Akustiikan perusteita

Akustiikka on tieteen ja tekniikan haara, jonka nimissä äänen ominaisuuksia ja vaikutuksia tutkitaan.

Akustisia ilmiöitä ja niiden aiheuttamia ongelmia esiintyy lähes kaikilla elämän ja tekniikan aloilla. Ääniopin kannalta keskeisiä akustiikan suuntauksia ovat äänen fysikaalisiin ominaisuuksiin pitäytyvä fysikaalinen akustiikka ja psykoakustiikka, joka tarkastelee kuuloaistia ja kuulohavaintoja.

Arkikielessä jonkin tilan akustiikalla tarkoitetaan usein vain tilan jälkikaiuntaa ja sen sopivuutta esimerkiksi johonkin musiikkityyliin. Helposti sanotaan jonkin tilan akustiikkaa yksiselitteisesti hyväksi tai huonoksi määrittelemättä asiaa tarkemmin. Akustiikalla kuitenkin tarkoitetaan kaikkia äänen ominaisuuksia jossakin tilassa. Ilmassa etenevät äänet ovat aina akustisia, eivät akustiikaltaan hyviä tai huonoja, vain erilaisia.

Ääni on jossakin väliaineessa etenevää värähtelyä. Tavallisesti väliaine on ilma. Kun kuulovaikutelma äänestä syntyy vain väliaineen välityksellä, on seurauksena, ettei ääntä voi koskaan kuulla eikä tallentaa ilman sitä tilaa eli akustiikkaa, jossä ääni on synnytetty. Äänet, joita kuulemme, ilmaisevat aina myös tilan ominaisuuksia, mikäli äänet ovat akustisia. Vastakohtana tällaisille äänille ovat sähköisesti tuotetut, keinotekoiset äänet. Varsinkin jotkut nykyaikaiset musiikki-instrumentit kykenevät tuottamaan synteettisiä ääniä, joille ei ole olemassa akustisia vastineita.

Mikäli esimerkiksi tällaisen äänen kuulovaikutelmaa halutaan muokata luonnollisemmaksi, voidaan käyttää apuna keinoakustiikkaa, jota lisätään synteettiseen ääneen. Tällaisia akustointilaitteita nimitetään suomeksi yleensä - hieman harhaanjohtavasti - kaikulaitteiksi. Esimerkiksi englannin kielessä erotetaan käsitteet "echo" ja "reverb". Suomen kielessä sama ilmaistaan sanoilla "kaiku" ja "kaje". Kaikissa sisätiloissa kuuluu esimerkiksi erilainen äänen kaje (reverb). Johdonmukaisesti tulisi puhua "kajelaitteesta", kun tarkoitetaan keinoakustiikkaa luovaa välinettä. Merkityksenmukainen termi ei kuitenkaan ole vakiintunut käyttöön. Aikaisemmin kaikulaitteilla ei juurikaan kyennyt matkimaan minkään tilan luonnollista jälkikaikua vaan niillä paremminkin luotiin erityisefektejä. Nykyisin kaikulaitteina käytetään ns. moniefektiprosessoreita, sillä digitaalitekniikka on mahdollistanut jopa useiden kymmenien erilaisten tilojen akustisten ominaisuuksien tallentamisen, muokkaamisen ja hyödyntämisen.