Analysis of measurements from Norwegian venues for amplified music

Abstract

Denne studien har to mål. For det første, å kvantifisere usikkerheten av romimpulsresponser beregnet med FFT-basert dekonvolusjon av opptak i en mottakerposisjon av eksponentielle sinussveip (ESS) spilt av med et PA-system. For det andre, å analysere en database med målinger av mer enn 4300 konserter fra norske konsertscener. Hensikten er å øke kunnskapen om lydeksponering på norske konsertsteder, samt øke fokus på lydnivå ved konserter for forsterket musikk.

I nyere tid har fokuset på lydnivå ved konserter for forsterket musikk økt både i industrien og blant eksterne parter. I 2017 satte Kulturrom i gang et prosjekt der de subsidierte mer enn 100 norske konsertscener for forsterket musikk med utstyr for å måle lydnivå på konserter. I tillegg til lydnivåmålinger ved konserter, har deltakende konsertscener tatt opp et ESS avspilt med PA-systemet for å oppnå informasjon om etterklangstiden. Bortsett fra en studie av Støfringsdal i 2018, har lite forskning blitt gjort på databasen. For å løse dette, har forfatteren målt etterklangstid ved seks deltakende konsertscener med bruk av ISO 3382-1, og analysert en delmengde av databasen på 621 konserter.

Resultatene indikerer at etterklangstiden kan bli målt i en posisjon med bruk av ESS spilt av med et PA-system med rimelig nøyaktighet i oktavbånd ned til 250 Hz. En betydelig andel av konsertene har et maks A-vektet 15-minuttsnivå nært varslingsgrensen på 102 dB, og 14 % av konsertene oversteg varslingsgrensen. Signifikant korrelasjon ble funnet mellom gjennomsnittlig maks A-vektet 15-minuttsnivå ved hver scene og romvolum, romhøyde, D50 og bass ratio. Dessuten ble signifikant korrelasjon funnet mellom romvolum og T20W (63-2000 Hz). Disse akustiske parameterne er utledet fra opptakene av ESS, og vil derfor ha høy usikkerhet.

Til slutt, FFT-basert dekonvolusjon av opptak av ESS i en mottakerposisjon avspilt med et PA-system kan brukes til enkel analyse av etterklangstid når usikkerheten ved lave frekvenser ikke er avgjørende. Analysen av Kulturroms database viser at mer arbeid må gjøres for å øke fokuset på lydnivåer i industrien. I tillegg kan valg av akustiske designkriterier i prosjekteringsfasen påvirke lydnivået på konserter.

This study has two main objectives. Firstly, to quantify the uncertainty of room impulse responses calculated from FFT-based deconvolution of recordings in one receiver position of exponential sine sweeps (ESS) played through a PA system. Secondly, to analyse a database containing measurements of more than 4300 concerts from Norwegian concert venues. The purpose is to gain knowledge on sound levels at concerts in Norwegian venues and increase the focus on sound levels at amplified concerts.

In recent years, the focus on sound levels at amplified concerts has increased both in the industry and among external parties, and in 2017 Kulturrom initiated a project where they subsidised more than one hundred Norwegian concert venues with equipment to measure sound levels at concerts. In addition to measurements of concerts, participating venues have recorded an ESS played through the PA system to gain information about the reverberation time of each venue. However, apart from a study by Støfringsdal in 2018, little research has been done on this database. To address this, the author has measured reverberation time in six participating venues using ISO 3382-1 and analysed a subset of the database containing 621 concerts.

Results indicate that reverberation time can be measured in one position using ESS played via a PA system with reasonable accuracy in octave bands down to 250 Hz. A substantial amount of concerts has a max A-weighted 15 minute level close to the warning level of 102 dB, and 14 % of the concerts exceeded the warning level. Significant correlations were found between the mean max A-weighted 15 minute level of each venue and room volume, room height, D50, and bass ratio. Moreover, significant correlations were found between room volume and T20W (63-2000 Hz). However, these acoustic properties are derived from the recordings of ESS and will therefore have high uncertainty.

In conclusion, recordings of ESS played via a PA system can be used for quick analysis of reverberation time at concert venues where accuracy at low frequency is not crucial. The analysis of Kulturrom's database shows that more work is needed to increase the focus on sound levels in the industry. Furthermore, when designing venues for amplified music, the acoustic design criteria may affect the sound level of concerts.