Een thuisbioscoopsysteem kiezen met het oog op de akoestiek

Als we een thuisbioscoop akoestisch aanpassen nadat deze al is gebouwd, moeten we onze aanpak afstemmen op de bestaande ruimte. Dit leidt onvermijdelijk tot compromissen en suboptimale prestaties. We kunnen altijd betere resultaten behalen als we vanaf het begin, tijdens de planningsfase, al met de akoestiek in gedachten naar de ruimte kijken. Als je dit leest terwijl je nog in de ontwerpfase van je thuisbioscoop zit, dan gefeliciteerd! Door bij je ontwerp rekening te houden met de akoestiek, kunnen we veel betere resultaten behalen. We kunnen dan al van tevoren de plaatsing van akoestische maatregelen plannen, samen met de opstelling van de stoelen, de schermgrootte en de plaatsing van de luidsprekers.

De strategieën voor de plaatsing van luidsprekers hangen af van het gekozen audioformaat. Er zijn hier meerdere opties, van 2-kanaals stereo tot het bekende 5.1-systeem, tot de geavanceerde Immersive Surround-systemen met nog meer luidsprekers verspreid door de ruimte (Dolby Atmos, DTS:X en Auro 3D zijn hier voorbeelden van). De details van de luidsprekerplaatsing variëren enigszins van ontwerp tot ontwerp, maar meestal zijn er 9, 11 of zelfs 13 luidsprekers nodig op specifieke plekken in de ruimte, samen met subwoofers. Deze geavanceerdere formaten zijn interessante ontwikkelingen, maar één ding is duidelijk: om optimaal te presteren, moeten ze goed geïntegreerd zijn in de ruimte en de akoestische behandelingsstrategie. Sterker nog, de akoestiek van de ruimte en de toegepaste akoestische strategieën zouden een grote rol moeten spelen bij het kiezen van het formaat dat het meest optimaal en kosteneffectief is binnen de beschikbare ruimte.

In dit artikel worden de populairste audioformaten besproken die tegenwoordig in bioscopen worden gebruikt, de akoestische behandelingsstrategieën voor al deze formaten, en krijg je tips over hoe je vanuit het oogpunt van de ruimteakoestiek het juiste formaat voor jou kunt kiezen.

2-kanaals

Tegenwoordig is iedereen bekend met 2-kanaals stereogeluid. Elk audiosysteem heeft minstens 2 luidsprekers en kan stereo-opnames afspelen zonder extra apparatuur of converters. Zelfs onze smartphones kunnen tegenwoordig stereogeluid afspelen via oordopjes voor een persoonlijke geluidservaring. Maar niet iedereen weet dat de vroege experimenten van Alan Blumlein met stereogeluid via twee luidsprekers hun oorsprong vonden in de bioscoop. Volgens het verhaal zag hij in 1931 een nieuwe ‘talkie’-film met monogeluid en raakte hij afgeleid toen geluiden leken te komen vanaf de kant van het scherm waar de luidspreker stond, en niet vanaf de plek waar het personage of de geluidsbron zich daadwerkelijk op het scherm bevond. Dit inspireerde hem om te experimenteren, en zijn baanbrekende werk (naast dat van anderen) zorgde ervoor dat stereogeluid bijna overal ingeburgerd raakte.

Het is belangrijk om op te merken dat een goed uitgevoerd 2-kanaals systeem in staat is om een zeer levensecht geluidsbeeld weer te geven zonder extra opsmuk van andere luidsprekers. Maar om deze hoge niveaus te bereiken, vereist een bescheiden 2-kanaals opstelling zorgvuldigheid bij de keuze van componenten (met name de luidsprekers), de indeling en inrichting van de ruimte, en de strategie voor akoestische behandeling. Omdat het 2-kanaals stereosysteem het eenvoudigste audioformaat is om te gebruiken, is het een goed uitgangspunt om alle basisstrategieën te bekijken die een rol spelen bij het optimaliseren van het geluid in elke soort luisterruimte – inclusief thuisbioscopen. Deze basisstrategieën omvatten: de juiste plaatsing van de luidsprekers en de luisterplek, breedbandige basdemping, het beheersen van vroege reflecties en het afstemmen van de algehele balans, de ambiance en de nagalmtijd. Als je niet bekend bent met deze concepten, dan is dit een goed beginpunt:

Onthoud: het doel van elke akoestische behandelingsstrategie is om de nauwkeurigheid en verstaanbaarheid van het audiosysteem te verbeteren. Als al deze strategieën goed worden toegepast, kan je apparatuur de best mogelijke prestaties leveren en is een driedimensionaal geluidsbeeld met verbluffend realisme mogelijk. Het kan niet genoeg benadrukt worden hoe baanbrekend een akoestische behandeling is. Ik heb veel liever een 2-kanaals systeem in een goed akoestisch behandelde ruimte dan de allernieuwste state-of-the-art immersieve geluidsinstallatie waarbij geen aandacht is besteed aan de akoestische behandeling van de ruimte, omdat dat naar mijn mening een superieure luisterervaring oplevert.

Als je al deze akoestische maatregelen in je 2-kanaalsopstelling hebt toegepast, maar je thuisbioscoop naar een hoger niveau wilt tillen, kun je overwegen om het aantal luidsprekers in de kamer uit te breiden.

Volgende niveau: 5.1

De volgende stap is een 5.1-opstelling, waarbij je 1 middenluidspreker, 2 achter-surroundluidsprekers en een subwoofer toevoegt. De meest voorkomende implementaties van 5.1-surroundgeluid zijn Dolby Digital, Dolby Pro Logic II, DTS, SDDS en THX. Deze werden voor het eerst bedacht halverwege de jaren zeventig, toen Quad (een 4-kanaals systeem) in onbruik raakte. Het middenkanaal geeft meer controle over het geluidsbeeld, waardoor we ervoor kunnen zorgen dat bepaalde elementen (zoals filmdialogen) niet ‘verloren gaan in de wirwar’ van alle stereogeluid dat uit de linker- en rechterluidsprekers komt. De achterste surroundluidsprekers zorgen er vervolgens voor dat het geluid achter je klinkt, wat essentieel is voor het hele concept van surroundgeluid. En de subwoofer – oftewel de .1 van 5.1 – is nodig om deze systemen te laten presteren zoals bedoeld, met name wat betreft de uitbreiding van de lage frequenties, wat belangrijk is voor bepaalde genres van zowel muziek als video.

De ideale opstelling voor een 5.1-systeem werd gedetailleerd beschreven door de Engineers & Producers Wing van The Recording Academy in een document uit 2004, met daarin het volgende diagram:

Let op een paar belangrijke punten van hun aanbevolen opstelling: alle 5 de luidsprekers (behalve de subwoofer) staan op oorhoogte. De middenluidspreker staat op dezelfde links/rechts-as als de luisteraar, waarbij de linker- en rechterluidsprekers 30° uit het midden staan, waardoor ze samen met het hoofd van de luisteraar een gelijkzijdige driehoek vormen. De 2 surroundluidsprekers staan tussen 110° en 150° uit het midden, achter en naast de luisterpositie.

Dit zijn heel specifieke opstellingen, en als de plaatsing niet klopt, gaat dat ten koste van het geluid en hoor je het niet zoals de filmmakers en geluidstechnici het bedoeld hebben. Dus de eerste vraag die een beginnende thuisbioscoopontwerper zich moet stellen is: „Heb ik genoeg ruimte in mijn kamer om al deze zes luidsprekers goed te plaatsen?“ Kleine kamers, vooral kleine kamers waar veel spullen in staan, bieden niet genoeg ruimte om een heleboel luidsprekers goed ten opzichte van de luisterpositie te plaatsen. Als dit op jouw kamer van toepassing is, kun je overwegen of je niet beter af bent met een eenvoudig 2-kanaals systeem dan met nog meer suboptimaal geplaatste luidsprekers die je geluidsbeeld verwarren.

Als je het geluk hebt dat je de ruimte en flexibiliteit hebt om de luidsprekers voor 5.1 goed te plaatsen, dan is de tweede vraag misschien nog wel belangrijker voor een goed geluid: “Heb ik genoeg ruimte in mijn kamer om alle akoestische panelen goed te plaatsen die nodig zijn zodat alle zes deze luidsprekers optimaal presteren?” Het idee achter al deze luisteropstellingen is om een reflectievrije zone te creëren op de luisterpositie. Een reflectievrije zone betekent dat er geen vroege reflecties onze oren kunnen bereiken, wat een enorme verbetering betekent voor de helderheid en diepte van het geluidsbeeld. Om even op te frissen hoe je je vroege reflecties kunt vinden, kijk dan naar de ‘spiegeltruc’ in deze video:

Let op: er zijn veel meer vroege reflecties dan er luidsprekers zijn. In de meeste kleine ruimtes kaatsen alle luidsprekers het geluid terug via het plafond, de vloer, de linker- en rechtermuur, en in heel kleine ruimtes mogelijk ook via de achterwand, allemaal binnen zo’n 25 milliseconden. Dit levert per luidspreker vijf vroege reflectiepunten op, hoewel complexere ruimtes waarschijnlijk nog meer reflecties hebben. Een eenvoudige rechthoekige kamer met 2 goed opgestelde luidsprekers heeft dus minstens 10 vroege reflectiepunten, terwijl een 5.1-thuisbioscoop er meer dan 25 heeft. Idealiter zou elk van deze reflectiepunten moeten worden behandeld met absorberende panelen, dus je ziet dat de behandelingsstrategie complexer wordt naarmate er meer luidsprekers bijkomen. In kleinere ruimtes valt dit enigszins te compenseren, omdat je met één paneel meer dan één reflectiepunt kunt afdekken. Het is het beste om ze allemaal af te dekken, hoewel de drie voorste luidsprekers het belangrijkst zijn om de verstaanbaarheid, levendigheid en detail in het geluidsbeeld te maximaliseren. Het punt is: er zijn meer panelen nodig voor meer reflectiepunten, naast de basvallen die in de hoeken en elders worden gebruikt.

5.1-systemen hebben wel een aantal voordelen, als je verder wilt gaan dan een simpele stereo-opstelling. 5.1 is momenteel het dichtst bij een universele surround sound-standaard dat we hebben. Albums en video’s die voor surround zijn gemixt, zijn hoogstwaarschijnlijk gemixt voor een 5.1-opstelling, aangezien 5.1 al jaren op grote schaal wordt gebruikt en waarschijnlijk niet snel zal verdwijnen, ook al zijn er grotere, complexere systemen op de markt gekomen. Dit betekent dat als een bepaald album of een bepaalde film überhaupt in surroundgeluid is gemixt, het vrijwel zeker compatibel is met je 5.1-installatie. Maar voor sommigen is het beter om voorop te lopen dan in je comfortzone te blijven, zelfs als dat betekent dat je even geduld moet hebben totdat de algemene compatibiliteit je systeem heeft ingehaald.

Immersieve surround

In het afgelopen decennium is er een derde optie voor theaterontwerpers bijgekomen, nu uitgebreidere audioformaten voor thuisbioscopen voor veel opwinding en buzz hebben gezorgd. Deze ‘immersive surround’-systemen verschillen allemaal een beetje van elkaar, met verschillende mogelijke opstellingen binnen de Dolby Atmos-, DTS:X- en Auro 3D-systemen. Hoewel er enkele belangrijke verschillen tussen deze systemen zijn, maken ze allemaal gebruik van extra luidsprekers hoger in de luisterruimte om een hoogte-laag aan de geluidservaring toe te voegen. Bij sommige van de grotere systemen wordt een derde bovenste laag toegevoegd voor effecten boven je hoofd, zoals overvliegende vliegtuigen. Een van de Auro 3D-systemen (in dit geval Auro 11.1) is bijvoorbeeld als volgt opgezet:

Let op: dit systeem verdubbelt in feite de traditionele opstelling met 5 luidsprekers in 5.1, door een tweede luidspreker toe te voegen in de hoogte-dimensie, elk ongeveer 30° hoger dan de 5 hoofdluidsprekers. Een elfde luidspreker zorgt voor de ‘boven’-dimensie helemaal boven in het midden van de kamer, direct boven de luisteraar. Nogmaals, dit is slechts één (Auro 11.1) variant van Auro 3D; er zijn er nog veel meer, waaronder Auro 9.1, Auro 10.1 en Auro 13.1.

Andere configuraties wijken hier enigszins van af. Het Dolby Atmos 5.1.4-schema ziet er bijvoorbeeld zo uit:

Ook dit ontwerp bouwt voort op de traditionele 5.1-opstelling, maar dan met vier extra luidsprekers boven je hoofd. Dolby wijkt ook af van het traditionele nummeringsschema; terwijl velen zo’n opstelling een 9.1-systeem zouden noemen, noemt Dolby het een 5.1.4-systeem, met het argument dat de vier extra luidsprekers zich op een andere hoogte bevinden dan de rest en daarom apart moeten worden beschouwd. Net als bij de andere immersieve opstellingen zijn er veel verschillende soorten Dolby Atmos-opstellingen, waaronder 5.1.4, 5.1.2, 7.1.4 en andere, tot en met 9.1.6.

Let op: bij dit soort opstellingen kun je nog steeds denken in termen van reflectiepunten, en de bovenstaande ruimte behandelen alsof er een reflectievrije zone is op de luisterpositie. Bij al deze immersieve opstellingen zijn er veel meer reflectiepunten die baat hebben bij een behandeling om een reflectievrije zone te creëren. Eén opstelling van Dolby Atmos is echter anders en verdient wat aandacht: er is een serie ‘Atmos-compatibele’ luidsprekers die, in plaats van te vertrouwen op aparte luidsprekers aan het plafond, aparte drivers bovenop de gewone luidsprekers hebben. Deze zijn ontworpen om een geluidsgolf tegen het plafond te laten weerkaatsen en het geluid van dat kanaal via de muur naar je oor te sturen, zoals je hier ziet:

In het beste geval is dit een compromis. De meeste mensen die zich bezighouden met ruimteakoestiek zullen dit onder geen enkele omstandigheid aanbevelen, omdat we maar al te goed weten welke problemen er ontstaan door reflecties. Ten eerste: zelfs als het gereflecteerde geluid hoorbaar is, zal het directe geluid uit de luidspreker ook hoorbaar zijn – en meestal luider – dan het gereflecteerde geluid. Ten tweede zal dit directe geluid het gereflecteerde geluid verstoren, waardoor de frequentierespons wordt vervormd door overal pieken en dalen te introduceren. Daardoor raken de lokalisatiesignalen verward en raken onze oren in de war. Ten derde: als we bij deze ‘Atmos-compatibele’ luidsprekers geen absorbers kunnen gebruiken op reflectiepunten, dan is de kans groot dat we ook bij andere luidsprekers geen absorbers kunnen gebruiken op nabijgelegen reflectiepunten, waardoor de geluidskwaliteit van de ruimte nog verder achteruitgaat. Het enige scenario waarin dit aan te raden is, is dus als esthetische overwegingen het gebruik van welke akoestische behandeling dan ook uitsluiten, en de luisteraar op zijn minst een benadering van geluid van bovenaf wil, maar deze systemen zullen nooit zo goed presteren als andere systemen met een goede akoestische behandeling van de ruimte.

Ideeën om mee te nemen

• Kies het audioformaat dat het beste past bij ALLE elementen van je kamer, inclusief de opstelling van de luidsprekers, de luisterplek(ken) en de akoestische panelen. Als je een luidspreker niet op de aanbevolen plek kunt zetten, overweeg dan een eenvoudiger formaat.
• Voeg luidsprekers en akoestische panelen in dezelfde verhoudingen toe. Als je 5 of meer luidsprekers in je thuisbioscoop kwijt kunt, dan moet je ook wel een plekje kunnen vinden voor wat basvallen, absorbers en diffusors. Het geluid van je thuisbioscoop zal je er dankbaar voor zijn.

Bij twijfel: vraag om hulp

Zoals altijd helpen we je graag om het geluidspotentieel van je kamer optimaal te benutten met onze jarenlange ervaring en gepatenteerde GIK Acoustic-oplossingen. Praat met een van onze akoestische experts — het is gratis.

Galerij: Ideeën voor thuisbioscopen

Bekijk onze fotogalerij met akoestische oplossingen en basvallen van GIK Acoustics in echte thuisbioscopen voor inspiratie en ideeën voor jouw thuisbioscoop.