Mitä materiaaleja akustoinnissa voi käyttää ja miten ne vaikuttavat? Voinko päätellä itse, pystyykö jotain käsillä olevaa materiaalia käyttämään akustoinnissa?
Akustiikka tarkoittaa äänen käyttäytymistä tilassa ja akustointi tarkoittaa sitä, että tilaa muokataan, jotta sen akustiikka saadaan sellaiseksi kuin halutaan. Helposti ajatellaan, että akustointi on vain äänen vaimentamista, mutta pelkällä vaimentamisella ei yleensä saada parasta mahdollista lopputulosta vaan nappiratkaisu on oikeassa suhteessa vaimennusta ja hajottamista.
Kaiutin soimassa kovapintaisessa huoneessa on kuin lamppu valaisemassa huonetta, jonka kaikki pinnat ovat peiliä. Valaisimen teräviä, silmiin ottavia heijastuksia näkyy joka puolelta ja lisäksi näkyy paljon moneen kertaan peilautuneita vähemmän räikeitä heijastuksia.
Helposti ajatellaan, että akustointi on vain äänen vaimentamista
Vaimennus tekee sen, että heijastus poistetaan. Vaimennusmateriaalilla ympäriinsä käsitelty tila on kuin se edellä mainittu lamppu mustapintaisessa huoneessa. Vain lampusta suoraan silmiin tuleva valo näkyy, kaikki muu osa valosta imeytyy pintoihin.
Toinen vaihtoehto on heijastuste poistamisen sijaan hajottaa ne. Jos osoitat taskulampun keilan mattavalkoiseen seinään, se näkyy yhtä kirkkaana joka suunnasta, koska valo hajoaa tasaisesti joka suuntaan. Diffuusori tekee äänelle saman kuin mattapinta valolle ja hyvä diffuusori tekee saman kuin valkoinen tai vaaleanharmaa mattapinta valolle eli ei muuta sävyä.
Perusvaimennin on ilmajarru
Ääni on ilmahiukkasten värähtelyä joten äänen vaimennus on tuon värähtelyliikeen jarruttamista. Ja sitä, voiko joku materiaali toimia äänenvaimennuksessa, on helppo kokeilla ilman mitään laitteistoa. Paina huulesi akustiikkamateriaaliehdokasta vasten ja puhalla. Jos et tunne mitään vastusta, materiaali ei jarruta ilman liikettä eli ei vaimenna ääntä. Ja jos et pysty puhaltamaan materiaalin tai sen pinnan tiiviyden takia, ei ilma silloin pääse materiaalin sisälle. Sen sijaan, jos pystyt puhaltamaan materiaaliin ja tunnet selvän vastuksen, vaimentaa se ääntäkin.
Vaimennusmateriaalin paksuus vaikuttaa siihen, miten pitkään aaltoon eli matalaan taajuuteen se pystyy pureutumaan. Perinteinen nyrkkisääntö on, että jos vaimennusmateriaali on aallonpituuden neljäsosan paksuinen, se pystyy vaimentamaan aallon kokonaan ja aallonpituuden kymmenesosan paksuinen materiaali alkaa jo vaikuttaa.
Esimerkiksi 100 Hz, 500 Hz ja 1000 Hz taajuuksien aallonpituudet ovat 3,4 m, 68 cm ja 34 cm. Se neljäsosa-aallonpituus olisi siis noille taajuuksille 85 cm, 17 cm ja 8,5 cm, kymmenesosa-aallonpituudet vastaavasti 34 cm, 6,8 cm ja 3,4 cm. Tästä on helppoa nähdä, että bassoalueen vaimennus perinteisillä akustiikkalevyillä onnistuu äärettömän harvalla kotioloissa. Lisäksi eri vaimennusaineilla on eroa vaimennustehossa, vaikka materiaalin paksuus olisikin sama.
Käytännössä asia ei ole aivan peruskaavan mukainen. Esimerkiksi Hifimaailman ensimmäistä kuunteluhuonetta rakennettaessa peitimme kollega-Maukan kanssa tilan molemmat sivut kirjahyllyillä ja niiden alahyllyt täytettiin lehtimapeilla. Tulos oli hurja parannus bassoalueella, vaikka n.25cm syvyyden ei pitäisi riittää bassoalueen rauhoittamiseen.
Bassot kuriin paineeseen reagoivalla rakenteella
Et voi rakentaa metrin – pari paksuja bassovaimentimia seinille (huomaa monikko)? Ei huolta, resonaattorit tulevat apuun. Resonaattori on rakenne, joka on viritetty jollekin taajuusalueelle ja kun bassoaalto herättää sen soimaan, resonaattorin rakenne kuluttaa äänienergian resonanssissaan.
Pienikin resonaattori voi olla laajakaistaisesti pureva tai tehokas, mutta ei laajakaistaisesti pureva JA tehokas. Eli kääntäen, tietylle taajuudelle viritetty pienikokoinen resonaattori voi purra vain tehokkaasti tuohon yhteen taajuuteen tai laaja-alaisesti kyseisen taajuuden ympäristössä, mutta vaimentaen vain vähän. Jos halutaan sekä tehoa että laajakaistaisuutta, koko kasvaa.
Tavanomaisessa kenkälaatikkomallisessa eli suorakaidehuoneessa selkeä paikka bassovaimentimille on suljetuissa nurkissa (ei esim. isoa oviaukkoa nurkassa). Omassa olohuoneessani tein oleellisesti paremman tuloksen neljällä nurkkiin sijoitetulla bassovaimentimella kuin kahdeksalla huonommin asetellulla.
Resonaattorit jakaantuvat levyresonaattoreihin, reikäresonaattoreihin ja rakoresonaattoreihin. Yksi hyvä laskurisivusto resonaattorien toiminnan simulointiin on http://www.acousticmodelling.com/. Samalla laskurilla on helppoa katsoa myös normaalien vaimentimien toiminta-aluetta ja kauhistua siitä, miten ylös taajuuskaistalle liian ohuet akustiikkarakenteet rajoittuvat. Ne parisenttiset akustiikkalevyt voivat vääristää hifimielessä käytettävän tilan jälkikaiunta-aikaa ikävästi kun korkeat taajuudet vaimenevat ja niin keskialueen kuin bassonkin ongelmat jäävät korostetun selkeinä esille.
Hajoita ja hallitse
Liiallinen vaimennusmateriaalien käyttö tekee tilasta helposti tarpeettoman kuivan kuuloisen. Perinteisesti on sanottu, että stereojärjestelmässä tila saa olla pidempään soiva kuin monikanavaisella elokuvaäänellä, koska monikanavaäänessä se tilantuntu tehdään lisäkanavilla. Silti, nykyään esim. Finnkinon teatteritkin tehdään niin, että liiallista vaimennusta vältetään.
Diffuusoreja on ulkonäöllisesti monenlaisia, mutta kaikilla on sama perustarkoitus: hajoittaa ääniaalto mahdollisimman tasaisesti laajaan keilaan sen sijaan, että se heijastuisi kuin valo peilistä. Kaikki difuusorit myös vaimentavat vähän, kovapintaiset vähemmän kuin hötömpää materiaalia ovat, mutta puhtaat diffuusorit joka tapauksessa vain hyvin vähän verrattuna varsinaisiin vaimentimiin. Osa diffuusoreista on yksiulotteisia ja osa kaksiulotteisia (joten loogisesti niitä saatetaan kutsua markkinointimateriaalissa 2D- ja 3D- diffuusoreiksi). Yksiulotteinen diffuusori hajottaa ääntä vain yhdessä tasossa ja kaksiulotteinen sekä pysty- että vaakatasossa. Kaksiulotteinen on siis lähempänä sitä mattapintaa valolle.
Mitä syvempi diffuusorin rakenne on, sitä matalampiin taajuuksiin se pystyy pureutumaan – aivan kuten vaimentimissakin. Ja mitä tiheämpi / pienempisyinen diffuusorin rakenne on, sitä korkeammille taajuuksille se toimii. Ns. skyline-malli on kustannustehokas ratkaisu, mutta ei kaikkien silmiin se kaunein sisustuselementti. Se auttaa jatkamaan ääntä hajottavaa taajuusaluetta ylemmäs, jos skylinen yksittäisten tolppien kärjistä kaikki eivät olekaan suorassa kulmassa.
Sama kuin vaimentimissa, liian litteä diffuusori ei auta kuin korkeimpiin taajuuksiin. On liian helppoa ajatella, että joku liuskekivisisustuslevy toimisi diffuusorin lailla kun sen pinta on epätasainen. Sentin – parin syvyyserot eivät vain valitettavasti riitä, kymmenkunta senttiä olisi enempi se suositeltava minimi. Hakukoneeseen ”qrd diffuser calculator” tai ”skyline diffuser calculator” löytää laskureita, joilla voi itse kokeilla, miten syvyys ja pinnan mitat vaikuttavat toiminta-alueeseen. Toisaalta sitten kaikki monimuotoiset esineet huoneessa hajottavat ääntä eli minimalistista sisustusta välttämällä saamme miellyttävämmän akustiikan niin arkieloon kuin musiikinkuunteluun ja leffoillekin.
Vaihtoehtona ovat monenlaiset rei’itetyt ja uritetut vaneritpinnat, joiden takana on usein vaimennusmateriaalia. Nämä toimivat tiettyyn rajaan asti ääntä hajottavina ja sen alapuolella vaimentavina. RPG BAD Panel on todennäköisesti tyylisuunnan ensimmäinen edustaja ja jonkin verran tee-se-itse-väestönkin käyttämä koska reikäkuvion löytää helposti netistä ja sen tekeminen esimerkiksi 4mm koivuvaneriin tai 3mm kovalevyyn onnistuu kärsivälliseltä puutyöharrastajalta sujuvasti (ja vielä helpommin heiltä, joilla on CNC-osaajia kaveripiirissä tai peilissä).
Jos akustiikka kiinnostaa enemmän, suosittelen lämpimästi kirjoja Master Handbook of Acoustics (kirjoittaja F. Alton Everest) ja Acoustic Absorbers and Diffusers: Theory, Design and Application (kirjoittajat Trevor J. Cox ja Peter D’Antonio). Molemmista kirjoista saa sekä selkeitä käytännön neuvoja että aiheen matematiikkaakin, jos se puoli kiinnostaa.
Kuvat: Samu Saurama
Kommentointi suljettu.