Veel galm in “ideale” vergaderkamer van 2.5 x 5 x 10

Af en toe kom je in ons vakgebied bijzondere verschijnselen tegen, zoals een hinderlijke galm in een vergaderkamer met ideale afmetingen. We zijn gevraagd de nagalmtijd in de vergaderkamer te beoordelen. Ondanks een akoestisch plafond was sprake van een lange en hinderlijke galm. De gebruikers ervoeren de ruimte als onplezierig, vermoeiend en hol.

De ideale vergaderkamer

nagalm_vergaderkamer

Figuur 1: impressie van de vergaderkamer

Zo op het oog een normale vergaderkamer. Maar bij binnenkomst in de kamer en bij het sluiten van de deur is het al merkbaar. Een vooral laagfrequente lange flutterecho, die hoorbaar tussen de wanden heen en weer kaatst. De meting van de nagalmtijd geeft het volgende resultaat.

Gemeten galm

Gemeten nagalmtijden per octaafband midden frequentie
Frequentie in Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000
Nagalmtijd in seconde 3.41 2.60 1.12 0.39 0.43 0.53 0.61

Ook uit het meetsignaal van een knal blijkt een hele prachtige en duidelijke flutterecho.

gemeten_impuls_response

Figuur 2: grafiek verloop geluidsniveau in de tijd

De meting van de nagalmtijden midden- en hoogfrequent gaven resultaten rond de 0.5 seconde, zoals verwacht mag worden in een vergaderkamer met een akoestisch plafond. Laagfrequent bleken de nagalmtijden erg lang, tot maar liefst 3.4 seconde bij 63 Hz.

Analyse galm

Uit de frequentie analyse blijkt dat vooral pieken voorkomen rond de 17, 35 en 51 Hz en een groter deel rond de 70 en 100 Hz. In de onderstaande figuren 3 en 4 zijn deze pieken goed zichtbaar.

frequentie_analyse_meetsignaal

Figuur 3: grafiek geluidsniveau per frequentie

spectrogram_meetsignaal

Figuur 4: spectrogram nagalm per frequentie en intensiteit

Invloed afmetingen

De afmetingen van het vertrek zijn globaal gezien 2.5 x 5 x 10 meter, ofwel een verhouding van 1 : 2 : 4. Dat betekent dat de hoogte, breedte en lengte een vaste verhouding hebben. Bij dergelijke verhoudingen kunnen gemakkelijk resonanties ontstaan. De afmetingen van de kamer zijn beoordeeld op die resonanties, ofwel eigen modes. De gemeten belangrijke frequenties blijken overeen te komen met te verwachten frequenties in de eigen modes van de kamer, waarbij de lengte van de kamer dominant blijkt.

room_modes

Figuur 5: berekening eigen modes van de vergaderkamer

Conclusie

Populair gezegd, in een dergelijke ruimte passen precies geluidsgolven, staande golven, met een bepaalde frequentie. Hier is dat bijvoorbeeld een geluidsgolf van 17 Hz in de lengte van de kamer. De tweede harmonische, de boventoon van de golf, met een frequentie van 34 Hz past precies twee keer in de lengte van de kamer. En deze halve lengte van de kamer valt nagenoeg samen de breedte van de kamer. En de halve breedte van de kamer komt overeen met de hoogte. Kortom een speciale situatie met veel resonanties van het geluid in de kamer, waardoor een lange nagalmtijd ontstaat.

De oplossing hier ligt dan ook in het toevoegen van speciale absorptie laagfrequent in combinatie met verstrooiende elementen in de vergaderkamer, zodat geen staande golven kunnen ontstaan. Zo kan er weer rustig vergaderd worden!