+7(925)131 71 79
+7(499)975 11 19

Общие постулаты акустического проектирования залов.

Часть1.Улучшение акустических характеристик помещений.

Улучшение акустики помещенияДля формирования у читателя общего представления о современных залах разного целевого назначения прежде необходимо их классифицировать на предмет их оборудования акустическими системами и использования архитектурного пространства зала для создания и улучшения акустических характеристик восприятия звука в помещениях.

С этих позиций зрительные залы можно разделить на три группы:

        Первая - залы с естественной акустикой, т.е. помещения, в которых зри­тели слушают звучание голоса или инструмента непосредственно и где качество звучания зависит от акустических свойств помещения, созда­ваемых архитектурно-строительными средствами;

К ним относятся театральные помещения, как драматические так и музыкальные.

Концертные помещения: залы, создаваемые специально для концертных выступлений по широкой программе — от симфонического оркестра до камерных ансамблей и солистов.

И речевые помещения, такие как учебные аудитории, лекционные залы, конференц-залы, за­лы для собраний и т.п.

Залы первой группы возникли очень давно, и до нашего времени представляют собой наиболее распространенный тип зрительного зала.

Вторая – залы, в которых зрители слушают звучание только при помощи звуковоспроизводящей аппаратуры;

Вторая группа помещений включает в себя в основном зрительные залы кинотеатров. Эта группа имеет свою классификацию: обычные кинотеатры, широкоформатные, круговые панорамы. Передача звука в зрительных залах кинотеатров осуществляется при помощи одноканальной и многоканальной стереофонических систем.

Третьи - залы, в которых зрители слушают звучание и непосредственно, и при помощи систем звукоусиления.

К третьей группе помещений относятся залы, строительство кото­рых началось сравнительно недавно. Это так называемые залы много­целевого назначения, снабжаемые электроакустическими системами не только для демонстрации кинофильмов, но и для усиления звука. По­явление таких залов вызвано необходимостью собирать большие ауди­тории для проведения концертов, конгрессов, съездов, устройства спек­таклей и демонстрации кинофильмов.

Каждая из этих групп  предъявляет свои специфические требования к организации архитектурного пространства зала, и в дальнейших статьях мы остановимся на каждой подробно. Здесь же попробуем пробежаться по верхами, так сказать, и рассмотреть общие постулаты, необходимые для получения комфортных  акустических характеристик  концертных или других действий происходящих в залах.

Объединяет все три группы залов неизменно одно, это общие требования к залам с естественной акустикой. Хорошим акустическим качеством характеризуются помещения, где выполнены следующие основные требования:

  • обеспечение всех зрителей достаточной звуковой энергией;
  • создание диффузного звукового поля;
  • исключение эха и фокусировки звука;
  • обеспечение оптимального времени реверберации;
  • минимизация посторонних шумов.

Улучшение акустических характеристик помещений достигается рациональным выбором размеров и формы зала в комплексе с характером  отделки интерьера, учитывая конечно, шумоизоляцию ограждающих конструкций.улучшение акустических характеристик помещений

Можно сразу выделить некоторые общие правила, которые необходимо соблюдать при проектировании залов любой из трех категорий.

Необходимо учесть, что большие гладкие поверхности не способствуют достижению диффузности звукового поля. Особенно непривлекательны с этой точки зрения параллельные стены, приводящие к образованию так называе­мого «порхающего» эха.

Отклонение от параллельных стен на 2. ..3° или одной стены на 5.. .6° ослабляет образование «порхающего» эха.

Для повышения диффузности желательно, чтобы большая часть поверхностей создавала рассеянное (ненаправленное) отражение.

До­стигается это членением поверхностей балконами, пилястрами и ниша­ми. 

В случаях, когда невозможно изменить конструктивные особенности помещения зала,  устранить повторяющееся эхо или флаттер, как его еще называют, возможно, размещением полуцилиндрических дефлекторов.

Выполнить дефлекторы можно из фанеры или  гипса, если же процесс изготовления кажется вам трудоемким, то хорошим решением будут готовые дефлекторы " Пенолит" из пенополиуретана.

Для подбора  диаметра полуцилиндров следует руководствоваться простым правилом.

На поверхностях, создающих малозапаздывающие отражения, чле­нения должны быть слабыми и соответственно диаметр дефлекторов небольшим. Сильно расчленять рекомендуется по­верхности, не дающие направленных ранних отражений.

Следующим правилом, которым при проектировании залов желательно не пренебрегать это отношение длины к средней ширине более 1, но менее 2. При отношении меньше 1 (ши­рокий зал) наблюдается запаздывание отражений от боковых стен, и ухудшается слышимость на боковых местах. В тех же пределах же­лательно иметь отношение средней ширины к средней высоте. Длина зала (от задней стены до занавеса) не должна превышать 30 м. При большой высоте потолка первые отражения не поступают в партер, а в первых рядах запаздывают.

Объем зала на одного зрителя принимается, как правило, в преде­лах 4...8 м3 в зависимости от назначения. Залы с удельным объемом более 8 м3 являются концертными с повышенным временем ревербера­ции и запаздыванием первых отражений.

Отдельно необходимо сказать о балконах. В залах вместимостью более 600 человек целесообразно их устройство. Этим достигается уменьшение удельного объема и расчлене­ние стен. Отношение выноса балкона к средней высоте подбалконного пространства рекомендуется принимать не более 1,5, иначе разборчи­вость речи и качество звучания музыки в подбалконном пространстве ухудшается. Потолок балкона необходимо предусматривать наклонным с подъемом в сторону сцены. Наклон должен быть таким, чтобы от­ражения поступали в заднюю часть зала. При большом угле наклона имеют место отражения в среднюю часть зала, что может привести к образованию эха при значительных его размерах.

Теперь остановимся на улучшении акустических характеристик помещений для каждой  из групп более подробно.                                 

Первая группа  – это залы с естественной акустикой.

Лекционные помещения.  (Залы с естественной акустикой.)акустическое проектирование залов

Основным критерием оценки акустиче­ского качества лекционных и других подобных помещений служит разборчивость речи, которая непосредственно связана со временем запаз­дывания первых отражений. Для хорошей разборчивости речи необхо­димо обеспечить приход этих отражений, запаздывающих по сравнению с прямым звуком не более чем на 0,03 с.

Время реверберации должно быть сравнительно невелико — суще­ственно меньше, чем для залов другого назначения

При проектировании и улучшение акустических характеристик таких  помещений необходимо иметь в виду, что ис­точником звука здесь является человеческий голос, мощность которого принципиально ограничена и, кроме того, звуковая энергия в этом слу­чае распространяется в виде волны, близкой к сферической, т.е. по всем направлениям примерно одинаково. Это значит, что с увеличением рас­стояния от оратора количество звуковой энергии резко падает (пропор­ционально квадрату расстояния). Таким образом, размеры аудиторий для непосредственной передачи речи ограничены.

Рассмотрим аудиторию простейшей формы в виде параллелепипеда и попытаемся установить ее максимальные размеры, при которых может быть обеспечена высокая степень разборчивости речи.

Очевидно, что в малой аудитории, во-первых, количество пря­мой звуковой энергии достаточно велико на любом зрительском месте, во-вторых, отраженная энергия (энергия первых отражений) подходит вслед за прямой через отрезки времени гарантированно меньшие 0,03 с. Кроме того, в таких аудиториях при наполнении их людьми время ре­верберации ввиду малого объема всегда невелико.

Это обстоятельство иногда вводит архитекторов в заблуждение. До­стижение высокой разборчивости в небольших помещениях, не обрабо­танных акустически, дает им основание для проектирования подобных же помещений, но значительно больших размеров и сложной конфигу­рации без анализа акустики в предположении, что и в них слышимость будет хорошей. Неудачные результаты вместо критического отношения к собственному творчеству приводят зачастую к убеждению о несовер­шенстве методов архитектурной акустики.

Между тем есть постулат, что при увеличении объема помещения время реверберации растет, увеличивается степень запаздывания первых отражений. Все это приводит к неудовлетворительным результатам.

Улучшение акустики лекционных заловЕсли же ввести на поверхностях конструкции с большими значени­ями коэффициентов звукопоглощения, расположив их случайным об­разом, что, как правило, и делают, то время реверберации можно рез­ко снизить, но потерять при этом энергию первых отражений. В этом случае разборчивость речи зависит уже только от энергии прямого зву­ка, которая, как известно, интенсивно уменьшается по мере увеличе­ния расстояния.

Опыт показывает, что максимальное удаление слушателя от ора­тора не должно превышать 20 м.

В больших аудиториях места для зрителей целесообразно распола­гать в виде амфитеатра. Это не только повышает разборчивость речи, но сокращает расстояние от сцены (эстрады) до наиболее удаленного места, что улучшает видимость.

При неудачной форме зала (например, высоких потолках) улучше­ние акустических характеристик помещений  может быть достигнуто устройством специ­альных отражателей звука, располагаемых над сценой или на участках боковых стен, примыкающих к эстраде. Такие отражатели равномер­но распределяют звуковую энергию по залу. Отражатели рекомендуется выполнять из материалов с низким коэффициентом звукопоглощения, например фанеры.

Определив форму отражателя и высоту его расположения, проверя­ют разность ходов прямого и отраженного звука для различных точек зала и особенно для мест, расположенных на расстоянии до 10 м от источника. При большем расстоянии запаздывание уменьшается. При определении размеров отражателя необходимо помнить, что он хоро­шо отражает звук с длиной волны меньше минимального размера от­ражателя примерно в 1,5 раза.

Часть 2. Проектирование залов драматических театров.