Методика проектирования кинотеатральных залов и залов многоцелевого назначения электроакустическими системами

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Электроакустические системы

Залы, оборудованные электроакустическими системами, могут быть отнесены к двум группам: 1) залы, в которых зрители воспринимают звук непосредственно без системы звуковоспроизведения и при помощи системы; это залы со звукоусилением (лекционные и концертные залы, залы многоцелевого назначения); 2) залы, в которых зрители воспринимают звук только при помощи звуковоспроизводящей системы (кинотеатры).

Целесообразность использования систем звукоусиления в залах первой группы определяется, прежде всего, большими их размерами, при которых очень трудно и даже иногда невозможно создать естественные акустические условия. В залах многоцелевого назначения большого объема специальные электроакустические системы помимо усиления звука могут выполнять еще и функции регулирования времени реверберации. Такие системы называются амбиофоническими.

Усиление звука обычно требуется при объемах залов свыше 2000 м3 и при расстоянии до наиболее удаленных слушателей свыше 25 м. В залах с большим звукопоглощением звукоусиление может оказаться необходимым и при меньших объемах.

Обычно системы звукоусиления в лекционных и театральных залах предназначаются только для усиления речи. Однако при исполнении концертных программ звукоусиление может потребоваться в помощь солистам, выступающим в сопровождении инструментального ансамбля или оркестра.

Вследствие разнообразия форм, высот и объемов залов решение задач звукоусиления требует индивидуального подхода: обоснованный выбор электроакустической аппаратуры, мест размещения микрофонов и громкоговорителей, коррекции частотной характеристики усиления и т.п. Одновременно с решением данных задач рассматривается объемно-планировочное решение зала и размещение в нем звукопоглотителей.

В залах используется два вида систем звукоусиления: сосредоточенная и распределенная. При сосредоточенной системе громкоговорители расположены в одной части зала, например над эстрадой или по бокам портала. Громкоговорители выносятся вперед и выше по отношению к микрофону. При этом форма зала и характер его обработки не оказывают решающего влияния на восприятие речи или музыки.

С увеличением размеров зала картина меняется. Громкоговорители, расположенные на большом расстоянии от зрителей, способствуют возникновению в зале реверберационного процесса, влияющего на разборчивость речи и восприятие музыки. Здесь уже необходимо учитывать основные принципы проектирования залов.

Распределенная система звукоусиления может быть двух видов:

1) громкоговорители расположены равномерно на поверхностях зала;

2) маломощные громкоговорители вмонтированы в спинки кресел. Такая система применяется в залах большой вместимости.

В больших залах используется так называемая многоканальная -- стереофоническая система, обеспечивающая высококачественное звукоусиление и сохраняющая акустическую пространственную перспективу. Обычно применяется трехканальная стереофоническая система звукоусиления. В тех случаях, когда источники звука перемешаются, для точного стереофонического звуковоспроизведения может потребоваться большее число каналов. Так, в панорамных кинотеатрах используется девятиканальная система звуковоспроизведения.

Основная трудность акустического проектирования залов многоцелевого назначения большой вместимости заключается в том, что для речи и музыки требуется различный акустический режим. При речевых передачах время реверберации меньше, чем при музыкальных. При этом музыка лишается своей звучности, становится как бы сухой и безжизненной. Поэтому в залах многоцелевого назначения необходимо управление временем и частотной характеристикой реверберации. Эта задача в настоящее время решается с помощью специальных систем искусственной реверберации.

Таким образом, в залах, оборудованных электроакустическими системами, качество звучания зависит не только от акустических свойств помещения, но и от качества электроакустической аппаратуры. Мощность электроакустических источников звука всегда больше, чем мощность естественных источников. Поэтому отраженная звуковая энергия в таких залах играет меньшую роль, чем в залах с естественной акустикой. Особенно это сказывается в залах, предназначенных для слушания речи. Основным фактором, влияющим на условия восприятия речи, является в данном случае высокий уровень прямого звука на всех местах в зале. В таких залах их форма и обработка ограждающих поверхностей не играют большой роли. При дальнейшем увеличении размера залов повышается значение отраженной звуковой энергии, что сближает залы с электроакустическими системами с залами с естественной акустикой.

2. Проектирование кинотеатральных залов и залов многоцелевого назначения

акустический реверберационный диффузность

Зрительные залы можно разделить на три группы:

Первая - залы с естественной акустикой, т.е. помещения, в которых зрители слушают звучание голоса или инструмента непосредственно и где качество звучания зависит от акустических свойств помещения, создаваемых архитектурно-строительными средствами.

К ним относятся театральные помещения, как драматические так и музыкальные. Концертные помещения: залы, создаваемые специально для концертных выступлений по широкой программе -- от симфонического оркестра до камерных ансамблей и солистов. И речевые помещения, такие как учебные аудитории, лекционные залы, конференц-залы, залы для собраний и т.п.

Залы первой группы возникли очень давно, и до нашего времени представляют собой наиболее распространенный тип зрительного зала.

Вторая - залы, в которых зрители слушают звучание только при помощи звуковоспроизводящей аппаратуры.

Вторая группа помещений включает в себя в основном зрительные залы кинотеатров. Эта группа имеет свою классификацию: обычные кинотеатры, широкоформатные, круговые панорамы. Передача звука в зрительных залах кинотеатров осуществляется при помощи одноканальной и многоканальной стереофонических систем.

Третьи - залы, в которых зрители слушают звучание и непосредственно, и при помощи систем звукоусиления.

К третьей группе помещений относятся залы, строительство которых началось сравнительно недавно. Это так называемые залы многоцелевого назначения, снабжаемые электроакустическими системами не только для демонстрации кинофильмов, но и для усиления звука. Появление таких залов вызвано необходимостью собирать большие аудитории для проведения концертов, конгрессов, съездов, устройства спектаклей и демонстрации кинофильмов.

Каждая из этих групп предъявляет свои специфические требования к организации архитектурного пространства зала, и в дальнейших статьях мы остановимся на каждой подробно. Здесь же попробуем пробежаться по верхами, так сказать, и рассмотреть общие постулаты, необходимые для получения комфортных акустических характеристик концертных или других действий происходящих в залах.

Объединяет все три группы залов неизменно одно, это общие требования к залам с естественной акустикой. Хорошим акустическим качеством характеризуются помещения, где выполнены следующие основные требования:

· обеспечение всех зрителей достаточной звуковой энергией;

· создание диффузного звукового поля;

· исключение эха и фокусировки звука;

· обеспечение оптимального времени реверберации;

· минимизация посторонних шумов.

Улучшение акустических характеристик помещений достигается рациональным выбором размеров и формы зала в комплексе с характером отделки интерьера, учитывая конечно, шумоизоляцию ограждающих конструкций.

Кинотеатры.

В кинотеатрах в качестве источника звука используются громкоговорители, мощность которых намного больше мощности голоса человека. Поэтому уровень прямого звука в них достаточно высок даже на больших расстояниях от экрана. При этом роль отраженного звука уменьшается и, следовательно, к форме отражающих поверхностей в плане и разрезе могут быть предъявлены менее жесткие требования, чем в театральных залах.

Тем не менее, при проектирование кинотеатральных залов, необходимо, чтобы геометрическая форма зала и очертание его внутренних поверхностей, обеспечивали правильное распределение отраженного звука и достаточную диффузность звукового поля. Запаздывание первого интенсивного отражения не должно превышать 0,03 с.

Кинотеатры с обычным экраном обычно рассчитывают на вместимость до 300 зрителей; при вместимости от 300 до 600 мест проектируют широкоэкранные кинотеатры, а при 800. ..4000 мест -- широкоформатные.

Залы вместимостью до 800 мест предусматривают, как правило, без балконов. В залах вместимостью более 1200 мест балкон становится уже необходимым, так как размеры экрана не могут быть сколь угодно велики. По условиям яркости шорокоформатный экран не может превосходить 26... 30 м по хорде. Такому размеру соответствует проекционное расстояние 42. ..48 м, что позволяет разместить в амфитеатре 1400... 1600 мест. Из условия синхронного восприятия изображения на экране и звука максимально допустимая длина зала не должна превышать 50. ..60 м.

Введение балконов не только улучшает технико-экономические показатели залов, но и позволяет выбирать их пропорции более благоприятные с акустической точки зрения. Однако при проектировании балконов часто допускаются ошибки, приводящие к неудовлетворительной слышимости в подбалконном пространстве, когда места, находящиеся там, лишаются основной части отраженной звуковой энергии. Длина подбалконного пространства не должна превышать 4-5 рядов мест. Высота у последнего ряда должна быть не менее 3 м. Если же необходим длинный балкон, то его следует располагать за пределами задней стены. Отражающие поверхности под балконом нельзя обрабатывать звукопоглотителями.

Очень полезным с позиций акустики кинозала является решение мест в виде круглого амфитеатра. Во многих залах, где превышение последнего ряда над первым составляет 3,5. ..4 м., распределение звуковой энергии по залу и качество звучания на большинстве мест оказываются практически одинаковыми.

Для простых форм зала можно указать основные пределы отношения длины к ширине и высоте: от 2,5:1,5:1 до 4,5:2,5:1. Форма же в плане может быть прямоугольной, трапецеидальной, овальной и многоугольной. Удельный объем зала принимается примерно таким же, что и в драматических театрах, то есть около 4,5 м3 на одного зрителя.

При проектировании кинотеатральных залов в передней части кинозала обычно предусматривается эстрада, отделяющая экран и места первого ряда. Звуковая энергия от громкоговорителей распространяется не только прямо к зрителям, но и отражается от потолка в передней части над эстрадой. Если высота потолка большая, то может оказаться, что запаздывание первых отражений от него и верхних частей боковых стен будет недопустимо большим (0,05 с). Поэтому части потолка и боковых стен вокруг предэкранной части зала необходимо обрабатывать звукопоглотителями. Боковые стены обычно также обрабатываются звукопоглотителями от уровня установки громкоговорителей до потолка. Для этой цели часто используют панели шведской фирмы ”Ecophon” или звукопоглощающий материал акустическая пена, итальянской компании ”Mappy”.

В ближайшее время на отечественный кинорынок выйдет последняя разработка компании Dolby laboratories - платформа Dolby Atmos. Современные мощные акустические системы увеличат свое количество в кинозале вдвое, это потребует использование более эффективных поглотителей звука.

Немецкая компания BASF разработала принципиально новый, негорючий материал Basotect с высокой звукопоглощающей способностью. На Российском рынке акустические панели из материала Basotect получили название ЭхоКор.

Во избежание снижения уровня поглощения звука, декорацию звукопоглотителей необходимо проводить акустической звукопрозрачной тканью или как ее еще называют радиотканью.

Благодаря невысокой цене и привлекательному внешнему виду, в отечественной киноиндустрии широкое применение получила акустическая ткань ”Clear sound”, польской компании Rem.

Нижняя часть боковых стен эффективно и равномерно отражает звук в зал, поэтому эта часть стен должна иметь невысокий коэффициент звукопоглощения. Для этих целей применяются листы ГКЛ или фанеры.

Высота в передней части зала обычно получается значительной из-за большой высоты экрана. Если для уменьшения объема зала наклонить потолок к задней стене, то увеличится разность пути прямой и отраженной от потолка энергии. При большой высоте это может привести к ухудшению разборчивости речи. Для устранения этого дефекта необходимо потолок обработать звукопоглотителями. Фонограмма кинофильма принципиально содержит отрезки как речи, так и музыки. При этом, как известно, требования к акустическим условиям для оптимального звучания в обоих случаях резко отличаются.

При рассмотрении реверберационного процесса в зале в виде двух участков существует два независимых критерия акустических условий: структура ранних отражений и время реверберации. При этом оптимизация качества звучания речи и музыки в помещении достигается и при различной структуре и при разной длительности реверберационного процесса.

Роль структуры ранних отражений практически сведена к усилению сигнала прямой энергии, а время запаздывания отдельных отражений лишь определяет степень «живости» помещения и создание эффекта объемности звучания. Последний фактор в основном играет наиболее существенную роль при звучании музыки. В этом случае важным является запаздывание первого отражения вслед за прямым звуком на 20. ..30 мс. Вместе с тем при большом запаздывании ранних отражений снижается разборчивость речи. Оптимизация же структуры ранних отражений для озвучения речи приводит к «сухому» звучанию музыки.

Точно также для достижения высокой разборчивости речи требуется минимальное время реверберации, так энергия реверберационного процесса способна маскировать прямой звук. Для оптимального же звучания музыки время реверберации предпочтительно удлинять, чтобы достичь тембральной окраски и объемности звучания ,при проектирование кинотеатральных залов этому параметру следует уделить серьезное внимание.

Как показали исследования, оптимальное восприятие реверберационного процесса достигается при плавном затухании звуковой энергии на завершающем участке процесса. Последний фактор определяется третьим существенным критерием акустических условий -- степенью диффузности на завершающем участке реверберационного процесса.

Очевидно, при рассмотрении зрительного зала кинотеатра проблема оптимизации звучания встречается с резким противоречием, разрешение которого требует некоторого компромисса.

В помещениях, оборудованных системой звуковоспроизведения, количество излучаемой прямой звуковой энергии для покрытия необходимой площади зрительских мест практически неограниченно. Следовательно, роль ранних отражений в качестве фактора повышения разборчивости речи теряет смысл.

Следует отметить, что в помещении с фиксированным месторасположением источников звука и площади, занятой зрителями, достаточно точно известны части поверхностей, от которых отражения звука приходят к зрителям в начальном интервале реверберационного процесса. Если допустить что эти части поверхностей оборудованы эффективным поглотителем звука с высоким коэффициентом поглощения, таким как ЭхоКор или акустическая пена. В этом случае начало реверберационного процесса наступает не сразу после прихода прямого звука, а через интервал времени, занимаемый начальным участком процесса. При этом уровень звуковой энергии в начале реверберационного процесса окажется на величину AN ниже уровня прямой энергии.

Этот скачок может быть увеличен, если в зрительной части зала оборудовать поверхности звукорассеивающими элементами, к примеру, такими как дефлекторы "Пенолит", для повышения диффузности на завершающем участке процесса. Очевидно, в этом случае время реверберации может быть увеличено без опасения маскировки прямого звука. Увеличение времени реверберации в известной мере компенсирует для звучания музыки отсутствие ранних отражений, «оживляет» акустическую обстановку и создает эффект объемности звучания.

Такой метод оборудования зала позволяет сохранить высокую степень разборчивости и значительно улучшить условия для звучания музыки. Кроме того, метод дает практические возможности архитектурного проектирования зала, не связывая авторов проекта необходимостью размещать в зрительной его части большое количество специальных поглотителей звука.

Таким образом, задача проектирования кинотеатральных залов кинотеатра сводится, во-первых, к расположению эффективного поглотителя звука на частях поверхностей, отражения от которых приходят на зрительские места в начальном интервале времени реверберационного процесса, во-вторых, к выбору такой формы зала и оформлению его поверхностей, чтобы в зрительской части была достигнута достаточно высокая степень рассеяния звука.

При таком оборудовании зрительного зала может быть допущено значительное увеличение времени реверберации, что приводит к повышению качества звучания музыки при сохранении высокой разборчивости речи.

Залы многоцелевого назначения средней вместимости.

Рекомендуется оборудование таких залов мягкими или полумягкими креслами, что делает время реверберации менее зависящим от степени заполнения зала зрителями.

Размещено на Allbest.ru