Oikeat konserttisalit ovat sinfoniaorkestereille upeita mutta kalliita harjoitustiloja. Nyt elektroniikka tulee apuun.

Teknillisen korkeakoulun akustiikan laboratoriossa kokeillaan, kuinka sinfoniaorkesterin harjoitussali kutistuu kätevän pieneksi sähköisin keinoin.

– Lava täytyy säilyttää oikean kokoisena, jotta orkesteri mahtuu soittamaan, kertoo saliakustiikasta tohtoriksi väitellyt ja hanketta vetävä Tapio Lokki. – Itse sali sen sijaan korvataan ensimmäisestä penkkirivistä alkaen kaiuttomalla seinällä ja noin kolmellakymmenellä kaiuttimella. Järjestelmän ydin on näiden kaiuttimien ohjaus.

– Hyvä puoli on ehdottomasti hinta. Sähköisen harjoitussalin rakentaminen maksaa vain murto-osan siitä mitä oikean salin, Lokki sanoo ja arvioi elektroniikan hinnaksi satatuhatta euroa.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Hankkeen tavoitteena on tarjota soittajille mahdollisimman aidon tuntuinen sointiympäristö. Ainakin Yleisradion M1-musiikkistudion prototyyppi on saanut kokeilijoilta kehuja.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Kaiku antaa syvyyttä

Hankkeen yhteydessä on kehitetty ja patentoitu kaikulaite, joka tuottaa riittävän kaiunnan mutta ei päästä systeemiä värähtelemään. Ääni ei siis lähde kiertämään eikä vonkumaan omia aikojaan.

Prototyypissä kokeiltiin kapellimestarin yläpuolella olevaa mikrofoniparia. Kapuhan kuulee kenties parhaiten, miltä bändi kuulostaa. Hän myös antaa ohjeita soittajille, jos soitto ei miellytä.

– Mikrofonit voisi kiinnittää myös suoraan soittimiin tai asentaa usean mikrofonin verkoksi orkesterin yläpuolelle, Lokki luettelee. – Kontaktimikrofonit kuitenkin häiritsevät soittamista ja monen mikrofonin käyttö moninkertaistaa äänen kiertämiseen liittyvät ongelmat.

Johtajan pulpetin yläpuolella olevan mikrofoniparin ainoa ongelma on, että mikrofonit kuulevat myös kapellimestarin puheen ja liikkeet. Meluisa johtaja tai järjestelmän epäonnistunut viritys voi tuottaa häiriöääniä, jotka palaavat vääristyneinä virtuaalisalin puolelta soittajille.

Vaste auttaa virittäjää

Järjestelmän virittämiseksi on tiedettävä, miten oikea sali soi. Salin arvioimiseksi ei riitä pelkkä kuulotuntuma. Siksi on mitattava, miten sali käyttäytyy eri äänenkorkeuksilla eli eri taajuuksilla. Tähän käytetään sähköisesti tuotettua ja siksi tarkkaan tunnettua ääntä.

  Aiemmin käytettiin ääntä, joka sammutettiin äkkiä, ja mittaus aloitettiin samalla hetkellä. Näin saatiin selville, miten eri äänet kaikuivat ja miten nopeasti ne vaimenivat salissa. Nykyiset menetelmät pystyvät mittaamaan vasteen osuuden myös silloin, kun ääni on jatkuvasti päällä. Käytännössä tilaan syötetään kohinaa, jossa on kaikkia taajuuksia, tai käydään taajuusaluetta järjestelmällisesti läpi muuttamalla äänen korkeutta hitaasti.

Kattavan kuvan saamiseksi äänilähdettä siirrellään, samoin mittauspistettä. Jokaista tuolia ei voi kuitenkaan mitata. Onneksi ei tarvitsekaan, sillä edustavaan näytteeseen riittää kymmenkunta mittausta. Toki akustikko vieläkin kulkee salissa ympäriinsä, läiskyttää käsiään ja viheltää. Näin hän saa oman tuntuman salin sointiin eikä ole pelkästään mittaustulosten armoilla.

Kaikille hyvä sointi

Vasteen lisäksi selvitetään suoraan tulevan ja heijastuneen äänen osuudet, sillä heijastusten osuus ja jälkikaiunta-ajat määräävät salin luonteen. Eri taajuudet soivat eri tavoin ja erilaiset jälkikaiunta-ajat muokkaavat kuulijan saamaa mielikuvaa.

Myös soittajien kohdalta tehdään mittauksia, sillä soittajalle hyvä sali voi olla kuulijalle vain kohtalainen, ja päinvastoin. Sekä soittajien että kuulijoiden pitää pystyä kuulemaan kaikki soittimet, ja salin on soitava hyvin juuri sille musiikille, jota on tarkoitus kuunnella.

Risto Kaivola on tekniikan lisensiaatti. Hän työskentelee Nokian tutkimuskeskuksessa Tampereella.

Julkaistu Tiede-lehdessä 4/2003.

Sisältö jatkuu mainoksen alla