Ідеально дифузне звукове поле характеризується тим, що у всіх його точках усереднені в часі рівень звукового тиску і потік приходить з будь-якого напрямку звуковий енергії однакові. Ці умови не виконуються повністю в реальних приміщеннях, але для створення хорошої акустики слід, по можливості, наблизитися до них. Значні відхилення від цих умов призводять до суттєвих акустичним дефектів залів.
При виборі форми огорож слід уникати увігнутих поверхонь, здатних концентрувати відображаються звук. Концентрація відображень при малому запізненні щодо прямого звуку призводить до зниження розбірливості мови, а при великому запізненні - до появи відчутного луни.
Для запобігання концентрації звуку радіус кривизни поверхні, що відбиває (стін і стелі) повинен принаймні в два рази перевищувати відстань від поверхні, що відбиває до джерела.
З тієї ж причини зали, мають в плані круглу, овальну, подковооборазную або іншу форму з увігнутими стінами припустимі лише при спеціальному розчленуванні увігнутих поверхонь, що запобігає концентрацію відбитого звуку (рис. 6.3).
Опуклі поверхні (рис. 6.4), навпаки, створюють розсіяне відбиття звуку і підвищують диффузность звукового поля.
Для забезпечення достатньої диффузности звукового поля необхідно, щоб значна частина внутрішніх поверхонь залу створювала розсіяне ненаправленої відображення звуку. Це досягається розчленуванням поверхонь балконами, пілястрами, нішами, секціями та іншого типу членениями.
Гладкі великі поверхні не сприяють підвищенню диффузности. Особливо небажані гладкі паралельні один одному площині (наприклад бічні стіни), так як в результаті багаторазового відбиття звуку між ними може виникнути «пурхають луна». Розчленування таких поверхонь послаблює цей ефект. Підвищує диффузность і невелике відхилення стін від паралельності (на 2,5-6º).
а - розподіл звукових відображень: 1,2 - зони концентрації відповідно перше і друге відображень; б - ефективне членування стін
Малюнок 6.3 - Зал з круглою формою плану
Малюнок 6.4 - Форми членування стіни секціями
Для виключення можливості «театрального луни» необхідно запобігти прямим інтенсивні відображення від задньої стіни залу в сторону сцени шляхом додання стелі або стіні нахилу для направлення відображень до слухачів (рис. 6.6), членування стіни для розсіювання відображень, або облицювання стіни ефективними звукопоглотітелямі.
При призначенні членувань стелі або стін не слід використовувати поперечні прямокутні пілястри або ребра (рис. 6.5). Такі елементи викликають зворотні відображення звуку до джерела, при цьому виникають зони, позбавлені корисних відображень.
Малюнок 6.5 - Відбиття від поперечних пілястр або ребер
Сильно розсіюють деталі доцільно розміщувати на поверхнях, що не дають малозапаздивающіх відображень, спрямованих до слухачів. Добре розсіюються звукові хвилі, довжина яких близька до розмірів деталі. Найбільш ефективні елементи, які мають криволінійне опукле (рис. 6.7) або трикутний перетин, так як вони розсіюють також і більш короткі хвилі.
При періодично розташованих пилястрах розсіювання звуку залежить не тільки від форми і розмірів їх перетинів, але і від їхнього кроку. Заштрихованная область на рис. 6.8 показує приблизні межі, в яких лежать розміри пілястр і їх крок, що дають істотне розсіювання відбитого звуку в відповідних областях частот.
а - нахил задньої стіни; б - похила ділянка потоку; в - нахил ділянки стелі і задньої стіни; г - гострий кут між стелею і задньою стіною
Малюнок 6.6 - Раціональні типи примикання стелі до задньої стіни
Малюнок 6.7 - Освіта дифузних відображень від поверхні
з рельєфом напівкруглого перетину
а - ширина і глибина елементів; б - крок членування; в - частотні кордону, в межах яких відбитий звук буде розсіяним
Малюнок 6.8 - Профілі елементів членування дифузно відбиває
Пілястри опуклого і трикутного перетину, як викладено вище, розсіюють також і більш високі частоти в порівнянні з вказаними на малюнку. Дрібні елементи розмірів 10-20 см розсіюють частоти вище 1000 Гц. Ефективне розсіювання в області частот 200-600 Гц дають пілястри розмірами 1-2 м по ширині і 0,5-1 м по глибині при кроці членування 2-4 м. Якщо поверхні таких пілястр піддати подальшого членування дрібними деталями випуклої форми, то буде досягнуто розсіювання в широкому діапазоні звукових частот. Розсіює ефект членувань посилюється, якщо їх крок нерегулярний. Членування з дрібним регулярним кроком 5-20 см (наприклад, обробка поверхонь рейками або хвилястою асбофанери) викликає періодичні високочастотні відображення коротких звукових імпульсів (ударів, ударів), в результаті чого виникає спотворення звуку.
Балкони, ложі і непаралельних стіни підвищують диффузность звукового поля залу на таких низьких частотах, на яких пілястри не дають достатнього розсіювання.
У залах місткістю більше 600 слухачів доцільно пристрій одного або декількох балконів, що знижує обсяг залу, зменшує його довжину і збільшує диффузность поля.
Ставлення виносу балкона a1 до середньої висоті подбалконного простору h1 має бути не більше 1,5 (рис. 6.9). Таке ж ставлення має дотримуватися і в ложах. Якщо над балконом немає вище розташованого балкона, то ставлення a2 / h2 може бути збільшено до 2 (див. Рис. 6.9). При дотриманні зазначеного умови досягаються хороша чутність і розбірливість в глибині пазух над балконом і під ним. Нахил стелі пазух також покращує чутність.
Малюнок 6.9 - Доцільні пропорції балконного простору
Передня частина стелі зазвичай використовується для формування спрямованих ранніх віддзеркалень. При плоскому горизонтальному контурі стелі б # 972; більша частина звукової енергії відбивається в розташовані на відстані менше 8 м від джерела передні ряди слухачів, для яких достатня чутність забезпечується прямим звуком. Якщо висота передньої частини залу велика, то запізнювання відбитого від стелі звуку перевищує допустимі значення (рис. 6.10). Центральна і задня частини такого стелі відбивають звук не до слухачів, а на задню стіну залу, яка дає вторинне запізнюється зворотне відображення звуку до джерела.
Для поліпшення розподілу відбитого звуку передньою частиною стелі передбачають пристрій над естрадою або авансценою відбивача випуклої форми (рис. 6.11), що до того ж забезпечує хороший розподіл відбитого звуку при різних положеннях джерела. Відбивач повинен мати масу не менше 20 кг / м 2 і може бути виконаний із залізобетону, штукатурки по сітці або іншого матеріалу з коефіцієнтом відображення порядку 0,1. Лінійні розміри відбивача пов'язані з нижньої частотної кордоном регульованого відображення. Наприклад, для посилення мови розміри відбивача повинні бути не менше 110 см, для музики - 6 м. При побудові точка геометричного відображення береться на відстані 0,5 м від краю відбивача.
Q1 і Q2 - положення джерела звуку
Малюнок 6.10 - Формування відображень від плоского горизонтального стелі
і - положення джерела звуку
Малюнок 6.11 - Пристрій відбивача над авансценою