Diagram etterklangsmåling

Romakustikk og etterklang

Morten Flatebo Bolig og bygninger, Hørsel

Sist oppdatert:

Lydforholdene i et rom er viktig for hørsel og kommunikasjon. Både eksterne og interne lydkilder har betydning, samt etterklangstiden i rommet.

Av audioingeniør Gudvin Helleve, NAV Hjelpemiddelsentral Vestfold

Akustikk betyr egentlig læren om lyd, men brukes av mange som en fellesbetegnelse for lydforholdene i et rom. For å være litt mer konkret kan vi dele akustikkbegrepet i bolig, kontorer, skoler m.m. inn i mer konkrete betegnelser som hver for seg har stor innvirkning på vår hverdag:

  • Støy fra eksterne lydkilder utenfor rommet/boligen
  • Støy fra utstyr og personer i rommet
  • Trinnlydsisolasjon
  • Etterklangstiden i rommet

Regelverk

Byggteknisk forskrift (TEK17) ble oppdatert sommeren 2017 fra TEK10 til TEK17. §13.6 i TEK17 omhandler lyd og vibrasjoner, men det som står der er ikke veldig konkret, annet enn at den henviser til Norsk Standard NS 8175:2012 for spesifikke krav til bygninger og bygningstyper. Alle henvisninger og omtale i denne artikkelen vil basere seg på NS 8175:2012.

Støy fra eksterne lydkilder

Eksterne lydkilder kan være lyd fra biler som passerer, andre transportmidler som fly, tog og buss eller det kan være lekeplasser, skoler eller støyende arbeid i nabolaget. I boligblokker kan det også være støy fra trappeoppganger eller fra naboleiligheter. Denne typen støy er regulert i byggeforskriftene. Støynivå over en viss grense skal dempes f.eks. fra en vei. Likeledes skal boligen ha en lydisolering som tilfredsstiller visse krav. Disse kravene er godt ivaretatt i dagens regelverk, men når det kommer nye forskrifter har de ikke tilbakevirkende kraft. De betyr at eldre boliger ofte er langt dårligere lydisolert enn vi skulle ønske. Ved oppussing og skifte av vinduer er det lurt å tenke lydisolering ved valg av løsninger.

Støy fra utstyr og personer i rommet

Det som lages av støy og lyd innenfor boligens vegger er opp til hver enkelt å ha kontroll på og er ikke regulert i noen forskrifter. Det som ofte er et problem med all støy inne i rommet, er at det kan bli forsterket ved for lang etterklangstid i rommet.

Trinnlydsisolasjon

Dette er et felt som det har vært mye fokus på og vi ser at det markedsføres gulvbelegg, parkett o.l. med trinnlydsdemping, eller trinnlydsdempende matter til å legge under gulvet. Dette ivaretar kravene til demping av lyd fra en boenhet til en annen, samtidig som det gir mindre støy i rommet. I nyere bygg er dette sjelden et problem, men i eldre bygg kan det variere en del.

Etterklangstiden i rommet

Etterklangstiden er et litt mer diffust begrep for mange, men er likevel veldig avgjørende for gode lydforhold i et rom. Etterklangen er det vi fokuserer mest på i denne artikkelen.

Etterklang kan best sammenlignes med at det blir ekko fra en vegg, ikke bare en gang, men en lang serie med ekko fra vegger, tak og gulv for hver gang lyden blir reflektert og til den dør ut.

For hver gang lyden blir reflektert fra en flate vil den bli noe redusert (absorbert) og resten reflektert tilbake i rommet til den treffer neste flate, og det samme gjentar seg. Når lyden er redusert i styrke med 60 dB regnes det som lyden er dødd ut. Tiden fra den opprinnelige lyden stopper til lyden er dødd ut er etterklangstiden.

Lang etterklangstid vil oppfattes som slitsomt og redusere taleforståelsen. Spesielt for alle med store eller små hørselstap, som bruker høreapparater eller Cochlea Implantat (CI). Også barn med konsentrasjonsvansker blir mye forstyrret av lang etterklangstid.

Etterklangstiden virker på alle lyder, også støy, som medfører at støyen blir enda mer plagsom enn den burde være. Likeledes vil et godt lydanlegg, surround-anlegg, stereoanlegg eller TV i rommet gi en dårlig lydopplevelse.

Lang etterklangstid i et rom gjør at alle må snakke høyere for å bli hørt. Dette ser vi veldig godt i barnehager der barna hele tiden må øke stemmestyrken for å overdøve etterklangen. Dette gir en spirallignende effekt som resulterer i et høyt støynivå fra personer i rommet. Ved bedring av etterklangstiden ser vi stor forskjell på stemmebruken.

Stående lydbølger

Dette er noe som vi gjerne oppfatter som lang etterklangstid, og er en litt spesiell variant av det. Det oppstår mellom to motstående åpne flater, og er når lyden blir reflektert fram og tilbake flere ganger mellom disse to flatene. Disse lydrefleksjonene gir lang etterklangstid som sprer seg til hele rommet.

For å unngå stående lydbølger så er det viktig å bryte opp en eller begge av disse to åpne flatene. Gjelder det vegger, så kan det være å bruke bilder eller dekorasjoner som bryter de store åpne flatene.

Krav til etterklangstid

Norsk Standard NS 8175:2012 inneholder krav til støy og etterklangstid i forskjellige typer rom. For mange typer bygg er det spesifikke krav til etterklangstid som for skoler, barnehager, arbeidsbygninger, kantiner og restauranter, helsebygg, overnattingssteder og kontorer. Men for boliger er det ingen spesifikke krav.

Det betyr i praksis at ved innflytting i en ny bolig med elendige lydforhold (etterklangstid), trenger det ikke være brudd på noen forskrifter. Derimot kan møbleringen av boligen ha stor betydning for sluttresultatet.

Som et eksempel kan nevnes at i et klasserom er kravet til etterklangstid at den skal være under 0,5 sekunder. Dette er også et godt utgangspunkt for en stue. Gjør vi en måling i en uinnredet stue med laminatgulv, gipsplater på veggene og MDF-plater i taket som er en ganske normal løsning, vil vi måle en etterklangstid på cirka 1,1 til 1,2 sekunder. Ved å møblere stuen veldig minimalistisk, vil gjerne etterklangstiden reduseres til cirka 0,9  sekunder. En mer omfattende møblering med godt polstrede stoler og sofa, hyller og skap, bilder på veggene og gulvteppe under salongbordet vil vi sannsynligvis ende opp med en etterklangstid på cirka 0,6 sekunder. Da får vi en ganske akseptabel løsning selv om den er litt over kravet for et klasserom.

Hva er god etterklangstid?

I en god kinosal vil det gjerne være en etterklangstid på cirka 0,3 sekunder, mens det i en stor katedral kan være 7 sekunder. Hvis etterklangstiden er nærmest 0, har vi et lyddødt rom som heller ikke er ønskelig annet enn til testing av lydutstyr.

Figur 1. Lyddødt rom (anechoic chamber) hos SEAS as i Moss.

Figur 1. Lyddødt rom (anechoic chamber) hos SEAS as i Moss som benyttes til testing av høyttalere.

Litt etterklang må vi ha for at det skal være komfortabelt. En etterklangstid opp til cirka 0,4 til 0,6 sekunder vil gjøre det enkelt å oppfatte tale i rommet ved at etterklangstiden virker forsterkende på talen. Blir etterklangstiden lenger enn dette vil etterklangen virke som støy.

I barnehager er kravet til etterklangstid at den skal være mindre enn 0,4 sekunder, mens det for klasserom på skoler skal være under 0,5 sekunder. I en barnehage er gjerne rommene mindre enn et klasserom og det er mye støy fra barna, og da er det ønskelig med en kort etterklangstid. I et klasserom er det viktig at elevene hører læreren godt også, og da kan vi ikke ha for kort etterklangstid som vanskeliggjør tale i rommet.

Siden det ikke er noen konkrete krav til etterklangstiden i boliger, så er det opp til hver enkelt. Det som gjerne er en utfordring er at kunnskapen om hva etterklangen betyr mangler også blant byggtekniske fagfolk, og da blir det gjerne fokusert på kostnadene, for god etterklang koster litt mer.

I et rom med et surround-lydanlegg er det gunstig å ligge på cirka 0,4 sekunders etterklang (eller lavere for små rom) for best mulig lydopplevelse.

Lydklasser

I Norsk Standard NS 8175:2012 oppgis det fire lydklasser:

  • Lydklasse A – tilsvarer lydmessig spesielt gode forhold der berørte personer kun unntaksvis blir forstyrret av lyd og støy.
  • Lydklasse B – tilsvarer meget gode lydforhold, men berørte personer kan bli forstyrret av lyd og støy til en viss grad.
  • Lydklasse C – tilsvarer tilfredsstillende lydforhold for en stor andel berørte personer.
  • Lydklasse D – tilsvarer lydforhold der en stor andel av berørte personer kan forvente å bli forstyrret av lyd og støy.

I rom der personer oppholder seg over lenger tid er lydklasse C et minstekrav.

Kravene i Norsk Standard NS 8175:2012

De konkrete kravene for alle bygningstyper finnes i denne standarden. Her vil vi vise kravene for etterklangstid (figur 2) og støy (figur 3) i undervisningsrom som de er i standarden. I tillegg til de to tabellene er det i standarden også ytterligere informasjon og merknader som vi ikke tar med her.

Tabell 10 og 11 fra NS 8175:2012 Lydforhold i bygninger – Lydklasser for ulike bygningstyper er gjengitt med tillatelse fra Standard Online AS 09/2017. Standard Online er ikke ansvarlig for eventuelle feil i gjengitt materiale. NS 8175:2012 kan kjøpes i sin helhet på www.standard.no.

Tabell 10 Lydklasser for bygninger til undervisningsformål - romakustikk

Figur 2. Tabell 10: Lydklasser for bygninger til undervisningsformål – romakustikk

I tabell 10 overfor vises kravene for undervisningsrom som vi har referert til tidligere, og som nevnt er det klasse C som er minstekravet.

Vi ser her at etterklangskravet ikke går lenger ned enn til 0,4 sekunder. Blir det mye kortere etterklangstid enn det kan det bli tungt for læreren å bli hørt i rommet.

Som en tommelfingerregel har vi at etterklangstid opp til 0,4 sekunder gjør talelyder tydeligere, mens etterklangstid fra 0,6 sekunder og oppover vil gjøre tale vanskeligere å oppfatte.

Altså en etterklangstid mellom 0,4 og 0,6 sekunder er det som anbefales i vanlige rom.

På noen av linjene i tabellen er etterklangskravet satt opp med for eksempel 0,20 x h. Ved å sette inn takhøyden (h) i regnestykket får vi etterklangstiden.

Vi ser også at det på en linje står STI som målestørrelse. STI er en forkortelse for Speech Transmission Index som er en alternativ måte å måle lydforholdene i et rom. Denne brukes ikke like ofte.

Krav til støy fra tekniske installasjoner

Støykravet som er vist i tabell 11 fra NS 8175:2012 (figur 3) gjelder støy som brukerne av rommet ikke har kontroll over – støy fra tekniske installasjoner. Støy fra PC eller prosjektor er ikke med, for det er noe brukerne av rommet har kontroll på.

På tabellen har vi satt en rød ring rundt minstekravet. Vi må bare innrømme at det er sjelden at vi måler et støynivå som lavere enn 30 dB.

Tabell 11 Lydklasser for bygninger til undervisningsformål i brukstid

Figur 3. Tabell 11: Lydklasser for bygninger til undervisningsformål i brukstid

Hvordan måle etterklangstiden?

Målingen av etterklangstiden i et rom gjøres med utstyr spesielt for utviklet for formålet. Utstyret koster fra cirka kr. 40.000 og oppover, så det er ikke noe som egner seg å skaffe til eget bruk. Firma som driver med akustisk rådgivning har gjerne denne type utstyr og kan gjøre målinger, men det koster selvfølgelig en del.

Målingen utføres ved å sende korte lydpulser over hele frekvensspekteret og fortløpende måle hvor lang tid det tar før lyden dør ut for hver frekvens. Dette gir oss et diagram som viser etterklangstiden ved de forskjellige frekvenser.

Frekvensspekteret som regelverket omfatter er fra 100 Hz og til 5000 Hz. Dette er det frekvensområdet som er kritisk, og er det innenfor kravene, så er gjerne resten det også.

Det er til stor hjelp å gjøre en etterklangsmåling for å vite hvilke tiltak som er hensiktsmessige. Årsaken er at nødvendige tiltak er avhengig av hvilke frekvenser som har lang etterklangstid.

Det finnes enkle app-er for etterklangsmåling med mobiltelefon. De kan gi en indikasjon, men er ikke like nøyaktige og detaljerte i forhold til frekvens som profesjonelt utstyr.

Hvordan forstå en etterklangsmåling
Diagram etterklangsmåling

Figur 4. Etterklangsmåling.

I figur 4 er det vist en konkret etterklangsmåling i en bolig som viser etterklangstiden i sekunder ved forskjellige frekvenser. Den røde streken er lagt inn for å vise en ønsket etterklangstid på cirka 0,4 til 0,5 sekunder som er et greit utgangspunkt for en stue. Vi ser at det er veldig lang etterklangstid fra 500 Hz og oppover, mens etterklangstiden for de lavere frekvensene er langt bedre.

Rommet hvor denne målingen er gjort har vegger i malt betong og gipsplater som også er malt. Gulvet er parkett og det er stor takhøyde med malt gips eller betong. Det er en del store åpne veggflater i rommet.

En hard og lydreflekterende overflate har mest å si for de høyere frekvensene, og ut fra målingen ser vi at det er her hovedproblemet med lang etterklangstid ligger.

Da de lavfrekvente basslydene (opp til 250 Hz) er ganske bra, kan vi anta at det bak gipsplatene er isolert med mineralull (Glava/Rockwool) som i tillegg til å isolere mot kulde også virker positivt ved å dempe etterklang for de laveste frekvensene. Derfor er det viktig å bruke isolasjon også i innervegger.

De høyere frekvensene som her har lang etterklangstid kan bedres med relativt enkle midler. Noe som stadig går igjen er «stående lydrefleksjoner» mellom to motstående vegger, noe som er tilfellet her. Lyden vil da bli reflektert mellom disse to veggene med svært liten demping eller absorbsjon av lyden og resultatet er lang etterklangstid. Det å pynte opp litt med bilder, veggtepper eller annet som bryter de store motstående flatene vil bedre etterklangen vesentlig.

Hva gjør vi uten en etterklangsmåling?

Uten en måling som vist overfor, må vi bruke andre metoder. Det vil ikke bli nøyaktig, men vi kan danne oss et inntrykk av om det er bass- eller diskantlydene som skaper lang etterklang. Hør hvordan det er med dype mannstemmer og så med lysere jentestemmer. I eksempelet overfor vil en dyp mannstemme høres helt grei ut, mens en lys jentestemme vil «henge igjen» i rommet og vi får noen ganger s-lydene tydelig reflektert fra vegger. Når en dyp mannstemme «rumler» rundt i rommet er det sannsynligvis i bassen problemet ligger.

I et bygg der alle veggene er isolert med mineralull, kan vi som en hovedregel si at etterklangen for de laveste frekvensene er akseptable. Er det derimot en del betongvegger, kan det bli lenger etterklangstid for de lavere frekvensene også.

En tommelfingerregel er at et areal på 25-30% av overflatearealet i rommet skal ha akustikkregulering med lydabsorbenter av klasse A (klassifiseringen av lydabsorbenter må ikke forveksles med lydklassene brukt i NS 8175:2012), og ved stor takhøyde noe mer. Mer om dette senere.

Utbedring av lang etterklangstid

Møbler og innredning
Alle som har vært i et helt umøblert rom har nok merket den ubehagelige etterklangen i rommet, noe som er helt normalt. Ved plassering av møbler, tepper, bilder og veggseksjoner vil etterklangen bli vesentlig bedre.

All innredning vil ha en innvirkning, men stoppede møbler er det som demper mest sammen med tepper på gulvene. Gardiner er noe mange tenker på først, men det vil ofte ha begrenset effekt da de kan være for tynne til å gjøre noen forskjell eller dekker et for lite areal. Skal gardiner ha en positiv innvirkning på etterklangen må de være tykke og henge i folder og dekke et størst mulig areal.

Veggene utgjør en stor del av flatene i et rom, og det er gunstig med all innredning som veggseksjoner, bilder og annet som bryter de store åpne flatene. Veggtepper er veldig gunstig og det er i dag flere leverandører som leverer bilder med lydabsorbsjon. Dette er bilder trykket/printet på en duk som lett slipper gjennom lyd og en lydabsorberende plate bak.

Det finnes også forskjellige typer veggdekorasjon med lydabsorberende effekt.

Veggdekorasjon med lydabsorberende effekt

Figur 5. Lydabsorberende plater av plastfilt fra AJ Produkter. En rimelig løsning for å dempe stående lydbølger og lang etterklangstid.

Bygningsmaterialer
Materialvalget har en vesentlig betydning for etterklangen i rommet. Laminatgulv er veldig populært i dag, men er ikke gunstig med tanke på etterklang. Parkett er heller ikke gunstig, men prøv å velge et gulv som har trinnlydsdemping og bruk noe teppe på gulvet.

Harde materialer som MDF-plater bør unngås på veggene. Det er bedre å bruke gipsplater og tapet med struktur. Skal store deler av veggene dekkes av innredning spiller det mindre rolle. Brukes det trepanel på veggene bør den være ubehandlet eller beiset. Maling av trepanel tetter de naturlige porene i treverket som er gunstig for etterklangen i rommet.

Taket er nesten alltid en stor åpen flate i rommet og det utgjør en stor del av flatearealet. Det er mange som bruker ferdigmalte MDF-plater i taket som blir en stor lydreflekterende flate. Et veldig godt alternativ er lydabsorberende himlingsplater som for eksempel Glava Ecophon Focus eller Master med kant F som er lydabsorberende plater med not og fjær for enkel montering. Andre leverandører som Rockwool, Paroc med flere har også tilsvarende løsninger.

Taket dekker en så stor del av flatene i rommet, så å gjøre tiltak her er ofte den mest praktiske løsningen, noen ganger kombinert med å bryte store åpne veggflater som nevnt overfor.

Montering av takplater

Figur 6. Montering av lydabsorberende plater fra Glava. Bildet er fra brosjyren “Rett i taket” fra Glava AS.

Lydabsorbsjonen for forskjellige materialer
Alle materialer har en viss lydabsorbsjon, noen veldig lite mens andre materialer har opp mot 100% lydabsorbsjon. Lydabsorbsjonsfaktoren oppgis som et tall mellom 0 og 1, men den er sjelden lik for alle frekvenser. Derfor vises den gjerne for frekvenser fra cirka 100 Hz til 5000 Hz. I diagrammene nedenfor (figur 7-10) er x-aksen lydabsorbsjon fra 0 til 1 og y-aksen er frekvensen fra 125 til 4000 Hz for forskjellige materialer.

Når lydabsorbsjonsfaktoren er 1 vil materialet absorbere all lyd, men ved 0 vil den reflektere all lyd tilbake i rommet (som gir lang etterklangstid).

Gulv: Her ser vi at både parkett og betonggulv har lite lydabsorbsjon, og det samme kan vi forvente av et vanlig tregulv. Nålefilt har derimot en brukbar lydabsorbsjon, men bare for de høyere frekvensene.

Diagram lydabsorpsjon golv

Figur 7. Diagram lydabsorpsjon golv.

Veggløsninger: Her ser vi at gipsplater på stendere uten isolasjon bak er dårligst. Med isolasjon bak gipsplaten blir det straks noe bedre og spesielt for de lavere frekvensene. En perforert gipsplate som oftest brukes i taket eller høyt på veggene er veldig mye bedre. Aller best er spaltepanel for de lavere frekvensene og brukes ofte i betongbygg og kan være praktiske løsninger på skoler og i større offentlige bygg.

Diagram lydabsorpsjon golv

Figur 8. Diagram lydabsorpsjon vegg

Innredning og diverse: Her er det vist hvordan en utildekket mineralullplate har en veldig høy lydabsorbsjon – 100% fra 500 Hz og oppover. Her ser vi også hvordan gardiner virker inn. Også vinduer har en bedre lydabsorbsjon enn mange veggløsninger. Stofftrukne polstrede møbler som sofaer og stoler ser vi har en veldig god lydabsorbsjon.

Diagram lydabsorpsjon innredning

Figur 9. Diagram lydabsorpsjon innredning

Takløsning: Det mest vanlige i dag er MDF/laminatløsninger i taket, men de har liten lydabsorbsjon, det samme gjelder også gipsplater. Perforerte gipsplater er derimot veldig mye bedre. Aller best er himlingsplater laget av mineralull, her vist med en med 20 mm tykkelse. Ved å øke tykkelsen til 40 mm vil lydabsorbsjonen øke for de lavere frekvensene

Diagram lydabsorpsjon tak

Figur 10. Diagram lydabsorpsjon tak

Spaltepanel
Spaltepanel er kanskje den mest effektive lydabsorbenten for å redusere etterklangen for lavere frekvenser. Den lages gjerne på stedet ved å dekke veggisolasjonen med 2 lag fiberduk, men i stedet for gipsplater eller vanlig panel settes det opp bord med bredde fra 35 til 145 mm, men med en spalte på fra 5 til 20 mm mellom bordene. Dette er løsninger som kan brukes på vegg eller tak, og ses ofte i offentlige bygg.

Spaltepanel

Figur 11. Spaltepanel.

Viktig tommelfingerregel

Ut fra diagrammene overfor ser vi at det er veldig mange av de mest populære bygningsmaterialene som har liten lydabsorbsjon (i snitt mellom 0,1 og 0,2), som igjen fører til lang etterklangstid.

Har vi et rom som måler 5×5 meter med 2,5 meter takhøyde, så vil et regnestykke vise at veggene utgjør 50% av arealet, taket 25% og gulvet 25%. Hvis vi bruker laminatgulv i rommet og gipsplater på veggene, så vil de ha liten lydabsorbsjon.

Velger vi da en god lydabsorbent i taket som vist fra Glava i diagrammet overfor, så vil taket ha en lydabsorbsjonsfaktor mellom 0,9 og 1. Vi får da en midlere absorbsjonsfaktor (snittverdien for alle flater i rommet) på mellom 0,25 og 0,3. Dette vil gi en etterklangstid på cirka 0,6 sekunder.

Når rommet blir møblert vil møbler og innredning gi en ytterligere økning av den midlere absorbsjonsfaktoren til kanskje litt mer enn 0,3, og en etterklangstid på cirka 0,5 sekunder.

Hvis rommet er større enn i eksempelet overfor, som for eksempel et klasserom på en skole, så vil taket utgjøre en større andel av arealet og gi en enda høyere mildere absorbsjonsfaktor og lavere etterklangstid. Om rommet er mindre vil det motsatte skje.

Er takhøyden ekstra stor bør den mildere absorbsjonsfaktoren også økes.

Altså; en god lydabsorbent brukt i taket vil gi et godt resultat uansett hva som er på vegger og gulv. Når vi samtidig vet at mange av de beste lydabsorbentene ikke tåler så mye slag og støt, så er det praktisk å ha de i taket.

Vil du vite mer?

For deg som vil vite mer om akustikk og etterklang, søk gjerne på nettet. De to vanligste stikkordene ved søking på nettet er “etterklang” og “lydabsorbsjon”. På www.ljudskolan.se finner du nyttig informasjon om etterklang.

Tips – noen leverandører med akustikkløsninger

  • AJ Produkter – lydabsorberende dekor, materiell barnerom m.m.
  • Ernestus Akustikk – akustikkbilder
  • Glava – nettbasert akustikk-kurs, brosjyren “Rett i taket” og akustiske himlinger
  • Gyproc – akustiske løsninger med gips
  • Intag – lydabsorberende gardiner
  • Norgips – akustiske gipsløsninger (Knauf Danoline) og brosjyre om boligakustikk
  • Paroc – lyd og lydløsninger, brosjyre om Parafon Creo designelementer, stuer og hjemmekino
  • Rockfon – akustiske himlinger
  • Romisolering – bilder og lydabsorbenter
  • Trigonor – diverse lydabsorbenter