Неудачные решения акустики залов
Казалось бы, опыт, накопленный за тысячелетия, должен использоваться современными архитекторами и строителями. Между тем множатся примеры неудовлетворительных акустических решений.
Строительство залов круглой или эллиптической в плане формы является неудачным решением. К ним относятся:
- кинотеатр "Колизей" в Санкт-Петербурге,
- концертный зал им. Чайковского в Москве
- и др.
В круглых залах образуются зоны фокусировки отраженных лучей и зоны, в которые отраженные лучи либо не попадают, либо попадают с большой временной задержкой. В зале с круглым планом (рис. 7) луч 1, касательный к стене, при последующих отражениях по-прежнему остается вблизи стены. Поэтому интенсивность звука повышенная в этой пристенной кольцевой зоне.
Распределение звуковых волн в круглом зале
Лучи 2, распространяющиеся примерно в диаметральном направлении, образуют после отражения мнимое изображение источника И'. В этом месте интенсивность звука повышенная.
Неудовлетворительными являются залы с плоским потолком и низким порталом сцены (рис.8, а).
Зона АВС оказывается своеобразной ловушкой для значительной части, излучаемой источником звука энергии. Только зона DE дает полезные отражения, но они попадают лишь в удаленную часть зала ЕG.
Рис. 8. Распределение звуковых волн в
а) зале с плоским потолком и низким порталом сцены
б) зале с рассеивающим потолком
в) зале с акустической раковиной и козырьком
Более предпочтительно создавать конструкции с рассеивающим потолком (рис.8б), акустической раковиной и козырьком (рис.8в).
Неудовлетворительным в акустическом отношении является знаменитый зал Альберт-холл в Лондоне шириной 56 м при высоте 39 м. Ввиду необычайно большой высоты зала разница в пути между прямым звуком и звуками, отраженными от потолка, достигает 60 м, что даёт запаздывание отражённых сигналов почти на 180 мс. Более того, центр кривизны вогнутого потолка находится в зоне, занятой слушателями, и порождало сильное эхо.
Другим неудачным акустическим залом служит Большой зал Центрального театра Российской армии (ЦТРА) (рис. 9).
Рис. 9. Распределение звуковых волн в Большом зале Центрального театра Российской армии
Основные недостатки этого зала:
- большая ширина, равная в середине зала 42 м,
- чрезмерно высокий потолок у портала 18 м над планшетом сцены,
- отражения звуковой волны от боковых стен не приходят в центральную часть зала,
- первые отражения от потолка поступают в середину партера с запаздыванием более 35 мс,
- разборчивость речи в партере низкая, несмотря на близость актеров к публике,
- форма задней стены зала и парапета балкона является частью окружности, центр которой расположен на авансцене в точке О,
- звуки, отраженные от задней стены и парапета балкона, возвращаются в эту же точку и прослушиваются как сильное эхо, т. к. запаздывание превышает 50 мс,
- при перемещении актера в точку И сопряженные фокусы И' и И" смещаются в партер, и возникает эхо даже в первых рядах партера.
К неудачному акустическому решению следует отнести и Центральный концертный зал гостиницы "Россия" в Москве. Квадратная в плане форма зала привела к обеднению спектра собственных частот, низкий потолок создает малую задержку первых отражений, а большая ширина зала приводит к тому, что отражения от стен не попадают в первую половину партера. Трижды пытались улучшить звучание заменой звукопоглощающих материалов и их размещением в зале. Однако скомпенсировать заведомо неудачную исходную форму зала не удалось.
Когда-то хорошей акустикой отличался актовый зал МТУСИ, где даже проводились симфонические концерты, транслировавшиеся по радио. Акустические условия значительно ухудшились после косметического ремонта зала. Была изменена конструкция ограждения балкона, в глубине которого был поставлен отражающий щит. Сильные отражения от парапета и щита ухудшили звучание в партере. Из-за больших запаздываний отражённых звуков снизилась разборчивость речи.
Даже в помещениях с правильно выбранными формой и линейными размерами, пропорции которых приближаются к "золотому сечению", обнаруживаются недостатки звучания, устранение которых занимает много времени, сил и средств. В тщательной подготовке к нормальной эксплуатации нуждаются студии звукового и телевизионного вещания. Примером может служить комплекс работ по подготовке студии N5 Государственного дома радиовещания и звукозаписи (ГДРЗ). Студия предназначена для исполнения произведений крупных форм с участием симфонического оркестра и хора в присутствии слушателей. Ее линейные размеры (29,8 х 20,5 х 14 м) почти соответствуют "золотому сечению", расчетное время отзвука (реверберации) на средних частотах 2,3 с. Однако из-за большой высоты и ширины время прихода начальных отражений не оптимально. Для уменьшений длины путей отраженных лучей над местом расположения оркестра и на боковых стенах были укреплены отражающие панели. Потребовалось несколько раз изменять положение панелей и уменьшать площадь звукопоглощающих конструкций, прежде чем музыканты и звукорежиссеры признали качество звучания хорошим. Из этого примера видно, насколько тонкой и скрупулезной является акустическая настройка помещений.
Встречаются залы, рассчитанные на небольшое количество слушателей, соответственно небольшой площади и невысокие. Авторы их, по-видимому, полагали, что при небольших размерах зала "все будет хорошо слышно". В действительности в таких залах на слушательских местах образуется плотная структура начальных отражений. Поэтому при небольшом времени реверберации звучание оказывается "плоским", подобно звучанию на открытом воздухе, а при большом времени реверберации теряется "прозрачность" звучания, начинается маскировка последующих музыкальных звуков предыдущими.
Неудовлетворительны акустические свойства большинства так называемых актовых залов. Они предназначаются для собраний, т. е. для звучания речи. Низкий потолок, гладкие параллельные стены, лишенные акустической отделки порождают неоптимальные начальные отражения. Попытки проводить в них концерты не приносят успеха - музыка звучит плохо.
Ниже всякой критики акустика так называемых "концертно-спортивных" залов.
В нашей стране большой вред качеству театральных и концертных залов принесла "борьба с архитектурными излишествами". "Излишествами" были объявлены все звукорассеивающие и звукопоглощающие конструкции и даже мягкая обивка кресел, призванная служить эквивалентом отсутствующих зрителей. В результате, на слушательских местах плохая структура начальных отражений, невысокая диффузность, а при частичном заполнении - чрезмерная "гулкость".