenie paneli płaskich i perforowanych, może zapewnić doskonałą i naturalną akustykę pomieszczenia. Okazało się, że głębokość montażu wynosząca zaledwie 53 mm i pokrycie powierzchni na poziomie 50% skutecznie osiągnęły ten wynik. Warto zauważyć, że taka konfiguracja pozostawiła 50% sufitu widocznego, co stanowi atrakcyjną alternatywę dla powszechnej praktyki 100% pokrycia siatki sufitowej.
Wybór tych rozwiązań jest zakorzeniony w moim bogatym doświadczeniu zdobytym podczas odsłuchów i pomiarów w różnych konfiguracjach pomieszczeń. Co więcej, wyjątkowe pomieszczenia o idealnych właściwościach akustycznych stają się coraz rzadsze, co sprawia, że moje doświadczenie sięgające lat 90. jest bezcenne.
Panele Gustafs wyróżniają się zastosowaniem materiału rdzeniowego o dużej gęstości 1200 kg/m³. Panele te – w zależności od rodzaju perforacji – wykazują różnorodny wachlarz cech, które jednocześnie odbijają i pochłaniają dźwięk. Testowane konfiguracje z wykorzystaniem mieszanki Trinity paneli Gustafs charakteryzowały się nie tylko pożądaną płaskością pogłosu, ale także wysoką dyfuzyjnością dźwięku. Rezultatem jest naturalny, łatwo słyszalny dźwięk, który poprawia mowę i wrażenia słuchowe. Aby uzyskać więcej informacji na temat moich testów na Trójcę, nie wahaj się ze mną skontaktować.
Johan de Sousa Mestre ma za sobą długą karierę jako profesjonalny akustyk pokojowy i śpiewak operowy. Jego ambicją jest osiągnięcie wysokiej klasy akustyki pomieszczeń. Uważa, że jego rozwiązania sprawiają, że w pomieszczeniach przyjemnie się przebywa, a ludzie pracują efektywniej. Z Johanem skontaktujemy się pod adresem johan@akustikkonsulten.se lub dlaczego nie zadzwonić do niego, aby porozmawiać o rzeczach! Jego numer telefonu to +46-730-865800.
Wszystkie zdjęcia: John Sandlund