Transcript A Zeneakadémia történelmi épületének teremakusztikai tervezése
A Zeneakadémia Történelmi épületének teremakusztikai tervezése A hangzás, mint a műemléki érték szerves része
2014.04.01.
Borsiné Arató Éva Arató Akusztikai Kft Huszty Csaba Entel Műszaki Fejlesztő Kft
A Zeneakadémia rekonstrukció teremakusztikai tervezési feladata
• Teremakusztikai tervezés: nem csak a Nagyteremre és nagyobb
előadó termekre korlátozódott
• A műemléki épület miatt nagy a teremakusztikus tervezői felelőssége: minden módosító vagy éppen konzerváló lépésben • Három kategória: 1. kategória: a teremakusztikailag legigényesebb helyiségek: - a tervezett utózengési időt tolerancia határokkal megadva - további teremakusztikai paraméterekre is, tervezés: Nagyterem Kisterem Kupolaterem
A Zeneakadémia rekonstrukció teremakusztikai
pl.
tervezési feladata
2. kategória: utózengési idő tolerancia határokkal Opera tanszék tanterme (206. X. .terem) Opera stúdió (337. XLV.terem) Kamara stúdió (306. XXIII.terem) Multimédiás előadó terem (101. I.terem) 3. kategória: közepes utózengési idő - az összes tanterem - gyakorlók 4. kategória: jó akusztikai komfort biztosítás, részben a használati zajszint csökkenetése, jó beszédérthetőség pl.
Aula, Rendezvényterem Öltözők (szólisták, művészek), Tanácsterem
Nagyterem hangzása: mint műemléki érték
A Nagyterem hangzása: szerves része a műemléki értékeknek A zenészek és a zeneértők egyöntetű véleménye volt: a Nagyterem hangzása ne változzon, ismerik a jó tulajdonságok mellett a hibákat is – ezekkel együtt élnek.
Kérdés: mitől jó az „imádott” terem?
Teljes körű felmérésre volt szükség Fizikai adottságok: • Terem alakja, mérete, arányok – adottak • Mennyezet formája – adott • Hangvetők elhelyezésére a műemléki adottságok miatt nem volt lehetőség
Nagyterem hangzása: mint műemléki érték
Elemek, amelyekhez hozzá lehetett és kellett nyúlni: • Oldalfal burkolatok – Burkolatok anyaga, szerkezete –műemléki szempontok (fa, textil, festés) – Felületen való elhelyezésük, helyük: adott. A mikéntje lehet kérdés.
• A terem további felületeinek meghatározása – Pódium mérete, kialakítása, szerkezete – részben adottak – új szerkezet – szempontok, lehetőségek – külön előadás foglalkozik a kérdéssel.
– Nézőtéri padló szerkezete – külön előadás – Berendezés: székek, széksorok kialakítása, anyaga • Lényeges elem: nagy felület
Átépítés előtti teremakusztikai paraméterek
• • Előzmény • Magyarország akusztikai örökségének megőrzése • Teremakusztikai mérési módszerek korszerűsítése (BME TDK) Mérés • ENTEL – LFZE Együttműködési megállapodás • 2005. július 29; augusztus 14-15 • 2008. február: átadás Arató Kft-nek HUSZTY CS., MARSCHALL M., JUHÁSZ F., LAKATOS G., A teremakusztikai hangtérképezés új módszerei és alkalmazásai, BME Tudományos Diákköri Konferencia, Nov. 2005 (I. díj és a Pro Progressio Alapítvány Különdíja ) 6 6
7 7
Átépítés előtti teremakusztikai paraméterek
4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 20 Utózengési idő 200 2000 0-A 0-B 23-A 23-B 27-A 27-B 20000 8 8
Átépítés előtti teremakusztikai paraméterek
• Kisebb frekvenciákon többtagú exponenciális lecsengés: eltérő időállandójú csatolt tér 9 9
Mérési eredmények
• Mért utózengési idő – üres teremben– T csillapodásának eléréséig telik el. T m
60
[sec] : zárt helyiségekre vonatkozó frekvenciafüggő jellemző. Definíció szerint az az idő, mely a hangforrás kikapcsolása után a zengő energia 60 dB-a = 2,25 sec . De: 60 Hz körül hiány, magas hangoknál csökken az utózengési idő
Nagyteremben mért átlagos és közepes utózengési idő rekonstrukció előtt
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
T20 [sec] Tm [sec]
f [Hz]
Mérési eredmények
Jellemző impulzusválasz és energia lecsengési görbe
•
Mérési eredmények Időkésés retesz
– Teremérzet, meghittség – ITDG – 20-30 msec, jó a nézőtérre az átlag
Mérési eredmények
– Zengés – megfelelő – Basszuskiemelés – melegség – 1,12, jó, de 60 Hz tartományban hiány, javítani kellett
BR
T
125
T
500
T
250
T
1000
Mérési eredmények
– Hangtisztaság - C80 – az átlag 100 – 4000 Hz között: ± 3dB, jó – Magas hang arány - fényesség – 0.67, alacsony érték, javítani kell
HR
T
2000
T
500
T
4000
T
1000
Mérési eredmények: csörgővisszhang
A jelenség nem szüntethető meg – Csörgővisszhang - mennyezet formája ↓ Zavaró hatás
Mérési eredmények: csörgővisszhang
A jelenség nem szüntethető meg Előny: csak a terem tengelyében mérhető és érzékelhető ez a jelenség
További vizsgálatok
• Szemrevételezés – hozzáférhető szerkezetek vizsgálata • Színpad – A pódium padlójának szerepe összetett. Összetettebb, mint a terem egyéb felületeinek az akusztikára gyakorolt hatása – szempontok, elvégzett részletes vizsgálatok, javaslat a szerkezetre – külön előadás
További vizsgálatok
Egyedi fejlesztett műszer – melynek lényeges láncszeme a fül Hangforrás – színpadon elhelyezett metronom Érzékelő – mikrofon egy parabola fémtányér közepében + erre csatlakoztatva
fülhallgató ↓ A reflexiók intenzitása és iránya letapogatható
További vizsgálatok
Cél: a terem akusztikai paraméterei alapvetően ne változzanak.
Mérés: keresni kellett egy olyan módszert, amivel helyszínen lehet hangelnyelési fokot mérni
Microflown PU impedancia mérője:
Egy részecskesebesség érzékelőből és egy mikrofonból áll – mindkét érzékelő egy szondában – a mérendő felület közelében helyezzük el – hangforrás egy adott konstans távolságban van Pontatlan eredményeket kaptunk – a mérési módszert tovább kell fejleszteni.
Következtetések a mérések alapján
• Vizsgálatok eredménye: a terem akusztikailag nagyon jó – de vannak hibák, pl. csörgővisszhang, 60 Hz tartományban hiány , fényesség – 0.67, alacsony • Cél: a hangzás megtartása kisebb javításokkal – melyek figyelembe veszik a felhasználói, a zenészek és a közönség igényeit is.
Következtetések a mérések alapján
• Kisebb korrekciókra van szükség: – Fa felületek: • ezek közül a nézőtéren körben a kazettás faburkolat légréssel van rögzítve: membránként működik. • Mérés: a helyszíni impedancia mérés pontatlan.
A burkolat anyagából és a mögötte lévő légrésből számítható a működési tartomány – 60 – 80 Hz.
Szubjektív tapasztalat: a nagybőgők és a csellók kissé gyengébben szólnak.
A terem eredeti teremakusztikai
paraméterei –szubjektív ítéletek – Színpad - előadói vélemények – Nézőtér – hallgatóság véleménye • Alapvetően – kitűnőnek tartották a terem akusztikáját.
• Színpad: – Zenészek együtthallása – Karmester – zenészek együtthallása – Szólamok egyensúlya – Szólista és zenekar egyensúlya – Színpad padozata és a hangszerek - kölcsönhatás
A terem eredeti teremakusztikai
paraméterei –szubjektív ítéletek • Nézőtér (összefoglalva) – Teremérzet, meghittség – ITDG – 20-30 msec, jó – Hangtisztaság - C80 – az átlag 100 – 4000 Hz között: – Csörgővisszhang - mennyezet formája ± 3dB, jó ↓ zavaró hatás?
– Zengés – megfelelő – Basszuskiemelés – melegség – 1,12 jó, de 60 Hz tartományban hiány, javítható – Magas hang arány – fényesség – 0,67, kicsit javítható
Nagyterem mint teremakusztikai tervezési feladat. Meglévő terem – műemlék
– Oldalfalak burkolati kialakítása: • Burkolatok anyaga, szerkezete –műemléki szempontok • Felületen való elhelyezése – helye: adott • De a hangelnyelő képesség csökkenthető a membránok hatásfokának csökkentésével: kimerevítés
Nagyterem mint teremakusztikai tervezési feladat. Meglévő terem – műemlék
- Textil felületek Az erkély szinten az ülések mögötti textilburkolat mögött különböző légrés volt – magas frekvencia tartományban hangelnyelés. Minél nagyobb a légrés, annál jobban kiszélesedik a hangelnyelés frekvenciatartománya.
A mérések azt mutatták, hogy az utózengési idő a magas frekvenciatartományban túl rövid – a világossági szint alacsony. Javítás: felújításkor a textilt hasonló minőségűre cserélték, de azt légrés nélkül tették vissza.
- Festett felületek – nincs változás
Nagyterem mint teremakusztikai tervezési feladat. Meglévő terem – műemlék
• Csörgővisszhang megszüntetése- a mennyezethez nem lehetett nyúlni műemléki okok miatt • Elképzelés: pódium fölötti csillár részeként 3-4 m átmérőjű, átlátszó lap – a színpadon hozott volna javulást a zenészek számára – műemléki okok miatt nem volt elfogadható • Így: maradt a már műemlékként számon tartható érdekes akusztikai jelenség
Nézőtéri székek
• A székek nagy felületet foglalnak el. • Átépítés előtt 579 ülőhely a földszinten, rekonstrukció után 432.
Székek elnyelési tényezője
1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 α eredeti α új 125 250 500
f[Hz]
1000 2000 4000 • Magas hangoknál kisebb elnyelés – hosszabb utózengési idő
Ellenőrző mérések a rekonstrukció után
Utózengési idő: T20 rekonstrukció előtt és után 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00
Mért utózengési idő - Nagyterem
Nagyterem rekonstrukció előtti mérés (2006. Huszty) Nagyterem rekonstrukció utáni mérés (2013.12., Aqrate Kft.)
f [Hz]
Ellenőrző mérések a rekonstrukció után
• Paraméterek összehasonlítása Rekonstrukció előtt Rekonstrukció után Tm [sec] 2,25 2,43 BR 1,12 1,08 HR 0,67 0,83
További vizsgálatok
• Az eddig elvégzett akusztikai mérések azt igazolják, hogy a történelmi épületben javultak a teremakusztikai paraméterek.
• A Nagyteremről a zenészek egybehangzóan pozitívan nyilatkoznak, a terem megtartotta eredeti kiváló akusztikáját, sőt bizonyos momentumokban javult is.
• Tervek szerint folytatódik a széles körű akusztikai mérési sorozat, amihez tudományosan összeállított szubjektív felmérés is párosul.
További vizsgálatok
• A további vizsgálatok alapján lehet majd megítélni, hogy sikerült-e legalább olyan maradandó eredményeket elérni, mint az épület eredeti megalkotóinak.