BE1025849B1

BE1025849B1 - Werkwijze voor akoestische evaluatie en optimalisatie van een ruimte

Info

Publication number: BE1025849B1
Application number: BE2017/6010A
Authority: BE
Inventors: Steve Symons
Original assignee: Buzzispace Nv
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2019-07-30
Also published as: BE1025849A1

Abstract

De huidige uitvinding betreft een werkwijze voor het evalueren van akoestische karakteristieken van een ruimte, waarbij aan de hand van een puls de nagalmtijden geregistreerd worden, en op die manier problemen bij bepaalde frequenties kunnen vastgesteld worden, en vervolgens voorstellen kunnen gedaan worden ter remediëring daarvan.

Description

WERKWIJZE VOOR AKOESTISCHE EVALUATIE EN OPTIMALISATIE VAN EEN RUIMTE

TECHNISCH DOMEIN

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de evaluatie van de akoestische parameters van een ruimte, en de optimalisatie daarvan aan de hand van één of meerdere toegevoegde, gekende objecten (interieurelementen en dergelijk).

STAND DER TECHNIEK

De aanvrager merkte op dat in de markt een grote nood bestaat voor een eenvoudige, snelle en goedkope manier om de akoestische kenmerken van een ruimte te kunnen registreren. Bovendien ontbreekt ook in de stand der techniek een werkwijze om virtueel bijkomende objecten in een ruimte te plaatsen en de aangepaste akoestische kenmerken van de ruimte te berekenen, zonder daarbij verregaande modelleringen te moeten uitvoeren. Een gemiddelde persoon zal voor de inrichting van een kantoor of privéruimte zelden verregaande modelleringen en berekeningen uitbesteden hiervoor, en indien dit wel gebeurt, is dit een zware meerkost die eigenlijk zou vermeden moeten worden. Zelfs indien een persoon de akoestische waarden van een originele ruimte kent, is het daarbij bijzonder moeilijk om te kunnen inschatten wat de toevoeging van bepaalde objecten doet op verschillende frequenties.

Een voorbeeld van een dergelijk overgecompliceerd systeem om akoestische waarden van een ruimte te bepalen, wordt beschreven in WO 2014/146668, waar gebruik gemaakt wordt van een camera om de ruimte volledig op te meten, en bijkomende geavanceerde apparatuur.

Zo hebben sommige ruimtes een problematiek in een welbepaald frequentiebereik (bijvoorbeeld lage tonen tussen 100 Hz - 300 Hz) maar niet bij andere frequenties. Er bestaan weliswaar interieurelementen die bewust een bepaald frequentiebereik ‘aanpakken', maar dit valt moeilijk te vertalen in een meetbaar effect zonder het element effectief in de ruimte te plaatsen. Echter, het is weinig praktisch om een enorm scala aan elementen in een ruimte te plaatsen om de invloed daarvan te testen.

De huidige uitvinding beoogt een oplossing te vinden voor ten minste enkele van bovenvermelde problemen door een eenvoudige werkwijze aan te bieden om de

BE2017/6010 akoestische parameters van een ruimte te registreren, en om de akoestische parameters in te schatten indien bijkomende elementen worden geplaatst in de ruimte.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De uitvinding betreft in een eerste aspect een (computer-geïmplementeerde) werkwijze voor het evalueren en aanpassen van akoestische karakteristieken van een ruimte, omvattende volgende stappen:

a. het registreren van de amplitudes van een pluraliteit aan voorafbepaalde frequenties omvat tussen 5 Hz en 10000 Hz voor één of meerdere geluidspulsen in de genoemde ruimte;

b. het registreren van de nagalmtijden in de genoemde ruimte voor elk van de voorafbepaalde frequenties;

c. het bepalen van de absorberende oppervlakte voor de voorafbepaalde frequenties in de genoemde ruimte aan de hand van de geregistreerde nagalmtijden voor de voorafbepaalde frequenties;

d. het bepalen van een aangeraden bereik in nagalmtijd voor de voorafbepaalde frequenties, rekening houdende met het volume van de ruimte en optioneel aan de hand van voorkeursinstellingen van een gebruiker;

e. optioneel het weergeven van de geregistreerde nagalmtijden voor één of meerdere, bij voorkeur allen, van de voorafbepaalde frequenties.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de werkwijze verder nog volgende stappen:

f. het virtueel toevoegen van één of meerdere akoestische interieurelementen uit een lijst van akoestische interieurelementen aan de ruimte, waarbij akoestische karakteristieken van de akoestische interieurelementen uit de lijst bekend zijn, en waarbij de akoestische karakteristieken minstens de absorberende oppervlakte voor elk van de voorafbepaalde frequenties omvat;

g. het bepalen van aangepaste nagalmtijden voor de ruimte met de één of meerdere toegevoegde akoestische interieurelementen, minstens rekening houdende met de absorberende oppervlakte in de genoemde ruimte, en de akoestische karakteristieken van de toegevoegde akoestische interieurelementen;

h. het weergeven van de aangepaste nagalmtijd en het aangeraden bereik in nagalmtijd voor één of meerdere, bij voorkeur allen, van de voorafbepaalde frequenties.

BE2017/6010 In een tweede aspect betreft de uitvinding het gebruik van de werkwijze volgens dit document voor het akoestisch inrichten van een ruimte.

In een derde aspect betreft de uitvinding een computerprogramma-product voor het uitvoeren van de werkwijze volgens dit document, welk computerprogramma-product minstens één leesbaar medium omvat waarop computer-leesbare programmacodeporties zijn opgeslagen, welke programmacode-porties instructies omvatten voor het uitvoeren van genoemde werkwijze.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

Figuur 1 betreft een flow chart voor een mogelijke uitvoeringsvorm van de werkwijze van de uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technisch en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd.

“Een”, ”de” en “het” refereren in dit document naar zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, “een segment” betekent een of meer dan een segment.

Wanneer “ongeveer” of “rond” in dit document gebruikt wordt bij een meetbare grootheid, een parameter, een tijdsduur of moment, en dergelijke, dan worden variaties bedoeld van +/-20% of minder, bij voorkeur +/-10% of minder, meer bij voorkeur +/5% of minder, nog meer bij voorkeur +/-1% of minder, en zelfs nog meer bij voorkeur +/-0.1% of minder dan en van de geciteerde waarde, voor zoverre zulke variaties van toepassing zijn in de beschreven uitvinding. Hier moet echter wel onder verstaan worden dat de waarde van de grootheid waarbij de term “ongeveer” of “rond” gebruikt wordt, zelf specifiek wordt bekendgemaakt.

De termen “omvatten”, “omvattende”, “bestaan uit”, “bestaande uit”, “voorzien van”, “bevatten”, “bevattende”, “behelzen”, “behelzende”, “inhouden”, “inhoudende” zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt

BE2017/6010 aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.

De termen “akoestische interieurelementen”, “akoestische elementen”, “interieurelementen” of “elementen” verwijzen naar producten die een akoestisch absorberend effect hebben. Deze elementen kunnen meubilair zijn, wandbekleding (akoestische panelen), esthetische elementen, onderdelen van verlichtingselementen (lampenkappen en dergelijk), scheidingswanden, etc.

De term “nagalmtijd” of RT of RT60 slaat op de tijd (voor een specifieke frequentie) die nodig is voor een geluidssignaal om 60 dB te zakken in amplitude ten opzichte van een piekwaarde van het geluidssignaal (voor de specifieke frequentie). Een eenvoudige manier om dit te bepalen is via het genereren van een puls op één of meerdere frequenties (nagalmtijd is veelal frequentie-afhankelijk).

De term absorberende oppervlakte” of equivalente absorberende oppervlakte” in m²geeft de oppervlakte weer van een materiaal met een geluidsabsorptie-waarde ‘α' van 1 (100 %) die nodig zou zijn om een bepaalde nagalmtijd te veroorzaken.

Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen.

In een eerste aspect betreft de uitvinding een (computer-geïmplementeerde) werkwijze voor het evalueren en aanpassen van akoestische karakteristieken van een ruimte, omvattende volgende stappen:

BE2017/6010

De aanvrager merkte dat bestaande werkwijzen onnodig gecompliceerd waren, en daardoor niet door de standaard-gebruiker kunnen uitgevoerd worden (hetzij door gebrek aan technische kennis, hetzij door kostprijs van apparatuur hiervoor). Het is echter in huidige tijden steeds belangrijker om op kantoor (en in privé-situaties) zoveel mogelijk comfort na te streven om optimaal te kunnen presteren. Zo is het zowel voor een werknemer als een werkgever interessant om dit op alle vlakken na te streven. Voor de werkgever omdat dit de efficiëntie bevordert, verzuim reduceert en het welzijn van zijn werknemers ten goede komt. Voor de werknemer omdat het voor een aangenamere werkdag zorgt, en eventuele (gezondheids)klachten voorkomt. Eén van de meest voorkomende klachten in een kantoorruimte is geluidsoverlast. In open kantoren waar meerdere mensen in eenzelfde ruimte zitten, wordt men vaak gestoord door gesprekken, getokkel (keyboards), muziek, etc. en is het niet mogelijk of toegelaten om oordopjes of oorkappen, of een koptelefoon te dragen. Dit zorgt echter voor een constante stress op de werknemers om de geluiden buiten te sluiten, en is nefast voor de concentratie en bovendien zeer taxerend. Daarnaast hebben sommige ruimtes ook een slechte akoestiek door de vorm en kan dit leiden tot versterking (of te weinig onderdrukking) van bepaalde frequenties, wat kan overkomen als een ruis voor aanwezigen.

Daarbij dient opgemerkt te worden dat de stap van het bepalen van een aangeraden bereik in nagalmtijd voor de voorafbepaalde frequenties bij voorkeur onafhankelijk gebeurt van de frequentie, aangezien een uniforme nagalmtijd de akoestiek in een ruimte ten goede komt. Alternatief kan er echter per frequentie het aangeraden bereik bepaald worden in specifieke toepassingen.

Het is met andere woorden zeer belangrijk om de akoestische waarden van ruimtes eenvoudig (en benaderend) te kennen via een simpele, goedkope test, om op die manier gerichte aanpassingen te kunnen doen (bekleding, interieur vormgeving, etc.) om de teruggevonden problemen trachten op te lossen. De aanvrager lost dit op door aan de hand van een geluidspuls (of meerdere) de nagalmtijden te registreren voor een aantal frequenties, specifiek vooral frequenties in het bereik van menselijke spraak, gezien dit de meest voorkomende geluiden (en frustraties) zijn in een kantoorruimte. De geluidspuls is bij voorkeur voornamelijk ook gesitueerd in dit frequentiebereik, of ten minste voorzien van voldoende hoge amplitudes voor de voorafbepaalde frequenties. Indien onvoldoende hoge pieken geregistreerd worden voor één of meerdere van de voorafbepaalde frequenties kan er bijvoorbeeld een foutmelding gegeven worden aan

BE2017/6010 de gebruiker. Een mogelijkheid is ook om afzonderlijke geluidspulsen te genereren specifiek voor elke voorafbepaalde frequentie, en op die manier gericht het nagalmprofiel op te stellen voor de ruimte. Bij voorkeur wordt echter een enkele geluidspuls gebruikt die een voldoende amplitude heeft voor de geviseerde frequenties.

Om de aangetroffen problemen bij bepaalde frequenties te remediëren, kan bijvoorbeeld gekozen worden om interieurelementen toe te voegen aan de ruimte, aangezien het vaak onmogelijk is om structurele wijzigingen te doen. Het effect van de toevoeging van specifieke interieurelementen met als doel de akoestische waarden van een ruimte te veranderen (door de inherente karakteristieken van de elementen, bijvoorbeeld absorberend materiaal, caviteiten, meerlagige structuur, etc.) kan echter moeilijk ingeschat worden, en het is bijzonder onpraktisch, laat staan economisch wenselijk (tijd- en geldverspilling) om een reeks configuraties uit te testen. Het valt te verwachten dat in een kantoorruimte een aantal elementen geplaatst worden, waarbij er een grote keuze bestaat voor de elementen, en zodus een zeer groot aantal mogelijkheden om te ‘testen'. De aanvrager heeft daarom een werkwijze ontwikkeld waarin de akoestische karakteristieken van de interieurelementen vooraf getest en vastgelegd werden. Op die manier kan het effect van de toevoeging van de elementen eenvoudig berekend worden, en kan de gebruik virtueel inschatten wat het resultaat zou zijn voor elke gewenste configuratie, en dit vergelijken met een aangeraden akoestisch profiel voor de ruimte. Op deze manier dienen er geen complexe simulaties of modellen gebouwd te worden, maar kan er op bijzonder eenvoudige en goedkope manier een goede, benaderende

BE2017/6010 voorspelling gedaan worden van het effect van de toegevoegde elementen voor de voorafbepaalde frequenties.

In een verder voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden minstens stappen a, b uitgevoerd met behulp van een draagbaar elektronisch apparaat. Bij voorkeur worden ook stappen c, d uitgevoerd met behulp van een draagbaar elektronisch apparaat. Bij nog verdere voorkeur worden ook stappen f, g en h, en verder optioneel e uitgevoerd met behulp van een draagbaar elektronisch apparaat. Bij voorkeur betreft het draagbaar elektronisch apparaat een smartphone of tablet.

Gezien de alomtegenwoordigheid van draagbare elektronische apparaten, zoals smartphones, tablets en dergelijke, en de steeds geavanceerdere hardware daarin (voor geluidsdetectie), kan handig gebruik gemaakt worden hiervan om de geluidsniveaus te meten voor de voorafbepaalde frequenties, en de nagalmtijden te berekenen. Naast de steeds geavanceerdere hardware in de genoemde elektronische apparaten, neemt de rekenkracht ook aan een hoog tempo toe, alsook de mogelijkheden tot grafische weergave daarop. Om die reden kan de werkwijze volledig geïmplementeerd worden op een dergelijk toestel, bijvoorbeeld als mobiele applicatie of app, wat de toepassing beschikbaar maakt voor quasi iedereen. Het voordeel is hierbij dat de instapkost nog lager wordt (geen extra apparatuur nodig), en de software eenvoudig geleverd wordt. Bovendien is het door de draagbaarheid van zo'n apparaat mogelijk om een goede positionering te nemen in de ruimte om zo tot goede (correcte) waarden te komen.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm creëert het elektronisch apparaat, bij voorkeur een smartphone of tablet betreffende, de één of meerdere geluidspulsen.

Door deze stap te laten uitvoeren door het elektronisch apparaat, wordt enerzijds gegarandeerd (opnieuw inspelende op de steeds geavanceerder wordende hardware en software in smartphones en dergelijke) dat een ‘correcte' puls wordt uitgestuurd, met andere woorden met voldoende amplitude op de gewenste frequenties (en dus veel gerichter dan wat een gebruiker normaal zou toepassen).

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de stap van het bepalen van de nagalmtijden volgende deelstappen:

i. het registreren van het hoogste geluidsniveau voor de één of meerdere geluidspulsen te registreren voor elk van de voorafbepaalde frequenties, en bij voorkeur een geassocieerd tijdstip van het geregistreerde hoogste geluidsniveau voor elk van de voorafbepaalde frequenties;

BE2017/6010 ii. het meten van het geluidsniveau voor elk van de voorafbepaalde frequenties;

iii. het registreren van de tijdsduur voor het verlagen van het gemeten geluidsniveau voor elk van de voorafbepaalde frequenties tot een geluidsniveau van ten hoogste 60 decibel onder het hoogste geluidsniveau voor de voorafbepaalde frequentie, waarbij de tijdsduur de nagalmtijd is voor de voorafbepaalde frequentie.

De nagalmtijd berekenen biedt de mogelijkheid om eenvoudig de equivalente absorberende oppervlakte van de ruimte te berekenen, en zo de aangepaste nagalmtijden ook eenvoudig te kunnen bepalen. Door het hoogste geluidsniveau te registreren voor de voorafbepaalde frequenties, kan vervolgens eenvoudig de nagalmtijd geregistreerd worden door metingen te blijven uitvoeren, specifiek op de voorafbepaalde frequenties, en te registreren wanneer de amplitudes op de voorafbepaalde frequenties 60 dB gezakt zijn ten opzichte van de hoogste geluidsniveaus. Zoals eerder aangegeven is dit een vrij eenvoudige meting, en kan deze dan ook uitgevoerd worden met algemene hardware, zoals een smartphone of tablet, hoewel meer geavanceerde systemen met meer specifieke microfoons ook kunnen gebruikt worden.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de absorberende oppervlakte voor elk van de voorafbepaalde frequenties berekend aan de hand van volgende formule:

ruimte, f

0.161V

RT60f waarbij Aruimte,f de absorberende oppervlakte in m² is van de ruimte voor de voorafbepaalde frequentie f, waarbij V het volume in m³ van de ruimte is en waarbij RT60f de geregistreerde nagalmtijd is voor de voorafbepaalde frequentie f.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvatten de voorafbepaalde frequenties minstens 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz en 4000 Hz.

De aanvrager merkte op dat de voornaamste stoorzenders in kantoorruimtes (maar ook in openbare ruimtes of in privéruimtes) menselijke spraak (of ten minste rond deze frequenties gesitueerd) is. Dit kan bijvoorbeeld een telefoongesprek zijn, of een gesprek tussen collega's, passanten, muziek, geneurie, etc. Om deze reden wordt dan ook specifiek gekeken naar het gedrag van een ruimte op deze frequenties (met focus op de lagere zone van het bereik waar spraak voornamelijk ligt), om op die manier te

BE2017/6010 kunnen inschatten rond welke frequenties er problemen bestaan, en die problemen vervolgens aan te pakken.

Hierbij dient opgemerkt te worden dat deze oplijsting geenszins beperkend dient begrepen te worden, en mogelijk zelfs kunnen aangevuld worden door een gebruiker, al of niet waarbij bijkomende frequenties uit een lijst kunnen geselecteerd worden en/of zelf ingegeven. Bovendien kan het in een alternatieve uitvoeringsvorm mogelijk zijn om de frequenties waarvoor getest wordt, vooraf zelf in te stellen, wat nuttig kan zijn voor zeer specifieke ruimtes (auditoria, muzieklokalen, etc.) waar kleine subranges of afwijkende frequenties mogelijks van groter belang kunnen zijn. Zo kan ook een bepaalde problematiek aangepakt worden buiten het bereik van menselijke spraak (gezoem en dergelijk).

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm betreft de één of meerdere geluidspulsen een enkele geluidspuls, de enkele geluidspuls één van de volgende lijst betreffende: springen van een ballon, klappen van een hand, of een kunstmatige geluidspuls van een elektronisch apparaat.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden de aangepaste nagalmtijden voor de voorafbepaalde frequenties bepaald aan de hand van volgende formule:

RT60_a,_f =

0.161V ^ruimte,β + ^Σ ^-int,f waarbij RT60a,f de aangepaste nagalmtijd is voor de voorafbepaalde frequentie f, waarbij Aruimte,f de absorberende oppervlakte in m² is van de ruimte voor de voorafbepaalde frequentie f, waarbij ΣΑίπί,ί de samengetelde absorberende oppervlakte in m2 is van de toegevoegde akoestische interieurelementen voor de voorafbepaalde frequentie f en waarbij V het volume in m³ is van de ruimte.

Door het ontwikkelen van een eenvoudige formule om de aangepaste nagalmtijd te bepalen, kan een gebruiker met zeer modale middelen (bvb. smartphone) de akoestische impact van interieurelementen simuleren in een ruimte.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt het aangeraden bereik in nagalmtijden bepaald aan de hand van volgende formule:

ÆT60_rec,_/ = 0.34 · log(Xpp)- 0.14 ±0.1 , waarbij een aantal voorafbepaalde op elkaar aansluitende volume-groepen bepaald zijn en elk gerepresenteerd worden door een voorafbepaald volume, en waarbij Vapp het voorafbepaald volume in m3 betreft voor de volume-groep waarin het volume van de

BE2017/6010 ruimte ligt. In een alternatieve uitvoeringsvorm wordt de formule toegepast waarbij Vapp het volume van de ruimte betreft.

Algemeen kan een ideale lijn bepaald worden voor de relatie van het volume van de ruimte en de ideale nagalmtijd. Echter, in de praktijk is dit quasi onmogelijk om te bereiken, en dient eerder rekening gehouden te worden met een bepaald ideaal bereik voor elk volume, waar er dus enige marge zit op de ideale lijn. De aanvrager merkte dat een marge van 0.1 s in beide richtingen voor een goede geluidskwaliteit zorgt. Bij voorkeur is de marge kleiner, bijvoorbeeld 0.75 s, of zelfs 0.6 s, 0.5 s, 0.4 s, 0.3 of 0.25 s. Daarnaast opteert de aanvrager ervoor om met volume-groepen of staffels te werken. Voor elk van de volume-groepen is een aangeraden bereik vastgelegd voor de nagalmtijd, wat de toepassing van de werkwijze nog verder vereenvoudigt voor de gebruiker.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden minstens 3 van de volume-groepen gedefinieerd tussen 20 m³ en 500 m³.

De aanvrager merkte dat het merendeel van de (kantoor)ruimtes een volume hebben dat binnen deze grenzen valt. Om deze reden is het dan ook belangrijk om hierin voldoende volume-groepen te voorzien en zo toch zeer specifiek oplossingen te kunnen bieden voor elke ruimte. Zo kunnen bijvoorbeeld ruimtes tot 50 m3 afzonderlijk behandeld worden, net als ruimtes boven 250 m3. Natuurlijk is een verdere onderverdeling nog interessanter, bijvoorbeeld door minstens 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 of meer volume-groepen tussen de genoemde waarden te definiëren.

Een mogelijke onderverdeling is bijvoorbeeld aan de hand van volgende ranges: 50-100 m3; 100-200 m3; 200-500 m3; 500-1000 m3; 1000-2000 m3; boven 2000 m3. Een mogelijk aangeraden bereik in nagalmtijd hiervoor kan dan bijvoorbeeld het volgende zijn respectievelijk: 0.4-0.6 s; 0.5-0.7 s; 0.6-0.8 s; 0.7-0.9 s; 0.9-1.0 s; onder 1.0 s

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de werkwijze een stap van het weergeven van één of meerdere van de akoestische interieurelementen, waarbij de weergegeven akoestische interieurelementen bepaald worden aan de hand van het vergelijken de geregistreerde nagalmtijd en het aangeraden bereik in nagalmtijd voor elk van de voorafbepaalde frequenties, en aan de hand van de akoestische karakteristieken van de akoestische interieurelementen, waarbij de weergegeven akoestische interieurelementen akoestische karakteristieken hebben die een aangepaste nagalmtijd oplevert bij toevoeging van één of meerdere van de

BE2017/6010 weergegeven interieurelementen aan de ruimte, die dichter bij, bij voorkeur in, het aangeraden bereik in nagalmtijd voor minstens één van de voorafbepaalde frequenties ligt. Bij voorkeur kan ook het aantal aangeraden interieurelementen weergegeven worden om de nagalmtijden te optimaliseren.

Gezien een gebruiker vaak zelf moeilijk kan inschatten welke elementen nodig zijn om de nagalmtijden binnen een aangeraden bereik te krijgen (of dichter te krijgen), is het nuttig dat de werkwijze geschikt is om zelf suggesties te doen, aan de hand van de kennis over de ruimte zelf, over de effectieve geregistreerde nagalmtijden daar (en de aldus aanwezige problemen bij bepaalde frequenties) en de kennis over de akoestische eigenschappen van de interieurelementen. Zo kan bij een probleem op een bepaalde frequentie, automatisch een lijst van interieurelementen weergegeven worden die zeer specifiek die frequentie aanpakken. Deze interieurelementen dienen aangereikt te worden aan de gebruiker zodat deze niet per ongeluk andere interieurelementen begint te testen die bijvoorbeeld een meer algemeen effect hebben op de akoestiek bij alle frequenties, of zelfs een relatief beperkte invloed zouden hebben op de akoestiek voor de probleemfrequentie. Een dergelijke verkeerde keuze zal mogelijk wel de akoestische waarden voor de probleemfrequentie deels oplossen, maar mogelijk voor nieuwe problemen zorgen bij andere frequenties door overcompensatie, wat evenzeer te vermijden is.

Bij verdere voorkeur wordt de lijst van weergegeven ‘aangeraden' interieurelementen automatisch geüpdatet bij toevoegen van een interieurelement om zo een nieuwe lijst van aangeraden elementen te genereren die van toepassing is op de nieuwe situatie met het toegevoegde interieurelement.

Merk op dat voor het bepalen van de ‘aan te raden' interieurelementen, er bij voorkeur zal gerekend worden met de absorberende oppervlakte (die gemakkelijk kunnen afgeleid worden uit de nagalmtijden), zowel voor de ruimte zelf, het aangeraden bereik van de nagalmtijden (dat dus leidt tot een aangeraden bereik van absorberende oppervlakte) en van de interieurelementen, gezien dit een veel eenvoudigere simulatie en berekening is.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm ligt het aangeraden bereik in nagalmtijd voor de voorafbepaalde frequenties onder 0.95 s, bij voorkeur onder 0.85 s of zelfs onder 0.8 s.

BE2017/6010

Algemeen werd gemerkt dat in de meeste omstandigheden (concertzalen, grote auditoria en dergelijke uitgesloten), een maximale nagalmtijd van 0.95 s van toepassing is om een goede akoestiek te bereiken.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt bij het bepalen van het aangeraden bereik in nagalmtijd voor de voorafbepaalde frequenties rekening gehouden met de geometrie en/of afmetingen van de ruimte.

Zo kan men in een mogelijke stap de vorm van de ruimte aangeven, aan de hand van een aantal voorafbepaalde geometrieën (balk, kubus, L-vorm, T-vorm, etc.) of meer specifiek, bijvoorbeeld door het uploaden van een (3D) tekening of de vorm in de mobiele applicatie of in het programma zelf vast te leggen. Daarnaast kunnen ook de afmetingen (opnieuw met voorafbepaalde ranges of minimale afmetingen, of met zelf in te geven waarden) gebruikt worden om het ideale bereik in nagalmtijd te bepalen.

In een tweede aspect betreft de uitvinding het gebruik van de werkwijze volgens dit document voor het akoestisch inrichten van een ruimte.

De aanvrager merkte dat een dergelijke werkwijze, in het bijzonder wanneer beschikbaar gemaakt als mobiele applicatie, het mogelijk maakt voor een modale gebruiker om op efficiënte manier en met een duidelijke sturing een ruimte te voorzien van akoestische interieurelementen om op die manier een betere akoestische waarde te bekomen (specifiek, betere nagalmtijden).

In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende voorbeelden die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.

VOORBEELD: Weergeven van gesuggereerde interieurelementen

In een mogelijke uitvoeringsvorm heeft het systeem van kennis van N akoestische interieurelementen, elk met een vooraf bepaalde (gemeten en/of theoretische)

BE2017/6010 absorberende oppervlakte voor elk van de voorafbepaalde frequenties Af. Bepaalde elementen zullen typisch een (relatief) hogere absorberende oppervlakte voor bepaalde frequenties, waardoor deze kunnen onderverdeeld worden in groepen per ‘focusfrequentie' (merk op dat dit niet noodzakelijk de hoogste waarde betreft, maar eerder in vergelijking met een gemiddelde waarde voor de producten voor die frequentie). Verder kunnen de elementen nog onderverdeeld worden in subgroepen met een secundaire ‘focusfrequentie' (of zelfs met een tertiaire focusfrequentie, etc.).

Eenmaal een gebruiker de nagalmtijden heeft bepaald voor de te optimaliseren ruimte, en de probleemfrequenties heeft vastgesteld, alsook de diepte van de problematiek, kan dan gericht een selectie weergegeven worden van mogelijke elementen die de nagalmtijden het best kunnen stabiliseren naar het aangeraden bereik daarvoor. Bij voorkeur wordt de selectie weergegeven waarbij de relatieve geschiktheid van de interieurelementen ten opzichte van elkaar zichtbaar is (bijvoorbeeld een ranking, of met akoestische waarden).

Een meer specifiek voorbeeld is het volgende: bij metingen voor 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz en 4000 Hz in een kantoorruimte met een volume van ongeveer 250 m³ werden volgende nagalmtijden gevonden: 0.9, 0.82, 0.72, 0.71, 0.68, 0.69 s. Voor een dergelijke ruimte wordt een bereik in nagalmtijd aangeraden tussen 0.575 s en 0.775 s, wat overeenkomt met een aangeraden absorberende oppervlakte tussen 51.96 en 70.00 m2. Er is dus een probleem voor de lagere frequenties, en dan vooral rond 125 Hz, en in mindere mate rond 250 Hz. De geregistreerde nagalmtijden leveren respectievelijk volgende absorberende oppervlaktes op voor de voorafbepaalde frequenties: 44.72, 49.09, 55.90, 56.69, 59.19, 58.33 m2. Hieruit volgt dat er interieurelementen moeten toegevoegd dewelke voornamelijk absorberende oppervlakte hebben voor lagere frequenties.

Indien het gamma twee productgroepen omvat, die verder onderverdeeld zijn in maten (S, M, L, XL) en een absorberende oppervlakte (in m2) per frequentie hebben volgens volgende tabel:

		125 Hz	250 Hz	500 Hz	1000 Hz	2000 Hz	4000 Hz
Product A	S	0.06	0.12	0.33	0.33	0.33	0.33
	M	0.10	0.21	0.62	0.62	0.62	0.62
	L	0.17	0.33	0.97	0.97	0.97	0.97
	XL	0.25	0.50	1.4	1.4	1.4	1.4
Product B	S	1.1	0.9	0.7	0.7	0.7	0.7
	M	1.77	1.56	1.3	1.25	1.25	1.25
	L	3.14	2.29	1.95	1.9	1.9	1.9

XL

4.29

3.05

2.4

2.3

BE2017/6010

Aan de hand van deze waarden is het vervolgens simpel om bepaalde producten en submodellen aan te raden, in dit geval zal het bijvoorbeeld neerkomen op een aantal producten uit de B-lijn die een grote absorberende oppervlakte hebben bij lage 5 frequenties (125 Hz en ook bij 250 Hz). Bij een groter gamma zal het natuurlijk nog eenvoudiger zijn om specifieke problemen aan te pakken.

Het is verondersteld dat de huidige uitvinding niet beperkt is tot de uitvoeringsvormen die hierboven beschreven zijn en dat enkele aanpassingen of veranderingen aan de 10 beschreven voorbeelden kunnen toegevoegd worden zonder de toegevoegde conclusies te herwaarderen. Bijvoorbeeld, de huidige uitvinding werd beschreven met verwijzing naar kantoorruimtes, maar het mag duidelijk zijn dat de uitvinding kan toegepast worden op bv. privéruimtes of andere.

Claims

CONCLUSIES

1. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het evalueren en aanpassen van akoestische karakteristieken van een ruimte, omvattende volgende stappen:

a. het registreren van de amplitudes van een pluraliteit aan voorafbepaalde frequenties omvat tussen 5 Hz en 10000 Hz voor één of meerdere geluidspulsen in de genoemde ruimte;

b. het registreren van het hoogste geluidsniveau voor de één of meerdere geluidspulsen te registreren voor elk van de voorafbepaalde frequenties, en bij voorkeur een geassocieerd tijdstip van het geregistreerde hoogste geluidsniveau voor elk van de voorafbepaalde frequenties;

c. het meten van het geluidsniveau voor elk van de voorafbepaalde frequenties;

d. het registreren van de tijdsduur voor het verlagen van het gemeten geluidsniveau voor elk van de voorafbepaalde frequenties tot een geluidsniveau van ten hoogste 60 decibel onder het hoogste geluidsniveau voor de voorafbepaalde frequentie, waarbij de tijdsduur de nagalmtijd is voor de voorafbepaalde frequentie;

e. het registreren van de nagalmtijden in de genoemde ruimte voor elk van de voorafbepaalde frequenties;

f. het bepalen van de absorberende oppervlakte voor de voorafbepaalde frequenties in de genoemde ruimte aan de hand van de geregistreerde nagalmtijden voor de voorafbepaalde frequenties;

g. het bepalen van een aangeraden bereik in nagalmtijd voor de voorafbepaalde frequenties, rekening houdende met het volume van de ruimte en optioneel aan de hand van voorkeursinstellingen van een gebruiker;

h. optioneel het weergeven van de geregistreerde nagalmtijden voor één of meerdere, bij voorkeur allen, van de voorafbepaalde frequenties;

i. het virtueel toevoegen van één of meerdere akoestische interieurelementen uit een lijst van akoestische interieurelementen aan de ruimte, waarbij akoestische karakteristieken van de akoestische interieurelementen uit de lijst bekend zijn, en waarbij de akoestische karakteristieken minstens de absorberende oppervlakte voor elk van de voorafbepaalde frequenties omvat;

j. het bepalen van aangepaste nagalmtijden voor de ruimte met de één of meerdere toegevoegde akoestische interieurelementen, minstens rekening houdende met de absorberende oppervlakte in de genoemde

BE2017/6010 ruimte, en de akoestische karakteristieken van de toegevoegde akoestische interieurelementen;

k. het weergeven van de aangepaste nagalmtijd en het aangeraden bereik in nagalmtijd voor één of meerdere, bij voorkeur allen, van de voorafbepaalde frequenties.
2. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het evalueren en aanpassen van akoestische karakteristieken van een ruimte volgens de voorgaande conclusie 1, met als kenmerk dat minstens stappen a, b, c, d, f, g en h, en optioneel e, uitgevoerd worden met behulp van een draagbaar elektronisch apparaat, bij voorkeur waarbij het draagbaar elektronisch apparaat een smartphone of tablet betreft.
3. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het evalueren en aanpassen van akoestische karakteristieken van een ruimte volgens de voorgaande conclusie 2, waarbij het elektronisch apparaat, bij voorkeur een smartphone of tablet betreffende, de één of meerdere geluidspulsen creëert.
4. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het evalueren en aanpassen van akoestische karakteristieken van een ruimte volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 3, waarbij de absorberende oppervlakte voor elk van de voorafbepaalde frequenties berekend wordt aan de hand van volgende formule:

ruimte, f

0.161 Ψ

RT60f waarbij Aruimte,f de absorberende oppervlakte in m² is van de ruimte voor de voorafbepaalde frequentie f, waarbij V het volume in m³ van de ruimte is en waarbij RT60f de geregistreerde nagalmtijd is voor de voorafbepaalde frequentie f.
5. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het evalueren en aanpassen van akoestische karakteristieken van een ruimte volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 4, waarbij de voorafbepaalde frequenties minstens 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz en 4000 Hz omvatten.
6. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het evalueren en aanpassen van akoestische karakteristieken van een ruimte volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 5, waarbij de één of meerdere geluidspulsen een enkele geluidspuls betreft, de enkele geluidspuls één van de volgende lijst betreffende:

BE2017/6010 springen van een ballon, klappen van een hand, of een kunstmatige geluidspuls van een elektronisch apparaat.
7. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het evalueren en aanpassen van akoestische karakteristieken van een ruimte volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 6, waarbij de aangepaste nagalmtijden voor de voorafbepaalde frequenties bepaald worden aan de hand van volgende formule:

0.161 Ψ ^ruimte,β + ^Σ ^int,f

RT60_a,_f = waarbij RT60a,f de aangepaste nagalmtijd is voor de voorafbepaalde frequentie f, waarbij Aruimte,f de absorberende oppervlakte in m² is van de ruimte voor de voorafbepaalde frequentie f, waarbij ΣΑίπί,ί de samengetelde absorberende oppervlakte in m2 is van de toegevoegde akoestische interieurelementen voor de voorafbepaalde frequentie f en waarbij V het volume in m³ is van de ruimte.
8. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het evalueren en aanpassen van akoestische karakteristieken van een ruimte volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 7, waarbij het aangeraden bereik in nagalmtijden bepaald wordt aan de hand van volgende formule:

ÆT60_rec,_/ = 0.34 · log(Xpp)- 0.14 ±0.1 , waarbij een aantal voorafbepaalde op elkaar aansluitende volume-groepen bepaald zijn en elk gerepresenteerd worden door een voorafbepaald volume, en waarbij Vapp het voorafbepaald volume in m3 betreft voor de volume-groep waarin het volume van de ruimte ligt.
9. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het evalueren en aanpassen van akoestische karakteristieken van een ruimte volgens de voorgaande conclusie 8, waarbij minstens 3 volume-groepen gedefinieerd worden tussen 20 m3 en 500 m3.
10. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het evalueren en aanpassen van akoestische karakteristieken van een ruimte volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 9, omvattende een stap van het weergeven van één of meerdere van de akoestische interieurelementen, waarbij de weergegeven akoestische interieurelementen bepaald worden aan de hand van het vergelijken de geregistreerde nagalmtijd en het aangeraden bereik in nagalmtijd voor elk van de voorafbepaalde frequenties, en aan de hand van de akoestische karakteristieken van de akoestische interieurelementen, waarbij de

BE2017/6010 weergegeven akoestische interieurelementen akoestische karakteristieken hebben die een aangepaste nagalmtijd oplevert bij toevoeging van één of meerdere van de weergegeven interieurelementen aan de ruimte, die dichter bij, bij voorkeur in, het aangeraden bereik in nagalmtijd voor minstens één van de voorafbepaalde frequenties ligt.
11. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het evalueren en aanpassen van akoestische karakteristieken van een ruimte volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 10, waarbij het aangeraden bereik in nagalmtijd voor de voorafbepaalde frequenties onder 0.95 s ligt.
12. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het evalueren en aanpassen van akoestische karakteristieken van een ruimte volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 11, waarbij bij het bepalen van het aangeraden bereik in nagalmtijd voor de voorafbepaalde frequenties rekening gehouden wordt met de geometrie en/of afmetingen van de ruimte.
13. Gebruik van de computer-geïmplementeerde werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 12, voor het akoestisch inrichten van een ruimte.
14. Computerprogramma-product voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusies 1 tot en met 12, welk computerprogramma-product minstens één leesbaar medium omvat waarop computer-leesbare programmacode-porties zijn opgeslagen, welke programmacode-porties instructies omvatten voor het uitvoeren van genoemde werkwijze.