De architect krijgt eindelijk oren

Of de akoestiek van een zaal deugt, blijkt vaak pas als de deuren voor het eerst opengaan. De Amerikaanse firma Bose heeft een systeem ontwikkeld dat laat horen hoe een ruimte klinkt die nog op de tekentafel verkeert....

'WOULD YOU mark the word chess now', klinkt het uit de richting van de luidspeker die voor de gelegenheid midden op het podium van het dorpshuis in Friedrichsdorf is gezet. Verwarring. Is het de luidspreker zelf? Of komt het geluid uit de twee speakertjes waartussen we onze kin op een standaardje laten rusten?

Pas als we ons hoofd achteruit trekken, wordt duidelijk wat wat is. 'Would you mark the word cow now', murmelt het vlak voor ons. In de zaal is het verder stil. Bose-hoofdingenieur Ken Jacob, die vandaag zijn geesteskind voor het eerst in Europa presenteert, staat erbij te glimmen.

Deze week introduceerde de Amerikaanse fabrikant van geluidsystemen Bose in de buurt van Frankfurt zijn nieuwe Auditioner-systeem, waarmee de akoestiek van een gebouw beluisterbaar kan worden gemaakt voordat er een schop in de grond is gegaan. Het systeem, claimt de firma, is uniek. Andere fabrikanten van geluidsinstallaties werken in dezelfde richting, maar hebben nog niets waarmee ze de boer op kunnen.

Bose-technici hebben de afgelopen zomer in het diepste geheim - waartoe ook de cliënten contractueel werden verplicht - al uitgebreid gewerkt met de akoestiek-nabootser. Er werden onder meer geluidssystemen mee ontwikkeld voor een nieuwe vergaderzaal van het Europees Parlement en voor een atletiekstadion in Taiwan.

Met de Auditioner van Bose kunnen de opdrachtgevers voor stadions, auditoria, kerken, vliegvelden of stations voor het eerst met eigen oren vaststellen of hun toekomstige gebouw ook het aanhoren waard is. Tot voor kort beschikten de geluidsingenieurs hooguit over staatjes met decibellen en responstijden en plattegrondjes met geluidscontouren. De doorsnee-architect en zeker diens opdrachtgevers zei het allemaal weinig.

Omdat er niets te horen viel, hadden zij meer oog voor maquettes die in een oogopslag zichtlijnen, hellingen, trappen, lichtval en andere visuele aspecten van het project verhelderden.

Dat leidde geregeld tot fraai vormgegeven gebouwen waarvan de akoestiek niet om aan te horen bleek, ook al hadden soms gerenommeerde akoestici er hun naam aan verbonden. Het Muziektheater in Amsterdam is daarvan volgens de kenners een akelig voorbeeld, waar na de opening lapmiddel op lapmiddel is gestapeld.

Berucht is ook het geval van de nieuwe 'glazen' Bondsdag in Bonn, twee jaar geleden geopend. De afgevaardigden begonnen daags na de inhuldiging aan Kohls begroting, maar kwamen niet boven galm en echo's uit. Nog dezelfde dag besloot men terug te verhuizen tot de problemen waren opgelost. Dat kostte niet alleen tijd, maar ook miljoenen.

Een geluidsexpert met twee koffers vol elektronica kan dat dat soort ellende voorkomen, beweert Bose. In de ene koffer steekt een fikse computer, een Apple Quatro 650 met speciale processoren, in de andere de apparatuur om geluid realistisch weer te geven. Zet het bij de cliënt op tafel, en de akoestische wandeling door een toekomstig gebouw kan beginnen. Virtual reality, uitgebreid met reëel geluid.

'Welkom in het model van het Bürgerhaus', zegt geluidsingenieur Chris Ickler, mede-ontwikkelaar van de Auditioner, tegen zijn publiek in het kantoor van de Bose-vestiging bij Frankfurt. We rusten weer met onze kin in het standaardje tussen de twee speakers en het klinkt alsof Ickler op een theaterpodium staat.

Hij stuurt met zijn computermuis door het driedimensionale model van het dorpshuis op zijn beeldscherm. Onze oren reizen mee. Een druk op de knop en we zitten in de First Christian Church in Arlington, tevens basketbal-paleis. Of in een atletiekstadion in Thailand.

Auditioner is een verlengstuk van de programmatuur die leveranciers als Bose al geruime tijd gebruiken om publieke geluidsinstallaties te ontwerpen. De ruimte wordt daartoe in een computer gemodelleerd, inclusief de eigenschappen van de wand- en bekledingsmaterialen. Zelfs temperatuur en luchtvochtigheid - belangrijke parameters voor het gedrag van geluid - kunnen worden ingevoerd.

In dat model worden de geluidsbronnen geprojecteerd en wordt vervolgens uitgerekend hoe hun geluid door de ruimte kaatst. Optellen van alle geluid geeft op elk punt in de ruimte een geluidsniveau en enkele andere karakteristieken, zoals echo en galm.

'Een paar getalletjes die voor het berekenen van een installatie nuttig zijn, maar weinig indruk geven van de geluidskwaliteit', zegt Ickler. 'Daartoe is een menselijk oor echt het enige instrument. Onze droom was ook naar ons model te kunnen luisteren.'

Dat bleek niet eenvoudig. Een realistische digitale geluidsopname heeft vijftigduizend samples per seconde, waarvan telkens opnieuw de verspreiding via vele honderdduizenden mogelijke routes moet worden berekend. De huidige draagbare computers zijn niet op zulk massaal rekenwerk toegesneden. Een virtuele wandeling vergt een week rekenen; ander materiaal op een achterwand opnieuw een week. Dat is te traag voor praktisch ontwerpwerk.

Jacob en Ickler ontwikkelden de laatste jaren een microprocessor die niets anders kan dan uitrekenen hoe een brongeluid vervormd moet worden om precies te worden wat een luisteraar in de echte zaal zou horen. Het apparaatje, een insteekkaart voor de pc van het systeem, vraagt twee minuten rekentijd om de karakteristieken van de gemodelleerde ruimte te bepalen. Daarna kan de wandeling in het virtuele gebouw beginnen.

EEN KOPTELEFOON is Bose niet goed genoeg om het resultaat te beluisteren, omdat het geluid daarbij in het hoofd wordt geprojecteerd. Daarom bouwden ze het Auditioner-luisterapparaat, dat er uit ziet als een ATB-fietsstuur met twee boxjes op de uiteinden.

Met het hoofd op de steun ertussen is de ideale luisterpositie vastgelegd, die een dwingende ruimtelijkheid oplevert: een hal klinkt als een hal, de Hilton-hotellobby als de Hilton-hotellobby. En niet als die van de Ritz.

Akoestiek is bij uitstek subjectief en gemakkelijk door suggestie te beïnvloeden. Langdurige experimenten met proefpersonen achter de Auditioner in bestaande zalen en stadions hebben volgens Bose echter laten zien dat er nauwelijks kwalitatief verschil is tussen de gemodelleerde akoestiek en echte akoestiek. Dat er verschil hoorbaar blijft als er heen en terug wordt geschakeld tussen beide, heeft met de mate van detaillering van het model te maken.

Kwalijk is dat nog net hoorbare verschil echter niet, bezweert audio-expert Morten Jrgensen van Bose. 'Het gaat erom, te kunnen garanderen dat we kunnen leveren wat de klant in de Auditioner heeft gehoord. Hij krijgt wat hem bevalt, in plaats van wat is berekend zonder dat iemand het ooit heeft gehoord.' De firma neemt dat letterlijk: valt de zaal met geïnstalleerde Bose-apparatuur tegen, dan krijgt de klant zijn geld terug.

Of daarmee de wereld van de gevoelige oren bij uitstek, de concertwereld, ook voor miljoenen-flaters behoed kan blijven, blijft echter de vraag. Bose is, afgezien van de even geroemde als verguisde miniboxen, vooral gespecialiseerd in elektronisch versterkte weergave van gesproken woord in openbare ruimten.

Auditioner is niet geschikt om na te gaan wat er met een onversterkt symfonie-orkest gebeurt in een zaal die op de tekentafel verkeert. Te veel bronnen met elk hun eigen specifieke verspreiding, erkent Jacob zonder zijn optimistische toon te verliezen. 'Maar in principe moet ook dat mogelijk zijn.'

Bose heeft de afgelopen tien jaar naar schatting enkele tientallen miljoenen gestoken in de ontwikkeling van het nieuwe akoestische gereedschap. Dat is, glimlacht de hoofdingenieur, niet uit filantropische overwegingen gebeurd. 'Wij vinden dat mensen in public places recht hebben op het best haalbare geluid, maar natuurlijk is Auditioner een instrument om meer Bose-installaties af te zetten.' Het systeem is om die reden niet te koop en audities ten behoeve van installaties van concurrerende merken zijn uitgesloten.

Wat niet is, kan echter komen. Jacob, inmiddels in bretels en hemdsmouwen uitpuffend van zijn dynamische presentatie, denkt even hardop. Voor een beetje auditorium maken de betrokken akoestici een studie door het ding op schaal na te bouwen en er hoogfrequent geluid op los te laten. Daaruit kunnen reflectie-eigenschappen, echo's, galmtijden, dempingen en andere parameters worden bepaald die een indicatie moeten geven of er iets mis is.

'Zo'n onderzoekje kost al snel een half miljoen dollar per object, terwijl de geluidsbeleving tot het laatste moment onbekend blijft. Kennelijk is dat het ball park waarin we zouden kunnen werken en dat is ook niet mis.'

Martijn van Calmthout

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden