Het project ‘Ancient Acoustics’ van de TU Eindhoven onderzoekt de akoestiek van oude openluchttheaters in Griekland. Correcte gegevens en 3D maatvoering van deze theaters is van groot belang bij het maken van de verschillende modellen. PelserHartman stelde haar high-end apparatuur beschikbaar voor het 3D inmeten van de theaters.
Project Ancient Acoustics
De basis van de moderne theaters die we kennen is terug te leiden naar de eerste theaters die de Oude Grieken bouwden vanaf ongeveer 500 voor Christus. Hoewel deze theaters veelal worden geroemd om hun uitstekende akoestische eigenschappen, is hiervoor slechts een geringe wetenschappelijke onderbouwing.
Dit was de aanleiding voor een team van zes masterstudenten van de Technische Universiteit Eindhoven om een meetexpeditie op te zetten. De groep deed uniek onderzoek in een drietal oude Griekse theaters. In het voorjaar van 2015 reisden zij, onder begeleiding van een universitair docent, naar Griekenland om onderzoek te doen naar de akoestische geheimen van deze amfitheaters. In dit onderzoek wordt de akoestiek op een groot aantal punten in de theaters onderzocht met een methode die voor zover bekend niet eerder is gebruikt.
3D inmeten theaters Griekenland
Als onderdeel van het project ‘Ancient Acoustics’ werden drie theaters geometrisch ingemeten. Deze gegevens worden gebruikt om akoestische modellen te maken welke vervolgens gevalideerd kunnen worden met de meetgegevens. Voor het 3D inmeten van de theaters is op de universiteit Eindhoven inmiddels geen apparatuur meer beschikbaar. Om deze metingen toch mogelijk te maken heeft de groep ondersteuning gevonden bij PelserHartman. Een van onze experts trainde twee groepsleden in het werken met een total station. We stelden tevens de juiste apparatuur en benodigdheden beschikbaar voor het uitvoeren van de metingen op diverse locaties in Griekenland. De studenten hebben zelf alle metingen succesvol kunnen uitvoeren. Ze voerden metingen uit in de theaters; Argos (200 v.Chr.), Odeon van Herodes Atticus (200 n.Chr.), en het Theater van Epidaurus (400 v.Chr.)
Uniek akoestisch onderzoek naar oude theaters
In de loop der jaren is veel onderzoek verricht naar de akoestiek van Griekse theaters. Voor zover bekend is nog nooit eerder een meerkanaals simultane meting uitgevoerd onder verschillende buitencondities. Een vernieuwende meettechniek stelt ons in staat om in korte tijd een uitgebreid beeld te krijgen van de akoestiek van het volledige theater. Hierdoor is het ook mogelijk bouwfysisch breed inzicht te krijgen in de invloed van meteorologische effecten op de geluidsoverdracht. Deze techniek werd al eerder succesvol uitgevoerd bij het Architectural Acoustics evenement tijdens de Dutch Design Week 2014.
Simultane geluidsmeting asynchrone meettechniek
Om de akoestiek van het theater in beeld te kunnen brengen werden simultaan geluidsmetingen verricht volgens een nieuwe asynchrone meettechniek ontwikkeld door ir. C.C.J.M. Hak. Deze meetmethode leverde in een relatief korte tijd een grote hoeveelheid data op waarmee de akoestiek van het volledige theater kan worden geanalyseerd. De akoestische parameters die berekend kunnen worden met deze data zeggen iets over de galm, de ruimtelijkheid of de helderheid en de verstaanbaarheid van spraak in het theater. De met het kunsthoofd gemeten impulsreponsies kunnen naderhand worden gebruikt voor auralisatie van geluidsfragmenten. Op deze manier kunnen geïnteresseerden achteraf op verschillende posities ervaren hoe de Griekse theaters klinken.
Invloed van weer en wind op akoestiek
Naast de pure akoestiek van het theater zal ook de invloed van de meteorologische omstandigheden op de akoestiek worden gemeten. Op 5 posities zal, synchroon met de akoestische metingen, de temperatuur, relatieve luchtvochtigheid en de windsnelheid worden gemeten. Dit wordt gedaan onder twee uiterste omstandigheden: in de ochtend onder koele omstandigheden, en in de avond wanneer de oppervlaktetemperatuur van het theater nog hoog is. Naderhand kunnen met deze gegevens validatie studies worden verricht naar de invloed van deze gemeten variabelen op de akoestiek.
Eindresultaat onderzoek
De 3D inmetingen van de Griekse theaters zijn succesvol verlopen, maar het ‘Ancient Acoustics’ project is nog niet voorbij. De resultaten van het onderzoek kunnen uitsluitsel geven over de mythes die rond de akoestiek van de Griekse theaters hangen. Tevens kan de waardevolle data worden gebruikt in vervolgonderzoeken op het gebied van aeroacoustics en CFD als validatie van simulatiemodellen. Tot slot zullen de theaters worden vergeleken en worden de verschillen in akoestische kwaliteit zichtbaar en hoorbaar gemaakt. Sinds de terugkeer uit Griekenland is de groep druk bezig met het verwerken van de verkregen meetdata. De eerste stappen zijn hiervoor ondertussen gezet. Zo is een deel van de groep bezig geweest met het bepalen van het bronvermogen van de twee bolbronnen welke bij de metingen in de theaters zijn gebruikt.
Koppelen meetdata aan meteorologische data
In Eindhoven is hard gewerkt aan het synchroniseren van de verschillende meetopnames uit de drie theaters. Hieraan kan vervolgens de verschillende meteorologische data toegekend worden. Vooral de luchttemperatuur is hierbij van belang, gezien de geluidssnelheid afhankelijk is van de omgevingstemperatuur.
3D model op basis van laserscan
Achter de schermen wordt er ondertussen gewerkt aan een mogelijke terugkeer naar het Odeon van Herodus Atticus in Athene. Het plan is om het theater in te meten met een geavanceerde 3D-laserscanner. Met deze apparatuur en de expertise van PelserHartman zullen ze in staat zijn een uiterst nauwkeurig model te maken van het theater. Op basis hiervan kan de groep beter valideren welke eigenschappen van de theaters leidden tot de mythische akoestiek.
Waren de Grieken hun tijd ver vooruit?
Bekijk hieronder de film van NPO Wetenschap over project Ancient Acoustics.
