24.01.2007

Акустика жилых помещений

Звукоизоляция

Для начала разделим понятия музыкальной и строительной акустики - последняя опирается на ГОСТы и СНИПы, в терминологии которых любые акустические колебания называются шумом, с которым обычно все борются. Если выражаться научно корректно, то бОльшая часть современной российской акустики посвящена вопросам звукоизоляции, т.е. изоляции одной зоны от другой от излишков громких звуков (шума).

Уровень шума (в частном случае - звука) принято измерять в децибелах (Дб) в честь Александра Белла, который изобрел телефон. Суть этой сложной логарифмической величины очень трудно осмыслить простому человеку, но достаточно просто понять методом сравнений:

Шепот----------------------------------------30 Дб
Кондиционер--------------------------------40 Дб
Разговор-------------------------------------60 Дб
Пылесос--------------------------------------70 Дб
Взлетающий самолет--------------------130 Дб

Порог некомфортного человеческого восприятия уровня звука (шума) начинается около 100 Дб, болевой порог для ушей - 130 Дб.

Естественно, на этапе проектирования жилья важно понимать, в каких комнатах и помещениях будут источники звука и шума, чтобы максимально удалить их друг от друга. Если это невозможно, то нужно рассчитать достаточную для отдыха звукоизоляцию.

Например: спальня соседствует с кинозалом, для сна необходимо минимум 20 Дб, а профессионально установленный кинотеатр - это 95 Дб, соответственно, нужна мощная звукоизоляция в 75 Дб, в данном случае это должна быть стена толщиной в 3 кирпича(!). Естественно, прогресс на месте не стоит, мировая строительная акустика предлагает огромный спектр звукоизоляционных материалов, намного более тонких, чем 3 кирпича, но с подобными звукоизоляционными свойствами.

Хотя по наблюдениям специалистов параметры звукоизоляции современных многоквартирных домов, мягко говоря, отличаются от ГОСТа 12.1.036-81 и СНиП-23-03-2003. Этот факт подтверждают и преподаватели строительных университетов - в доперестроечное время при Горсовете активно функционировала комиссия по "Борьбе с шумом", всем строительным организациям она была хорошо знакома. Сейчас ничего подобного в городе нет, жалобами на шум формально занимается городская Санэпидстанция.

Что ж, как говорится, время скоростей... Еще печальнее, что новые собственники уделяют внимание звукоизоляции еще меньше строителей. Поэтому подчас премьера фильма (точнее его саундтрека) проходит сразу во всех комнатах и даже на нескольких этажах.

Акустическое проектирование

Очень важно разделять принципиальные понятия звукоизоляции и звукопоглощения. Если звукоизоляция связана с борьбой с шумом, то звукопоглощение определяет акустические свойства помещения, правильную и естественную слышимость в нем.

Все материалы в разной мере одновременно и отражают, и поглощают звук. Задача акустического проекта – настройка акустических систем и оптимизация помещения таким образом, чтобы максимально приблизить звук в проектируемом помещении к оригиналу, записанному в студии.

Есть несколько принципиальных подходов к акустическому проектированию со смещенными акцентами: проектирование акустики киноконцертных комплексов, ресторанов и кафе, и квартирно-коттеджное.

Назначение объектов акустического проектирования требует решения определенных задач, например, в Оперном театре в любом кресле зала должна быть 100% разборчивость сценических диалогов, в ресторане – равномерное и комфортное звуковое давление фоновой подзвучки. Наибольшей щепетильности акустических расчетов требуют жилые помещения. В настоящее время системы объемного звучания (в миру "Домашний кинотеатр") стали социальной нормой, при проектировании современного коттеджа – закладывается домашний кинозал, реже встречаются специализированные комнаты для прослушивания музыки.

Сами того не подозревая, важную роль в акустике помещения играют сами дизайнеры интерьеров. Бывает такое, что гипертрофированная креативность и "высота" творческого полета прямо пропорциональна последующей сложности акустических расчетов. Нередко случается и такое, что акустические системы подбираются исходя из визуальных (дизайнер) или стоимостных (заказчик) критериев. На этом все заканчивается. Как следствие, "домашний кинотеатр" за 20000 у.е. звучит на 200.

Можно привести типичные акустические проблемы, связанные с неграмотным подбором акустических систем, их неправильным взаимным расположением и отсутствием настройки:

"Отсутствие локализации": невозможно определить место происходящего на экране события.

Должно: По замыслу г-на Спилберга вертолет должен появиться сзади справа, пролететь над слушателем и скрыться впереди слева.
Получается: Вертолет появляется где-то сзади и исчезает где-то впереди.


"Неоднородность звукового поля": разные зрители-слушатели слышат происходящее на экране по-разному.

Должно: По замыслу Джона Ву пуля, пробившая окно, разбивает лампочку.
Получается: Правый зритель услышал только звон разбившегося окна, а левый - только звук лопнувшей лампочки.


"Какофония": диалоги персонажей звучат неразборчиво, звуковые детали сливаются в гул.

Должно: В зале суда идет яростная дискуссия между адвокатом, обвинителем и присяжными.
Получается: Зал суда превращается в рынок, монологи персонажей превращаются в отдельные трудно разборчивые слова с непонятной принадлежностью.


"Чрезмерное звуковое давление": просмотр некоторых особо громких сцен вызывает осознанный дискомфорт.

Должно: Многочисленные разрывы гранат и взрывы снарядов в кинодраме "Взвод" Оливера Стоуна заставляют зрителя оказаться в самом пекле боя, осознать драматизм положения героев.
Получается: Зритель оказывается в эпицентре ядерного взрыва, на экране непонятно почему выжили вьетнамцы и янки. После просмотра кинокартины некоторое время уши плохо слышат.


"Стоячая Волна": из-за явления акустического резонанса, в комнате появляются места с практически полным отсутствием низких частот.

Должно: Многочисленные разрывы гранат и взрывы снарядов в кинодраме "Взвод" Оливера Стоуна заставляют зрителя оказаться в самом пекле боя, осознать драматизм положения героев.
Получается: На фоне нервных диалогов американских солдат земля, трава и т.д. с некоторой периодичностью разлетается в разные стороны.


Причиной этих проблем являются:

Эффект реверберации (по-простому – эхо) возникает с разной интенсивностью на разных частотах. Время реверберации зависит от материалов стен, потолков, количества и материала мебели и даже количества зрителей!

Излишне звонкое помещение с долгим эхом - смазывает звуковую картину, излишне глухое помещение тоже порождает некомфортное восприятие. Поэтому в качестве некоего стандарта уровня реверберации помещения акустическим сообществом принят коридор или вилка реверберации (стандарт МЭК 268-13).

Эффект резонанса. Это легко представить на примере сходящихся и расходящихся волн в стакане воды. Через некоторый момент времени на поверхности воды будут неподвижные участки с устойчивыми впадинами и четко выраженными подъемами, в музыкальной акустике этот термин называется "стоячая волна".

Известны попытки некоторых производителей адаптировать акустические системы под конкретное помещение. В частности известный Bang&Olufsen в своем изделии BeoLab5 применяет систему Adaptive Bass Control (ABC) совместно с Moving Microphone system (MMS).

За гораздо меньшие деньги подобную систему предлагает японский производитель Pioneer, его система Multi-Channel Acoustic Calibration System (MCACC) смягчает эффект реверберации (эха) на 9ти частотных диапазонах от 63 до 160000 Гц, т.е. практически весь акустический диапазон. При этом стоимость усилителей Pioneer с функцией полноценной калибровки начинается с 300 USD(!).

Минусы этих систем: настройки системы BeoLab5 очень статичны, даже при появлении дополнительного слушателя систему необходимо перенастраивать, выдвигающийся микрофон имеет очень скромные характеристики, явный дисбаланс с уровнем самой акустической системы. Видимо этот момент учел Pioneer, переставший комплектовать усилители микрофоном. По замечанию инженера-акустика Арт Инсталл для корректных измерений необходимо как минимум 2 микрофона для разных частотных диапазонов, стоимость комплекта, способного производить подобные измерения начинается от 11000 евро.

На сегодняшний день некоторые компании изначально увязывают дизайн акустических систем, взаимную совместимость и сочетаемость на основе акустического проекта помещения в котором эти системы предполагается установить. Результатом проекта является оптимальное размещение акустических систем для данного помещения.


Материал предоставлен салоном красивой электроники "Арт Центр"