Melun torjunta ja äänen laaatu. Mitkä ovat erot?

Melun torjunta on äänieristystä
Äänen etenemistä tilassa voidaan rajoitaa käyttämällä esteitä. Esterakenteiden avulla voidaan myös rajoittaa äänen etenemistä tilojen välillä. Tätä toimintaa kutsutaan äänieristykseksi.

Äänen laatu on äänen optimointia
Huonetilassa ympärilämme vallitseva ääni sisältää voimakkaita heijastuksia tilan rajapinnoista kuten seinät, lattiat ja katot. Tilan ja äänen vuorovaikutusta voidaan kuitenkin muokata ja optimoida kun tarkoituksena on tuottaa kuulijalle parempia äänihavaintoja. Tilan ja äänen vuorovaikutuksen optimoinnin lopputuloksena saavutetaan äänen laadun paraneminen.

TIEDETTÄ VAI ESTETIIKKAA, MIKSI MEIDÄN PITÄISI VALITA?

Äänipartikkeli
Äänen alkulähde
Alotetaan aivan alusta. Ääni syhtyy äänilähteessä. Äänilähde tuottaa mekaanista värähtelyä joka liikuttaa ilmahiukkasia, jotka toimivat ilmaäänen äänipartikkeleina. Liikkuvat partikkelit sysäävät liikkeelle muita ympäröiviä partikkeleita jolloin syntyy etenevä aaltorintama.

Mikä on sykli?
Selitys äänipartikkelien liikkeelle
Mekaaninen värähtely saa äänipartikkelit vähärtelemään eteen- ja taaksepäin. Tätä nelivaiheista liikettä kutsutaan (yhdeksi) värähdykseksi tai sykliksi. Perinteinen värähtelymalli perustuu trigonometriseen ympyrään jonka merkittävinä pisteinä ovat 0, 90, 180 ja 270 asteen kohdat. Tämän ympyrän avulla kuvataan äänen värähtelyn vaiheet.
 
Värähtelystä aalloiksi
Ääniaaltojen olemuksen ymmärtäminen
Äänipartikkelien liikettä voidaan kuvata aaltomuotoa esittävällä kaaviokuvalla. Tämä on yleinen tapa kuvata ääniaaltoja ja niiden taajuuksia.

Jatkuvaa värähtelyä
Äänen taajuus
Äänivärähtelyjen määrää aikayksikössä mitataan Hertzeinä (Hz). Yksi Hertsi tarkoittaa yhtä värähdystä sekunnissa (1/s). Mitä nopeampaa värähtely on, sitä korkeampana kuulemme äänen taajuuden. Ihminen aistii äänenä värähtelyt joiden taajuus on 20Hz…20 000Hz

Ääniaallot
Useista äänipartikkeleista koostuva ääni
Erilaisissa väliaineessa (kuten kaasut, nesteet ja kiinteät aineet) etenevää, mekaanisen värähtelyn aiheuttamaa aaltorintamaa sanotaan ääniaalloksi. Aaltorintama kuljettaa ääntä väliaineessa. Ääni etenee tavallisesti kaikkiin suuntiin värähtelyn aiheuttavasta alkupisteestä, ja vaimenee kun etäisyys alkupisteestä kasvaa suuremmaksi

Käsitellyn ja käsittelemättömän äänen ero

Havaintomme äänestä syntyy suoraan äänilähteestä saapuvan, sekä useiden, tilan rajapinnoista heijatuvien ääniaaltorintamien yhteis- ja vuorovaikutuksesta.

Huonetilassa kuulemme ensin äänilähteestä saapuvan suoran äänen (direct sound). Nimensä mukaisesti suora ääni on kulkenut suoraan äänilähteestä korviimme eikä ole vuorovaikuttanut tilan rajapintojen kanssa koska se saapuu suorinta tietä ja lyhintä reittiä pitkin.

Suoran äänen jälkeen kuulemme yksittäisiä eri rajapinnoista heijastuneita ääniä, ns. ensiheijastuksia (first reflections) jotka ovat heijastuneet vain kerran.

Näiden jälkeen alamme kuulla muita heijastuneita ääniä jotka ovat heijastuneet tilan eri rajapintojen kautta. Äänet voivat heijastua useita kertoja tilan eri rajapinnoista ennen vaimenemistaan kuulumattomiin, riippuen rajapintojen materiaalien akustisista ominaisuuksista.

Äänen etenemisnopues ilmassa on 344m/s. Mitä pidemmän matkan heijastunut ääni kulkee, sitä myöhemmin se saapuu kuulijan korviin. Kun äänen kulkuaika on luokkaaa 0,08s (80ms), alkaa ääni erottua yksittäisenä kaikuna.
Huonetilalle voidaan määrittää jäkikaiunta-aika jonka avulla kuvataan äänen vaimenemista tilassa. Tilan jälkikaiunta-aika on se aika jonka kuluttua huoneessa tuotetun lyhytkestoisen ääni-impulssin voimakkuus on vaimentunut 60dB äänen alkuhetkellä vallinneeseen tasoon verrattuna.

Tilan akustinen laatu riippuu useista tekijöistä. Asiaan vaikuttaa huoneessa vallitsevan äänikentän tasaisuus tai epätasaisuus sekä huoneessa vallitsevan äänienergian määrä. Näihin vaikutetaan akustisen käsittelyn keinoin halutun lopputuloksen saavuttamiseksi.

Artnovion pystyy parantamaan erilaisten tilojen akustiikkaa monin eri tavoin. Absorption avulla voimme säätää huoneessa vallitsevan äänienergian määrää vaimentamalla heijastunutta energiaa tuottavia pintoja. Diffuusion avulla voimme vähentää yksittäisten heijastusten haittoja hajottamalla heijastuksen äänienergian laajalle alueelle.