Строительные расценки

+

Музыкальная акустика. Вопросы-ответы

1. В чем заключается предмет и метод музыкальной акустики?

2. Каковы этапы развития музыкальной акустики?

3. В чем заключаются акустические испытания помещений?

4. Каким образом осуществляется управление акустическими условиями в помещении?

5. Что представляет из себя явление реверберации звука?

6. Какими оценивают и измеряют длительность реверберации?

7. Какими факторами определяется акустическое качество залов?

Назад к основному рубрикатору: Звукоизоляция. Акустика. Вопросы-ответы

 


1. В чем заключается предмет и метод музыкальной акустики?

Музыкальная акустика, наука, изучающая объективные физические закономерности музыки в связи с ее восприятием и исполнением. Исследует такие явления, как высота и громкость звука, тембр и длительность музыкальных звуков, консонанс и диссонанс, музыкальные системы и строи. Занимается изучением музыкального слуха, исследованием музыкальных инструментов и человеческих голосов. Выясняет, как физические и психофизиологические закономерности музыки отражаются в специфических законах этого искусства и воздействуют на их эволюцию.

В музыкальной акустике используются данные и методы общей физической акустики, изучающей процессы возникновения и распространения звука. Она тесно связана с архитектурной акустикой, с психологией восприятия, физиологией слуха и голоса. Музыкальная акустика привлекается для объяснения ряда явлений в области гармонии, музыкальных инструментов, инструментовки и т.д.


2. Каковы этапы развития музыкальной акустики?

Как раздел музыкальной теории музыкальная акустика зародилась еще в учениях древних философов и музыкантов. Значительный этап в развитии музыкальной акустики связан с именем немецкого ученого-физика и физиолога XIX в. Г. Гельмгольца, выдвинувшего первую законченную концепцию физиологии звуковысотного слуха - так называемую резонансную теорию слуха. Большой вклад в развитие музыкальной акустики внесли в конце XIX – начале XX вв. К. Штумпф и В. Келер (Германия), которые ввели в нее учение о механизмах отражения (ощущения и восприятия) различных объективных сторон звуковых колебаний.

В XX в. развивается метод анализа музыкальных звуков, основанный на выделении из сложного звукового спектра частичных тонов и измерении их относительной интенсивности, приобретший большое значение в акустике певческого голоса и музыкальных инструментов. Разрабатываются вопросы акустики радиостудий, студий звукозаписи, стереофонической записи и воспроизведения звука.

Важный этап в развитии современной музыкальной акустики связан с исследованиями музыковеда и ученого-акустика Н. А. Гарбузова, выдвинувшего теорию слухового восприятия, исходящую из зонной концепции музыкального слуха; работой Л.С. Термена и А.А. Володина в области электромузыкальных инструментов, а также разработанная последней теория звуковысотного восприятия, согласно которой воспринимаемая человеком высота звука определяется не одной лишь частотой колебаний его основного тона, но всем его гармоническим спектром.


3. В чем заключаются акустические испытания помещений?

Акустические испытания помещений основаны на электрических измерениях звукового сигнала, принимаемого в помещении микрофоном, и заключаются в определении равномерности распределения звука в пространстве и в исследовании затухания отзвука во времени. Наряду с испытаниями залов в натуре все большее распространение находят испытания малых моделей, что позволяет своевременно избежать ошибок при проектировании новых залов и находить способы исправления дефектов уже существующих.


4. Каким образом осуществляется управление акустическими условиями в помещении?

Коррекция акустических свойств помещений осуществляется путем установки отражающих щитов и регулирования количества звукопоглощающих материалов, размещаемых на поверхностях. Теория звукопоглощения и методы его измерения относятся к архитектурной акустике. Все больше распространяется применение электроакустической аппаратуры для звукоусиления и для создания искусственной реверберации. Электроакустическими способами имитации отзвука помещения пользуются также в лабораторной практике.


5. Что представляет из себя явление реверберации звука?

Реверберация (позднелат. reverberatio – отражение, от лат. reverbero – отбрасываю) – процесс постепенного затухания звука в закрытых помещениях после выключения его источника. Воздушный объем помещения представляет собой колебательную систему с очень большим числом собственных частот. Каждое из собственных колебаний характеризуется своим коэффициентом затухания, зависящим от поглощения звука при его отражении от ограничивающих поверхностей и при его распространении. Поэтому возбужденные источником собственные колебания различных частот затухают неодновременно.

Реверберация оказывает значительное влияние на слышимость речи и музыки в помещении, т.к. слушатели воспринимают прямой звук на фоне ранее возбужденных колебаний воздушного объема, спектры которых изменяются во времени в результате постепенного затухания составляющих собственных колебаний. Влияние реверберации тем более значительно, чем медленнее они затухают. В помещениях, размеры которых велики по сравнению с длинами волн, спектр собственных колебаний можно считать непрерывным и представлять реверберацию как результат сложения прямого звука и ряда запаздывающих и убывающих по амплитуде его повторений, обусловленных отражением от ограничивающих поверхностей.

Реверберацией называется также послезвучание, наблюдаемое в море в результате отражения и рассеяния исходного звука от дна (донная), взволнованной поверхности (поверхностная) и неоднородностей водной среды, рыб и др. биологических объектов (объемная).


6. Какими оценивают и измеряют длительность реверберации?

Длительность реверберации характеризуется т. н. временем реверберации, т.е. временем, в течение которого интенсивность звука уменьшается в 106 раз, а его уровень – на 60 дб. Время реверберации – важнейший фактор, определяющий акустическое качество помещения. Оно тем больше, чем больше объем помещения (или время свободного пробега звука) и чем меньше поглощение на ограничивающих поверхностях.

Измеряют время реверберации, записывая процесс убывания уровня звука после выключения его источника; для этого применяются самописцы с логарифмической шкалой. Время реверберации определяется по среднему наклону записанной на ленте уровнеграммы.


7. Какими факторами определяется акустическое качество залов?

Продолжительность реверберации является важнейшим фактором, определяющим акустическое качество залов. При чрезмерно медленном затухании звучание речи и музыки оказывается недостаточно четким, при короткой реверберации речь звучит слишком глухо, а музыкальные звучания утрачивают слитность и выразительность. Даже при оптимальной реверберации на акустическую оценку зала влияют распределения времен прихода ранних, более интенсивных отражений, а также и направления, по которым они достигают слушателя.

Наиболее благоприятные условия различны не только для речи и музыки, но и для музыкальных произведений различного характера (камерная, эстрадная, симфоническая музыка). Поэтому акустическое проектирование концертных залов (выбор формы, размещение слушателей, обработка ограничивающих поверхностей рассеивающими и поглощающими конструкциями, применение подвесных отражателей и т.д.) нередко требует компромиссных решений. В залах большой вместимости условия слышимости могут быть улучшены применением электроакустических систем усиления и искусственной реверберации. Характерным примером электроакустически оснащенного зала универсального назначения (конгрессы, концерты, опера, звуковой кинопоказ) может служить большой (6000 мест) зал Дворца съездов в Московском Кремле.