Типы помещений
В этой статье приводятся примеры акустического оборудования помещений различных типов и рассматриваются их акустические свойства; это может помочь читателю при проектировании или улучшении акустических свойств других помещений. Будут рассмотрены случаи больших и малых помещений с высоким и низким потолком, помещений различной формы с криволинейными стенами, со сводчатыми потолками и т. д.
Конторские помещения
В противоположность большим помещениям, акустическая задача в малых помещениях заключается преимущественно в уменьшении шума, а не в изменении реверберации. Обычно акустической обработке подвергается потолок.
Помещения с высоким потолком
В помещениях с очень высоким потолком совершенно необходима акустическая обработка боковых стен для ослабления мешающих горизонтальных отражений. Раньше считали необходимым подвергать акустической обработке потолок; однако новейшие исследования показали, что в первую очередь должно быть проведено приглушение боковых стен, так как обычно их поглощение недостаточно для уменьшения горизонтальных колебаний; вертикальные же колебания частично поглощаются креслами и публикой. На рис. 64 представлено помещение, обработка стен которого создала хорошие акустические условия.
Рисунок 64. Акустическая обработка боковых стен этого помещения с высоким потолком дала благоприятный результат.
Небольшие залы смешанного назначения
В качестве примера рассмотрим помещение на 500 мест. Первоначальный проект предусматривал только ораторские выступления, но оно использовалось также для вокальной музыки, исполняемой с эстрады, и для инструментальной музыки, исполняемой расположенным у подножья эстрады оркестром. Акустическое оборудование состоит из звукопоглощающих поверхностей на потолке. Как мы увидим ниже, это оказывается недостаточным для достижения оптимальных условий. Опасения эхо от большой поверхности задней стены не оправдались вероятно, благодаря поглощению звуков потолком и публикой и наличию деревянных ферм (стропил), преграждающих путь звуку. Двускатный потолок обусловливает двукратное отражение звука, и потому отражения от задней стены испытывают двойное поглощение что ослабляет эхо. С помощью системы звукоусиления удалось значительно улучшить акустические условия.
Расположенный на эстраде микрофон улавливает все звуки музыки и речи и направляет их к громкоговорителям у мест с плохой слышимостью и громкоговорителю, установленному в добавочном зале, который используется при большом стечении публики, когда основной зал не вмещает всех желающих. Второй микрофон применяется только для усиления речи с кафедры. Начиная говорить, оратор приводит его в действие, включая громкоговоритель, который направляет усиленный звук в дальнюю часть помещения; передача усиленного звука происходит и к местам с плохой слышимостью и в соседний добавочный зал. При пользовании этим вторым микрофоном музыка не усиливается аудиторным громкоговорителем, что согласуется с пожеланиями музыкантов, считающих, что музыка обладает достаточной звучностью, и опасающихся искажения звука усилительной системой. Применение системы усиления оказывает большую помощь оратору. Громкоговоритель заполняет звуками все помещение, позволяя оратору слышать свою речь и использовать свой усиленный голос для воздействия на аудиторию. Приведем расчет исправления акустических свойств описанного помещения. Объем помещения составляет около 2 855 м3, а среднее оптимальное время реверберации, взятое согласно (рис. 34), равно 1,3 сек. Располагаем расчет в следующем порядке:
| Материал | Площадь м2 | Коэффициент поглощения | Поглощение, сэбин |
| Штукатурка | 304 | 0,025 | 12,2 |
| Дерево | 988 | 0,03 | 29,6 |
| Бетон | 353 | 0,015 | 5,3 |
| Звуковой отражатель. | 280 | 0,3 | 84,0 |
| Занавеси | 19 | ОД | 1,9 |
| Кресла (500 шт.)… | — | 0,022 | 11,0 |
| Итого для пустого помещения | 144,0 | ||
| 200 слушателей (0,392—0,022).. добавл. 74 сэб. | 218 | ||
| 500 слушателей цобавл. 185 сэб. | 329 |
| Время реверберации | t=0,162 V/aS |
| пустое помещение…. | 0,162×2855/144=3,2 сек. |
| аудитория в 200 чел… | 0,162×2855/218 = 2,1 |
| аудитория в 500 | 0,162×2855/329 = 1,4 |
Итак, оптимальное значение в 1,3 сек. не достигается даже при максимальной аудитории в 500 человек. Для достижения оптимальных условий необходимо добавить некоторое поглощение. Требуемая величина поглощения определяется из уравнения aS=0,162 F/1,3, или 356 сэбин. Поскольку пустое помещение плюс среднее количество публики обусловливают поглощение в 218 сэбин, нужно прибавить разность 356—218, или 138 сэбин. Дополнительные поглощающие устройства желательно установить у боковых и задней стен. Резюмируя, можно сказать, что рассмотренное помещение типично для целого ряда помещений с частично исправленными акустическими условиями. Они не выделяются своими особо плохими акустическими качествами, но и не обладают оптимальными условиями слышимости.
Небольшие лекционные аудитории
На рис. 65 изображена небольшая физическая аудитория на 260 мест, объемом 1050 м3. Оптимальное время реверберации для речи в помещении такого размера было первоначально обеспечено обработкой звукопоглощающими материалами боковых и задней стен и кессонов потолка вокруг фонаря верхнего света. Это оборудование было достаточно для хорошей слышимости речи лектора во всех частях аудитории. Когда, однако, для постановки некоторых акустических опытов была применена система звукоусиления, она настолько понравилась студентам, что ее стали применять и на всех лекциях. Этот случай показал, что, помимо оптимального времени реверберации, желательно, чтобы уровень громкости звуков речи в помещении составлял 60—70 децибел. Увеличение громкости способствует удержанию внимания аудитории и особенно существенно для людей с плохим слухом.
Рисунок, 65. Физическая аудитория. Система звукоусиления сильно улучшила разборчивость звука, хотя помещение уже было оборудовано поглотителями для создания оптимальной реверберации.