Гармония архитектуры и акустики

Веларий также мог быть весьма интересным и своеобразным рефлектором при достаточно большом весе единицы его площади.

Ярким примером театра с пространственно развитой сценой и амфитеатром является сохранившийся до наших дней театр в Пальмире (Сирия) [14]. Строители этого театра возвели его на ровной поверхности, не используя рельеф местности, так как местность пустынна. Театр не был традиционно «встроен» в холм, как, например, театр в Араузо или в Оранже (Галлия). Не только стены на сцене театра, но и трибуны (и основание этих трибун) здесь были возведены из естественного камня.

Представляем ещё один театр в Галлии (II век новой эры), в Аспенде (рисунки 1.10 и 1.11).

Для II века новой эры характерно то, что мы наблюдаем наличие в театре уже почти всех видов известных в наше время рефлекторов и рассеивателей, которые применяются в современных: концертных залах, оперных театрах и других зрелищных сооружениях.

Рисунок 1.9

Театр в Оранже (Галлия). 1 век до новой эры

2 – стойки вилария – своеобразного тента для защиты зрителей и актёров от непогоды

Так же, как в Афинском театре VI века до новой эры (план на рисунке 1.4) в театре Аспенда II века новой эры (план на рисунке 1.11) количество лучевых лестниц во втором ярусе в два раза больше, чем в первом ярусе.

Двухкратное (с 10 до 20) возрастание количества лучевых длинных волноводов приводит к возрастанию в два раза излучаемой волноводами энергии, т.е. – к возрастанию уровней звуковой энергии на 3 децибела Это весьма положительно сказывается на восприятии зрителями звучания спектакля.

Рисунок 1.10 [7]

Аспенд. Театр. Сцена

1 – зрительские места, 2 – сцена, 3 – вертикальный рефлектор, 4 – горизонтальный или наклонный рефлектор, 5 – центры плоскостей рефлектора-«задника» (вся стена за сценой), 6 – часть развитой системы рассеивателей

В театре Аспенда регулирование наклона горизонтального рефлектора (позиция 4 на рисунке 1.10) не могло быть осуществлено. Этот рефлектор мог быть либо только наклонный, без изменения угла поворота, либо – нет из-за отсутствия реальных возможностей выбора и применения соответствующих конструкций.

Однако регулирование наклона этого рефлектора, если бы было возможно, позволило бы регулировать и время реверберации в театре.

В главе, посвященной Мариинскому оперному театру, все выгоды для акустики зала при технологической возможности динамичного изменении угла поворота рефлектора над сценой будут мною наглядно и полезно продемонстрированы.

Рисунок 1.11 [7]

Аспенд. Театр. План

В конкурсном проекте Мариинского оперного театра регулирование наклона горизонтального рефлектора нами было применено при технологическом переходе от постановки оперного спектакля к симфоническому концерту, когда в зале перед спектаклем в течение в течение весьма короткого интервала времени ?в три-четыре часа? требовалось создавать то или иное время реверберации при сохранении оптимальной структуры первых отражений (глава 3).

В средние века нашей эры акустические традиции театрального зодчества не только сохранялись как неизменные достижения древних времён, но и развивались соответственно тематике театральных постановок и техническим усовершенствованиям театральных технологий.

К греческим и римским амфитеатрам, где зрители располагались полукругом на постепенно повышающихся уровнях, своими корнями восходит архитектура современных оперных театров. Их архитектура может быть названа классической.

Форма зала в виде параболоидной чаши позволяла сократить его длину и обеспечить прямыми звуковыми лучами все точки зала.

Переход от открытых амфитеатров к полностью закрытым театрам был начат в XVI веке.

Из множества известнейших образцов для современности упомянем прекрасное сооружение высокой готики – Капеллу Сент-Шапель в Париже, в которой хорошо развитое акустическое пространство не имело недостатков [3]. Восхищает не только торжественность, красота, но и акустическая предопределённость параметров интерьера и отделки главного храма гуситской чешской церкви в Праге (XVI–XVII века) [3].

Среди широко известных примеров средневековья можно назвать, конечно, оперный театр в Пале – Рояль (1763 год), театр в Версале (1770 год), Опера в Моро, театр в Лионе (вторая половина XVIII века) [3].

Появляются криволинейные планы зрительных залов достаточно сложной конфигурации.

Например, оперный театр в Берлине (1774 год) [3] уже отличается развитым сценическим пространством, хорошо акустически связанным со зрительным залом и оркестром. Зрительный зал здесь принимает знакомые, практически современные нам пропорции и формы.

Таким образом, в древнейших и древних театрах, в театрах средневековья закладывались начала методов создания наилучшей (подобающей) структуры первых отражений в современном театре, без которой хороший нынешний театр существовать и успешно развиваться не может.

Следовательно, архитектурная акустика – это старейшая научная дисциплина. Архитектурная акустика и научно-практические достижения в этой области непосредственно влияют на формирование общественной среды обитания человека, на создание архитектурной формы, на духовную жизнь человека с древних времён.

Законы распространения прямого и отраженного звуков, оценка их совместного воздействия на восприятие человеком в организованном пространстве достаточно хорошо известны современной науке.

В то же время, с великим сожалением отмечаем, что на практике в разные времена возникло (да и теперь существует) немало сооружений с неблагоприятными акустическими условиями – залы ожидания вокзалов, некоторые залы метро, гулкие учебные аудитории большого объема, музыкальные залы с плохой слышимостью и т.п., где невозможно понять речевые сообщения или музыкальные фразы; где очевидны зачастую непоправимые акустические дефекты.

Названные акустические дефекты могут быть и скрытыми, но и в этом случае (особенно в этих случаях) надеяться на высокое акустическое качество зрительного зала или спортивно-зрелищного сооружения не приходится.

Акустические дефекты в уже построенных зданиях и сооружениях исправлять всегда или очень дорого, или – совсем невозможно. В течение длительного времени с ними приходится просто мириться.

Для древних театров характерны формы планов, близких к концентрическим окружностям. Такая схема планировки характеризуется различного типа фокусированием звука. Долгое время данная схема планировки театров считалась неприемлемой или нежелательной из-за наличия потолка и стен криволинейной формы.

Однако именно такая форма плана становится приемлемой, а, иногда, и предпочтительной, если для стен выбраны конструкции, исключающие фокусирование звука. Подобные конструкции мы подробнейшим образом рассмотрим в следующих главах.

Рисунок 1.12

Схема фокусирования звука при внецентренном размещения источника звука (центр фокусирования смещён)

а ) расчётная схема отражений; b ) план театра в Аспенде

Для примера скажем, что в древних театрах орхестра и сцена устраивались так, что фокусирование звука возможно было только в зоне орхестры, а в зоне зрительских мест – исключено (рисунок 1.12 (b)). Уклон зрительских мест по направлению к сцене так велик (рисунок 1.7), что зоны фокусирования находятся в плоскостях гораздо выше мест зрителей.

Не смотря на то, что древние театры не имели ни стен, ни крыши (на первый взгляд – и любые резонаторы отсутствовали) многие авторы в древние времена придерживались мнения, что акустика современных им театров была очень хорошая; а также о том, что в греческих амфитеатрах использовались резонаторы. Однако современные археологи таковых не обнаружили [6, 7]!!.

Сейчас можно пояснить, почему археологи не обнаружили никаких резонаторов, ни в виде амфор, ни в каком ином виде.

Скорее всего это произошло потому, что археологи и историки не увидели очевидное для акустиков.

На самом деле резонаторы были; они сохранились до наших дней и остаются в очень хорошем состоянии; – в таком состоянии, что их можно увидеть (рисунок 1.5; позиции 2 и 3), их можно описать и показать, как они работают.

Конечно, начнём с существующих в реальных объектах и известных всем резонаторов в виде сосудов с горлом – это амфоры в древности или «голосники» в средние века и в современности.

Резонаторы-голосники и резонаторы-волноводы имеют, например, вид, представленный на рисунке 1.13. Некоторые варианты резонаторов-голосников разработаны автором для гончарной и литьевой технологий в главах 5 и 6.

Акустические, энергетические и геометрические их (резонаторов-голосников) характеристики описаны в пятой главе. Там же я напоминаю и методику расчёта резонаторов.

Второй вид этих резонаторов – это резонаторы с трубчатым поперечным сечением и с одним или двумя торцевыми отверстиями. Такие резонаторы применяются в музыкальных инструментах, например, в орг?нах; – рупорных мегафонах и т.д..

Рисунок 1.13

Варианты поперечных сечений резонаторов-голосников

а ) – резонатор-волновод; b ) и с ) – резонаторы – голосники

Форма концентрических резонаторов-волноводов по типу резонаторов с очень коротким горлом или без горла на рисунке 1.13,а (их количество равно числу рядов зрительских мест) совпадает с формой каждого из рядов ступеней мест для зрителей на рисунке 1.14, b.