АКУСТИКА - НАУКА НЕ НАГЛЯДНАЯ

Для того, чтобы понять разницу в благосостоянии россиян и “импортных граждан”, можно включить телевизор и послушать разговоры о невыплате зарплаты, можно прочитать в газете интервью очередного начальника о намечающихся тенденциях роста, можно в конце концов просто выйти на улицу и оглядеться. Для тех же, кому скучны проторенные дорожки, предлагаю более изощренную методику сравнения “нас” и “их”. Проанализируйте, например, публикации в специальных отечественных и зарубежных журналах для профессионалов звука. На первый взгляд, разница небольшая. И здесь и там большой объем, прекрасная полиграфия, множество рекламы. Описания новинок, интервью с мэтрами, рассказы о шумных проектах. Но есть одна тематика, широко представленная во всех солидных зарубежных изданиях и практически не затрагиваемая в отечественных: как грамотно построить серьезную домашнюю студию. Причем, только перевод зарубежной статьи никак не может восполнить этот пробел. Ведь там, “за бугром”, их волнуют какие-то немыслимые проблемы. Например: “Я работаю сантехником в отеле “Хилтон”, а в свободное от работы время играю на синклавире. За прошедший год уже выучил ноты от “до” до “соль” (пока без диезов), играю американский гимн и всего Гершвина. Подскажите, пожалуйста, как мне устроить небольшую демонстрационную студию во флигеле моего загородного дома? Я пробовал это сделать самостоятельно, но, во-первых, не могу впихнуть в отведенные под звукозапись пять комнат все свое оборудование, а во-вторых, никак не получается изолировать мой Нойман от проходящей в 15 километрах железной дороги”. Ответ на такой вопрос, как правило, звучит еще более фантастически: “Конечно, серьезную студию вы в таких условиях не построите, но кое-что мы вам посоветуем...” Полистаешь такую статейку, вздохнешь, и не надо ни газет, ни телевизора...
И все-таки, дабы хоть отчасти изменить сложившуюся традицию замалчивания способов домашнего студиестроения, мы предлагаем читателю “Шоу-Мастера” интервью с Анатолием Яковлевичем Лившицем - директором московской фирмы “Акустические материалы”, в профессиональный круг интересов которого входит строительство и реконструкция предназначенных для работы со звуком помещений.
Готовясь к разговору, я обратился к старым учебникам институтской поры и, как итог быстрого перелистывания потертых страниц рискну предложить читателю молниеносное теоретико-экспериментальное отступление. Итак, есть звук и есть преграда. Уровень интенсивности звука - это логарифмическая величина L = 10Lg(l/l0), где l0 - интенсивность принятого нулевого уровня 10-12 Вт/м2. Коэффициент звукопроводности b = l/l0, где l - интенсивность прошедшего через конструкцию звука, а l0 - интенсивность падающего на конструкцию звука. Коэффициент ослабления звука является величиной, обратной коэффициенту звукопроводности и выражается в децибелах: t (дБ) = 10Lg(1/b).
Приведу экспериментальную таблицу шумов в зданиях:
Источник
Расстояние до источника, м
Уровень интенсивности шума, дБ

Громкий разговор
5
70-75

Нормальный разговор
5
60-70

Хлопание дверью
5
75

Игра на рояле
10
60-80

Громкий разговор нескольких человек
5
80


Для оценки сложности проблем звукоизоляции от внешнего шума приведу ориентировочные данные уличного шума:
Расположение
Расстояние до источника шума, м
Уровень интенсивности шума, дБ

Здание на магистрали
-
90-100

Здание на шумной улице
-
90

Здание на тихой улице, во дворе, в парке
-
70

Здание у железнодорожной станции
50-100
95-110


Для случаев проектирования помещения в клубе могут быть полезны следующие данные:
Расположение
Уровень интенсивности шума, дБ

За стеной - общий коридор
80

За стеной - тихий коридор
65-70

За стеной - шумный вестибюль
85

За стеной - фойе
80-90

За стеной - тихое помещение
65-70


И еще одна таблица, показывающая степень ослабления звуковой энергии при прохождении через различные материалы (полоса частот 100 Гц - 3 кГц):
Материал
Толщина, мм
Коэффициент ослабления, дБ

Оштукатуренная с одной стороны кладка в полкирпича
140
53

Сосновая доска
30
12

Войлок
50
12

Ватное одеяло (0,1 g/cм)
30
4,5

Тяжелый занавес
-
13


Звукоизоляция может быть оценена с помощью коэффициента звукоизоляции K (дБ) = L - L0, где L и L0 - уровни шума соответственно за ограждением и до ограждения. Кроме коэффициента звукоизоляции важное значение играет и коэффициент поглощения энергии a = I/I0, где I - это поглощенная поверхностью энергия, а I0 - падающая на конструкцию энергия (за единицу коэффициента поглощения принято поглощение 1 м2 открытого, не возвращающего энергию окна). Произведение среднего коэффициента поглощения (конструкция, как правило, неоднородна) на площадь поверхности A = a x S определяет общее звукопоглощение конструкции.
Связь между коэффициентом звукоизоляции, коэффициентом ослабления, общим звукопоглощением и общей площадью конструкции следующая: K (дБ) = t (дБ) + 10lgA - 10lgS. Таким образом, для повышения звукоизоляции требуется применить конструкцию с максимальным коэффициентом ослабления, уменьшить размеры ограждающей конструкции (что не представляется возможным ввиду заданной геометрии помещения) и увеличить звукопоглощение поверхности. Потешив читателя теорией, вернемся к практике.
Несколько слов о нашем госте. В 1979 году Анатолий Лившиц окончил факультет ”Промышленное и гражданское строительство “ Московского института инженеров транспорта. Занимался ремонтом корпусов, кровель, подвалов, общежитий МИИТа. Поступил в аспирантуру на кафедру “Здания и сооружения” по специальности “Строительная акустика” и через четыре года защитил кандидатскую диссертацию на тему: “Улучшение звукоизоляционных свойств бетонных ограждающих конструкций путем воздействия на структуру бетона”. В 29 лет стал проректором МИИТа по строительству. С 1988 по 1992 год занимался обследованием зданий и сооружений. Его группа обследовала более 1000 зданий, начиная со всевозможных подсобных помещений и кончая такими гигантами, как завод двигателей КАМАЗа (одно здание размером 620 на 1600 метров), а также таких уникальных строений, как палаты старого Английского двора, гостиница “Интурист”, Казанский вокзал, вокзалы а городах Орле и Смоленске, купол павильона “Космос” на ВДНХ. Сегодня Анатолий - директор компании, продвигающей на отечественный рынок скандинавские строительные технологии и успешно внедряющей в технологический процесс собственные разработки. Компания занимается звукоизоляцией и звукопоглощением, то есть созданием необходимой акустической среды в студийных, концертных, театральных, лекционных, операционных, производственных и прочих помещениях. Среди объектов, в работе над которыми принимал участие Анатолий, - гостиница, мэрия и аэропорт в Сургуте, вычислительный комплекс и диспетчерская Забайкальской железной дороги в Иркутске, акустическое оформление бассейна новой Олимпийской деревни, концертный зал в Казани, театр в Барнауле, ряд сооружений в Новосибирске, новое здание Совета Федерации и множество других как мелких, так и крупных объектов.
К.Л.:
Читатели журнала “Шоу-Мастер” - это в основном профессиональные звукорежиссеры и музыканты либо очень продвинутые, близкие к профессионалам любители. Большинству из них, наверное, хорошо знакомы проблемы акустической обработки помещений. Но многие, получившие чисто гуманитарное образование, наверное, не знают и азов. Поэтому давайте начнем с общих понятий звукоизоляции и звукопоглощения, особенно применительно к небольшим студиям и комнатам прослушивания. Заранее оговорюсь: для тех, кто хочет изучить проблему глубоко, существуют специальные учебники. И сегодняшний разговор хотелось бы построить без использования специальной терминологии.
А.Л.:
Чаще всего звук излучается твердыми телами: музыкальными инструментами, человеческим горлом, ударом предмета о предмет, о пол, о стену, после чего распространяется по воздуху до других твердых предметов. Воздушная звуковая волна генерирует колебания в следующем твердом теле, и оно начинает излучать самостоятельно. Таким образом, получается многостепенная передача звуковой энергии: источник - воздух - твердое тело - воздух и так далее. В конце концов энергия рассеивается, становится соизмеримой с фоном, и мы ее не слышим.
Падающая на какую-либо преграду звуковая энергия делится на три части. Первая часть - отраженная энергия. Чем ее больше, тем выше звукоизоляция. Вторая часть - энергия рассеивания внутри конструкции при прохождении волны от одной ее поверхности к другой. Чем выше рассеивание, тем выше звукоизоляция. И, наконец, третья часть - это энергия, прошедшая сквозь преграду. Сумма этих трех составляющих и будет равна падающей на преграду звуковой энергии.
Проблема звукоизоляции с математической и физической точек зрения - проблема довольно сложная. Теоретически эта задача была решена давно. Однако в реальной жизни мы сталкиваемся с определенными конструкциями и материалами. Тела не имеют абсолютной упругости. Крепления не поддаются простой классификации. Поэтому кроме теоретической а