CC BY
34
О возможности использования атриумов в качестве камерных музыкальных залов
Л.А. Борисов, A.M. Симоненко, Х.А. Щиржецкий
НИИСФ РААСН
В последние годы все большую популярность приобретает тенденция использования атриумов (крытых внутренних дворов) в зданиях и комплексах различного назначения в качестве своеобразных зальных помещений. При этом опыт экспериментальных исследований, проведенных специалистами лаборатории архитектурной акустики НИИСФ РААСН в атриумах различного объема, конфигурации и специфики использования, позволяет прийти к выводу о том, что как в плане архитектурных решений, так и акустических условий, современные атриумы можно разделить на две основных группы:
1) Атриумы малого и среднего объема, форма которых близка к своеобразным «колодцам», крытыми светопрозрачными фонарями.
2) Атриумы большого объема, форма которых скорее походит на крытые спортивные сооружения.
Наиболее ярким примером первого типа атриумов представляется атриум ЦИК РФ, который при площади пола 150 м2 имеет объем около 5000 м3; в качестве второго примера можно привести атриум старого Гостиного двора, объем которого приближается к 170 000 м3. Еще одним принципиальным отличием между атриумами указанных типов является то, что в атриумах малого и среднего объема могут проводиться программы в «живом» звуке, в то время как в атриумах большого объема — только в разных режимах озвучания. Особый интерес в этом плане представляют исследования акустики атриумов в исторических замках и усадьбах, которые, усложняя специфику назначения памятника истории и культуры, используются как музыкальные залы классического репертуара (см. рис. 1, 2). Из посто-
янно используемых в Москве в настоящее время можно указать атриумы в Коломенском и в усадьбе Царицыно (внутренний двор Хлебного дома).
Несмотря на все разнообразие, общим для всех атриумов являются следующие архитектурно-строительные и акустические особенности:
1) конструктивные решения внутренних дворов создают своеобразную «заданность» интерьеров атриумов, «стенами» которых являются внешние стены окружающих зданий, «потолками» — остекление фонарей, а «полами» — плитка или шлифованный камень;
2) учитывая хорошие звукоотражающие свойства перечисленных конструкций, в атриумах любого объема неизбежно должна возникнуть опасность избыточной реверберации (гулкости звучания) зала;
3) как показывает анализ принятых конфигураций атриумов, в акустическом плане их следует отнести к диспропорциональным помещениям и, следовательно, в таких залах могут наблюдаться существенные нарушения диффузности (равномерности) звукового поля.
Все сказанное позволяет прийти к выводу о сложности для специалиста-акустика работы по проектированию и настройке акустики таких зальных
Рисунок 1,2. Интерьер атриума в Хлебном Доме, усадьба Царицыно.
помещений. Наглядным примером здесь может служить атриум в Хлебном доме, который, после введения комплекса усадьбы Царицыно в эксплуатацию, фактически стал многофункциональным камерным залом, в котором проводятся концерты музыкальных произведений для органа, клавесина, фортепиано (Александр, Викентий Майкапар, В. Долинский, Е. Кривицкая, Т. Зенаишвили и др.), классической гитары (Евгений Пушкаренко), выступают ансамбли хорового пения и народной музыки (хор рожечников под управлением Бориса Ефремова, ансамбль «Благая Весть», камерный хор института им. Шнитке «Духовное возрождение», ансамбль старинной музыки «Ьа Сатрапе11а» и др.). Особый интерес у специалистов-акустиков вызывает вариант использования этого атриума в качестве органного зала (см. также статью М.Ю. Ланэ, П.Н. Крав-чуна в настоящем сборнике).
Необходимо отметить, что специалисты НИИСФ РААСН принимали участие в акустическом проектировании всех зальных помещений комплекса «Царицыно», а при акустической приемке объекта провели измерения, в том числе и в атриуме Хлебного дома. Основное внимание при анализе результатов этих измерений было уделено оценке времени реверберации — основного нормируемого параметра залов (см. [1,2]). Измерения были проведены 25.09.2008 г., в пустом зале, после установки в нем органа. В таблице 1 приведены усредненные по точкам измерений результаты натурной оценки частотной характеристики времени реверберации атриума (вследствие значительной величины реверберации зала, статистическая обработка производилась с погрешностью 0,1 с).
Анализируя представленные результаты натурных измерений, можно прийти к следующим выводам.
1) Атриум Хлебного дома, как и показала его предварительная оценка, обладает избыточной реверберацией (гулкостью звучания) зала. Учитывая, что измерения были проведены в пустом зале по стандартной методике [1,2], была проведена расчетная коррекция на установку в зале двухсот кресел и рассадку на них слушателей, показавшая, что в нормируемом диапазоне средних частот, при этих условиях, время реверберации атриума снизится до
2,7—2,8 сек. Это значительно выше, чем рекомендовано в нормах [1] даже для органных концертов (~2,1 сек), не говоря уже об оптимумах для камерно-вокальных и симфонических концертов (1,5— 1,7 сек). Интересно отметить, что форма частотной характеристики реверберации атриумов имеет подобие «горба», с подъемом на средних частотах, со спадами на низких частотах, объясняемым наличием большой площади остекления в ограждениях атриумов, и на высоких — за счет значительного поглощения высоких частот в воздушных объемах атриумов. (Примечание: некоторые отличия в указанных количественных оценках времени реверберации атриума с представленными в докладе М.Ю. Ланэ, П.Н Кравчуна (см. сборник) объясняются, прежде всего, значительными флуктуациями звукового поля зала, а также тем, что измерения проводились в разных атмосферных условиях воздушного объема атриума).
2) Вместе с тем, результаты детального анализа частотных характеристик времени реверберации атриума, зарегистрированных в отдельных точках, которые, в принципе, должны являться отдельными реализациями общего статистического процесса отзвука, показывают значительные отличия при перемещении приемного микрофона по довольно ограниченной площади пола зала (см. примеры на рис. 3). Объяснить это можно только существенными флуктуациями звукового поля в зале вследствие нарушений диффузности звукового поля. Исходя из этого, приведенные выше результаты корректировочных расчетов на заполнение зала публикой являются, в известной степени, ориентировочными, так как они производились по статистической теории. Следует также отметить существенные расхождения представленных результатов расчетной коррекции времени реверберации на средних частотах на заполнение зала публикой с данными натурных измерений в заполненном зале, приведенных в работе М.Ю. Ланэ, П.Н. Кравчуна. Это является лишним подтверждением предположения о том, что в помещениях атриумов, ввиду их диспропорциональности, наблюдаются нарушения диф-фузности звукового поля и, следовательно, расчеты акустических характеристик по статистической теории приводят здесь к заметным погрешностям.
3) Существенной проблемой акустики атриума
Частота, Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000
Время реверберации, с 3,4 3,8 4,6 4,6 4,3 3,9 3,0
Таблица 1. Время реверберации пустого зала на среднегеометрических значениях октавных полос частот.
является также опасность повышенного шумового фона. Вызвано это тем, что среднее значение уровня шума в зрительном зале составляет около 40— 50 дБ и представляет собой шорохи, перешептывания, скрипы, стуки, посторонние шумы. В атриуме эти значения могут быть еще выше, так как помещение соединено проходными арками с другими корпусами дворцового комплекса. А при условии, что они свободны для посещения и в них постоянно проводятся экскурсии, уровень шума может достигать высоких значений. Высокое значение времени реверберации становится причиной усиления шумового фона. Так как затухание шума происходит медленнее и, помимо прямого звука, слышна его гулкая реверберационная составляющая, которая, при неблагоприятных условиях, может восприниматься как «реверберационный шумовой фон».
Перечисленные проблемы акустики атриумов могут быть решены только с помощью акустических мероприятий, состоящих в сочетании определяемых расчетом специальных звукопоглощающих конструкций, элементы которых должны быть не только хорошо согласованы с интерьерами атриумов, но и быть в достаточной степени распределены по всем ограждениям атриума с целью увеличения диффузности звукового поля. Такая задача может быть решена в каждом конкретном случае только при условии разработки точной теоретической модели формирования звуковых полей в диспропорциональных помещениях атриумов как малого, так и большого объема. Начало этой работы, в виде разработки комплекса специальных звукопоглощающих конструкций и элементов интерьера, уже проведено специалистами лаборатории архитектурной акустики НИИСФ РААСН (см. [3]).
В заключение необходимо обратить внимание на то, что орган является практически единственным музыкальным инструментом классического репертуара, при установке которого профессиональные мастера органостроения принимают акустику зала в качестве особого условия создания органа и поэтому, в принципе, каждый орган должен являться индивидуальным инструментом, регистровый строй, громкость и гармония сочетания тонов, а также скорость исполнения партитуры настраивается на реальные акустические условия зала. Кроме того, избыточная гулкость звучания (реверберация) атриумов, при правильном сочетании положения источника звука и слушателей в зале, по мнению некоторых специалистов органостроения,
*-Уг-1=г--д-т;-^-
Рисунок 3. Частотные характеристики времени реверберации атриума, измеренные в разных точках.
может даже способствовать качеству звучания органа. Однако все сказанное не позволяет считать, что при использовании атриумов в качестве многофункциональных музыкальных залов могут быть обеспечены условия акустического комфорта без проведения специальных акустических мероприятий.
Список литературы
1. СНиП 23-03-2003 Защита от шума. Раздел «Аку-
стика залов».
2. Л.И. Макриненко, Акустика помещений обще-
ственных зданий. М., Стройиздат. 1986 г.
3. Л.А. Борисов и др. Особенности обеспечения
акустического комфорта в помещениях современных атриумов. Журнал «Academia. Архитектура и строительство». М. РААСН, 2008 г., №4.
