Главное меню
Реклама
Архитектурная акустика
Основные понятия
Основная задача архитектурной акустики — исследование условий, определяющих слышимость речи или музыки в помещениях, и разработка архитектурно-планировочных и конструктивных решений, обеспечивающих оптимальные условия слухового восприятия. При этом роль специалиста-строителя не менее важна, чем специалиста-акустика, так как оборудованные электроакустическими системами. Акустические требования, предъявляемые к залам каждой группы, идентичны. Поэтому прежде всего следует рассмотреть основные факторы, определяющие акустику залов.
В зале звуковые волны распространяются от источника к ограждающим поверхностям, от которых многократно отражаются. В результате в помещении образуется сложное звуковое поле.
Приближенная оценка формы и размеров помещений с акустической точки зрения состоит в анализе звукового поля на основе принципов геометрической акустики, т. е. в рассмотрении распространения прямых и отраженных звуковых волн и построении так называемого «лучевого эскиза». Для этого от источника звука проводится луч до встречи с поверхностью и, учитывая, что угол падения равен углу отражения, строится отраженный звуковой луч .
Для облегчения построения лучевого эскиза находится мнимый источник звука, расположенный на перпендикуляре к исследуемой поверхности и на таком же расстоянии от нее, что и действительный источник звука. Использование подобного метода допустимо, если наименьшая сторона отражателя не менее чем в 1,5 раза превышает длину волны . В этом случае отражение звуковых волн будет направленным. При длине волны, равной размеру наименьшей стороны отражателя и больше, звуковая энергия при отражении рассеивается и построение отраженных звуковых лучей теряет смысл.
Естественная акустика
Для залов с естественной акустикой необходимо предусматривать такую форму потолка и стен, которая отражала бы основную часть звуковых лучей в коней зала . Это требование вытекает из-за неравномерного распределения по залу прямой звуковой энергии. В передних рядах партера она велика, а затем уменьшается за счет звукопоглощения зрителями; кроме того, большую роль оказывает экранирование звуковых волн зрителями первых рядов.
Отношение длины зала к его средней ширине должно быть в пределах 1—2. Если это отношение превышает 2, то диффузность звукового поля значительно ухудшится. При отношении, меньшем 1 (широкий зал малой длины), получается нежелательное запаздывание отражений от боковых стен и ухудшается слышимость на боковых местах. В тех же пределах должно быть и отношение средней ширины зала к его средней высоте. Длина зала (от задней стены до передней, а в залах со сценой — от задней стены до занавеса сцены) не должна превышать 30 м.
В зале должен быть обеспечен приход к слушателям правильно распределенных и достаточно ранних звуковых отражений. Для этого необходимо потолок зала (или участки потолка, эффективно отражающие звук) обрабатывать материалами с малым звукопоглощением. Примыкание потолка к задней стене под прямым углом может дать нежелательное сильно запаздывающее отражение звука к источнику. При устройстве наклонного участка потолка отраженные волны направляются на балкон или задние места партера с малым запаздыванием относительно прямого звука, что улучшает слышимость на этих местах.
Недопустимо устройство прямоугольных поперечных ребер на потолке и пилястр в нижней части боковых стен, так как при этом возникают нежелательные отражения звука к источнику и зоны, лишенные отраженного звука. Для хорошей артикуляции необходимо обеспечить запаздывание первых отраженных звуков по сравнению с прямым звуком не больше чем на 0,03 с. Для концертных залов запаздывание первых отражений может быть несколько больше, но оно не должно превышать 0,05 с.
Электроакустические системы
Залы, оборудованные электроакустическими системами, могут быть отнесены к двум группам: 1) залы, в которых зрители воспринимают звук непосредственно без системы звуковоспроизведения и при помощи системы; это залы со звукоусилением (лекционные и концертные залы, залы многоцелевого назначения); 2) залы, в которых зрители воспринимают звук только при помощи звуковоспроизводящей системы (кинотеатры).
Целесообразность использования систем звукоусиления в залах первой группы определяется прежде всего большими их размерами, при которых очень трудно и даже иногда невозможно создать естественные акустические условия. В залах многоцелевого назначения большого объема специальные электроакустические системы помимо усиления звука могут выполнять еще и функции регулирования времени реверберации. Такие системы называются амбиофоническими.
Усиление звука обычно требуется при объемах залов свыше 2000 м3 и при расстоянии до наиболее удаленных слушателей свыше 25 м. В залах с большим звукопоглощением звукоусиление может оказаться необходимым и при меньших объемах.
Обычно системы звукоусиления в лекционных и театральных залах предназначаются только для усиления речи. Однако при исполнении концертных программ звукоусиление может потребоваться в помощь солистам, выступающим в сопровождении инструментального ансамбля или оркестра.
Вследствие разнообразия форм, высот и объемов залов решение задач звукоусиления требует индивидуального подхода: обоснованный выбор электроакустической аппаратуры, мест размещения микрофонов и громкоговорителей, коррекции частотной характеристики усиления и т. п. Одновременно с решением данных задач рассматривается объемно-планировочное решение зала и размещение в нем звукопоглотителей.