Harold van Heukelum

Geluidsgolven en faseverschuiving

Zoals aangekondigd zullen de eerste artikelen op de educatie-pagina zich richten op de basisprincipes achter geluid. Voordat we de diepte in kunnen duiken, is het namelijk goed om te kijken naar de fundamentele eigenschappen van geluid. Alleen als we dat begrijpen, kunnen we, onder andere, ook begrijpen hoe we geluid kunnen sturen. Deze reeks zal in drie artikelen de volgende aspecten behandelen:

  1. De voortplanting van geluid, frequentie en faseverschuiving (huidig artikel)
  2. Geluidsintensiteit: subjectieve Phons en objectieve Decibels (in de maak)
  3. Reflecties en diffusie (in de maak)

Deze artikelen gaan over onderwerpen die het basis gereedschap zijn voor elke geluidstechnicus en ik kan het dus van harte aanraden om ze te lezen.

De voortplanting van geluid

Vrijwel elk materiaal dat vervormt, heeft een elastische en een plastische vervorming. De plastische is permanent, maar de elastische is een herstellende: het materiaal komt weer terug in zijn originele positie. Deze laatste eigenschap van materiaal is essentieel in de voortbeweging van geluidsgolven. De energie in een geluidsgolf zorgt namelijk voor kleine verplaatsingen van het materiaal en via deze verplaatsingen kan een geluidsgolf zich verplaatsen van bron naar ontvanger.

Als een geluidsgolf een deeltje tegenkomt, zal de energie van de golf dat deeltje verplaatsen. De elastische eigenschap van het materiaal zorgt er echter voor dat deze verplaatsing weer teniet wordt gedaan en het deeltje op zijn originele plek terugkomt. Door traagheid – de weerstand tegen het starten van een verplaatsing alsook het stoppen hiervan – zal het deeltje echter niet direct stoppen op zijn originele positie, maar doorschieten. Dit is dus feitelijk weer een verplaatsing van het deeltje ten opzichte van zijn originele positie en het eerdergenoemde zal zich dus herhalen, net zo lang totdat het deeltje daadwerkelijk weer tot rust is gekomen op zijn originele positie. Dit klinkt misschien wat vaag, maar gelukkig is het ook goed grafisch weer te geven. Zie voor deze grafische representatie figuur 1.

Figuur 1: een deeltje wordt aan het trillen gebracht rondom zijn originele positie door de energie van geluidsgolf. De sinus-vorm ontstaat door de elastische krachten in het materiaal en de traagheid van een deeltje. Afbeelding overgenomen uit Master Handbook of Acoustics van Everest & Pohlmann, 2009.

Figuur 2: Geluidsgolven die zich door een gas voortbewegen zorgen voor een plaatselijke verandering in luchtdruk, hier ook gelabeld met C (verhoging van luchtdruk door compressie van de deeltjes) en R (verlaging van de luchtdruk door uitdijing van de deeltjes. Afbeelding B geeft dezelfde geluidsgolven weer als in A, maar nu een fractie later in de tijd. Afbeelding overgenomen uit Master Handbook of Acoustics van Everest & Pohlmann, 2009.

Het is wellicht minder makkelijk voor te stellen, maar ook lucht kan elastisch vervormen. Het principe dat hierboven is beschreven gaat dus ook op voor geluidsgolven die zich voortplanten in lucht. Hier zal de uitwijking van deeltjes zichtbaar zijn in een verschil in luchtdruk – het aantal deeltjes in een stukje lucht. De maximale uitwijkingen van de deeltjes zijn dan de plekken waar een hogere dan wel lagere luchtdruk heerst. Dit is goed zichtbaar figuur 2.

Frequentie en interferentie

Zoals ook zichtbaar is in figuur 1 kan een geluidsgolf beschreven worden door een sinusoïde. Deze wiskundige functie is zichtbaar in figuur 3 en daarin is ook de trillingstijd (T) aangeven. Dit is de tijd die nodig is om één hele golfbeweging af te leggen. Met deze trillingstijd kunnen we de frequentie bepalen. De formule die hiervoor geldt is: frequentie = 1 / trillingstijd

Figuur 3: Weergave van een sinusoïde met trillingstijd (T). Overgenomen van Wikimedia, 2018. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/56/Simple_harmonic_motion.svg/300px-Simple_harmonic_motion.svg.png

Figuur 4: weergave van constructieve en destructieve interferentie. De gestippelde golven zijn de twee golfen zonder interferentie, de zwarte is de golf de golf na interferentie. Overgenomen van k--k.club, 2018. https://www.google.nl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&sour

Als twee trillingen met gelijke frequentie elkaar tegenkomen, gaan deze interfereren, zoals dat zo mooi heet. Wellicht heeft u ooit eens twee steentjes naast elkaar in het water gegooid. Er ontstaat dan een golfpatroon waar iets moois uit op te maken is: op bepaalde plaatsen versterken de golven elkaar en op andere plaatsen doven ze uit. Dit gebeurt ook met twee geluidsgolven die elkaar tegenkomen. Er kan maar één bepaalde uitwijking van een deeltje zijn op één en dezelfde plek, dus de uitwijkingen van de losse geluidsgolven worden bij elkaar opgeteld. In figuur 4 is te zien dat twee golfen die dezelfde vorm hebben elkaar versterken (constructief), maar twee golven die tegenovergesteld aan elkaar zijn elkaar verzwakken (destructief).

Faseverschuiving

In de echte wereld is het zeer onwaarschijnlijk dat geluidsgolven op exact hetzelfde moment bij u aankomen. Het verschil in aankomst leidt in het ergste geval tot totale uitdoving van geluid, maar meestal zal het effect ergens tussen versterking en totale uitdoving liggen. Dit verschil in aankomsttijd – de verschuiving van de sinusoïde – is uit te drukken in fase. Indien een golf zonder verschuiving aankomt, is dit gelijk aan een fase van 0°. Is de verschuiving gelijk aan een halve golf, dan is het 180° en bij een volledige golf verschil is de verschuiving 360°. In figuur 5 is dit grafisch weergegeven.

Figuur 5: grafische weergave van faseverschuivingen. Afbeelding overgenomen uit Master Handbook of Acoustics van Everest & Pohlmann, 2009.

Figuur 6: interferentie van twee geluidsgolven. f1 heeft een twee keer zo lage frequentie als f2 en er is geen faseverschuiving. Afbeelding overgenomen uit Master Handbook of Acoustics van Everest & Pohlmann, 2009.

Figuur 7: interferentie van twee geluidsgolven. f1 heeft een twee keer zo lage frequentie als f2 en f2 heeft een faseverschuiving van 90 ten opzicht van f1. Afbeelding overgenomen uit Master Handbook of Acoustics van Everest & Pohlmann, 2009.

Hoewel de frequenties f1 en f2 niet veranderen in figuur 7, zorgt de faseverschuiving voor een andere geluidsgolf na interferentie en deze zal dus ook anders klinken voor de luisteraar. Het inperken van faseverschillen is een belangrijk onderdeel in het bouwen van speakers en in het inregelen van speakersystemen op locatie. Hier zal in een later artikel dat ingaat op het inregelen van speakersystemen op locaties op worden teruggekomen.

Posted by Harold van Heukelum in Educatie, 0 comments
Advies nieuw audiotechnisch systeem

Advies nieuw audiotechnisch systeem

Het is een trend die zich al een tijdje laat zien, maar in kerken worden de eisen voor het geluidsysteem steeds hoger. Er wordt vaker gebruik gemaakt van een bandje, filmpjes moeten zonder al te veel gedoe hoorbaar zijn en het mag allemaal ook niet te veel opvallen. Daarbij komt dan ook nog dat niet iedereen een geluidstechneut is en bediening dus zeer eenvoudig en bovenal foolproof moest zijn. Dit is natuurlijk prima mogelijk en Acoustix helpt graag met advies op dit gebied.

Zo ook in de Immanuelkerk te Delft. Deze kerk groeit de afgelopen jaren hard en maakt ook steeds vaker gebruik van bandjes tijdens zijn diensten. Het spraaksysteem voldeed echter niet aan de eisen voor spraakverstaanbaarheid en het weergavesysteem voor de bandjes was ook niet echt meer geschikt voor dit intensive gebruik. Daarop is besloten om op zoek te gaan naar een vervanging voor het gehele audiotechnisch systeem dat eenvoudig te bedienen valt, maar toch aansluit bij de huidige wensen.

Acoustix is in dit proces betrokken om inzicht te geven in de technische mogelijkheden zodat de wensen zo goed mogelijk konden worden meegenomen in uiteindelijke keuze voor systemen. Daarnaast heeft zij de contacten tussen de kerk en de verschillende aanbieders waargenomen.

Na een goede voorbereiding met onder andere het opstellen van een Programma van Eisen, en een uitgebreide demo, is uiteindelijk in februari 2018 akkoord gegeven voor de aanschaf van een nieuw systeem.

Gear:

  • Weergavesysteem:
    • 2x Axiom AX12C per kant
    • 1x Axiom SW2100A per kant
  • Audioregie:
    • 1x Allen & Heath GLD80
  • Distributie en aansturing:
    • Lectrosonics DSP-matrix voor aansturing van de outputs. Wordt tevens gebruikt voor de distributie van alle inputs.
    • Dante-network voor communucatie tussen de Lectrosonics DSP-matrix en de Allen & Heath GLD
    • Allen & Heath ME-U voor aansturing personal monitoring system
  • Monitoring
    • 8x Allen & Heath ME-1 personal monitoring
    • 2x Proel WD10AV2
  • Microfonie:
    • 4x Sennheiser EW100, 2x handheld, 2x beltpack
Posted by Harold van Heukelum in Projecten
Investering in nieuwe meetapparatuur

Investering in nieuwe meetapparatuur

Het doen van akoestische metingen is een belangrijke factor in het neerzetten van mooi en goed geluid. Om dit naar een kwalitatief hoger niveau te tillen, is er geïnvesteerd in nieuwe meetapparatuur. Niet alleen is er gekozen om naar twee meetmicrofoons te gaan, er is ook over gestapt naar Beyerdynamic MM1 microfoons. Door over te gaan naar twee microfoons kan op twee locaties tegelijkertijd het gedrag van het systeem worden waargenomen, wat de kwaliteit van het inmeten verbeterd. Ook is hierdoor een tijdswinst te behalen, waardoor wij sneller ons systeem up and running hebben. Door hiernaast ook te investering in een calibrator kan nu ook met hoge precisie decibelmetingen worden gedaan.

We zien uit naar de eerste klussen waar we de nieuwe apparatuur kunnen toepassen!

Posted by Harold van Heukelum in Nieuws, 0 comments
Officiële oprichting Acoustix

Officiële oprichting Acoustix

Het heeft 9 jaar op zich laten wachten maar het is dan nu toch zover: de uit de hand gelopen hobby is een bedrijf geworden! We zijn van officieus naar officieel gegaan. De afgelopen jaren hebben mooie klussen opgeleverd en de hoop is er om de groei door te kunnen zetten en vol enthousiasme door te blijven gaan met het ondersteunen van evenementen en organisaties.

Voor huidige relaties zal er weinig veranderen. We zullen met dezelfde passie als voorheen doorgaan en zien uit naar de verdere samenwerkingen! U zult onze mails nu alleen van een ander mailadres ontvangen. Voor nieuwe klanten is deze website een eerste start om te zien waar Acoustix voor staat. We komen graag met u in contact om te zien wat we voor u kunnen betekenen!

 

Harold van Heukelum, eigenaar Acoustix

Posted by Harold van Heukelum in Nieuws, 0 comments
Theater over bier

Theater over bier

Zo ongeveer eens in de twee jaar vindt er in de Immanuelkerk te Delft een theatervoorstelling plaats. Elke keer met een eigen geschreven script en met maanden aan voorbereiding vooraf. Zo was het ook weer in januari 2017 tijd voor twee uitvoeringen van een stuk, dat dit keer ging over vervuild bier in de tijd van Johannes Vermeer.

Waar in de jaren daarvoor gebruik werd gemaakt met de aanwezige apparatuur in de kerk, was het nu tijd om het eens goed aan te pakken, aldus de organisatie. Acoustix is daarop gevraagd om voor de uitvoeringen de complete geluidstechniek voor zijn rekening te nemen. Om tot een optimaal resultaat te komen is gebruik gemaakt van 9 draadloze headsets en is een beter opstelling gekozen voor het weergavesysteem. Dit resulteerde in een uitstekende spraakverstaanbaarheid, zelfs op lage volumes. En dit heeft geleid tot het beoogde resultaat; achteraf waren de reacties niet alleen lovend over het acteren, maar ook over de kwaliteit van het geluid.

Posted by Harold van Heukelum in Projecten
Kerstgala’s

Kerstgala’s

Kerstgala's zijn misschien toch wel de mooiste momenten van het jaar. Iedereen netjes gekleed en vaak begint het ook nog met rustige muziek, maar vaak eindigt de avond toch in een episch feestje. Voor de techniek brengt dit mooie eisen met zich mee. Zo zijn de eisen voor esthetiek vaak hoog, maar mag er niet worden ingeleverd op de prestaties van het systeem.

Zo heeft Acoustix voor vele jaren de audiotechniek voor zijn rekening genomen bij de kerstgala's van het Chr. College Groevenbeek. Door goede communicatie vooraf en fantastisch team vanuit de organisatie en andere betrokken partijen in de techniek, werd overlast tot een minimum beperkt en toch een mooi feestje neergezet.

Posted by Harold van Heukelum in Projecten
Muziek voor de productiehallen van Bio Brass Zeewolde

Muziek voor de productiehallen van Bio Brass Zeewolde

Bio Brass Zeewolde is een biologisch landbouw bedrijf met eigen teelt en productielijnen. Het bedrijf timmert hard aan de weg en bij deze groei mogen verbeteringen aan de werkomgeving natuurlijk niet achterblijven. Eén van de wensen was de aanleg van een audiotechnisch systeem waarover eenvoudig muziek afgespeeld kon worden vanuit een centraal punt. Acoustix heeft meegedacht in de vormen waarin de geïmplementeerd kon worden en een voorstel gedaan hoe dit het beste kon gebeuren. Hierbij moest ook rekening worden gehouden met richtlijnen die gelden in productiehallen waar voedsel wordt verwerkt. De installatie is gedaan door eigen personeel van Bio Brass, maar door duidelijke kabelschema's en instructies is dit soepel verlopen.

Het systeem wordt inmiddels dagelijks gebruikt en werkt naar alle tevredenheid. Als u ook benieuwd bent naar de mogelijkheden voor een audiosysteem in u bedrijf, neem dan vooral contact met ons op!

Posted by Harold van Heukelum in Projecten
System Engineering bij Nacht van Zeewolde [i.o.v. Quality-AV]

System Engineering bij Nacht van Zeewolde [i.o.v. Quality-AV]

De Nacht van Zeewolde is een jaarlijks terugkerend evenement in Zeewolde op de laatste vrijdagavond van de zomervakantie. Op verschillende podia, verspreid door het centrum, wordt de avond gevuld met muziek en gezelligheid. Tijdens de editie van 2016 was het Raadhuisplein toneel voor spetterende dansshows en goede DJ's, waarbij veel special effects uit de kast werden getrokken. Naast alle confettieshooters, vlammenwerpers en CO2-kannonen, mocht goed geluid zeker niet ontbreken. Om daarvoor te zorgen is er voor dit evenement een Axiom AX2065 line array in combinatie met een End Fire subarray uit de kast getrokken.

Acoustix heeft voor dit evenement zorg gedragen voor de afstelling het gehele weergavesysteem. Met behulp van meetsoftware (AFMG SysTune) is gezorgd voor een optimale geluidsbeleving voor een zo groot mogelijk gedeelte van het publiek.

Gear:

  • Line arrays, bestaand uit:
    • 10x Axiom AX2065 per kant (actief-passief combinatie)
  • Enfire subarray, bestaand uit:
    • 4x Axiom SW215FA per kant
  • Infills, bestaand uit:
    • 1x NEOS 152 per kant

Alles aangestuurd via het eigen protocol (ProNet).

 

Quality-AV is een audio visuele dienstverlener uit Zeewolde en al een lange tijd een goede connectie van Acoustix. Naast het standaard audio visueel werk, is het bedrijf ook thuis in de special effects en zelfs vuurwerk. Benieuwd naar meer informatie over Quality-AV, kijk dan eens op zijn website.

 

 

Posted by Harold van Heukelum in Projecten
Kleinkunst in Rietveld theater

Kleinkunst in Rietveld theater

In mei 2016 mocht de Vereniging van Gereformeerde Studenten te Delft haar 11de lustrum vieren. Onderdeel van hun programma met wervelende activiteiten was een kleinkunstavond in het Rietveldtheater in Delft. Tijdens deze avond was het podium voor de leden en mochten zij het publiek imponeren met alles wat ook maar enigszins goed was. Dit resulteerde in een mooie avond met een hoop muziek en cabaret.

Ondanks dat het weergavesysteem en de lichtinstallatie al aanwezig waren, moest er nog een hoop extra aangeleverd worden. Acoustix heeft voor dit evenement de gehele techniek op zich genomen en naast de benodigde apparatuur ook bediening en stagehands geregeld. Ondanks de vele wissels tijdens de show, liep alles soepel en heeft het publiek een mooie avond gehad. We kunnen dus terugkijken op een geslaagd evenement!

Posted by Harold van Heukelum in Projecten
Opening Scoutinglandgoed Zeewolde in bijzijn van Koningin Maxima [i.o.v. Quality-AV]

Opening Scoutinglandgoed Zeewolde in bijzijn van Koningin Maxima [i.o.v. Quality-AV]

Op 13 juni 2015 is in Zeewolde het nationale scoutinglandgoed geopend door haar beschermvrouw, Koningin Maxima. In opdracht van Quality-AV heeft Harold hier gezorgd voor de versterking van het hele evenement. Alles is uitstekend verlopen en gelukkig was alles dus piek fijn in orde voor het ontvangst van de koningin en de landelijke media-aandacht dat dit genoot.

Quality-AV is een audio visuele dienstverlener uit Zeewolde en al een lange tijd een goede connectie van Acoustix. Benieuwd naar meer informatie over Quality-AV, kijk dan eens op zijn website.

Posted by Harold van Heukelum in Projecten