Sposoby regulacji akustyki wnętrza
Zmiana akustyki wnętrz
Pod pojęciem wnętrz o regulowanej akustyce należy rozumieć pomieszczenia posiadające ruchome elementy lub systemy elektroakustyczne, za pomocą których możemy zmieniać parametry akustyczne.
Pomieszczenia o regulowanej akustyce są powszechnie spotykane w życiu codziennym, jednak ich przeznaczeniem nie muszą być koncerty czy inne formy artystyczne. Można do nich zaliczyć wnętrza, które posiadają bezpośrednie przejścia między sobą, np. sale wykładowe połączone z korytarzem za pomocą drzwi, kościoły z bocznymi kaplicami oraz pomieszczenia, które posiadają materiały pochłaniające i odbijające dźwięk, np. kotary, dywany, meble. Kontrola parametrów odbywa się przez zmianę wyposażenia lub objętości pomieszczenia, wprowadzenie dodatkowych materiałów akustyczno-budowlanych, wykorzystanie systemu elektroakustycznego zainstalowanego na potrzeby regulacji akustyki sali. W wypadku takich działań następuje nieraz całkowita zmiana akustyki sali, co pozwala na dostosowanie jej na potrzeby różnorodnych wykonawców.
Metody regulacji akustyki
Istniejące metody regulacji akustyki można zakwalifikować do dwóch podstawowych grup: aktywne i pasywne.
Do aktywnych metod zalicza się wszystkie elektroakustyczne systemy stworzone w celu kontroli akustyki wnętrz. Ideą takich urządzeń jest opóźnienie sygnałów rejestrowanych przez mikrofony, a następnie zmianę w pomieszczeniu wrażenia pogłosu, głośności, czasu wczesnego zaniku energii itp.
Jednym z pierwszych systemów był „Stereo Reverberation” nazwany później „Systemem ambiofonicznym” zaprojektowany przez firmę Philips.
Kolejne projekty to:
• „Acoustoelectronic Auditorium” stworzone przez Harry’ego Olson’a z RCA Labs., wykorzystujący 6 mikrofonów kierunkowych zawieszonych nad sceną i 20 urządzeń głośnikowych wbudowanych w sufit pomieszczenia,
• „Assisted resonance system” P. Parkina stworzone w celu poprawienia czasu pogłosu dla niskich częstotliwości w Royal Festival Hall w Londynie z wykorzystaniem rezonatorów Helmholtz’a,
• „Multichannel Amplification of Reverberation (MCR)” firmy Philips.
Następne systemy, coraz lepsze, są pewną modyfikacją projektu stworzonego przez Olsona:
• „Early Reflected Energy System (ERES)” – zapewnia dodatkowe wczesne odbicia z użyciem cyfrowego procesora zawierającego elementy opóźniające.
• „Reverberation on Demand Systems (RODS)” – uzupełnienie systemu ERES o rewerberator pomiędzy mikrofonami a głośnikami.
• „System for Improved Acoustic Performance (SIAP)” – system używa mikrofonów superkardioidalnych umieszczonych blisko sceny i odbiera dźwięk bezpośredni oraz część energii wczesnych odbić.
• „Acoustics Control System (ACS)” – dzięki wykorzystaniu mikrofonów kierunkowych ułożonych w linii oraz dużej liczbie głośników system pozwala na powiększenie czasu pogłosu. Uzyskuje się to wskutek splotu dźwięku bezpośredniego z symulowaną sekwencją odbić.
• „LARES” – system używa małej liczby mikrofonów kierunkowych umieszczonych jak najbliżej sceny i większej ilości głośników rozmieszczonych w całym pomieszczeniu oraz rewerberatorów pomiędzy nimi. Zdarza się, że jeden lub więcej mikrofonów może zostać skierowany w stronę publiczności. Mikrofony zwiększają poziom dźwięku bezpośredniego w stosunku do poziomu pogłosu.
• „CARMEN” – opiera się na koncepcji aktywnej ściany, składającej się z mikrofonów i głośników.
Wyżej wymienione systemy aktywnej regulacji akustyki można podzielić na dwie grupy:
1. Mikrofony znajdują się blisko sceny i rejestrują sygnały bezpośrednie oraz pierwsze odbicia pochodzące od sceny. Zadaniem tej konfiguracji są raczej modyfikacja przejrzystości i wyrazistości oraz zmiany szerokości źródła czy czasu wczesnego zaniku energii. Zmieniają tylko lokalne właściwości akustyczne pomieszczenia.
2. Mikrofony znajdują się daleko od sceny i rejestrują dźwięki rozchodzące się po całej sali – pole pogłosowe. Dzięki temu taki system jest w stanie zmienić globalnie akustykę sali, tj. czas pogłosu, otoczenie słuchacza przez dźwięk czy głośność.
W jednym z najnowszych systemów elektroakustycznych, VRAS (Variable Room Acoustic System),, zawarto obydwie funkcje zmiany akustyki.[8]
Do pasywnych metod regulacji akustyki można zaliczyć:
• Zmiana ilości materiałów pochłaniających, rozpraszających, odbijających w pomieszczeniu.
• Zmiana objętości pomieszczenia.
• Dołączenie/odłączenia dodatkowego pomieszczenia – pomieszczenia sprzężone.
Realizacja zmiany akustyki może odbywać się przez zainstalowanie w pomieszczeniu ruchomych obiektów o powierzchniach: rozpraszającej, odbijającej lub pochłaniającej dźwięk. Tego typu elementy można znaleźć w studiach nagraniowych, radiowych czy telewizyjnych, a także salach koncertowych, teatrach. Ich instalacja i forma nie są ściśle określone, jednak wykonane według projektu akustycznego. Są spotykane w postaci wiszących lub stojących paneli, ruchomych bloków o różnych właściwościach akustycznych, ciężkich i grubych kotar. W zależności od wymagań stawianych sali modyfikuje się ustawienie ustrojów akustycznych, zmniejszając lub zwiększając chłonność, rozpraszanie dźwięku czy objętość danego miejsca.
W przypadku kontroli z użyciem dodatkowych pomieszczeń czy komór dołączanie odbywa się przez otwieranie przegrody między nimi i regulację jej wielkości. Modyfikacja klimatu akustycznego może odbywać się przez zmianę parametrów takich jak: EDT, RT30, C80, D50, LF (LE).
Podczas regulacji należy jednak uważać, żeby nie wytłumić pomieszczenia zbyt mocno, co objawi się osłabieniem dźwięku, który dodatkowo będzie brzmiał sucho.
Zdarza się, że wskutek dołączenia drugiego pomieszczenia słuchacz może odczuwać dźwięk pogłosowy pochodzący spoza sali, w której się znajduje. Jest to efekt małej dyfuzyjności wnętrza głównego, a także złego usytuowania drugiego wnętrza. Należy zatem zachować ostrożność w stosowaniu tego typu technik i zapewnić odpowiednią akustykę powiększanej sali.