Резонанс помещений.

В прошлой статье Акустика пирамиды Хеопса мы рассмотрели, как физические размеры камер пирамиды определяют её вибрационные частоты и, соответственно, резонанс, и как вся эта махина распугивала местных берберов. Сегодня мы поговорим о планировании помещений исходя из их звукорезонансных характиристик.   

Всем известна скорость звука в воздухе. Она немного колеблется, но примем её в среднем за 340 м.с. Это означает, что звуковые волны будут распространяться в воздушной стреде именно с этой скоростью и, встречая препятствия, отражаться именно с этой скоростью. Когда отражённая волна находится с оригинальной в противофазе, они взаимно глушатся. Когда в одной фазе, то усиливаются. А когда идёт второе отражение, находящееся в той же фазе, повторно усиливающее две предыдущие волны, то наступает резонанс. Расстояние между такими двумя отражателями кратно длине волны. Это курс физики.

Применяя эти простые правила к жилым помещениям, можно узнать насколько комфортным будет проживание в них. Ведь человеческий тембр многогранен и имеет в себе множественные гармоники. Те из них, которые соответствуют размером помещения, будут резонировать и оставаться слышимими гораздо дольше других.

Поскольку помещения имеют длину и ширину, то каждому прямоугольному помещению соответствуют две гармоники, две длины волны, которые звучат одновременно. Наша задача узнать, будет ли это звучание гармоничным или нет. Ведь железобетон, из которого сделаны многие дома, прекрасный резонатор. Вспомним, за сколько этажей мы слышим, когда кто-то делает ремонт. 

Сделать это просто. Нужно взять длину и ширину каждой комнаты квартиры и посчитать их двузвучие.

Например, комната 3м на 4м. 

340м.с./3м = 113.3 Гц. Это одна частота
340м.с./4м = 85Гц - это вторая

как они звучат можно посмотреть здесь http://onlinetonegenerator.com

Можно открыть два окошка этого сайта и в одном ввести 113.3, а в другом 85 и нажать в обоих Play. Мы услышим вполне гармоничный аккорд, хоть и низковатый. Чтобы он был выше и ближе к нашим обычным частотам нужно уменьшить размеры помещения. Возможно этим объясняется постоянное желание детей сделать себе маленький домик - им слишком низки частоты большого помещения и, возможно, для каждого человека есть свой индивидуальный размер такого помещеия, в котором ему комфортно. И возможно поэтому человеку неуютно в больших залах, где частоты переходят уже в инфразвук.

И это также во многом объясняет, что японцы, делающие дома из дерева, предпочитают делать отдельные спальни маленького размера, где им более комфортно спать. 

Ведь дерево прекрасный резонатор. Следовательно, звуковые частоты в таких домах очень хорошо усиливаются. Может именно поэтому комфортно спать в маленьком помещении а не в зале.

А вот, рассмотрим, к примеру стандартную комнату 3 на 5 метров.

340м.с./3м = 113.3 Гц.
340м.с./5м = 68 Гц.

И звучит уже как-то не очень если честно. 68 герц уже низковато. Поэтому, чтобы заглушить 68 герц можно на стене напротив окна повесить ковёр, который будет глушить эту стоячую волну. Как поступают в звуковых студиях. Возможно поэтому мы ковры на стены вешаем а не на пол, чтобы убрать эти низкие резонансные частоты :) 

В общем попробуйте сами просчитать ваши комнаты и узнать а комфортно ли вам в них. И было бы замечательно, если наши талантливые проектировщики и архитекторы учитывали эти моменты в своей работе.

Всех нам благ и комфортных помещений :)

Апдейт.
Что значит на ловца и зверь бежит. Стоило мне упомянуть в этой статье об идеальных размерах помещений, как "пошла информация" на эту тему. Совершенно случайно наткнулся на документ где идёт "разбор полётов" Томаса Данли из статьи о его аккустических хулиганствах в Пирамиде. 

Так вот, там указана информация о том, что Фа-диез мажорный аккорд являлся настроечным для пирамиды Хеопса и многих других инструментов древности. На него настроены всё что можно и чуть ли не вся вселенная. Ок. Берём его от большой октавы f # 92,5Гц - a # 116,6Гц – с# 138,6Гц и вычисляем размер резонирующего помещения. 

Получаем 3.67м - 2.92м - 2.45м - это и есть размеры "идеальной комнаты". Вот так :)