EV SNEMASI SSTEMLERNDE MEKAN AKUSTNN RDELENMES

1 DOKUZ EYLÜL ÜNVERSTES FEN BLMLER ENSTTÜSÜ EV SNEMASI SSTEMLERNDE MEKAN AKUSTNN RDELENMES Sercem Murat SAIN Temmuz, 2005 ZMR

EV SİNEMASI SİSTEMLERİNDE MEKAN AKUSTİĞİNİN İRDELENMESİ Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi Mimarlık Bölümü, Yapı Bilgisi Anabilim Dalı Sercem Murat SAĞIN Temmuz, 2005 İZMİR

ii YÜKSEK LSANS TEZ SINAV SONUÇ FORMU SERCEM MURAT SAIN, tarafından Yard. Doç. Dr. NESLHAN GÜZEL yönetiminde hazırlanan EV SNEMASI SSTEMLERNDE MEKAN AKUSTNN RDELENMES balıklı tez tarafımızdan okunmu, kapsamı ve nitelii açısından bir Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmitir. Danıman Jüri Üyesi Jüri Üyesi Prof.Dr. Cahit HELVACI Müdür Fen Bilimleri Enstitüsü ii

iii TEEKKÜR Öncelikle, bu çalımayı hazırlama sürecinde tüm sabır ve anlayııyla doru yoldan gitmemi salayan, desteini benden hiç esirgemeden çalımayı tamamlamamı salayan danımanım Sayın Yard. Doç. Dr. Neslihan GÜZEL e bana ayırdıı zaman ve verdii tüm emekleri için sonsuz teekkür ederim. Alan çalımalarım sırasında tüm maddi ve manevi desteiyle yanımda olan Sayın Uzm. Erdal KARA ya çok teekkür ederim. Aratırmalarım esnasında yardımını esirgemeyen Sayın Ara.Gör. Feridun ÖZ e teekkürlerimi sunarım. Uzun eitim hayatım boyunca özellikle manevi desteini esirgemeden daima yanımda olan annem Mukadder SAIN a, babam Ali SAIN a ve kardeim Gökcem SAIN a ve Elif UURLU ya bana gösterdikleri sabır ve destek için sonsuz teekkürlerimi sunarım. Tez süreci içinde bana desteklerini esirgemeden önümü açan bakı açımın genilemesine yardımcı olan herkese tüm içtenliimle teekkür ederim. Sercem Murat SAIN iii

iv EV SNEMASI SSTEMLERNDE MEKAN AKUSTNN RDELENMES ÖZ Günümüzde bir çok insanın, ev ortamında sinema keyfini yaamak istedii bir gerçektir. Büyük bir hızla gelien teknolojiye paralel olarak gelien sinema teknolojisi evlerimize de girmeye balamıtır. Bu çalımada evlerde yaanmak istenen sinema ortamının nasıl olması gerektiine yönelik bir çalıma yapılmıtır. Mekanların akustik konfor artlarının, ev sinema sistemlerine yönelik olarak gelitirilmesi için gerekenler, örnekler üzerinde yapılan ölçüm ve deerlendirmeler ile irdelenmitir. Tez be ana bölümden olumaktadır. Birinci bölümde, çalımanın amacı, kapsamı ve yöntemi tartıılmıtır. kinci bölümde ses ile ilgili kavramlar anlatılmı ve bu kavramların mekanlar üzerine etkilerinden bahsedilmitir. Bu temel kavramlar çalımanın ilerleyen aamalarının daha anlaılabilir olması için verilmitir. Üçüncü bölümde ev sineması kavramından bahsedilmi, genel olarak sinema salonlarındaki sesle ilgili sorunlar ele alınmıtır. lerleyen aamalarda ses formatları ele alınmı, sinema için çok önemli bir kavram olan surrond kavramı ifade edilmitir. Ev sinemalarında kullanılan ses sistem ekipmanları tanıtılmı, bu ekipmanların konumlandırılmasıyla ilgili detaylar verilmitir. Ayrıca, bu bölümde ev sineması için boyutsal ve geometrik kriterlerden bahsedilmi, ideal akustik düzenleme için gerekli olan mekan boyutları hakkında ve uygun geometrik biçimin nasıl olması gerektii konusunda yapılan çalımalara yer verilmitir. Dördüncü bölüm deneysel çalımaların yapıldıı bölümdür. Bu bölümde öncelikle ölçüm yöntemi ve kullanılan ekipmanlar tanıtılmıtır. Farklı özelliklere iv

v sahip (geometrik biçim, mekan boyutları, kullanılan malzemeler vb.) mevcut 3 mekan tanıtılmı, geometrik analizleri yapılmıtır. Gerek mekansal, gerekse kullanılan ekipman farklarından dolayı seçilen bu mekanlar üzerinde yapılan deneysel çalımada, Çınlama süreleri-reverbration time (RT) ölçülmü ve mekanların akustik kaliteleri irdelenmitir. Ölçüm yapılan mekanlardan elde edilen sonuçlar, Dirac akustik yazılımı ile sayısal verilere dönütürülmütür. Yazılımdan elde edilen ISO 3382 kriterlerine göre mekanların çınlama sürelerini veren erken sönüm zamanı-early decay time (EDT), T20 ve T30 deerleri grafiksel ve matematiksel olarak deerlendirilmitir. Yapılan ölçümlerden elde edilen sonuçlar dorultusunda, boyutsal ve geometrik analizlerde yapılarak, bölüm sonunda mekanların akustik konforlarına ait rasyonel deerlendirmeler yapılmıtır. Beinci bölüm ise tezin genel deerlendirmesinin yer aldıı sonuç bölümüdür. Anahtar Kelimeler : ev sineması, akustik, çınlama süresi. v

vi EXAMINATION OF ROOM ACOUSTICS IN HOME THEATRE SYSTEMS ABSTRACT It is a fact that, nowadays lots of people want to get the pleasure of cinema at their homes. Home theater systems are beginning to be used in our homes by the development of cinema technologies. This study is intended for determining properties of the ideal cinema spaces desired at homes. Acoustical comfort conditions of spaces were investigated with measurements and evaluations in order to determine the requirements of home theatre systems. The thesis is composed of five main chapters. Aim, limits and methods of the study were discussed in the first chapter. Definitions of the technical expressions related with voice and the effects of sound in spaces were given in the second chapter.these basic definitions were given in order to make the following chapters more comprehensible. In the third chapter, definition and properties of home theaters were given and problems related with voice in cinemas were discussed. Sound formats and surround which is very important in cinemas were expressed. Sound system equipments used in home theatre systems were introduced and details about installation of these equipments were also given. Furthermore, dimensional and geometrical criterion in designing home theatre systems and appropriate dimensions and geometries for an ideal acoustic design were given in this chapter too. Experimental studies were explained in the fourth chapter. In this chapter measurement methods and equipments used in these measurements were introduced vi

vii firstly. Reverberation time (RT) of selected three spaces having different geometrical forms, spatial dimensions, materials and equipments were measured and acoustical qualities of these spaces were examined. Results achieved as a result of measurements were converted into numeric data by an acoustic software called Dirac. Early decay time (EDT), T10 and T20 values achieved from the software were evaluated according to ISO 3382 criterion. According to the results of the measurements dimensional and geometrical analyses, and rational evaluations about acoustic comforts of spaces were done at the end of the chapter. The fifth chapter is the conclusion chapter of the thesis in which general evaluations were presented. Key Words: home theater, acoustic, reverberation time vii

viii ÇNDEKLER Sayfa TEZ SONUÇ FORMU...ii TEEKKÜR...iii ÖZ... iv ABSTRACT... vi ÇNDEKLER...viii BÖLÜM BR - GR... 1 1. Çalımanın Amaç, Kapsam ve Yöntemi... 1 1.1 Çalımanın Amacı... 2 1.2 Çalımanın Kapsamı... 3 1.3 Çalımanın Yöntemi... 3 BÖLÜM K - SESLE LGL GENEL KAVRAMLAR... 5 2. Ses ve Ses ile lgili Kavramlar... 5 2.1 Sesin Özellikleri... 5 2.1.1 Sesin yayılması... 5 2.1.2 Frekans... 6 2.1.3 Genlik... 7 2.1.4 Dalga boyu (λ)... 8 2.1.5 Sesin Hızı (c)... 8 2.1.6 Ses iddeti (I)... 9 2.1.6.1 Sesin fiziksel iddeti... 9 2.1.6.2 Sesin Fizyolojik iddeti... 11 2.1.6.2.1 Kulaın yapısı ve sesin iitilmesi... 11 2.1.6.2.2 Fizyolojik ses iddeti... 13 2.1.6.2.3 Ses yükseklik düzeyi... 14 viii

ix 2.2 Kapalı Mekanlarda Sesin Yayılması... 14 2.2.1 Sesin Yutulması... 15 2.2.1.1 Ses Enerjisinin Daılması... 15 2.2.1.2 Ses Emiciliinin Deerlendirilmesi... 16 2.2.2 Sesin Yayılımı... 16 2.2.3 Sesin Yansıması... 17 2.2.3.1 Aynasal yansıma... 18 2.2.3.2 Yayılan yansıma... 19 2.3 Çınlama... 20 2.3.1 Çınlama süresi (yansıım süresi) reverbration time RT... 20 2.3.2 Sabine Formülü... 23 2.3.3 Berraklık (Clarity) (C80, 50)... 25 2.4 Oda Modları... 25 BÖLÜM ÜÇ - EV SNEMASI... 28 3. Ev Sineması... 28 3.1 Sinema Salonları... 29 3.2 Sinemalarda Gürültü Kontrolü... 30 3.2.1 Dinleyici Gürültüsü... 30 3.2.2 Dı mekan Gürültüsü... 31 3.2.3 Teçhizat Gürültüsü... 32 3.3 Ses Formatları... 32 3.3.1 Surround Sound (Çevreleyen Ses)... 33 3.3.2.1 Dolby Stereo... 35 3.3.2.2 Dolby Pro Logic... 35 3.3.2.3 DTS (Digital Theater Systems)... 35 3.3.2.4 THX... 36 3.4 Ev Sinema Sistemleri ve Hi-Fi... 38 3.4.1 Görüntü Salayan Cihazlar... 39 3.4.1.1 Parlaklık... 41 3.4.1.2 Çözünürlük... 41 3.4.1.3 Boyutlar ve Aırlık... 42 3.4.1.4 Görüntü boyutları... 42 ix

x 3.4.2 Projektör perdesi... 42 3.4.3 Görüntü Oynatıcılar... 43 3.4.3.1 Görüntü Formatları... 43 3.4.3.1.1 CD... 43 3.4.3.1.2 DVD-Video... 44 3.4.3.1.3 DVD-Audio... 44 3.4.3.1.4 SACD... 44 3.4.3.2 DVD Oynatıcılar... 45 3.4.4 Hi-Fi Kavramı ve Ev Sineması Ses Ekipmanları... 45 3.4.4.1 Digital Home Theatre Receiver (DHTR)... 46 3.4.4.2 Bas Hoparlör -Subwoofer Speaker... 47 3.4.4.3 Surround Hoparlör -Surround Speakers / Merkez hoparlör - center speakers... 49 3.5 Ev Sinemasında Mekanın Boyutları ve Geometrisi... 50 BÖLÜM DÖRT - EV SNEMASI MEKANLARINDA ÇINLAMA SÜRES NN MEVCUT ÖRNEKLER ÜZERNDE NCELENMES... 52 4. Çınlama süresi-rt Ölçüm Yöntemi... 52 4.1 Ölçüm çin Kullanılan Teknik Ekipman ve Yazılımlar... 53 4.1.1 Toshiba Satellite A40-231 Dizüstü Bilgisayar... 54 4.1.2 Tascam US-122 Ses Kartı... 54 4.1.3 Beyerdynamic MM-1 Ölçüm Mikrofonu... 55 4.1.4 Dirac Akustik Yazılım... 57 4.2 Ölçüm Yapılan Sinema Odaları... 57 4.2.1 Oda 1... 57 4.2.1.1 Boyutsal ve Geometrik Analiz... 57 4.2.1.2 Kullanılan Elektronik Materyaller... 61 4.2.1.2.1 Bose Akustimass 15 5.1 Home Theatre Ses Sistemi.. 61 4.2.1.2.2 Onkyo TX SR501E Receiver... 61 4.2.1.2.3 Pioneer DV-525 DVD Oynatıcı... 62 4.2.1.3 Ölçüm sonuçları... 62 4.2.2 Oda 2... 65 4.2.2.1 Boyutsal ve Geometrik Analiz... 65 x

xi 4.2.2.2 Kullanılan Elektronik Materyaller... 69 4.2.2.2.1 Philips LX710/01 Home Theatre Sistem Paketi... 69 4.2.2.3 Ölçüm Sonuçları... 69 4.2.3 Oda 3... 73 4.2.3.1 Boyutsal ve Geometrik Analiz... 73 4.2.3.2 Kullanılan Elektronik Materyaller... 76 4.2.3.2.1 Triangle CELIUS Es Hoparlör... 76 4.2.3.2.2 Sony STR-DE 197 A/V Stereo Receiver Amplifier... 76 4.2.3.2.3 Sony CD Player CDP-CE375... 77 4.2.3.3 Ölçüm Sonuçları... 77 4.3 Bölüm Sonucu... 81 4.3.1 Oda 1... 81 4.3.2 Oda 2... 82 4.3.3 Oda 3... 83 BÖLÜM BE - SONUÇ... 85 5. Sonuçlar... 85 KAYNAKLAR... 89 xi

1 BÖLÜM BR GR 1. Çalımanın Amaç, Kapsam ve Yöntemi Hepimiz biliriz ki u an izlediimiz bütün filmler gerçekten yüksek bütçelerle hazırlanmı büyük kayıt stüdyolarında oluturulmaktadır ve özellikle bu konu hakkında bir miktar bilgi sahibi olan yada ilgilenen kiiler bu stüdyoların son derece iyi hacim akustii özellikleri ile donatıldıını bilmektedir. Ancak bu hacim akustii ilkelerinin müzik veya herhangi ses oluumu üzerinde etkisi olduunu bilmemekte ya da düünmemektedir. Gerçek anlamda iyi dizayn edilmi ve akustik prensipler göz önüne alınarak oluturulmu sistemler en iyi performansı vermektedir. Eer amaç iyi bir film yapmak ise mekan tasarımında önemli olan iyi tasarlanmı bir aydınlatmanın yanında çok özel olarak tasarlanmı akustik koullardır. Buna karılık bu düzeyde oluturulan bir filmi izlemek için her ne kadar o koullar yada teknie ulaılamasa da, en azında belli artların salanmasını gerektirmektedir. Eer bir mekan yeniden tasarlanmaya karar verilmise (bu yeni bir yapı içinde veya mekana bir eklenti yada tamamen yeniden tasarlanmı bir mekan olabilir) en iyi performansı vermesi için bazı temel kriterlere dikkat etmeliyiz: olmadıı. Odanın boyutları ve geometrisi temel akustik prensipler uygun olup Kullanılmı malzeme ve tekniklerin titreimi ne derecede kontrol ettii, ses geçii ve mekandaki akustik performansının irdelenmesi. Temel akustik artlar için gerekli detayların tespit edilmesi. Elektrik sisteminin irdelenmesi (sonuç olarak ses kaynaının enerji kaynaı) ve bunlara ilave olarak mekanda bulunun elektrikli cihazların seslerine yönelik çalımalar. Isıtma,soutma sistemleri (HVAC) ve bunlar için yalıtım detayları. Aydınlatma ve aydınlatma kontrolü. 1

2 Standart bir mekanda akustik ilkelerin oluturulmak istenmesi veya çok kanallı ses sistemlerinin tasarımı vs. gibi detayların oluturulmasındaki amaç tamamen ev sinema sistemindeki video ve ses kalitesinin üst düzeye ulatırılmak istenmesidir. Tabi ki ev sinema sistemi oluturulurken görüntü kalitesi olarak, belki etrafımızda bulunan bir sinemayı yakalayabilir hatta geçebiliriz; ancak ses performansı ve akustik kriterlerde belli balı sıkıntılar doabilir. Bu sebepten dolayı öncelikle kullanım artları belirlenmek zorundadır. Bunlar; Sinema sistemini bir seferde kaç kii kullanacak? En iyi görüntü performansı için aydınlatma nasıl olmalı? Tasarlanan mekanın durumu.(bo yada farklı eyaların olup olmadıı) Mekan sadece ev sineması olarak mı kullanılacak yada müzik vs. gibi yeni bir ilev katılacak mı? çıkmaması. Ses izolasyonu gerekiyor mu? Dıarıdaki sesin içeri içeridekinin dıarı Ev sinemaları için ses yalıtımı, gürültü kontrolü, hacim akustii gibi kavramların tamamı aynı amacı hedeflemektedir. Bu da ev sinema sistemlerindeki sesin kalitesini üst düzeyde tutmaktır. Ancak akustik ilkeler ile ses yalıtımını karıtırmamak gerekmektedir. Akustik ilkeler sesin kalitesini artırırlar ; örnek olarak sonuçta bir film izlerken ses süreklilii (surround sound) önemlidir. Bunun yanında çok iyi bir ses yalıtımı olan bir mekanda akustik performansı düük bir ses elde edebiliriz. Kısaca akustik tasarı sesin bütününde kritik bir unsurdur. Ses yalıtımı ise belirleyici ve yardımcıdır. Ses yalıtımı bir ev sinema sistemi oluturmaya karar verildiinde yapılacak birinci ilemdir. Ancak önemli olan detaylandırma ve akustik tasarıma uygunluudur ki dolu bir duvarın bölücülüündeki bir odada kısıtlı olsa da belli bir ses yalıtım kapasitesine sahiptir.

3 1.1 Çalımanın Amacı Küçük kapalı mekanlar olarak deerlendirilen ev sinemalarının akustik ve elektronik sistemlerinin incelenerek, örnek odalarda yapılan ölçümlemeler perspektifinde bu mekanların akustik özelliklerinin deerlendirilmesidir. Bu çalıma genel anlamda ev sinemalarını akustik konfor standartlarının oluturulmasına yönelik bir çalıma olacaktır. 1.2 Çalımanın Kapsamı Ev sinema sistemleri günümüzde oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Çok kanallı receiver ve ses hoparlörleri ile oluturulan 5.1 vs. gibi sistemlerin daha profesyonel bir anlayıla irdelenmesi göz önüne alınarak ev sinemalarını sadece elektronik ekipmanlarının tamamlanması ve kullanılması olarak düünmemek gerekmektedir. Aslında kavram olarak ev sinemaları sinema salonlarından farklı olarak düünülmemelidir. Aynı akustik tasarım mantıına sahip fakat daha küçük hacimli ve ekonomik mekanlar elde etmek amaç olmalıdır. Yukarıda da açıklandıı gibi kavram olarak sadece sesin veya görüntünün ortaya çıkarılması deil, bu sesin belli kurallar ve standartlar çerçevesinde en etkin ekilde hissettirilmesi ve yaatılması amaç olarak belirlenmelidir. Bu da ancak akustik ve elektronik anlamda standartların yakalanmasıyla mümkündür. Bu tez kapsamında farklı hacim ve ilevlerdeki mekanlarda ölçümlemeler yapılacak, ev sinema salonu kriterlerine uygunluu aratırılacaktır. Ölçümleme sonuçları standartlarla karılatırılacak ve deerlendirmeler yapılacaktır. 1.3 Çalımanın Yöntemi Bu çalımanın ilk bölümleri için literatür çalıması yapılmıtır. Sesle ilgili gerekli kavramlar, süreli yayınlar ve mevcut aratırma ve çalımalardan elde edilen verilere göre incelenmitir.

4 Sinema salonlarının gereksinmeleri incelenerek ve yerinde aratırmalar yapılmıtır. Sinema salonları ile ilgili veriler elde edilmitir. Bir dier yöntem de deneysel alan çalımasıdır. Alan çalımasında mevcut örnekler arasından farklı mekan boyutu, geometrik biçim ve kullanılan malzeme nitelikleri nedeni ile üç örnek seçilmitir. Bu üç farklı örnein mekansal analizi yapılmı ve bu hacimlerde kullanılan yer, duvar, tavan kaplamaları vb. özellikleri irdelenmitir. Daha sonra bu ev sineması mekanlarında çınlama süresini belirlemek amacıyla ölçümler yapılmı ve elde edilen deerler tablo ve grafikler aracılıı ile irdelenmitir.

5 BÖLÜM K SESLE LGL GENEL KAVRAMLAR 2. Ses ve Ses ile lgili Kavramlar Ses mevcut elastik ortamda gelien titreimlerin sonucu oluan fiziksel olaydır. Titreim kütle veya ortam içindeki moleküllerin hareketi sonucunda oluur; vakumlu bir ortamda molekül hareketi olamayacaından dolayı ses duyulmaz. 2.1 Sesin Özellikleri 2.1.1 Sesin yayılması Sesi oluturan titreimler bir güç etkeninin sonucu bir durulma noktası çevresinde parçacıkların hareketi olarak meydana gelirler. Bir titreim,içinde bulunduu ortamda yandaık parçacıkların elastik balantısı yoluyla ilerler. Ortam parçacıkları, zaman fonksiyonu içinde hep birden titremeyip sesin yayılma dorultusunda zaman ölçümüne göre yavalama ve hızlanmalar meydana gelir (ekil 2.1). Ortam parçacıklarının bu hareketine dalga hareketi denir. (Özer, 1979, s.1) ekil 2.1 Diyapazonun titretirilmesi ve sesin yayılması (zocam Teknik Yalıtım) 5

6 Ses sözcüü nesnel ve öznel olmak üzere iki ayrı açıdan ele alınmalıdır. Nesnel olarak kastedilen, sesin fiziksel tanımıdır. Öznel olarak ise fizyolojik açıdan yani basınç akımının kulak zarı üzerinde oluturduu duyma yani iitsel duyu olma özelliidir. Ses enerjisinin oluması için bir kaynak ve enerjiye dönüebilmesini salayacak esnek bir ortama ihtiyaç vardır. Suya atılan bir taın oluturduu dalga hareketine benzer bir hareketle yayılan ses ortamdaki moleküllerin sıkııp gevemesi sonucu yayılmaktadır. 2.1.2 Frekans Bir ortam içinde sesi meydana getiren titreimlerin bir saniye süre içindeki sayısına frekans denir. (Özer, 1979, s.2). ekil 2.2 Bir partikülün bir saniyede yaptıı salınım eması (zocam Teknik Yalıtım) Bir saniyede devrini tamamlayan ses dalgaları sayısı olarak tanımlanır ve ses perdesinin seviyesi ile ilgilidir (ekil 2.2). Oyun oynayan çocukların sesi yüksek frekans, bina içindeki titreim düük frekansa ait tipik örneklerdir. Frekans seviyesi Hertz (Hz) birimi ile ölçülür. itilebilir seslerin frekansı 20 ile 20000 Hz arasında deimektedir. itilebilir sesler arasında belli balı frekanslar seçilmitir. Bunlar 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 ve 16000 dir. Yüksek frekanslı sesler tiz, alçak frekanslı sesler bas ses olarak adlandırılırlar (ekil 1.3).

7 T = 1/f f : frekans (Hz) T : periyot (sn) ekil 2.3 Çeitli ses kaynaklarından çıkan seslerin frekans aralıkları (zocam Teknik Yalıtım) Yapı akustiinde : 20-100 Hz arası sesler çok kalın 100-400 Hz arası sesler kalın 400-1400 Hz arası sesler orta 1400-3200 Hz arası sesler ince 3200-20000 Hz arası sesler çok ince olarak adlandırılırlar (Sezer, 1996). 2.1.3 Genlik Bir titreim hareketinde ortam elementlerinin, titreim hareketleri ile gidip geldikleri uzaklıa titreimin genlii adı verilir...

8...Örnein bir piyano tuuna daha hızlı vurmakla, o tula ilgili tel daha fazla titreir, yani genlii artar ve ses daha kuvvetli çıkar. (Özer, 1979, s. 4) 2.1.4 Dalga boyu (λ) ki sıkıma veya iki geveme noktası arasındaki mesafeye dalga boyu denir. (ekil 2.4) (zocam Teknik Yalıtım, 2000) ekil 2.4 Titreen diyapazonun oluturduu basınç deiimi (zocam Teknik Yalıtım) λ = c f λ : dalga boyu c f : sesin hızı : frekans Sesin frekansı arttıkça salınım artacaından dalga boyu küçülür. 2.1.5 Sesin Hızı (c) Ses titreim yoluyla yayılan bir fiziksel bir olay olduundan dolayı katılar içindeki yayılımı daha hızlıdır.

9 Sesin havadaki hızı sıcaklık, basınç ve neme balı olarak az da olsa deiebilir. Sesin 20 ºC de oda sıcaklıındaki hızı 340 m/sn dir (Tablo 2.1). Tablo 2.1 Sesin 21ºC'de çeitli ortamlardaki yayılma hızı (Egan) Ortam Yayılma hızı (m/s) Hava 344 Mantar 500 Kurun 1200 Su 1400 Sert kauçuk 1400-2400 Beton 3000-3400 Tahta 3300-4300 Dökme demir 3700 Çelik 5100 Cam 5200 2.1.6 Ses iddeti (I) Ses iddetini ele alırken iki açıdan deerlendirmekte yarar vardır. Bunlar sesin fiziksel iddeti ve fizyolojik iddetidir. 2.1.6.1 Sesin fiziksel iddeti Bir noktasal kaynaktan yayılan ses dalgası, serbest alanda, (baka bir ses kaynaı ya da yansıtıcı yüzeyler olmaksızın) giderek büyüyerek, küresel olarak yayılır. Ses alanı içinde verilen bir noktada, belirli bir dorultu içindeki birim alandan geçen akustik gücün ortalama miktarına ses iddeti denir. Birimi Watt/cm² dir. Bir dalganın ses kaynaına uzaklıı iki katı arttıında, küresel alan dört katı artar. Ses iddeti uzaklıın karesiyle ters orantılı olarak azalır. Mimari Akustikte bu durum Ters Kare Yasası olarak bilinir (zocam Teknik Yalıtım, 2000) (ekil 2.5) (ekil 2.6).

10 ekil 2.5 Ters kare yasası (zocam Teknik Yalıtım) Ses iddeti = Ses gücü / Toplam küresel alan I W d I W = 4. π. d 2 : Ses iddeti (watt/cm²) : Ses Gücü (Watt) : Uzaklık (cm) IL Ernst Weber ve Gustav Fechner in çalımalarına göre bütün duyuların kaynaı iddetinin logaritması ile orantılıdır. Birimi Bell dir. I IL = 10log (bell) veya Io I IL = 10log (desibell veya db) Io : Ses iddet düzeyi, db I : Ses iddeti (watt/cm²) Io : Referans ses iddeti 16 10 (watt/cm²)

11 ekil 2.6 Ters kare yasası (zocam Teknik Yalıtım) Hava moleküllerinin ses dalgaları aracılııyla atmosferde oluturduu deiime ses basıncı denir. Birimi desibel (db) dir. SPL = 20log ( P 10 P0 ) SPL P P 0 : Ses basınç düzeyi, db : Varolan ses basıncı : Duyulan en küçük ses basıncı 2.1.6.2 Sesin Fizyolojik iddeti Hacim akustii kavramı iyi dinleyici artlarının salanması iken; yapı akustii kavramı insanları istenmeyen seslerden yani gürültüden korumaktır. Gürültü denilince sessizlii bozan veya istenen seslerin duyulmasını engelleyen her türlü sesler anlaılmalıdır. Her türlü ses kavramı ve gürültü öncelikle insanı etkiledii ve bu kavramlar insan konforu etrafında yer aldıı için sesin insan üzerindeki etki alanı altına alıındaki baları da irdelemek ve tanımlamak gerekmektedir. 2.1.6.2.1 Kulaın yapısı ve sesin iitilmesi Kulak, dıtan içe doru dı kulak, orta kulak ve iç kulak olmak üzere üç kısımdan meydana gelmitir. Dı kulak, kulak kepçesi ve kulak yolundan oluur. Kulak

12 kepçesi, ses dalgalarını toplayarak dı kulak yoluna gönderir. Dı kulak yolu, kulak kepçesinin orta kısmında 2-3 cm uzunluundaki kısımdır. Kulak yolunda salgılanan sıvı kulaa giren tozları tutar, kulak zarının nemli ve yumuak kalmasını salar. Kulak zarı dı kulak ile orta kulaın birleii yerde bulunur. Ses dalgaları ile titreecek kadar ince yapılıdır. ekil 2.7 Kulaın yapısı Orta kulak, dı kulaktan gelen ses dalgalarını iitme sinirlerinin bulunduu iç kulaa ileten kısımdır. Orta kulakta çekiç, örs ve üzengi kemikleri bulunur. Çekiç kemii kulak zarına, üzengi kemii ise iç kulaktaki oval pencereye balıdır. Bu kemiklerin görevi, dı kulakla alınan ses dalgalarını iç kulaa iletmektir. Orta kulak, östaki borusu ile yutaa balanır. Östaki borusu yardımı ile orta kulaa giren hava, kulak zarının iki yanındaki hava basıncını dengede tutar. ç kulak; salyangoz ve yarım daire kanallarından oluur. Yarım daire kanalları, dengemizi salamada görev alır. Salyangoz iitme sinirlerinin bulunduu kısımdır. Sinirler üzerinde uyartıları beyindeki iitme merkezlerine taır. Ses dalgaları kulak kepçesi yardımıyla toplanır. Toplanan ses dalgaları kulak yolundan geçerek kulak zarını titretirir. Zardaki titreimler orta kulaktaki kemikler aracılııyla oval pencere zarına aktarılır. Oval pencere zarının titreimi, salyangozdaki sıvıda dalgalar oluturur. Bu dalgalar, iitme sinirleri üzerinde uyarılar meydana getirir. Uyarılar beyindeki ilgili merkezlere taınır (Özi, 2001).

13 2.1.6.2.2 Fizyolojik ses iddeti nsan kulaını duyarlılıı her frekans aralıında aynı deildir. Bu insan fizyolojisinin bir özellii olmakla birlikte insan kulaının en duyarlı olduu frekanslar 3150 ile 4000 arasındadır (Özer,1979). Kulakta oluan bu duyarlılık sesin iddeti ile ilgilidir. Normal bir insan kulaının frekansa balı duyarlılık deiimlerinin maksimum olduu iitme alt eik deerleri aaıdaki Tablo 2.2 de verilmitir. Tablo 2.2 Deiik frekanslara göre iitme alt eiindeki ses iddetleri (Özer) Frekans (Hz) Normal kulaın duyacaı en hafif ses (db) Frekans (Hz) Normal kulaın duyacaı en hafif ses (db) 25 +65,0 800 +4,4 31.5 +56,6 1000 +4,2 40 +48,4 1250 +3,8 50 +41,7 1600 +2,6 63 +35,6 2000 +1,0 80 +29,8 2500-1,2 100 +25,1 3150-3,2 125 +20,6 4000-3,9 160 +16,8 5000-1,1 200 +13,8 6300 +6,8 250 +11,2 8000 +15,3 315 +9,1 10000 +16,4 400 +7,2 12500 +18,0 500 +6,0 16000 +26,2 630 +5,0 20000 +35,1 Tablo 2.2 de de görüldüü gibi 31.5 Hz frekansta yaratılan 50 db iddetindeki ses iitilememekte olmasına ramen, aynı iddette fakat 10KHz frekansında sesi rahatlıkla iitebilmekteyiz. Hacim akustiinde ve yapı akustiinde önemli olan insan kulaının duyarlılıına göre deien fizyolojik ses iddeti seviyesidir. (Özer, 1979, s.12).

14 2.1.6.2.3 Ses yükseklik düzeyi Deiik frekanslarda ancak aynı iddette duyulan seslerin oluturduu eriler çizilmi ve e yükseklik erilerinin üzerindeki her noktanın eit ses yüksekliklerini gösterdii görülmütür. Bu erilerin 1000 Hz seviyesindeki kesim noktasına ses yükseklik düzeyi denmektedir. Birimi phon dur. ekil 2.8 Saf sesler için e yükseklik erileri (zocam Teknik Yalıtım) Bu durum kulaın frekanslara karı duyarlılıklarının farklı olmasından kaynaklanmaktadır. Örnek vermek gerekirse ekil 2.8 de görüldüü gibi 3 KHz frekansındaki bir sesin 63 Hz frekansındaki sesle aynı yükseklikte iitilmesi için ses basınç düzeyinin daha fazla olması gerekmektedir. 2.2 Kapalı Mekanlarda Sesin Yayılması Kapalı mekan akustiinde daha etkili sonuçlar elde edilebilmek amacıyla, yapılan çalımalar sonucu belli standartlar getirilmitir. Ancak öncelikle kapalı mekan

15 kavramını akustik açıdan ele almak gerekmektedir. Hacim akustiinde kapalı mekanlar iki ayrı hacim ölçüsü baz alınarak deerlendirilmelidir. Bunları konser ve tiyatro salonlarını kapsayan büyük mekanlar ve oda vs. gibi hacimleri kapsayan küçük mekanlar olarak ele alabiliriz. Bu standartlar temelde insan kulaının duyma prensipleri ve beynin psikoakustik özellikleriyle yakından ilgilidir. nsan kulaının bu özellikleri L.L.Beranek in konser salonları üzerine yaptıı çalımaları sonucunda ortaya çıkmıtır (Beranek, 2002). ISO 3382 olarak standartlatırılan kapalı mekan akustii parametrelerinin bir çou Beranek in psikoakustik parametrelerinin teknik karılıklarıdır. Bu metin kapalı mekanların teknik özelliklerini Beranek in psikoakustik parametreleri perspektifinde incelemeyi amaçlamaktadır (Özi ve Özgür, 2003). 2.2.1 Sesin Yutulması Enerji korunumu yasası bir enerjini ne yaratıldıını ne de yok olduunu söyler. Enerji sadece bir yerden baka bir yere aktarılır. 2.2.1.1 Ses Enerjisinin Daılması Bir ses dalgası havada hareket ederek akustik bir materyalle kaplanmı bir duvara çarparsa, ortaya çıkan ilk yansıma, akustik materyalin yüzeyinden yansıyarak tekrar havaya karıacaktır ve bu da bir ısı kaybına neden olacaktır. Bu kayıp materyalin yüzeyinin hava partikülüne uyguladıı sürtünmeden kaynaklanır ve bu olay özellikle yüksek frekanslarda göze çarpar. Bu olayın nedeni akustik materyalin havadan daha youn bir malzeme olmasından kaynaklanmaktadır. Rijit duvar çarpan ses, duvarın materyalden daha youn olması dolayısıyla biraz daha eilerek yoluna devam eder. Ses sürekli zayıflar ve en arka yüzeyden yansır. Isı kaybı ise duvarın içinde ve yüzeyinde gerçekleecektir. Ses duvarı atıktan sonra yukarı doru eim kazanarak yoluna devam edecektir (ekil 2.9).

16 ekil 2.9 Akustik materyalle kaplı yüzeydeki enerji kaybı (zocam teknik yalıtım) 2.2.1.2 Ses Emiciliinin Deerlendirilmesi Emicilik katsayısı bir materyalin ya da yüzeyin emilen sesteki verimliliinin deeridir. Eer bir materyalde sesin %55 i emiliyorsa o materyalin emicilik katsayısı 0.55 olarak deerlendirilir. Açık bir pencere en iyi emici olarak görülür ve emicilik katsayısı 1.0 dır. Bir materyalin emicilik katsayısı çarpma açısı ve frekansla deiiklik gösterir. Bir odanın ses alanı içinde ses tasarlanabilen her yere hareket eder. Biz ses emicilik katsayısı olarak (a) ile gösterilen ve tablolatırılan sabine katsayılarını kullanmaktayız (Everest, 2001). 2.2.2 Sesin Yayılımı Küçük odalardaki düük frekanslarda sesin yayılması oldukça önemli bir problemdir. Standart kayıt stüdyosu, kontrol odası veya müzik dinleme odası gibi küçük alanlardaki problem, 300 Hz altındaki modal aralıkların yaygın olmaktan uzak bir ses alanı yaratmasıdır. Kapalı bir mekanda ses yayılım karakteristii Randal ve Ward ın çalımaları sonucunda bir liste halinde oluturulmutur. Buna göre ses alanında iyi bir daılım için;

17 Sabit mekan ölçümlerinde elde edilen frekans ve alan düzensizlikleri göz ardı edilebilir olmalı, Sesin azalma karakteristiindeki vurular önemsenmemeli, Çınlama süresi (RT) odanın bütün pozisyonlarında aynı olmalı, Farklı frekanslar için sesin azalma karakterleri aynı olmalı, Ölçüm mikrofonunun yönsel karakteristii baımsız olmalı. Sözü edilen bu altı faktör gözlem odaklıdır. Akustik alanda uzmanlamı profesyonel bir fizikçi yaygın bir ses alanının tanımını yaparken enerji younluu, enerji akıı, sonsuz sayıda dalganın üst üste gelmesi gibi birtakım faktörleri irdelemelidir. 2.2.3 Sesin Yansıması Bir ortamda yayılan ses, karısına herhangi bir madde çıktıı zaman bu maddeye çarpar, çarpan ses enerjisinin bir kısmı madde tarafından yutulur ve geri kalanı da bildiimiz yansıma kurallarına göre yansır. Ses enerjisinin geçme, yutulma ve yansıma oranları, maddenin cinsi, evsafı, geometrik ekli ve yüzeyin durumu ile ilgilidir (Özer,1979,s.23). Görüntünün aynada yansıması gibi, yansıyan ses dalgası da sanki bir ses dalgasından çıkıyormu gibi davranır. Bu hayali kaynak duvarın arkasında yer alan orijinal kaynakla aynı uzaklıktadır. Tek bir yansıtıcı yüzey düünüldüünde bu açıklama oldukça basittir fakat bir dikdörtgen odada altı adet yüzey ve dolayısıyla alıcıya enerjiyi gönderen altı adet imaj kaynak vardır. Bu imaj kaynaklarında imajları oda içerisinde oldukça kompleks bir durum yaratırlar (ekil 2.10). Verilen bir alıcı noktasındaki toplam ses younluunda tüm bu hayali kaynaklar göz önüne alınmalıdır (Kutruff, 1991).

18 Yansıma kontrolünün çok önemli bir faktör olduu kapalı mekanlarda yüzey yansımalarının doru deerlendirilmesi gerekmektedir. Ses enerjisinin yüzeylerde yarattıı yansımaları ikiye ayırabiliriz. Aynasal (specular) yansıma Yayılan (diffusive) yansıma ekil 2.10 Ses kaynaından çıkan sesin sert düz bir yüzeyden yansıması (Everest) 2.2.3.1 Aynasal yansıma En basit anlatımıyla yüzeye gelen ses dalgasının geli açısıyla eit açıda yansıdıı eklidir.(snell kanunu). Ancak bir ses dalgasının aynasal olarak yansıması için yansıdıı yüzeyin pürüzsüz olması gerekmektedir (ekil 2.11).