Akoestiek
Hifi ruimte en Home Cinema
4 tips voor een echt goede hifi audio luisterruimte
Lees hier wat helpt voor beter geluid in je hifi audio luisterruimte.
Ruimtesoort:
Hifi ruimte en Home Cinema
Geluidssysteem:
Stereo
Deze tips zijn gebaseerd op mijn jarenlange ervaring bij honderden projecten voor akoestiek verbeteren voor hifi audio, met de meest uiteenlopende ruimtes, apparatuur, budgetten en de verwachtingen daarbij van klanten.
Af en toe verwijs ik naar gedetailleerde informatie over mijn Esperio akoestische ontwerpen en producten, om te voorkomen dat dit artikel al te lang zou worden.
Dit artikel voor hifi audio is geschreven door door Frank Imholz.
Deze tips zijn gebaseerd op mijn jarenlange ervaring bij honderden projecten voor akoestiek verbeteren voor hifi audio, met de meest uiteenlopende ruimtes, apparatuur, budgetten en de verwachtingen daarbij van klanten.
Af en toe verwijs ik naar gedetailleerde informatie over mijn Esperio akoestische ontwerpen en producten, om te voorkomen dat dit artikel al te lang zou worden.
Dit artikel voor hifi audio is geschreven door door Frank Imholz.
Dit gaat niet over de apparatuur
Het moge duidelijk zijn dat je niet veel van je luisterervaring kan verwachten als je dat wilt doen met een ondermaatse bron, versterker of speakers.
Maar er vanuit gaande dat de apparatuur bij de meeste Hifi audio liefhebbers wel op orde is, is er iets dat dan in mijn ervaring veel meer invloed heeft op de beleving van de muziek: de akoestiek van de (hifi luister) ruimte.
Waarom is goede akoestiek zo belangrijk bij Hifi audio
Hoewel akoestiek niet zichtbaar is, is het zeker geen vaag fenomeen. In een Hifi luisterruimte met gangbare afmetingen, wordt ten minste de helft van wat je hoort bepaald door de akoestiek van de ruimte. Iedere ruimte heeft wanden, een vloer en een plafond. Deze reflecteren het geluid en beïnvloeden daarmee wat je hoort, op allerlei manieren sterk.
De kwaliteit van de akoestiek van je ruimte kan daarmee je luisterervaring maken of breken, ongeacht of je installatie goed is of niet.
Ja kan stellen dat (het verbeteren van) de akoestiek van je ruimte meer invloed op je luisterplezier heeft dan de zoveelste upgrade van een interlink of speakerkabel.
Apparatuur upgraden als de akoestiek niet op orde is?
In mijn ervaring heeft het nauwelijks zin te investeren in betere apparatuur als de akoestiek van je audioruimte niet op orde is.
Vaak kan dat zelfs een slechter geluid opleveren, omdat betere apparatuur ook de onvolkomenheden van een ruimte met slechte akoestiek beter kan aanjagen en daarmee beter hoorbaar maken. Nog los van de frustratie dat je geld hebt besteed aan iets dat niet dat oplevert wat je ervan verwacht had.
Het omgekeerde geldt ook. Als de akoestiek van je ruimte op orde is, zal iedere verbetering in apparatuur duidelijk, met alle nuances, hoorbaar zijn.
Wat zijn de vier belangrijkste dingen voor goede akoestiek in een hifi audio luisterruimte
1. Zorgen voor de ideale nagalmtijd
Zorgen voor optimale nagalmtijden bij alle frequenties, is de basis voor goede akoestiek in elk soort ruimte waar hifi audio goed moet klinken. Dit is het belangrijkste en daarmee het eerste waar je aandacht aan moet besteden.
De nagalmtijd van een ruimte geeft aan hoe lang geluid (in dit geval van de speakers) tussen de wanden en tussen de vloer en het plafond blijft heen- en weer kaatsen.
Reflecties van wanden, vloer en plafond zorgt voor nagalm (hier erg versimpeld weergegeven)
In een ruimte met veel harde oppervlakken wordt weinig geluid door de wanden en vloer/plafond geabsorbeerd. Er wordt veel heen en weer gereflecteerd en zijn daarmee zijn de nagalmtijden te lang.
In deze ruimte zal audio zeer slecht klinken…
Niet alleen zijn de nagalmtijden te lang, maar de nagalmtijden van lage, midden en hoge tonen zijn vaak ook erg verschillend.
In een akoestisch "slechte" ruimte zijn de nagalmtijden van bepaalde frequentiegebieden al snel veel langer dan die van andere.
Door deze onderlinge verschillen tussen nagalmtijden en het feit dat ze te lang zijn, wordt de geluidsweergave onrustig, niet precies en vermoeiend, met een slechte toonbalans tussen laag, midden en hoog.
In akoestisch onbehandelde ruimtes zijn de nagalmtijden dus vaak te lang en moeten als eerste worden aangepakt. Dit levert de grootste verbetering in de audio beleving op.
Alles wat je verder aan de akoestiek wilt verbeteren heeft pas zin als de nagalmtijden op orde en onderling enigszins in balans zijn.
Wat is de ideale nagalmtijd
De ideale nagalmtijd voor een Hifi audio luisterruimte ligt tussen 0,2 en 0,5 sec. Gemiddeld over alle frequentiebanden, van laag tot hoog, waarbij de lagere frequenties iets langere tijden mogen hebben dan de midden en hogere frequentiegebieden.
Er is niet één nagalmtijd altijd de beste, omdat de ideale nagalmtijd onder andere afhangt van de luistervoorkeur, muzieksmaak en type luidsprekers. Ook de grootte van de luisterruimte speelt een zekere rol, omdat je onbewust verwacht dat een grote ruimte ook "groot" moet blijven klinken. Hiermee houden wij bij onze adviezen dan ook rekening.
Een nagalmtijd van 0,2 sec. geeft een erg rustig, "droog" geluid met veel preciezie, maar met bepaalde soort spakers ook de kans op een klein podium. Het andere uiterste, 0,5 sec. helpt om de ruimtelijkheid van (klassieke muziek in) een grote zaal beter weer te geven, ten koste van het exact kunnen plaatsen van de individuele instrumenten op het virtuele podium.
Voor hifi audioruimtes waar alles goed moet klinken voor een brede muzieksmaak, streven wij naar nagalmtijden rond 0,35 sec.
Hoe bereik je de ideale nagalmtijd
In de praktijk zijn geluidsabsorberende panelen het meest effectief in het verminderen van te lange nagalmtijden. Het geluidsabsorberend materiaal in de panelen vermindert de hoeveelheid geluid die teruggekaatst wordt.
Van belang is om de panelen op de juiste plek te plaatsen en vooral dat ze de juiste dikte hebben om alle frequenties te absorberen.
Een fout is om te veel te dempen, waardoor de muziekweergave levenloos en klein wordt. Ook het gebruiken van te dunne absorberende panelen is niet goed; daarmee worden hoge tonen wel en lage tonen niet gedempt, wat onbalans oplevert.
Hoeveel en welk soort je nodig hebt om van je huidige akoestiek naar de ideale akoestiek te gaan, is goed te berekenen.
Met ons Sonnio rekensysteem kunnen wij exact vooraf bepalen hoe de nagalmtijden met onze Esperio absorbers in jouw ruimte straks gaan worden. Wat daarbij helpt is vooraf een akoestische nulmeting in de ruimte uit te voeren en die meetresultaten dan als uitgangssituatie te nemen.
Naast absorbers, kunnen ook akoestische diffusers, zoals de Esperio diffusers, bijdragen aan het beheersen van de nagalmtijden. Als er diffusers gebruikt gaan worden, wordt de akoestische werking, samen met de absorbers, in de berekening meegenomen. Diffusers hebben ook andere positieve eigenschappen. Hierover verder in dit artikel meer.
2. Beheersen van de lage tonen
Als er problemen zijn met lage tonen, is het vaak dat deze in een bepaald frequentiegebied te sterk of juist bijna niet hoorbaar zijn.
De reden is dat er staande golven en daarmee resonanties optreden. Deze kunnen met name in de lage frequentiegebieden, tot ongeveer 200 Hz, problemen geven.
Resonanties
Vereenvoudigd gezegd, is er bij iedere ruimte een toonhoogte waarvan de golflengte precies "past" tussen de voor- en achterwand: de golflengte komt overeen met de lengte van de kamer.
Deze basis-resonantiefrequentie veroorzaakt op bepaalde plekken in de ruimte sterke pieken en dalen in de geluidssterkte.
Voor audio zijn ook 1/2, 1/3 en 1/4, 1/5 en 1/6 van deze golflengte en dus voor de daarbij passende frequenties van belang.
Resonanties tussen twee oppervlakken
Naast de lengte van de ruimte, geldt het ook voor de breedte en hoogte van de ruimte. Ook de hebben een eigen basis-resonantiefrequentie (als de breedte en hoogte van de ruimte anders zijn dan de lengte). Net als bij de lengte is ook bij de breedte en hoogte van een ruimte te letten op de resonantiefrequentie en de zogenaamde harmonischen van 1/2 tot en met 1/6 van de golflengte.
Aanpak voor verbetering van lagetonenweergave
Gelukkig zijn deze frequenties en de bijbehorende resonanties met hun pieken en dalen goed op te sporen en kan je veel bereiken door met de speakers en luisterpositie te schuiven.
Wat vaak vergeten wordt is het veranderen van de luisterhoogte; ook verticaal, tussen vloer en plafond gelden de staande golven met alle pieken en dalen ook en soms maakt 15 cm hoger gaan zitten het verschil!
Aan de hand van de afmetingen van de ruimte kunnen wij berekenen waar bij bepaalde frequenties de pieken en dalen liggen. Daarnaast hebben wij een meetsysteem ontwikkeld, om ter plekke deze specifiek hoorbaar en realtime zichtbaar te maken. Hierdoor wordt het bepalen van de best haalbare luisterpositie gemakkelijker.
Voorbeeld van een weergave van de geluidssterkte bij welke frequentie.
Naast deze eerste stap kunnen we met bas-absorbers de problemen verminderen. Bas-absorbers zijn afgestemd op het dempen van lage frequenties en "echte" bas-absorbers verminderen niet alleen de pieken, maar ook de dalen in de geluidssterkte. Hiermee wordt afhankelijkheid van één "sweet spot" minder.
De, in de meeste gevallen, best werkende bas-aborbers zijn breedbandig; ze werken op meerdere lage tonen frequentiegebieden, om de resonanties in de lengte, breedte en hoogte van de kamer aan te pakken. Nadeel daarvan is dat ze dan altijd relatief groot en daarmee "zichtbaar" zijn, omdat we hier te maken hebben met lage tonen met bijbehorende lange golflengtes.
Het opsporen van de kamer-resonanties en pieken en dalen is altijd stap één, omdat je daarmee het meeste bereikt om bas-problemen op te lossen of te verminderen.
Tot nu toe zijn we er vanuit gegaan dat de wanden en het plafond op een gangbare manier zijn gebouwd. Mocht je je hifi ruimte in een glazen serre hebben bedacht, is er grote kans dat je dan veel basfundament mist. De glazen wanden trillen mee met de lage tonen en zetten die om in mechanische beweging en nemen (alle) bas-energie daarmee weg. Dit geldt voor alle slappe wanden zoals een enkel gips wandje of plafond.
Voor meer informatie over het aanpakken van basproblemen: https://www.esperio.nl/info/akoestiek-voor-hifi-en-home-cinema-deel-4-betere-basweergave
3. Directe reflecties voorkomen
Geluid uit de speakers zal na enige tijd tegen de wanden en de vloer en het plafond komen en daarvan meestal worden teruggekaatst.
Directe zijwandreflectie van de rechter stereospeaker
Deze eerste reflecties kunnen je in de weg zitten, omdat je tijdens het luisteren onbewust het verschil in tijd tussen het moment dat het geluid rechtstreeks van de speaker en het moment dat het geluid als eerste reflectie van de wanden je oor bereikt.
Globaal heeft geluid een snelheid van 340 meter per seconde. Bijvoorbeeld in een kamer met normale afmetingen zal het verschil in tijd dat het geluid van de speaker bij je oor is aangekomen en dat als reflectie van een zijwand je oor bereikt, bijvoorbeeld 6 mSec kunnen zijn. Alles onder 20 mSec (bij 20 mSec is het verschil in afgelegde weg 6,8 m) kan de ruimtelijke indruk verstoren. Je hoort een grote zaal in de opname en tegelijk reflecties van wanden die dichtbij zijn.
Daarnaast kunnen directe reflecties toonverschuivingen door "Comb filtering" geven.
Naast de directe, korte reflecties aan de zijwanden, is de achterwand belangrijk. Vooral als je erg dicht bij de achterwand zit. Dan is het tijdsverschil tussen rechtstreeks en gereflecteerd geluid te kort.
Directe reflecties van de zijwanden en achterwand (vereenvoudigd weergegeven)
De (directe, eerste of korte) reflecties zijn de verminderen met het plaatsen van akoestische absorbers of diffusers. Beide hebben hun voor- en nadelen. Lees meer over Esperio absorbers en diffusers, die speciaal voor audio zijn ontwikkeld op: https://www.esperio.nl/producten
Zoals altijd is ook hier te veel dempen niet gewenst: overmatig gedempte ruimtes klinken "doods" omdat de muziekenergie verdwenen is en klinken "klein" vanwege het ontbreken van ruimtelijke tijdsverschillen en de gunstige, indirecte, reflecties.
Voor meer informatie over de korte, directe reflecties bij Hifi audio:
https://www.esperio.nl/info/akoestiek-voor-hifi-en-home-cinema-deel-2-wat-zijn-korte-reflecties
4. Indirecte reflecties promoten
Waar we de al te sterke korte, eerste reflecties willen voorkomen, voegen indirecte reflecties juist een gevoel van ruimtelijkheid toe.
Dit is één van de eigenschappen van goede audio diffusers; ze voorkomen directe reflecties en genereren indirecte reflecties. De Esperio diffusers voegen daarbij nog het dempen van ongewenst laagfrequent geluid toe; drie functies in één dus.
Een kenmerk van een audio luisterruimte met veel "goede" indirecte reflecties is dat er een groot gebied waar de audioweergave goed klinkt, met een brede "sweet spot".
Een klassieke concertzaal met alles behalve rechte wanden. De vele ornamenten en afstandsverschillen werken als geluidsdiffuser.
Waar verder op te letten
Bovenstaande de vier belangrijkste zaken om aan te pakken voor het bereiken van goede akoestiek voor hifi audio.
Deze zijn ook onderdeel van ons Esperio akoestiekmodel, specifiek ontwikkeld voor optimaal geluid in Hifi audio luisterruimtes en Home Cinema's.
Verder is bij een audio luisterruimte de luisterpositie van belang.
Luisterpositie
In hifi kringen is veel debat over wat de ideale luisterpositie is en welke afstand je moet aannemen vanaf de speakers. In dit artikel over akoestiek ga ik hier niet dieper op in. Dit is voor iedere situatie anders en het is ook vaak een compromis. Op de ene positie heb je bijvoorbeeld de beste basweergave (door de eerder beschreven kamer-resonanties), maar zit je voor je gevoel te dichtbij de speakers, op een andere plek is de podiumbreedte van het geluidsbeeld weer optimaal maar zit je te ver weg enz.)
In het algemeen kan je beginnen met enkele startposities en van daaruit verder op gehoor finetunen. In de praktijk betekent dat finetunen meestal uitkomen op één meter naar voren of één meter naar achteren vanaf die startpositie uitkomen.
Je kan beginnen met:
de bekende driehoek met gelijke zijden: een denkbeeldige driehoek waarbij de afstand tussen de beide speakers onderling en de afstand tussen de speakers de luisterpositie gelijk is
de luisterpositie op 38% van de lengte van de ruimte, gerekend vanaf de voorwand of gerekend vanaf de achterwand, dus 2 plekken mogelijk; meestal klinkt 38% vanaf de voorwand beter, maar lijkt 38% vanaf de achterwand (is op 62% van de lengte van de ruimte vanaf de voorwand) een natuurlijker luisterpositie
de luisterpositie waar het directe geluid (van de speakers) even sterk is als het gereflecteerde geluid (van de wanden en vloer/plafond)
Overigens ontstaat er een groter gebied waar de muziekweergave goed klinkt en heb je dus meer vrijheid om de optimale "sweet spot" te vinden, als de akoestiek van een ruimte op de juiste manier voor audio verbeterd is,
Meting en luistertest
Iedere ruimte is anders dat gecombineerd met jouw apparatuur en luister- en muziekvoorkeuren maakt dat een aanpak op maat de beste is, om het maximale uit je ruimte en budget te halen.
Maak daarvoor een afspraak om vrijblijvend op maat de mogelijkheden voor jouw hifi ruimte te bespreken.
Een goed begin daarbij is altijd een akoestische meting en beoordeling van de huidige situatie. Hiervoor hebben wij speciaal voor audio / muziekweergave de akoestiekmeting voor audio ontwikkeld.
Opmerking tot slot
Over akoestiek en nog meer over hifi audio, zijn er veel meningen.
Iedereen hoort anders, met eigen voorkeuren en verwachtingen.
Zoals al mijn artikelen over akoestiek, pretendeer ik hier niet de absolute waarheid in pacht te hebben.
Mijn streven is daarom altijd het maximale te bereiken in wat jij, in jouw situatie, optimaal vindt.
Dit gaat niet over de apparatuur
Het moge duidelijk zijn dat je niet veel van je luisterervaring kan verwachten als je dat wilt doen met een ondermaatse bron, versterker of speakers.
Maar er vanuit gaande dat de apparatuur bij de meeste Hifi audio liefhebbers wel op orde is, is er iets dat dan in mijn ervaring veel meer invloed heeft op de beleving van de muziek: de akoestiek van de (hifi luister) ruimte.
Waarom is goede akoestiek zo belangrijk bij Hifi audio
Hoewel akoestiek niet zichtbaar is, is het zeker geen vaag fenomeen. In een Hifi luisterruimte met gangbare afmetingen, wordt ten minste de helft van wat je hoort bepaald door de akoestiek van de ruimte. Iedere ruimte heeft wanden, een vloer en een plafond. Deze reflecteren het geluid en beïnvloeden daarmee wat je hoort, op allerlei manieren sterk.
De kwaliteit van de akoestiek van je ruimte kan daarmee je luisterervaring maken of breken, ongeacht of je installatie goed is of niet.
Ja kan stellen dat (het verbeteren van) de akoestiek van je ruimte meer invloed op je luisterplezier heeft dan de zoveelste upgrade van een interlink of speakerkabel.
Apparatuur upgraden als de akoestiek niet op orde is?
In mijn ervaring heeft het nauwelijks zin te investeren in betere apparatuur als de akoestiek van je audioruimte niet op orde is.
Vaak kan dat zelfs een slechter geluid opleveren, omdat betere apparatuur ook de onvolkomenheden van een ruimte met slechte akoestiek beter kan aanjagen en daarmee beter hoorbaar maken. Nog los van de frustratie dat je geld hebt besteed aan iets dat niet dat oplevert wat je ervan verwacht had.
Het omgekeerde geldt ook. Als de akoestiek van je ruimte op orde is, zal iedere verbetering in apparatuur duidelijk, met alle nuances, hoorbaar zijn.
Wat zijn de vier belangrijkste dingen voor goede akoestiek in een hifi audio luisterruimte
1. Zorgen voor de ideale nagalmtijd
Zorgen voor optimale nagalmtijden bij alle frequenties, is de basis voor goede akoestiek in elk soort ruimte waar hifi audio goed moet klinken. Dit is het belangrijkste en daarmee het eerste waar je aandacht aan moet besteden.
De nagalmtijd van een ruimte geeft aan hoe lang geluid (in dit geval van de speakers) tussen de wanden en tussen de vloer en het plafond blijft heen- en weer kaatsen.
Reflecties van wanden, vloer en plafond zorgt voor nagalm (hier erg versimpeld weergegeven)
In een ruimte met veel harde oppervlakken wordt weinig geluid door de wanden en vloer/plafond geabsorbeerd. Er wordt veel heen en weer gereflecteerd en zijn daarmee zijn de nagalmtijden te lang.
In deze ruimte zal audio zeer slecht klinken…
Niet alleen zijn de nagalmtijden te lang, maar de nagalmtijden van lage, midden en hoge tonen zijn vaak ook erg verschillend.
In een akoestisch "slechte" ruimte zijn de nagalmtijden van bepaalde frequentiegebieden al snel veel langer dan die van andere.
Door deze onderlinge verschillen tussen nagalmtijden en het feit dat ze te lang zijn, wordt de geluidsweergave onrustig, niet precies en vermoeiend, met een slechte toonbalans tussen laag, midden en hoog.
In akoestisch onbehandelde ruimtes zijn de nagalmtijden dus vaak te lang en moeten als eerste worden aangepakt. Dit levert de grootste verbetering in de audio beleving op.
Alles wat je verder aan de akoestiek wilt verbeteren heeft pas zin als de nagalmtijden op orde en onderling enigszins in balans zijn.
Wat is de ideale nagalmtijd
De ideale nagalmtijd voor een Hifi audio luisterruimte ligt tussen 0,2 en 0,5 sec. Gemiddeld over alle frequentiebanden, van laag tot hoog, waarbij de lagere frequenties iets langere tijden mogen hebben dan de midden en hogere frequentiegebieden.
Er is niet één nagalmtijd altijd de beste, omdat de ideale nagalmtijd onder andere afhangt van de luistervoorkeur, muzieksmaak en type luidsprekers. Ook de grootte van de luisterruimte speelt een zekere rol, omdat je onbewust verwacht dat een grote ruimte ook "groot" moet blijven klinken. Hiermee houden wij bij onze adviezen dan ook rekening.
Een nagalmtijd van 0,2 sec. geeft een erg rustig, "droog" geluid met veel preciezie, maar met bepaalde soort spakers ook de kans op een klein podium. Het andere uiterste, 0,5 sec. helpt om de ruimtelijkheid van (klassieke muziek in) een grote zaal beter weer te geven, ten koste van het exact kunnen plaatsen van de individuele instrumenten op het virtuele podium.
Voor hifi audioruimtes waar alles goed moet klinken voor een brede muzieksmaak, streven wij naar nagalmtijden rond 0,35 sec.
Hoe bereik je de ideale nagalmtijd
In de praktijk zijn geluidsabsorberende panelen het meest effectief in het verminderen van te lange nagalmtijden. Het geluidsabsorberend materiaal in de panelen vermindert de hoeveelheid geluid die teruggekaatst wordt.
Van belang is om de panelen op de juiste plek te plaatsen en vooral dat ze de juiste dikte hebben om alle frequenties te absorberen.
Een fout is om te veel te dempen, waardoor de muziekweergave levenloos en klein wordt. Ook het gebruiken van te dunne absorberende panelen is niet goed; daarmee worden hoge tonen wel en lage tonen niet gedempt, wat onbalans oplevert.
Hoeveel en welk soort je nodig hebt om van je huidige akoestiek naar de ideale akoestiek te gaan, is goed te berekenen.
Met ons Sonnio rekensysteem kunnen wij exact vooraf bepalen hoe de nagalmtijden met onze Esperio absorbers in jouw ruimte straks gaan worden. Wat daarbij helpt is vooraf een akoestische nulmeting in de ruimte uit te voeren en die meetresultaten dan als uitgangssituatie te nemen.
Naast absorbers, kunnen ook akoestische diffusers, zoals de Esperio diffusers, bijdragen aan het beheersen van de nagalmtijden. Als er diffusers gebruikt gaan worden, wordt de akoestische werking, samen met de absorbers, in de berekening meegenomen. Diffusers hebben ook andere positieve eigenschappen. Hierover verder in dit artikel meer.
2. Beheersen van de lage tonen
Als er problemen zijn met lage tonen, is het vaak dat deze in een bepaald frequentiegebied te sterk of juist bijna niet hoorbaar zijn.
De reden is dat er staande golven en daarmee resonanties optreden. Deze kunnen met name in de lage frequentiegebieden, tot ongeveer 200 Hz, problemen geven.
Resonanties
Vereenvoudigd gezegd, is er bij iedere ruimte een toonhoogte waarvan de golflengte precies "past" tussen de voor- en achterwand: de golflengte komt overeen met de lengte van de kamer.
Deze basis-resonantiefrequentie veroorzaakt op bepaalde plekken in de ruimte sterke pieken en dalen in de geluidssterkte.
Voor audio zijn ook 1/2, 1/3 en 1/4, 1/5 en 1/6 van deze golflengte en dus voor de daarbij passende frequenties van belang.
Resonanties tussen twee oppervlakken
Naast de lengte van de ruimte, geldt het ook voor de breedte en hoogte van de ruimte. Ook de hebben een eigen basis-resonantiefrequentie (als de breedte en hoogte van de ruimte anders zijn dan de lengte). Net als bij de lengte is ook bij de breedte en hoogte van een ruimte te letten op de resonantiefrequentie en de zogenaamde harmonischen van 1/2 tot en met 1/6 van de golflengte.
Aanpak voor verbetering van lagetonenweergave
Gelukkig zijn deze frequenties en de bijbehorende resonanties met hun pieken en dalen goed op te sporen en kan je veel bereiken door met de speakers en luisterpositie te schuiven.
Wat vaak vergeten wordt is het veranderen van de luisterhoogte; ook verticaal, tussen vloer en plafond gelden de staande golven met alle pieken en dalen ook en soms maakt 15 cm hoger gaan zitten het verschil!
Aan de hand van de afmetingen van de ruimte kunnen wij berekenen waar bij bepaalde frequenties de pieken en dalen liggen. Daarnaast hebben wij een meetsysteem ontwikkeld, om ter plekke deze specifiek hoorbaar en realtime zichtbaar te maken. Hierdoor wordt het bepalen van de best haalbare luisterpositie gemakkelijker.
Voorbeeld van een weergave van de geluidssterkte bij welke frequentie.
Naast deze eerste stap kunnen we met bas-absorbers de problemen verminderen. Bas-absorbers zijn afgestemd op het dempen van lage frequenties en "echte" bas-absorbers verminderen niet alleen de pieken, maar ook de dalen in de geluidssterkte. Hiermee wordt afhankelijkheid van één "sweet spot" minder.
De, in de meeste gevallen, best werkende bas-aborbers zijn breedbandig; ze werken op meerdere lage tonen frequentiegebieden, om de resonanties in de lengte, breedte en hoogte van de kamer aan te pakken. Nadeel daarvan is dat ze dan altijd relatief groot en daarmee "zichtbaar" zijn, omdat we hier te maken hebben met lage tonen met bijbehorende lange golflengtes.
Het opsporen van de kamer-resonanties en pieken en dalen is altijd stap één, omdat je daarmee het meeste bereikt om bas-problemen op te lossen of te verminderen.
Tot nu toe zijn we er vanuit gegaan dat de wanden en het plafond op een gangbare manier zijn gebouwd. Mocht je je hifi ruimte in een glazen serre hebben bedacht, is er grote kans dat je dan veel basfundament mist. De glazen wanden trillen mee met de lage tonen en zetten die om in mechanische beweging en nemen (alle) bas-energie daarmee weg. Dit geldt voor alle slappe wanden zoals een enkel gips wandje of plafond.
Voor meer informatie over het aanpakken van basproblemen: https://www.esperio.nl/info/akoestiek-voor-hifi-en-home-cinema-deel-4-betere-basweergave
3. Directe reflecties voorkomen
Geluid uit de speakers zal na enige tijd tegen de wanden en de vloer en het plafond komen en daarvan meestal worden teruggekaatst.
Directe zijwandreflectie van de rechter stereospeaker
Deze eerste reflecties kunnen je in de weg zitten, omdat je tijdens het luisteren onbewust het verschil in tijd tussen het moment dat het geluid rechtstreeks van de speaker en het moment dat het geluid als eerste reflectie van de wanden je oor bereikt.
Globaal heeft geluid een snelheid van 340 meter per seconde. Bijvoorbeeld in een kamer met normale afmetingen zal het verschil in tijd dat het geluid van de speaker bij je oor is aangekomen en dat als reflectie van een zijwand je oor bereikt, bijvoorbeeld 6 mSec kunnen zijn. Alles onder 20 mSec (bij 20 mSec is het verschil in afgelegde weg 6,8 m) kan de ruimtelijke indruk verstoren. Je hoort een grote zaal in de opname en tegelijk reflecties van wanden die dichtbij zijn.
Daarnaast kunnen directe reflecties toonverschuivingen door "Comb filtering" geven.
Naast de directe, korte reflecties aan de zijwanden, is de achterwand belangrijk. Vooral als je erg dicht bij de achterwand zit. Dan is het tijdsverschil tussen rechtstreeks en gereflecteerd geluid te kort.
Directe reflecties van de zijwanden en achterwand (vereenvoudigd weergegeven)
De (directe, eerste of korte) reflecties zijn de verminderen met het plaatsen van akoestische absorbers of diffusers. Beide hebben hun voor- en nadelen. Lees meer over Esperio absorbers en diffusers, die speciaal voor audio zijn ontwikkeld op: https://www.esperio.nl/producten
Zoals altijd is ook hier te veel dempen niet gewenst: overmatig gedempte ruimtes klinken "doods" omdat de muziekenergie verdwenen is en klinken "klein" vanwege het ontbreken van ruimtelijke tijdsverschillen en de gunstige, indirecte, reflecties.
Voor meer informatie over de korte, directe reflecties bij Hifi audio:
https://www.esperio.nl/info/akoestiek-voor-hifi-en-home-cinema-deel-2-wat-zijn-korte-reflecties
4. Indirecte reflecties promoten
Waar we de al te sterke korte, eerste reflecties willen voorkomen, voegen indirecte reflecties juist een gevoel van ruimtelijkheid toe.
Dit is één van de eigenschappen van goede audio diffusers; ze voorkomen directe reflecties en genereren indirecte reflecties. De Esperio diffusers voegen daarbij nog het dempen van ongewenst laagfrequent geluid toe; drie functies in één dus.
Een kenmerk van een audio luisterruimte met veel "goede" indirecte reflecties is dat er een groot gebied waar de audioweergave goed klinkt, met een brede "sweet spot".
Een klassieke concertzaal met alles behalve rechte wanden. De vele ornamenten en afstandsverschillen werken als geluidsdiffuser.
Waar verder op te letten
Bovenstaande de vier belangrijkste zaken om aan te pakken voor het bereiken van goede akoestiek voor hifi audio.
Deze zijn ook onderdeel van ons Esperio akoestiekmodel, specifiek ontwikkeld voor optimaal geluid in Hifi audio luisterruimtes en Home Cinema's.
Verder is bij een audio luisterruimte de luisterpositie van belang.
Luisterpositie
In hifi kringen is veel debat over wat de ideale luisterpositie is en welke afstand je moet aannemen vanaf de speakers. In dit artikel over akoestiek ga ik hier niet dieper op in. Dit is voor iedere situatie anders en het is ook vaak een compromis. Op de ene positie heb je bijvoorbeeld de beste basweergave (door de eerder beschreven kamer-resonanties), maar zit je voor je gevoel te dichtbij de speakers, op een andere plek is de podiumbreedte van het geluidsbeeld weer optimaal maar zit je te ver weg enz.)
In het algemeen kan je beginnen met enkele startposities en van daaruit verder op gehoor finetunen. In de praktijk betekent dat finetunen meestal uitkomen op één meter naar voren of één meter naar achteren vanaf die startpositie uitkomen.
Je kan beginnen met:
de bekende driehoek met gelijke zijden: een denkbeeldige driehoek waarbij de afstand tussen de beide speakers onderling en de afstand tussen de speakers de luisterpositie gelijk is
de luisterpositie op 38% van de lengte van de ruimte, gerekend vanaf de voorwand of gerekend vanaf de achterwand, dus 2 plekken mogelijk; meestal klinkt 38% vanaf de voorwand beter, maar lijkt 38% vanaf de achterwand (is op 62% van de lengte van de ruimte vanaf de voorwand) een natuurlijker luisterpositie
de luisterpositie waar het directe geluid (van de speakers) even sterk is als het gereflecteerde geluid (van de wanden en vloer/plafond)
Overigens ontstaat er een groter gebied waar de muziekweergave goed klinkt en heb je dus meer vrijheid om de optimale "sweet spot" te vinden, als de akoestiek van een ruimte op de juiste manier voor audio verbeterd is,
Meting en luistertest
Iedere ruimte is anders dat gecombineerd met jouw apparatuur en luister- en muziekvoorkeuren maakt dat een aanpak op maat de beste is, om het maximale uit je ruimte en budget te halen.
Maak daarvoor een afspraak om vrijblijvend op maat de mogelijkheden voor jouw hifi ruimte te bespreken.
Een goed begin daarbij is altijd een akoestische meting en beoordeling van de huidige situatie. Hiervoor hebben wij speciaal voor audio / muziekweergave de akoestiekmeting voor audio ontwikkeld.
Opmerking tot slot
Over akoestiek en nog meer over hifi audio, zijn er veel meningen.
Iedereen hoort anders, met eigen voorkeuren en verwachtingen.
Zoals al mijn artikelen over akoestiek, pretendeer ik hier niet de absolute waarheid in pacht te hebben.
Mijn streven is daarom altijd het maximale te bereiken in wat jij, in jouw situatie, optimaal vindt.
Dit gaat niet over de apparatuur
Het moge duidelijk zijn dat je niet veel van je luisterervaring kan verwachten als je dat wilt doen met een ondermaatse bron, versterker of speakers.
Maar er vanuit gaande dat de apparatuur bij de meeste Hifi audio liefhebbers wel op orde is, is er iets dat dan in mijn ervaring veel meer invloed heeft op de beleving van de muziek: de akoestiek van de (hifi luister) ruimte.
Waarom is goede akoestiek zo belangrijk bij Hifi audio
Hoewel akoestiek niet zichtbaar is, is het zeker geen vaag fenomeen. In een Hifi luisterruimte met gangbare afmetingen, wordt ten minste de helft van wat je hoort bepaald door de akoestiek van de ruimte. Iedere ruimte heeft wanden, een vloer en een plafond. Deze reflecteren het geluid en beïnvloeden daarmee wat je hoort, op allerlei manieren sterk.
De kwaliteit van de akoestiek van je ruimte kan daarmee je luisterervaring maken of breken, ongeacht of je installatie goed is of niet.
Ja kan stellen dat (het verbeteren van) de akoestiek van je ruimte meer invloed op je luisterplezier heeft dan de zoveelste upgrade van een interlink of speakerkabel.
Apparatuur upgraden als de akoestiek niet op orde is?
In mijn ervaring heeft het nauwelijks zin te investeren in betere apparatuur als de akoestiek van je audioruimte niet op orde is.
Vaak kan dat zelfs een slechter geluid opleveren, omdat betere apparatuur ook de onvolkomenheden van een ruimte met slechte akoestiek beter kan aanjagen en daarmee beter hoorbaar maken. Nog los van de frustratie dat je geld hebt besteed aan iets dat niet dat oplevert wat je ervan verwacht had.
Het omgekeerde geldt ook. Als de akoestiek van je ruimte op orde is, zal iedere verbetering in apparatuur duidelijk, met alle nuances, hoorbaar zijn.
Wat zijn de vier belangrijkste dingen voor goede akoestiek in een hifi audio luisterruimte
1. Zorgen voor de ideale nagalmtijd
Zorgen voor optimale nagalmtijden bij alle frequenties, is de basis voor goede akoestiek in elk soort ruimte waar hifi audio goed moet klinken. Dit is het belangrijkste en daarmee het eerste waar je aandacht aan moet besteden.
De nagalmtijd van een ruimte geeft aan hoe lang geluid (in dit geval van de speakers) tussen de wanden en tussen de vloer en het plafond blijft heen- en weer kaatsen.
Reflecties van wanden, vloer en plafond zorgt voor nagalm (hier erg versimpeld weergegeven)
In een ruimte met veel harde oppervlakken wordt weinig geluid door de wanden en vloer/plafond geabsorbeerd. Er wordt veel heen en weer gereflecteerd en zijn daarmee zijn de nagalmtijden te lang.
In deze ruimte zal audio zeer slecht klinken…
Niet alleen zijn de nagalmtijden te lang, maar de nagalmtijden van lage, midden en hoge tonen zijn vaak ook erg verschillend.
In een akoestisch "slechte" ruimte zijn de nagalmtijden van bepaalde frequentiegebieden al snel veel langer dan die van andere.
Door deze onderlinge verschillen tussen nagalmtijden en het feit dat ze te lang zijn, wordt de geluidsweergave onrustig, niet precies en vermoeiend, met een slechte toonbalans tussen laag, midden en hoog.
In akoestisch onbehandelde ruimtes zijn de nagalmtijden dus vaak te lang en moeten als eerste worden aangepakt. Dit levert de grootste verbetering in de audio beleving op.
Alles wat je verder aan de akoestiek wilt verbeteren heeft pas zin als de nagalmtijden op orde en onderling enigszins in balans zijn.
Wat is de ideale nagalmtijd
De ideale nagalmtijd voor een Hifi audio luisterruimte ligt tussen 0,2 en 0,5 sec. Gemiddeld over alle frequentiebanden, van laag tot hoog, waarbij de lagere frequenties iets langere tijden mogen hebben dan de midden en hogere frequentiegebieden.
Er is niet één nagalmtijd altijd de beste, omdat de ideale nagalmtijd onder andere afhangt van de luistervoorkeur, muzieksmaak en type luidsprekers. Ook de grootte van de luisterruimte speelt een zekere rol, omdat je onbewust verwacht dat een grote ruimte ook "groot" moet blijven klinken. Hiermee houden wij bij onze adviezen dan ook rekening.
Een nagalmtijd van 0,2 sec. geeft een erg rustig, "droog" geluid met veel preciezie, maar met bepaalde soort spakers ook de kans op een klein podium. Het andere uiterste, 0,5 sec. helpt om de ruimtelijkheid van (klassieke muziek in) een grote zaal beter weer te geven, ten koste van het exact kunnen plaatsen van de individuele instrumenten op het virtuele podium.
Voor hifi audioruimtes waar alles goed moet klinken voor een brede muzieksmaak, streven wij naar nagalmtijden rond 0,35 sec.
Hoe bereik je de ideale nagalmtijd
In de praktijk zijn geluidsabsorberende panelen het meest effectief in het verminderen van te lange nagalmtijden. Het geluidsabsorberend materiaal in de panelen vermindert de hoeveelheid geluid die teruggekaatst wordt.
Van belang is om de panelen op de juiste plek te plaatsen en vooral dat ze de juiste dikte hebben om alle frequenties te absorberen.
Een fout is om te veel te dempen, waardoor de muziekweergave levenloos en klein wordt. Ook het gebruiken van te dunne absorberende panelen is niet goed; daarmee worden hoge tonen wel en lage tonen niet gedempt, wat onbalans oplevert.
Hoeveel en welk soort je nodig hebt om van je huidige akoestiek naar de ideale akoestiek te gaan, is goed te berekenen.
Met ons Sonnio rekensysteem kunnen wij exact vooraf bepalen hoe de nagalmtijden met onze Esperio absorbers in jouw ruimte straks gaan worden. Wat daarbij helpt is vooraf een akoestische nulmeting in de ruimte uit te voeren en die meetresultaten dan als uitgangssituatie te nemen.
Naast absorbers, kunnen ook akoestische diffusers, zoals de Esperio diffusers, bijdragen aan het beheersen van de nagalmtijden. Als er diffusers gebruikt gaan worden, wordt de akoestische werking, samen met de absorbers, in de berekening meegenomen. Diffusers hebben ook andere positieve eigenschappen. Hierover verder in dit artikel meer.
2. Beheersen van de lage tonen
Als er problemen zijn met lage tonen, is het vaak dat deze in een bepaald frequentiegebied te sterk of juist bijna niet hoorbaar zijn.
De reden is dat er staande golven en daarmee resonanties optreden. Deze kunnen met name in de lage frequentiegebieden, tot ongeveer 200 Hz, problemen geven.
Resonanties
Vereenvoudigd gezegd, is er bij iedere ruimte een toonhoogte waarvan de golflengte precies "past" tussen de voor- en achterwand: de golflengte komt overeen met de lengte van de kamer.
Deze basis-resonantiefrequentie veroorzaakt op bepaalde plekken in de ruimte sterke pieken en dalen in de geluidssterkte.
Voor audio zijn ook 1/2, 1/3 en 1/4, 1/5 en 1/6 van deze golflengte en dus voor de daarbij passende frequenties van belang.
Resonanties tussen twee oppervlakken
Naast de lengte van de ruimte, geldt het ook voor de breedte en hoogte van de ruimte. Ook de hebben een eigen basis-resonantiefrequentie (als de breedte en hoogte van de ruimte anders zijn dan de lengte). Net als bij de lengte is ook bij de breedte en hoogte van een ruimte te letten op de resonantiefrequentie en de zogenaamde harmonischen van 1/2 tot en met 1/6 van de golflengte.
Aanpak voor verbetering van lagetonenweergave
Gelukkig zijn deze frequenties en de bijbehorende resonanties met hun pieken en dalen goed op te sporen en kan je veel bereiken door met de speakers en luisterpositie te schuiven.
Wat vaak vergeten wordt is het veranderen van de luisterhoogte; ook verticaal, tussen vloer en plafond gelden de staande golven met alle pieken en dalen ook en soms maakt 15 cm hoger gaan zitten het verschil!
Aan de hand van de afmetingen van de ruimte kunnen wij berekenen waar bij bepaalde frequenties de pieken en dalen liggen. Daarnaast hebben wij een meetsysteem ontwikkeld, om ter plekke deze specifiek hoorbaar en realtime zichtbaar te maken. Hierdoor wordt het bepalen van de best haalbare luisterpositie gemakkelijker.
Voorbeeld van een weergave van de geluidssterkte bij welke frequentie.
Naast deze eerste stap kunnen we met bas-absorbers de problemen verminderen. Bas-absorbers zijn afgestemd op het dempen van lage frequenties en "echte" bas-absorbers verminderen niet alleen de pieken, maar ook de dalen in de geluidssterkte. Hiermee wordt afhankelijkheid van één "sweet spot" minder.
De, in de meeste gevallen, best werkende bas-aborbers zijn breedbandig; ze werken op meerdere lage tonen frequentiegebieden, om de resonanties in de lengte, breedte en hoogte van de kamer aan te pakken. Nadeel daarvan is dat ze dan altijd relatief groot en daarmee "zichtbaar" zijn, omdat we hier te maken hebben met lage tonen met bijbehorende lange golflengtes.
Het opsporen van de kamer-resonanties en pieken en dalen is altijd stap één, omdat je daarmee het meeste bereikt om bas-problemen op te lossen of te verminderen.
Tot nu toe zijn we er vanuit gegaan dat de wanden en het plafond op een gangbare manier zijn gebouwd. Mocht je je hifi ruimte in een glazen serre hebben bedacht, is er grote kans dat je dan veel basfundament mist. De glazen wanden trillen mee met de lage tonen en zetten die om in mechanische beweging en nemen (alle) bas-energie daarmee weg. Dit geldt voor alle slappe wanden zoals een enkel gips wandje of plafond.
Voor meer informatie over het aanpakken van basproblemen: https://www.esperio.nl/info/akoestiek-voor-hifi-en-home-cinema-deel-4-betere-basweergave
3. Directe reflecties voorkomen
Geluid uit de speakers zal na enige tijd tegen de wanden en de vloer en het plafond komen en daarvan meestal worden teruggekaatst.
Directe zijwandreflectie van de rechter stereospeaker
Deze eerste reflecties kunnen je in de weg zitten, omdat je tijdens het luisteren onbewust het verschil in tijd tussen het moment dat het geluid rechtstreeks van de speaker en het moment dat het geluid als eerste reflectie van de wanden je oor bereikt.
Globaal heeft geluid een snelheid van 340 meter per seconde. Bijvoorbeeld in een kamer met normale afmetingen zal het verschil in tijd dat het geluid van de speaker bij je oor is aangekomen en dat als reflectie van een zijwand je oor bereikt, bijvoorbeeld 6 mSec kunnen zijn. Alles onder 20 mSec (bij 20 mSec is het verschil in afgelegde weg 6,8 m) kan de ruimtelijke indruk verstoren. Je hoort een grote zaal in de opname en tegelijk reflecties van wanden die dichtbij zijn.
Daarnaast kunnen directe reflecties toonverschuivingen door "Comb filtering" geven.
Naast de directe, korte reflecties aan de zijwanden, is de achterwand belangrijk. Vooral als je erg dicht bij de achterwand zit. Dan is het tijdsverschil tussen rechtstreeks en gereflecteerd geluid te kort.
Directe reflecties van de zijwanden en achterwand (vereenvoudigd weergegeven)
De (directe, eerste of korte) reflecties zijn de verminderen met het plaatsen van akoestische absorbers of diffusers. Beide hebben hun voor- en nadelen. Lees meer over Esperio absorbers en diffusers, die speciaal voor audio zijn ontwikkeld op: https://www.esperio.nl/producten
Zoals altijd is ook hier te veel dempen niet gewenst: overmatig gedempte ruimtes klinken "doods" omdat de muziekenergie verdwenen is en klinken "klein" vanwege het ontbreken van ruimtelijke tijdsverschillen en de gunstige, indirecte, reflecties.
Voor meer informatie over de korte, directe reflecties bij Hifi audio:
https://www.esperio.nl/info/akoestiek-voor-hifi-en-home-cinema-deel-2-wat-zijn-korte-reflecties
4. Indirecte reflecties promoten
Waar we de al te sterke korte, eerste reflecties willen voorkomen, voegen indirecte reflecties juist een gevoel van ruimtelijkheid toe.
Dit is één van de eigenschappen van goede audio diffusers; ze voorkomen directe reflecties en genereren indirecte reflecties. De Esperio diffusers voegen daarbij nog het dempen van ongewenst laagfrequent geluid toe; drie functies in één dus.
Een kenmerk van een audio luisterruimte met veel "goede" indirecte reflecties is dat er een groot gebied waar de audioweergave goed klinkt, met een brede "sweet spot".
Een klassieke concertzaal met alles behalve rechte wanden. De vele ornamenten en afstandsverschillen werken als geluidsdiffuser.
Waar verder op te letten
Bovenstaande de vier belangrijkste zaken om aan te pakken voor het bereiken van goede akoestiek voor hifi audio.
Deze zijn ook onderdeel van ons Esperio akoestiekmodel, specifiek ontwikkeld voor optimaal geluid in Hifi audio luisterruimtes en Home Cinema's.
Verder is bij een audio luisterruimte de luisterpositie van belang.
Luisterpositie
In hifi kringen is veel debat over wat de ideale luisterpositie is en welke afstand je moet aannemen vanaf de speakers. In dit artikel over akoestiek ga ik hier niet dieper op in. Dit is voor iedere situatie anders en het is ook vaak een compromis. Op de ene positie heb je bijvoorbeeld de beste basweergave (door de eerder beschreven kamer-resonanties), maar zit je voor je gevoel te dichtbij de speakers, op een andere plek is de podiumbreedte van het geluidsbeeld weer optimaal maar zit je te ver weg enz.)
In het algemeen kan je beginnen met enkele startposities en van daaruit verder op gehoor finetunen. In de praktijk betekent dat finetunen meestal uitkomen op één meter naar voren of één meter naar achteren vanaf die startpositie uitkomen.
Je kan beginnen met:
de bekende driehoek met gelijke zijden: een denkbeeldige driehoek waarbij de afstand tussen de beide speakers onderling en de afstand tussen de speakers de luisterpositie gelijk is
de luisterpositie op 38% van de lengte van de ruimte, gerekend vanaf de voorwand of gerekend vanaf de achterwand, dus 2 plekken mogelijk; meestal klinkt 38% vanaf de voorwand beter, maar lijkt 38% vanaf de achterwand (is op 62% van de lengte van de ruimte vanaf de voorwand) een natuurlijker luisterpositie
de luisterpositie waar het directe geluid (van de speakers) even sterk is als het gereflecteerde geluid (van de wanden en vloer/plafond)
Overigens ontstaat er een groter gebied waar de muziekweergave goed klinkt en heb je dus meer vrijheid om de optimale "sweet spot" te vinden, als de akoestiek van een ruimte op de juiste manier voor audio verbeterd is,
Meting en luistertest
Iedere ruimte is anders dat gecombineerd met jouw apparatuur en luister- en muziekvoorkeuren maakt dat een aanpak op maat de beste is, om het maximale uit je ruimte en budget te halen.
Maak daarvoor een afspraak om vrijblijvend op maat de mogelijkheden voor jouw hifi ruimte te bespreken.
Een goed begin daarbij is altijd een akoestische meting en beoordeling van de huidige situatie. Hiervoor hebben wij speciaal voor audio / muziekweergave de akoestiekmeting voor audio ontwikkeld.
Opmerking tot slot
Over akoestiek en nog meer over hifi audio, zijn er veel meningen.
Iedereen hoort anders, met eigen voorkeuren en verwachtingen.
Zoals al mijn artikelen over akoestiek, pretendeer ik hier niet de absolute waarheid in pacht te hebben.
Mijn streven is daarom altijd het maximale te bereiken in wat jij, in jouw situatie, optimaal vindt.
Misschien vind je dit ook interessant
Andere artikelen uit dezelfde categorie
Akoestiek
van
Hifi ruimte en Home Cinema
Klik op de afbeeldingen hieronder voor details.
