Kaiuttimien oikea sijoittelu on ensimmäinen askel paremman äänen saavuttamiseksi. Kaiuttimet kannattaa asettaa korvan korkeudelle ja/tai suunnattuna kuuntelupaikalle sekä irti seinistä, sillä seinien läheisyys voi korostaa bassoääniä liikaa ja sutata latistaa stereokuvaa sekä myös tilavaikutelmaa. Toisaalta kaiuttimien suunnittelussa on jo voitu huomioida rajapintojen bassoa korostava vaikutus. Kaiuttimet tulisi sijoittaa mahdollisimman symmetrisesti suhteessa kuuntelupaikkaan. Eri sijoitusvaihtoehtoja kannattaa kokeilla rohkeasti, jotta löydät huoneeseesi parhaiten sopivan äänen.

Pehmeät materiaalit, kuten paksut matot ja verhot, voivat merkittävästi vähentää äänen heijastuksia ja kaikua. Jos huoneessa on kovia pintoja, kuten parkettilattiaa tai paljaita seiniä, pehmeiden materiaalien lisääminen voi tehdä äänen selkeämmäksi ja miellyttävämmäksi.

Akustiikan parantamiseen voidaan käyttää helposti myös erilaisia akustiikkapaneeleita ja hieman pidemmälle mennessä myös niin sanottuja bassoansoja. Myös erilaisista niin sanotuista huonekorjaimista voi olla apua. Niitä on monissa AV-vahvistimissa, mutta myös erillislaitteina (esimerkiksi DSPeaker tai MiniDSP).

Hifi-harrastajalle ja miksei ihan kenelle vaan, huoneakustiikan syvällisempi ymmärtäminen antaa mahdollisuuden kuunteluympäristön ja äänentoiston merkittävään parantamiseen.

Nykyisin saatavilla olevat, jopa ilmaiset mittausohjelmat ja kohtuuhintaiset mikrofonit tekevät huoneakustiikan analysoinnista ja optimoinnista myös helpompaa. Eräs tällainen ohjelma on esimerkiksi ilmainen Room EQ Wizard ja mobiililaitteille tarkoitettu Room Acoustic Meter.

Akustiikassa on siis kyse äänen eli ääniaaltojen käyttäytymisestä kuuntelutilassa (huoneessa) sen jälkeen kun se on lähtenyt kaiuttimesta. Käyttäytyminen voidaan jakaa neljään taajuusalueeseen niissä vaikuttavan ilmiön perusteella: Huonekorostus-alueeseen (matalimmat bassot, yleensä alle 40 Hz taajuudella), seisovien aaltojen alueeseen (nk. huonemoodialue noin  40-500 Hz), siirtymäalueeseen (noin 500-2000 Hz) ja diffuusialueeseen (noin 2000 Hz ylöspäin).

1) Huonekorostusalueella bassojen ääniaallon aallonpituus ylittää huoneen suurimmat mitat, kuten pituuden, leveyden tai korkeuden ja ääniaalto ei enää "mahdu" kokonaisena tilaan, jotta se voisi muodostaa seisovan aallon. Ääni alkaa käyttäytyä eri tavalla, ja kaiutin paineistaa huonetta aiheuttaen bassotoiston korostumista. Tätä ilmiötä kutsutaan huonekorostukseksi tai "room gainiksi."

Pienissä huoneissa tämä tapahtuu noin 40 Hz alapuolella. Ilmiö huomataan selvemmin autossa, jossa saadaan helposti tukeva ja tarkka bassotoisto. Huonekorostuksesta ei ole haittaa, päinvastoin.

2) Modaalialueella (40 / 300-500 Hz) ongelma ovat niin sanotut seisovat aallot, joita syntyy, kun ääniaallot heijastuvat huoneen rajapinnoilta ja interferoivat (ovat vuorovaikutuksessa) itsensä kanssa. Kun rajapinnasta kimpoava ääniaalto kohtaa itsensä kuuntelupaikalla samassa vaiheessa, niin se vahvistaa äänen voimakkuutta ja vastaavasti vastakkaisessa vaiheessa ääniaallot kumoavat toisiaan ja ääni vaimenee. Ilmiö tekee toistovasteeseen vaimentumia ja korostumia. Niiden sijainti riippuu siis taajuudesta sekä huoneen mitoista, kaiuttimien ja kuuntelupaikan suhteesta huoneen rajapintoihin..

Täältä löytyy “kätevä” online-laskuri huonemoodien, Schröder-taajuuden ja monen muun asia mallinukseen. Vaatii toki jo hieman perehtyneisyyttä, mutta kannattaa tutustua. Käyttö vaikeaa mobiililaitteella eli kokeile kannettavalla tai pöytäkoneella.

3) Siirtymäalueella basso ja keskitaajuudet alkavat sekoittua. Siirtymäalue alkaa niin sanotulla Schröder-taajuudella noin 300-500 Hz, pienemmässä huoneessa korkeammalla ja suuremmmassa huoneessa matalammalla taajuudella. Tämän taajuuden alapuolella äänen käyttäytymiseen vaikuttavat siis edellä mainitut seisovat aallot (modaalialue) ja yläpuolella äänen käyttäytymistä hallitsee diffuusio, eli äänen heijastuminen pinnoilta (kuin valonsäteet), niiden sekoittuminen ja tasaisuus.

4) Diffuusialueen voidaan sanoa alkavan noin nelinkertaiselta Schröder-taajuudelta (1200-2000 Hz, riippuen huoneen koosta). Diffuusialue kattaa siis korkeammat taajuudet, joissa heijastukset ja jälkikaiunta korostuvat. Näiden ilmiöiden hallinta on keskeistä ja tavallaan myös helpointa akustiikan parantamisessa. Ääni jakautuu tilaan tasaisemmin ja sen käyttäytyminen on helpommin ennustettavissa. Esimerkiksi kaiuttimen huonevaste on luotettavasti ennustettavissa kaiuttomasta vasteesta tällä alueella.

Äänen nopeus on noin 343 metriä sekunnissa. Nopeaa siis, mutta silti sen verran “hidasta” että sillä on myös akustisesti merkitystä. Suoraan kaiuttimesta kuuntelupaikalle tuleva ääni kuullaan ensimmäisenä ja kaikki pinnoista heijastuva ääni hieman myöhemmin heijastuneena. Kuinka paljon myöhemmin ja kuinka voimakkaana tai käytännössä siis vaimentuneena, vaikuttaa siihen miten se kuullaan. Kolme pääkomponenttia tässä ovat siis suora ääni, varhaiset heijastukset ja myöhemmät heijastukset eli jälkikaiunta. Tässä yhteydessä puhutaan usein RT60-ajasta .Se ilmaiseen aikaa jonka kuluessa heijastunut ääni on vaimentunut 60 desibeliä.

Suora ääni siis saavuttaa kuuntelijan ensimmäisenä. Sen jälkeen kuuntelupaikalle saapuvat niin sanotut varhaiset heijastukset. Varhaiset heijastukset saapuvat kuuntelijan korviin hyvin nopeasti alkuperäisen äänen jälkeen, yleensä alle 50 millisekunnissa. Ne heijastuvat lähimmistä pinnoista, kuten seinistä, lattiasta tai katosta, ja voivat vaikuttaa merkittävästi äänen selkeyteen ja tarkkuuteen. Näistä ongelmallisin on lattiaheijastus, joka aiheuttaa niin sanottua kampasuodinilmiötä aina yläbassoalueelta lähtien. Kampasuodinilmiö syntyy, kun kaksi ääniaaltoa (suora ja heijastunut) yhdistyvät eri vaiheissa (sama ilmiö kuin aikaisemmin mainitussa seisovissa aalloissa, mutta tiheämmmin). Taajuusvasteeseen siis muodostuu tiheässä olevia säännöllisiä vaimentumia ja korostumia, jotka muistuttavat kampaa.

Kuuntelukokemuksen kannalta varhaiset heijastukset voivat, jos ne ovat hallitsemattomia, häiritä äänen selkeyttä ja tehdä siitä epätarkan. Toisaalta oikein hallittuina ne voivat parantaa äänen lämpöä ja tilavaikutelmaa. Jälkikaiku puolestaan vaikuttaa yleiseen äänen tasapainoon ja miellyttävyyteen.

Jälkikaikua taas muodostuu kun ääni saapuu kuuntelupaikalle myöhemmin (50 - 200 aina 800 ms) useita kertoja eri pinnoista heijastuneena ja sulautuu yhteen jatkuvaksi ääneksi. Tällöin puhutaan myös myöhästyneistä heijastuksista.

Yli 200 millisekunnin viiveellä jälkikaiku alkaa olla jo selvästi havaittavissa erillisenä ääneenä. Alkuperäinen ääni on jo vaimentunut ja heijastukset jatkavat äänen "pitkittämistä". Tämä luo huoneeseen akustisen "tilan tuntua". Liiallinen jälkikaiunta voi kuitenkin heikentää äänen selkeyttä. Suositeltu jälkikaiunta-aika (RT60) kuunteluhuoneissa on 0,2–0,3 sekuntia (200-300 ms) (ITU-R BS.1116). Ääni olisi siis saatava vaimentumaan riittävästi aika nopeasti. Toki samalla vaikuttaen myös tilan tuntuun.

Huonekorostukseen (modaalialueen alapuolelle) tarvitaan harvoin mitään toimenpiteitä. Käytännössä huoneet vuotavat niin paljon, että paineistuksesta johtuva kaikkien matalimpien taajuuksien korostus jää paljon teoreettista arvoa pienemmäksi. Pieni korostus alimmille bassoille on usein jopa toivottua.

Bassotaajuuksilla (modaalialueella) huoneen vaikutukset ovat suuremmat ja tällä alueella seisovat aallot muodostavat voimakkaita korostuksia ja vaimentumia eri kohtiin huonetta.

Bassotaajuuksien vaimentaminen perinteisesti akustoimalla on lähes mahdotonta, sillä vaimentavan materiaalin paksuuden pitäisi olla minimissään neljäsosa vaimennettavasta aaltopituudesta eli käytännössä metrejä (esimerkiksi 100 hertsin aallonpituus on jo 3,4 m ja siitä neljäsosa on 0,86 m. Edes huoneen nurkkiin sijoitetulla vaimennusaineella saavutetaan vain rajallinen hyöty.

Huonemoodien korostuneita taajuuksia voidaan hallita vaimentamalla niitä digitaalisella signaalinkäsittelyllä, lähinnä siis taajuuskorjaimella. Huonemoodeja voidaan myös “tasoittaa” lisäämällä bassokaiuttimien määrää (lähinnä siis subwoofereita) ja sijoittamalla ne eri puolille huonetta. Näin huonemoodien tiheys kasvaa ja muuttuu huomaamattomaksi. Huonemoodien muodostumista vähentää myös bassoalueella suuntaavat kaiuttimia, kuten kardioidi- ja dipolikaiuttimet.

Tehokkain tapa huonemoodien aiheuttamien korostumien vaimentamiseen ovat niin sanotut bassoansat.

Bassoansa (engl. bass trap) on akustinen vaimennin, joka on nimenomaan suunniteltu vähentämään matalien taajuuksien (basson) ongelmia huoneessa. Bassoansa toimii absorboimalla matalimpien taajuuksien ääniaaltojen energiaa vaimentaen seisovia aaltoja ja jopa liiallista huonekorostusta.

Siirtymäalueella varhaiset heijastukset aiheuttavat eniten ongelmia. Niihin voidaan vaikuttaa kaiuttimien sijoittelulla, sekä ääntä siroavilla (diffuuseri) tai vaimentavilla (absorberi) materiaaleilla/paneeleilla.

Sivuseinistä tulevia heijastuksia ei kannata välttämättä vaimentaa, sillä ne leventävät stereokuvaa ja voivat peittää lattiaheijastuksen aiheuttamia kuoppia taajuusvasteessa. Lattiaheijastusta taas on käytännön kuunteluhuoneessa vaikea vaimentaa paksun maton käyttöä lukuun ottamatta. Huolellinen kaiuttimien ja kuuntelupaikan sijoittelu voi minimoida varhaisten heijastusten vaikutusta.

“Tässä onkin syytä kerrata kolme tärkeintä kaiuttimen äänen vaikuttavaa asiaa: sijainti, sijainti ja suuntaus.”

Diffuusialueella ei yleensä tarvita suuria muutoksia, sillä huonekalut, verhot ja muut esineet vaimentavat korkeita taajuuksia luonnollisesti. Erityisesti kivitaloissa tai tiloissa, joissa on paljon kovia ja paljaita pintoja, voi kuitenkin olla tarpeen lisätä vaimennuspaneeleita. Katossa ne häiritsevät vähiten, mutta myös seinille löytyy sisustusystävällisiä vaihtoehtoja.

Hyvä huoneakustiikka ei pelkästään tee musiikista tarkempaa ja yksityiskohtaisempaa, vaan myös lisää tilavaikutelmaa ja parantaa kokonaisvaltaista kuuntelukokemusta. Akustiikka on kaiuttimen jälkeen tärkein osatekijä äänentoistoketjussa. Yhdistämällä perusasiat, kuten kaiuttimien oikean sijoittelun ja pehmeiden materiaalien käytön, tarkempaan mittaustyökaluilla tehtävään analyysiin ja akustiikan hienosäätöön, voidaan saavuttaa merkittävä parannus äänentoistoon. Akustiikan optimointi palvelee sekä vähemmän perehtyneitä että hifiharrastaija.

Myös mittausta

Huoneakustiikan ongelmat, kuten seisovat aallot, varhaiset heijastukset ja jälkikaiunta-aika, selviävät parhaiten mittaamalla. Yksi suosituimmista ohjelmistoista on ilmainen Room EQ Wizard (REW), joka mahdollistaa taajuusvasteen, huonemoodien, heijastusten ja jälkikaiunnan analysoinnin helposti. Huoneakustiikan mittaamiseen ei tarvita edes kalliimpaa kalibroitua mittamikrofonia, sillä akustiikassa on kyse voimakkaista taajuusalueen ilmiöistä sekä aikatason ilmiöistä. REW näyttää huoneen akustiset ongelmat graafisesti ja auttaa tekemään perusteltuja parannuksia.Tai ei ehkä varsinaisesti auta, mutta antaa dataa akustiikan analysointiin. Esimerkiksi subwooferin sijoituksen optimointi tai vaimennuspaneelien vaikutusta voidaan tutkia mittausten avulla. Room EQ Wizard on erittäin monipuolinen (lue: myös monimutkainen) PC-ohjelma, joka tosin vaatii niin ohjelman opettelemista kuin sen antamien mittausten tulkintaa, mutta antaa vastineeksi todella paljon tietoa.

Myös puhelimeen on tarjolla sovelluksia, kuten Room Acoustics Meter, joka mahdollistaa perusmittaukset suoraan älypuhelimella. Myös Audio Tool-niminen sovellus mittaa taajuusvasteen lisäksi RT60-jälkikaiuntaa.