نوشته شده توسط مهدی نوروزی فر دسته: آکوستیک تالارها وسالنها
نمایش از 12 آبان 1391 بازدید: 17232
پرینت

انواع سالنهای کنسرت

 Shoebox concert halls 

Vineyard concert

سالن های کنسرت امروزی

تالارهای دارای صحنه اجرا(The Arena) و تالارهای آمفی تئاتر(amphitheatre)

 سالن های بادبزنی ((The fan shaped concert hall 

Articulation Loss of Consonants (ALcons)

 شاخص انتقال گفتار Speech Transmission Index (STI)

 سالن های بادبزنی ((The fan shaped concert hall 

سالن های همه منظوره

جزئیات طراحی سالن های کنسرت

بلندای کافی

شیب کف 

پخش صدا 

واخنش

نسبت سیگنال به نویز

عیوب آکوستیکی(Acoustical Defects)

اکو

قابل فهم بودن گفتار

آزمون های قابل فهم بودن گفتار

انباشتگی انرژی در سالن

معیار های قابل فهم بودن گفتار

شاخص گفتار (Articulation  Index)

Articulation Index (AI)

Articulation Loss of Consonants (ALcons )

 شاخص انتقال گفتار Speech Transmission Index (STI)

طراحی اتاقها برای قابل فهم بودن گفتار

اثر  Cocktail Party

اتاق کنفرانس 

سالن سخنرانی کوچک 

سالن سخنرانی بزرگ 

تاثير ضبط

سالن هاي كنسرت

اپرا

پارامترهاي طراحي 

اندازه سالن 

شكل سالن

حجم سالن

سطوح مواد 

بالکن ها و تاق نماها

سکوها

Orchestra shells

فهرست منابع و مآخذ

 

برای  بررسی مشخصات آکوستیکی سالن های کنسرت ، در ابتدا به بررسی انواع سالن های کنسرت و مشخصات هر کدام می پردازیم .

Shoebox concert halls :

 

در ابتدا جالب است بدانید که شکل shoebox ، سالنهای کنسرت را در نظر افراد تداعی می کند که بی ارتباط با تاریخچه  پیدایش این نوع سالن ها نیست .

تاریخچه سالن های کنسرت shoebox ،به سالن های تمرین و رقص دربارگاه شاهان از یک سو و از سوی دیگر به سالن های کلیسا (کلیساهای پروتسان) بر می گردد . در مورد سالن های کلیسا، تشخیص صحبت (speech intelligibility) از اهمیت بسزایی ( شبیه آنچه که در مورد سالن های کنسرت در مورد سازها و آوازها مورد نظر بود ) برخوردار بودند .

سالن های رقص معمولاً مستطیلی و دارای سقف های بلند بودند ، که این نوع طراحی بدلیل ایجاد تهویه مناسب و تحت تاثیر قرار دادن مهمانان بود . مصالح بکار رفته ، از لحاظ آکوستیکی دارای بازتاب می باشند . بطور مثال کف ها از الوار ، دیوارها با پوشش سنگ مرمر و پرده های کلفت و معمولاً بدون پنجره بودند . تزئینات مختلفی برای دیوارها نیز استفاده می شد . بعضی سالن ها ، دارای قسمت های لردنشین با طارمی بودند . با توجه به گنجاندن موارد فوق ، در سالن های کنسرت ، نهایتاً شکل آنها بصورت کشیده و یا جعبه کفشی در می آمد .

نکته جالب اینکه بعضی موسیقی هایی که امروزه نوشته و اجرا می شوند (compose) ، مخصوص شرایط آکوستیکی این سالن ها هستند : برای مثال سمفونی های اول هایدن ، قطعه بچ (bach's compositions) و سمفونی های اول و چهارم بتهون .

کلیسا های پروتستان که با بحث ما مرتبط هستند ، دارای شکل مستطیلی با سقفهای خیلی بلند و غالباً دارای اتاق های کناری کوچک و راهروها در ارتفاع بالاتر از همکف ، جهت اجرای موسیقی مذهبی و همخوانی ها می باشند . طراحی آکوستیکی این کلیساها ، در جهت افزایش قابلیت تشخیص گفتار است .

نوع دیگر کلیساها که کمتر مرتبط با طراحی نوع shoebox می باشند ، کلیساهای کاتولیک و کلیساهای جامع می باشند . طراحی آکوستیکی این کلیساها ، متمایل به بازتاب  بیشتر نسبت به سالنهای کنسرت است . جالب است بدانید بسیاری از آهنگ سازان مایل بودند ، آهنگهایی بنویسند که مناسب برای اجرا در کلیسای جامع و کلیساهای کاتولیک بودند .

مشخصه مورد توجه آهنگسازان برای آهنگ های مذهبی یا غیر مذهبی ، سالن های با زمان بازتاب بیش از 2 ثانیه ، بطور مثال ارکستر سمفونی یا فیل هارمونیک پاریس (philharmonic) ، است . مشخصه اصلی سالن های جعبه کفشی علی الخصوص انواع قدیمی تر ، پر بودن آنها از صدا است . به بیان دیگر افراد حاضر در سالن احساس می- کنند از تمام جهات صدا را می شنوند (surrounded by sound) . سالنهای کوچک جعبه کفشی بدون بالکن ها و سقف های بلند ، نمی توانند احساس واقعی یک سالن جعبه کفشی را منتقل کنند . یکی از دلایل آن این است که صدای ادوات موسیقی و خواننده بدون پژواک و مستقیماً به شنونده می رسد و احساس صدا در یک حمام بزرگ را منتقل نمی کند . صدا در سالن های بزرگ جعبه کفشی از سقف و دیوارها و کف بازتاب می کند .

صدای تولید شده از ابزار موسیقی بصورت مستقیم به شنونده می رسد . از طرفی انعکاس همین صدا بعد از برخورد با سقف ، کف و دیواره ها ، با یک تاخیر طولانی دوباره به شنونده می رسد . انرژی و شدت صدای مستقیم بر انرژی و شدت صدای بازتاب غلبه دارد . این اثر در سالن های با سقف نه چندان مرتفع و حجم نه چندان زیاد کاملاً مشهود است. بطور مثال این اثر در کلیساهای کاتولیک و سالن های shoebox بدون بالکن اتفاق می افتد که باعث کاهش speech intelligibility واثرمحو حضور منبع (تمیز دادن کامل صدای تولید شده از منبع صوت ) خواهد شد.

بالکن های جانبی و بخصوص مساحت کم آنها ، نقش مهمی درآکوستیک سالن های کنسرت shoebox ایفا می کنند. در اغلب سالنهای بزرگ ، صندلی های کف سالن ، بازتاب کمتری را از سقف ها نسبت به بالکن های جانبی و بالکن پشتی دریافت می کنند. سقف بالای بالکن ها به اندازه کافی مرتفع هست که دیوارهای جانبی بالای بالکن ها بتوانند صدا را منعکس نمایند. فضای پایین بالکن ها نیز به اندازه کافی در نظر گرفته می شود تا انعکاس صوتی و باز آوایی در آن ها انجام شود.

نکته ای که باید مورد توجه واقع شود این است که یک محدودیت ارتفاع برای این سالنها  وجود دارد :

 واخنش ، وابسته به فاصله 17 متر (مسیر رفت و برگشت 34 متر یا تأخیر  100ms و با در نظر گرفتن سرعت صوت برابر با 340m/s) است. سقفی  با ارتفاع بیش از  17m از صحنه باعث آزار گوش نوازندگان خواهد شد. برای سالن های با ارتفاع بیش از 17 متر ، باید از بازتابنده های مایل (سایبانی) استفاده شود .

محدودیت دیگری که در سالن های shoebox بایستی در نظر گرفته شود ، لزوم استفاده از تزئینات و یا عناصر دیگر مابین دیوارهای موازی ، برای کاهش اثر واخنش بین دیوارها و رنگ دار شدن صدا است . از قرن 19 به بعد ، معماران سالن های کنسرت shoebox از تزئینات و یا احجام سه بعدی بر روی دیوارها ، و یا هر ایده دیگری که از انعکاس صدا بین دو دیوار موازی جلوگیری نماید ، بعنوان یک جزء لاینفک طراحی سالن ها استفاده می نمودند . این اثر در آکوستیک نوین به عنوان پراکنده ساز یا Diffuser شناخته می شود . مطابق این پدیده ، صدای برخوردی به سطح با زاویه گسترده تری بازتاب می شود . مطالعه دقیق بر روی مشخصات صوت در سالن های shoebox نشان داد که بازتابنده ها ، اثر مهمی بر روی کیفیت صدا می گذارند و از اهمیت ویژه ای در طراحی سالن ها برخوردارند. 


 

شکل 1

 

ویژگی های سالن های کنسرت shoebox عبارتند از : مستطیلی شکل بودن ( معمولا باریک و کشیده )، سقف های بزرگ و مرتفع ، و وجود بالکن ها و گالری هایی برای نوازندگان و شنوندگان. اعوجاج صوتی و طرح هایی نظیر بالکن ها ، ستون ها ، جایگاه های ویژه و سایر المان ها برای جلوگیری و حذف اثرات مخرب انعکاس دیوار های موازی ، مانند امواج ایستاده و رنگی شدن صدا ، ضروری است. 


 

شکل 2

 

آکوستیک بالکن ها : شبیه سازی دو بعدی مسیر موج های صوتی ؛ خطوط آبی رنگ نشان دهنده موج رفت و خطوط بنفش و قرمز نشان دهنده انعکاس موج می باشند. 


 

شکل 3 : وقتی که هیچ بالکنی وجود نداشته باشد ، امواج از سقف منعکس می شوند. برای یک اتاق نسبتاً بزرگ ، این انعکاس ها با تاخیر زمانی محسوسی به شنوندگان می رسند . بازتاب های اولیه تاثیر کمتری در احساس شفافیت ، وضوح ، و فراگیری صوت دارند.


شکل 4 : در جایگاه های ویژه ، سطوح تحتانی بالکن ها ، بازتاب های اولیه را تولید می کنند . ارتفاع سقف از بالاترین بالکن به اندازه ای است که واخنش بین دیوار های کناری به اندازه کافی افزایش می یابد . در نظرگرفتن مساحت زیربالاترین بالکن،برای تولید انعکاس ها ، افزایش انرژی اولیه و بنابراین فهم صدا (Intelligibility) ، ضروری است.

 

Vineyard concert  :

 

 

یک نمونه از سالن های کنسرت vineyard ، سالن berlin philharmony است . ایده اصلی این گونه سالن ها، توسط lothar cremer ابداع گردید .

 

او یک مهندس صدا بود . معمار hans scharouns از وی خواسته بود سالنی طراحی نماید که نوازندگان و گروه ارکستر در وسط سالن واقع شده ، شنوندگان محاط بر گروه نوازندگان در نزدیکترین فاصله از آن ها قرار بگیرند. نظر شارون این بود که گروه نوازندگان دقیقاً در وسط یک سالن دایره ای شکل با سقف گنبدی قرار بگیرند و شنوندگان اطراف آن ها باشند. یعنی پیروی از نوعی نظریه دموکراتیک به مفهوم تساوی تقسیم صوت بین شنوندگان. کریمر برای برآوردن نظریات شارون با توجه به محدودیت های آکوستیکی برای سقف گنبدی ، سقفی خیمه وار را پیشنهاد نمود که در آن به جای یک سقف محدب که باعث همگرایی صوتی می شود ، از سقف مقعری با واگرایی صوتی استفاده شود که صدا را در تمام جهات پخش نماید. در عین حال ایده اصلی یعنی مرکزیت گروه کنسرت همچنان پا برجا باشد. این واقعیت که شنوندگان باید در اطراف و جلوی  صحنه باشند و در عین حال سالن بدون بالکن در دیوارهای جانبی باشد ، باعث شد که مساحت این سالن ها نسبت به سالن هایshoebox  افزایش یابد. برای جبران سازی  آکوستیکی ، طراحی ویژه ای برای اینگونه سالن ها در نظر گرفته شد : استفاده از دیوارهای تکه ای خیلی بزرگ باغ انگوری با تراس های تختانی. این کار باعث شد  تا عریض بودن آکوستیکی سالن در نظر شنوندگان زیاد جلوه نکند. دیوارها همچنین باعث بازتاب صوتی می -شوند . نکته مهم دیگری که باید در نظر گرفته می شد شکل هندسی کلی سالن و سقف و ایجاد یک تعاون جهت بازتاب همه جانبه صوت بود. وجود فضای کافی بالای سر گروه نوازندگان از نکات مهم دیگر در طراحی اینگونه سالن ها است. استفاده از رفلکتورهای مناسب در بالای سرگروه نوازندگان ، باعث بازتاب و انتقال صوتی بهتر به شنوندگان در همه جهات می شود. 

 

 

نمای دوبعدی مسیر حرکت صوت در یک سالن کنسرت vineyard

شکل 5 : از معایب سالن های دایره ای شکل این است که متناسب با محل منبع ، نواحی با تراکم صوتی بالا ایجاد می شود.

 


 

شکل 6 : برای جلوگیری از ایجاد نواحی با چگالی صوتی بالا ، ساخت سالن هایی با تقارن دایره ای و سطوح بازتابنده ناهمگون پیشنهاد می شود. 

شکل 7: بسته به ظرفیت سالن ، فاصله هایی بین دیواره ها و صحنه اجرای مرکزی ایجاد می شود. اینکار منجر به کاهش انرژی دریافتی در ردیف های جلویی خواهد شد . افزودن دیوارهای تکه ای باعث افزایش بازتابهای با زمان کم در ناحیه مرکزی سالن خواهد شد.

شکل 8 : شکل سقف باید به گونه ای طراحی شود که صدا را در کل سالن کاملاً هماهنگ و متقارن بازتاب نماید . همچنین بایستی به اندازه کافی مرتفع باشد تا حجم کافی بالای سر گروه نوازندگان وجود داشته باشد.

 

سالن های کنسرت امروزی:

 

با اختراع بلندگو در قرن اخیر ، طراحی سالنهای کنسرت ، با آنچه که قبلاً انجام می شد تفاوتهای بسیاری کرده است.

 

سالن های کنسرت با توجه به تئوری طراحی آن ها به دو دسته تقسیم می شوند :

 

1-در دسته اول ، شنوندگان مورد هدف بلندگوهای نصب شده در سالن قرار می گیرند. در این سالن ها برخورد مستقیم صوت ، برای شنوندگان مجسم می شود. ایده اصلی ، افزایش شدت صوت منتشره از منابع و کاهش اثر اطاق در حد امکان جهت جلوگیری از تخریب صوتی است. برای رسیدن به این هدف ، بلندگوها بایستی یک پاسخ فرکانسی تخت با دامنه بالا ارائه دهند. همچنین طراحی سالن و جایگذاری بلندگوها ، باید در جهت کاهش اثر اطاق (Room effect) باشد در حالیکه گنجایش سالن ممکن است تا 1000 صندلی افزایش یابد . در این نوع طراحی ، فضایی و بعد دار بودن صدا مورد توجه مهندسین آکوستیک نبود . این امر باعث می شود که احساس بودن در یک سالن به شنونده دست ندهد. از اینرو برای رفع این مشکل از بازتابنده ها در دیوارها و نقاط ویژه استفاده می شود تا احساس فراگیری صوتی به شنونده دست دهد.

 

2-در طراحی نوع دوم با توجه به عیب نوع اول ، جهت هر چه فراگیر کردن صدا بخصوص در سالن های با ظرفیت بالا -مثلاً بیش از 2000 صندلی - وجود بازتابنده ها مورد توجه بیشتری واقع گردید. بطوریکه بازتاب صوتی بتواند کلیه شنوندگان را فرا گیرد . این سالن ها را "سالن های بهینه شده برای بازتاب" می نامند.

 

برای افزایش اثر فراگیری صوتی ، بازتابنده های جانبی بیش از بازتابنده های دیگر مورد توجه واقع می شوند. به علاوه برای افزایش همگنی ، علاوه بر بازتابنده ها از پراکنده ساز های صوتی مطابق با نظریهQuadratic Residue diffusers(QRD) که توسطManfred Schroeder ارائه شده استفاده می شود. نکته قابل توجه اینکه بازتابنده ها نباید به گونه ای نصب شوند که حجم آکوستیکی سالن را کاهش دهند. زیرا زمان بازتاب به حجم سالن بستگی دارد. همچنین محل نصب بازتابنده  ها نباید به گونه ای باشد که بازتاب اول ، صدای اصلی را محو نماید. 

 

 

شمای سالن های بهینه شده امروزی : شبیه سازی دو بعدی مسیر صوت 

شکل 9 : بازتابنده ها انعکاس صوتی مناسبی در سالن ایجاد می کنند که باعث بهبود احساس منابع صوتی می شوند . در عین حال حجم سالن باعث افزایش زمان بازتاب خواهد شد. 

شکل 10 : برای اطمینان از وجود فضای کافی برای بازتاب های صوتی ، سقف باید نسبتا مرتفع باشد. بازتابنده های سقفی ، بازتاب های اولیه کافی برای وضوح و فهم بهتر صدا و موقعیت منابع را فراهم می کنند.

 

 

تالارهای دارای صحنه اجرا(The Arena) و تالارهای آمفی تئاتر(amphitheatre):

 

سالن های دارای صحنه نمایش و آمفی تئاتر ها ، گسترش یافته انواع باستانی سالن های نمایش می باشند. اینگونه سالن ها مشخصه آکوستیکی مناسبی برای اجرای نمایش و یا سخنرانی ارائه می دهند زیرا فاصله بین شنوندگان و منابع صوتی حداقل است . از اینرو صدا دارای انرژی کافی می باشد. بویژه در صورتی که شعاع منحنی چینش صندلی ها ، بصورت لگاریتمی نسبت به صحنه افزایش یابد . دیواره پشتی صحنه بنام choir ، نقش بازتابنده را ایفا می نماید. اشکال عمده این سالن ها ، کاهش بازتاب صوتی و Room Effect است. از اینرو لازم است که حجم آکوستیکی سالن ، به هر طریق ممکن افزایش یابد.

 

یک طرح دایره ای یا کروی نمی تواند یک صدای ممکن را ارائه دهد . زیرا بازتاب در یک حجم کروی ، تنها در مسیر شعاع کره اتفاق می افتد و اثر مطلوب بازتاب های جانبی حذف می شود . تمامی نقاط با فاصله یکسان از مرکز کره ، صدای با شدت یکسانی دریافت می کنند در حالی که تغییر فاصله باعث تغییر شدت صدای دریافتی می شود که این در نتیجه ناهمگن بودن صدای منتشره در سالن است . بنابراین استفاده از ادوات مهندسی آکوستیک مانند پراکنده سازها ، بازتابنده ها و جاذب ها  برای بهبود کیفیت صدای منتقل شده اجتناب ناپذیر است . از پراکنده سازها در نقاط منحنی مقعر برای جلوگیری از تمرکز صوتی توسط دایره ها در یک نقطه، استفاده می شود.

 

بطور خلاصه مشکل اصلی اینگونه سالن ها اجتناب از تمرکز صوتی و ثانیاً انتشار ناهمگن صدا در کل تالار است بطوریکه صدای دریافتی توسط شنوندگان با جایگاه نزدیک تر به صحنه ، خیلی متفاوت تر از صدای دریافتی توسط شنوندگان عقب تر است. 

 

 

شکلی از یک سالن دارای صحنه اجرا

شکل 11 : برای طراحی و ساخت اینگونه سالنها ، بایستی از پراکنده سازها و جاذبهای آکوستیکی استفاده شود تا مانع از فوکوس صدا در یک نقطه (بدلیل شکل مقعر سالن ) شده واز طرفی صوت بطور یکنواخت در کل سالن توزیع شود.

 

 

نمودار دوبعدی توزیع صوت در سالن :

انعکاسهای صوتی در یک شکل کروی ، به سمت مرکز بوده و انعکاسهای جانبی وجود ندارند.

شکل12 

 

 سالن های بادبزنی ((The fan shaped concert hall :

 

یکی از انواع سالن ها از نظر شکل ظاهری ، سالنهای بادبزنی است . مزیت سالن های به این شکل ، افزایش حداکثری تجمع در فاصله نزدیک به صحنه می باشد در حالیکه زاویه دید مناسبی نیز  فراهم می آورد . به همین دلیل از سالن های بادبزنی به عنوان سالن های چند منظوره مانند سالن اجرای کنسرت و یا اجرای اپرا استفاده می شود . ساخت بیشتر این سالن ها از جنگ جهانی دوم به بعد مرسوم شد.

 

 به طور مثال اکثر سالن های موجود در آمریکا از این نوع هستند. هنگامی که این سالن ها طرح ریزی شدند ، استفاده چند منظوره از آنها هنوز کاملاً  مورد توجه واقع نشده بود. آنچه که مهندسین بر آن اصرار داشتند ، سالنی با خصوصیات آکوستیکی مابین سالن های کنسرت قدیمی با حداکثر زمان بازتاب صوت ، و سالن های اجرای اپرا بود. همچنین اهمیت بازتاب از دیواره های جانبی هنوز بدرستی درک نشده است . بازتاب های جانبی از دیوارها به سمت ته سالن هدایت می شوند. کمبود بازتاب های جانبی می تواند از طریق بازتاب سقف جبران شود . برای اینکار سقف سالن های بادبزنی ، کم ارتفاع گرفته می شود . عدم وجود بازتاب های جانبی منجر به ایجاد احساس عدم فراگیری صوت می شود . غالب سالن هایی که اخیراً با طرح بادبزنی ساخته می شوند ، دیگر فرم ناب اولیه را ندارند بلکه حجم داخلی سالن به گونه ای طراحی شده که شکل بادبزنی بطور کامل در حجم داخل سالن ، تغییر نموده است. این امر واضحاً بدلیل افزایش بازتاب های جانبی انجام می شود. 

 

 

شمای کلی یک سالن بادبزنی 

 

شکل 13 : مزیت این سالن ها ، افزایش ظرفیت سالن با حفظ فاصله نسبی شنوندگان تا صحنه نسبت به انواع دیگر، با حفظ زاویه دید مناسب است.

 

 

 

شبیه سازی دوبعدی مسیر صوت در سالن های بادبزنی 

شکل 14 : مشاهده می شود که انعکاس های جانبی از دیوارها ، به سمت ته سالن هدایت می شوند ؛ در حالیکه بازتاب ها به سمت قسمتهای جلویی و میانی منحرف نمی شوند.

شکل 15 : برای تامین صوتی فراگیر ، در قسمت های جلویی و میانی ، بایستی از بازتابنده های آکوستیکی استفاده شود.

 

نوع دیگری از سالن های بادبزنی که اخیراً رایج شده است ، سالن های بادبزنی معکوس نامیده می شود . این نوع در واقع تغییر یافته سالن های shoebox  قدیمی است،که دیوارهای موازی در آن جای خود را به دیوارهای زاویه دار نسبت به هم داده اند ؛ به قسمتی که فضای جلو ،از فضای عقب عریض تر است.

 

مزیت این سالن ها در این است که بازتاب از دیوارهای جانبی ، باعث تامین صوتی مناسب قسمت های عقبی سالن می شود .در یک سالن shoebox مستطیلی بازتاب دیوارهای  موازی در عقب سالن ،به قسمت های میانی نمی رسد . با کم عرض کردن قسمت های ته سالن ، بازتاب ها به قسمتهای میانی منحرف می شوند. همچنین در نتیجه اینکار ، قسمت های عقبی سالن نیز براحتی پوشش داده می شود. 

 

 

سالن های همه منظوره :

 

 

نظریه عمومی سرمایه گذاران امروزی در مورد سالن های کنسرت ، بسیار فراتر از سالن های ساخته شده تا قرن 19 است.آنچه که مد نظر آنها است ، سالن های دارای فضای اختصاصی قابل تغییر  مخصوص گروه نوازندگان و شنوندگان است. اندیشه سالن های چندمنظوره از زمان های خیلی قبل تر وجود داشته است، ولی هیچ راه حل قابل قبولی تا اوایل قرن بیستم برای آن  ارائه نشد و تا پایان قرن بیستم هیچ یک از طرح ها عملی نشدند.

 

تا سال 1950 این پرسش برای سالن های چند منظوره باقی بود ،که آیا می توان در آنها کنسرتهای گروهی و یا اپرا برگزار نمود ؟. برای این منظور، مهندسین آکوستیک با مصالحه ای بین خصوصیات آکوستیکی سالن های کنسرت کلاسیک و سالن های اجرای اپرا ، سالن های با ابعاد و مشخصات ثابتی طراحی می کردند بگونه ای که از یک سو دارای زمان واخنش طولانی برای اجرای اپرا ،و از سوی دیگر دارای زمان واخنش کمتر برای اجرای موسیقی کلاسیک باشند .موسیقی دان ها وعموم طراحان ،براین عقیده متّفق القول بودند که طراحی چنین سالنی با خصوصیات آکوستیکی بالا قابل اجرا نمی باشد.

 

مهندسین آکوستیک ،معماران و گروههای اجرای تئاتر، به یک نتیجه کلی برای طراحی این سالن ها دست یافتند و آن اینکه سالنی با شرایط ذکر شده بایستی تابع یکی از شرایط زیر باشد :

 

1- خصوصیت آکوستیکی سالن قابل تغییر باشد .این قابلیت بایستی فراتر از یک تغییر ساده در زمان واخنش باشد .این خواسته می تواند با استفاده از پرده های آکوستیکی ، یا مواد جاذب ،و یا با دستکاری در زمان واخنش ، بوسیله ابزار الکترونیکی انجام شود .ضوابط کلی شامل حجم ، بلندی ، انرژی های جانبی و علی الخصوص موازنه ای بین پاسخ فرکانسی و فرکانس های تولید شده از ادوات موسیقی می باشد.

 

2-طراحی فیزیکی سالن قابل تغییر باشد .در بعضی موارد این تغییرات می تواند کم باشد و در بعضی شرایط باید قابلیت تغییر زیاد را داشته باشد .یک دلیل ساده برای این امر این است که هر اجرایی دارای نیازهای مرتبط با خود است ،که بایستی متناسب با آن اجرا برآورده  شود.

 

در طول دهه اخیر ، طراحان ومهندسین پیشنهادات زیادی برای عملی کردن ایده های فوق ارائه دادند که می توان آنها را در دسته بندی زیر خلاصه نمود :

 

1-استفاده از پرده های افقی آکوستیکی ،که غالباً در زیر بالکن ها و در جلوی دیوارهای سالن استفاده می شوند ؛و یا پرده های عمودی که از سقف به پایین باز شده ،و مشابه نوع افقی در جلوی دیوارها و پشت منابع روشنایی سالن و یا در میانه سقف بالای سر شنوندگان قرار می گیرند.

 

2-سقف هایی با ارتفاع قابل تغییر . برای بدست آوردن یک حجم قابل تغییر ، بسته به طراحی مطلوب آکوستیکی مثلاً بالکونها می توانند بسته شوند.

 

3-تغییر محل دیوارها با جابجا کردن آنها و یا بستن قسمتی از سالن می تواند حجم سالن را تغییر دهد .

 

4-افزایش حجم با افزودن جاذبهای واخنش (Reverberation chamber) . چمبرها حجمی را به سالن اضافه می کنند که می تواند با حجم اصلی سالن جمع شود.

 

5-تغییر اتصالات آکوستیکی تغییر دهنده حجم سالن .مثلاً در نظر گفتن یک فضای قابل تغییر و بازتابنده در پشت نوازندگان و اجرا کنندگان ،که غالباً  از دید عموم مخفی است ویا استفاده از بازتابنده های قابل تغییر در فضاهای تأثیر گذار بر خصوصیات آکوستیکی.

 

6-حذف تعدادی از صندلی ها یا همه آنها برای اجراهای باز ،که مردم بصورت ایستاده به اجرای کنسرت گوش می دهند.

 

7-کاهش و یا افزایش مساحت سن اجرا در جلو با افزودن یک یا چند قطعه و یا جابجایی دیوار بازتابنده پشتی صحنه و جابجایی محل نوازندگان.

 

8-برای اجرای اپرا و تئاتر ، یک روش مرسوم و شناخته شده برای اجرای موزیک سمفونی ،نصب یک پوسته بر روی صحنه اجرا است . علی الخصوص در ترکیب با اجزای افزایش سطح صحنه در جلو ،که جایگاه نوازندگان و اجرا کنندگان را به جلوی صحنه تغییر می دهد .

 

راه حلهای پیشنهادی دیگر بیشتر در زمینه انعطاف پذیری و قابلیت تغییر زیاد می باشند مثلاً :

 

1-  صحنه قابل حمل : در یک سالن چند منظوره ، پیش آمدگی سن برای اجرای یک موسیقی کلاسیک ، تا 20 متر می تواند باشد.

 

2-  بازتابنده پشتی صحنه قابل حمل و جابجایی.

 

3- بازتابنده های پشتی چند تایی با ارتفاع قابل تنظیم.

اغلب سالن های با حجم قابل تغییر ، دارای ساختمانی مستطیلی هستند . دلیل این امر واضح است: جابجایی اجزا با اشکال تخت ،خیلی راحت تر از جابجایی اجزایی با اشکال منحنی و غیر تخت است.


 

شکل 16

 

جزئیات طراحی سالن های کنسرت:

در طراحی یک اتاق کنفرانس و یا سالن سخنرانی و یا کنسرت ، قابل فهم بودن گفتار بسیار مهم است. جزئیات معماری این اتاق ها مثل اندازه ، شکل ، جهت سطوح و مصالح مورد استفاده ، می تواند بر اندازه نویز زمینه ، قابل فهم بودن گفتار و انتقال صوت تاثیر بگذارد.

برخی ملزوماتِ اساسی در طراحی اتاق سخنرانی وجود دارد که هرکدام از آنها در رسیدن به سطح بالای سیگنال به نویز در گیرنده و انتقال صوت نقش دارند:

 1)بلندای کافی

 2) یکنواخت بودن نسبی سطح صدا

 3)مناسب بودنِ ویژگی های واخنشی اتاق

 4) نسبت سیگنال به نویز بالا

 5)به اندازه کافی پایین بودنِ سطح نویز زمینه برای ِ عدم تداخل با محیط شنیداری

 6) عدم وجود عیوب مهم آکوستیکی در اتاق مثل انعکاسات طولانی مدت،flutter echo  ، کانونی شدن صدا و رزونانس.

 

بلندای کافی:

 

برای داشتن بلندای کافی در سالن ، باید سطحِ میدانِ مستقیم ، بالا باشد. در فضاهای که تقویت کننده ی صدا وجود ندارد مثل کلاس درس، فاصله بین منبع و گیرنده"گوینده و شنونده" باید کنترل شده باشد . در فاصله دورتر از 30 تا 40 فوت ، درک صدایِ تقویت نشده ، دشوار است ، خصوصا اگر محیط  reverberant  باشد . حجم صندلی ها باید کوچک باشد و بیشتر از 3/2 تا 4/3  مترمکعب نباشد که بهینه مقدار آن 1/3 متر مکعب است. برای یک محیط با مواد جاذب مشخص، با کاهش حجم هر صندلی ، بلندا افزایش می یابد و زمان واخنش کاهش پیدا می کند.

تضعیف زمین "grazing" باید با بالابردنِ مکانِ سخنران و شیبدار کردنِ کف کنترل شود.

انعکاساتِ مفید، ترجیحا از بالای سر، باید طوری طراحی شوند که تاثیرِ انتشارِ هندسی و تضعیف زمین را جبران کند . ساختِ فضایِ نشستنِ شنوندگان هر چه دایره وارتر باشد باعثِ کاهشِ فاصله ی گیرنده و فرستنده می شود.

شکل 17

شکل 18 

زاویه دورترین صندلی همانطور که در شکل 38 نشان داده شده است، باید کمتر از 140 درجه باشد.این چیدمان صندلی ها، میزانِ دیدِ واضح تری را برای صحنه اجرا فراهم می سازد. برای صفحه ویدئوپروژکشن زاویه باید به 125 درجه محدود گردد.

 

شیب کف :

کف تالارهای سخنرانی بزرگ، باید شیبدار باشد تا خطِ دیدِ کافی را برای شنونده فراهم کند . وجود یک خط دید مناسب ، شرایطِ شنیداریِ خوبی را نیز در پی دارد . خط دید برای دیدنِ پایینترین نقطه ی مفیدِ صحنه APS)) ((arrival point of sight)) ، نسبت به بالای سر شخصی که روبروی آن نشسته تنظیم می شود. 

شکل 19

 

 

 

 

فرض بر این است که شخص موقعیت خود را برای اینکه بتواند از میانِ اشخاصی که بر روی صندلی های جلوتر نشسته اند ببیند، تنظیم خواهد کرد. بنابراین اغلب صحنه های نمایش برای قابل رویت بودن در ردیف هایِ یک در میان، طراحی می شوند. 


 

 

تضعیف grazing  نیزبه زاویه برخورد بستگی دارد.هرچه زاویه برخورد پایینتر باشد،تاثیر آن بیشتر است. با بالابردنِ سطحِ سکویِ سخنران و یا شیبدار کردنِ کف، می توان زاویه را افزایش داد:

 

 

شکل 20

 

پخش صدا :

 

گفتار تقویت نشده را می توان بصورت فیزیکی با قرار دادن سطوح سخت در مکان هایی که می تواند صدا را به سمت شنوندگان پخش کند ، تقویت کرد. اندازه منعکس کننده ها باید به قدر کافی بزرگ باشد که بتواند فرکانس های مطلوب ما را پراکنده کند ، و از طرفی به  اندازه کافی کوچک باشد تا زمان تاخیر انعکاسات کمتر از 30 تا 50 میلی ثانیه باشد. برای رسیدن به این منظور، استفاده از  سقف سخت در سالن سخنرانی و تالار کنفرانس (با50 تا 500 صندلی) ارجحیت دارد . در در تالارهای کوچک (کمتر از 50صندلی) ، میدان مستقیم با کمک انعکاس دیوار صدای مناسبی را تولید می کند و نویز واخنش با استفاده از سقف جاذب کنترل می شود. جهت عناصر منعکس کننده با توجه به محدوده مورد نیاز برای پخش صدا ، تعیین می شود.

 

برای انعکاسات آیینه ای زاویه شکست با تعیین محل نقطه تصویر آیینه ای منبع صوت و با کشیدن یک خط از نقطه تصویر با گذشتن از نقطه انعکاس به سمت گیرنده، مشخص می شود.


 

شکل 21

 

برای پخش صدا بصورت هموار در کل تالار سخنرانی ، می توان از شکل سقف نیز بهره برد .  شکل زیر نمونه ساده ای از یک سقف مسطح را نشان می دهد . در این مثال پرتو های منعکس شده به قسمت های جلو و وسط محوطه می رسد اما مقدار زیادی از انرژی بر روی قسمت پشتی سقف که بر دیوار جاذب پشتی قرار دارد، می افتد.


شکل 22

برای اصلاح طراحی ، سقف می تواند به چند بخش تقسیم  شود و یا شیب استقرار صندلی ها بیشتر و سقف پله پله شود. توجه داشته باشید که فقط در حدود نیمی از سقف انعاس آیینه ای مفید دارد چراکه انتهای بازتاب کننده های بخش بخش شده پخشاگر  هستند.


شکل 23

شکل 24

شکل 25

 

واخنش :

واخنش می تواند هم یک مزیت و هم یک عیب برای عملکرد آکوستیکی یک تالار محسوب شود. برای کلاس درس و سالن های کوچک سخنرانی ، زمان واخنش کوچکتر و یا مساوی یک ثانیه ترجیح داده می شود . زمان واخنش طولانی تر برای موسیقی خوشایند است و مقدار ایده آل آن به اندازه اتاق و نوع موسیقی بستگی دارد . مثلاً برای سمفونی های رمانتیک بهتر است زمان واخنش سالن بین 2/1تا 7/1 ثانیه باشد . پیشتهاداتی در مورد زمان واخنش ایده آل برای فضاهای مختلف ارائه شده است . شکل زیر ترکیب تعدادی از این گراف ها را نشان می دهد. 

 

شکل26

شکل27

 

نسبت سیگنال به نویز :

 

سطحِ نویز زمینه در کلاس هایِ درسِ کوچک و سالنهایِ سخنرانی در حدود   NC30(35 dBA) ودر سالن هایِ کنفرانسِ بزرگتر درNC 25(30 dBA) طراحی می شود . این تفاوت به دلیلِ بیشتر بودنِتضعیفِ بلندا در فضای بزرگتر است.


 

شکل 28

 

زمانیکه نویزِ پوشاننده ، میدانِ پخشا باشد ، سطحِ بالاتری می تواند قابلِ تحمل باشد . در اینگونه موارد نسبتِ سیگنال به نویز به ندرت مثبت است و نسبت سیگنال به نویزِ reverberant  تا -6 dBA، همچنان قابلِ فهم بودنِ خوبی ارائه می دهد.

 

عیوب آکوستیکی(Acoustical Defects):

وجودِ عیوبِ آکوستیکی، می تواند باعثِ کاهش میزان قابل فهم بودن گفتار شود.

 

عیوب اصلی عبارتند از :

 

  • انعکاساتِ طولانی مدت .
  • FOCOUSING (متمرکز شدن)  .
  • COLORATION (تغییر رنگ صدا)  .
  • •پدیده های فرکانس پایی مانند رزونانس (تشدید) اتاق.
  • Grazing
  • برخی پدیده ها که به سبب بازتابهای  تکی یا چندگانه رخ می دهد می تواند باعث کاهشِ قابلِ فهم بودن در اتاق شود و باید از آنها اجتناب کرد.این پدیده ها عبارتند از: انعکاساتِ طولانی مدت، اکوها و FLUTTER.

 

اکو :

 

اکو زمانی اتفاق می افتد که یک صدا با بلندایِ کافی پس از میدانِ مستقیم ، دیرتر از زمان مفروض می رسد . شکل زیر تاثیر انعکاسات را برای دامنه ها و  زمان های تاخیر مختلف نشان می دهد ، که شبیه سازی شده در محیطِ بی انعکاس است . پاییین تر از منحنی B ، اکو باعثِ باعثِ افزایشِ احساسِ بزرگ بودن فضا می شود ، در حالیکه زیر منحنی  ، صدای منعکس شده به سمتِ نارسایی کاهش پیدا می کند. وبالای منحنی C  ، انعکاسات بعنوانِ اکو درک می شود.


 

شکل 29

 

اکو و REVERBRATION  دو چیز مشابه نیستند . اکو تکرار صدای اصلی است که بصورتِ مجزا قابلِ درک است ، در حالیکه REVERBRATION  امتداد صدا به دلیلِ انعکاساتِ چند گانه است . انعکاساتِ طولانی مدت شبیه اکو است ، اما تا حدی زمانِ تاخیر کوتاه تری دارد که بعنوانِ صداهایِ جداگانه درک نمی شود ، اما درکِ صدایِ اصلی را نامشخص و مبهم می کنند.

 

FLUTTER  ECHO ها صداهایی هستند که به سببِ انعکاساتِ چندگانه بین سطوحِ موازی یا مقعردر محل تکرار می شوند.

 

شکل 30

 

تغییر رنگ صدا به معنی قوت برخی فرکانسهای یا باند های فرکانسی خاص نسب یه سایر فرکانسها است. این رخداد می تواند به دلیل مود های اتاق و یا جذب مواد جاذب به کا رفته در یک محدوده فرکانسی خاص باشد.

 

Focusing به معنی تجمع انرژی صوتی بصورت متمرکز در مناطقی از اتاق  است که به علت سطوح مقعر در اتاق بوجو می آید.

 

Shadowing به معنی مسدود شدن مسیر انتقال صدا از منبع ، یا از سطح منعکس کننده مهم ، به گیرنده است.

 

قابل فهم بودن گفتار:

 

آزمون های قابل فهم بودن گفتار:

 

آزمون  قابلیت فهم گفتار برای گفتار تقویت نشده با استفاده از یک بلند گو با جهت وری شبیه به صدای انسان انجام می شود. کلمات از پیش ظبط شده در قالب عباراتی با مفهوم خنثی با یک یا چند سطح صدای تنظیم شده در اتاقی که نشان دهنده وضعیت های مختلف آکوستیکی است ، پخش می- شوند.همانطور که در شکل زیر می بینیم، تنها یک آزمون که یک  جواب برای فهم گفتاربدهد وجود ندارد . بلکه نتایج  گوناگون بسیاری وجود دارد که بستگی به جزئیات آزمون و نوع متریال ارائه شده به شنونده دارد.


 

شکل 31

 

انباشتگی انرژی در سالن:

 

وقتی صدا توسط یک منبع تولید می شود ، شنونده آن را با توالی سریع ِسیگنال میدان مستقیم و به دنبال آن بازتاب های اولیه دریافت می کند . انعکاساتِ ترکیب شده افزایش پیدا می کنند و مجموع آنها  تولید میدان پخشا می کند  و نهایتاً با توجه به ویژگیهای محیط با نرخ خاصی افت پیدا می کند. شکل زیر نمونه ای از یک الکوی ایده آل را نشان می دهد.

 

شکل32

 

بازتاب های اولیه می توانند در بالا بردن قابل فهم بودن و افزایش خوش آیند سطح صدا نقش داشته باشند. و اگر بازتابها بیش از حد طولانی باشد ، باعث کاهش قابلیت فهم می شود.

 

معیار های قابل فهم بودن گفتار:

 

شاخص گفتار (Articulation  Index) :

 

معیارهای زیادی برای پیش بینی قابل فهم بودن گفتار وجود دارد:

 

1- Articulation Index (AI)

 

2- Articulation Loss of Consonants (ALcons )

 

3- Speech Transmission Index (STI)

 

4- signal-to-noise ratio (S/N)

 

 

 

 

 

Articulation Index :

 

فلچر (1921) کمیت سنجی  دیستورشن گفتار در سیستم های تلفنی را با نسبت  دادن یک articulation score به آن پیشنهاد داد . او به برای اندازه گیری قابلیت فهم گفتار،  articulation  را در محدوده بین 0 تا 1 تعریف کرد . یکی از کمک های فلچر کشف ماهیت احتمالی " قابل فهم بودن گفتار"  بود  که در واقع تعریف articulation  احتمال درک اصوات منفرد است . اگر برای مثال  یک هجا تشکیل شده  باشد از توالی همخوان- واکه- همخوان (cvc )، احتمال فهمیدن کل این دنباله ، احتمال درک تک تک حروف واک دار یا همخوان آن خواهد بود. 


 

Measured Intelligibility vs Articulation Index (Bradley, 1986)

 شکل 33

 

Articulation Loss of Consonants (ALcons):

 

(1932) Knudsen متوجه شد که قابل فهم بودن در تشخیص حروف همخوان است ، نه واک دار.

 

در سال 1971 ،Peutz قابلیت فهم گفتار در اتاق  را با استفاده ازکلمات متوازن آوایی cvc  به زبان هلندی اندازه گیری کرد. او نیز مانند Knudsen ، متوجه شد که articulation loss   برای حروف واک دار به مراتب کوچک تر از حروف بی صدا است ، به طوری که احتمال از دست دادن همخوان است که تشخیص cvc را کنترل می کند.رابطه او ، در معادله زیر ، با فرض  واحد بودن جهت وری و اغماض نویز پس زمینه نشان داده شده است.

 

 

که در آن a  (فاکتور اصلاح ) می تواند از 1.5 ٪  (برای شنونده خوب) تا 12.5 (درصد برای شنونده بد)،  متفاوت باشد. این  معادله  تا زمانی استفاده می شود که فاصله شنونده بیشتر از فاصله محدود rι   نباشد، که :

 

Peutz اظهارداشت که articulation loss  برای فواصل بیشتر ازاین نقطه بامعادله زیرمشخص می شود:


 

شاخص انتقال گفتار Speech Transmission Index (STI):

 

همانطور که می دانیم گفتار از باندهای نویزی مدوله شده تشکیل شده است.تارهای صوتی با ارتعاش خود یک باند نویز تولید می کنند و دهان آنرا در فرکانس های مختلف مدوله میکند تا کلمات را تشکیل دهد . سیگنال دریافت شده توسط شنونده در اثر نویز محیط و غیره ...دچار کاهش درجه مدولاسیون (m(fm می شود که تابعی ازفرکانس مدولاسیون است. 


 

چنانچه فاکتور کاهش مدولاسیون را فقط تحت تاثیر سیگنال به نویز محیط بدانیم ، سطح سیگنال به نویز ظاهری را به صورت زیر می توان تعریف کرد:

 

 

حال STI  را برای 98 دیتای اندازه گیری شده بصورت زیر تعریف می کنیم:


 

طراحی اتاقها برای قابل فهم بودن گفتار :

 

طراحی داخلی یک  اتاق  به نوع کاربری ، دکوراسیون داخلی و اهداف آکوستیکی محیط بستگی دارد. در بسیاری از اتاق ها مانند رستوران ها و یا خانه های شخصی ، ممکن است مکالمات تولید نویز کنند. در این موارد اضافه کردن مواد جاذب صدا می تواند نویز انعکاسی را کنترل کند. اما باید با اهداف طراحی داخلی اتاق موازنه داشته باشد. کارشناسان آکوستیک باید به ظاهر کار خود نیز حساس باشند و همچنین معماران باید این واقعیت را بپذیرند که طراحی فقط ظاهر نیست.

 

اثر  Cocktail Party:

 

فرض کنید که در یک اتاق نسبتا پرانعکاس یک مهمانی برگزار کرده ایم . کف اتاق فرش شده است. سقف و دیوارهای سخت  ولوازم اتاق، به میزان 93 سابین  در جذب موثر هستند . قبل از آمدن مهمانان دو میزبان مشغول گفتگو در اتاق نشیمن هستند . در هر زمان تنها یکی از آنها با سطح توان صوتی 70 دسی بل سخن می گوید . برای سهولت در محاسبه صدای مستقیم که از گوینده به شنونده می رسد را سیگنال ، و صدا های بازتاب شده از سطوح اتاق را نویز می گیریم . با استفاده از شکل زیرمی توان دریافت که برای داشتن قابل فهم بودن نه چندان مناسب (60 %)   برای فهمیدن جملات به حداقل نسبت سیگنال به نویز (-6 dB) نیاز داریم .

 

 

 

شکل 34

 

 

سطح میدان reverberant  در اتاق نشیمن عبارتست از:

 

 

 

بنابراین:

 

 

 

این بدان معنی است که اگر سطح  میدان مستقیم 56.3 dB  باشد،  گفتار قابل درک است. با فرض اینکه نویز پس زمینه منابع دیگر کم است ، دو نفر به راحتی می توانند در فاصله 9/3 متری از هم، گفتگو کنند .اولین زوج از مهمانان می رسند و حالا دو گروه شروع به صحبت کردن می کنند . سطح reverberant  ، 3 dB افزایش می یابد ، اما میدان مستقیم همان اندازه باقی می ماند ، بنابراین  حداقل فاصله مکالمه به 7/2 متر کاهش می یابد. این فاصله با آمدن زوج دوم به9/1 متر و با آمدن زوج بعدی به  3/1 متر کاهش می یابد . با زیاد شدن مهمان ها اتفاقی که در عمل می افتد این است که مردم نه تنها تصمیم می گیرند در فاصله نزدیکتری صحبت کنند ، بلکه بلند تر هم صحبت خواهند کرد . این باعث بالاتر رفتن نویز پس زمینه می شود و اشخاص مجبور می شوند سطح صدای خود را بالاتر ببرند . بنابراین در پایان مهمانی همگی با گلوی دردناک به خانه می روند! این یکی از اثرات کوکتل پارتی است . در این گونه مواقع استفاده از جاذب های بیشتر در اتاق ، مقدار سیگنال به نویز را افزایش داده ، و این امکان را می دهدکه افراد راحت تر با هم صحبت کنند.

 

اتاق کنفرانس :

 

طراحی اتاق های کنفرانسِ کوچک ، اصولا به سبب نیاز به واسط های سمعی و بصری و کامپیوتر بسیار پیچیده است . اغلب اتاق های کنفرانس ، بدینگونه است که میز کنفرانس در وسط اتاق قرار دارد و افراد گرداگرد آن نشسته اند . شکل میز کنفرانس می تواند به بهبود میزان قابل فهم بودن گفتار کمک نماید. اگر میز عدسی شکل باشد افراد می توانند هر شخصی را که پشت میز نشسته و همچنین دیاگرام و نقشه هایی را که در وسط میز قرار دارد ، براحتی ببیند. اگر قرار دادن میز نعلی شکل باید اجتناب کرد خصوصا اگر افراد قرار باشد در دو طرفِ  U  بنشینند، چراکه ممکن است رویشان به سمت کسانیکه طرف دیگر میز نشسته اند نباشد .کف اتاق باید فرش شده باشد .اغلب اتاق های کنفرانس دارای سیستم های صوتی هستند. زمانیکه صفحه نمایش در انتهای اتاق  قرار دارد بلندگوها باید در هر ضلع وجود داشته باشند . اگر سیستم تقویت گفتار وجود داشته باشد بهتر است بلندگوها در بالای سر  قرار داده شوند با یک تاخیر الکترونیکی برای حفظ درک درست جهت صدا . سیستم بلندگوی مربوط به صفحه نمایش بمنظور به حداقل رساندن فیدبک نباید برای تقویت گفتار استفاده شود.

 

سالن سخنرانی کوچک :

 

در سالن های سخنرانی کوچک شکل اتاق یا مستقیم الخط یا بادبزنی است . در اتاق های بادبزنی شکل، صندلی ها  به جلو نزدیکتر است در حالیکه اتاق های مستقیم الخط (Rectilinear) دیدِ از جلوی((روبرو)) خوبی ازمحل نمایش دارد . سطحِ نویزپس زمینه ناشی از  سیستمهای تهویه هوا و منابع خارجی نباید بیشتر از  NC30  و یا Leq=35 dBA باشد . فرش کردن راهرو ها نیز برای کنترلِ  نویزِ ناشی از صدایِ پای حرکت افراد روی پله ها ، مفید است . استفاده از دربهای اتوماتیکِ بدونِ قفل برای از بین بردن صدایِ در ورودی موثر است.

 

 

 

شکل 35

 

اگر اتاق بزرگترباشد باید میدانِ مستقیم و بازتابهای اولیه از سطوح سخت افزایش یابد ، بازتاب هایی که در بالای سر رخ می دهد ترجیح داده می شود چرا که زمانیکه منبع مجازی در بالا یا پایین منبع حقیقی واقع شده باشد ، گوش انسان براحتی در تشخیص جهت صدا فریب می خورد . انعکاساتِ جانبی باعث اشتباه در درک جهت منبع می شوند ، خصوصا وقتی بازتاب ها بلندتر از صدای مستقیم باشد.این حالت زمانی اتفاق می افتد که به سببِ حضورِ شنوندگان  تضعیف زمین grazing   وجود دارد ، و باعث می شود صدایِ مستقیم ضعیفتر از صداهای بازتابی باشد.در  اتاق کنفرانس بزرگ(large conference rooms) یا تالارهای سخنرانی کوچک(small l auditoria)   یا سالن های سخنرانی (lecture halls)  و یا (legitimate theaters)   سقفی با سختی نسبتا کم نسبت به سقفِ جاذب ترجیح داده می شود. کفِ شیبدار و یا پلکانی به همراه یک سکویِ  بلند برایِ سخنران، باعث بازتابهای مفید و کاهش تضعیف زمین می شود. پنل های جاذب باید به دیوارهای پشتی و کناری اتاق نصب شوند تا واخنش reverberation   و بازتابهای کناری کنترل شود. سقف بالای لژ (podium)   و دیوارهای کناری اطراف آن، بمنظورِ پرهیز از  FLUTTER ECHO  باید شیبدار باشد.(شیبِ 1 به 12 کافیست) .

 

سالن سخنرانی بزرگ :

 

در سالن های سخنرانی بزرگ تکنیک های طراحی در اصل شبیه سالن های سخنرانی کوچک است. فاصله بین منبع و گیرنده باید کم باشد که مستلزم عریض کردن ِناحیه نشستن است. سخنرانیِ تقویت نشده برای فاصله بیش از 9 تا 12 متر قابل فهم نیست مگر اینکه ملاحظاتِ قابل توجهی در طراحی صورت گیرد.بادبزنی شکل بودن سالن باعث نزدیکتر شدن شنونده ها به سکو می شود،اگرچه چیدمانِ صندلی ها چنانچه صفحه نمایش به دیوار جلویی نصب شده باشد، حداکثر باید 125 درجه باشد. مسیر اولین بازتاب صدا باید کوتاه باشد به این منظور سقف باید سخت و نسبتا کوتاه باشد ، بنابراین حجم اتاق باید بین 80و 150 فوت مکعب برای هر صندلی باشد(80 and 150 cu ft/ seat)  .سطح نویز پس زمینه نباید بیشتر از NC25  باشد و نویز خارجی حداکثر  Leq=30 dBA  باشد،که تا اندازه ایی از مقادیر مورد نیاز برای سالن کوچک کمتر است .اگر صندلی های اپرا استفاده می شود، باید با بالشتک پوشیده  شده باشد تا تغییراتِ واخنش را در شرایط خالی و پر کاهش دهد. در اتاقی که کف آن مسطح یا کم زاویه است، به یک سقف شکل داده شده  نیاز داریم. صندلی های سالن سخنرانی  اگر بیش از 100 نفر باشد ، باید با یک سیستمِ تقویت صوتی طراحی شود و سالنی که هیچ نوع پروژکشن و سیستم پخش صوتی ندارد ، به تقویت صدا نیاز دارد.دراتاق های مشاوره یا شوراء ممکن است به یک سیستمِ ضبط برای ترجمه همزمان نیاز باشد در این موارد تمامِ گوینده ها باید دارای میکروفن بوده و صدای آنها به بلندگو و هدفون وارد شود.

 

تاثير ضبط :

 

در يك سالن كنسرت محل شنونده ، معين كننده تجربه شنيداري صداي سن مي باشد ، بطوريكه ويلون هاي سري اول در سمت چپ و ويلون سل ها و باسون ها در سمت راست مي باشد .طراح سالن كنسرت براي جزِئيات (نزديك شدن به فضاي صداي ضبط) بيشتر انعكاسات فركانس بالا را هم براي شنونده مركزي و هم براي شنونده كناري و نوازندگان افزايش مي دهد.اين كار به كمك سطوح انعكاس دهنده صاف انجام مي گيرد.            

 

سالن هاي كنسرت:

 

سالن هاي كنسرت قديمي اكثرا مثلثي شكلند و داراي يك يا چند بالكن كم عمق هستند. سالن هاي كنسرت خوب رنج صندلي بين 1700 تا 2600 دارند. بالاي 2600 شاخص طراحي خوب را كاهش مي دهد. در سالن هاي محيطي ،اركستر به سمت مركز سالن و شنوندگان در اطراف آن قرار گرفته اند. هيچ بالكني در اطراف سالن وجود ندارد . رديف نشستن در سالن كنسرت بصورت نواري به پهناي سن مي باشد و بصورت پلكاني از جلو به عقب كشيده شده است.(براي كم كردن grazing)

 

ü       زمان واخنش در در سالن هاي كنسرت 1.5 تا 2.2 ثانيه مي باشد.

 

ü       موسیقی سبک دوره باراک : 1.5 تا 1.7نیه .

 

ü       موسیقی سبک دوره کلاسیک : 1.6 تا 1.9 ثانیه .

 

ü       موسیقی سبک دوره رمانتیک : 1.8 تا 2.2 ثانیه .

 

ü       ارتفاع سقف در همه انواع بایستس بیش از 50 متر باشد .

 

اپرا:

 

اپرا تركيب سالن تئاتر و كنسرت مي باشد ، لذا محدوديت طراحي بيشتري دارد. در اپرا سن اهميت بيشتري نسبت به اركستر دارد و بايد عميق تر باشد . البته فضاهاي اضافي براي حركت هم وجود دارد.

 

 

 

شکل 36

 

پارامترهاي طراحي :

 

محيط ايده ال بستگی به نوع موسيقي كه در آن نواخته مي شود دارد.

 

اصول كلي:

 

1- شنوندگان بايد صدا را از تمام محيط احساس نمايند . اين نيازمند انعكاسات پهلويي قوي با دريافت كامل انرژی از كناره ها مي باشد.

 

2-اتاق بايد صداي مفيد را با ايجاد ميدان واخانا تامين نمايد كه تداوم ان وابسته به نوع موسيقي است كه در آن نواخته مي شود. زمان واخنش با كم شدن فركانس افزايش مي يابد.

 

3-در سالن بايد براي موسيقي هايي با ريتم تند  داراي وضوح و پخشاگري سريع باشد . بازتابنده ها بايد نزديك منبع يا دريافت كننده ها باشد . بنابراين زمان تاخير بايد كوتاه باشد .

 

4-صدا بايد توازن بلندا داشته باشد تا در سراسر سالن پخش گردد . وقتي تعداد صندلي ها زياد مي گردد بلندا و وضوح كاهش مي يابد.

 

5-پهناي باند فركانسي بايد لحاظ شود. آلات موسيقيايي پهناي باند 30 تا 12000 هرتز را توليد مي نمايند و سالن نبايد آنرا رنگي نمايد.

 

6-نويز ناشي از منابع بيروني و تجهيزات مكانيكي بايد كنترل شود . نويز زمينه نبايد از nc 20  در سابن هاي كوچك و NC 15 در سالن هاي بزرگ تجاوز نمايد.

 

7-جزئيات واخنش فضا بايد بخوبي كنترل گردد با يك دنباله نرم و بدون اكو و رنگينش و ديگر نقصها.

 

8-نوازندگان بايد قادر به شنيدن واضح يكديگر باشند و همان مقدار واخنشي را دريافت كنند كه شنودگان تجربه مي كنند.

 

اندازه سالن :

 

جائيكه صحبت از ظرفيت سالن مطرح مي شود ديگر اهميت آكوستيك كاهش مي يابد ، چراكه ظرفيت صندلي رابطه مستقيمي با برگشت پول دارد . بنايراين هميشه تلاش براي افزايش صندلي ها مي باشد . بهترين سالن ها مثلثي (بادبزنی)  و كم ظرفيت هستند . (در حدود 1750 تا 2200 صندلي)  .

 

شكل سالن:

اشکال گوناگون در طراحی سالن می توان بصورت زیر دسته بندی کرد :

 

 

 

شکل 37

 

می توان سالنی به شکل سکوی ارکستر درمرکز سالن و قرار گرفتن صندلی ها دورتا دور آن طراحی کرد . همانند سالن فیل هارمونیک برلین که ظاهر خیره کننده دارد . اما با آکوستیک متناقض است چراکه وقتی صندلی ها در اطراف باشد بالانس ارکستر بهم می خورد و رفتار صدا در سن تغییر می کند . اگر شنونده ای در انتها سالن نشسته باشد صدای شیپور فرانسوی را با تراز بالا می شنود و صدای همخوان ها را به سختی می شنود. 

 

حجم سالن:

 

حجم سالن هم در زمان واخنش و هم بلندای سالن تاثیر می گذارد.چگالی کم صندلی در حجم بزرگ سالن سبب بلندای بیش از حد می گردد و چگالی زیاد صندلی ها در حجم کوچک سالن کمک خوبی در باقی نگاهداشتن انرژی آکوستیکی می شود.


 

 

 

شکل 38

 

سطوح مواد :

 

شکل رایج سطوح سالن های کنسرت گچ کاری می باشد .در سالن های قدیمی بدلیل استفاده از آجر و نبشی چوبی صدا گرفته بنظر می رسد. ساختمان های جدید تر ا ز آهن وسنگ گچ میباشد.

 

گچ کاری به سه شکل استاندارد 1-روکش 2- BROWN 3- FINISH با ضخامت ”7/8 استفاده می گردد . در بعضی از کاربرد ها ضخامت ”2 استفاده می گردد که جذب کمتری را نتیجه می دهد.

 

بالکن ها و تاق نماها:

 

بالکن سبب می شود تا شنونده به نوازنده نزدیک تر گردد. زیر یک بالکن بزرگ انرژی واخنشی کمتری وجود دارد و شنونده حس کمتری از پوشش و زمان واخنش دارد . عمق بالکن باید کم و دهانه آن عریض باشد .شکل زیر نسبت جلو وعقب بالکن را نشان می دهد.

 

 

 

 

 

شکل 39

 

 

 

شکل 40

 

سکوها:

 

نوازنده باید جایی قراربگیرد که هم بتواند بشنود و هم شنیده شود . سن ارکستر نباید بیش از حد عمق داشته باشد . پوشش کف سن از چوب به ضخامت 13 میلیمتر پیشنهاد می شود . هرچه سکو مرتفع تر باشد در حذف پدیده grazing کمک می کند .سطح سن همتراز خط دید مستقیم ردیف اول است . (1.1 متر)

 

Orchestra shells:

 

سالن باید طوری طراحی گردد تا اعضای ارکستر صدای همدیگر را بشنوند. برای اینکه نوازندگان صدای همدیگر را بتوانند بشنوند از سطوح shell بصورت آویزان از سقف بالا سر نوازندگان روبه پائین نصب می گردد.قرار گرفتن به سمت مرکز سالن باشد بازتابهای سقف قوی نخواهد بود و بالانس ارکستر بهم می ریزد. با نصب پنلهایی زیر سقف بصورت آویزان می تواند اصلاح گردد .بازتابندهای به شکل محدب و در ارتفاع 6 تا 8 متر از نوازندگان نصب می گردد.

 

 

 

شکل 41

 

Pits:

 

فضای حفره ای شکل میان سن و شنوندگان را گویند که سبب کاهش بلندای ارکستر نسبت به خواننده می گردد. نوازندگان قرار گرفته در این حفره باید صدای همدیگر و صدای خواننده را بخوبی بشنوند و همچنین خواننده برای تنظیم تراز صدای خود باید صدای نوازندگان رابشنود .طراحی حفره وابسته به اندازه سالن واندازه ارکستر و توانایی خوانندگان و نوع موسیقی دارد .زمان واخنش حفره ها 0.35 تا 0.7 ثانیه می باشد.

 

 

 

شکل 42

 

 

 


 

 

فهرست منابع و مآخذ

 

1 - Beranek (1992). Leo L. Beranek, “Concert Hall Acoustics.” Reprinted with permission from J. Acoust. Soc. Am.vol. 92, No. 1, © 1992, Acoustical Society of America: Melville, NY, July 1992

 

2 - Kahle Acoustics and Altia 2006 / Philharmonie de Paris / Acoustic Brief , from "http://www.kahle.be /articles/AcousticBrief_PdP_2006.pdf"

 

3 – R.Orlowski,  "The acoustic design of the Elisabeth Murdoch Hall , Melbourne , Australia " Arup Acoustics , St Giles Hall Pound Hill , CB3 0AE Cambridge , UK from  "www.acostics08-paris.org"

 

4 - Marshall Long ,  " Architectural Acoustics" from the Applications of Modern Acoustics Series Edited by Moises Levy and Richard Stern , Copyright © 2006, Elsevier Inc. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ورود به سایت


برای حمایت از ما امتیاز دهید