KONCERTNA DVORANA KAO INSTRUMENT U STVARANJU DOžIVLJAJA ZVUKA

KONCERTNA DVORANA KAO INSTRUMENT U STVARANJU DOžIVLJAJA ZVUKA

Miomir MijićUniverzitet u Beogradu, Elektrotehnički fakultet

I OPERSKA

KONCERTNA

Na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu nastava i istraživački rad u oblasti akustike započeli su u periodu odmah nakon Drugog svetskog rata.

S konsultanstskim radom u oblasti akustičkog projektovanja započeto je 1962. godine (profesor Husnija Kurtović).

Značajniji objekti van Srbije u nekoliko poslednjih godina:

•Sala HNK, Zagreb, Hrvatska (započeto)•Hala “Boris Trajkovski”, Skoplje, Makedonija (2011)•Kulturni centar MAKS, Maribor, Slovenija (2011)•Sala opere u Ljubljani, Slovenija (2008 - 2011)•Parlament Slovenije, Sala Državnog sveta (2010)•Tetar “Džinot”, Veles, Makedonija (2010-2011)•Kulturni centar Sloven gradec, Slovenija (2010-2011)•Mala scena Mestnog gledališča, Ljubljana, Slovenija (2008)•Sala opere u Mariboru, Slovenija (2005-2006)•Studio Slavonsko brodske televizije, Slavonski brod (2004)•Zgrada opere u Novosibirsku, Rusija (2002) – nije izgrađena

Koncertne i operske sale - mestagde se slušaju “živi” izvori zvuka

U akustici se sve sale ne posmatraju na isti način - pristup je određen vrstom zvučnih izvora koji se u njima pojavljuju.

Razlikuje se zahtevi u slučajevima kada izvori u salama:

1. govornici (pozorišta, amfiteatri)2. zvučnici koji reprodukuju zvuk (revijalne sale, bioskopi)3. “živi” muzički izvori (pevači,muzički instrumenti-bez

ozvučenja)

Za svaku od ovih okolnosti drugačiji su akustički zahtevi

Razlike među nekim od tih zahteva su veoma velike

Zvučni izvor nabini stvara zvučno polje koje se širipo čitavomprostoru sale.

Negde tom u zvučnom polju slušalac je jedna tačka.

Šta se dešava u koncertnoj sali?

Sala opere u Ljubljani

U različitim salama zvučno polje mora biti različito.

Koncertna sala, Pert, Australija

Iako postoje razlike, neki atributi zvučnog polja u svim salama moraju biti slični jer i doživljaj zvuka mora biti sličan

Doživljaj zvuka

(kako slušamo i šta čujemo?)

Proces slušanja predstavlja preslikavanje fizičke pobude u perceptivni prostor doživljaja zvuka

Kako se odvija proces slušanja?

ZVUCNI IZVOR

ZVUCNO POLJE

pL

pDdesno uvo

levo uvo

CULO SLUHA

anatomski ifizioloski domen

ZVUCNA SLIKA

psiholoski domenfizicki domen

Krajnji rezultat slušanja naziva se zvučna slika; to je svest o postojanju zvuka u okruženju - doživljaj zvuka

Doživljaj zvuka se ocenjuje sa aspekta akustičkog komfora i estetike

ESTETSKI DOŽIVLJAJZVUCNE SLIKE

DOŽIVLJAJAKUSTICKOG KOMFORA

Akustički komfor se vezuje za fizičke atribute zvuka koji se sluša.

Akustički komfor predstavlja okolnost u kojoj su zadovoljena tri zahteva čula sluha:

- da su neželjeni zvukovi neprimetni (zaštita od buke), - da sopstvene aktivnosti ne mogu čuti drugi (zaštita privatnosti), - da su željeni zvukovi adekvatnog nivoa i kvaliteta.

fizicki domen

pL

pD

ZVUCNI IZVOR

ZVUCNO POLJE

desno uvo

levo uvo

CULO SLUHA ZVUCNA SLIKA ESTETSKI

DOŽIVLJAJZVUCNE SLIKE

DOŽIVLJAJAKUSTICKOG KOMFORA

psiholoski domen anatomski ifizioloski domen

Akustički komfor

Estetika zvučne slike je specifična dimenzija koja se javlja u procesu slušanja (nema egzaktno objašnjenje karakteristično za prirodne nauke).

Povezana je sa okolnostima kada se zvuk u prostorijama koristi kao izražajno sredstvo umetnosti.

Ta estetika se razvijala kroz istoriju zajedno sa razvojem muzike i arhitekture prostora u kojima se muzika izvodila

Estetika zvučne slikefizicki domen

pL

pD

ZVUCNI IZVOR

ZVUCNO POLJE

desno uvo

levo uvo

CULO SLUHA ZVUCNA SLIKA ESTETSKI

DOŽIVLJAJZVUCNE SLIKE

DOŽIVLJAJAKUSTICKOG KOMFORA

psiholoski domen anatomski ifizioloski domen

Sala Art Palace u Budimpešti

Sala Art Palace u Budimpešti

BiIo je period kada su kompozitori svoju muziku prilagođavali salama.

Sada mi moramo nove sale da prilagodimo toj muzici

fizicki domen

pL

pD

ZVUCNI IZVOR

ZVUCNO POLJE

desno uvo

levo uvo

CULO SLUHA ZVUCNA SLIKA ESTETSKI

DOŽIVLJAJZVUCNE SLIKE

DOŽIVLJAJAKUSTICKOG KOMFORA

psiholoski domen anatomski ifizioloski domen

Zvučno polje treba da bude tako da subjektivne ocene zvučne slike budu u skladu sa nekim definisanim standardima.

sala

Zvučni izvor se nalazi u sali i zvučno polje se formira u sali (rezultat su zvučni pritisci na levom i desnom uvu)

FIZIKA PSIHOAKUSTIKAARHITEKTURA

Postoje neki standardi kvaliteta komfora i estetike doživljaja zvuka

Symphony Hall, Birmingen

Standardi kvaliteta doživljaja zvuka u sali

(u operskoj sali još i kvalitet koji zahtevaju muzičari u orkestarskoj jami)

- kvalitet koji zahteva slušalac u sali i - kvalitet koji zahteva izvođač na bini

New National Theatre, Tokio

Osnovne dimenzije koje prepoznaje slušalac su:1. prostornost (spaciousness)2. reverberantnost (reverberance)3. glasnost (loudness)4. intimnost (intimacy)5. toplina (warmness)6. jasnoća (clarity)7. boja zvuka (timbre)

(ovo su samo najznačajnije subjektivne dimenzije doživljaja zvuka; ima ih još)

U proučavanju kvaliteta doživljaja zvuka koje zahteva slušalac vremenom su prepoznate različite dimenzije, i u okviru svake od njih može se govoriti o stanju stvari u sali.

Zaključak: akustički kvalitet sale je višedimenzionalni pojam

1. prostornost (spaciousness)kvalitet koji ima dve komponente: osećaj povećanja prividna širina zvučnog izvora i osećaj okruženosti zvukom

2. reverberantnost (reverberance)kvalitet koji se odnosi na doživljaj punoće tona

3. glasnost (loudness)kvalitet koji se odnosi na adekvatan subjektivni doživljaj jačine zvuka

4. intimnost (intimacy)kvalitet koji predstavlja osećaj da se izvor sluša u manjoj prostoriji (naziva se i prisutnost)

5. toplina (warmness)kvalitet koji se dobija adekvatnom punoćom zvukova na niskim frekvencijama

6. jasnoća ili definisanost (clarity)kvalitet koji donosi mogućnost da se razlikuju tonovi u muzičkom izvođenju; postoji horizontalna (za sukscesivne tonove) i vertikalna (za tonove koji se istovremeno sviraju) definisanost

7. boja zvuka (timbre)kvalitet koji se odnosi na očuvanost balansa niskih, srednjih i visokih frekvencija

Osnovne subjektivne dimenzije koje prepoznaje izvođač su:

1. lakoća združenog muziciranja (ease of ensemble)2. podrška (support)

Osnovne subjektivne dimenzije koje prepoznaje izvođač su:

1. lakoća združenog muziciranja (ease of ensemble)2. podrška (support)

Zvučno polje

ili

šta se stvarno dešava u sali?

Osnovna fizička pojava koja određuje akustičko ponašanje sale je refleksija

IZVOR

PRIJEMNIKP1

1

P1 P1

1

P1

Između izvora i prijemnika uspostavlja se više od jedne putanje kojom zvuk putuje

P1

1

P1

Sala je multipath sistem prenosa

Procesi u sali koji se odvijaju između izvora i slušaoca definiše se pojmom “akustički odziv”

Najopštiji prikaz odziva svakog sistema prenosa, pa i sale, jeste takozvani "impulsni odziv".

Impulsni odziv se dobija kada se u prostoriji emituje jedan kratak impuls.

prostorija

ulaz(izvor zvuka)

izlaz(slušalac)

timpulsni odziv

Kako opisati takvo ponašanje sale?

Kako izgleda impulsni odziv sale?

(demonstracija)

Opšta struktura impulsnog odziva prostorije

1,00vreme (s)

apso

lutn

a vr

edno

st a

mpl

itude

direktan zvuk koji stiže prvi

refleksije koje kasne, i čija amplituda opada u vremenu

IZVOR

PRIJEMNIK

1,00vreme (s)

apso

lutn

a vr

edno

st a

mpl

itude

Kakve posledice ima ovakav akustički odziv prostorije?

refleksije donose slušaocu dodatnu energiju

povećava se kompleksnost zvučne pobude i usložnjava percepcija

(prostorija je pojačavač zvuka)

To je osnov za estetiku doživljaja zvuka, ali i za probleme, jer čulo sluha ima određena “procesorska” ograničenja

Međutim:

Digresija:

U narodu se govori da je neka prostorija “akustična”, ali to u stručnom smislu ne znači ništa konkretno.

Ljudi u normalnim okolnostima nisu svesni da u prostorijama postoji odziv koji traje u vremenu.

Odziv postaje subjektivno primetan tek kada je dovoljno dugačak, i tada ljudi konstatuju da je prostorija “akustična”

1 , 00v r e m e ( s )

apso

lutn

a vr

edno

st a

mpl

itude

Pitanje: šta je zadatak akustičkog dizajna sale?

(a to znači zadatak inženjera)

Concert hall at University of California

Concert hall at University of California

Od izvora do slušaoca u sali dešava se izvesna transformacija zvuka

Mora se proniknuti u mehanizme te transformacije da bi se razumela uloga sale kao instrumenta u doživljaju zvuka

Inženjeri tragaju za osobinama impulsnog odziva koje pokazuju neku korelaciju sa doživljajem zvuka

Traganje je započeto pre više od 100 godina, kada je definisano poznato “vreme reverberacije”.

Do danas je definisan veliki broj parametara odziva koji su povezani sa nekim dimenzijama doživljaja zvuka

(spisak je otvoren, istraživanja i dalje traju)

fizicki domen

pL

pD

ZVUCNI IZVOR

ZVUCNO POLJE

desno uvo

levo uvo

CULO SLUHA ZVUCNA SLIKA ESTETSKI

DOŽIVLJAJZVUCNE SLIKE

DOŽIVLJAJAKUSTICKOG KOMFORA

psiholoski domen anatomski ifizioloski domen

sala

Među svim do sada definisanim osobinama odziva sale izdvaja se pet (+1) koje su najrelevantnije za osnovne dimenzije doživljaja zvuka:

toplinabass ratio (BR)glasnostjačina zvuka (GM)intimnostpočetni vremenski džep (ITDG)

reverberantnostvreme reverberacije (RT)prostornostindeks binauralnog kvaliteta (BQI)

subjektivna dimenzijaparametar

+ Tekstura

[tekstura: “the subjective impression the listeners derive from the patterns in which the sequence of early sound reflections arrive at their ears” (L.Beranek)]

To je veličina koja pokazuje koliko se razlikuju zvučni pritisci na levom i desnom uvu

pL pD

Osećaj prostornisti je veći što je među njima veća razlika:

Kada su pritisci sasvim jednaki - BQI = 0Kada su pritisci potpuno različiti (dekorelisani) - BQI = 1

Indeks binauralnog kvaliteta (BQI)

vreme reverberacije (RT)

1,00vreme (s)

apso

lutn

a vr

edno

st a

mpl

itude

Kvantifikuje brzinu kojom opada nivo zvuka u odzivu

bass ratio (BR) je odnos te brzine opadanja na niskim i srednjim frekvencijama

početni vremenski džep (ITDG)

1 ,00v r e m e ( s )

apso

lutn

a vr

edno

st a

mpl

itude

jačina zvuka (GM) predstavlja sumu energije svih komponenti

loša dobra

primer: odziv snimljen na istom mestu u sali opere u Mariboru pre (levo) i posle rekonstrukcije (desno)

0,0 0,1 0,2-20

-10

0

rela

tive

leve

l (dB

)

time (s)0,0 0,1 0,2-20

-10

0

rela

tive

leve

l (dB

)

time (s)

Tekstura

Sala opere u Mariboru pre renoviranja

Sala opere u Mariboru pre renoviranja

Sala opere u Mariboru pre renoviranja

0,0 0,1 0,2-20

-10

0

rela

tive

leve

l (dB

)

time (s)

Sala opere u Mariboru posle renoviranja

Sala opere u Mariboru posle renoviranja

0,0 0,1 0,2-20

-10

0

rela

tive

leve

l (dB

)

time (s)

Kako postići da sala bude kvalitetan instrument?

Sala postaje kvalitetan instrument za stvaranje doživljaja zvuka podešavanjem njenih fizičkih karakteristika.

Osnove fizičke karakteristike svake sale su:

- veličina i proporcije (makro geometrija),- geometrijski oblici na zidovima i plafonu - reljef (mikro-geometrija),

- materijalizacija unutrašnjih površina

U operskim i koncertnim salama sve površine moraju biti od tvrdog materijala (to je imperativ)

Kvalitet sale se postiže odgovarajućim dizajnomnjene makro i mikro geometrije

Sala Bostonske filharmonije

Laura Turner Concert Hall -Nashville

Refleksije od neravnina (reljefa) važne su za formiranje adekvatne strukture impulsnog odziva sale

Semperopera, Drezden

Sala kulturnog centra “Vuk Karadžić”, Beograd (projekat)

Sala opere u Mariboru

Digresija:

Reljefi u prostorijama javljali su se spontano tokom razvoja arhitekture kao posledica razvoja shvatanja estetike enterijera.

Tek u novije vreme uloga i značaj reljefa u prorostorijama teorijski su objašnjeni.

Danas se reljefi smišljeno dizajniraju u skladu sa zahtevima akustike.

ZAKLJUČAK

ZAKLJUČAK

Razumeti salu kao instrument u stvaranju doživljaja zvuka zahteva poznavanje tri bitne oblasti:

1. proces slušanja čiji je ishod doživljaj zvuka2. proces formiranja zvučnog polja u sali i njegove osobine3. veze između odziva sale i kvaliteta doživljaja zvuka

Madlenijanum, Beograd

Posebno je pitanje: kako napraviti salu da se u njoj dobije oblik odziva koji zadovoljava zahteve doživljaja zvuka?

Madlenijanum, Beograd

Posebno je pitanje: kako napraviti salu da se u njoj dobije oblik odziva koji zadovoljava zahteve doživljaja zvuka?

Kako u sali podesiti veličinu, formu, reljef?

Odgovor nije jednoznačan, a formira se na bazi podataka iz novije literature, sopstvene invencije, iskustva, kopiranja ..., i predstavlja posebnu temu.

Sala opere u Ljubljani

Concert hall in New National Theatre, Tokyo

HVALA NA PAŽNJI