Avantajele designului acustic
Cei trei factori principali în designul acustic
Trei considerații foarte importante pentru acustică în proiectarea camerelor vizează volumul camerei, forma acesteia și absorbția sunetului.
Volumul camerei este determinat în funcție de intensitatea sunetelor care vor apărea în ea. Pentru spectacole orchestrale, acest volum trebuie să fie foarte mare: muzica trebuie să aibă suficient spațiu pentru distribuirea ei. Pe de altă parte, spectacolele teatrale, asociate de obicei cu sunete relativ slabe, ar trebui să fie oferite în încăperi mai mici, deși utilizarea unor instalații moderne de întărire a sunetului poate face vorbă audibilă chiar și în săli mari. Definiția volumului camerei nu este, de obicei, foarte dificilă, deoarece experiența clădirilor anterioare ne oferă îndrumări fiabile.
Figura 54. Reflectarea sunetului dintr-un tavan plat. Înălțimea camerei este suficientă pentru a forma un ecou. Condițiile acustice ar fi fost mai bune cu o înălțime a încăperii care nu depășea 7,5 m.
Figura 55. Un desen care prezintă o concentrație foarte nedorită a concavei sonore. plafon. De preferință, ar exista un plafon sau, mai bine, un plafon convex.
Forma camerei
Forma camerei este un factor mai important și necesită multă atenție, datorită utilizării tot mai mari a amplificatoarelor de sunet și a posibilei posibilități de ecouri și alte interferențe cauzate de reflectarea sunetului de pe diferite suprafețe ale sălii. Pentru a judeca mai ușor efectul formei pereților, proiectantul ar trebui să exploreze geometric secțiunile principale ale camerei și să tragă traiectoriile sunetului reflectat, acordând o atenție specială concentrării undelor sonore. Un mare ajutor în această lucrare este oferit de fotografiile de unde propagând într-un model de cameră în miniatură (un exemplu al unei astfel de fotografii este prezentat în figura 19). Pereții concave dau întotdeauna posibilitatea de interferență, deoarece ei concentrează sunetul. Ar trebui să preferați zidurile plate sau, chiar mai bine, convexe, eliminând posibilitatea ecourilor.
Figura 56. Concentrația sunetului de către această suprafață în formă de cupol nu cauzează nici un rău particular. Fasciculul sonor concentrat este mic, focalizarea se află departe de ascultători, iar fasciculul reflectat se extinde rapid.
În Fig. 54, 55, 56 prezintă reflexia sunetului din trei tipuri diferite de plafon. Reflexia dintr-un plafon plat (Figura 54) este similară cu reflexia din Fig. 3. Pentru plafonul ușor concavă (Fig.55), imaginea nu este foarte diferit de reflexia de la un tavan plat, dar este o convergență a valurilor. Pentru dom concave mici dimensiuni (Fig. 56), sunetul reflectat este concentrata in partea de sus a punctului O, și apoi se extinde rapid fascicul divergente. Puteți da următoarele orientări practice pentru a reduce efectele nocive ale efectului de focalizare a plafonului concav: raza de curbură a plafonului trebuie să fie cel puțin de două ori înălțimea camerei, sau mai puțin de jumătate înălțime. Cu o rază mare va acționa ca un plan de tavan, în timp ce la o rază de curbură mică din suprafața concavă este mică și îngustă sunetul reflectat fascicul de lângă focalizarea o răspândire fascicul divergent și provocând astfel doar o încălcare minoră de uniformitate a sunetului.
În Fig. 57 prezintă efectul secțiunilor convexe ale pereților. Suprafața extinsă a peretelui concav al ABC tinde să focalizeze sunetul în F, ceea ce va interfera cu ascultătorii din acest loc.
Figura 57. Segmentele convexe de perete elimină focalizarea dăunătoare a sunetului care ar fi fost creat de peretele concav.
Introducând segmentele convexe BBB, acestea realizează împrăștierea undelor sonore, astfel încât să se realizeze o mai bună distribuție a acestora pe cameră.
Metode de încălcare a corectitudinii reflexiilor din pereți
Pentru a sparge o reflectare corectă a sunetelor (așa cum se procedează, de exemplu, segmentele convexe (fig. 57), puteți utiliza o varietate de moduri. De exemplu, vom da de reflexie forma în zig-zag de suprafață, făcându-l dintr-o serie de segmente plate. Acestea vor reflecta grinzile adiacente ale sunetului în direcții diferite, și această concentrare vor fi eliminate. acesta poate fi încorporat în secțiunea de perete a zăbrele, aproape trece complet printr-un sunet și, prin urmare, să aibă puțină reflecție. Dacă toți pereții sălii sunt cele ale grilajului, PRCC Cally tot sunetul va fi transmis prin intermediul lor. Acest aranjament a fost utilizat în camera prezentată în fig. 67.
Figura 58. Formarea de ecouri datorită reflexiei duble a sunetului de pe suprafața cupolei.
Uneori sunt folosite grile de ventilație. Benzile de material absorbant aflate pe pereți exercită o influență vizibilă asupra sunetului. Acestea disipează undele sonore, așa cum se arată în Fig. 9, precum și să absoarbă o parte din energie și să schimbe faza sunetului reflectat. Pentru a influența sunetele diferitelor frecvențe, toate aceste dispozitive diferite (secțiuni convexe de pereți, grătare, benzi de material absorbant) trebuie să aibă diferite lățimi. Un model foarte eficient, deși destul de complicat, pentru slăbirea reflexiilor din suprafețe concave a fost stabilit în domul publicului universitar, a se vedea (figura 71).
Apariția unui ecou după o dublă reflecție a sunetului este prezentată în Fig. 58). Receptorul B percepe primul sunet direct direct de la difuzorul A, și apoi, după un timp, un ecou cauzat de reflectarea sunetului de pe suprafața cupolei. Acest fenomen poate fi oarecum slăbit de caisson pe suprafața cupolei sau prin instalarea de panouri speciale de grătare care au o absorbție extrem de ridicată a sunetului.
Figura 59. Acoperirea absorbantului arcului gotic oferă un efect favorabil. Înainte de a se întoarce la ascultător, sunetul cade mai întâi pe una dintre fețele bolții și apoi la celălalt, prin care se obține absorbția dublă.
Cu toate acestea, este foarte probabil ca ecoul să nu fie complet eliminat. În Fig. 59 prezintă un aranjament foarte eficient al materialelor absorbante, care atenuează sunetul atunci când este reflectat de două ori de la arcul gotic. Sunetul care ajunge la tavan cade pe suprafața înclinată a seifului boltit, reflectat de el și cade pe suprafața opusă, unde se absoarbe și numai atunci se întoarce în jos. Astfel, bolta acționează ca un absorbant dublu al sunetului.
Reflecții de la suprafața cupolei
Reflexiile complexe și concentrația sonoră datorată suprafeței domului dublu-curbat sunt prezentate în Fig. 60. Evident, suprafețele plane și convexe sunt mult mai avantajoase decât o astfel de suprafață concavă. O comparație a gradului de concentrare a sunetului de către suprafața cupolei și suprafața plană a plafonului la aceeași înălțime este prezentată în mod clar în Fig. 61. În sarcina 4, se propune confirmarea imaginii reprezentate în această figură.
Al treilea aspect foarte important în proiectarea acustică a camerelor se referă la materialele de absorbție a sunetului pentru atenuarea reverberației.
Figura 61. O diagramă care arată concentrația de sunet printr-un plafon cu tavan în comparație cu un plafon plat de aceeași înălțime.
Figura 60. Reflexiile sonore dăunătoare cauzate de un plafon cu bușteni. Distribuția sunetului este foarte neuniformă, cu posibila formare a unui ecou.
Reflectoarele de zgomot ca mijloc de corectare a condițiilor acustice. Reflectoarele de sunet fac uneori ceva bun, dar niciodată nu pot corecta complet condițiile acustice slabe ale camerei. Fiind proiectate și amplasate corespunzător, ele reflectă sunetul într-o anumită direcție, dar nu posedă proprietăți de absorbție,
Figura 62. Efectul reflectorului sonor.
Este necesară reducerea reverberării. În Fig. 62 prezintă schematic efectul de ghidare al reflectorului de sunet. Reflectorul nu ar trebui să fie proeminent atât de mult ca acesta. Este demonstrat. în imagine: dar este de dorit să-l extindem, continuând, cel puțin, până la marginea scenei.
Reflectorul acustic, utilizat în studiile acustice, este prezentat în Fig. 63. Când difuzorul stătea în centrul acestui reflector (un cvadrant al unui paraboloid de revoluție), sunetul vocii lui era dirijat de un fascicul aproape paralel de-a lungul axei reflectorului.
Figura 63. Reflectorul de sunet. Utilizarea sa nu a corectat acustica publicului.
Reflectorul a eliminat parțial reflexia din dom, evitând astfel ecoul. Cu toate acestea, pentru a corecta în final proprietățile acustice ale camerei, a fost necesar să se stabilească o cantitate semnificativă de material de absorbție a sunetului.
În încăperile cu un tavan foarte înalt, este recomandată instalarea înclinată a unui reflector plat deasupra scaunului. Un astfel de reflector îndepărtează parțial reflexia din tavan, reflectă asupra ascultătorilor și asigură rezonanța necesară. Instalarea de armare a sunetului oferă o mai mare susținere vocii difuzorului. Microfonul poate fi așezat pe scaun, cu izolație fonică, pentru a evita sunetele accidentale. Difuzorul poate fi instalat pe suprafața superioară a reflectorului, deghizându-l de la public cu o drapetă poroasă care trece liber prin sunet.
Construirea de noi lobby-uri pe modelul vechi, cu o acustică bună. Este adesea sugerat ca noile hale să fie construite pe modelul celor deja construite, care au proprietăți acustice bune. Cu toate acestea, sălile construite în acest mod nu vor avea neapărat succes, deoarece materialele utilizate în construcții variază de la an la an. De exemplu, cu mulți ani în urmă, clădirile au fost construite, de obicei, din lemn, iar tencuiala a fost aplicată pe pereții despărțitori din lemn. Clădirile moderne sunt construite din structuri metalice mai rigide și din beton, astfel încât suprafețele lor să afecteze complet sunetul. În plus, conform planului arhitectului, noua sală are întotdeauna o formă ușor modificată, în comparație cu cea veche, și este foarte probabil ca această schimbare să îi afecteze proprietățile acustice.
Influența sistemului de ventilație. La prima vedere se pare că sistemul de ventilație al camerei ar trebui să influențeze proprietățile acustice. Aerul este un mediu de transmitere a sunetului; În plus, se știe că vântul schimbă direcția propagării sunetului, iar la limita gazelor de temperatură și densitate diferite, sunetul este reflectat și refracționat. Cu toate acestea, practica a arătat că efectul curenților de aer convențional de ventilație asupra acusticilor halelor este foarte mic. Diferența de temperatură dintre fluxul încălzit și aerul camerei este insuficientă pentru a obține un efect vizibil, iar mișcarea fluxului este prea lentă și are loc într-un spațiu prea limitat pentru a afecta semnificativ sunetul.
În anumite condiții speciale, sistemele de încălzire și ventilație pot avea un efect negativ. O sobă încălzită sau un curent de aer încălzit în mijlocul camerei va perturba în mod semnificativ comportamentul sunetului. Orice neuniformitate a distribuției curenților de aer, care determină apariția straturilor alternante de aer rece și încălzit, va schimba propagarea normală a sunetului și îi va sparge claritatea. Dacă este posibil, păstrați o cameră omogenă și calmă în cameră. Cuptoarele și radiatoarele trebuie amplasate lângă pereți, de-a lungul căruia trebuie să fie îndreptate și fluxurile de aer încălzit.
Concluzia. În discuția de mai sus, am explicat parțial principiile de proiectare acustică a halelor. În cele ce urmează, sunt prezentate câteva exemple de aplicare a prevederilor menționate, precum și ipoteze suplimentare care ar putea ajuta la rezolvarea unor probleme speciale.
Trimiteți-le prietenilor: