Архитектурная акустика

Архитекту́рная аку́стика, раздел акустики, изучающий процессы распространения, поглощения и отражения звуковых волн в замкнутых помещениях. Главная задача архитектурной акустики – установление акустических характеристик звукового поля, обеспечивающих в помещении хорошую слышимость речи и музыки. Акустические процессы в архитектурной акустике рассматриваются с трёх теоретических позиций, исходя из назначения и размера помещений. В статистической теории, базирующейся на предположении об идеально диффузном звуковом поле (т. е. равномерном пространственном распределении интенсивности звука), процессы распространения звука описываются средними значениями длины и времени свободного пробега волны (средний коэффициент звукопоглощения). Геометрическая акустика, применяемая для больших помещений, учитывает их форму и позволяет анализировать распределения первых отражений звука от ограждающих поверхностей, используя методы мнимых источников. Физически наиболее точны методы волновой акустики, рассматривающей воздушный объём помещения как линейную колебательную систему с распределёнными параметрами.

Первые попытки связать физический анализ звука с архитектурой помещений были предприняты ещё в Древней Греции, знаменитые театральные амфитеатры которой создавались с применением ряда акустических приёмов для усиления звучания речи актёров на сцене. Вопросы обеспечения хорошей слышимости в залах рассматривались в 1 в. до н. э. римским архитектором Витрувием. Становление архитектурной акустики как науки связано с именем американского исследователя У. Сэбина, который в конце 19 в. предложил оценивать акустические свойства любого помещения универсальным критерием – временем реверберации ${\displaystyle {T}}$ (временем падения интенсивности звука на 60 дБ после выключения его источника). В течение многих лет исследования были направлены на установление оптимальных значений этого параметра в зависимости от объёма и назначения зала. Например, для лекционных залов значение ${\displaystyle {T}}$ было принято равным от 0,8 до 1,2 с, для концертных залов – от 1 до 2 с.

В современной архитектурной акустике к объективным физическим критериям, помимо стандартного времени реверберации, относят время реверберации по раннему спаду интенсивности звука на первые 10 дБ после выключения его источника, наиболее точно соответствующее субъективной оценке гулкости помещения, а также амплитудную структуру звуковых отражений, дающую полное представление о возможных акустических дефектах залов и равномерности распределения в них интенсивности звука. Среди субъективных критериев, позволяющих практически полностью характеризовать слуховое восприятие музыки и речи, – пространственность, ясность, тембр, баланс и слитность звучания. К современным методам исследований процессов распространения звука в помещениях с оценкой их акустических характеристик, наряду с традиционными приёмами натурного эксперимента, относятся также компьютерное и физическое моделирование помещений.

Результаты исследований в архитектурной акустике используют при проектировании аудиторий, лекционных, театральных и концертных залов, культовых сооружений и других помещений общественного назначения.