Acoustic System resonatoren

De laatste jaren hebben we een flink aantal buitenlandse audio shows bezocht en daar zagen we ze – houten blokjes van zo’n 5 bij 5 centimeter met daarop een glimmend kelkje. Ze lijken wat op  miniatuur uitvoeringen van de Tibetaanse of Japanse klankschalen. Van dichtbij blijkt er op het houten blokje “Acoustic System” en “Made in France” op te staan. Het doel van de blokjes met de kelkjes is de akoestische eigenschappen van de kamer waar ze in geplaatst zijn, te verbeteren. Nu klonken zowat al de kamers waar we ze zagen goed. Is dit toeval?
 
Pas op de Parijse audioshow eind vorig jaar hadden we de gelegenheid om verder kennis te maken met de Acoustic System resonatoren zoals ze heten. De man achter Acoustic System, Franck Tchang was daar ook aanwezig en had een eigen demonstratieruimte. Deze ruimte was een van de minst ‘audiofiele’. Met een asymmetrisch geplaatste ingang en heel veel glas zou je een niet echt optimaal geluid verwachten. Het audio systeem was ook nog eens helemaal links in de kamer opgesteld zodat er ook geen sprake was van een gelijkmatige geluidsverdeling. Het geheel stond gewoon uit het lood. Franck Tchang heeft juist bewust voor deze kamer en opstelling gekozen. En toch was het geluid in de kamer dat werd geproduceerd met een dCS front-end, Karan versterkers en Franck’s eigen merk luidsprekers zeer muzikaal, luchtig en rijk gedetaileerd. Achter het audio meubel en op diverse plaatsen in de ruimte – ook op de ruiten – glommen de kelkjes de luisteraars tegemoet.

Tijdens de demonstratie draaide Franck veel gitaarwerk, van flamenco tot blues-rock. Franck kwam naast ons zitten toen het duidelijk werd dat de muziek een ‘klik’ bij ons gaf. Hij ging helemaal op in de muziek en de lach op zijn gezicht sprak boekdelen. Ergens bij het derde of vierde nummer stond hij op en liep naar de rechterzijwand. Hij deed daar iets en  plots werden we als het ware in het geluidsbeeld gezogen. Alsof we ineens op de rand van het podium zaten en het geluid van de monitors meekregen. Wat is dit nu weer? Toen plaatste Franck, zoals we ons nu realiseerden, de resonator weer terug op zijn plek op de rechterzijwand, en we zaten weer op onze oorspronkelijke luisterplek. Met deze demonstratie was het direct duidelijk. We moesten meer weten van deze resonatoren en hun maker. We maakten dus een afspraak met Franck om hem in zijn studio in Parijs op te zoeken. Weer een goed excuus om naar Parijs te gaan.

Ons menselijk gehoor is heel bijzonder in de manier waarop het werkt. In een kleine ruimte voegen vroege reflecties van de muren, de vloer en het plafond zich heel snel bij het directe geluid dat – in het geval van audio reproductie – van de luidsprekers afstraalt. In een grotere ruimte komen de reflecties  wat later aan bij onze oren. De propagatietijd is langer. De vroege reflecties zijn belangrijke aanwijzingen voor ons gehoor en staan onze mogelijkheid om vast te stellen waar het originele geluid exact vandaan komt niet in de weg. Deze eigenschap wordt ook wel het Haas effect of het precedent effect genoemd. Wanneer het aantal reflecties toeneemt ervaart de luisteraar dat als een indikking totdat de reflecties helemaal in elkaar overgaan. Eenmaal geheel in elkaar overgegaan is er geen sprake meer van reflecties maar van een enkelvoudig akoestisch galmveld dat de luisteraar helemaal omvat. Dit geheel omvattende veld vertelt ons in wat voor een ruimte we ons bevinden. Naast deze ruimtelijke informatie kunnen we uit het veld ook andere informatie opmaken zoals tijdsbepalingen en gegevens over de klankkleur.

Gewapend met de informatie over direct en gereflecteerd geluid en de invloed die ze hebben op onze waarneming, laten we Franck Tchang er eens bij betrekken of eigenlijk zijn patent aanvraag voor de akoestische resonatoren. Het Franse patentbureau levert de benodigde informatie. Het kelkje dat de resonator vormt is los verbonden met het houten blokje door middel van een zilveren driepootje. Hierna wordt het geheel in de nabijheid van een geluidsbron – lees luidspreker – gebracht. Geluidsgolven die de luidspreker uitzendt slaan het kelkje aan wat op zijn beurt gaat resoneren. Afhankelijk van de grootte van het kelkje en de dichtheid van het gebruikte materiaal zal het reageren op een specifieke door de luidspreker afgegeven frequentie. Het kelkje komt een beetje overeen met een stemvork. De luisteraar reageert op het resoneren en ervaart een vergrote afbeelding van het geluid dat ook meer verdicht is. 

Uit de patentaanvraag blijkt dat naast de dichtheid van het gebruikte materiaal, de legering, ook de maten van de kelk belangrijk zijn. De hoogte en diameter bepalen het soort effect en de sterkte van het waargenomen effect. Dus, de resonatoren worden aangeslagen door de akoestische geluidsgolven in de kamer. Hierdoor gaan ze meetrillen, resoneren, op een bepaalde frequentie afhankelijk van de gekozen grootte en het gebruikte materiaal. De resonantie frequenties van de kelkjes liggen vrij hoog en dus zullen de door de kelkjes afgegeven frequenties in het gebied van de overtonen liggen. Daarbij en van belang is het feit dat de afgegeven frequenties, geluidsgolven, later bij de luisteraar aankomen dan de geluidsgolven die de kelkjes aan het resoneren brengen. Ze komen gelijk aan met de vroege reflecties maar worden door ons gehoor toch als afkomstig van een bron beschouwd.

Reflecties

Bij een concert komt het directe geluid van het toneel en de rest van de zaal is verantwoordelijk voor het galmveld. Wanneer daar nu muziek wordt opgenomen, komt de nadruk op het directe geluid te liggen. De ruimtelijke informatie die wordt meegenomen in de opname is – hopelijk – die van de zaal. Bij een typische studio opname is de ruimtelijke informatie geheel kunstmatig. Bij het thuis weer afspelen van de opname wordt het directe geluid plus de opgenomen ruimtelijke informatie afgestraald door de luidsprekers. Bij 2-kanaals weergave wordt dan deze gemengde informatie direct en via wanden, vloer en plafond als reflecties op de luisteraar geprojecteerd.  Nogmaals, opgenomen reflecties worden bij het weergeven omgezet in direct geluid. Deze verwarring kan soms tot vreemde reacties leiden.

Door resonatoren aan te brengen in de luisterkamer die hun eigen ‘overtonen’ toevoegen als additionele bronnen van vertraagde directe geluidsgolven wordt ons brein voor de gek gehouden. Door de juiste plaatsing van de resonatoren ‘ervaart’ ons brein dat de luisterruimte anders is dan ze is zonder de resonatoren. De kleine kelkjes met hun hoge geluid trekken onze aandacht – onbewust – op een subtiele manier. Het lijkt dat er op de plaats waar zich een resonator bevindt er iets ‘meer’ is. Meer ruimte?

De datum voor onze afspraak met Franck Tchang is aangebroken en we rijden de 500 kilometer naar Frank’s Parijse studio. Achter een grote dubbele deur in een levendige wijk van de lichtstad komen we in een court terecht. In de rechterhoek van deze binnenplaats vinden we een bord Acoustic System en doet Franck Tchang gelijk de bijbehorende deur open. We nemen plaats aan een lange Chinese tafel en Franck begint meteen enthousiast te praten. Eerst over zichzelf. Zo leren we dat hij uit een juweliersfamilie komt en dat hij idolaat van muziek is. Vooral de gitaar heeft zijn liefde en hij speelt dan ook al jaren zowel akoestisch als elektrisch gitaar. Al snel verlegt het onderwerp van gesprek zich richting resonatoren.

Franck plaatst een klein zilveren kelkje op de houten tafel terwijl we praten. Direct merken we dat Franck’s stem  verandert. De stem wordt helderder en meer uitgesproken, hoewel Franck zelf zijn stem niet verandert. Het moet de invloed van het kelkje zijn, de resonator. Wanneer er een tweede kelkje naast de eerste komt te staan, wordt het effect nog duidelijker. Een teveel aan kelkjes blijkt echter weer tegengesteld te werken; stemmen worden onduidelijker. Wanneer er een kelkje wordt weggehaald, verdwijnt de onduidelijkheid weer. We mogen een complete set resonatoren, 9 stuks mee naar huis nemen om mee te experimenteren. Op een stuk papier krijgen we instructies over de beste plaatsen voor de resonatoren in de luisterkamer uitgetekend en welk type we moeten gebruiken. Dit moet de uitgangssituatie zijn waarop we dan zelf locaties kunnen aanpassen net als het kelktype.

Voordat we de geprepareerde luisterruimte ingaan lopen we eerst naar de werkplaats waar al de houtbewerking en de metallurgie wordt verricht. De kelkjes worden gegoten in een mal en als ze daaruit verwijderd zijn volgt een lange periode van polijsten. Dit gebeurt met de hand. Tijdens het polijsten dat door een medewerker  (tevens musicus) gebeurt, wordt gelijk het kelkje gestemd. Als na uitgebreid polijsten en stemmen het kelkje niet naar behoren klinkt wordt het omgesmolten. Bij het samenstellen van de legeringen komt Franck’s ervaring als goudsmid van pas. Elk kelkje van 17mm doorsnee is vervaardigd van een speciale legering. Er zijn koperen, zilveren, zilver met goud, gouden en platina kelkjes. Allemaal met hun eigen specifieke eigenschappen.

Hierna komen we in de luisterruimte. De apparatuur komt bekend voor en is identiek aan die we zagen en hoorden op de show een paar weken terug. De ruimte is beperkt van formaat en met ongeveer 4,5 bij 3 heel representatief – zeker in Parijs. Achter het eigen merk audio meubel kijken twee hoge, dubbel beglaasde ramen uit over een  kleine binnenplaats. Tussen de twee ramen zit een stenen muur waarop een drietal resonatoren boven elkaar zijn aangebracht. Meer resonatoren zitten op de zijmuren en de muur achter de luisterpositie.

We luisteren – uiteraard – naar een aantal gitaar opnames. Dit keer ondermeer Robben Ford, Stevie Ray Vaughn, de flamenco van Robert Wolf. Ergens, terwijl de unplugged opnames van Eric Clapton speelt verlaat Franck de kamer. Even later zien we hem achter op het binnenplaatsje. Wat hij er doet is niet direct duidelijk, maar opeens hebben we de sensatie dat Clapton op een andere plek in het geluidsbeeld staat. Hij is veel meer naar voren gekomen – of het beeld is platter geworden. Als Franck weer in de kamer is vertelt hij dat hij een resonator die buiten was bevestigd heeft weggehaald. Dus het effect van een resonator die achter in ieder geval een raam met dubbel glas zit is merkbaar. Als de resonator weer wordt teruggeplaatst verander het geluidsbeeld weer terug naar de afbeelding waar we mee begonnen.

In gesprek met Franck Tchang

We worden uitgenodigd voor de lunch en we accepteren de uitnodiging met plezier. We hebben allebei hoofdpijn gekregen tijdens het luisteren en een stukje wandelen zal ons goed doen. Tijdens een verrukkelijke Vietnamese maaltijd met gestoomde vis en veel groenten vertelt Franck weer honderduit. Ondermeer over hoe hij op het idee van de resonatoren is gekomen. Hij heeft ooit een Japanse muziekliefhebber ontmoet die in zijn kamer diverse violen had opgehangen. De violen deden dienst als akoestische resonatoren om de muzikale kwaliteit van de kamer te verbeteren. Het resultaat was buitengewoon en zette Franck aan het denken. Met zijn juweliersachtergrond en de ervaring bij de Japanse muziekliefhebber gecombineerd, ontstond langzaam het idee voor de kleine kelkjes. Om het eenvoudiger te maken de kelkjes in trilling te brengen, te laten resoneren, kwam het idee om aan de halve bolletjes driehoekige uitsteeksels te maken als een soort vleugeltjes. In plaats van de voor de hand liggende hoek van 90 graden tussen de vleugeltjes, koos Franck voor de mogelijkheid die een grotere hoek tussen twee vleugeltjes biedt – en dus ook een kleinere hoek ernaast.

Om invloeden te beperken bij het plaatsen van de resonatoren, kwam hout als materiaal in zicht. Esdoorn is dan al snel een goede keuze. Het is te verkrijgen in een harde en een zachtere vorm en is bij gitaarbouwers  ook zeer geliefd. De koppeling tussen kelkje en esdoorn blik wordt gevormd door een drietand van zilver. Deze constructie maakt het ook mogelijk de mate van resonantie te beïnvloeden door het meer of minder uittrekken van de drietand uit het houten blokje. Als laatste tuning mogelijkheid kunnen er kogeltjes in het kelkje worden geplaatst die de resonantie veranderen.

Naast het maken van resonatoren voor audio gebruik is Franck ook bezig met het inzetten van zijn uitvinding op professioneel gebied. Diverse bedrijven gebruiken de Pro versies en Franck’s expertise om ruimtes met akoestische problemen te verbeteren. De Pro versies zien er anders uit. In plaats van het houten 5 x 5 cm blikje gebruiken de Pro’s een hardhouten blokje van 1 kubieke centimeter. De resonator is in deze uitvoering voorzien van een staafje dat in het voetje zit.

Terug na de lunch in het hoofdkwartier van Acoustic System doen we nog meer experimenten met de resonatoren. Toevoegen, verwijderen en tunen hebben allemaal hun effecten die tijdens het luisteren duidelijk naar voren komen. We brengen onze hoofdpijn ter sprake en Franck heeft een goed idee wat de oorzaak is. ‘s Morgens voordat we arriveerden had Franck een extra aantal resonatoren in de kamer geplaatst wat tot gevolg heeft dat er eigenlijk te veel informatiepunten in de kamer zijn gekomen. Net als met alle goede dingen, schaadt een overdaad.

Voordat we afscheid nemen van Franck – maar nog niet van Parijs – geeft  hij ons nog drie professionele resonatoren mee. Hij vraagt ons deze in de slaapkamer te plaatsen en hem te melden wat we ervan ervaren. We rijden met totaal 12 resonatoren naar ons hotel. Voordat we tijdens het diner onze ervaringen doorspreken, plaatsen we de drie professionele resonatoren alvast in de hotelkamer. Aan beide kanten van het hoofdeind komt een kelkje en op de kast tegenover het voeteneind, symmetrisch ten opzichte van de twee andere resonatoren.

Bij terugkomst na het diner voelt de kamer, of beter klinkt de kamer, anders. We verblijven regelmatig in deze zelfde kamer en het lijkt erop of de achtergrondgeluiden, de noise floor van de kamer minder zijn. Het constante geluid van de luchtbehandeling, de dreun van het verkeer buiten. Al de geluiden lijken verder naar de achtergrond te zijn gedrukt. De resonatoren voegen niet alleen geluid in de vorm van overtonen toe, ze verzwakken ook bepaalde geluiden of in ieder geval de ervaring van deze geluiden. Moeten we nog uitlegen dat we heerlijk rustig hebben geslapen en echt fris weer opstonden?

Terug in Rotterdam

Terug in Rotterdam beginnen de experimenten pas echt. Eerst plaatsen we de drie professionele resonatoren in de slaapkamer. De ervaring uit Parijs hiermee is te goed om dit niet te doen. Daarna pakken we de 9 dozen uit en treffen zo een platina, een basis, vijf zilveren, twee gouden en een speciaal gouden resonator aan. Elk materiaal heeft een bijbehorend hard of zacht esdoren blokje. Met de tekening die Franck Tchang maakte bij de hand beginnen we de resonatoren te plaatsen. 

Het Franse advies luidt te beginnen met de platina resonator en die precies midden tussen de luidsprekers tegen de achterwand te plaatsen en ongeveer 25 cm boven de hoogte van de tweeter. Terwijl we dit doen is op de luisterplek al gelijk resultaat te horen. Slechts een resonator zorgt al voor een dieper geluidsbeeld. Dan plaatsen we de koperkleurige basis resonator recht onder de platina resonator en 30 cm boven de vloer. Het plaatsen van de resonatoren is eenvoudig en snel met het  meegeleverde kauwgumachtige bevestigingmateriaal. Naast de eenvoud om een resonator op te hangen en net zo makkelijk weer te verwijderen zorgt de flexibele gom ook voor een isolatie van het blokje en de ondergrond. Als derde plakken we de speciaal gouden versie 1,2 meter onder het plafond in lijn met de andere al geplaatste kelkjes.

Luistertijd. Het verschil is duidelijk. Naast het verdiepen van het geluidsbeeld is de bas een stuk strakker en meer gekoppeld aan de kamer. Pas na een paar cd`s valt het op dat ook de hoogte van het geluidsbeeld beter gedefinieerd is, maar ook hoger is dan zonder de resonatoren.

Gesterkt door het eerste snelle succes worden meer resonatoren geplaatst. Eerst vier zilveren met bijbehorende esdoorn blokjes op de wand achter de luidsprekers. Aan beide kanten komen de resonatoren op dezelfde hoogte als de speciaal gouden en de basis resonator. Deze opstelling kiezen we omdat de gehele linkerwand van de luisterruimte in beslag wordt genomen door een boekenrek. De luidsprekers staan langs de lange wand opgesteld en dit zorgt ervoor dat rechts naast de rechterluidspreker een glazen erker zit in de vorm van een driehoek. We besluiten de rechter resonatoren daar te plaatsen waar een muur zou lopen als de erker er niet zou zijn. De tekening verduidelijkt dit.

Ook nu luisteren we weer naar wat muziek en wat er is veranderd. Het effect van de vier toegevoegde resonatoren is dat we ver naar voren in de opname zaten. Zeg eerste rij met een heel goed (auraal) zicht op en in de muzikale afbeelding, de soundstage. Met nog drie resonatoren te gaan staan we op om ook deze te plaatsen. De linker gouden resonator kan mooi boven het boekenrek op een plek iets voor de luisterpositie. De rechter equivalent vindt een plaats tegen een rand van een kast. Tijdens een korte tussen luistersessie zijn we toch een beertje verbaasd dat de beide gouden resonatoren ons weer terug verder in de ‘zaal’ hebben gebracht. Diezelfde ‘zaal’ lijkt ook te zijn gegroeid; wij verder naar achteren en de wanden verder naar buiten. Daar waar de muziek speelt is hetzelfde gebleven qua breedte en diepte.

De laatste zilveren loot komt boven de luisterpositie en heeft een groot effect. Het is alsof plots de achterwand, die normaal toch dichtbij is, naar achteren is verschoven. Nu al de negen resonatoren op hun – voorlopige – plaats zitten, is het totale effect overduidelijk. Toch moeten we meer geduld hebben. Volgens Franck duurt het tot zo’n 48 uur voordat de resonatoren zich hebben ‘gevestigd’ in hun omgeving. .

Toch kunnen we al het volgende noteren. Naast een meer gedefinieerde, gearticuleerde en verdiept geluidsbeeld is het alsof de kamer vergroot is. Muziek en bijbehorende geluidsniveaus die in het verleden bij gelijke volume instellingen de kamer deden vollopen worden nu prima verwerkt. De eerder geconstateerde compressie wanneer de kamer vol liep is nu geheel verdwenen.

Experimenteren

Gedurende de volgende dagen terwijl de resonatoren zich aan het vestigen zijn, merken we bij het binnenkomen van de luisterruimte verschillen op. Vergelijk het een beetje met het binnen komen in een moderne concertzaal. Van uit een hard klinkende gang met duidelijke stemmen van mede concertgangers kom je een gedempte zaal binnen. Stemmen zijn plots duidelijke fluisteringen en alles voelt warm en comfortabel.

We spelen vele uren muziek en ontdekken telkens kleine nieuwe nuances in opnames. Subtiele details als vingers die tikken op een toets, glijden over een snaar of stemmen op de achtergrond zijn nu hoorbaar aanwezig en niet langer verstopt onder de noise floor van de kamer. Luisteren is veel meer ontspannend, iets wat ook te maken moet hebben met  het feit dat we beter slapen met de resonators in de kamer.

Verdere experimenten doen we nadat we meer gewend zijn aan de effecten van de resonatoren. Eerst onderzoeken we de relatie tussen de resonatoren in de luisterruimte en die in de aangrenzende slaapkamer. De deur tussen deze kamers is altijd gesloten, maar er is een akoestische koppeling via de deur zelf en een luchtkoppeling via het gat in de deur waar ooit de deurkruk zat. Als we de resonatoren uit de slaapkamer weghalen valt op dat er in de luisterruimte meer sprak is van compressie. De kamer is weer snel ‘vol’. Door de kelkjes weer terug te plaatsen verdwijnt dit effect. Een gelijksoortig effect geeft het dichtstoppen van het gat in de deur met een kurk. Lage frequenties kunnen letterlijk niet meer een uitweg vinden.

De akoestisch vervelende glazen uitbouw is het volgende slachtoffer van onze experimenten. Van Franck leerden we dat het horizontaal draaien van de resonatoren om hun as, invloed heeft op hun werking. Het paar zilveren resonatoren aan de rechterkant van muur achter de luidsprekers is met de grootste opening tussen de vleugels naar voren opgesteld. Dit is de standaard opstelling. We draaien nu de kelkjes allebei tegen de klok in totdat een vleugel nagenoeg recht naar voren steekt. Het resultaat is niet te ontkennen. De gereflecteerde geluid uit de glazen uitbouw lijkt verdwenen. Het is alsof er een muur of scherm is opgetrokken en de erker afscheidt. Maar ook aan de andere kant van deze ‘muur’ is er effect. In de erker staat een tafel en tot nu toe werd een conversatie als hard ervaren aan deze tafel door de nabijheid van de grote ramen die zicht geven over het centrum van de stad. Met de gedraaide resonatoren is het veel prettiger converseren en klinken stemmen minder hard.

Uit verdere proeven blijkt dat met het verhogen of verlagen van de drie laagst geplaatste resonatoren achter de luidsprekers, de hoogte van het virtuele toneel is aan te passen. 

Dus wat kunnen we zeggen van deze kleine gevalletjes die wanneer hun naam valt in “audiofiele” kringen nogal wat wenkbrauwen doen reizen? Gewoon, ze werken. Misschien is onze verklaring hoe ze exact werken niet helemaal compleet, maar er is geen sprake van magie of  placebo effect. De werking berust puur op natuurkundige feiten, resonantie distributie en de menselijke perceptie.

Na het neertellen van een toch aanzienlijke hoeveelheid euro’s heb je bij een complete set negen resonatoren aan de muren. De grootte en het uiterlijk zullen niemand tegenstaan. Acoustic System levert de esdoorn blokjes desnoods in een RAL kleur. Door een set aan te schaffen hoef je niet meer te dromen van – of sparen voor – een speciale muziekkamer. Muziek beleven is toch een sociaal gebeuren dat je met een partner, vriend of wie dan ook wilt delen? Of is het aurale masturbatie dat je zoekt in een afgesloten verduisterde kamer? Je kunt ook beginnen met slechts een paar resonatoren voor tussen de luidsprekers. Hiermee is een goede start te maken. Maar hoe dan ook, een ruimte die met de resonatoren is uitgerust zal altijd muziek laten klinken als Muziek; natuurlijk en zonder koel analytisch ‘hifi’ geluid.   Met deze kleine klokjes is het puur genieten.

Prijzen:
Basic: 200 euro
Silver: 360 euro
Gold: 900 euro
Gold Special: 900 euro
Platinum: 1800 euro

Importeur
RA-vision
Website