سالن کنسرت

طراحی آکوستیکی و مهندسی صدا در محیط های مختلف از زمان های بسیار قدیم مورد توجه قرار گرفته بود. در ابتدا قصد از این طراحی رساندن صدای سخنران به تعداد زیادی از شنوندگان بود، اما با پیدایش موسیقی و انواع مختلف نمایش ها، رسالت آکوستیک و سیستم های صوتی نیز روز به روز پیچیده تر شده است. به طور کلی اصول طراحی آکوستیکی یک فضای بسته مانند سالن تئاتر و یا موسیقی به دو فرآیند کلی “آکوستیک ساختمانی” و “آکوستیک معماری” تقسیم می گردد.

حیطه کاری قسمت ساختمانی آکوستیک به ایزولاسیون صوتی و ارتعاشی مر بوط می گردد به طوری که پس از تعیین مقدار حداکثر نوفه (نویز) زمینه مجاز سالن مورد نظر، با پوشش دیواره ها و قرار دادن دمپرهایی در قسمت های مرتعش (فضاهای تاسیساتی) از نفوذ امواج مزاحم جلوگیری می نماید. آکوستیک معماری به بهبود کیفیت صدا در داخل سالن، متناسب با کاربری مورد نظر می پردازد. بدیهی است که شرایط آکوستیکی استاندارد برای یک سالن اجرای تئاتر و یا موسیقی و پخش فیلم بسیار با یکدیگر متفاوت بوده. بهره برداری چند منظوره از یک سالن بدون پیشبینی زیر ساخت های وفق پذیری، اقدام کاملا غیر مهندسی و استاندراد می باشد. آکوستیک یک سالن عنصر بسیار حساسی برای رساندن پیام یک اثر هنری و یا یک سخنرانی است به طوری که برخی سالن های موسیقی تنها برای اجرای یک تک قطعه موسیقی طراحی و ساخته می شوند. از سوی دیگر سالن های متعددی وجود دارد که با بکار گیری آکوستیک وفق پذیر (Adaptive Acoustics) می توانند طیف گسترده تری از کاربری ها را تا حد مطلوبی حمایت کنند ولی همچنان بهترین کیفیت صدا و آکوستیک را در یک کاربری معین دارند.

اهمیت آکوستیک در سالن‌های تئاتر و موسیقی

اهمیت آکوستیک و طراحی معماری و ساختمانی یک سالن بر اساس استاندارد های صدا بر این اساس است که معمولا در مراکز هنر های نمایشی و موسیقی، بخش بزرگی از احساس توسط صدا منتقل می گردد. بدون شک هندسه و متریال بکار برده شده در فضا بر صدای منتقل شده از سن به سمت تماشاگران تاثیر گذاشته و شدت، جهت و همپوشانی زمانی امواج صوتی را به دنبال خواهد داشت. در مرحله‌ی اول طراح آکوستیک تلاش می کند، محیط و المان های معماری تاثیر مثبتی بر روی صدای منتقل شده بگذارند. برای مثال در یک سالن تئاتر با جایگذاری المان های بازتاب کننده، به انتقال بهتر صوت به تماشاگران کمک می کند و در سالن موسیقی با هندسه های نامنظم میدان پخشاگری ایجاد می کند. در پله بعدی طراح تمام سعی خود را می کند که تمام تماشاگران و مخاطبان، حس یکسانی از اتفاقی که در سن می افتد، کسب کنند. یعنی تمام پارامتر های آکوستیکی در تک تک جایگاه تماشاگران تفاوت چندانی باهم نداشته باشد. در نهایت با طراحی اجزاء سن، محیط را برای اجرای برنامه خاص مانند تئاتر، موسیقی و یا سخنرانی آماده می کند.

برای مشاهده ۱۰ پارامتر مهم کیفیت صوت و آکوستیک سالن‌ها به این مقاله مراجعه کنید.

همانطور که پیشتر نیز بیان شد، طراحی آکوستیکی یک مجموعه به دو بخش نه چندان مجزا از هم تفکیک می گردد. بخش اول آکوستیک ساختمانی است که تا حد امکان از ابتدای ساخت بنای یک سازه تا نصب آخرین المان ساختمان باید مورد توجه قرار گیرد. بخش دوم آکوستیک معماری است که معمولا پس از تفکیک آکوستیکی فضا ها توسط آکوستیک ساختمانی، کار خود را به صورت مستقل انجام می دهد. قابل ذکر است که طریقه و میزان ایزولاسیون در مرحله طراحی ساختمانی در روند معماری و حتی مهندسی سیستم صوت نیز تاثیر گذار خواهد بود.

آکوستیک ساختمانی

وظیفه اصلی بخش طراحی ساختمانی آکوستیک ایزولاسیون ساختمان از نظر ارتعاشی و صدایی می باشد. مقدار ایزولاسون به کاربری های فضاها و اتاق های ساختمان و همچنین فاصله و ارتباط سازه ای آنها با همدیگر ارتباط دارد. کاربری فضا مشخص می کند که مقدار نوفه (Noise) زمینه چقدر می تواند باشد. برای کاربری تئاتر و موسیقی این مقدار بین ۳۰ تا ۴۵ دسی بل کنترل می گردد و این بدان معنی است که اگر فضاهای ارتباطی با سالن اصلی مانند لابی یا فضاهای پشت صحنه، سطح نوفه بالاتری داشته باشند، باید به همان میزان ایزولاسون انجام پذیرد. به طور کلی انرژی صوتی از بین دو فضایی که از لحاظ هوایی ایزوله شده اند می تواند از ارتعاش سازه ای و یا افت صوتی دیواره ها منتقل گردد.

به منظور تصحیح افت صوتی دیواره ها می توان از پشم های معدنی و یا متریال هایی که افت صوتی بالایی دارند به عنوان روکش بهره برد. در حالت های خاص که افت صوتی فرکانس های پایین در حدود ۱۰۰ هرتز از اهمیت بالایی برخوردار می گردند، چند لایه بودن دیواره ها با ماده هایی که امپدانس های متفاوتی با یکدیگر دارند می تواند بسیار موثر باشد، این روش دمپ کردن مرحله ای انرژی نامیده می شود. در اجرای لایه ای دیواره ها به منظور ایزوله کردن فرکانس های پایین باید دقت داشت که لایه های مختلف از نظر هوایی کاملا از هم ایزوله باشند و تمامی درز ها آب بندی گردند. 

به منظور ایزولاسیون ارتعاشی ابتدا باید منبع مرتعش شناسایی گردد. در مواقعی که منبع مرتعش به صورت متحرک بوده و شدت ارتعاش و فرکانس آن متغییر است (مانند راه رفتن بر روی سقف) راه حل استفاده از دمپر های لاستیکی در دو طرف حایل بین دو فضا است. اما هنگامی که جسم مرتعش ثابت بوده و شدت ارتعاش بالایی دارد (مانند موتور های فضاهای تاسیساتی، پمپ ها و …)، بسته به دامنه و پس از محاسبات ارتعاشی، می توان دمپر مناسب از نوع هیدرولیکی و یا پنوماتیکی بکار برد.

به منظور کاهش هزینه اجرایی ایزولاسیون و همچنین بازدهی بالا، قبل از احداث ساختمان با جداسازی و تقسیم بندی اجزای مختلف آن می توان تا حد زیادی از نفوذ انرژی صوتی در تالار های اصلی جلوگیری نمود. برای مثال فضایی که برای تاسیسات در نظر گرفته می شود به اندازه کافی از تالار اصلی فاصله دارد، همچنین تالار اصلی با واسطه چند فضا مانند لابی های مختلف از فضای بیرونی ساختمان جدا می گردد. این افت صوتی پلکانی توسط چینش فضاها، بسیار در کاهش نویز فضا و سالن اصلی موثر می باشد (برای مثال در شکل زیر اپرای لا اسکالا در ایتالیا را می توان دید که تالار اصلی از هر وجه حداقل بل یک زیر فضا از قسمت های دیگر جدا شده است). 

همانطور که گفته شد، خاصیت مهمی که یک سالن موسیقی بایستی داشته باشد غرق شدن در میدان صوتی و یا همان Envelopment می باشد. برای ایجاد چنین خاصیتی معمولا سالن های کنسرت و ارکستر سمفونی بزرگ را به حالت Shoe Box طراحی می کنند و در دیواره های جانبی از المان های پخش کننده استفاده می گردد. حالت دیواره های موازی جعبه کفشی باعث ایجاد بازتاب های کناری مناسبی می گردد که اگر این بازتاب ها به صورت پخشاگری اتفاق بیافتد بسیار در Envelopment سالن تاثیر خواهد داشت. در سالن های ارکستر زمان بازآوایش معمولا بالا بوده و در حدود ۲ ثانیه می باشد و اگر طراح تلاش در ایجاد میدان پخشاگری به واسطه پخشاگرها (Diffusers) نکند باعث بوجود آمدن اکو شدید در سالن می گردد. پخشاگرها المان هایی هستند که صوت را در فضا پخش می کنند و هرقدر این حالت پخش شدگی در تمام زاویه ها بیشتر باشد، عملکرد پخشاگر مورد نظر بهتر خواهد بود. در شکل ۱۱ دو نمونه از پخشاگرها با الگوی پراششان نمایش داده شده است. قابل ذکر است که طراح آکوستیک و معمار می توانند با جایگذاری المان های معماری خاص خاصیت پخشاگری را حتی بدون پخشاگرهای آماده (مانند شرودر) ایجاد کنند.

بالکن

وجود بالکن به منظور نزدیک تر کردن فاصله مخاطب از سن، امری الزامی می باشد. طبق استاندارد ها حداکثر فاصله دور ترین جایگاه تماشاگر تا ابتدای سن (قاب صحنه) به گونه ای که هم از نظر افت صوتی و هم دید قابل قبول باشد ۲۰ تا ۳۰ مترنسبت به کابری های سالن می باشد. از طرفی از منظر اقتصادی تعداد جایگاه های تماشاگر هرچه بیشتر باشد، بهتر است، لذا با چینش گرد و افزودن بالکن می توان با حفظ استاندارد فاصله ای تعداد مخاطب را تا حد امکان بالا برد. اما مشکلی که وجود بالکن در صدا ایجاد می کند، جدا کردن شرایط آکوستیکی جایگاه های زیر بالکن از بقیه سالن می باشد. به عبارت ساده تر وجود بالکن باعث به وجود آمدن سایه آکوستیکی در زیر آن می گردد. به همین منظور استانداردی برای عمق سن توسط لئو برانک (Leo Beranek) به صورت تجربی استخراج شده است که در شکل زیر طریقه محاسبه آن مشخص می باشد. زاویه تتا برای سالن های تئاتر حداقل ۴۵ و برای سالن های اپرا و موسیقی این مقدار در کمترین حالت ۲۵ درجه می باشد.

آکوستیک سن

طراحی آکوستیکی سن از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا هم باعث هماهنگی ارکستر و یا گروه نوازنده باهم شده و هم انرژی صوتی لازم برای هال را تامین می کند. هنگامی که یک فرد سخن می گوید و یا ضربه ای بر روی یک طبل وارد می کند انرژی و امواج صوتی به صورت کروی در هر جهت (نه کاملا متقارن) پخش می گردد. حال به منظور اینکه انرژی تولید شده از ادوات موسیقی و یا حنجره بازیگر اتلاف نگردد، سن را بصورت بازتاب کننده به بیرون طراحی می کنند.

وظیفه دوم این بازتاب کننده ها بوجود آوردن حالت Envelopment بر روی سن می باشد تا نوازنده های مختلف در یک ارکستر و یا یک گروه موسیقی بتوانند با همدیگر هماهنگ باشند. در سالن های اپرایی که دارای برج صحنه هستند و نمی توان از بازتاب کننده های ثابت استفاده نمود، می توان از المان های رباتیک که به واسطه سیستم ریگینگ آویزان می شوند بهره برد. این بازتاب کننده ها در زمان عدم استفاده در فضای بسیار کم در داخل برج صحنه جای می گیرند و هنگامی که قرار است اجرای زنده موسیقی و یا ارکستر باشد، بر روی سن به صورت افقی قرار می گیرند.

در پایان سالن کنسرت والت دیزنی را مشاهده میکنید...