Добейтесь заданных акустических параметров: целевые времена реверберации RT60 – 0.8–1.2 с для преимущественно речевых программ, 1.0–1.6 с для усилённой музыки и 1.8–2.2 с для классических оркестровых выступлений; стремитесь к индексу разборчивости речи STI > 0.60 и к значению C50 > 0 дБ для удовлетворительной речи. Уровень фонового шума в зрительном зале держите на уровне ≤ 35 dBA для мероприятий с речью и ≤ 30 dBA для камерных программ; при проектировании вентиляции и электрооборудования задайте запас в 5–10 dB ниже целевого уровня фонового шума.
Организуйте звуковую систему так, чтобы обеспечить равномерное покрытие ±3 dB по всей аудитории. Для стандартных больших залов применяйте вертикально висящие линейные массивы с перекрывающимися диаграммами направленности; крепите основную систему на высоте, при которой угол наклона обеспечивает прямую видимость зон до последнего ряда. Если расстояние до последних рядов превышает 30–35 м, добавьте каскадные delay-модули с расчётом задержки по скорости звука (≈2.9 ms/м) и выравниванием фаз по частотам до 500 Hz. Для низких частот используйте кардиоидные сабвуферы и распределяйте их по сцене и бокам, чтобы снизить подцепления и равномерно распределить энергию ниже 120 Hz.
Распределяйте звукопоглощение и рассеяние по объёму: отсеките первые отражения стеком абсорбентов на боковых стенах и потолочных «облаках» площадью 15–25% от площади потолка, применяя панели с коэффициентом поглощения α ≈ 0.6–0.9 в среднем диапазоне. Заднюю стену оформите диффузорами, обеспечивающими рассеяние 20–40% энергии в первых метрах, чтобы избежать сильных эхо и сохранить ощущение «живости». Для низкочастотной коррекции проектируйте бас-поглотители/резонаторы в помещениях за сценой и в углах; рассчитывайте настройку резонаторов на проблемные моды по формуле собственных частот с учётом объёма ниши и размера пористых элементов.
Учитывайте геометрию залов: уклон партера задавайте в диапазоне подъёма 1:8–1:10 (высота подъёма/глубина ряда) для оптимизации видимости и уменьшения нежелательных горизонтальных отражений. Сцена проектируйте с отражающим куполом или настройной акустической раковиной для музыки без усиления; для многофункциональных помещений делайте раковину мобильной и обеспечьте сменную конфигурацию поглотителей. Занавесы и заполненные кресла дают predictable изменение RT60 – измеряйте помещения в состоянии «пустой» и «заполненной» и закладывайте корректирующие коэффициенты при расчётах.
Проводите приёмочные измерения с использованием синусоимпульсного свапа или фигурно-импульсного шума в октавных и третьоктавных полосах от 125 Hz до 8 kHz: замеряйте RT60, STI, SPL-карту и частотную коррекцию по сетке точек (шаг 3–5 м). Настройте эквалайзинг и задержки по результатам измерений, добиваясь равномерности SPL и сохранения целевых RT60 в диапазонах частот, наиболее чувствительных для речи (500–4000 Hz). Документируйте результаты и оставьте в проекте конкретные значения для обслуживания: положения микрофонов, схемы подвеса, параметры вентиляции и списки материалов с указанием α по частотам.
Как рассчитать время реверберации (RT60) и выбрать целевые значения для концертов, конференций и спектаклей?
Рассчитывайте RT60 по формуле Сабина: RT60 = 0.161 · V / A, где V – объём зала в м³, A – суммарное акустическое поглощение в сабинах (A = Σ Si·αi). Для высоких средних коэффициентов поглощения используйте формулу Эйринга: RT60 = 0.161 · V / (−S · ln(1 − A/S)), где S – общая площадь поверхностей, A/S – средний коэффициент поглощения.
Пошаговая процедура: 1) измерьте или расчитайте V; 2) перечислите все поверхности и их площади Si (поля, стены, потолок, сиденья, занавесы, пол); 3) назначьте частотозависимые коэффициенты поглощения αi по октавным полосам (обычно 125–250–500–1000–2000–4000 Гц); 4) вычислите A для каждой полосы: A(f) = Σ Si·αi(f); 5) посчитайте RT60(f) для каждой полосы по Сабину или Эйрингу; 6) скорректируйте дизайн (материалы, занавеси, демпфирующие панели) до достижения целевых значений.
Типичные коэффициенты поглощения (около 500–1000 Гц, ориентировочно): бетон/кирпич α≈0.02–0.05, гипсокартон α≈0.05–0.1, деревянная облицовка α≈0.05–0.15, тяжёлые портьеры α≈0.6–0.9 (при плотной укладке), мягкие кресла (занятое место) α≈0.4–0.8, пустое кресло α≈0.15–0.35. Учтите, что ткань и публика поглощают сильнее в высоких частотах.
Целевые RT60 в середине спектра (500–1000 Гц), ориентиры по назначению зала: симфонический концертный зал (большой, V≈10000–30000 м³) – 1.8–2.2 с; камерная музыка (меньший зал) – 1.2–1.6 с; драматический театр (неусиленная речь, сценическая музыка) – 0.8–1.1 с; конференции и лекции (речь, высокая разборчивость) – 0.4–0.8 с (идеально 0.4–0.6 с); усилённая популярная музыка – 0.6–1.0 с. Выбирайте целевое RT60 по основному назначению и корректируйте по вторичным требованиям.
Пример расчёта потребного поглощения: требуется RT60=1.9 с в зале V=15000 м³. A = 0.161·V/RT60 = 0.161·15000/1.9 ≈ 1271 сабин. Если суммарная площадь S ≈ 9000 м², средний α = A/S ≈ 0.141. Оцените, какие поверхности и добавочные абсорберы дадут эту среднюю α по октавам.
Учтите эффект заполнения: публика добавляет значительное поглощение (каждый человек в кресле ≈0.4–0.6 сабина на 500–1000 Гц). Переход от пустого к заполненному залу обычно снижает RT60 на 0.1–0.6 с в зависимости от исходного значения и размера зала. Проектируйте со значениями для двух сценариев: пустой и заполняемый зал.
Если зал многоцелевой, используйте регулируемые поглотители (скрытые портьеры, подвижные панелей, занавеси) и задайте две-три целевые кривые RT60 (для музыки, театра, речи). Для проверки прогнозов моделируйте RT60 по октавам в акустических симуляторах и подтверждайте измерениями импульсной реакции после возведения интерьера.
Проверяйте разборчивость речи и музыкальную ясность дополнительными метриками: C50 > +3 дБ для отличной речи; C80 около 0–+3 дБ для большинства музыкальных программ. Используйте эти показатели как допуск при корректировке RT60 по частотам.
Как определить количество и расположение громкоговорителей для равномерного звукового покрытия зала?
Задайте целевой уровень звукового давления в слушательной зоне: речь – 75–85 dB(A), фон/лекции с музыкой – 85–95 dB(A), пиковые музыкальные события – 100–110 dB(C); добавьте 6–10 dB запаса на динамические пиковые нагрузки и эквализацию.
Шаги расчёта числа колонок
Вычислите SPL одной колонки на расстоянии d: SPL(d) = Sens(1W/1m) + 10·log10(Pвт) − 20·log10(d), где Sens – чувствительность в dB @1W/1m, Pвт – мощность усилителя, d – расстояние в метрах. Для суммарного уровня нескольких независимых источников добавляйте +10·log10(n) dB при n колонках. Число колонок n = 10^((Lцель − SPL_одной)/10). Округляйте до целого в большую сторону и проверяйте с учётом акустики помещения.
Пример: колонка Sens=95 dB @1W/1m, усилитель 200 W → SPL@1m = 95 + 10·log10(200) ≈ 118 dB. На 10 м: SPL≈118 − 20·log10(10) = 98 dB. Для целевого 90 dB одной такой колонки достаточно; для 100 dB потребуется n ≈ 10^((100−98)/10) ≈ 1.58 → 2 колонок.
Расположение, углы и временная синхронизация
Подберите горизонтальный угол покрытия так, чтобы ширина покрытия одной секции соответствовала расстоянию до слушателей: ширина ≈ 2·d·tan(θ_h/2) (θ_h – горизонтальный угол в радианах; для расчетов используйте градусы с преобразованием). Выбирайте угол, близкий к требуемой ширине ряда залов, чтобы снизить перекрытие и свести к минимуму фазовые искажения.
Для длинного броска используйте узкую вертикальную дисперсию (10–15°), для ближней зоны – 30–60°. Размещайте основную систему по центру сцены для равномерной дальнобойности, а по краям используйте филл-колонки с меньшей мощностью и широкой дисперсией.
Если расстояния до крайних рядов превышают 20–25 м, применяйте задержанные секции (delay towers). Рассчитывайте задержку в миллисекундах: задержка(ms) = (Δрасстояние м / 343)·1000. Подгоняйте такты, чтобы звук от основного массива и задержанных секций приходил синфазно с разницей ≤5 ms; для речевых сигналов держите разницу ≤2–3 ms.
Сохраняйте логическую схему распределения: секции с одинаковой акустикой и одинаковым направлением работают как группа; расстояние между группами по залу обычно 12–18 м для равномерного покрытия в типичных прямоугольных залах. Для больших арен используйте более плотное размещение (8–12 м) и несколько уровней массивов.
Учитывайте спад уровня по расстоянию: для точечного источника −6 dB при удвоении расстояния; для линейных массивов в рабочем диапазоне спад приближен к −3 dB на удвоение. Корректируйте расчёт, ориентируясь на тип акустической системы.
Проверяйте влияние реверберации: при RT60 >1.2–1.5 с поднимите расчётный уровень на 3–6 dB или добавьте направленные секции, чтобы повысить отношение прямого/отреверберированного звука и сохранить разборчивость речи (C50 > 0 dB, STI ≥ 0.45 для публичных выступлений).
Проводите измерения по сетке: запишите уровни на высотах 1.1–1.3 м, через каждые 2–4 м по длине и 2–3 м по ширине зала. Используйте розовый шум и синусоидальные sweep, измерительный микрофон и анализатор спектра; корректируйте уровень, задержки и коррекцию по частотам в местах с отклонением >3 dB от целевого.
Финальная настройка: добейтесь не более ±3 dB отклонения по уровню в пределах слушательной зоны, избегайте сильных локализованных провалов (>6 dB), минимизируйте фазовые стоячие волны с помощью эквалайзера и локальных подпружнений. Документируйте положения и настройки для повторяемости конфигурации.
Какие материалы и какие площади поверхности требуются для стен, потолка и пола, чтобы устранить сильные отражения и флаттер‑эхо?
Установите широкополосные поглотители на 30–50% площади боковых стен, 25–50% потолка и 40–70% задней стены; добавьте низкочастотные ловушки в углах (150–300 мм, суммарная площадь угловых панелей ≈ 10–20% площади стен) и покройте 40–60% зрительской зоны ковровым покрытием с подложкой 10–20 мм для снижения отражений пола.
Материалы и типы с рекомендованными параметрами (коэффициенты поглощения α – ориентировочные для 250–2000 Гц): минеральная вата (50 мм) α≈0,6–0,95; минеральная вата (100 мм) α≈0,8–1,0; акустическая пена (50 мм) α≈0,4–0,9; перфорированная панель с засыпкой 50–100 мм α≈0,4–0,9 в зависимости от пористости и воздушного зазора; плотный ковёр с подложкой α≈0,3–0,6 на средних и высоких частотах. Для низких частот применяйте мембранные панели и резонаторы (Helmholtz) или угловые бас‑ловушки толщиной 150–300 мм; на целевой частоте α может достигать 0,8–1,0 в узкой полосе.
Для устранения флаттер‑эхо между параллельными стенами: разместите поглощающие полосы высотой 1,0–2,2 м над уровнем сидений вдоль обеих сторон зала, суммарная покрытая полоса должна составлять минимум 30% площади каждой боковой стены. Если стены полностью параллельны и гладкие, увеличьте покрытие до 40–50% и добавьте диффузоры длиной 0,6–1,2 м в шахматном порядке, чтобы рассеять остаточные отражения.
Потолочные решения: подвесные акустические «облака» или панели 50–200 мм устанавливайте над зрителями на площади 25–50% потолка, концентрируя покрытие в зоне первых отражений от колонок и межцентровых участков между сценой и последними рядами. Для сцены увеличьте долю покрытия до 40–60% и используйте комбинацию поглотителей и перфорированных резонаторов, чтобы снизить верхние и средние частоты и погасить локальные эхо.
Пол: если пол отражающий (плитка, бетон), закройте 40–60% зрительской зоны ковровыми полосами с плотной подложкой (плотность подложки 6–12 кг/м² или эластичная пористая подложка), это снижает флаттер между полом и потолком. Для танцевальной сцены оставляйте центральную зону отражающей, но окружите её поглощением и диффузией по периметру, чтобы предотвратить стойкие параллельные отражения.
Пример расчёта для зала 30×20×8 м (V=4800 м³): целевой RT60 для универсальных мероприятий 1,0–1,4 с; при RT60=1,2 с требуемая эквивалентная площадь поглощения A = 0,161·V/RT60 = 0,161·4800/1,2 ≈ 644 сабина. Если базовые поглотители (занавесы, сиденья, публика) дают ≈200 сабинов, нужно добавить ≈444 сабина. Это эквивалентно, например, 500 м² панелей с α≈0,9 или 900 м² панелей с α≈0,5 распределённо по стенам и потолку.
Низкие частоты: чтобы убрать стоячие волны и низкочастотные флаттеры, разместите угловые ловушки объёмом 0,5–1,5 м³ в каждом углу сцены и вдоль длинных стен через каждые 6–10 м; добавьте несколько Helmholtz‑резонаторов, настроенных на 60–250 Гц, по числу доминантных мод, выявленных измерениями.
Размещение и шаги для реализации: 1) измерьте RT60 и выявите частоты флаттера импульсным сигналом; 2) установите полосы поглотителей на первых точках отражений по бокам и на потолке; 3) заполните заднюю стену комбинацией диффузии и поглощения (40–70%); 4) поставьте угловые ловушки и резонаторы для низких частот; 5) проверьте повторно и добейтесь распределённого снижения отражений, а не локального «мертвого» пятна.
Контроль результатов: после монтажа добейтесь равномерного снижения RT60 в диапазоне 125–4000 Гц и устранения периодических пиков в импульсной записи. Если остаются резкие эхо‑пики – увеличьте долю поглощения у соответствующих параллельных поверхностей или добавьте диффузоры для рассеяния энергии.
Как спроектировать сцену, оркестровую яму и систему мониторинга для разных форматов выступлений?
Используйте модульную конфигурацию сцены с регулируемой высотой и мобильными элементами оркестровой ямы, чтобы быстро переключать форматы: драматическая постановка, мюзикл, концерт или конференция.
Размеры, несущая способность и механика сцены/ямы
Закладывайте три типовых варианта сцены: малую (6×4–8×6 м), среднюю (10×8–14×10 м) и большую (15×12 м и более). Высота подиума над партером – 0,6–1,2 м для видимости и эвакуации; для крупных театров допустима 1,2–1,5 м. Нагрузка пола планируйте 3–5 кН/м² (≈300–500 кг/м²) с учётом декора, моторных конструкций и плотных массивов артистов.
Оркестровая яма: глубина от −1,0 до −1,5 м относительно уровня сцены для размещения музыкантов без громкого вытеснения звука в зал; ширина равна ширине проекции портала или на 1–3 м уже, если нужна акустическая изоляция. Площадь: 25–35 м² для 25–35 исполнителей, 45–60 м² для 50–60 исполнителей; проектируйте подъёмный лифт с модулем жесткости и выдерживающий не менее 5 кН/м² при поднятой платформе.
Сцена должна иметь секционные настилы (рёберная рамная система) с рабочими размерами ростера 1,0×2,0 м или 1,5×1,5 м для быстрой перестановки и безопасных проходов. Рампы и перила проектируйте с уклоном не круче 1:12 для доступности и шириной не менее 1,0 м.
Акустическая интеграция и отражающие элементы
Проектируйте подвижный оркестровый щит/ракушку (reflective shell) с возможностью регулировать объём отражающей поверхности: для камерной музыки стремитесь к RT60 1,4–1,8 с, для симфонического инструмента 1,8–2,2 с, для речи и конференций 0,8–1,2 с. Разместите потолочные и боковые отражатели, чтобы направить звук ямы в зал и на дирижёра; используйте поглощающее покрытие за кулисами для контроля ранних отражений.
Ограждения ямы и подиумы делайте с демпфирующими панелями у фронта, чтобы снизить низкочастотную утечку в зал и уменьшить паразитные резонансы; встраивайте каналы для кабелей и вентиляции под настилом.
Мониторинг и разводка
Разделяйте сигналы на FOH и мониторную систему через дублирующий сплиттер (аппаратный или цифровой) с резервированием. Для мюзиклов проектируйте 12–16 мониторных миксов (ведущие вокалисты, ансамбль, оркестр, дирижёр, клавишные, бас и т.д.). Для рок-групп – 6–10 миксов; для конференций – 4–8. Используйте пре-фейд для большинства мониторных посылов, чтобы регулировки FOH не изменяли уровни артистов.
ИEM (in-ear) рекомендуйте для рок- и поп-шоу: выделяйте отдельные стереомиксы с кликом и рудиментарной реверберацией; ограничитель на каждом IEM-выходе устанавливайте на +2–6 dB относительно целевого уровня. Целевой уровень наушников: 85–95 дBA SPL (LАeq измеренный на ухо); при необходимости клиппинг и пики контролируйте лимитером и компрессором.
Wedge-мониторы сохраняйте для хоров и оркестровых исполнителей или при массовом движении на сцене; целевой уровень для вейджей 92–100 dBA на рабочем месте, избегайте постоянных пиков выше 100 dBA. Для вокала используйте HPF 80–120 Hz, наклонную кривую (shelving) для низов и узкие ноты (Q≈4–6) для устранения резонансных проблем в диапазоне 200–500 Hz; при обратной связи найдите узкий резонанс и сделайте вырез −6…−12 dB.
Размещение и временная синхронизация: рассчитывайте задержки между сценическими мониторами и FOH по расстоянию (1 м ≈ 2,915 мс). Например, если боковой монитор находится на 5 м ближе к исполнителю, установите задержку около −14,6 мс на стороне FOH или назначьте соответствующую положительную задержку на мониторе, чтобы совпадение приходов звука сохранялось на сцене.
Для оркестра минимизируйте электронный мониторинг: используйте акустические отражатели и небольшие near-field мониторы для дирижёра (85–90 dBA). Если в партитуре присутствует усилённый вокал, сделайте отдельный микс для ямы и установите партию вокала на стационарный купол/лопатку у портала.
Кабельные и коммутационные рекомендации: предусмотрите не менее двух сценических коробок (L/R) с дублированием линий микрофонов для риска; используйте цифровые сценические боксы с сетевыми протоколами (DANTE, MADI, AVB) для упрощения маршрутов и резервирования. Обозначайте и документируйте все мониторные посылы по цветовой маркировке и номерам для быстрого отклика во время смен.
Практический чек-лист перед спектаклем: 1) проверить рабочую высоту и несущую способность подиума; 2) настроить 3–5 контрольных миксов (дирижёр, ведущий вокал, оркестр, общий ансамбль, эффект); 3) измерить уровни IEM и wedges и установить лимитеры; 4) синхронизировать задержки по расстоянию; 5) прогнать быстрый sweep для выявления и вырезания резонансных частот.
Вопрос-ответ:
Какие целевые значения реверберации (RT60) стоит брать для большого зала, если в нём проводят и концерты, и конференции?
Для разных жанров и задач требуются разные величины RT60. Для ясности речи обычно применяют 0,6–1,0 с (в зависимости от объёма и гидравлики зрительного зала), для усиленной поп-музыки — 0,8–1,2 с, для академической оркестровой музыки — 1,6–2,0 с. В многофункциональном помещении используют комбинированный подход: механические или подвижные звукопоглощающие панели, шторы и демпферы, которые позволяют менять поглощение и приводить RT60 к нужному значению под конкретное событие.
Как правильно располагать громкоговорители в большом зале, чтобы обеспечить равномерное покрытие и хорошую разборчивость речи?
Для равномерного покрытия применяют линейные массивы на сцене в сочетании с отложенными (delay) секциями по залу. Основная система обеспечивает дальнюю зону, а delay‑колонки устанавливают на балконах и в задней части, с задержкой, вычисленной по разности пути сигнала (задержка (мс) = (Δрасстояние / 343) × 1000). Угол наклона и шаг секций настраивают по моделям и измерениям, чтобы избежать провалов и фокусов. Для речи полезно добиться времени первых отражений менее ~80 мс и высокой величины C50; для этого применяют направленные акустические линии и проверяют покрытие по STI/RASTI. Низкочастотные секции подбирают с учётом управления направленностью (кардиоидные сабы уменьшают энергию в зале за сценой).
Какие материалы и приёмы зональной обработки поверхности помогают снизить ранние отражения и улучшить артикуляцию в зрительном зале?
Для поглощения ранних отражений используют комбинацию материалов: пористые панели и минеральную вату для средне‑высоких частот на боковых стенах и потолочных сводах, диффузоры для распределения энергии без сильного поглощения в среднечастотной полосе, а также поглощающие занавеси рядом со сценой. Панели с перфорированными облицовками и каменной ватой работают хорошо для широкого диапазона частот, а тонкие резонаторные элементы (бас‑перфораторы на задних поверхностях) помогают управлять нижним басом. Геометрия поверхностей проектируется так, чтобы большие зеркальные отражения не попадали в слушательский сектор под малыми углами; для этого применяют наклоны, ступени и орнаментальные структуры, которые разрушают направленные отражения.
Какие требования по уровню фонового шума (HVAC, вентиляция, внешние шумы) нужно соблюдать для концертного зала и для конференц‑зала?
Для концертных залов фоновые уровни рекомендуется держать на уровне NR/NC примерно 15–20 (или менее 20 dBA в свободном поле при измерении A‑взвешенным), чтобы не мешать тихим музыкальным пассажам. Для залов, предназначенных преимущественно для речи, допустимы более высокие значения — NR/NC около 25–30 (примерно 25–35 dBA), учитывая усиление и микрофонную систему. Проектирование вентиляции включает низкошумовые каналы, большие сечения для уменьшения скорости воздуха, гибкие подвесы для шумопоглощения и аккустические шумоглушители. Также учитывают изоляцию от уличного шума и шумов от техники (лифты, кухни) через массу конструкций и уплотнения.
Какие этапы измерений и настройки системы необходимо провести при вводе в эксплуатацию большого зала?
На завершающем этапе проводят серию измерений и коррекций: 1) измерение импульсного отклика методом кинкомплексного сигнала или линейного синус‑развертки для определения RT60 по октавам и ранних отражений; 2) проверка показателей ясности (C50/C80), определения и STI для речи; 3) геометрическое тестирование покрытия звука по секциям зрительного зала с точечной корректировкой положения и углов колонок; 4) настройка электронной задержки для delay‑секций по рассчитанным разностям путей; 5) эквализация системы с использованием FIR/ IIR‑фильтров для сглаживания провалов и пиков, при этом сохраняют естественную характеристику помещения; 6) верификация фонового шума после запуска вентиляции; 7) проверка со специфическим контентом (программы для речи, музыка разной динамики) в присутствии публики и при моделировании зрительской шумовой нагрузки (заполнение мест или использование поглотителей). По результатам вносят конструктивные корректировки (добавление панелей, изменение наклонов) и окончательно фиксируют настройки звукового оборудования.