Время спадания звука
Существенным фактором хорошей акустики помещения является время спадания в нем звука. Как мы уже показали выше, чрезмерно большое время спадания ведет к частичному наложению последовательных звуков речи, что очень мешает слушателям. Поэтому необходимо позаботиться о сокращении этого времени. Длина промежутка времени, соответствующая наилучшим условиям, зависит от целого ряда факторов: громкости звука, природы его (речь или музыка), чувствительности уха и т. д. Все эти факторы необходимо учесть при установлении предполагаемого оптимального времени спадания звука, но окончательное решение зависит от суждения слушателей, которые устанавливают удовлетворительность слышимости звуков речи или музыки в зале.
Оптимальное время реверберации
Первые надежные указания об оптимальном времени реверберации были даны Сэбином. Его данные колеблются от 1 сек. для небольших концертных залов до 2,32 сек. для большого концертного зала в Бостоне. Общие утверждения об ожидаемом акустическом эффекте даны Крюгером:
| t, сек. | Акустика |
| Более 5 | Очень плохая |
| Между 5 и 3 | Плохая |
| » 3 и 2 | Довольно хорошая |
| » 2 и 1 1/2 | Хорошая |
| » 1 1/2 и 1/2 | Очень хорошая |
Рисунок 33. График, изображающий раннюю попытку автора определить приемлемые времена реверберации для валов различных объемов. 1. Маленький театр. 2. Веслейская аудитория. 3. Маконская церковь. 4. Театр «Аполло». 5. Аудитория Иллинойсского университета. 6. Большой зал колледжа штата Нью-Йорк. 7. Муниципальный зал.
Эти данные показывают, что приемлемое время реверберации должно быть невелико; однако эти сведения слишком отрывочны и не могут в достаточной мере
служить руководством при определении времени реверберации для любых залов, как новых — при проектировании, так и старых — при исправлении акустических условий. Рисунок 33 воспроизводит одну из ранних попыток автора разрешить эту задачу. Данные для ряда существующих залов сгруппированы в единый график. Предполагается, что, руководствуясь этими данными, можно получить те же результаты и при оборудовании других залов. График построен на основании того, что время реверберации изменяется пропорционально корню кубическому из объема помещения. Этот результат можно получить из уравнения Сэбина t=0,162 V/aS для сферической формы зала; конечно, для зала обычной формы и размера ото отношение является лишь весьма приближенным. На рис. 33 представлены три кривые: для пустого зала, для зала со средним количеством публики и для зала с максимальным количеством публики. Данные эти показывают, как уменьшается время реверберации благодаря поглощению звука одеждой слушателей. Почти всякий зал обладает хорошей акустикой при достаточном заполнении слушателями; при полном же отсутствии или при малом количестве публики реверберация слишком сильна. Желательно, чтобы реверберация помещения была по возможности независима от его заполнения публикой; ото достигается установкой достаточного количества поглохцающего материала.
Другие исследования
Вопрос об оптимальном времени реверберации изучался и другими исследователями. Интересно, что рекомендуемые времена реверберации становились все более и более короткими и, наконец, достигли величины в 1 сек. и менее для малых помещений и около 2 сек. для залов объемом порядка 30 000 м3. На рис. 34 приведен широко применявшийся за последние годы график, представляющий зависимость времени реверберации от объема помещения, причем объем дан в логарифмической шкале. Заштрихованная часть показывает допустимый диапазон для времени реверберации различных залов. Для звуковых кинотеатров и залов со звукоусилительными установками надо брать короткие времена реверберации, т. е. значения вблизи нижней границы заштрихованной полосы, для концертных залов—более длинные, т. е. значения вблизи верхнего края. Для помещения, где происходят как ораторские, так и музыкальные выступления, надо брать средние значения. Подобранные по таблице значения должны применяться в том случае, когда зал заполнен наиболее вероятным количеством публики.
Рисунок 34. Оптимальное время реверберации в помещениях разного объема. (Из Acoustical Materials Association Bulletin VII.)
Пример. В качестве примера применения данных рис. 34 решим задачу, исправление акустических условий помещения объемом в 2 300 м3. Выбранное для этого объема оптимальное время равнялось, при наличии в зале 200 человек, 1,3 сек. Из этого выбранного нами оптимального времени были получены данные для других условий:
t = 1,8 сек. в пустом зале
t = 1,3 » в зале 200 чел. (оптимальное время)
t = 0,90 » максимальное количество публики
Обращаясь к рис. 34, мы видим, что оптимальное значение 1,3 сек. для объема в 2 300 м3 лежит в середине заштрихованной части. Для пустого помещения время в 1,8 сек. лежит выше заштрихованной полосы.
тем самым показывая, что реверберация будет слишком сильна. При максимальном количестве публики получаемая величина 0,90 сек. лежит ниже заштрихованной полосы, но хотя это время и короче табличного, оно не вызывает возражений. Тот факт, что время реверберации для этого случая лежит вне заштрихованной области, указывает на чрезмерно большое влияние наличия публики на величину общего поглощения: акустические условия изменяются слишком сильно. Желательно, чтобы это влияние было меньше.