Отражение звука — эхо

Явление отражения звука играет чрезвычайно большую роль в архитектурной акустике, потому что, как будет показано в дальнейшем, большинство акустических дефектов помещений вызвано именно этим явлением.

Рисунок 3. Равенство углов падения и отражения звука.

При отражении звуковые волны, исходящие из источника S (рис. 3), падая на стену под углами а, а́, отражаются от нее под теми же углами и представляются наблюдателю исходящими из точки S, являющейся зеркальным отражением источника. Один из часто встречающихся случаев отражения в помещениях показан на рис. 4). Звуковые волны, исходящие из источника звука (например, от оратора), достигают криволинейной стены, отражаются от нее и фокусируются вблизи самого источника. Если бы источник находился на оси кривой в центре ее кривизны, то отраженный звук сфокусировался бы в этой же точке. Если стена выпуклая, то волны отраженного звука расходятся (рис. 5). Выпуклые поверхности применяется в помещениях для получения желательного «диффузного характера звука.

Эхо

Если отраженный звук приходит примерно на 1/15 сек. позже прямого звука, то слушателю будет мешать эхо.

Рисунок 4. Отражение и фокусирование звука вогнутой стеной.

Если разница во времени меньше 0,05 сек., то явление становится акустически выгодным, как это пояснено ниже, в разделе об интерференции.

Параллельные стены. Многократные отражения между параллельными стенами вызывают неблагоприятные явления («флаттер», или «порхающее эхо).

Рисунок. 5. Выпуклая степа создает рассеяние волн отраженного звука.

Таковы, например, отражения от высоких оштукатуренных стен в больших помещениях, ухудшающие слышимость в некоторых местах. В меньших помещениях могут появиться мешающие резонансные явления. Этих недостатков можно частично избежать, если располагать стены не вполне параллельно или если применять в отделке стен специально подобранное нерегулярное расположение поглощающих материалов. Впрочем, появляющиеся здесь трудности и до сих пор разрешены не полностью.

Отражение звука в залах

Предыдущие соображения указывают на ряд помех, вызываемых отражением звука в помещениях, и на необходимость

серьезного исследования формы залов с целью избежать некоторых из этих помех. Вогнутые, фокусирующие стены создают особенно неблагоприятные эффекты. Помочь их устранению может замена вогнутой поверхности плоскими и выпуклыми участками и отделка помещения полосами звукопоглощающих материалов.