- •Раздел 1.
- •1.3. Звук
- •Звук как упругая волна
- •Объективные характеристики звука
- •Восприятие звука человеческим ухом
- •Субъективные характеристики звука
- •Спектральная чувствительность уха
- •Поглощение звука
- •Поглощение звука в воздухе
- •Поглощение звука ограждающими поверхностями
- •Стоячие звуковые волны
- •Коэффициент поглощения с позиций волновой теории
- •Отражение звука
- •Закон отражения
- •Роль начальных отражений
- •Исторические примеры
- •Неудачные решения акустики залов
- •Лучшие залы
- •Реверберация Изотропоное (диффузное) звуковое поле
- •Понятие реверберации
- •Критерии определения времени реверберации
- •Формула Сэбина
- •Формула Эйринга
- •Формула Миллингтона
- •Влияние влажности воздуха время реверберации звука частотой 2 3 кГц
- •Влияние влажности воздуха время реверберации звука частотой свыше 4 кГц
- •Эффективная (эквивалентная) реверберация
- •Слуховое ощущение реверберация слушателем и исполнителем
- •Ограничения статистической теории акустики
Исторические примеры
П
о
сохранившимся до наших времен культовым
и зрелищным сооружениям видно, что
основные положения лучевой теории были
известны древним строителям и
неукоснительно ими соблюдались. Размеры
греческих и римских театров на открытом
воздухе были выбраны такими, чтобы в
наибольшей
степени использовать энергию отраженных
волн.
Театры содержали три основные части (рис. 5):
Рис. 5
сцену (shena) глубиной 3,5 - 4 м в Греции или 6 - 8 м в Риме, на которой разыгрывалось театральное действие;
площадку перед сценой - орхестру (orhestra буквально "место плясок"), на которой располагался хор и выступали танцоры;
поднимающиеся ступенями зрительские места вокруг орхестры, образующие так называемый амфитеатр (от греческих слов amphi - "с обеих сторон", "кругом" и theatron - "место зрелищ").
Звуки от исполнителей достигали зрителей, располагавшихся на амфитеатре, прямым путем 1, а также после отражений от поверхности орхестры (луч 2) и стены 3, находящихся позади сцены (рис. 6).
Р
ис.
6
Плоскость орхестры покрывали хорошо отражающим материалом.
Как указывал Витрувий (рим. Архитектор, сер. 1-го тыс. до н. э.), высоту стены 3 следовало выбирать равной высоте парапета 4, ограждавшего верхний ряд амфитеатра, "для улучшения акустики". Видимо, речь шла о том, чтобы не допустить излишнего рассеяния звуковой энергии в пространстве.
Глубину сцены в греческих театрах делали небольшой, чтобы лучи 5, отраженные от задней стены, не слишком запаздывали по отношению к прямому лучу 1 и не ухудшали разборчивость речи актеров. Часть звуковой энергии, отразившись от стен 3 и 4, уходила вверх. Замечание: В современных крытых театральных залах эта энергия отражается потолком вниз и увеличивает интенсивность звука на зрительских местах.
На орхестре происходили танцы и располагался хор, повторявший реплики актеров, т. е. выполнявший задачу звукоусиления. При расположении хора в точке 1 звуковые лучи, отразившись от стены 3 (рис.6-б), приходят к зрителю с большой задержкой во времени, вызывающей эхо.
Для уменьшения этого недостатка в римских театрах хор стали располагать ближе к сцене, в точке 2. Тогда для направления энергии в сторону зрителей начали использовать отражения от сцены (ее высота в римских театрах достигала 3,5 м), а освободившуюся часть орхестры занимали танцоры. Замечание: В современных театрах перед сценой находятся музыканты, и на них перешло название занимаемой ими площадки.
Особую роль в усилении и обогащении звучания играли так называемые "гармоники" - системы резонаторов в виде бронзовых цилиндрических сосудов и глиняных кувшинов-амфор.
Они располагались в нишах стены позади зрительских мест и под скамьями. Греки считали, что для благозвучия речи и музыки резонаторы должны быть настроены по тонам музыкальных гамм: энгармонической, хроматической и диатонической.
Первая система придавала звукам "торжественность и строгость";
Вторая благодаря "толпящимся" нотам – "утонченность и нежность" звучания;
Третья система благодаря консонансности интервалов обеспечивала "естественность" музыкального исполнения.
Таким образом, античные архитекторы при строительстве театров искали и находили технические пути передачи зрителям и слушателям не только смысловой (семантической), но и художественной (эстетической) информации, стремились обогатить музыкальное звучание.
