Prostorová akustika je důležitým aspektem, který ovlivňuje kvalitu zvuku v interiérech. Správná akustika je klíčová nejen pro koncertní/divadelní sály, stadiony, haly, učebny, či posluchárny, ale také pro běžné a nekomerční prostory, jako jsou kanceláře, kavárny, restaurace nebo i běžné obývací pokoje. Tento článek poskytne základní informace o akustice v interiéru. Pomůže rozpoznat nevyhovující akustiku a nabídne způsoby, jak zajistit, aby akustika vyhovovala normám nebo jen zajistila potřebný komfort.
Prostorová akustika – definice
Prostorová akustika je obor akustiky, který se zabývá šířením zvuku v uzavřeném prostoru (ČSN 730527). Je základním předpokladem pro akustickou pohodu. Vhodně řešená prostorová akustika zajistí prostoru zcela nový rozměr z hlediska funkčnosti. Studuje, jak zvukové vlny interagují s povrchy stěn, stropů a podlah, a jak tyto interakce ovlivňují výsledný zvuk, který slyšíme. Základním parametrem prostorové akustiky je doba dozvuku.
Základní pojmy
Zvuk
je mechanické vlnění schopné vyvolat sluchový vjem. Frekvence tohoto vlnění, které je člověk schopen vnímat, jsou velmi individuální – přibližně v rozsahu 16 Hz až 20 000 Hz. Mechanické vlnění mimo tento frekvenční rozsah lidé běžně nevnímají. Frekvence nižší než 16 Hz se považuje za infrazvuk, slyší jej např. sloni. Frekvence vyšší než 20 kHz je ultrazvuk, který vnímají např. netopýři, psi nebo delfíni. Děje spojeny se vznikem zvuku, jeho vnímáním a šířením tvoří akustiku. Akustika je zároveň věda, která tyto děje zkoumá.
Doba dozvuku
Doba dozvuku je čas, za který zvukový impulz klesne o 60 dB vůči šumu. Je určován rychlostí, za kterou se akustická energie vytratí z určitého prostoru. Jinými slovy: doba dozvuku vyjadřuje, jak dlouho je v určité místnosti slyšet „ozvěna“ daného zvuku. Čím je doba dozvuku delší, tím déle je slyšet ozvěna.
Frekvence
Frekvence zvuku, měřená v Hertzích (Hz), určuje tón zvuku. V místnostech různé frekvence interagují různě s povrchy. Nízké frekvence (basy) mají tendenci pronikat skrze materiály, zatímco vysoké frekvence se více odrážejí a pohlcují. Hertz (Hz). Jednotka kmitočtu (frekvence) periodických dějů. Vyjadřuje počet kmitů za sekundu. Jeden Hertz je roven jednomu kmitu za sekundu. Zkratka: Hz. Perioda je trvání jednoho cyklu vyjádřena v sekundách.
Vlnová délka
Vlnová délka je vzdálenost mezi dvěma po sobě jdoucími body vlny ve stejné fázi. Je nepřímo úměrná frekvenci. V místnostech delší vlnové délky (nízké frekvence) mohou způsobovat problémy s rezonancí, zatímco kratší vlnové délky (vysoké frekvence) se mohou snadno rozptylovat nebo pohlcovat.
Amplituda
Amplituda zvuku představuje sílu zvuku, jeho hlasitost. V uzavřených prostorách může docházet k zesílení nebo zeslabení zvuku v důsledku odrazů/pohlcení. Vyšší amplituda znamená hlasitější zvuk, což může být žádoucí nebo nežádoucí v závislosti na účelu místnosti.
Decibel
Jednotkou hladiny intenzity zvuku i hladiny tlaku je decibell (dB). Pokles hlasitosti o 3 dB u výkonu značí poloviční výkon, naopak zisk (zesílení) o 3 dB je dvojnásobný výkon. 1 dB je zhruba nejmenší rozdíl v hlasitosti, který sluchem ještě postřehneme. Práh bolesti při hluku je zhruba 130 dB. Pro představu, normální dialog mezi 2 osobami produkuje zvuk o intenzitě cca 50 dB.
Jak zvuk v místnosti funguje
Zvukové vlny se v místnosti odrážejí od stěn, stropů a podlah. Tyto odrazy mohou vést k několika jevům:
Echo a dozvuk: Echo je odraz zvuku, který se vrací s časovým zpožděním. Dozvuk je souvislý odraz zvuku po jeho vzniku, který způsobuje prodloužený zvukový efekt.
Stojaté vlny: Vznikají, když se zvukové vlny odrážejí mezi paralelními povrchy, což způsobuje zvýraznění určitých frekvencí a zeslabení jiných.
Absorpce zvuku: Různé materiály pohlcují zvukové vlny různou měrou. Měkké materiály, jako jsou koberce a závěsy, absorbují více zvuku než tvrdé povrchy, jako jsou např. betonové stěny.
Špatná akustika v interiéru
Špatná prostorová akustika se může projevovat několika způsoby:
Nesrozumitelnost: Příliš dlouhý nebo krátký dozvuk může způsobit, že zvuk bude buď nečitelný, nebo příliš ostrý.
Stojaté vlny: Některé frekvence mohou být příliš zesílené nebo potlačené, což způsobuje nerovnoměrnou reprodukci zvuku.
Echo: Zpožděné odrazy zvuku mohou být rušivé, zejména v prostorách určených pro mluvené slovo nebo hudbu.
Jak zajistit, že akustika v místnosti bude v pořádku?
Existuje několik způsobů, jak zlepšit akustiku v místnosti:
Absorpční materiály: Použití materiálů, které pohlcují zvuk, jako jsou např. koberce, závěsy. Profesionálním řešením je pak použití akustických panelů různých parametrů pro dosažení optimálního výsledku. Tyto materiály mohou mít podobu jednoduchých panelů, které lze přidělat na stěny a strop. Dalším řešením jsou např. celoplošné úpravy stropu formou rastru nebo jiné sofistikované a luxusní úpravy interiéru s použitím dřeva a jiných materiálů.
Difuzory/Rezonátory: Tato zařízení rozptylují zvukové vlny, což pomáhá rovnoměrněji šířit zvuk po místnosti.
Umístění nábytku: Strategické rozmístění nábytku může pomoci rozbít stojaté vlny a zlepšit distribuci zvuku.
Úprava tvaru místnosti: V případě vážných akustických problémů může být nutné upravit tvar místnosti, například zakřivením stěn nebo použitím nepravidelných povrchů.
Zajistěte si kvalitní zvuk i u vás
Porozumění základním pojmům a principům prostorové akustiky je klíčové pro zajištění kvalitního zvuku v interiérech. Identifikace problémů, jako jsou echo, dozvuk nebo stojaté vlny, a jejich řešení pomocí vhodných materiálů a úprav může výrazně zlepšit akustický komfort. Investice do dobré akustiky se vyplatí nejen v profesionálních prostorech, ale i v každodenních prostředích, kde kvalitní zvuk přispívá k lepší komunikaci a pohodlí.