Поглощение и диффузия
Поглощение и диффузия
Музыкальные произведения часто исполняются в реверберирующих помещениях, где звук многократно отражается, а затем постепенно затухает. Будь то аудитории, концертные залы или стадионы, эти помещения намеренно проектируются с большим количеством отражающих поверхностей. В самом лучшем концертном зале может быть на удивление мало поглощающих материалов. А вот в гостиной нужно больше. Ее размеры меньше, и поэтому реверберация не добавляет ей великолепного звукового характера, присущего Бостонскому симфоническому залу, а лишь вносит звуковой сумбур. Кроме того, запись, за которую вы заплатили хорошие деньги, уже имеет звуковой след этого большого тщательно продуманного пространства. Вашей гостиной не нужно добавлять к этому свой отпечаток. По правде говоря, ваша гостиная должна поглощать как можно больше звуков. Она должна быть акустически мертвой.
В хорошей комнате обычно царит "тишина". Вы можете вести негромкий разговор и полностью понимать собеседника. Уличный шум может проникать в помещение, но он хорошо заглушен и ненавязчив. Такое качество тишины достигается за счет того, что значительная часть всех поверхностей покрыта звукопоглощающими материалами. Это могут быть плотные портьеры, толстые ковры, мягкая мебель и т.д.
Иным, чем поглощение, но столь же желательным, является рассеивание звука. Большая плоская поверхность отражает звуковые волны назад прямо и никак иначе. Эти большие отражения могут быть слышны как эхо, в крайнем случае, они усиливают резкость звука, ухудшают стереочеткость и нарушают баланс звучания. Неровная поверхность принимает эту звуковую волну и рассеивает ее в разных направлениях. Это не только уменьшает силу отражений, но и способствует потере энергии, поскольку звук проходит более длинный путь (а значит, имеет больше шансов попасть в поглощающую область), прежде чем попадет обратно в уши, - все это хорошо.
Итак, два основных компонента, определяющих акустику помещения - это поглощение и диффузия.
Мысленно подсчитайте, какой процент поверхностей в комнате твердый и ровный, а какой имеет рассеивающие неровности.
- На передней стене шторы у окон (хорошо)
- Шторы открыты, открывая много стекла (плохо)
- На потолке нет ничего (плохо)
- Толстый ковер на полу с подкладкой (очень хорошо)
- Большой диван у боковой стены (хорошо)
К этому моменту вы уже должны получить представление о том, из чего состоят хорошие и плохие акустические комнаты. Если вы хотите увидеть пример плохой комнаты, возьмите любой архитектурный журнал. Видите эту дизайнерскую комнату с деревянными полами, где нет ни одного ковра, минималистской мебелью, широкими стеклянными стенами и чистыми незагроможденными стенами? Плохая акустика, я гарантирую это.
Что же мы можем сделать с нашей комнатой, чтобы улучшить ее акустику, если только не вызывать бригаду ремонтников и не начинать все сначала?
Добавить поглощения. Как правило, старайтесь покрыть 1/3 всех поверхностей чем-нибудь мягким. Приобретите акустические панели или басовые ловушки у нас. Портьеры на окнах добавляют много поглощения, особенно если они тяжелые или с толстой подкладкой, как наши акустические шторы.
Добавьте диффузию. Некоторые трехмерные предметы искусства могут рассеивать звук. Декоративные межкомнатные перегородки (например, зигзагообразные) могут поглощать или рассеивать звук. Все, что разделяет большое пространство твердой штукатурки или гипсокартона, способствует рассеиванию звука. Очень эффективно показывают себя наши диффузоры Шредера или Скайлайн, которые спроектированы по специальным формулам для точного и правильного рассеивания звуковой волны.
На рисунке ниже показан путь первичных отражений звука в типичном прямоугольном помещении. Хотя размещение этих поглощающих и рассеивающих звук объектов в любом месте комнаты будет иметь определенный эффект, его можно максимизировать, разместив их непосредственно на пути этих первичных звуковых траекторий. Это гарантирует, что сильные жесткие отражения будут рассеяны или поглощены. Эти ранние отражения особенно опасны для чистоты звука и стереоэффекта. Поглощение или рассеивание этих отражений повышает четкость звучания фильмов и музыки.
Звуковые волны в основном являются продольными волнами. Это означает, что волновая среда, например, воздух, колеблется параллельно направлению волны. Рассмотрим мягкую катушку, растянутую и закрепленную на одном конце. Если катушку быстро толкать и тянуть с другого конца, то она будет сжиматься и удлиняться в соответствии с направлением силы. То же самое происходит и в продольной звуковой волне. Частицы воздуха совершают колебания вперед-назад в направлении, параллельном движению звуковой волны. При этом попеременно возникают волны сжатия и разрежения. Продольные волны начинаются со сжатия, за которым следует разрежение. Длина волны может быть определена путем измерения расстояния между двумя последовательными сжатиями или разрежениями.
Звуковая волна взаимодействует с поверхностью материала или объекта и в зависимости от типа поверхности может поглощаться, передаваться, отражаться, преломляться или дифрагировать на ней. Эти явления описаны на рис. 3. Когда все излучаемые звуковые волны поглощаются приемником, происходит поглощение звука. Оно подобно губке поглощает воду. Звукопоглощение - важное явление для звукоизоляции. Существуют различные материалы для звукопоглощения. Звукопоглотители могут быть пористыми или резонансными. Пористые звукопоглотители подразделяются на волокнистые материалы и пенопласты с открытыми порами. Волокнистые материалы преобразуют акустическую энергию в тепловую при воздействии звуковых волн на поглотитель. В случае пены перемещение звуковой волны происходит через узкий проход пены и приводит к потерям тепла. Резонансные поглотители относятся к механическому типу, где имеется массивная пластина с плотным воздушным пространством за ней. Примечательно, что некоторые материалы, например пенопласт, поглощают звуковые волны, в то время как стекло их блокирует. Выбор материала зависит от конечного применения. Например, офисное помещение в здании может быть спроектировано как звукопоглощающее или звукоизолирующее.
