Konser Salon Akustiği
Kapalı mekan içerisinde sesin yansıma süresi belli bir düzeyi geçtikten sonra ses netliğini kaybeder ve gürültüye dönüşür. Sesin kapalı mekanlarda hareketini anlamak için ses emilim oranları, sönümlenme zamanı ve yansıma miktarı(reverberasyon) kavramlarını incelemeliyiz.
Kapalı mekanlarda sound oluşumu üç bölümde incelenebilir. Direkt ses, ilk yansımalar ve derinlik.
Direkt ses,
Kaynaktan çıkıp dinleyiciye direkt ulaşan ses en kısa yolu katetmiş olur, herhangi bir engele çarpmadan ilk önce duyulur.
ilk yansımalar
Dinleyici bir süre sonra kendisine en yakın birkaç yüzeyden yansıyan sesleri duyacaktır.
Derinlik;
İlk yansımaların ardından sıklığı artarak genliği düşerek gelen yoğun enerji yansımalarına Reverberasyon veya derinlik (Reverberation) denir.
REVERB İLE DİREK SES ARASINDAKİ DENGE
Direkt ses ve yansımalar arasındaki denge, dinleyicinin kaynağa göre pozisyonuna bağlı olarak çeşitlenir.
Reverblü ses, direkt ses veya ilk yansımalara göre farklı tavırlar gösterir.
Direk ses ve ilk yansımalar, emilim etkisiyle ters kare kuramına göre sönümlenir, fakat reverblü ses dinleyicinin oda içerisindeki yerinden bağımsız olarak bir süre havadaki varlığını sürdürür. Bunun nedeni oda içerisindeki herhangi bir noktada değişik şiddette ve genlikte birbirine eklenmiş çok fazla miktarda ses dalgasının oluşmasıdır.
Kapalı mekanlarda ses kalitesini kontrol edebilmek için incelememiz gereken 3 sound alanı vardır.
Direkt ses alanı, Hoparlör yönü(Directivity), ve şiddetine bağlı olarak (ses şiddeti frekansların yön bağlı güçlerini ifade eder, intensity) dinleyiciye herhangi bir yansıma olmadan sesin ulaştığı alan, hoparlör dağılım alanıdır, marka ve modele göre değişik şekil ve büyüklükte oluşturulabilir. Dikkat edilmesi gereken diğer bir unsur da Hoparlörlerin açılarını, enerjilerini duvara yönlendirmeyecek şekilde yerleştirerek kontrol etmektir.
İlk yansımalar ise direk sesin içinde erir ve ayrı birer frekans olarak algılanmaz, 0-30 ms aralığında kulağımıza ulaşan ilk yansımalar sesleri güçlendirmek için kullanılır.
Reverb’lü ses alanı, Reverbün direkt sesten iki kat yüksek olduğu alana reverb alanı denir. Hoparlörlerin dağılım açısı dışında kalan alan, duvarlar ve engellerden yoğunluğu artarak şiddeti düşerek yansıyan seslerden oluşur. Reverb alanı dinleyicinin pozisyonundan bağımsız olarak aynı şiddette kaldığı halde direkt sesin şiddeti, dinleyici kaynağa yaklaştıkça artar uzaklaştıkça azalır. Reverblü alanın ses seviyesi odanın hacminden çok toplam yüzey emilim katsayısına bağlıdır.
Kritik alan (Critical distance); Dinleyici kaynaktan uzaklaştıkça direkt ses seviyesi düşer ama reverb aynı kalır belli bir mesafe sonunda ikisinin birbirine eşit olduğu alana kritik alan (Critical distance) denir. Konser salonları için kritik alanın başlangıç çizgisi, seyircinin oturabileceği son mesafeyi ifade eder.
Emilim, Geçişim, Yansıma Katsayıları (Absorption & Transmission Coefficients)
Ses bir kaynak veya engele çarpınca bir kısmı ısıya dönüşerek yok olur(absorbtion), bir kısmı engeli hareket ettirerek arkasında ses oluşumuna dönüşür (transmisson), bir kısmı geri yansır (reflection).
Yansıyan ses çarptığı yüzey materyalinin özeliklerine bağlı olarak bazı frekansları gücünü yitirmiş olarak yola devam eder. Materyallerin, frekansların enerjilerine yaptığı etkileri, yüzde şeklinde belirten emilim tablolarında (Ab.co) inceleyebilirsiniz.
Eğer yüzeye çarpan enerjinin tamamı kayba uğruyorsa, yüzeyin emilim katsayısı 1 yansıma katsayısı 0 dır. Yumuşak yüzeylerin sese etkisi böyle olur. Bu tip odalara ise yankısız oda (anechoic room) denir çünkü bütün enerjiyi emer ve geri yansıtmazlar.
Eğer yüzeye çarpan enerjinin tamamı yansıyorsa emilim katsayısı 0 yansıma katsayısı 1 dir. Böyle yüzeylere sert ve canlı odalara ise yankılanan oda (Reverberant Rooms) denir.
DENGELİ ALAN YARATMANIN KURALLARI
Akustik olarak dengeli alan oluşturmanın 2 temel kuralı vardır. Durağan dalga oluşumunu engellemek ve oda reverbünü kontrol altına almak.
1-Durağan dalga kontrolü
Kapalı alanların en, boy, yüksekliğine bağlı olarak, dalga boyu odanın boyutlarının tam çarpanı, tam böleni oranlarında oluşan frekanslar yüzeylerden yansıtılarak faz tersi ile bir araya gelirler. Boyutları oda boyutlarının yarısı, tamamı, bir buçuk katı ve 2 katına olan frekanslar oda içerisinde periyodik basınç değişiklikleri oluştuğu halde bir yöne sahip olmadıkları için, kulak tarafından algılanmayan bir hareket meydana getirirler. Bu oluşuma durağan dalga efsanesi (standing wave phenomenon) denir.
Durağan dalga üretimi karşılıklı paralel yüzeylerin arasındaki mesafe ile bu mesafede oluşabilecek ses dalgalarının boyları arasındaki ilişkilerden meydana gelir. Bu ilişkiler ise emilime bağlı olarak odanın frekans grafiğinde 20 dB civarında basınç farklarına sebep olur. Bu şekilde odada asılı kalan frekanslar, hava moleküllerinin yoğun transferi olduğu halde, bir yönü ve şiddeti olmadığı için algılanmazlar. Duyulmadığı için önemsenmeyen bu dalga hareketleri, konser sistemlerinde, monitor ve mikrofonların biraraya geldiği sahnede sonsuz döngü (Feedback) oluşumuna sebep olurlar. Bu yüzden döngüye girmiş gibi duyulan frekansları kontrol altına almak istedikçe diğer frekanslar birbirlerinin yerlerine hareketli ikamet ederler. Sebebi durağan dalgaların taşıyıcı görevi görmesidir. Mekan içerisinde oluşan durağan dalgaların frekanslarını bulmak, sahneye yerleştirilecek mikrofonların konumlarından, sistem akorduna kadar birçok detayı şekillendirmemizi sağlar. En önemli iki boyut sahnenin eni ve yüksekliğidir. Bu iki alanda oluşacak döngüler, mikrofonlar yolu ile salonu seslendiren sistemede taşınır. Konserden önce sahne eni ve boyu arasında oluşabilecek durağan dalgaları hesaplayarak, grafik ekolayzır ile genliğini kontrol etmek, yanısıra özellikle tavanı yüksek veya yumuşak, yan yüzeyleri ise akustik paneller ile dağıtıcı özellikte oluşturarak önlemler almanın döngü kontrolüne faydası vardır. Hoparlör açıları, yerleşimi, mikrofon pozisyonları, sahne üzerindeki yerleri, emici yansıtıcı tipleri, yüzey özellikleri ve miktarı, bas frekans tuzakları ve sahne üzerinde olası problem hesapları ve ölçümleri, sistem akordu başlı başına birer makale konusu olabilecek kadar detaylı konulardır. Yine de biz basitçe, oda boyutlarını kontrol edebiliyor veya salonu sıfırdan inşaa ediyorsak, boyutları birbirini tekrar etmeyen ölçüler kullanmak odanın frekans karakteristiği yumuşatılabilir.
BAZI POPÜLER ODA ORANLARI ;
1.00 1.14 1.39
1.00 1.28 1.54
1.00 1.60 2.33
Dengeli akustik alan yaratmak için bulunmuş en ideal yöntem Yunanlılar tarafından 5inci yüzyılda altın oran Altın oran (GOLDEN RATIO) olarak adlandırılmıştır.
ALTIN ORAN
3,23607 : 2 : 1,23607
2-Reverb zamanı ve sönümlenme süre kontrolü; Kaynak üretimi kestikten sonra reverb’ün sönümlenmesi veya direk sesin 60 dB altına düşmesi için gereken zamana RT60 denir. Bu süre mekanın boyutlarına ve yüzeylerin emilim katsayılarına bağımlıdır.
Mekanın emilim karakteristiği, oda yüzeylerinin reverb’ünü yani RT60 zamanı belirler. Beyin bu zaman ve etkileri birleştirerek odanın yüksekliği ve yapısı hakkında belli fikirler edinir.
Reverb süresi mobilyalı en küçük mekandan, en geniş katedrale kadar 0,2 sn ile 10 sn arasında değişir. RT 60 mekan içerisindeki anlaşılabilirliğin (intelligibilty)ifadesidir. Mekan yüzeylerinde oluşturulacak girinti ve çıkıntılarla elde edilen dağılma , saçılma ve kırılmalar, reverb enerjisini bozmadan, anlaşılırlığı olumsuz etkileyen yansımaların odaklanacağı merkez miktarını düşürür. Reverb zamanını kontrol etmek anlaşılırlık oranını arttırırken müzik için dinleme ortamının netliğinide artırır. Konuşmaların netliği (artukilasyon) 5000 Hz deki enerji kaybı ile yok olur. Netlik ve anlaşılırlığın sağlanması için gereken bazı reverb zamanları aşağıdaki gibidir.
| Speach recording, broadcast std. | Ses kayıt, yayın stüdyosu | 0,4 – 0,6 | sn |
| School classroom | Okul odası | 0,5 – 0,9 | sn |
| Lecture theatre | Tiyatro | 0,6 – 1,4 | sn |
| Movie theatre | Sinema salonu | 0,7 – 1,3 | sn |
| Tv studio | Televisyon stüdyosu | yaklaşık 0,7 | sn |
| Church | Kilise | 1,2 veya daha fazla | sn |
| Disco | Disko | 0,8 – 1,3 | sn |
| Musical theatre | Müzikal tiyatro salonu | 1,0 – 1,5 | sn |
| Concert hall | Konser salonu | 1,3 – 1,9 | sn |
Boyutlarını değiştiremediğimiz mekanlarda yansıma, dağılma, saçılma ve kırılma çeşitli akustik elemanlar ile sağlanır.
