Atbalss vai absolūts klusums?

Zviedru dizaineri ir radījuši videi draudzīgu, ūdensizturīgu, skaņu absorbējošu sienas segumu no koksnes šķiedras un cementa, kuru var salikt kā puzli.

 

Dzīvojamās vides komfortu cilvēki sajūt ar visām maņām, ieskaitot dzirdi. Tāpēc, iekārtojot ērtu dzīvojamo telpu, ir jāņem vērā divi ārkārtīgi būtiski akustiskā komforta nosacījumi, proti, efektīva telpas skaņas izolācija un laba iekšējā akustika. Lai arī šie faktori ļoti bieži tiek savā starpā jaukti un uztverti kā viena un tā pati īpašība, patiesībā tie ir divi pilnīgi atšķirīgi jēdzieni.

Lai arī telpas var būt labi izolētas no ārējiem trokšņiem, iekšējās akustiskās problēmas var palikt neatrisinātas. Lai nodrošinātu veselīgu dzīvojamo vidi, telpā cilvēkam jājūtas komfortabli, ārējiem trokšņiem un rezonējošām skaņām ir jābūt nedzirdamām, tomēr, iekārtojot dzīvesvietu, akustiskais komforts joprojām tiek uzskatīts par greznību un otršķirīgu apstākli.


Akustiskie materiāli. Tā kā tiem ir šķiedraina vai perforēta struktūra, akustiskie materiāli labi absorbē skaņu, samazina fona troksni un uzlabo skaņas saprotamību. Šos materiālus veidojošā izejviela ir koka šķiedra, akmens vate, stikla vate, sintētiskās šķiedras, un to virsmu apstrādā ar speciālu porainu, elpojošu krāsu vai pārklāj ar gaisu caurlaidīgiem vai neaustajiem materiāliem. Šiem šķiedru materiāliem ir mīksta, poraina struktūra un diezgan augsta aerodinamiskā pretestība. Turklāt, pateicoties berzei starp gaisa daļiņām, plūstot cauri materiālam, daļa no skaņas enerģijas transformējas par siltumenerģiju.

Mājās mūs ietver skaņas no neskaitāmiem avotiem. Pirmkārt, tās ir no skaņas avotu plūstošās - tiešās - skaņas, kuras rada cilvēki, audio, video un sadzīves tehnika, u. tml. Otrkārt, tās ir no telpas virsmām atstarotās skaņas. Šo skaņu rašanās ir tieši atkarīga no izvēlētajiem apdares materiāliem un to izkārtojuma ģeometrijas, jo skaņas viļņi kā bumba atlec no telpas virsmām un riņķo pa telpu, vai arī it kā iesprūst šajās virsmās un tiek absorbēti. Līdz ar to no tā, kā telpas virsmas atstaro vai absorbē saņas, ir atkarīgs tās akustiskais komforts. Piemēram, ja iekštelpu virsmas pārāk labi atstaro skaņas, veidojas atbalss efekts: jūs jutīsieties tā, it kā atrastos dzelzs mucā. Turpretī, ja skaņas tiks pārāk labi absorbētas, jūs zaudēsiet telpas izjūtu un jutīsieties, it kā jums būtu aizkritušas ausis.


Rezonanses materiāli. Tie ir cieti materiāli, kuriem raksturīga noteikta raksta perforācija (caurumiņu tīkls). Šādi materiāli darbojas pēc Helmholca rezonatora principa: slēgts gaisa tilpums aiz plāksnes ir saistīts ar telpu caur šauru kakliņu. Uz plāksni krītošais skaņas vilnis palielina spiedienu iekšējā tilpumā, tāpēc skaņas viļņi deformējas pie kakliņa izejas atveres, un berze kakliņā absorbē enerģiju. Šādi rezonanses materiāli absorbē rezonanses frekvencei tuvas skaņas, un to darbība ir atkarīga no perforācijas tipa un procenta, caurumiņu lieluma, plāksnes biezuma un tilpuma, kas ir aiz materiāla.

 

Svarīgi rādītāji

Cilvēka auss var dzirdēt 16–20 000 Hz frekvences skaņas:

• 16–350 Hz – zema frekvence;

• 350–800 Hz – vidēja frekvence;

• 800–20 000 Hz – augsta frekvence.

Tāda paša stipruma zemas frekvences skaņas dzirdamas sliktāk nekā vidējas un augstas frekvences skaņas. Par 40 Hz zemākas frekvences skaņas cilvēks gandrīz nedzird, taču bieži vien jūt tās kā fizisku vibrāciju.

Cilvēka runa ietilpst 100–7 000 Hz frekvenču diapazonā, tajā ir gan augstas, gan zemas frekvences skaņas.

Paklājs, mīkstās mēbeles, aizkari, sienas apdare, kas lauž un izklīdina skaņas viļņus, – šie elementi novērš nevēlamu atbalsi.

 

Skaņu atstarojuma absorbētāji

Griesti ir lielākā brīvā telpas platība, no kuras skaņas tiek atstarotas un atgriežas telpā kā atbalss. Tāpēc uz telpas grīdas un pie tās sienām novietotas dažādi priekšmeti – mēbeles, paklāji, spilveni, gleznas utt. Šajās telpas vietās skaņas tiek absorbētas vai izklīdinātas, bet griesti visbiežāk tiek atstāti līdzeni un neapsegti. Tomēr, izmainot griestu akustiskās īpašības, telpā tiktu panākts vislielākais akustiskais efekts.

Tikai bieza un blīva auduma aizkari var labi absorbēt skaņas viļņus.

 

Cenšoties samazināt atbalsi telpā, veiksmīgs risinājums būtu ierīkot piekaramos griestus, kas veidoti no akustiskajiem materiāliem, un „skanīgākajās” vietās šādu materiālu pakārt pie sienas. 2–4 cm biezs šķiedru materiāls labi absorbē vidējas un augstas frekvences skaņas (α koeficients – no 0,4 līdz 1,0), bet biezāks par 4 cm – arī zināmu apjomu zemas frekvences skaņu.

Akustiskās rezonanses plāksnes iespējams uzstādīt kā pie sienām, tā uz griestiem. Būtiskākais, cenšoties panākt vēlamo efektu, ir ievērot, lai materiāls tiktu nofiksēts vismaz 2 cm no sienas vai griestu virsmas, citādi rezultāts netiks sasniegts.

Uz grīdas uzsegts paklājs tāpat var absorbēt skaņas viļņus. Piemēram, ap 1 cm biezs paklājs ar apakškārtu labi absorbēs augstas frekvences skaņas, kuras cilvēks subjektīvi uztver kā trokšņainākas nekā zemas frekvences skaņas. Tādējādi paklājs var būt viena no skaņas absorbēšanas kompleksā risinājuma sastāvdaļām. Turklāt mīkstais grīdas segums novērsīs arī soļu troksni, par ko jums īpaši pateicīgi būs jūsu kaimiņi, kad viņiem nevajadzēs paciest soļu, krītošu priekšmetu vai putekļu sūcēja uzgaļa radīto troksni.

 

„Harley Davidson” mītnē Jaunisenburgā, Vācijā, interjera dizaineri, vadīdamies pēc uzstādījuma „dzimis būt brīvs, bet ne pārāk trokšņains”, telpu griestos ierīkojuši skaņu absorbējošas akustiskās plāksnes.

 

Skaņas absorbcijas α koeficients

Tas ir lielums, kas parāda materiāla spēju absorbēt dažādas frekvences skaņas. α mainās no 0 - pilnīgas atstarošanas - līdz 1,00 - pilnīgai absorbcijai.

 

Lai arī tie veiksmīgi absorbē augstas frekvences skaņas, paklāji tomēr nespēj tikt galā ar zemo frekvenču skaņām. Ja telpā nepieciešams novērst tikai zemo frekvenču skaņas un, ja nav vajadzīgs absorbēt arī vidējas un augstas frekvences trokšņus, parasti tiek izmantotas membrānu konstrukcijas, kas vibrē līdz ar visu virsmu. Membrānu absorbētājs ir cieta plāksne ar noslēgtu gaisa telpu aiz tās. Šo radušos telpu var aizpildīt ar porainu materiālu, piemēram, akmens vati. Taču, ja nepie novērst plašāku skaņas frekvenču spektru, ir ieteicams izmantot šķiedru vai rezonanses materiālus, kuri ir atvirzīti no cietajām virsmām. Šādu materiālu pielietošana vietās, kas atrodas telpas stūru tuvumā vēl vairāk novērš zemo frekvenču trokšņus.

• Viens no labiem membrānu materiālu piemēriem ir dubultās ģipša starpsienas. Ar šādām konstrukcijām aprīkotā telpā mazāka atbalss būtu, piemēram, zemai vīrieša balsij, tomēr atbalss augstai sievietes balsij būtiski nemainītos.

• Loga stikls arī ir membrāna, kas absorbē zemās frekvences un atstaro augstās. Līdz ar to var teikt, ka paklājs un logs sader kopā un viens otru papildina.

• Augstas frekvences skaņas viļņus nelielā mērā absorbē arī logu aizkari, taču to blīvums un biezums nav pietiekami, lai efekts būtu ievērojams. Ja aizkara audums ir blīvs un rūpīgi sakārtots ielocēs, tas uzlabos skaņas absorbciju, taču manāmāku efektu radīs ciemos atnākuši draugiem, kuriem mugurās biezas vējjakas.

Pilnīgas atbalss efekta iznīcināšanas kompleksa sastāvdaļas ir reljefaina sienu apdare, telpā izvietoti sadzīves priekšmeti, tekstilizstrādājumi, mīkstās mēbeles, aizkari. Šādi dizaina elementi absorbēs vai izklīdinās skaņas viļņus, taču to efekts nelielās virsmas platības un sliktās skaņas absorbcijas dēļ salīdzinājumā ar griestiem un grīdu nebūs tik izteikts. No otras puses, visi šie nelielie līdzekļi veido kompleksu elementu kopumu, un tos izmantot jebkurā gadījumā ir labāk nekā nedarīt neko.

• Piemēram, pie sienas piestiprināts grāmatu plaukts kaut nelielā mērā absorbēs skaņas. Bet, ja grāmatas tiks izvietotas nelīdzeni, to muguriņas veidos neregulāru virsmu, uz kuras skaņas viļņi tiks lauzti un izklīdināti.

• Pie sienas piekārtas gleznas skaņas absorbcija būs minimāla, tomēr, ja to nedaudz atvirzīsiet no sienas un telpā sarp gleznu un sienu ievietosiet porainu akustiskā materiāla plāksni, efekts būs krietni ievērojamāks.

• Vēl manāmāku efektu iespējams panākt, pareizi izvietojot šādus „akustiskos attēlus” vai grāmatu plauktus. Šim procesam gluži vienkārši nepieciešams veltīt laiku, izmēģinot dažādus telpas iekārtojuma variantus un pārbaudot skaņas izmaiņas telpā. 

 



Akustisko paneli varat izgatavot arī paši, minerālvates gabalu pārsedzot ar audumu un piekarot to pie sienas. Noteikti ar šādu ideju varat vērsties arī pie dizaineriem, kuri var jums piedāvāt dažādus saliekamus sienu rotājumu moduļus no pārstrādātiem materiāliem – auduma un plastmasas.

 

Skaņas atstarojuma pavairotāji

Materiāli, kuru skaņas absorbcijas α koeficients ir tuvu nullei, atstaro skaņas viļņus, piemēram, betona vai pulēta akmens skaņas absorbcija gandrīz visu frekvenču troksnim ir minimāla. Proti, skaņas viļņi no šādām virsmām atstarojas gandrīz bez jebkāridem skaņas zudumiem un izplatās tālāk, līdz atduras pret citu virsmu. Lai izprastu šādu scenāriju, iztēlojieties divas paralēlas līdzena betona sienas un starp tām stāvošu cilvēku, kurš sit plaukstas. Kā varat iedomāties, atbalss būs teju bezgalīga.

Kopumā var teikt, ka visas neporainas, cietas konstrukcijas, kuru virsma ir līdzena, kuru kontūrai nav šķeltu malu un kuras ir paralēlas vai savienotas taisnā/šaurā leņķī, radīs pastāvīgus viļņus jeb atbalsi. Jo vairāk cietu virsmu šādā telpā (grīdas flīzes, parkets, kailas sienas utt.) un jo mazāk mēbeļu, jo lielāka būs atbalss. Tāpat arī otrādi – jo vairāk šādā telpā mīkstu vai skaņas fonu izkliedējošu virsmu (paklāji, aizkari, mīkstās mēbeles, gultas u. tml.), jo atbalss būs mazāka.

 

Vai zinājāt, ka, runājot pa telefonu telpā, kurā visas virsmas ir cietas (stikla sienas, logi, vitrīnas, lamināta grīdas, betona griesti), runas atbalss, atduroties pret šīm virsmām, var atgriezties jūsu ausīs līdz pat 16 reizēm? Tādos apstākļos jūs jau pēc dažām stundām būsiet savas paša runas atbalss nogurdināti, kaut arī to nemaz nemanīsiet. Jums var sākt sāpēt galva vai pat kļūt nelabi. Vai varat iedomāties, ja šādā telpā vienlaikus sarunātos nevis viens, bet vairāki desmiti cilvēku?

 

Kad atbalss sāk kaitēt?

Reverberācijas jeb atbalsošanās ilgums ir laiks mērāms sekundēs, kas nepieciešams, lai atbalsota skaņa slēgtā telpā pavājinātos līdz vienai miljonajai daļai no sākotnējās intensitātes. Nelielās slēgtās telpās, dzīvojamās telpās reverberācijas laiks var ilgt līdz 1 sekundei. Jo ilgāka ir reverberācija, jo vairāk tā nogurdina. Pieņemams reverberācijas laiks ir 0,9–1,0 s, bet komfortabls – 0,4–0,6 s. Ja šis laiks ir īsāks par 0,4 s, telpa var likties „nedzīva”, tāda, kas nepastiprina skaņu, un tādā ātri vien var kļūt nepatīkami atrasties un sarunāties. Ar sadzīves instrumentiem precīzi izmērīt reverberācijas ilgumu nav iespējams, tam nepieciešama speciāla ierīce – reverberometrs, kuru parasti izmanto akustikas speciālisti. Tomēr aptuvenu atbalsošanās laiku var pārbaudīt ar speciālu programmu, izmantojot datoru ar mikrofonu vai viedtelefonu.