Akustik Mekan Tasarımı

4 işlem kullanarak odanızı akustik bir sahneye dönüştürün. Öncelikle akustik nedir bundan bahsedelim. Akustik, sesin bir ortamdaki yayılımını, duyulmasını ve dağılmasını inceleyen bilim dalıdır. Biliyoruz ki ses de ışık gibi dalga ve titreşim hareketi yapar. Örneğin müzik dinlerken telefonumuzu bir bardağın içine koyduğumuzda sesin daha fazla duyulduğunu farkederiz. Bunun nedeni sesin dalga özelliğidir. Şöyle açıklayayım. Bir suya attığınız taşın yüzey alanı ne kadar büyükse etrafında oluşan dalgalar da o kadar büyür. Dolayısıyla telefonunuzu bardağın içine koyarak ses kaynağınızın yüzey alanını arttırmış olursunuz.

Lafı fazla uzatmadan konumuza geçelim. Herkes kaliteli müzik dinlemek ister. Kaliteli müzik ancak kaliteli ses ile mümkündür. Fakat kaliteli ses duymak için kaliteli ses kaynağı yeterli değildir. Bulunduğunuz ortam da sesin niteliklerini oldukça etkiler. Bu yazıda size akustik bir odaya sahip olmanız için gereken matematik işlemlerini anlatacağım. Bu işlemleri kullanarak istediğiniz kadar büyük akustik mekanlar tasarlayabilirsiniz.

İşlemlere geçmeden önce kaynağımı belirtmek istiyorum. Bu yazımda Barry Parker’ın “Güçlü Titreşimler” adlı kitabından esinlendim. Müzikle uğraşan biri olarak harika bir kitap olduğunu ve müziğe birazcık ilginiz varsa kesinlikle okumanız gerektiğini içtenlikle söyleyebilirim.

Ses ya da akustik enerji “Ters Kare Kanunu” ile hareket eder. Ses kaynağından 2 kat uzaklaşmanız akustik enerjinin 4 kat azalması anlamına gelir. Sesin bu özelliği bize akustik mekanlar yaratma ihtiyacı doğurmuştur. Ses kapalı bir ortamda yansıma ve soğrulma özelliği gösterir. Bu özellikler kullanılan malzemelere göre değişiklik gösterir. Örneğin ses beton, mermer, taş gibi maddelerde yansırken; halı, sunta, perde gibi maddeler tarafından soğrulur.

Akustik mekanlar tasarlanırken en önemli etken “yansışım süresi” olarak tanımlanır. Bu süre kısaca sesin kaynaktan çıktığı an ile duyulamadığı an arasında geçen süredir. Yansışım süresi sesin kullanım amacına göre değişiklik gösterir. Örneğin kısa yansışım süreleri piyano için, daha uzun yansışım süreleri org ve orkestra müziği için tercih edilir. Konuşmak için ise en kısa yansışım süresi en uygundur. Çünkü konuşurken sesimizin karşı tarafta net duyulması önemlidir. Bazı iyi bilinen konser salonlarının 500-1000 Hz seslerdeki yansışım süreleri 1,3-1,8 saniye arasındadır. Bu süre;

Tr = 0,16xV/A formülü ile hesaplanır.

(Tr: Yansışım Süresi, V:Toplam Hacim, A:Toplam Soğurma Alanı)

Yansışım süresinin temel faktörleri kullanılan malzemelerin soğurma katsayıları ve mekanın boyutlarıdır. Toplam soğurma alanı bulunurken malzemenin alanı ve soğurma katsayısı çarpılır.

Aşağıda bazı malzemelerin soğurma katsayıları yer almaktadır.

2 net örnekle odamızın akustik bir mekana dönüşmesi için gereken bilgilere sahip olacağız.

Örnek 1: Konser Salonu Tasarımı

İstenenler: 1000 Hz’lik ses kaynağı bulunan bir mekan için verilen bilgileri kullanarak tasarlanacak bir konser salonunun yansışım süresini hesaplayınız.

Verilenler :

Duvar, Zemin ve Tavan Boyutları ve Malzemeleri :

• Duvar 1: 30 m x 10 m –> PERDE
• Duvar 2: 30 m x 10 m –> KONTRPLAK
• Duvar 3: 30 m x 40 m –> BETON ÜSTÜ SIVA
• Duvar 4: 30 m x 40 m –> PERDE
• Zemin: 30 m x 40 m –> HALI KAPLAMA
• Tavan: 30 m x 40 m –> BETON ÜSTÜ SIVA

Çözüm:

• Duvar 1: 30x10x0,75= 225 m²
  
• Duvar 2: 30x10x0,10= 30 m²
  
• Duvar 3: 30x10x0,05= 15 m²
  
• Duvar 4: 30x10x0,75= 225 m²
  
• Zemin: 30x40x0,70= 840 m²
  
• Tavan: 30x40x0,05= 60 m²
  
• Toplam Soğurma Alanı (A): 225+30+15+225+840+60 = 1395 m²
  
• Toplam Hacim (V): 30x40x10 = 12000 m³

Tr = 0,16xV/A formülünü uygularsak ;

Tr = 0,16×12000/1395 = 1,37 saniye.

Bu süre yukarıda da belirtildiği gibi makul bir süredir. Ayrıca konser salonundaki insanların da belirli bir soğurma alanı olduğunu unutmayalım. Örneğin 1000 Hz ses frekansı için bir insanın soğurma alanı 0,5 m² dir.

Örnek 2: Akustik Oda Tasarımı

İstenenler : 4 eş duvardan oluşan ve toplam hacmi 72 m³ olan bir oda içindeki 500 Hz frekansındaki sesin yansışım süresini hesaplayınız.

Verilenler :

Duvar,Zemin ve Tavan Boyutları ve Malzemeleri :

• Duvarlar: 4 m x 3 m –> PERDE
• Zemin: 4 m x 4 m –> AHŞAP ZEMİN
• Tavan: 4 m x 4 m –> AKUSTİK KAPLAMA TAVAN

Çözüm :

• Duvarlar: 4x3x0,55 = 6,6 m²
  
• Zemin: 4x4x0,10 = 1,6 m²
  
• Tavan: 4x4x0,90 = 14,4 m²
• Toplam Soğurma Alanı(A): 6,6+1,6+14,4 = 22,6 m²
• Toplam Hacim(V): 72 m³

Tr = 0,16xV/A formülünü uygularsak ;

Tr = 0,16×72/22,6 = 0,5 saniye buluruz.

Ortalama bir odanın yansışım süresi 0,5 saniyedir. Radyo ve televizyon kanallarının odalarında ise bu süre 0,1 saniye civarındadır.