rumakustik

Rumakustik, den del af akustikken, der beskæftiger sig med, hvorledes specielt musik og tale "lyder" i et rum, og hvilke egenskaber ved rummet der er afgørende for lydoplevelsen. Et rum kan fx være klangfuldt som en kirke, "tørt" som en dagligstue eller have klang af badeværelse. Rummets akustik spiller en stor rolle for oplevelsen af musik og for forståeligheden af tale.

I rumakustikken beskrives, hvorledes lyden bevæger sig i rummet, hvorledes den reflekteres fra eller absorberes af rummets vægge, loft og gulv, samt hvorledes rummets øvrige materialer påvirker lydudbredelsen. Også elementer fra psykoakustikken inddrages for at beskrive sammenhængen mellem rummets fysiske egenskaber og den subjektive lydoplevelse.

Den moderne rumakustik har sin oprindelse i 1890'erne, hvor den amerikanske fysiker Wallace Clement Sabine (1868-1919) opstillede en enkel sammenhæng mellem et rums efterklangstid, rummets volumen og lydabsorptionen i rummet. Siden er rumakustikken blevet karakteriseret med yderligere parametre som rumlighed, klarhed og relativ lydstyrke, men det beregningsmæssige grundlag er fortsat Sabines formel.

Koncertsalen står som det ypperste eksempel på det akustisk krævende rum. Det er bemærkelsesværdigt, at en stor del af de mest berømte, hovedsagelig europæiske koncertsale er opført, før man havde forstået den grundlæggende fysik bag rumakustikken. De kan være bygget ved rene lykketræf, men da de fleste ældre koncertsale ofte er blevet udsat for ildebrande eller krigshandlinger, er de sandsynligvis kun genopført, hvis de havde en anerkendt (også akustisk) kvalitet.

Der har gennem tiderne været en sammenhæng mellem, hvad der kunne kaldes det akustiske rum, og de forestillinger, der kunne fungere eller opføres i dem. I det græske amfiteater var taleforståeligheden fremragende pga. en række erfaringsbaserede principper. De gotiske katedraler fik deres akustik fra størrelsen og byggematerialerne af sten og glas. Den resulterende meget lange efterklangstid favoriserede kirkesangen, som netop drog fordel af den lange efterklang. Taleforståeligheden i katedralerne er til gengæld meget dårlig, men også af mindre betydning. I barokkirker og -festsale er efterklangstiden kortere, bl.a. pga. en moderat størrelse og mere brug af træ. Den samtidige musik blev mere forsiret med mulighed for hurtige forløb. Bachs værker er skrevet til sådanne rum; opført i katedraler bliver hans orgelmusik derimod rodet, og de finere detaljer går tabt. De store symfonier fra 1800-t. hører sammen med det store orkester og med de koncertsale, som dukkede op i samme periode.

Nyere koncertsale er sjældent beregnet alene til musikopførelser, men anvendes tillige til kongresser og teaterforestillinger, hvortil de skal kunne omstilles med kort varsel. Disse sale har ofte akustiske problemer, idet hver af funktionerne kræver sin egen akustik for at fungere optimalt, og det nødvendige kompromis tilgodeser sjældent nogen af anvendelserne. I nyere multifunktionssale eksperimenteres der derfor med elektronisk rumakustik. Salens egen naturlige akustik optimeres til de anvendelser, der forudsætter en "tør" akustik, som fx teater- og kongresfunktionen. Når salen skal anvendes som koncertsal, optages orkesterlyden på podiet med mikrofoner og bearbejdes i en elektronisk klangmaskine af den type, der anvendes i indspilningsstudier. Derefter sendes den med klang forsynede orkesterlyd ud i salen via et passende højtaleranlæg.

Ved design af sales rumakustik benyttes i dag avanceret, computerstyret måleteknik. Hertil kommer modelteknik, hvor man i træ og pap opbygger en fysisk model af salen, fx i skala 1:10 eller 1:25. Med lydimpulser frembragt af et gnistgab bestemmes lydfordelingen på skalamodellens tilskuerpladser. Også computermodeller, hvor salen indkodes med tredimensional grafik, benyttes i designfasen. Fiktive lydstråler sendes rundt i computermodellens "sal" efter samme princip som kuglerne i et spil billard. Derefter udføres en række akustiske beregninger, ligesom lydfordelingen kan undersøges. Når computermodellen først er opbygget, kan man på ret kort tid gennemregne mere komplekse problemstillinger.

Modelberegninger kan vejlede designeren, men kan sjældent give det endegyldige svar på den akustiske kvalitet af et rum. Der er fortsat knyttet en vis usikkerhed til de akustiske teorier, der ligger til grund for modellerne. Nogle af de væsentlige usikkerhedsfaktorer er forholdet mellem spejlende og diffuse refleksioner af lydbølgerne samt materialernes absorptionsegenskaber. Den akustisk velfungerende sal er derfor stadig lidt af et kunststykke.