Akustikakuten: Så förbättrar du akustiken i hemmastudion

Petri (@suprapappa) sitter strax söder om Stockholm i ett sovrum omgjort till hemmastudio. Inspiration aoch drivkraft är inga bristvaror för honom. Däremot upplever han att det är svårt att få alla bitarna på plats i mix. Det gäller framförallt sång och akustisk gitarr, som aldrig blir tillräckligt torra och krispiga.

Studio hörsammade situationen, drog på sig superhjältetrikåerna och gav sig iväg för att reda ut Petris akustikproblem. 

Vad är akustik och hur påverkar den din musikproduktion? När man säger att en studio har bra akustik så menar man ofta ett rum som ger ett bra resultat vid inspelningar, eller ett kontroll-/lyssningsrum som låter bra och där det är lätt att mixa.

I det första fallet handlar det framför allt om att direktljudet från instrumenten kompletteras med svaret från ett välbalanserat rum, med varken för ljus eller mörk återgivning och med en väl avvägd efterklang. I det senare fallet handlar det ofta om att ljudet från högtalarna inte påverkas nämnvärt av det rum de står i. Rummet har en rak frekvensåtergivning där ingen del i frekvensregistret förstärks mer än genomsnittet.

Studsar mot väggarna
Även om rummets funktion och utseende skiljer sig åt i de två fallen är det samma grundläggande parametrar som påverkar. Ett rums akustik avgörs främst av hur rummet är utformat, vilken typ av material väggarna är klädda i och hur det är inrett.

Ljudvågor studsar mot reflekterande ytor som väggar, golv och tak. Beroende på var ljudkällan och lyssnaren befinner sig i rummet förstärks eller försvagas olika frekvenser. Allt ljud reflekteras dock inte. En del överförs till rörelse- eller värmeenergi i det material ljudvågorna träffar. Man brukar kalla det för ett materials absorberande egenskap.

I ett rum med enbart kala väggar reflekteras ljudvågorna väl. Utklingningstiden är lång och det ger ett livligt intryck. I ett rum fullt av absorberande material klingar ljudvågorna ut betydligt snabbare och det ger ett stumt intryck. Man kan alltså anpassa ett rums efterklang genom att hitta en lagom avvägning mellan reflekterande och absorberande ytor.

Mätningarna visade problemområdena

Före akustikbehandling. Två dalar och en topp i det lägre registret med en differens på ungefär 20 decibel.
 

Efter behandling. En jämnare frekvensrespons och betydligt kortare efterklang. Puckeln i det lägre mellanregistret är inte längre lika framträdande och dippen ligger nu ungefär en oktav ovanför den tidigare.

”Saknar tydlighet”
Så här beskriver Petri själv akustiken i sin hemmastudio:

– Dels har jag problem att få till ett torrt sound när jag spelar in sång och akustisk gitarr. Sedan saknar jag tydlighet i lyssningen och det gör det svårt att mixa. Det känns som om jag inte har ordentlig koll på basregistret och det saknas värme kring 250 hertz. Det blir också lätt vasst kring tre till fyra kilohertz.

Rummet har en relativt liten volym med korta avstånd mellan väggar, golv och tak. Golvytan är ungefär 3,2x2,6 meter och takhöjden lite drygt 2,3 meter. Rummet ligger på övervåningen i ett hus med brutna takstolar. Den ena långsidan möter därför ett sluttande tak en och en halv meter ovanför golvet. Man kommer in i rummet från motstående långsida, genom dörrkarmar som ser ut att vara anpassade för dubbeldörr, och på ena kortsidan sitter ett fönster.

Förutom några hemmagjorda absorberande skärmar för att dämpa reflektionerna vid sångpålägg har Petri inte akustikbehandlat sitt rum. Högtalarna är placerade på Auralex Mopads för att dämpa de vibrationer som sprids från högtalare till bordsskiva.

Vanligtvis strävar man efter en lyssningsposition där det är gott om utrymme bakom lyssnaren eftersom det fördröjer reflektionerna från bakväggen. Petri har valt att placera lyssningen i anslutning till det sluttande taket vänd mot den andra långväggen, så avståndet till bakre vägg är ganska kort. I det här rummet känns det ändå som en helt okej kompromiss. Om man istället placerar lyssningen mot en kortvägg ökar man i och för sig avståndet till den bakre väggen, men det sluttande taket skapar en assymmetri mellan vänster och höger sida vilket kommer att ge en obalans i lyssningsfältet.

De korta avstånden till reflekterande ytor påverkar också inspelning av sång och akustiska instrument. Reflektionerna från golv, tak och väggar träffar mikrofonen kort efter varandra var man än placerar sig i rummet. Tidsskillnaden mellan direktljud och reflektioner är kort och det kan förklara varför Petri upplever att hans inspelningar inte blir tillräckligt torra.
Här är åtgärderna som förbättrade akustiken

FörePetri visar sin hemmastudio.

Sluttande takRummet där Petris hemmastudio har en relativt liten volym med korta avstånd mellan väggarna och en högsta takhöjd på drygt 2,3 meter.

Efter
Studiofoam Wedge bakom och ovanför lyssningen för att dämpa tidiga reflektioner vid lyssningspositionen.
 

Hela taket är täckt med Auralex Studiofoam Pyramid. På kortsidan och sluttande taket sitter Studiofoam Wedge och i hörnet kortvägg/tak syns LENRD Bass Trap

FörePå ena kortsidan sitter ett fönster.

EfterHörn med Cornerfil Cube omgiven av LENRD Bass Traps från tre håll.

Mätning och analys
Efter att ha räknat fram vid vilka frekvenser vi kan förvänta oss stående vågor placerar vi en mätmikrofon ungefär vid lyssningspositionen och mäter upp frekvensrespons och efterklang med hjälp av ett sinussvep. Vi gör en mätning för hela frekvensspektrumet och en speciellt för det lägre registret. I frekvensdiagrammet över det lägre registret syns två tydliga dalar på ungefär 85 hertz respektive 145 hertz och mellan dem en topp kring ungefär 108 hertz. Differensen mellan toppar och dalar är lite drygt 20 decibel. Det är den typen av förhållanden man kan vänta sig i obehandlade rum. I tabellen över de beräknade, stående vågorna hittar vi värden som stämmer överens med mätningen och kan utläsa mellan vilka ytor dessa antagligen uppstår.

I vanliga fall är det här rätt läge att börja planera för basfällor. Men med tanke på att alla ytor – golv, tak och väggar – är med och framkallar de stående vågor vi identifierat och eftersom var och en av dessa stående vågor påverkar ett smalt frekvensband skulle det innebära minst tre ganska djupa konstruktioner i det redan lilla rummet. Vi beslutar oss därför att avvakta med basfällor och istället ge oss på hela frekvensspektrumet på en gång.

Vi gör några intressanta iakttagelser från mätningen av hela frekvensspektrumet. Det område som uppvisar starkast respons är en bred puckel i det låga mellanregistret med centrum kring 230 hertz. Det här kan förklara Petris problem att känna värme i det lägre mellanregistret. Responsen dalar sedan 15 decibel för att vid ungefär 2,8 kilohertz kraftigt dippa ytterligare drygt 20 decibel. Förklaringen kan ligga i rummets storlek och det sluttande taket. Ju högre frekvenser desto tätare reflektioner. Vid någon eller några frekvenser kan dessa sammanfalla så att summan blir en rejäl utsläckning, en så kallad kamfiltereffekt.

Enligt våra mätningar snittar efterklangsmåttet RT60 (se ordlistan) på 340 millisekunder, vilket känns rimligt för ett i princip obehandlat sovrum. Med god frekvensrespons och spridning skulle det vara acceptabla tider även som lyssningsrum och inspelningsrum. Men i ett rum av den här storleken får vi räkna med att behöva uppnå betydligt kortare efterklang för att uppleva det som torrt och transparent.

För att få bukt med responsen i det lägre mellanregistret behöver vi material som har goda absorptionsvärden i den nedre delen av frekvensspektrat. Vi använder oss av Auralex LENRD Bass Trap, en porös hörnabsorbent med bra absorptionsvärden från 100 hertz och uppåt. De kommer att placeras i alla hörn där vägg möter vägg och vägg möter tak. Dessutom väljer vi två stycken Auralex Cornerfill Cubes som placeras i de två övre hörnen, där bakväggen möter tak och sidoväggarna.

Till väggar och sluttande tak väljer vi att jobba med två tum tjocka Auralex Studiofoam Wedges. De har goda absorptionsegenskaper för att vara så pass tunna och passar dessutom bra ihop med de övriga stilmässigt. Taket täcks med Studiofoam Pyramids som har aningen bättre spridningsegenskaper. Tanken är att försöka behålla en del av svaret i rummet och sprida reflektionerna så gott det går. Vi använder däremot inga typiska diffusorer – akustikmaterial anpassade främst för att sprida ljudvågor istället för att absorbera. Alltihop går i en mörkgrå färgnyans.

Efter akustikbehandling görs nya mätningar för att undersöka förändringar i rummets respons och efterklang.

Mätning efteråt
En av fördelarna med porösa absorbenter är deras låga vikt. Det gör dem enkla att hantera och montera. På några timmar är allt uppe och vi kan påbörja ytterligare en omgång mätningar. Det första som slår oss är den stora förändringen i efterklangen. Från ett tidigare genomsnitt på 340 millisekunder har det nu sjunkit till knappt 110 millisekunder. En reducering med två tredjedelar! Frekvensresponsen då? Jo, topparna och dalarna i det lägre registret är fortfarande kvar. De porösa absorbenterna har inte tillräckligt stor effekt på så långa vågformer. Däremot har skillnaden mellan topp och dal minskat. Från tidigare 20 till nuvarande 15 decibel.

Och tittar man närmare på responsen över hela frekvensspektrumet märker man flera positiva förändringar. Till att börja med så har puckeln i det lägre mellanregistret tämjts avsevärt. Dels är puckeln jämnare nu än innan akustikbehandlingen och dels sticker den inte iväg lika mycket jämfört med resten av kurvan.

Vi gör upprepade mätningar och lyckas inte återskapa kamfiltereffekterna kring tre kilohertz. Däremot uppstår liknande dippar vid flera av mätningarna vid ungefär dubbla frekvensen. Enligt mätningarna har akustikbehandlingen gett en jämnare frekvensrespons och en betydligt kortare efterklang, bättre lämpad för storleken på rummet.

Hur låter det då? Vi lät Petri bekanta sig med det nya rummet under ett par dagar och ringer sedan upp. Han berättar att han är överraskad över hur stor skillnad akustikbehandling gör.

– Ljudbilden i lyssningen känns betydligt mer stabil. Ljudet förändrades mer förut när jag flyttade mig i sidled och djupled. Sedan känns det som att det inte längre spelar så stor roll var i rummet jag ställer mig när jag ska lägga sång eller akustisk gitarr. Resultatet blir torrt och fint! Rummet känns lugnare nu också. Till och med knattret från tangentbordet låter trivsammare. Jag var lite orolig innan för hur det skulle påverka rummet estetiskt, men jag kan erkänna att jag gillar det nya utseendet, säger Petri.

Lyssna på ljudfilerna på hur rummet låter före och efter akustisk behandling nedan:

Ordlista

• Akustik - Läran om ljud. Den som arbetar med akustik på ett vetenskapligt sätt kallas akustiker.
• Absorptionsvärde - Ett materials förmåga att omvandla ljudvågor till annan form av energi.
• Diffusion - När ljud splittras upp och sprids i olika riktningar. Ju större spridning och ju mer slumpmässigt den uppträder desto lättare för örat att skilja från direktljudet.
• Stående våg - Korsande vågrörelser som ger upphov till förstärkningar och utsläckningar vid en viss frekvens.
• RT60 - Den tid det tar för reflektionerna att bli 60 decibel svagare än direktljudet. Mäts i millisekunder.
• Sinussvep - Vanlig mätmetod där en sinuston sveper genom frekvensspektrumet.
• Efterklang - Den delen av ljudet som fortsätter klinga efter det att responsen/ljudkällan upphört.
• Kamfiltereffekt - Ett fenomen som uppstår när flera identiska ljud med mycket lite fördröjning möts i en punkt. Effekten blir att vissa frekvenser dämpas kraftigt eller släcks ut.
• Så förbättrar du akustiken i din studio

Artikeln publicerades ursprungligen 2009-12-22. Uppdaterad 2021-05-27.