Акустичні властивості приміщень

Акустичні властивості приміщень

Акустичні властивості приміщень
Сьогодні ми продовжимо обговорювати тему звукоізоляції приміщень. Але це в загальному сенсі. Якщо бути більш конкретним, то ми маємо розмову про теорію акустики приміщень. Тобто про науку, яка займається вивченням властивостей і характеристик приміщень, які надають будь-який вплив на акустику приміщення. Відразу зауважу, що спочатку теорія була розрахована не на рядових користувачів домашніх кінотеатрів або любителів hi-fi звуку, а на професіоналів у своїй галузі: звукоинженеров, працівників звукозаписних студій і т.д. В даному матеріалі ви зустрінете терміни, що мають відношення до науки. Зокрема, до фізики.

Акустичні властивості приміщень
Отже, ніхто не стане сперечатися з тим, що акустичні властивості приміщення можуть значно змінити характер звучання будь-який, навіть самої гарної акустичної системи. Грубо кажучи, якщо ви купите прекрасну high-end акустику і поставите її в сарай, то не варто сподіватися на якісний звук. Посудіть самі, це просто нерозумно. Говорити про важливість «прямого звуку» можна тоді, коли мова йде про озвучуванні великих відкритих просторів. Але коли ми обговорюємо поліпшення звукових характеристик в рамках закритого приміщення, то потрібно брати до уваги трохи інші закони. Як формується акустичне поле в кімнаті? Звук, джерелом якого є, припустимо, якісна стереопара, відбивається від стін, підлоги, стелі і всіх предметів в кімнаті, «повертається» і накладається один на одного. Причому кожна хвиля залишається «живий» до певного моменту часу, тобто, безумовно, вона поступово згасає. Дальше більше! У формуванні звукового поля беруть участь, як старі, так і нові хвилі. І якщо на початку прослуховування композиції ми могли говорити про якусь дискретної закономірності, то з плином часу загасання звуку приймає безперервний і навіть плавний характер, так як в процесі беруть участь хвилі з різними фазовими співвідношеннями. Саме цей хаос ми і маємо задоволення (або, навпаки, розчарування) чути. В науці таке звукове поле називають розсіяним або дифузним (звуковим полем).

Ви, напевно, помічали, що звук в кімнаті не зникає відразу ж після вимкнення джерела? Цей ефект зобов'язаний своїм існуванням вищеописаного процесу і називається послезвучанія або реверберацией. За часом реверберації в даному приміщенні можна судити про ступінь поглинання звуку кімнатою і предметами в ній. Чим воно більше, тим менше енергії (відповідно, і звуку) поглинається матеріалами і розсіюється. Втім, великий час реверберації зовсім не дорівнює гарній звукоізоляції. Але тут варто навести приклад. Якщо у вашій кімнаті багато м'яких меблів, на стінах килими, а на вікнах щільні штори, то звук буде поглинатися досить сильно, адже перераховані елементи буквально вбирають його в себе. Згадайте, при в'їзді в порожню квартиру, як «звучить» кімната, щоб було зрозуміло про що йде мова. У той же час, наприклад, паркет, якісні пластикові вікна і взагалі будь-які дуже гладкі поверхні дуже добре відбивають звук.

Проблема в тому, що з описаного з приводу властивостей поглинання і відбиття звуку тими чи іншими предметами не ясно, що ж потрібно зробити, щоб в результаті все просто подобалося. Не дивуйтеся, але, як і всюди в житті в теорії акустики приміщень діє правило «золотої середини». Занадто сильне відображення звуку призведе до множинного накладення відбитих хвиль один на одного і, наприклад, аудіокнигу буде слухати дуже незручно. А надто заповнений і вбирає в себе звук приміщення призведе до того, що ваша улюблена музика буде звучати глухо і мертво. Звукоінженери при оцінці приміщень для майбутніх студій звукозапису використовують наступну характеристику. Називається вона часом стандартної реверберації. Це час, за яке щільність звукової енергії в приміщенні після виключення акустичної системи знижується до однієї мільйонної частини від своєї початкової величини, тобто зменшується на 60 дБ. Вона не є універсальною, тому заздалегідь не можна сказати, яким цей час має бути саме у вашій кімнаті, навіть знаючи її площа. Серед інших важливих моментів можна порадити виміряти залежність часу стандартної реверберації від частоти звукового сигналу. Справа в тому, що різні частоти по-різному поглинаються одними і тими ж матеріалами. Якщо пам'ятаєте, в минулій статті ми відзначали, як складно не дати сусіди почути ваші баси. Наприклад, м'які меблі набагато краще поглинає високі частоти, ніж низькі, тому час стандартної реверберації для низьких і високих частот в цьому приміщенні буде відрізнятися. Від цього залежить тембр звучання і забарвлення музики.

Третім важливим параметром акустики приміщення прийнято вважати диффузность звукового поля. Цей термін характеризує рівномірність розподілу енергії відбитих хвиль в масштабах всієї кімнати, при якому рівень звукових хвиль, що приходять з різних частин приміщення, однаковий, а фази випадкові. Як можна домогтися поліпшення диффузности звукового поля у вашій квартирі? Це можливо за допомогою оригінальних архітектурних і / або дизайнерських рішень, і може коштувати вам великих грошей. Чим менше за площею буде поверхня, що відбиває, тим краще. Тобто будь-які круглі і овальні поверхні, колони і додаткові архітектурні вставки здатні поліпшити стан справ. У студіях звукозапису іноді відмовляються від паралельних стін, що також позитивно впливає на диффузность, проте можливо тільки в разі перепланування приміщення.

Акустичні властивості приміщень
Хочу зауважити, що цей абзац неспроста найменший в матеріалі. Давати конкретні поради по звукоізоляції без урахування специфіки приміщення і запитів домовласника дуже складно. Тому, будь ласка, не забувайте, що всі статті цього циклу спрямовані скоріше на формування загального уявлення в питаннях звукоізоляції у читача.

Отже, поглиначі звукових хвиль бувають різні. В основному їх ділять по роду тих хвиль, які вони найбільш якісно вбирають: низькочастотні і високочастотні. Серед низькочастотних поглиначів можна особливо виділити резонують панелі, які кріплять на невеликій відстані від стін. Тобто виходить щось на кшталт імпровізованої мембрани на повітряній подушці (між панеллю і стіною). Втім, ефект поглинання басів подібним механізмом безпосередньо залежить від матеріалу, товщини панелі, способів її кріплення і від товщини «мембрани». Як ми вже згадували вище, високочастотні хвилі дуже добре поглинаються цілком звичайними для будь-якої квартири елементами, як килими, паласи, м'які меблі, щільні штори і т.п. Але невелика панель з пористого матеріалу тільки поліпшить звукоізоляцію від високих частот.

А як це буває в справжніх студіях?

Акустичні властивості приміщень
На завершення матеріалу хотілося б трохи уваги приділити тому, які ще методи застосовуються в реальних звукозаписних студіях. Будь-яка студія в першу чергу орієнтується на високий рівень звукоізоляції. В першу чергу це необхідно для того, щоб зовнішні шуми не завадили записи і банально не потрапили в ефір або в запис. Ситуація з квартирою зазвичай інша. Сусіди скаржаться, що ви заважаєте їм спати. Але правило, яке ви прочитаєте далі, можна застосовувати в обох випадках - не промахнетеся. Вважається, що максимальний рівень шуму, що проникає в приміщення з сусідніх приміщень або з вулиці, не повинен перевищувати акустичний нульовий рівень більш ніж на 15 дБ. Наведемо приклад. За вікном вашої квартири велика магістраль, жваве шосе, пробки, рух. «Гучність» такої вулиці оцінюють приблизно в 90 дБ. Отже, кімнату потрібно «закрити» не менше, ніж на 75 дБ (90-15). Можете порахувати, по суті, шум, що виходить з вулиці повинен бути знижений в тисячі разів. І для цього буде потрібно зробити багато: ремонт, перепланування і вже описані вище рекомендації. Звичайно, щодо звичайних квартир застосування подібних «законів» - майже абстракція. Однак, раптом хтось, прочитавши статтю, зважиться на такий відчайдушний крок - зробити у себе вдома студію. Тоді бажаю вам удачі!

Схожі статті