URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Кнудсен Верн О. Архитектурная акустика. Пер. с англ.
Id: 111369
 
569 руб.

Архитектурная акустика. Пер. с англ. Изд.5

URSS. 2010. 520 с. Мягкая обложкаISBN 978-5-382-01148-6.

 Аннотация

Вниманию читателей предлагается книга известного американского акустика, профессора В.Кнудсена (1893--1974). Автор стремился представить материал в такой форме, чтобы основные принципы были понятны как специалисту, так и технически неквалифицированному читателю. Вся книга разделена на три части: первая содержит основы физической и физиологической акустики, вторая --- методы акустических измерений и расчетов, третья посвящена вопросам акустического проектирования зданий. В книге содержится ряд приложений, в том числе перечень акустических терминов, принятых в США, а также сборник задач и упражнений.

Рекомендуется специалистам --- архитекторам, инженерам-строителям, а также преподавателям и студентам, изучающим курс архитектурной акустики.


 Оглавление

Предисловие автора
I. Введение

Часть I. Физическая и физиологическая акустика

II. Физическая акустика. Природа звука
III. Природа слуха
IV. Природа речи и музыки

Часть II. Основные принципы и данные

Реверберация звука в помещениях
VI. Поглощение звука. Общие и теоретические соображения
VII. Поглощение звука. Методы измерения реверберации и поглощения
VIII. Поглощение звука. Измерения, коэфициенты поглощения и другие свойства акустических материалов
IX, Изоляция звука. Шум в зданиях и на открытом воздухе
X. Изоляция звука. Основные принципы
XI. Изоляция звука. Методы измерений
XII. Изоляция звука. Изоляционные данные
XIII. Изоляция звука. Практические расчеты
XIV. Усиление звука
XV. Акустика аудиторий. Общие соображения
XVI. Акустика аудиторий. Форма
XVII. Акустика разговорных помещений. Шум, громкость и реверберация
XVIII. Акустика музыкальных помещений. Основные принципы

Часть III. Практические применения

XIX. Школьные здания
XX. Общественные и промышленные здания
XXI. Открытые театры
XXII. Театральные здания
XXIII. Музыкальные помещения
XXIV. Гостиницы и жилые дома
XXV. Студии для радиовещания и звукозаписи
Вопросы и задачи
Приложения
Предметный указатель
Указатель авторов

 Предисловие автора

Архитектурной акустике начинают уделять должное, давно заслуженное ею внимание. Последние тридцать лет характеризуются не только исключительным развитием научной и технической стороны этого предмета, но также и значительным ростом приложения практических достижений архитектурной акустики при постройке различного рода зданий. Результате одних случаях получается весьма удовлетворительным, в других не совсем удачным, что характерно почти для всех новых областей инженерного искусства и является, главным образом, следствием недостаточного знакомства с предметом, неправильного подбора материалов и несоответственного руководства строительством.

При составлении настоящего труда автор поставил себе целью: 1) изложить основы архитектурной акустики достаточно понятным для всех практических целей образом, начиная с почти элементарных фактов и понятий акустики и развивая из них основные формулы и принципы, которыми следует руководствоваться при составлении любого хорошего проекта строительства; 2) свести в таблицы и описать физические свойства материалов и конструкций, являющихся основными для регулирования звука в зданиях и 3) разобрать подробно задачи акустического проектирования для всех типов зданий, в которых приходится считаться с акустикой.

Хотя эта книга является, главным образом, справочным трудом, я уверен, что она будет полезной и в качестве учебника для изучающих архитектуру. Я надеюсь поэтому, что она облегчит организацию специальных курсов в архитектурных школах, где акустика не входит в настоящее время в учебную программу. Получение архитектором основных сведений по акустике является, совершенно необходимым, и хотя изучающий архитектуру не сможет изучить акустику в течение одного семестра, он получит знакомство с предметом достаточное, чтобы разобраться в акустических проблемах, возникающих при проектировании и строительстве зданий. Чтобы сделать книгу более полезной в качестве учебника, в приложении включен ряд задач и упражнений.

Автор стремился представить материал в такой элементарной форме, чтобы основные принципы были понятны как специалисту, так и технически неквалифицированному читателю, и хотя в некоторых местах оказалось необходимым включить выводы формул, требующие некоторых простых расчетов, лица с небольшой математической подготовкой смогут опустить их, не теряя представления об основных принципах. С другой стороны, для желающих глубже изучить теоретические или математические стороны предмета сделаны соответствующие ссылки.

Основной материал подразделен на три части. В части I, которая содержит элементарные факты физической и физиологической акустики, мало нового материала для лиц знакомых хотя бы с начальным курсом акустики. Часть II представляет основные принципы и данные, служащие для акустического проектирования зданий, и включает основной материал и современные характеристики книги. Она содержит, например, многочисленные таблицы по звукопоглощающим и звукоизоляционным материалам, ряд которых печатается впервые; новые данные о влиянии формы аудитории и расположении материалов на время реверберации; новые данные по оптимальному времени реверберации и частотной характеристике музыкальных студий и аудиторий. Часть III разбирает специфические и практические задачи проектирования школ, общественных и промышленных зданий, театральных и концертных зал, студий для широковещания и звукозаписи и всех типов жилых помещений.

Март 1932 г.

Верн О.Кнудсен

 Введение

1. Предисловие. До последнего времени акустика была bete noire архитектурного проектирования помещений. Даже и в настоящее время архитектор еще не освободился окончательно от боязни неприятных неожиданностей со стороны этого неконтролируемого "черного зверя". И в самом деле, всем известно, что и архитекторы, и строители с большим беспокойством ждут акустического результата постройки аудиторий. Поэтому многие все еще считают акустику темной и загадочной отраслью знания, значительно ниже достоинством, чем наука Или искусство. И действительна, полученные в прошлом результаты вряд ли заслуживали иной оценки.

Часто название аудитория присваивают помещению, которое является чудом строительного искусства; это помещение комфортабельно и роскошно, имеет прекрасное освещение, отопление и вентиляцию, словом, является памятником архитектурного искусства и красоты, но оно бывает настолько отягощено акустическими дефектами, что слушание музыки1 сводится к воспринятою какой-то смеси звуков, а слушание речи совершенно невозможно. И строители, и широкая публика считали, что акустику аудитории нельзя ни предугадать, ни рассчитать заранее до стройки и что акустический результат является главным образом делом случая.

В течение последних 30 лет была проделана большая работа, особенно в Америке, для изменения этого ложного мнения. В настоящее время физики, инженеры и архитекторы всех цивилизованных стран привлекаются все в большем числе к разрешению важной и увлекательной задачи акустики помещений. Труды этих работников выдвигают архитектурную акустику на уровень точной науки и признанного искусства, и архитектор, проектирующий здание согласно известным уже данным о поведении звука в помещениях, может быть уверен, что акустический результат получится удовлетворительный. Это не значит, что все трудности для достижения совершенных акустических качеств преодолены. В действительности существуют известные ограничения, делающие невозможным проектирование совершенной аудитории, но их можно учесть до стройки и можно предусмотреть акустические свойства любого проектируемого здания. Эти ограничения постепенно преодолеваются, и, вероятно, в недалеком будущем мы сможем спроектировать и построить идеальную аудиторию как для речи, так и для музыки.

Я надеюсь, что в настоящей книге принципы архитектурной акустики представлены настолько просто и удобно, что при помощи их любой архитектор сумеет проектировать такие здания, которые будут не только свободны от обычных акустических недостатков, но и удовлетворят, насколько это физически возможно, самым высоким требованиям слушания речи и музыки. Это является большой и важной задачей, успешное разрешение которой требует тщательного изучения и овладения основами акустики.

2. Сравнение зрения и слуха. Зрение и слух являются наиболее полезными посредниками человека в получении им сведений об отдаленных предметах. Необходимые условия для хорошей видимости относительно просты и почти общепонятны. Отсутствие препятствий, заслоняющих предмет, близость его местонахождения и освещение его достаточным количеством рассеянного (предпочтительно дневного) света -- являются необходимыми и достаточными, условиями хорошей видимости. Проблема видимости и освещения в аудитории разрешается поэтому сравнительно просто и не связана с какими-либо серьезными ограничениями в отношении формы и материала здания. Напротив, необходимые условия для хорошей слышимости, особенно в закрытых помещениях, не настолько просты и общепонятны. Это различие между видимостью и слышимостью зависит главным образом от большого несоответствия 1) скоростей распространения света и звука, 2) их длин волн или частот. 3) количеств энергии, необходимых для хорошей видимости и хорошей слышимости.

Свет распространяется со скоростью 300 000 км в секунду, т.е. почти в миллион раз быстрее звука; длина волны звука порядка миллиона раз больше длины волны света. Вследствие чрезвычайно большой скорости света и относительной шероховатости поверхностей стен и потолков отдельные зрительные впечатления, получающиеся от движущегося тела, так быстро поглощаются, что, очевидно, никакой интерференции отдельных зрительных впечатлений не происходит. В случае слушания в закрытых помещениях, однако, вследствие относительно малой скорости звука и гладкости отражающих поверхностей стен и потолков отдельные звуки речи и музыки, следующие один за другим в быстрой последовательности, так медленно замирают, что создается возможность наложения и смешения отдельных звуков. Такая путаница звуков, конечно, вредна для хорошей слышимости.

Длина звуковых волн, варьирующаяся приблизительно от 1,5 см до 6 м сравнима с размерами многих конструктивных частей помещения, что приводит при дифракции звука к различным неожиданным явлениям (эти явления будут подробно рассмотрены в главе II).

И наконец, энергия речи и некоторых видов музыки столь мала, что рациональное ее использование часто становится серьезной задачей при проектировании аудиторий. Световая энергия, с другой стороны, получается в достаточном количестве и легко передается.

Очевидно, что акустические качества аудитории значительно труднее контролировать, чем ее зрительные свойства, и, вместе с тем, они также более важны и поэтому, конечно, заслуживают максимального внимания при проектировании аудиторий. Этот утилитарный взгляд может показаться слишком преувеличенным сторонникам классической или монументальной архитектуры, но хорошая акустика не требует жертв со стороны монументальной архитектуры, хотя она и может потребовать отказа от некоторых традиций прошлого.

3. Монументальная архитектура. Утилитарная точка зрения, ставящая акустику на первый план при проектировании аудиторий, требует, чтобы даже монументальная архитектура базировалась на высших эстетических стандартах как слушания, так и видимости. Согласно этой точке зрения аудитория монументального характера получит свое правильное и высшее выражение только в том случае, если она скомбинирует формы и материалы в такие конструктивные элементы, которые будут в максимальной степени удовлетворять высшим требованиям зрения и слуха. Гринаф (Greenough) подчеркивает эту идею в письме к Эмерсону (Emerson), в котором он высказывает свои взгляды на архитектуру следующими словами: "Вот моя теория постройки: научно обоснованное расположение промежутков и форм соответственно их функциям; уделение внимания деталям пропорционально их важности в действии..." Это утверждение должно гласить: "Научно обоснованное и художественное расположение промежутков и форм соответственно их функциям...". Но никаких причин для противоречия между научными и художественными требованиями нет. Искусство всегда может из научно правильного выбрать то, что будет отвечать как требованиям чистой науки, так и художественной красоты. Раньше утверждали, что архитектурная акустика потребует, вероятно, известных изменений в монументальной архитектуре, заключающихся главным образом в применении куполообразных потолков и изогнутых стен, -- но требования хорошей акустики не находятся в серьезном противоречии с архитектурными формами, обладающими правильной пропорцией и естественной красотой; формы, являющиеся неприятными для уха, не могут, конечно, претендовать на то, чтобы быть приятными для глаза. Возможно, что в будущем разовьется новый тип монументальной архитектуры, более красивый, чем какой-либо из классических типов прошлого -- тип, который будет приспособлять формы и материалы к высшим требованиям и объединит все чувства, включая и слух, в одно гармоническое целое.

Архитектура будущего, которая должна удовлетворять наиболее строгим требованиям утилитарности и красоты, будет создаваться при максимально тесном сотрудничестве между ученым и художником, причем каждый из них должен хорошо понимать и ценить другого. Прежде чем перейти в дальнейшем к разбору основных законов и принципов акустики, принципов, которые должны быть включены в архитектуру будущего, -- приведем краткий обзор исторического развития архитектурной акустики.

4. Эволюция аудитории. В умеренном климате южной Европы аудитория была открытого типа и всегда удачно располагалась на спокойном участке, удаленном от движения и шума города. Первые аудитории состояли только из группы слушателей, стоящих вокруг оратора, причем все они помещались на ровной или почти ровной площадке. Первый шаг в развитии аудитории состоял просто в помещении оратора на возвышенную платформу. За этим последовала установка сидений для слушателей с приподнятием более отдаленных рядов. Эти ранние начинания достигли высшей точки развития в хорошо известных греческих и римских открытых театрах -- исключительно хорошо сохранившихся, вызывающих интерес и восхищение каждого современного путешественника по южной Европе. Многие из этих театров так хорошо сохранились, что их достоинства и недостатки можно оценивать при изучении их развалин. Наиболее существенным достоинством этих античных театров является отсутствие стен и потолков, что освобождает их от таких обычных недостатков как эхо, реверберация и запоздалые отражения. Звук достигает слушателя неизмененным и сохраняет всю красоту и естественность исполнения на сцене. Но и наиболее существенный недостаток этих аудиторий также связан с отсутствием стен и потолков, так как при этом вся звуковая энергия, которая в противном случае отразилась бы от их поверхностей, теряется и не может быть использована. Эта потеря звука уменьшает интенсивность для наиболее отдаленных мест аудитории до такой степени, что слушание речи становится трудным или совсем невозможным, а в случае музыки потеря энергии, так же как и влияние запоздалых отражений, уменьшает богатство и полноту тонального качества. Расположение мест концентрическими полукругами вокруг сцены и наклон зрительной площадки показывают попытки греков и римлян обеспечить достаточное количество энергии всем слушателям. Природа акустических проблем, возникших в этих античных театрах, и успех в их разрешении, описаны в известных "Десяти книгах по архитектуре" Витрувия (Vitruvius) и будут довольно подробно изложены в главе об открытых театрах. Сейчас достаточно отметить, что древнегреческие и римские театры были свободны от современных недостатков эхо и реверберации, но что им крайне не хватало средств для увеличения громкости голоса оратора.

При распространении цивилизации в менее умеренном климате центральной и северной Европы явилась необходимость окружить аудиторию стенами и потолком. Эти закрытые аудитории позволили ввести многоярусные балконы, которые служили двойной цели: 1) для помещения аудитории слушателей вблизи эстрады или сцены и 2) для размещения сравнительно большого количества их на небольшом пространстве. Близость публики к сцене, а также полезные отражения от стен и потолка обеспечивали громкость речи вполне достаточную для аудитории, вмещающей менее 2000 человек. Большое количество слушателей при сравнительно небольшом занимаемом пространстве представляло также достаточное количество поглощающего материала, -- условие наиболее существенное для хорошей акустики закрытой аудитории.

Но не все аудитории удовлетворяют этим условиям. Расточительные тенденции в конструкции общественных и государственных зданий и особенно готических соборов имели результатом обширные закрытые пространства. [Например, облицованное внутри камнем помещение Миланского собора в форме латинского креста, разделенного на пять нефов 52 колоннами с желобками, имеет объем около 200000 м3. Аудитория не вмещает более 1000 человек. При этом условии мощный аккорд реверберирует в соборе в продолжение около восьми секунд, а речь является непонятным смешением звуков. Развитие таких просторных помещений с каменной или мраморной облицовкой, приспособленных для сравнительно небольших аудиторий (слушателей), представляло многочисленные акустические трудности. Но они стимулировали интерес к изучению акустики, который привлек ряд исследователей девятнадцатого века. Исследования, за некоторыми исключениями, о которых речь будет ниже, были направлены почти исключительно на форму, не затрагивая важного фактора -- материалов].

5. Акустика девятнадцатого века. Развитие архитектурной акустики в северной Европе началось с изучения многочисленных отражений звука в закрытых помещениях. Прогресс был очень незначительный до начала XIX века, когда были сделаны попытки разработать и спроектировать такие архитектурные формы, которые давали бы полезное отражение звука по направлению к слушателям. Это являлось проблемой геометрической акустики, ограниченной почти исключительно изучением лучей отраженного звука в помещении, и имело целью усилить отражением звук, достигающий слушателя. В результате, во многих закрытых аудиториях применялись резонаторы, главным образом параболической формы, с целью направить достаточное количество звуковой энергии по направлению к наиболее отдаленным слушателям. Но, как показал опыт, применение резонаторов или специально сконструированных поверхностей, помещенных над оратором или сзади него, оказалось недостаточным для обеспечения условий хорошей слышимости в аудиториях. Надлежащее отражение звука или даже применение достаточно больших количеств звуковой энергии не являлось и не является совершенным средством для устранения акустических недостатков помещения.

Одним из первых, понявших этот факт и выразивших более общую точку зрения на акустическую проблему закрытого помещения, был Дж.Б.Уфам (J.B.Upham), доктор медицины в Бостоне. Уфам еще в 1853 году дал довольно ясное объяснение как реверберации, так и резонанса в аудиториях -- явлений, занимающих основное место в архитектурной акустике. Он понял, что реверберация должна быть достаточным образом уменьшена и резонанс тщательно сохранен. Им был проведен ряд опытов в главном зале Бостонского Мюзик-Холла -- зале длиной около 40 м, шириной 24 м и высотой 21 м, причем замечены обычные изменения реверберации при нанесении мягкого и твердого слоя штукатурки на стены и потолок. Время реверберации до установки стульев и обстановки равнялось 4,5 сек. Установка мягких кресел, ковров на балконах и занавесей у окон уменьшила реверберацию до удовлетворительных размеров. Уфам пишет: "В том случае, если бы оказалось нужным еще больше уменьшить реверберацию, это может быть легко и свободно достигнуто применением дополнительной обивки, драпировки и подвешиванием полотна у стен как раз под карнизом, что не мешает резонансу и не уменьшает заметно архитектурную красоту". Статья заканчивается следующим настойчивым обращением о необходимости научно-исследовательской работы в данной области. "Мы заканчиваем наш несовершенный труд так же, как и начали, -- сожалением, что архитекторы и работники науки не удостоили большим вниманием предмет, столь интересный и так тесно связанный с развитием искусства, получившего теперь почти всеобщее признание и оценку".

Известный американский физик Джозеф Генри (Joseph Henry) в 1854 и 1856 гг. прочитал ряд докладов об акустике помещений (в Американском обществе поощрения науки), в которых он научно разобрал такие важные проблемы, как природа речи и слуха, акустика открытых помещений, форма закрытых помещений, эхо, реверберация и резонанс. Многие из его выводов основаны на опытах и наблюдениях. Ясное понимание им факторов, влияющих на реверберацию, выражено в следующем: "Очевидно, что длительность отдельного звука и стремление к смешиванию при воспринятой будет зависеть от следующих условий: ...во-первых -- от размера помещения; во-вторых -- от силы звука или интенсивности импульса; в-третьих -- от расположения отражающих поверхностей и в-четвертых -- от природы материала отражающих поверхностей". Затем очень подробно разбираются влияния этих четырех факторов в свете теоретической и опытной физики. О природе отражающих поверхностей он делает следующее существенное замечание: "Отражение всегда имеет место у поверхности новой среды, причем величина его зависит от упругости или сопротивления сжатию и от плотности новой среды. Например, стена состоящая из азота, если бы она могла существовать, передала бы почти всю волну звука в воздухе и отразила бы весьма небольшую часть; перегородка из папиросной бумаги оказала бы почти такое же действие. Отполированная стена из стали, обладающая достаточной толщиной, отразила бы практически все импульсы, которые могли бы упасть на нее через воздух... Падение звукового луча из воздуха на упругую доску увеличило бы, вероятно, громкость реверберации, но не ее длительность". (Это последнее явление он продемонстрировал на камертоне и резонаторе).

Генри описывает затем новый лекционный зал Смитсониановского института, построенный согласно его теории и опытам. Потолок был сделан низким, стенам придана веерообразная форма, и задние стулья значительно приподняты. Наклонные стены, сравнительно большая внутренняя поверхность, разделенная столбами, галереей и ступенчатыми экранами, и относительно большое для объема комнаты число слушателей, -- все способствовало малой реверберации. Акустический результат оказался в высшей степени удовлетворительным.

Роджер Смит (Roger Smith) в своей книге "Акустика общественных зданий", изданной в 1861 г., пишет: "Мелодия зависит исключительно от соотношения высот различных длительных звуков или нот и от мгновенного впечатления от одной ноты или аккорда, остающегося в памяти слушателя при звучании следующего. Мелодия состоит не из отдельных изолированных звуков, какого бы они хорошего качества не были, но из последовательности таких звуков и их смешения. Отсюда в любой мелодии между каждой нотой или аккордом, за исключением вступления, должно быть какое-то определенное соотношение. При речи, однако, каждый слог представляет собой сочетание лишь двух или более звуков и, хотя он может быть соединен с другими слогами для того, чтобы составить слово, но он никоим образом не зависит от них и представляет завершенное целое".

"Отсюда следует, что последствия продления впечатления звука не могут оказать на мелодию, насколько быстрой она не была бы, такого вредного влияния как на речь, где каждый слог должен быть слышен отчетливо и отдельно и где только буквы, составляющие отдельные слоги, могут быть соединены вместе".

Другие исследователи, как например Тиндаль (Tyndall) и Рэлей (Rayleigh) также пришли к заключению о необходимости регулировки реверберации звука в помещениях применением специальных звукопоглощающих материалов, но общая научная работа по этой важной проблеме была начата только в последние пять лет XIX века профессором Гарвардского университета У.К.Сэбином (Wallace С. Sabine). Работы Сэбина отметили новую эру в развитии архитектурной акустики и имели глубокое и благоприятное влияние на архитектуру настоящего времени.

6. Акустика двадцатого века. Все исследования до работы У.К.Сэбина носили качественный характер. Сэбин первый занялся количественным изучением этого вопроса и, так как наука и техника в основном количественны, можно с уверенностью утверждать, что начало науке архитектурной акустики положил У.К.Сэбин. В статье, написанной в 1900 г., он выставляет следующие требования для хорошей слышимости в любой аудитории: "...необходимо, чтобы звук обладал достаточной громкостью, чтобы одновременные составляющие сложного звука поддерживались на уровне надлежащих относительных интенсивностей и чтобы последовательные звуки при быстрой артикуляции как речи, так и музыки были ясны и отчетливы, раздельны один от другого и от внешних посторонних шумов. Эти три условия являются необходимыми и вполне достаточными для хорошей слышимости".

У.К.Сэбину было, повидимому, ясно, что третий из всех факторов является наиболее важным в своем влиянии на акустические качества помещения, и он посвятил поэтому большую часть своей остальной жизни (около двадцати лет) количественному изучению явлений нарастания и затухания звука в закрытом помещении. Его работы не только положили начало новой отрасли науки, над которой работают в настоящее время во всех частях света, но полученные им результаты сразу же начали применяться в архитектурном проектировании. Например, его работа по реверберации сделала возможным расчет времени реверберации любого помещения до его постройки, а опыт показал, что реверберация является наиболее важным фактором при определении акустических качеств любого помещения. Тысячи помещений были спроектированы на основе теории, разработанной У.К.Сэбином, и результаты получились весьма удовлетворительными.

Хотя многочисленные здания и были спроектированы и построены согласно теории У.К.Сэбина сразу же после опубликования результатов, большая часть архитекторов крайне медленно признавала и применяла его теорию. Работники науки также медленно продолжали его работу, и только в последние десять лет к найденным им результатам были сделаны ценные добавления. В настоящее время архитектурная акустика получает всеобщее признание как1 необходимая отрасль архитектуры и привлекает внимание многих архитекторов и научно-исследовательских лабораторий. Кроме того, отрасли промышленности, связанные с телефоном, радио, звуковым кино и производством акустических материалов, занимаются многочисленными исследованиями и усовершенствованиями. Появление звукового кино и организация "Акустического общества" (Acoustical Society) в 1928 г. не только значительно популяризовали, но и способствовали также развитию основных теорий и приспособлений, имевших такое благоприятное влияние на архитектурную акустику. В результате, архитектурная акустика не только становится более полной и точной наукой, но вследствие своего практического значения переходит (через неизбежный переходный период) в отрасль искусства и техники. В связи с этим необходимо снова отметить, что архитектурная акустика должна отвечать как требованиям искусства, так и требованиям точной науки. Очевидно поэтому, что будущие успехи архитектурной акустики явятся результатом более тесного сотрудничества между работниками искусства и науки. Это особенно желательно в связи с улучшением конструкций концертных зал, музыкальных студий и т.п.

7. Общий обзор содержания и обработки текста. Так как эта книга предназначена главным образом для лиц, не имеющих специального образования по теории звука, желательно было бы начать с популярного изложения основных принципов природы звука. Приступающий к изучению архитектурной акустики должен основательно ознакомиться с ними, прежде чем перейти к изучению основ архитектурной акустики. Соответственно с этим следующая глава будет посвящена физической акустике -- простым, но неизменным законам, управляющим поведением звука во внешнем мире, как например получению звука, его распространению, отражению, дифракции, рефракции, передаче, поглощению и резонансу. Все это -- явления, определяющие поведение звука в закрытом помещении, и представляют, следовательно, логическое начало изучения архитектурной акустики.

Такое же значение имеет знание природы речи, музыки и слуха. Как речь, так и музыка являются формами звуковой энергии, подчиняющимися законам распространения, отражения, преломления, поглощения, передачи и дифракции, и поэтому чрезвычайно важно ознакомиться с энергетическими и частотными характеристиками как речи, так и музыки. Так как все эти звуки воспринимаются и оцениваются при помощи слуховых ощущений, также важно изучить основные факты о слухе. Основные сведения о природе речи, музыки и слуха будут рассмотрены в главах III и IV.

Поскольку реверберация, поглощение, передача, изоляция и усиление звука входят в число основных свойств, характеризующих природу распространения звука в помещениях, они будут подробно разобраны в части II книги. В эти главы включен ряд таблиц коэффициентов поглощения и передачи -- двух важнейших факторов, необходимых для расчета времени реверберации и изоляции любого типа здания. В последних четырех главах II части разработана основная теория и принципы архитектурной акустики в применении к залам заседаний и концертным помещениям. Самое тщательное знакомство с этими основными принципами и теорией, помещенными в части II, обязательно для понимания практических задач акустического проектирования. Часть III посвящена практическим задачам акустического проектирования зданий. Здесь архитектор найдет примеры применения теории и принципов архитектурной акустики к любому типу помещений, могущих встретиться при проектировке различных зданий, как например школьных зданий, конторских и торговых зданий, общественных зданий, библиотек, музеев, театров, концертных зал, оперных зданий, гостиниц и жилых домов, радиовещательных студий и звуковых кино. Почти каждое здание, которое архитектор должен спроектировать, представляет особую акустическую проблему, и я глубоко убежден, что теория и практические применения, описанные в настоящей книге, дадут возможность архитектору и инженеру найти удовлетворительное разрешение большинства акустических задач, возникающих при проектировании и постройке зданий.

Все эти проблемы в основном могут быть разрешены до стройки. Задача состоит, во-первых, в достаточном уменьшении шума, и, во-вторых, в конструировании помещения, в котором голос или инструментальная нота были бы лучше всего слышны; эти требования разрешаются надлежащей конструкцией формы и размеров помещения, уничтожением эхо и запоздалых отражений и правильным контролем реверберации и резонанса. Прежде чем начать акустическое проектирование архитектурного помещения, необходимо овладеть как теорией, так и практикой лежащих в основе его проблем.


 Об авторе

Верн Оливер Кнудсен (1893--1974)

Известный американский физик-акустик, профессор Калифорнийского университета (Лос-Анджелес). Родился в городе Прово, штат Юта. Учился в университете Бригхэма; позже поступил в Чикагский университет, где слушал лекции выдающихся физиков А.Майкельсона и Р.Милликена. Окончив с отличием в 1922  г. университет, работал в научно-исследовательском центре "Лаборатории Белла", в Калифорнийском университете, где возглавил физический факультет. Президент Американского акустического общества (1933--1935). Во время Второй мировой войны работал в исследовательских лабораториях Военно-морских сил США. Участвовал в проектировании многих известных зданий -- от Лос-Анджелесского музыкального центра до студий Голливуда.

Исследования В.О.Кнудсена в области акустики внесли большой вклад в изучение резонансов колебаний объема воздуха в помещении. Наряду со строительством крупных концертных и оперных залов с естественной акустикой в XX веке возникло новое направление -- создание многопрофильных концертных залов и стадионов с использованием различных систем звукоусиления. Работы В.О.Кнудсена во многом способствовали созданию теории, позволяющей заранее рассчитать конструктивные и акустические параметры таких залов, обеспечивающие необходимое качество звучания.

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце