Akoestiek in de woonkamer: ontdek wat je kunt verbeteren
2-2-2024
Vertaling: machinaal vertaald
Om luidsprekers goed te laten klinken, moet de akoestiek in de ruimte goed zijn. Maar basfrequenties zijn niet zo gemakkelijk onder controle te krijgen. Gebruik de informatie in dit artikel om erachter te komen of het de moeite waard is om je huis te optimaliseren.
De scène was een paar jaar geleden, maar ik herinner het me nog goed. Ik ben in de showroom van de Zwitserse luidsprekerfabrikant Piega in Horgen. We luisteren naar muziek uit high-end luidsprekers die groter zijn dan een uitsmijter van een nachtclub. Dikke kabels leiden naar buizenversterkers - elke luidspreker heeft zijn eigen aparte versterker en de prijs van de hele set-up ligt in de orde van grootte van zes cijfers. Het klinkt geweldig. "Wat is het belangrijkste voor goed geluid?" vraagt iemand aan een medewerker, die antwoordt: "De ruimte."
Piega maakt geen producten voor kamerakoestiek. Ik had verwacht dat hun medewerkers het belang van de kamer zouden bagatelliseren en het belang van de luidsprekers zouden benadrukken. Maar dat zou zinloos zijn geweest. Want even later krijgen we de goedkoopste Piega luidsprekers te zien, die nu eens niet in Zwitserland maar in het Verre Oosten worden gemaakt, en - ook die klinken hier uitstekend. Want de showroom is akoestisch geoptimaliseerd.
Hoe goed luidsprekers klinken, weten we niet.
Hoe goed luidsprekers klinken hangt sterk af van de akoestiek in de ruimte. Als je niet tevreden bent over het geluid van je systeem en overweegt om te upgraden, kan het ook zijn dat je eigenlijk niet tevreden bent over het geluid van je kamer. In dat geval heeft het weinig zin om veel geld uit te geven aan betere luidsprekers. Ten eerste moet je begrijpen wat er akoestisch in je woonkamer gebeurt.
Het ingesloten geluid
Een draagbare Bluetooth speaker klinkt buitenshuis anders dan binnenshuis - en in de meeste gevallen beter. Dit komt omdat geluid wordt weerkaatst door de muren, het plafond en de vloer in een kamer. Heel weinig van wat er gebeurt is eigenlijk wenselijk.
Eerst heeft een kamer geen galm nodig. Dit komt omdat de galm al deel uitmaakt van de opname als je ingeblikte muziek afspeelt. Als de luisterruimte ook galmt, doet dit afbreuk aan de precisie van het geluid. Je kunt dan minder goed horen waar de afzonderlijke instrumenten zich bevinden in het stereobeeld.
Bij live muziek met akoestische instrumenten heeft de geluidsbron geen galm; die ontstaat alleen in de ruimte. Maar zelfs in dit geval is niet elke galm in orde. Er wordt enorm veel werk verricht in concertzalen om precies de juiste galm te krijgen. Een van de vele factoren is de nagalmtijd: ideaal is ongeveer twee seconden voor middenfrequenties, iets minder voor operettes vanwege de spraakverstaanbaarheid. In de Berlijnse Staatsopera werd het plafond vijf meter verhoogd om de nagalmtijd te verhogen van 1,1 naar 1,6 seconden. Hiervoor was zeven jaar verbouwing nodig en werden 26.000 afzonderlijke onderdelen van fosfaatkeramiek vervaardigd voor de akoestiek.
Galm verminderen
In een lege ruimte is de galm vooral merkbaar, bijvoorbeeld als je met je vinger knipt. Zodra je de kamer vult met een bank, tapijt, boekenkast en andere dingen, galmt het veel minder. Het verminderen van galm is dus eenvoudig - een neveneffect van het inrichten van de kamer. Vooral in moderne gebouwen, waar vaak plaatvloeren en andere harde oppervlakken worden gebruikt, wordt het gebruik van tapijten en andere absorberende elementen aanbevolen.
Deze reductie is echter niet gelijkmatig: Hoge frequenties worden veel meer geabsorbeerd dan lage frequenties. Hoe dikker een geluidsabsorberend element is, hoe minder frequenties het kan absorberen. Tapijten en gordijnen hebben alleen effect op hoge frequenties. Om lage frequenties te temmen moeten absorbers minstens twintig centimeter dik zijn - zoals een dik kussen van een bank. Het simpelweg toevoegen van een pluiziger tapijt zal niet helpen in het lage frequentiebereik.
Als de ruimte alleen is ingericht met dunne geluidsabsorberende elementen, kan deze daardoor gedempt klinken.
Je denkt misschien: Dan balanceer ik het wel uit met de equalizer. En ik hou toch van veel bas! Wat is het probleem?
Ruimtemodi - het probleem met lage tonen
De hoge tonen corrigeren met een equalizer werkt misschien nog wel tot op zekere hoogte. Maar niet met de lage tonen. Dit komt omdat lage tonen die weerkaatsen tegen muren, plafonds en vloeren niet simpelweg leiden tot meer lage tonen. In plaats daarvan worden de lage tonen ongelijk verdeeld over de kamer. Je hoort bepaalde frequenties te hard, andere te zacht. Je hoort dezelfde frequentie ook soms hard en soms zacht als je door de kamer loopt. Dit staat bekend als kamermodi.
Kamermodi treden op wanneer de lengte van een geluidsgolf overeenkomt met de lengte van de kamer. De lengte van een geluidsgolf hangt af van de frequentie: hoe lager de toon, hoe langer de golf. Bepaalde frequenties zijn precies even lang als de lengte van de kamer. Of precies half zo lang of een derde zo lang.
Als zo'n geluidsgolf door de muur wordt weerkaatst, ziet hij er op de terugweg precies hetzelfde of gespiegeld uit als op de heenweg. Dit betekent dat de amplitudeafbuiging altijd op dezelfde plaats in de ruimte is: De golf staat stil in plaats van zich te verplaatsen zoals een normale geluidsgolf. Natuurlijk staat de "staande golf" niet echt stil, maar zijn vorm ziet er altijd hetzelfde uit in de ruimte als hij reist.
En dat is wat je hoort. De amplitudevervormingen tellen op - of ze heffen elkaar op als ze omgekeerd zijn. Als gevolg daarvan is de geluidsgolf op bepaalde plekken heel hard en op andere plekken nauwelijks hoorbaar.
Bron: wikimedia.org/Jkrieger
Het wordt pas echt erg als een staande golf zijn drukmaximum precies bij de reflecterende wand ontwikkelt. Hij wordt dan met maximale kracht teruggekaatst. Bij de tegenoverliggende wand is de golf weer maximaal en weerkaatst hij weer sterk. Daarom vervallen deze frequenties veel langzamer dan andere.
Het probleem speelt niet alleen tussen de voor- en achterwand van de kamer. Ook de zijwanden, het plafond en de vloer worden beïnvloed. Basfrequenties verspreiden zich in een sferische vorm in alle richtingen. De typische kubusvorm van een gewone kamer is daarom erg slecht. Kamers met schuine plafonds en onregelmatige plattegronden kunnen een voordeel zijn. Ze zijn echter minder voorspelbaar.
De verhouding tussen lengte, breedte en hoogte van de kamer heeft ook invloed. In een kamer met een vierkante plattegrond overlappen verschillende kamermodi elkaar. Dit versterkt de indruk van een onregelmatige basverdeling. Kamers die precies twee keer zo lang als breed zijn, zijn net zo slecht. Kamers met een onregelmatige beeldverhouding hebben niet minder modi, maar ze zijn harmonieuzer verdeeld.
Kamermodi opsporen
Voordat je tegenmaatregelen kunt nemen, moet je eerst de kamermodi in je kamer identificeren
De problematische frequenties kunnen als volgt worden berekend: De geluidssnelheid (344 m/s) gedeeld door twee keer de lengte van de kamer. In een vier meter lange kamer is dit 43 Hz. Veelvouden hiervan, namelijk 86, 129 en 172 Hertz, zijn ook problematisch.
Daarnaast zijn er de kamermodi van de zijwanden en die tussen het plafond en de vloer. Er zijn ook kamermodi die de hoek om gaan en een minder sterk effect hebben.
Gelukkig hoef je dit niet allemaal zelf uit te rekenen. De online tool amroc doet dit voor je als je de lengte, breedte en hoogte van je kamer invoert. De tool laat je niet alleen de frequenties zien, maar ook in een 3D-weergave waar de kamermodi zich in de kamer bevinden.
Bron: David Lee
Maar let op: de werkelijkheid kan afwijken van deze berekening. Dit komt omdat de inrichting van de kamer al veel elementen bevat die geluid absorberen of weerkaatsen voor de muur - bijvoorbeeld een grote spiegelkast. In mijn geval is de berekening met de tool helemaal niet mogelijk: mijn woonkamer heeft een ingewikkelde plattegrond met hoeken van 120 graden, en een van de muren wordt ook nog eens onderbroken door een brede ingang.
Daarom is het niet mogelijk om een berekening te maken met de tool.
Daarom gaat er niets boven proefluisteren. Het enige wat je hoeft te doen is een geluidsgenerator met een vrij selecteerbare frequentie op je geluidsinstallatie aan te sluiten - ik gebruik hiervoor de gratis iOS app Sonic, maar elke andere app voldoet.
De berekeningen van de online tool dienen als leidraad voor waar je met welke frequenties moet luisteren. Omdat ik de tool niet voor mijn kamer kan gebruiken, moet ik langer experimenteren. Maar ik weet nu bijvoorbeeld dat mijn kamer een probleem heeft bij 97 Hz. Als ik recht voor de luidsprekers ga zitten, hoor ik deze frequentie nauwelijks. Bij de muur en het raam daarentegen blaast het me weg.
Bron: David Lee
De lage tonen zijn meestal het luidst bij de wanden, vooral in de hoeken van de kamer, waar kamermodi van twee wanden elkaar overlappen.
Remedie tegen kamermodi: Uitwijken of dempen
Je kunt de geometrie van de kamer niet veranderen. En de frequenties van een muziekstuk zijn wat ze zijn. Dus wat kun je doen aan kamermodi?
Je kunt ze niet helemaal opheffen. Maar dat hoeft ook niet. Zelfs een volledig geoptimaliseerde muziekstudio heeft nog steeds kamermodi. Ze worden echter gedempt door dikke absorbers. De luisterplek wordt ook zo gekozen dat er daar geen kamermodi zijn.
Deze tegenmaatregelen zijn moeilijker in een woonkamer dan in een studio. Je kunt de luisterpositie niet vrij kiezen. In mijn huis is er bijvoorbeeld maar één zinnige plek voor de bank en maar één zinnige plek voor de luidsprekers - en die twee plekken gaan niet samen.
Bron: David Lee
Ik kan niet naar muziek van goede kwaliteit luisteren op de bank zonder dat het totaal onesthetisch en onpraktisch wordt. De oplossing is om een gemakkelijk verplaatsbare kleine fauteuil vlak voor de luidsprekers te zetten.
Absorbers zijn een andere zaak. Een absorber is het meest effectief in de hoek van de kamer. Hij moet echter wel tot het plafond reiken en dik zijn. In principe kun je een schuimrubberen mat van de bouwmarkt oprollen en neerleggen. Maar wie wil er zo leven? Vooral omdat het niet bij één element blijft. Natuurlijk kun je speciale basabsorbers kopen die er ook mooier uitzien. Maar die nemen ook ruimte in beslag en zijn duur.
Voorbeeld: De Hofa Basstrap V2 kost momenteel 185 frank of 199 euro bij Thomann. Maar je hebt er minstens twee nodig - per hoek van de kamer. Vier of zes zijn beter voor de zeer lage frequenties.
Bron: hofa-akustik.de
Een gratis optimaliseringsmaatregel: plaats de luidsprekers niet direct tegen de muur, maar laat er minstens 20 centimeter tussen. Dit vermindert basreflecties. Je neemt een deel van de energie van de lage geluidsgolven weg voordat ze de muur bereiken.
Hetzelfde geldt voor de subwoofer. Deze moet niet direct tegen de muur worden geplaatst en zeker niet in de hoek. Precies in het midden tussen twee muren is ook niet ideaal. In een 5.1 systeem wordt meestal het midden tussen het midden en de linker of rechter voorluidspreker aanbevolen.
Zorg ervoor dat de subwoofer goed in het midden staat.
Zorg ervoor dat de afstand tot de muur niet precies een derde is van de afstand tussen de luidspreker en de luisterpositie. Anders treedt er frequentie-annulering op door weerkaatsing van de achterwand. Hierdoor wordt een bepaalde frequentie bijna onhoorbaar. Het is een vergelijkbaar fenomeen met kamermodi - maar hier heeft slechts één wand effect.
Omwille van deze frequentie-annulering raadt bijvoorbeeld fabrikant QSC aan om de subwoofer toch dicht bij de muur te plaatsen. Dit zorgt ervoor dat de problematische frequentie boven het frequentiebereik van de subwoofer ligt. Naar mijn mening is het echter beter om het probleem zo mogelijk via de luisterafstand op te lossen. In ieder geval is het de moeite waard om te experimenteren met de positie van de subwoofer. Plaats hem op een verrijdbaar onderstel tot je de ideale positie hebt gevonden.
Niet elke kamer kan naar believen worden geoptimaliseerd
Als je dit tot nu toe gelezen hebt, weet je dat er grenzen zijn aan het optimaliseren van een kamer. Vooral als het gaat om een al ingerichte woonkamer. Er moeten te veel dingen met elkaar in overeenstemming worden gebracht. De bank moet op een gezellige plek staan, je kunt niets voor het raam zetten, de kabels moeten onopvallend worden gelegd, stopcontacten moeten op de juiste plek zitten ... een verandering zou misschien akoestisch helpen, maar zou je bestaande inrichting kapot maken.
Van mijn kant weet ik dat er niet echt een goede oplossing is voor mijn huidige woonkamer. Maar dat kan ook nuttig zijn. Op die manier loop ik niet het risico dat ik een paar duizend frank of euro uitgeef aan luidsprekers om achteraf teleurgesteld te zijn.
Ik hoef hierdoor geen goed muziekgenot te missen.
Veilig alternatief: een hoofdtelefoon
Ik gebruik niet alleen graag een koptelefoon als ik op reis ben, maar ook thuis. Een van de redenen hiervoor is dat ik me geen zorgen hoef te maken over problemen met de akoestiek in de kamer. Als ik ooit echt veel geld investeer in audioapparatuur, zal het waarschijnlijk een koptelefoon zijn in plaats van luidsprekers.
Als je dit een goed idee vindt, moet je weten dat koptelefoons anders klinken dan luidsprekers. Met luidsprekers hoort elk oor ongeveer evenveel van beide kanalen, tenminste in de optimale luisterpositie. Ze liggen echter iets uit elkaar in de tijd. Bij een hoofdtelefoon daarentegen bereiken beide kanalen het oor tegelijkertijd; links en rechts zijn ook grotendeels gescheiden. Bij een open hoofdtelefoon is dit iets minder dan bij een gesloten hoofdtelefoon.
Om het geluid van stereoluidsprekers te simuleren, hebben sommige hoofdtelefoonversterkers een crossfeed-functie. Overlappende kanalen en tijdverschuivingen worden dan kunstmatig gegenereerd. Met de hoofdtelefoonversterker ADI-2 DAC van RME Audio, sloeg het effect me niet van de sokken, ik vond het niet vergelijkbaar met echte luidsprekers. Maar dat maakt mij niet uit - ik vind het geluid van de hoofdtelefoon bij de meeste mixen al goed.
Onveilig alternatief: korte luisterafstand
Ik ben de trotse eigenaar van een goedkope Bluetooth speaker, de JBL Flip Essential. Laatst luisterde ik in bed naar muziek met de luidspreker bovenop mijn borst, bijna in mijn nek. Ik was verbaasd over hoe goed het klonk.
Dit bracht me op het idee om tafelspeakers te proberen. Met een luisterafstand van ongeveer 60 centimeter zou de kamerakoestiek slechts een kleine rol moeten spelen. Tenminste, dat hoop ik, want mijn tafel is akoestisch allesbehalve ideaal.
Als dit eenvoudige trucje werkt, kan ik het proberen.
Als deze eenvoudige truc de problemen met de kamerakoestiek elimineert, zouden deze zeer vreemde keelluidsprekers ineens zinvol zijn.
Conclusie: Weet waar je aan begint
Ruimteakoestiek is een ambivalent iets. Aan de ene kant is het belangrijk. Als je niet tevreden bent met het geluid in je woonkamer, heeft het geen zin om betere luidsprekers te kopen zonder de akoestiek te analyseren
Aan de andere kant kan niet elke woonkamer met een redelijke inspanning naar tevredenheid worden geoptimaliseerd. De geometrie van de kamer, de opstelling van ramen en meubels en andere factoren bepalen sommige akoestische eigenschappen. Effectieve basabsorbers zijn dik en niet per se stijlvol.
De eerste stap kan dus alleen deze zijn: Zoek uit of optimalisatie überhaupt zin heeft. Zo niet, denk dan na over alternatieven. Die variëren van hoogwaardige koptelefoons en een aparte muziekkamer tot verhuizen naar een andere flat.
Zelfs als je besluit te optimaliseren, wees gewaarschuwd: het is een bodemloze put. Alleen al de keuze en plaatsing van absorbers is een wetenschap op zich. De relevante forums staan vol met gebruikers die niet kunnen stoppen met optimaliseren - en de situatie vaak erger maken. Houd in elk geval de 80-20 regel in gedachten. Anders vind je met ruimteoptimalisatie een nieuwe, ongewenste hobby.
Het eenvoudigste en meest effectieve is om te experimenteren met de positie van de luidsprekers en de luisterpositie. Hiervoor helpt het om de kamermodi op te sporen.
Beschermende afbeelding: Flickr/Jan Hammershaug
David Lee
Senior Editor
David.Lee@digitecgalaxus.chMijn belangstelling voor computers en schrijven leidde me relatief vroeg (2000) naar de technische journalistiek. Ik ben geïnteresseerd in hoe je technologie kunt gebruiken zonder gebruikt te worden. In mijn vrije tijd maak ik graag muziek waarbij ik mijn gemiddelde talent compenseer met een enorme passie.
