Ljud är en kortlivad, osynlig men vital komponent i alla utrymmen. Ljudet påverkas av rummets utformning, och precis som det visuella uttrycket kan den akustiska upplevelsen av ett rum formges medvetet.
"Jag kallar arkitektur för frusen musik." – Johann Wolfgang von Goethe, författare
"Den viktigaste hörselupplevelsen som skapats av arkitektur är lugn. Arkitektur presenterar konstruktionens drama, tystad till materia, rymd och ljus. Ytterst är arkitektur konsten att förstena tystnad." – Juhani Pallasmaa, arkitekt
Den finske arkitekten Juhani Pallasmaa skrev om sinnenas upplevelse av arkitektur i den idag klassiska läroboken, "The Eyes of the Skin". Han anser att arkitektur är en konstform, och refererar ofta till den tyske författaren Johann Wolfgang von Goethe, som skrev att konst måste vara "berikande".
För att arkitektur ska vara berikande måste den beröra alla våra sinnen, och bli en upplevelse som kopplar oss samman med världen, skriver Pallasmaa.
"Arkitektur artikulerar upplevelsen av att vara i världen, och stärker vår känsla av verklighet och själv; den för oss inte till uppdiktade världar eller fantasivärldar," skrev han.
Ögat kommer först, och synen kan avgöra hur vi uppfattar en byggnad. Det andra sinnet är hörseln, vilken är nästan lika viktig, skriver han. "Byggnader reagerar inte på vår blick, men de skickar tillbaka våra ljud till våra öron. Synen är den ensamma betraktarens sinne, medan hörseln skapar en känsla av förbindelse och solidaritet."
Vanligtvis är vi kanske inte medvetna om ljuden runtomkring oss, men oavsett detta så jordar ljuden oss, och utan att vi är medvetna om det fyller de luckorna i vår förståelse av en plats.
Lyssna på väggarna
Vi använder såväl hörsel som syn för att mäta avstånd och skapa oss en uppfattning om det omgivande landskapet. Vi hör ett utrymme lika mycket som vi ser det.
Åtskilliga studier visar till exempel att rum med högt i tak ger människor en känsla av frihet, och leder till fler kreativa tankar och gladare humör än ett rum som har låg takhöjd. Ett rum som är mycket högre än vad det är brett kan dock medföra negativa känslor, som att känna sig nedtryckt eller minimerad.
Vår hörsel uppfattar även dessa faktorer. Ett brett och högt rum med en luftig känsla där man inte hör något eko när man talar är annorlunda än ett trångt och högt rum som har ett ovanligt eko, eller ett assymetriskt rum, som lägger till ett lätt kvittrande ljud till rösten. Spelar man in ljuden framstår dessa subtila skillnader tydligare; i ögonblick som kanske upplevs som tysta skapar utrymmet en frekvens som skiljer sig från rum till rum. Studier visar att människor kan passa ihop ljudklipp som har spelats in i rum med fotografier från rummet.
Tony Hiss skriver i boken "The Experience of Place", att i New Yorks Grand Central Terminal "kände jag det som att en liten vikt, som hängde ett par meter ovanför mitt huvud och som jag inte ens varit medveten om förrän då, plötsligt sköts upp rakt upp i luften, femton våningar". Det var inte för att han såg det höga taket, skriver han, utan för att han uppfattade förändringar i ljudbilden och i luften omkring sig.
Enligt en studie har många av världens religiösa byggnader cirkulär planlösning, och därför en mycket behaglig akustik. I studien undersöktes särskilt en 1700-talsbyggnad i ett av Kairos kloster, ett utrymme som har använts till "andlig lyssning, för att kunna lyssna till kosmos harmoni". Man fann att den cirkelbaserade geometrin skapade en resonant frekvens på 7 till 14 hertz, vilket liknar de 8 till 15 hertz som återfinns hos alfavågorna hos en person som befinner sig i ett djupt avslappnat tillstånd.
Ljudet i en byggnad kommer alltså att påverka hur pass behaglig vi upplever den, men byggnadens utseende kan också avgöra hur vi tänker på dess ljud.
När man talar om medveten formgivning av ett utrymmes ljud så förs tankarna troligen främst till konserthus. Det gyllene ljudet i Musikverein i Wien, gamla Philharmonic Hall i New Yorks tragiska akustiska missöde – dessa exempel ger oss en minilektion i den akustiska ingenjörskonstens historia.
Den moderna akustiken tar form
Det var i april 1966. Den nya operahuset Metropolitan på Lincoln Center i New York, med 3 900 platser, öppnades med en studentmatinéföreställning av operan "La Fanciulla del West". Det var salens första, riktiga akustiska test, och lättnaden var stor. Ingen visste egentligen hur det skulle låta innan den första föreställningen.
Den här framgången var dock något ovanligt för den här tiden.
Till de konserthus som anses ha den bästa akustiken i världen räknas Musikverein i Wien (1870), det ombyggda Gewandhaus i Leipzig (1884), Royal Concertgebouw i Amsterdam (1886) och Symphony Hall i Boston (1900) – alla formade som "skokartonger" med färre än 3 000 sittplatser. Deras interiörer är fulla av ornament och uppenbarligen inte alls utformade av personer med akustiska kunskaper.
Sedan inträdde den moderna arkitekturens tidsålder: släta byggnader i betong, glas och stål, med matematik och vetenskap i ryggen. I mitten av 1900-talet byggde fastighetsutvecklare, arkitekter, ingenjörer och styrgrupper en lång rad konserthus som lät intetsägande, trots att akustisk ingenjörskonst höll på att bli ett legitimt forskningsområde och yrke, och konsulterna på olika sätt beräknade hur byggnaderna skulle komma att låta.
Den sentida akustikexperten Leo Beranek, som skapat många av de vedertagna bullernormer vi har idag, var en av de första på området. Vid 102 års ålder sade Beranek, i en intervju med akustikingenjören Willem Boning på bloggen "From the Sound Up", att han inte visste någonting om akustik när han öppnade sitt första företag 1948 – och det gjorde ingen annan heller. Det fanns en del forskning rörande absorption och efterklangtid, och gott om gissningar.
1962 öppnade Philharmonic Hall, som hans företag jobbade med, och det var en katastrof. Det röriga ljudet skadade Beraneks karriär, och det skulle ta 30 år innan han jobbade med ett konserthus igen. Han sade till Boning att han hade föreslagit ojämnheter på väggarna och liknande förändringar, men istället hyrde man in inredningsarkitekter till att utforma lokalens interiör.
Vi började redan då inse att släta ytor och solfjäderformade lokaler som rymmer 5 000 personer är problematiska. Vi behövde de klassiska pelarna och statyerna som fyllde de traditionella konserthusen. Närmare bestämt behövdes fler ytor för ljudet att studsa mot, för att få en jämnare projektion och de idealiska två sekunderna i efterklangtid. (Två sekunder anses idealiskt för klassisk och romantisk symfoniorkester – för opera är den ideala efterklangtiden 1,6 sekunder.)
Man tvingades bygga om hallen från grunden, och 1976 öppnade en renoverad konserthall – Fisher Hall. Ljudingenjör Cyril Harris, en traditionalist som tryckte på för att använda material som trä och gips, och som även hade jobbat med Metropolitan, rådfrågades om projektet. Han kom senare att arbeta med ett hundratal olika konserthus och teatrar.
Många av de konserthus som byggts under 2000-talet toppar listan över bästa akustik. En del anser att de klår anrika byggnader som Musikverein. Arkitekterna bakom dessa konserthallar har utvecklat bättre ljudmodellering och har tillräckligt många dåliga hallar att dra lärdom av.
För två decennier sedan byggde till exempel företaget Arup SoundLab. SoundLab i sig är relativt lågteknologiskt, mest bara ett rum fullt med högtalare. Sättet som de runt 40 högtalarna har arrangerats på, i en sfär, gör dock att användaren kan höra ljud som de skulle låta ifall man befann sig i den byggnad man sitter och ritar.
Företaget har jobbat på byggnader som operahuset i Oslo, Milton Court i London, National Sawdust i Brooklyn, Melbourne Recital Centre i Australien och universalhallen Stormen Concert Hall i Norge.
Ljud i underjorden
I en studie ombeds deltagarna att gradera hur högt bilar och tåg i olika färger låter. Av någon anledning har det röda tåget visat sig låta högre än det gröna, trots att forskarna har spelat upp precis samma ljudfil båda gångerna.
Det finns några saker, förutom att måla hela New Yorks tunnelbanesystem grönt, som en ingenjör kan göra för att kontrollera det underjordiska bullret.
SoundLab får ibland uppdrag som inte har något att göra med att försköna ljud. Vill man bygga en vindkraftpark måste man till exempel övertyga andra om att den faktiskt inte väsnas så mycket. Ett samhälle vill kanske veta hur mycket oljud ett höghastighetståg skulle orsaka. Utvecklingen av konsten att bygga ett konserthus har på sätt och vis vidgat ljudbranschen. Att en ny byggnad ska bli akustiskt behaglig prioriteras sällan högt, men många människor vill gärna ha tystare skolor, tystare kontor och tystare bostäder.
I New York fick SoundLab hjälpa till med att skapa en tystare tunnelbanestation på Fulton Street, där runt 300 000 personer passerar varje vecka. Tunnelbanelinjen Second Avenue fick "lågvibrerande" spår, och taket längs spåren är välvt på ett sätt som får ljudet att gå tillbaka mot tågen istället för till plattformarna.
Tillsammans med Metropolitans transportmyndighet jobbar Arup på att minska buller, så att man bättre ska kunna höra vad som sägs i högtalarna. Till detta använder man olika material i finishen, såsom absorberande fiberglas i taket längs spåren, och täcker tunnlarna med ljudabsorberande, cementbaserade ämnen.
Pallasmaa skriver i sin bok att samtida städer har förlorat de ekon som kännetecknar en stad. Överallt spelas musik i högtalare, och gatorna kan inte reflektera ljud eftersom de är så breda och fulla av oväsen. "Våra öron har blivit förblindade," skriver han.
Men om vi medvetet formar våra utrymmen kan vi fortsätta att bygga minnesvärda rum som tilltalar både kropp och själ. När allt kommer omkring bör arkitekturen vara en "försoning mellan oss själva och världen", skriver Juhani Pallasmaa.
