ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ПОМЕЩЕНИЯ, СТРОЕНИЯ И КОНЦЕРТНЫЕ ЗАЛЫ - ЛЕТАЮЩИЕ БЛЮДЦА ПОД КРЫШЕЙ из "Шум " Весельчаки, распевающие в ванной комнате, хорошо знают, что в помещении звук ведет себя иногда совершенно иначе, чем звук в открытом пространстве. Шоферы замечают, что при выезде из гаража резко падает уровень шума мотора. Все, кому приходилось переезжать с квартиры на квартиру, помнят, как странно звучат их голоса в пустых, лишенных мебели комнатах. [c.179] Причины всех этих явлений довольно просты, но они играют гораздо большую роль, чем это кажется на первый взгляд. Изучение поведения звука в помещениях не менее важно, чем любой другой аспект акустики, и не только потому, что наслаждение, испытываемое тысячами любителей музыки, зависит от познаний архитектора в области акустики, но и, быть может, еще в большей степени потому, что разнообразные шумы, которые возникают в помещениях и наносят вред слуху работающих там людей, во многом зависят именно от окружения. Настоящая глава как бы подытоживает все сказанное в предыдущих главах, и здесь мы покажем, как явления излучения, дифракции, поглощения и отражения, комбинируясь тем или иным путем, способны либо доставлять удовольствие, либо портить жизнь всем, кто находится в помещениях. [c.179] К сожалению, картина стоячих волн в малом помещении чрезвычайно сложна ввиду всевозможных комбинаций из его длины, ширины и высоты, которые и определяют частоты возможных резонансов. Если у нас нет под рукой счетной машины, то нам придется долго трудиться, рассчитывая частоты всех резонансов, получивших название нормальных или собственных колебаний. Субъективный эффект этих нормальных частот — двоякий во-первых, при постоянной частоте звука можно, двигаясь по помещению, попадать то в участки с повышенной интенсивностью звука, то в участки с пониженной интенсивностью во-вторых,— любители петь в ванной комнате знакомы с этим — некоторые ноты получают преимущество, выделяются и усиливаются. Нота, которая так жиденько звучала в спальне, в ванной комнате будет спета прелестно и полнозвучно. [c.180] Если учесть, что тот же источник создавал на расстоянии 3 м уровень звукового давления прямого звука всего 79 дБ, то ясно, насколько растет шум, создаваемый источником, когда он находится в помещении. [c.183] что для большей части частотного диапазона удвоение среднего коэффициента поглощения приводит к снижению шума на 3 дБ. Но в верхней части частотного диапазона при большом помещении, когда можно было бы ожидать действия закона сокращающихся доходов , в действительности происходит нечто обратное. Правда, подобный вид поглощения встречается только в очень специальных условиях, например в заглушенной камере здесь увеличение коэффициента поглощения всего на 3%, с 0,95 до 0,98, приводит к снижению уровня на 4 дБ 2. [c.184] Чтобы определить в обычных условиях малого коэффициента поглощения, на сколько децибел удастся снизить шум при том или ином увеличении коэффициента поглощения, нет необходимости рассчитывать константу помещения — все, что нужно знать, это во сколько раз выросла величина 5 а улучшение равно десятикратному логарифму этой величины. [c.184] Нетрудно видеть, что время реверберации в поме щении, где установилось диффузное звуковое поле связано с коэффициентом поглощения стенок. По скольку нас интересует время затухания звука, в расчет входит также и объем помещения. Мраморный купол и стены баптистерия дают средний коэффициент поглощения всего 0,03, поэтому значение Т там велико. [c.185] Любопытно, что, тогда как установившийся уровень реверберационного звука в большом помещении ниже, чем в малом, для времени реверберации характерна обратная зависимость. В малом помещении расстояние, пробегаемое звуковыми волнами от одного отражения до следующего, много меньше, и поэтому они поглощаются гораздо быстрее, чем в большом помещении, где то же число отражений происходит в течение значительно более длительного времени. [c.186] Само по себе время реверберации редко представляет непосредственный интерес для проблемы шума, но его измерение существенно помогает измерению полного поглощения в помещении. Установившийся уровень реверберации, который часто имеет важнейшее значение, зависит только от полного поглощения и от полной поверхности стенок помещения. В обычных условиях время реверберации определяют при помощи микрофона, усилителя и устройства, регистрирующего уровень последнее снабжено самописцем, который вычерчивает график затухания звука на движущейся разграфленной бумажной ленте. [c.186] Эхо другого типа могут создать резонансы, такие, как описанные ранее собственные колебания, возникающие при образовании стоячих волн между параллельными стенками. Это приводит к следующим последствиям во-первых, некоторые музыкальные ноты излишне усиливаются и, во-вторых, время реверберации на этих частотах возрастает, в результате чего некоторые ноты продолжают звучать после того, как остальной звук уже замер. [c.188] Зал Роял Альберт-холл пользовался дурной славой из-за эха, приходившего от его высокого куполообразного потолка. Причина заключалась не только в очень большой длине пути отраженной волны, но также и в том, что потолок оказывал фокусирующее действие, усливавшее эхо. Предпринимались попытки ускорить приход первых отражении путем сооружения навеса над оркестром, но эхо удалось-устранить, лишь установив под куполом пористые звукопоглощающие летающие блюдца . [c.189] Иногда оказывается очень трудно получить доста-точно большое время реверберации в зале, особенно если объем помещения, приходящийся на одно место, мал. Это обусловлено тем, что и находящаяся в зале публика, и кресла также поглощают звук. Пол-ное поглощение, приходящееся на каждого слушателя, равно 0,5 при 500 Гц, и, следовательно, публика обусловливает 50 /о полного поглощения в зале. Но современный любитель музыки в отличие от его предков уже не может удовлетвориться акустикой знаменитых старых залов. Современные туалеты настолько изменились, что поглощение, обусловленное публикой, значительно снизилось. Дамы в мини-юбках в этом отношении не могут конкурировать со своими прабабушками, облаченными в пышные туалеты, и поэтому теперь время реверберации залов, несомненно, увеличилось по сравнению с добрыми старыми временами. [c.189] Обычно в тех случаях, когда необходимо увеличить поглощение на средних и низких звуковых частотах, применяют комбинации звукопоглощающих матов и резонаторов Гельмгольца, а поглощения низких частот добиваются при помощи мембранных и панельных резонаторов. Иногда, чтобы создать поглощение на низких частотах, используют также и большие резонаторы Гельмгольца. [c.190] До сих пор при расчетах реверберации мы рассматривали только помещения с диффузным звуковым полем однако оно характерно далеко не для всякого помещения. Так, в прямоугольном помещении время реверберации может измениться из-за наличия акустического (звукопоглощающего) потолка. Звуковые волны, отражающиеся от пола и потолка, затухают гораздо скорее, чем волны, бегающие между хорошо отражающими стенами помещения. В результате звук сначала затухает быстро, а затем более медленно. В этих случаях обычная формула может привести к неправильной оценке абсолютного уровня реверберационного звука, создаваемого источником с данным уровнем мощности. Однако эта формула по-прежнему остается полезной при расчете относительного эффекта увеличения поглощения в помещении. [c.190] К первым отраженным волнам добавляются сле-ду[ощие по силе волны — те, которые испытали одно отражение от пола и одно от потолка затем наступит очередь волн, отразившихся дважды от потолка и однократно от пола, и наоборот. В принципе число возможных путей волн бесконечно, но после нескольких отражений остаточным звуком уже можно пренебречь. [c.191] Как видно из рис. 45, путь прямого звука много короче пути, проходимого отраженными волнами, пока расстояние от источника не превосходит примерно 10 м. Это значит, что при удвоении прямого расстояния путь, который проходят отраясенные волны, увеличивается меньше чем вдвое. До расстояний примерно 30 м от источника эффект поглощения звука потолком и полом остается более или менее постоянным. Что происходит на больших расстояниях, мы увидим позднее. [c.191] Одно из важных следствий сказанного состоит в том, что в помещении открытой планировки субъективное ощущение реверберации отсутствует и весь звук кажется исходящим прямо из источника. Это объясняется тем, что все отраженные волны успевают прийти за время, меньшее критических 35 мс (о нем мы уже говорили выше) исключение составляют только дальние поля. В действительности, помещения открытой планировки содержат не один, а множество источников звука. Поэтому непосредственно рассчитать уровень окружающего шума не очень просто. Для этого необходимо знать расположение источников и статистическую оценку распределения и числа источников, действующих одновременно в каждый момент времени. В большинстве случаев можно пренебрегать реверберационным звуком дальнего поля, потому что первый тип реверберации, обусловленный ближними источниками звука, всегда оказывается преобладающим, если только в какой-то части помещения не будет значительно более шумно, чем в остальной. [c.192] подведем некоторые итоги. Во-первых, установлено, что звук ведет себя в помещении так же, как и в открытом пространстве, только тогда, когда стенки помещения практически полностью поглощают звук. Во всех других случаях приходится иметь дело с двумя, если даже не с тремя типами шумовых полей. В обычных помещениях мы имеем дело с прямым звуком во всей области, где он является доминирующим. В этол области звуковое поле с точки зрения слушателя имеет направленный характер и подчиняется закону обратных квадратов. ВБрочем, если в помещении с хорошо отражающими стенками находится много источников звука, то суммарное реверберацион-ное поле может превосходить по интенсивности прямой звук вплоть до самых малых расстояний от источника или даже повсюду. [c.193] начиная с определенного расстояния от каждого источника, реверберационное поле становится преобладающим. В этой области звук окружает слушателя со всех сторон, и субъективный эффект получается совсем другим. Ввиду ненаправленности реверберационного звука попытки заэкранировать его, очевидно, бесполезны. Наконец, в помещениях открытой планировки, с их большими горизонтальными размерами и акустическим потолком, наиболее важные поля лежат между областями прямого звука и действительно реверберационного звука. Это — область непрямого звука. [c.193] Вернуться к основной статье