Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Вариант 1 Вычислить: а) 3sin 30◦ - cos 0◦ + tg 30◦ - tg 0◦; б) sin( -30◦) + cos(- 0◦) – tg(-30◦)*ctg(- 0◦); в) 7cos(-45◦) + 7sin(-45◦) - tg(-30◦) + si...полностью>>
'Документ'
В соответствии с Федеральными законами от 06.10.2003 № 131-ФЗ «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации», от 08.0...полностью>>
'Документ'
3.(25.) Составьте электронные уравнения и укажите, какой процесс — окисление или восстановление — происходит при следующих превращениях: As-3 → As+5; ...полностью>>
'Анкета'
Если Вы обращаетесь по поводу устранения проблемы – то что по Вашему привело к формированию проблемы (эмоции, убеждения, действия, привычки, люди, обс...полностью>>

Главная > Документ

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

ГОЛОСНИК-РЕЗОНАТОР — ЭФФЕКТИВНЫЙ И ТРАДИЦИОННЫЙ

АКУСТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ В КУЛЬТОВЫХ СООРУЖЕНИЯХ

И.В. Пишенин

Винницкий национальный технический университет, г. Винница, Украина

Сегодня при проектировании храмов остро стоит вопрос проектирования акустики. Проблема состоит в невозможности применения отделочных акустических материалов и варьирования геометрии. Зачастую выполненный даже специалистами-акустиками дорогостоящий и математически сложный расчет не приводит к корректным результатам и требует установки электроакустики, что нетрадиционно.

Возникает вопрос: а как же проектировалась акустика в древних сооружениях, которым мы удивляемся и сегодня? Скорее всего, акустические качества добивалась простыми для практического использования проектными и конструктивными решениями, не требующими особых знаний физики и математики. Осмелимся утверждать, что это было связано с голосниками-резонаторами. Так как размеры и форма храмов выбиралась из архитектурных соображений, а не требований акустики.

Еще в античных театрах на открытом воздухе применяли в качестве резонаторов терракотовые или бронзовые вазы, заделываемые в ступени амфитеатра. Для улучшения резонансных свойств храмов с древности используются вмурованные в стену и своды голосники, т.е. особой формы пустотелые глиняные сосуды, которые встречаются в грузинских (IV в.) и русских храмах. Очевидно, они исполняют роль резонаторов Гельмгольца и резонируют избирательно на необходимых звуковых частотах спектра певческого голоса. Практический интерес представляют выводы английских ученых о работе акустических резонаторов [1]. Частота резонанса есть

, (1)

где с - скорость звука S - сечение горла; l - длина горла; V - объем резонатора.

Кратко рассмотрим работу таких резонаторов. При частоте колебаний воздуха, близкой к резонансной частоте резонатора (1), он вбирает в себя со всех направлений кинетическую энергию и накапливает ее в виде потенциальной. Энергия, собираемая резонатором, значительно больше энергии, приносимой падающей плоской волной на площадь, равную площади входного отверстия. При движении массы воздуха в горловине происходит затухание: часть энергии рассеивается из-за трения в горловине, остальная — постепенно восстанавливается вследствие излучения из горла резонатора. Восстановление происходит в течение времени, зависящего, только от внутреннего затухания резонатора, при все большем ослаблении интенсивности излучения. Так, в зависимости от затухания и селективности, резонатор является или поглощающей системой или системой местного усиления. Поглощение одиночного резонатора значительно (на резонансной частоте 150 Гц Амах=0,7 Сэбин), причем поглощение получается, главным образом, на низких частотах, чего достичь обычными материалами сложно и, что чрезвычайно важно для устранения шумовых низких частот и обеспечения "звонкости" зала храма. Заметим, что близко расположенные друг к другу резонаторы работают эффективными поглотителями (привлекается энергия с малой площади и почти вся расходуется на затухание), а излучение существенно только для одиночных или изолированных резонаторов. Пористые отделочные материалы, применяемые при акустической обработке залов, физически являются совокупностью резонаторов. При большом числе расположенных близко друг к другу в кладке стены или свода голосников-резонаторов мы получаем аналогичный акустический "материал", эффективно поглощающий в требуемом диапазоне частот. Преимущества такого "материала": а) используя голосники разных размеров можно достичь поглощения в очень широком диапазоне частот, в том числе низких; б) применение является традиционным и практически не изменяет интерьер храма; в) долговечность голосников равна долговечности основного материала стены.

Вопросы расположения, размеров голосников-резонаторов требуют дальнейшего исследования. Однако, анализируя помещения старинных храмов с учетом теории волновой акустики, можно сделать следующие замечания:

1. Голосники, работающие усилителями, следует располагать в центральной и западной частях храма: а) немного выше пяты арок: усиливаются полезные первые отражения, создается "буферный" звук между первыми отражениями от стен и запаздывающим мощным отражением от подкупольного свода (так как расчлененная поверхность арок сама по себе не дает существенного отражения); б) посредине стен: уменьшается эффект "порхающего эха" между параллельными стенами за счет рассеивания, увеличивается диффузность звукового поля, в первое отражение вносится небольшое запаздывание (эффект мягко нарастающего уровня звука).

2. Голосники, работающие поглотителями можно располагать в местах концентрации аномальных осевых и касательных звуковых волн.

3. Количество типоразмеров не превышает трех-четырех при правильном расчете селективности системы. Первую резонансную частоту голосников-резонаторов желательно располагать около первой октавы.

4. Для равномерного распределения звука желательно располагать голосники сразу всем комплектом типоразмеров, расстояние между группами принимается в зависимости от назначения (усиление, поглощение).

5. Толщина конструкции, в которую заделывается резонатор, должна превышать длину голосника, а слой, находящийся за голосником, обеспечивать надежную звукоизоляцию резонатора от уличного шума. Возможно закрытие горла поглощающего резонатора тонким слоем штукатурки, если это учтено в расчете затухания (в храме Св. Софии г. Киева в стенах заложено множество резонаторов разных размеров с узким заштукатуренным горлом).

Выводы

1. С помощью голосников-резонаторов можно выровнять частотную характеристику храмового помещения любой формы, обеспечить требуемую диффузность звукового поля без изменения формы зала.

2. Голосники-резонаторы могут быть успешно применены для поглощения звука, в том числе шума, поступающего через ограждающие конструкции.

3. Голосники-резонаторы, как системы местного усиления, создают хорошую слышимость во всех точках храма, независимо от положения источника.

4. Использование голосников-резонаторов традиционно и исключает необходимость использования электроакустики.

Литература

1. Ф.Р. Ватсон. Архитектурная акустика. — Изд-во Иностр. литер, 1948.— 270 с.



Похожие документы:

Поиск не дал результатов.