Просторова акустика – що це таке?

Акустика приміщень — важлива прикладна частина фізики, яка допомагає вирішувати проблеми, пастки і проблеми, пов'язані з озвучуванням великих просторів, як на відкритому повітрі, так і в приміщенні. Будь то гігантський концерт для десятків тисяч людей на футбольному стадіоні, театральна вистава в клубному театрі або проектування автомобільних динаміків, знання звукових властивостей у цих випадках абсолютно необхідне. У цій статті будуть пояснені основи акустики приміщень , наведено практичні приклади використання цих знань і, що не менш важливо, запропоновано деякі прості технічні рішення для домашньої акустики.

Як щодо звуку та об'ємної акустики?

Ключовою властивістю звуку є його відбиток. Але ми забігаємо вперед, почнемо від початку, з першоджерела. Звук – це механічна хвиля. Він розповсюджується хвилями через будь-який матеріал, викликаючи коливання його молекул. Що з цього випливає? Це випливає з того, що ми можемо чути і в повітрі, і під водою, чи за допомогою твердих речовин. Але ми нічого не почуємо у вакуумі, де немає молекул і тому нема чого вібрувати і поширювати звук. Так що, якщо ви чули звуки космічних кораблів, що дрейфують, у космічних фільмах, забудьте про них, у реальному космосі нічого подібного немає.

У кожному середовищі звук поширюється з різною швидкістю, це від конкретних характеристик середовища. Але повернемося до згаданого вище відображення звуку. Чому так важливо? Тому що саме відображення визначає акустичні властивості обмеженого простору. Якби в нас було якесь ідеальне джерело звуку, яке плавало б десь високо над землею, звукові хвилі поширювалися б навколо нього однаково в усіх напрямках. Скрізь навколо нього було б чути так само чітко, тільки зі збільшенням відстані джерела звук слабшав. Ось як міг би виглядати поширення звуку в ідеальних умовах. Але ми, мабуть, ніколи не почуємо їх при звичайному прослуховуванні.

Насправді звук поширюється нерівномірно, оскільки його шляху є перешкоди. Найчастіше це стіни кімнати, великі об'єкти, такі як шафи, дерева, люди тощо. Що відбувається, коли звукова хвиля стикається з такою перешкодою? Ми вже говорили, що звук поширюється у всіх станах речовини. Тому він має поширюватися, наприклад, через екран, з яким він стикається у студії звукозапису. Це справді так, але коли звук стикається з перешкодою, відбуваються дві речі. Частина звуку поглинається – поширюється далі в тілі, на яке вдарив звук, – а інша частина відбивається. Співвідношення між цими двома частинами називається показником звукопоглинання та залежить від властивостей речовини.

Космічний дизайн

Тепер, коли ми знаємо основні властивості звуку, ми можемо застосувати ці знання практично. Що нас найбільше турбує під час роботи з просторовою акустикою ? Це незбагненність, таке спотворення звуку, що він стає шумом і метушні, які тільки обтяжують слуховий апарат людини, але вже не передають жодної інформації, яку він спочатку мав. Це, звичайно, проблема, наприклад, на шумних робочих місцях, де рівень шуму може легко перевищити допустимі межі та загрожувати як продуктивності, так і насамперед здоров'ю працівників. Інший типовий приклад — зали з такою луною, що посилена музика просто зливається в потік незрозумілого шуму.

Як це виправити? Ми повинні формувати простір, в якому ми хочемо, щоб з'являлися звуки, і, з іншого боку, ми повинні адаптувати звуки до доступного простору. Тепер зосередимося на цьому питанні з погляду простору. Чим більше відбитків, тим менш розбірливий звук. Якщо є, ми спочатку зменшуємо відбивну здатність. Голі блискучі поверхні замінюємо пористими або тканинними, або просто покриваємо першими другим. Це добре розсіє звук, і він не повернеться до наших вух і не заважатиме. Якщо цього недостатньо, нам потрібно зменшити простір і знову зменшити відбивну здатність. Це завжди допомагає зрештою, вам просто потрібно знайти правильну кількість зменшення, щоб простір, як і раніше, відповідав нашим вимогам і був економічним для модифікації.

Є багато варіантів, як це зробити конкретно. Акустичні пінополіуретани найчастіше використовуються для обробки поверхонь. Простір можна зменшити за допомогою простих перегородок, заповнених звукоізоляцією. Є пересувні екрани, оргскло, акустичні пресовані плити та багато іншого. До того ж, якщо докопатися до совісті і іноді просто зменшити гучність, результат зазвичай не забариться.