Несколько лет назад, сравнивая опубликованные данные различных акустических исследований, автор пришел к двум заключениям: во-первых, практически все акустические дефекты залов обусловлены отражением звука; во-вторых, расположение отражающих поверхностей вблизи источника звука улучшает условия как для речи, так и для музыки. Заключения эти отнюдь не противоречивы, так как звуки, отраженные от поверхностей, расположенных вблизи источника, приходят почти сразу после прямого звука и поэтому полезны; отражения же, приходящие позднее, вредны. Оба эти заключения логически (хотя и неожиданно) подсказаны исследованием открытых театров, в которых отраженные звуки практически отсутствуют. Такие театры обычно имеют хорошую акустику, особенно если их сцена оборудована отражающими поверхностями. Исходя из подобных соображений, можно сформулировать два правила, следование которым необходимо для достижения идеальной акустики закрытого зала:
Сцена должна быть оборудована отражающими поверхностями, позволяющими исполнителям «слышать самих себя».
Отраженный звук в зрительном зале должен быть ослаблен до степени, сравнимой с условиями в открытых театрах.
Существует неправильное представление о том, что отражение звука необходимо для создания достаточной громкости в зале. Можно показать, увеличение уровня интенсивности звука, обусловленное отражениями, следующими за первыми полезными отражениями (т. е. для отражений, возникающих между 0,05 сек. и 1,3 сек. после возникновения звука), составляет лишь 4 децибела. Это увеличение почти незаметно.
Для более обширных помещений это увеличение несколько значительнее, однако надо заметить, что требуемая громкость в больших залах обычно достигается при помощи системы звукоусиления. Таким образом, оказывается, что только первые несколько отражений звука полезны, а более поздние, вредные отражения не способствуют, как это предполагалось раньше, повышению громкости звука.
Далее, рассмотрение целого ряда различных опубликованных материалов показывает, что все акустические недостатки залов практически можно приписать отраженному звуку (эхо, чрезмерная реверберация, интерференция, резонанс и неправильная, искаженная передача артикуляции)
Небольшие концертные залы. Удачной иллюстрацией предлагаемой теории может служить один из ранних опытов автора. При исследовании оптимальных условий для музыки в закрытом помещении выяснилось, что музыканты предпочитают играть, находясь в реверберирующем пространстве, слушатели же предпочитают «глухое» окружающее пространство.
Прежде всего, для получения оптимальной реверберации в помещении объемом около 190 м3 по стенам был расположен звукопоглощающий материал, как это показано на рис. 42. Затем была прослушана игра квартета (три скрипки и виолончель), расположившегося в одном из концов помещения. Как музыканты, так и слушатели остались недовольны музыкальным эффектом. Когда же поглощающий материал постепенно переносился со стен вблизи музыкантов в часть помещения, занятую слушателями, то музыкальное впечатление как у самих музыкантов, так и у слушателей стало улучшаться и, наконец, стало «идеальным» (рис. 43). Отражающие стены позволили музыкантам «слышать
Рисунок 42. Экспериментальное помещение, оборудованное поглотителем, создающим нормальные оптимальные условия для реверберации-. Оно оказалось, однако, неудовлетворительным для
музыкантов.
самих себя», тогда как другая часть помещения представляла «глухое» пространство, подобное пространству открытых театров (рис. 44). Нужно заметить, что в этом случае окружающие музыкантов стены не были параллельны, и таким образом собственные колебания и резонанс были ослаблены.
Исполнители и слушатели в реверберирующем помещении. В другом опыте, давшем аналогичные результаты, изучалась игра оркестра в сильно реверберирующем помещении объемом в 3 400 м3.
Рисунок. 43. Поглотители, изображенные на рис. 42, перенесены на противоположный конец помещения. Благодаря освобождению реверберирующего пространства, получены, по оценке музыкантов, прекрасные условия для исполнения.
Количество звукопоглощающих материалов, установленных в помещении, постепенно увеличивалось, и музыканты и ряд наблюдателей высказывали свое мнение о достигаемом акустическом эффекте. Рисунок 45 показывает, что музыканты предпочитали большее время реверберации (2 секунды), а слушатели — меньшее (1 секунда), что также подтверждает высказанную выше теорию.
Звуковой отражатель в большом помещении. Третий опыт был поставлен в большом (объемом свыше 50 000 м31 спортивном зале (рис. 4б). В середине
зала над эстрадой для музыкантов был горизонтально подвешен звуковой отражатель размером 3,66 X 4,27 м. При помощи системы тросов и блоков отражатель
Рисунок 44. Фотография противоположного конца того же помещения с поглотителями, делающими этот конец «мертвым» для звука. По оценке наблюдателей, акустические условия весьма хороши.
можно было поднимать и опускать. По мере опускания отражателя последовательно на расстояние 3,6, 3,0, 2,5 и 2,1 м над музыкантами акустические условия соответственно улучшались. Музыканты заявляли: «легче играть», «звуки более естественны», «чем ниже отражатель, тем лучше», «звуки мягче». Слушатели, расположенные в различных частях зала, находили, что по мере опускания отражателя музыка становится более «разборчивой» и за ней легче следить Даже из отдаленных от эстрады пунктов.