Strijd tegen de sweetspot

Stel, je bent audiofiel en hebt net een stereo gekocht. Hoogste tijd om je audiofiele, muzikale vrienden te verpletteren met het unieke geluid daarvan. Maar nodig niet te veel mensen tegelijk uit, want alleen midden op de zitbank komt je duurbetaalde stereotoren tot zijn recht.

,,Het probleem met een gewone stereo is dat je maar op één plaats in de kamer het goede geluid hebt, de sweetspot”, vertelt dr.ir. Rinus Boone, wetenschappelijk staflid van de sectie akoestische beeldvorming en geluidsbeheersing. ,,Dat is het punt midden tussen de speakers waarvoor het stereo-effect in de studio is ingeregeld. Door golfveldsynthese toe te passen kun je overal hetzelfde goede geluidsbeeld krijgen.”

Golfveldsynthese is al in 1988 bedacht door de Delftse professor prof.dr.ir. Guus Berkhout. Aaneengesloten langs een rij, een array, stel je een grote hoeveelheid speakers op – op gelijke afstand van elkaar. Deze produceren samen bijvoorbeeld een vlakke golf die zich evenredig, dus overal gelijk hoorbaar, verdeelt over een ruimte. Ook kun je kunstmatig geluid uit een bepaalde richting laten klinken.

Boone bedenkt samen met zijn collega dr.ir. Diemer de Vries sindsdien nieuwe toepassingen voor het principe van golfveldsynthese. In 2000 bedachten zij speakers in de vorm van een platte plaat, waarop zij patent hebben aangevraagd.

,,Die plaat stuur je op dezelfde manier aan als de conus van een gewone speaker, maar dan met een array van exciters (trillers – RZ) voor de golfveldsynthese. Je bevestigt ze langs de wanden van de hele ruimte en zo kunnen ze als akoestisch behang dienen. Geen echt vastgeplakt behang natuurlijk, want dan trilt het niet en heb je geen geluid.”

Ook kan dankzij golfveldsynthese muziek veel ruimtelijker opgenomen worden. ,,Je kunt afstanden in de opnameruimte hoorbaar maken, door de zaaleigenschappen op te meten met een array van microfoons. Die leggen een akoestisch plaatje vast aan de hand van de weerkaatsing van het brongeluid door de muren”, zegt Boone. ,,Door het geluid van de bron, bijvoorbeeld een zanger, direct op te nemen en dit in de computer op te tellen bij het zaalgeluid, krijg je een realistischer geluidsbeeld.”

Door deze techniek kan een over het podium bewegende zanger in zijn wandel gevolgd worden door een luisteraar in de huiskamer. ,,In het totale plaatje klinkt het wanneer hij op de rand van het podium staat, alsof hij dicht bij de huiskamermuur staat. Een studente van ons studeert nu af op dit onderwerp.”

Vivaldi

In het lab van de sectie akoestiek demonstreert Boone hoe hij met een array van speakers ‘ruimte’ kan laten horen. Op ongeveer twee meter hoogte hangt de array: een uit 160 speakers bestaande rechthoekige rail, evenwijdig aan de wanden van het lab. De speakers worden aangestuurd door speciale signaalprocessors, DSP’s.

Hierop speelt Boone een speciaal voor de demonstratie opgenomen saxofoonkwartet van Vivaldi af. ,,Het is iets moderner dan het origineel, want de saxofoon had Vivaldi nog niet. Kun je horen in wat voor ruimte het is opgenomen?” vraagt Boone, en met een druk op de knop haalt hij het directe geluid van de saxofoons weg. Wat overblijft is de door de saxofoons in trilling gebrachte kerk, die bijna als een zelfstandig instrument lijkt opgenomen.

In de toekomst wil de sectie akoestiek haar kleine lab net zo ruimtelijk laten klinken als een kathedraal. ,,Tot nu toe produceren we eigenlijk tweedimensionaal geluid”, zegt Boone. ,,Er zit nog geen hoogte in. Dat willen we toevoegen door een array langs het plafond te bevestigen. Dan hopen we echt driedimensionaal geluid te krijgen.”

www.soundcontrol.tudelft.nl

Stel, je bent audiofiel en hebt net een stereo gekocht. Hoogste tijd om je audiofiele, muzikale vrienden te verpletteren met het unieke geluid daarvan. Maar nodig niet te veel mensen tegelijk uit, want alleen midden op de zitbank komt je duurbetaalde stereotoren tot zijn recht.

,,Het probleem met een gewone stereo is dat je maar op één plaats in de kamer het goede geluid hebt, de sweetspot”, vertelt dr.ir. Rinus Boone, wetenschappelijk staflid van de sectie akoestische beeldvorming en geluidsbeheersing. ,,Dat is het punt midden tussen de speakers waarvoor het stereo-effect in de studio is ingeregeld. Door golfveldsynthese toe te passen kun je overal hetzelfde goede geluidsbeeld krijgen.”

Golfveldsynthese is al in 1988 bedacht door de Delftse professor prof.dr.ir. Guus Berkhout. Aaneengesloten langs een rij, een array, stel je een grote hoeveelheid speakers op – op gelijke afstand van elkaar. Deze produceren samen bijvoorbeeld een vlakke golf die zich evenredig, dus overal gelijk hoorbaar, verdeelt over een ruimte. Ook kun je kunstmatig geluid uit een bepaalde richting laten klinken.

Boone bedenkt samen met zijn collega dr.ir. Diemer de Vries sindsdien nieuwe toepassingen voor het principe van golfveldsynthese. In 2000 bedachten zij speakers in de vorm van een platte plaat, waarop zij patent hebben aangevraagd.

,,Die plaat stuur je op dezelfde manier aan als de conus van een gewone speaker, maar dan met een array van exciters (trillers – RZ) voor de golfveldsynthese. Je bevestigt ze langs de wanden van de hele ruimte en zo kunnen ze als akoestisch behang dienen. Geen echt vastgeplakt behang natuurlijk, want dan trilt het niet en heb je geen geluid.”

Ook kan dankzij golfveldsynthese muziek veel ruimtelijker opgenomen worden. ,,Je kunt afstanden in de opnameruimte hoorbaar maken, door de zaaleigenschappen op te meten met een array van microfoons. Die leggen een akoestisch plaatje vast aan de hand van de weerkaatsing van het brongeluid door de muren”, zegt Boone. ,,Door het geluid van de bron, bijvoorbeeld een zanger, direct op te nemen en dit in de computer op te tellen bij het zaalgeluid, krijg je een realistischer geluidsbeeld.”

Door deze techniek kan een over het podium bewegende zanger in zijn wandel gevolgd worden door een luisteraar in de huiskamer. ,,In het totale plaatje klinkt het wanneer hij op de rand van het podium staat, alsof hij dicht bij de huiskamermuur staat. Een studente van ons studeert nu af op dit onderwerp.”

Vivaldi

In het lab van de sectie akoestiek demonstreert Boone hoe hij met een array van speakers ‘ruimte’ kan laten horen. Op ongeveer twee meter hoogte hangt de array: een uit 160 speakers bestaande rechthoekige rail, evenwijdig aan de wanden van het lab. De speakers worden aangestuurd door speciale signaalprocessors, DSP’s.

Hierop speelt Boone een speciaal voor de demonstratie opgenomen saxofoonkwartet van Vivaldi af. ,,Het is iets moderner dan het origineel, want de saxofoon had Vivaldi nog niet. Kun je horen in wat voor ruimte het is opgenomen?” vraagt Boone, en met een druk op de knop haalt hij het directe geluid van de saxofoons weg. Wat overblijft is de door de saxofoons in trilling gebrachte kerk, die bijna als een zelfstandig instrument lijkt opgenomen.

In de toekomst wil de sectie akoestiek haar kleine lab net zo ruimtelijk laten klinken als een kathedraal. ,,Tot nu toe produceren we eigenlijk tweedimensionaal geluid”, zegt Boone. ,,Er zit nog geen hoogte in. Dat willen we toevoegen door een array langs het plafond te bevestigen. Dan hopen we echt driedimensionaal geluid te krijgen.”

www.soundcontrol.tudelft.nl