Romforsterkning og lydnivå i musikklokaler v/Jens Holger Rindel

multiconsult.no
NAS Høstmøte 2013
Romforsterking og lydnivå i musikklokaler
Jens Holger Rindel
multiconsult.no
Innhold
• Bakgrunn
• Foretrukket lydnivå ved akustisk musikk
• Romforsterking, G‐RT diagram
• Anbefalt etterklangstid (volum, ensemble)
• Musikkinstrumenters dynamikk og lydeffekt ved ‘forte’
• Eksempler
• Konklusjon
2
multiconsult.no
Bakgrunn
• Musikklokaler er ofte akustisk uegnede til formålet
• Alminnelige problemer:
‐ For høyt lydnivå
‐ For klangfullt
‐ For svakt lydnivå
‐ For tørt, tungt å spille/synge
3
multiconsult.no
Foretrukket lydnivå ved akustisk musikk
• Akustisk musikk har et stort dynamisk område
‐ pianissimo ‐ piano ‐ mezzoforte ‐ forte ‐ fortissimo ‐ tilsvarer typisk 25 – 30 dB for et musikkinstrument
‐ Et orkester kan ha dynamisk område på 50 – 60 dB
• I et godt musikkrom ligger lydnivå ved ‘forte’ (f) mellom 85 dB og 90 dB, evt. litt høyere for meget lydsterke ensembler (korps)
Eksempel:
pp
p
mf
f
ff
60 dB
70 dB
80 dB
90 dB
100 dB
4
multiconsult.no
Romforsterking
• prNS 8178, 3.15:
• Romforsterking, G (dB):
Lydtrykknivå i et rom fra en rundstrålende lydkilde relativt til lydtrykknivå fra samme lydkilde i et fritt felt i en avstand på 10 m
• NS‐EN ISO 3382‐1: Målemetode
5
multiconsult.no
Romforsterking, beregning
31
4 1
10 log
0.161 ∙
∙
0.161
≅
0.0258
(dB)
∙
(I etterklangsfelt, ikke tett på lydkilden)
(Antatt H : B : L = 1 : 1,25 : 2)
αm : midlere lydabsorpsjonsfaktor
S : areal av overflater (m2)
V : nettovolum (m3)
T : etterklangstid (s)
6
multiconsult.no
G‐RT Diagram foreslått av Nijs et al. (2004)
7
multiconsult.no
Økt absorpsjon – Volum konstant
Volum konst.
Økt absorpsjon
Kortere T
Lavere lydnivå
8
multiconsult.no
Økt volumen – Absorpsjonsmaterialer konstant
Abs. matr. konst.
Økt volumen
Lengre T
Lavere lydnivå
9
multiconsult.no
Avvik fra det optimale
For klangfullt
For sterk lyd
For svak lyd
For dødt
10
multiconsult.no
Norsk musikkråds anbefalinger 2010
11
multiconsult.no
V‐RT diagram med referansedata for øverom
2,8
2,6
Wenger
Choral
rehearsal
2,4
2,2
2
Lydsvake
grupper
Meyer
Small
ensemble
1,8
Etterklangstid [s]
Meyer
Orchestra
practice
1,6
Meyer
Teaching
Heringa
Flutes
Strings
Percussion
1,4
1,2
Lydsterke
grupper
Forsterket
musikk
1
Valk
Range
for musical
instruments
0,8
0,6
0,4
Nakajima
Singer, violin
Woodwind
0,2
0
10
Meyer
Practice
100
Meyer
Piano
1000
Adelmann‐Larsen
Amplified music
Wenger
Band
rehearsal
10000
Volum [m3]
12
multiconsult.no
Norsk musikkråds anbefalinger 2010
Ekstrapolert til små lokaler
T (s)
3,0
V (m3)
2,0
0,7
0,5
0,3
0,2
G (dB)
13
multiconsult.no
G‐RT diagram med referansedata
Volume, m3
14
multiconsult.no
prNS 8178 ‐ Framføringslokaer
15
multiconsult.no
prNS 8178 ‐ Øvelokaler
16
multiconsult.no
prNS 8178 ‐ Etterklangstid vs volum for forskjellige musikkformer
Framføringslokaler
Øvelokaler
17
multiconsult.no
Etterklangstid som funksjon av volum
∙ log
(s)
a
b
Min V (m3)
Max V (m3)
Amplified music, min RT
0.250
0.150
200
5000
Amplified music, max RT
0.358
0.258
200
5000
Acoustic music, min RT (strong instruments)
0.525
0.425
300
5000
Strong / weak instruments (max / min)
0.675
0.575
300
5000
Acoustic music, max RT (weak instruments)
0.827
0.727
300
5000
a
b
Min V (m3)
Max V (m3)
Amplified music, min RT
0.250
0.150
20
700
Amplified music, max RT
0.358
0.258
20
700
Acoustic music, min RT (strong instruments)
0.404
0.304
20
3000
Strong / weak instruments (max / min)
0.600
0.500
20
3000
Acoustic music, max RT (weak instruments)
0.750
0.650
20
3000
Performance
Rehearsal
18
multiconsult.no
Frekvensavhengig etterklangstid ‐ Framføringslokaler ‐ eksempel
19
multiconsult.no
Frekvensavhengig etterklangstid
‐ Sammenligning med rom for tale
Ref. for tale: Byggforsk 527.300 (1998) Romakustikk
20
multiconsult.no
Musikkinstrumenters dynamikk og lydeffekt ved ‘forte’
• Metode etter J. Meyer • Antar fire like store sprang mellom pp og f
•
pp ‐ p ‐ mf ‐ f ‐ ff
• Dynamikk D = Forskjell i lydnivå fra pp til ff
• Nivå ved forte (f) = Nivå ved fortissimo (ff) – D/4
• Data fra: ‐ Meyer (1990), Olson (1967), Burghauser & Spelda (1971)
21
multiconsult.no
Beregnet lydeffektnivå ved ‘forte’ ‐ Eksempler
Instrument
pp
ff
D
f
k
Fiolin
65
97
32
89
0,8
Bratsj
68
93
25
87
0,5
Cello
67
97
30
90
1,0
Kontrabass
75
97
22
92
1,6
Fløyte
77
96
19
91
1,3
Klarinett
74
101
27
93
2,0
Saxofon
87
101
14
98
6,3
Trompet
87
106
19
101
12,6
Trombone
89
109
20
104
25,1
(dB)
4
(dB)
22
multiconsult.no
Beregnet lydtrykknivå fra et ensemble i et rom • Total lydeffektnivå fra ensemble
90
10 log ∑
(dB)
 ni er antall instrumenter av type i
 ki er «effekttall» for instrumenttype i
• Romforsterking G (bestemt av volum og etterklangstid)
• Lydtrykknivå ved forte:
31 dB
59 10 log ∑
(dB)
23
multiconsult.no
Gunstig område for et ensemble
For klangfullt
For tørt
24
multiconsult.no
Blåsekvintett (fl, ob, kl, fg, hn)
25
multiconsult.no
Strykekvartett (2 vn, 1 va, 1 vc)
26
multiconsult.no
Guttekor (24)
27
multiconsult.no
Korps (4 fl, 8 kl, 4 hn, 6 tp, 4 tb, 2 tu)
28
multiconsult.no
Konklusjon
• Volum og etterklangstid bør fastlegges med hensyn til musikkart og instrumenter i ensemble
• Etterklangstid er sterkt avhengig av volum ‐ De foreslåtte kurvene tar sikte på å unngå for høye lydnivåer. Dette er spesielt viktig i små øverom
• For akustisk musikk er optimalt lydnivå 85 – 90 dB
‐ Litt høyere lydnivå kan være akseptabelt for meget lydsterke ensembler
‐ Litt lavere lydnivå kan være akseptabelt for lydsvake ensembler
• Et lokale med en fast etterklangstid vil være bedst egnet til én musikkform
‐ Variabel etterklangstid kan utvide lokalets anvendelighet
29