Konser salonlarında dinleyici konumundaki akustik koşulların bütünsel akustik kalite üzerindeki etkisinin belirlenmesine yönelik bir yaklaşım
An approach on the effect of the listener position's acoustical conditions adequacy on the holistic acoustics quality of the concert halls
Yazar: BURAK UZUN
Danışman: PROF. DR. FATMA ZERHAN YÜKSEL CAN ; PROF. DR. NEŞE AKDAĞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Fiziği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Akustik = Acoustic ; Konser salonları = Concert halls ; Mimari akustik = Architectural acoustic

Özet:
Müzik ve benzeri performans amaçlı salonların akustik açıdan iyi olarak nitelendirilebilmesi için, akustik tasarım aşamasında gerekli olan kriterler üzerine şimdiye kadar çok çeşitli araştırmalar yapılmıştır. Akustik biliminin gelişimi ile birlikte bu kriterleri sağlamaya yönelik çeşitli parametreler geliştirilmiş ve üzerinde çalışılmaya başlanmıştır. Parametrerin kabul edilebilir aralıkları ise literatürde işlev ve hacme göre belirtilmiştir. Ancak parametrelerin hacim
içerisindeki dağılımları, hala çalışılmaya devam eden bir alan olarak görülmektedir. Hacim Akustiği, farklı işlev ve büyüklüğe sahip mekanlarda işitsel konforun sağlanmasını amaçlar. Bu amaç için, mekanın işlev ve hacmine bağlı olarak
geliştirilmiş çeşitli hacim akustiği parametreleri kullanılır. Parametrelerin kabul edilebilir değerleri literatürde yalnızca işleve ve hacmin büyüklüğüne göre verilir. Bunun ile birlikte mekanın mimari formu ve biçimlenişi ise akustik kaliteyi doğrudan etkilemektedir. Akustik bir bilim olarak gelişmeden önce yapılmış iyi akustiğe sahip olduğu kabul edilen mekanlar örnek alınarak yapılan akustik düzenlemeler, 20. YY'da akustik biliminin gelişmesi ile yerini çeşitli hesaplamalara bırakmıştır. Bilgisayarların gelişimi ile birlikte günümüzde neredeyse tüm akustik çalışmalar bilgisayar ortamında geliştirilmiş programlarla yapılmaktadır. Geleneksel yöntemlerle yapılan hacim akustiği çalışmaları, akustik parametre değerlerinin salon ortalamaları üzerinden yapılırken, sanal ortamda yapılan modellemeler sayesinde, hacmin istenen noktalarındaki değerler elde edilebilmektedir. Günümüzde mekanların akustik tasarımı artık bilgisayar ortamında gerçekleştirilmekte, yine de tasarımlarda sıklıkla hacmin tümünü kapsayan ortalama değerler dikkate alınmaktadır. Diğer yandan, parametre değerlerinin dinleyici alanındaki dağılımının ortalama kabul edilebilir değerlerle ilişkisi, bir başka deyişle hacimde akustik konforun sağlandığı dinleyici bölge ya da noktalarının toplam dinleyici alanına oranı, mekanın bütünsel akustik konforunu etkilemektedir. Müzik amaçlı salonlardaki bütünsel akustik kalitenin irdelendiği bu çalışmanın amacı, son dönemde inşa edilen konser salonlarının tipolojilerinden yola çıkarak, dinleyici konumundaki akustik kalite ile bütünsel akustik kalite arasındaki ilişkiyi ortaya koymaktır. Bunun için tez kapsamında çalışılan bölümler aşağıdaki gibi özetlenmiştir;
1. Bölümde literatür taraması sonucunda ulaşılan bilgiler ışığında salonlardaki bütünsel akustik kaliteyi sağlamaya yönelik çalışma alanının araştırmaya açık olduğuna değinilmiştir. Mimari biçimleniş ve akustik tasarımın, mekanda düzgün
yayınmışlık ve bütünsel akustik kaliteye etkilerinin araştırılmasının çalışmanın amacı olduğu ortaya konmuş ve tezin hipotezi belirlenmiştir.
2. Bölümde, literatür taraması çalışması ile ilgili değerlendirme yapılmış ve önemli örneklerden bazıları sistematik olarak sıralanmıştır. Literatürde taranan çalışmalar, belirli başlıklar altında toplanmış ve bunların içerikleri irdelenmiş ve değerlendirmesi yapılmıştır. Literatür çalışması sonrasında 2000 yılından sonra inşa edilen müzik amaçlı salonlar ile ilgili araştırma yapılmış ve son dönemde en sık kullanılan plan tipololojileri elde edilmiştir. Burdan yola çıkarak en fazla kullanılan 3 adet plan tipi belirlenmiştir. Belirlenen plan tipleri, model çalışması
için temel oluşturmuştur.
3.Bölümde, bütünsel akustik kalitenin sağlanması ve bölgesel durumun belirleyiciliğinin araştırılabilmesi için bir yaklaşım önerisi sunulmuştur. Farklı salonlarda parametrelerin karşılaştırılabilmesi ve değerlendirilmesi için çeşitli ön kabuller yapılmıştır. Kullanılacak nesnel parametreler, parametrelerin optimum aralıkları, değerlendirmeye alınacak oktav bantlar belirlenmiştir. Aynı zamanda 3 adet salon tipi için boyut ve kişi sayıları ile ilgili kabuller yapılarak bilgisayar ortamında modellenmiştir.
4.Bölümde, bilgisayar ortamında modellenen tüm salonların, seçilen hacim akustiği yazılımı ile hesapları yapılmıştır. Her salon öncelikle kendi içinde değerlendirilmiş, daha sonra birbirleri ile karşılaştırılması yapılmıştır. Salonların
önce parametre bazında değerlendirmesi yapılmış, sonra bütünsel akustik kalite için bölgesel dağılımlar parametre bazında incelenmiştir.
5.Bölümde uygulama modelinin sınanması için bir yaklaşım önerisi sunulmuştur. Nesnel parametrelerin bölgesel bazda belirleyiciliğinin tespiti için, öznel değerlendirmelerle karşılaştırılmıştır. Bunun için modellenen salonlar arasından
seçilen bir salon içerisinde işitselleştirme çalışması yapılmıştır. Elde edilen ses dosyaları, öznel değerlendirme için tecrübeli deneklere dinletilerek bir anket çalışması düzenlenmiştir. Ardından elde edilen sonuçların istatistiksel
değerlendirmesi yapılmıştır.
6.Bölümde tüm çalışmada elde edilen sonuçların genel bir değerlendirmesi yapılmıştır. Sonuç olarak farklı plan tipolojilerine sahip salonların, birbirlerinden oldukça farklı akustik kaliteye sahip olduğu, oturma alanına göre bölgesel durumun, tüm salonlarda farklılık gösterdiği, dinleyici değerlendirmeleri ile nesnel parametrelerin arasında benzer bir ilişki olduğu ortaya konmuştur.

Abstract:
Various researches have been carried out on the criteria required in the acoustic design stage in order to qualify the halls for music and similar performance purposes as acoustically good. With the development of acoustics, various parameters have been developed and studied to meet these criteria. The acceptable ranges of the parameter are specified in the literature according to function and volume. However, the distribution of parameters in the room is still seen as an area that continues to be studied.
Room Acoustics aims to provide auditory comfort in spaces with different functions and sizes. For this purpose, various room acoustic parameters developed depending on the function and volume of the space are used. Acceptable values of parameters are given in the literature only according to the function and size of the room. However, the architectural form and configuration of the space directly affect the acoustic quality. Acoustic arrangements made by taking as an example the places that are accepted to have good acoustics, which were made before the development of acoustics as a science, left their place to various calculations with the development of acoustics in the 20th century. With the development of computers, almost all acoustic studies are carried out with programs developed in computer today.
While the room acoustic studies done with traditional methods are based on the average of the acoustic parameter values of the hall, the values at the desired points of the room can be obtained thanks to the modeling made in the virtual environment. Nowadays, the acoustic design of spaces is now carried out in the computer environment, however, the average values covering the entire volume
are often taken into consideration in the designs. On the other hand, the relationship of the distribution of parameter values in the audience area with the average acceptable values, in other words, the ratio of the area or points where acoustic comfort is provided in the volume to the total audience area, affects the overall acoustic comfort of the space.
The aim of this study, which examines the holistic acoustic quality in music halls, is to reveal the relationship between the acoustic quality in the audience and the holistic acoustic quality, based on the typologies of the concert halls built recently.Fo r this purpose, the sections studied within the scope of the thesis are summarized as follows;
In the first chapter, it is mentioned that the study area for providing the holistic acoustic quality in the halls is open to research in the light of the information obtained as a result of the literature review. It has been revealed that the aim of the study is to investigate the effects of architectural formation and acoustic design on uniform diffusivity and holistic acoustic quality in the space, and the hypothesis of the thesis has been determined.
In Chapter 2, an evaluation of the literature review study was made and some of the important examples were listed systematically. The studies scanned in the literature were gathered under certain titles and their contents were examined and evaluated. After the literature study, a research was conducted on the music halls built after 2000 and the most frequently used plan typolologies in the last period were obtained. Based on this, the 3 most used plan types were determined.
The determined plan types formed the basis for the model study.
In Chapter 3, an approach proposal is presented to ensure the overall acoustic quality and to investigate the determinants of the regional situation. Various preliminary assumptions were made in order to compare and evaluate the parameters in different halls. Objective parameters to be used, optimum ranges of parameters, octave bands to be evaluated were determined. At the same time, assumptions about the size and number of people for 3 hall types were made and modeled in the computer environment.
In the 4th section, calculations of all the halls modeled in the computer environment were made with the selected room acoustic software. Each hall was first evaluated within itself and then compared with each other. The halls were first evaluated on the basis of parameters, and then the regional distribution related to the regional situation was examined on the basis of parameters for the holistic acoustic quality.
In Chapter 5, an approach proposal for testing the implementation model is presented. In order to determine the determinism of objective parameters on a regional basis, they were compared with subjective evaluations. For this, an italization study was carried out in a hall selected among the modeled halls. A survey study was conducted by listening to the obtained audio files to experienced
subjects for subjective evaluation. Then, statistical evaluation of the obtained results was made.
In Chapter 6, a general evaluation of the results obtained in the whole study is made. As a result, the halls with different plan typologies have quite different acoustic quality from each other, the regional situation according to the seating area differs in all the halls.