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

Общие постулаты акустического проектирования залов.

Часть2. Проектирование залов драматических театров и помещений для  воспроизведения музыки.

Проектирование залов драматических театров

Залы драматических театров.

Зрительные залы драматических театров также как и лекционные залы, служат в основном для передачи речи. Вместе с тем они обладают и некоторыми акустическими преимуществами перед лекционными помещениями и конференц-залами.

Во-первых, источником звука в них служит профессионально поставленный го­лос актера, который при равной мощности воспринимается более отчетливо, чем голос оратора.

Во-вторых, практически всегда, когда на сцене происходит действие, напря­жение зрителя повышается, что вызывает снижение общего шума аудитории. Эти особенности позволяют располагать зрительские места на боль­шем расстоянии от сцены, чем в обычной речевой аудитории.

Но при проектировании залов драмматических театров существуют обстоятельства, затрудняющие решение акусти­ческих вопросов :

действие спектакля происходит на сцене в декорациях и кулисах, чаще всего изготавливаемых из материалов, хорошо поглощающих звук;

сама сцена обладает большим объемом, часть которого скрыта пор­талом, являющимся хорошим экраном для звуковых волн практи­чески любой длины;

в верхней части портала, как правило, располагаются колосниковые системы, к которым подвешиваются декорации, обладающие, как правило, большими значениями коэффициентов звукопоглощения. Наконец, в зрительном зале драматического театра может звучать не только речь, но и музыка, сопровождающая спектакль. С ней обычно связывают использование электроакустической аппаратуры.

Время реверберации звука в залах драматических театров с учетом перечисленных особенностей принимается несколько большим по срав­нению с лекционными залами.

При проектировании размеров зала  драматического театра (в частности, его длины) определя­ющим становится  взаимоотношение актера и зрителя во время спектакля. Перво­му нужен психофизический контакт с аудиторией, вторым — не только хорошая слышимость, но и видимость. С этих позиций максимальное удаление зрительского места от сцены не должно быть более 25 м в партере и 27.. .28 м — на балконе. Примерно такие же максимальные расстояния целесообразны и по соображениям акустики.

Очень большое влияние на акустические качества залов оказывает выбор высоты потолка. Традиционно в драматических театрах предпо­читают ярусное расположение зрителей, что приводит к большой высоте зала. Следствием этого является наличие в первых рядах запаздываю­щих ранних отражений. Кроме того, глубокие сцены и портал часто приводят к тому, что при нахождении актера далеко от авансцены ран­ние отражения в первые ряды вовсе не поступают.

По современным представлениям высота потолка зрительных залов в драматических театрах должна составлять 10... 12 м, что обеспечивает приход отраженных звуковых волн по всей площади зала за время, не превышающее 0,05 с. Такое запаздывание еще можно допустить.

В последнее время, при проектировании драматических театров, над порталом часто делают наклонные козырь­ки, что позволяет устранить отрицательные свойства высоких потолков.Требования к проектированию залов драматических театров

При конструировании козырьков необходимо помнить о выборе их минимальных размеров. В противном случае отражение низких частот будет менее интенсивным, и это отразится на тембре звучания речи. Материалом отражающей поверхности лучше всего выбирать дерево.Для заполнения полостей козырьков используется звукопоглащающий материал акустическая пена .

Ширину зала рекомендуется принимать не более 20 м (вблизи сце­ны). Ширина портала сцены, чаще всего, меньше передней стены. Раз­меры простенков не должны быть большими, иначе при передвижении актера вглубь сцены на боковые места передней части зала не будут поступать первые отражения. При наличии же сравнительно больших простенков целесообразно устраивать у самого портала жесткие звукоотражающие кулисы или ограждающие портал боковые стенки.

Отметим некоторые особенности, имеющие место применительно к форме залов. При проектировании драматического театра, с криволинейными очертаниями, необходимо учесть, что звуковая энергия, отраженная от боковых поверхностей, может распространяться вдоль стен по периметру зала. Отражения от задней стены концен­трируются в зависимости от ее кривизны в той или иной части зала, что, как правило, приводит к ухудшению слышимости в остальных ча­стях партера. В залах овальной формы при наличии ярусов акусти­ческие условия в целом благоприятны. Примером таких благоприят­ных условий может служить зрительный зал Александринского теат­ра в Санкт-Петербурге.

Современные овальные залы почти всегда не являются ярусными, а потому малопригодны для проектирования в них  драматических театров.

В залах с секторной формой плана распределение первых отраже­ний зависит от угла раскрытия боковых стен. Чем больше этот угол, тем меньше отражений направляется в среднюю часть зала. При уг­ле раскрытия, равном горизонтальному углу видимости (22°30/) первые отражения вообще не поступают в среднюю по длине треть зала. При угле 10° каждая боковая стена обеспечивает первыми отражениями по­ловину зала, разделенного диагональю. Лишь на небольшой площади передней его части они отсутствуют.

Равномерное распределение звуковой энергии боковыми стенами может происходить в залах с параллельными стенами. Однако при ширине зала более 20 м первые отражения в переднюю половину за­ла приходят с большим временем запаздывания — более 0,05 с, что резко снижает разборчивость речи. Кроме того, в таких залах возможно образование «порхающего» эха.

В заключение некоторые замечания следует сделать о планировке балконов с целью обеспечения хорошей слышимости. При решении это­го вопроса не следует руководствоваться только задачами обеспечения хорошей видимости и экономичности. Подобный подход часто приво­дит к расположению глубоких балконов низко друг над другом. В таком случае подбалконное пространство обеспечивается только энергией пря­мого звука. Отраженная звуковая энергия либо вовсе не попадает в это пространство, либо она настолько недостаточна, что не способствует по­вышению разборчивости речи и не обогащает тембра звучания голоса.

Одним из важнейших условий планировки балконов является та­кое их расположение над партером и друг над другом, чтобы в каждом подбалконном пространстве помещалось не более 4-5 рядов зритель­ских мест. При этом важно, чтобы высота подбалконного простран­ства была не менее 4 м, а над последним рядом — 3. ..3,5 м. Когда количество рядов под балконом увеличивается, необходимо увеличить и высоту над рядами, чтобы отраженная звуковая энергия могла ту­да свободно проникнуть.

Помещения для воспроизведения музыки.

Зрительные залы для передачи музыки могут быть двух типов: те­атральные и концертные.

 Проектирование оперных театровС точки зрения проектирования в них аку­стики относятся к самым сложным. Чисто технически сложность за­ключается в том, чтобы не исказить звучание, имеющее место в очень широком диапазоне частот. Вторая трудность формируется уже не смыс­ловыми, каковыми, например, в речевых залах являются требования к разборчивости голоса, а эстетическими качествами.

Очевидно, что установление связи между эстетическим восприяти­ем звучания с его физическими характеристиками, а следовательно, и с архитектурно-акустическим решением — задача исключительно тон­кая. Каждый случай создания таких помещений требует специальных знаний, опыта и необходимой доли чутья у проектанта. Не случайно в мировой практике наряду с прекрасными залами появляются и неудач­ные, несмотря на то, что и те, и другие построены под руководством опытных акустиков.

Общие принципы проектирования залов театров оперы и балета остаются в основном теми же, что и залов драматических театров. Более того, зрительный зал оперного театра принадлежит к наиболее старым сооружениям, его архитектурный тип вошел в практику проектирования и строительства как классический.

В оперных театрах большее значение, по сравнению с драматически­ми, приобретает необходимость получения диффузного звукового поля. Время реверберации в таких залах должно быть на 20... 25 % больше по сравнению с залами драматических театров.

Характерной формой многих классических залов театров оперы и балета является овальная (подковообразная). Для обеспечения мини­мального удаления последнего ряда от сцены потребовалась многоярус­ная система. Например, Большой театр в Москве при количестве мест 2100 имеет шесть балконов, театр оперы в Одессе имеет пять балко­нов и вмещает 1700 зрителей, Мариинский театр в Санкт-Петербурге имеет также пять балконов. Все балконы отличаются небольшой глу­биной, что облегчает распространение прямых и отраженных звуковых волн. Балконы со зрителями обладают большим звукопоглощением, поэтому интенсивность отраженных звуковых волн относительно неве­лика и фокусирование овальной задней стеной неопасно, тем более, что центр кривизны, как правило, располагается за сценой. В то же время балконы, расчленяя общую поверхность стен, способствуют созданию диффузного звукового поля.

Приведем некоторые рекомендации для проектирования залов опер­ных театров: время реверберации (в зависимости от объема) — в пре­делах от 1,2 с до 2,1 с, высота — от 10 м и более, длина — до 30 м, удельный объем — 6. ..8 м3/чел., время запаздывания первых отра­жений может достигать 0,05 с.

Концертные залы наиболее сложны в части проектирования акусти­ки. Прежде всего, необходимо оценить размеры этих залов. Подходить к этому вопросу необходимо с двух сторон:

каковы должны быть максимальные размеры зала для создания на любом зрительском месте достаточного количества звуковой энер­гии;

каковы допустимые минимальные размеры для обеспечения про­странственного эффекта звучания исполнителей в широком диа­пазоне.

Опыт показывает, что минимальной высотой, при которой может быть достигнуто хорошее звучание симфонического оркестра, следует считать 9 м. Если при этом минимальные размеры эстрады для раз­мещения симфонического оркестра составляют: глубина — 10 м, ши­рина — 16 м, а из рекомендуемых соотношений длины к высоте зала принято от 3:1 до 2,5:1, то при высоте 9 м получаем длину зала от 27 до 23 м. Таким образом, минимальными размерами зала вместе с эстрадой следует считать от 37x18x9 до 33x16x9 м. При этом мини­мальный объем зала составит 6000. ..4700 м3.

В зале такого объема можно расположить от 400... 500 (при отсут­ствии балкона) до 600. ..750 человек (при наличии балкона).

Заметим, что указанные размеры минимальны, даже если зал рас­считан на меньшую вместимость. Причем и в том случае, когда зал проектируется в качестве студии звукозаписи симфонического оркест­ра, т.е. на присутствие зрителей не рассчитывается, его объем нельзя уменьшить, так как минимальные размеры здесь выбираются прежде всего для оптимального звучания оркестра независимо от того, сколь­ко человек его слушают.

Одним из наиболее важных факторов, влияющих на качество зву­чания музыки в концертных залах, выступает начальный участок ревер- берационного процесса или, точнее, структура ранних отражений. Опти­мальное звучание музыки и максимальный пространственный эффект ее восприятия получается, если вслед за прямым звуком прихрдит первое интенсивное отражение через 0,02... 0,03 с, а следующее за ним — через 0,015. ..0,02 с. При этом приход первого отражения предпочтителен с фронтальной стороны, второго — от боковых стен.

Опыт показывает, что в лучших концертных залах так оно и есть: в Большом зале Московской консерватории запаздывание первого отраже­ния составляет 0,21.. .0,26 с, в концертном зале Зальцбурга — 0,023 с, в Большом зале в Штутгарте — 0,029 с, в Каракасе (университетская аудитория) — 0,03 с и т.п.

В концертных залах вместо сцены с декорациями устраивается эст­рада. Кроме того, современные концертные залы даже при очень боль­шой вместимости редко строятся по ярусной системе. Такое построение залов создало возможность устройства жестких, хорошо отражающих звук ограждений вокруг площадки на эстраде, подкрепляя прямую зву­ковую энергию интенсивными ранними отражениями. Эти ограждения получили название акустической раковины, которая устанавливается как в закрытых, так и на открытых концертных площадках.

Форма концертного зала может быть разнообразной. Например, Большой зал Московской консерватории, акустика которого совершенна, представляет собой параллелепипед. Небольшая ширина зала и отдел­ка поверхностей создают практически диффузное звуковое поле. Здесь не было необходимости членения поверхностей. В Колонном зале Дома Союзов и в Большом зале Петербургской филармонии, ширина которых относительно велика, хорошее рассеяние звуковой энергии дости­гается при отражении от двух рядов колонн, ограждающих основную часть зрительских мест.

Необходимая диффузность звукового поля в современных боль­ших концертных залах достигается самыми разнообразными Требования к проектирование залов оперных театровспособами. Можно привести много примеров, где стены и потолок расчленены от­дельными поверхностями, расположенными в разных плоскостях и под разными углами. Размеры неоднородностей необходимо выбирать так, чтобы не искажалась частотная характеристика звуковой энергии. На низких частотах из-за явлений дифракции количество отражений энер­гии становится меньше, чем на средних и высоких частотах, и наруша­ется частотный баланс при звучании различных инструментов.

При проектировании театров и концертных залов необходимо уделять боль­шое внимание выбору материала строительных конструкций, предназна­ченных для отражения звуковой энергии. Например, введение в каче­стве основного материала элементов таких конструкций дерева создает в концертных залах особенно приятные акустические условия. Правда, против дерева имеются и серьезные возражения, так как широкое раз­витие новых материалов позволяет найти более экономичные, а главное — более безопасные с пожарной точ­ки зрения решения.

При решении проекта концертного зала большое значение имеет расположение необходимого количества звукопоглощающих конструк­ций для обеспечения требуемого времени реверберации. В настоящее время для звукопоглощения   используется новый, уникальный материал   Basotect, Российское название   ЭхоКор, производство компании Basf. Комбинация презентабельного внешнего вида, хорошей звукопоглощающей способности и его высокой огнестойкости (Г-1) делает этот материал весьма привлекательным для финишной  отделки. Не нужно только совершать типичные ошибки, хаотично располагая звукопоглощающие конструкции на  случайных поверхностях.

Впоследствии, в своих статьях, мы остановимся на этом подробнее.

Часть 3. Проектирование кинотеатральных залов.