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.

Aneta Vaitkiene

 

Dzīvojamās vides komfortu cilvēki jūt ar visām sajūtām, ieskaitot dzirdi. Divi nepieciešami akustiskā komforta nosacījumi − efektīva telpas skaņas izolācija un laba iekšējā akustika. Lai arī šie faktori ļoti bieži tiek jaukti un saprasti kā viena un tā pati īpašība, patiesībā tie ir divi pilnīgi dažādi jēdzieni.

Lai arī cik labi telpas būtu izolētas no ārējiem trokšņiem, iekšējās akustiskās problēmas var palikt neatrisinātas. Telpā cilvēkam jājūtas komfortabli, nav jādzird ārējie trokšņi un rezonējošas skaņas, taču akustiskais komforts joprojām tiek uzskatīts par greznību un pakārtotu jautājumu.


Akustiskie materiāli. Tā kā tiem ir šķiedraina vai perforēta struktūra, akustiskie materiāli labi absorbē skaņu, samazina fona troksni un uzlabo skaņas saprotamību. To izejviela ir koka šķiedra, akmens vate, stikla vate, sintētiskās šķiedras. Šādu materiālu virsmu apstrādā ar speciālu porainu, elpojošu krāsu vai pārklāj ar gaisu caurlaidīgiem vai neaustajiem materiāliem. Šķiedru materiāliem ir mīksta, poraina struktūra un diezgan augsta aerodinamiskā pretestība. Daļa no skaņas enerģijas, ejot cauri materiālam, berzes starp gaisa daļiņām dēļ transformējas par siltumenerģiju.

Mājās mums visapkārt ir skaņas no vairākiem avotiem. Pirmkārt, tās ir no skaņas avota plūstošās (tiešās) skaņas, kuras rada cilvēks, audio, video un sadzīves tehnika, u. tml. Otrkārt, no telpas virsmām atstarotās skaņas. Tās ir tieši atkarīgas no apdares materiāliem un to izkārtojuma ģeometrijas. Skaņas viļņi kā bumba atlec no virsmām un riņķo pa telpu vai arī it kā iesprūst šajās virsmās un absorbējas. No tā, kā skaņas telpā atstarojas vai tiek absorbētas, ir atkarīgs telpas akustiskais komforts. Ja iekštelpu virsmas pārāk labi atstaro skaņas, veidojas atbalss efekts – jūs jutīsieties kā dzelzs mucā. Ja skaņas tiek pārāk labi absorbētas, jūs zaudēsiet telpas izjūtu, jutīsieties kā ar aizliktām ausīm.


Rezonanses materiāli. Tie ir cieti, ar noteikta raksta perforāciju (caurumiņu tīklu). Tie 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. Enerģiju absorbē berze kakliņā. Rezonanses materiāli absorbē rezonanses frekvenci tuvas skaņas. To darbība ir atkarīga no perforācijas tipa un procenta, caurumiņu lieluma, plāksnes biezuma un tilpuma, kas ir aiz materiāla.

 

Svarīgi skaitļi

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 mēs gandrīz nedzirdam, taču bieži vien fizisku jūtam kā 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, – tas viss novērš nevēlamu atbalsi.

 

Skaņu atstarojuma iznīcinātāji

Griesti ir lielākā brīvā telpas platība, no kuras skaņa atspoguļojas un atgriežas atpakaļ kā atbalss. Uz grīdas un pie sienām telpā ir dažādas lietas – mēbeles, paklāji, spilveni, gleznas utt. Skaņas šeit tiek absorbētas vai izklīdinātas, bet griesti visbiežāk ir līdzeni un neapsegti. Tāpēc to akustisko īpašību maiņai būtu vislielākais efekts.

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

 

Viktors Meks, UAB „Architektūra. Akustika. Technologijos” akustikas inženieris, ierosina ierīkot piekaramos griestus no akustiskajiem materiāliem un „skanīgākajās” vietās šāda materiāla gabalu 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 var uzstādīt ne tikai uz griestiem, bet arī pie sienām. Vissvarīgākais, lai izstrādājums atrastos vismaz 2 cm no sienas, citādi efekta nebūs,” stāsta V. Meks.

Uz grīdas uzsegts paklājs tāpat var absorbēt skaņas viļņus. Ap 1 cm biezs paklājs ar apakškārtu labi absorbē augstas frekvences skaņas, mēs subjektīvi uztveram kā trokšņainākas par zemas frekvences skaņām. Tādējādi paklājs var būt viena no skaņas absorbēšanas kompleksā risinājuma sastāvdaļām. Turklāt mīkstais grīdas segums novērš soļu troksni: par šādu risinājumu jums būs pateicīgi arī kaimiņi, kad viņiem nevajadzēs paciest soļu, krītošu priekšmetu vai putekļu sūcēja uzgaļa radīto troksni.

 

„Harley Davidson” jaunajā mītnē Noi Izenburgā (Vācija) interjera dizaineri, vadīdamies pēc uzstādījuma „dzimis būt brīvs, bet ne pārāk trokšņains”, griestos ierīkoja skaņu absorbējošas akustiskās plāksnes.

 

Skaņas absorbcijas α koeficients

Tas ir lielums, kas parāda materiāla spēju absorbēt dažādas frekvences skaņas. α mainās no 0 (pilnīga atstarošana) līdz 1,00 (pilnīga absorbcija).

 

Veiksmīgi absorbējot augstas frekvences skaņas, paklāji tomēr nespēj tikt galā ar zemo frekvenču skaņām. „Lielākā daļa sadzīves skaņu absorbējošo materiālu sekmīgi samazina augstas un daļēji arī zemas frekvences troksni, bet zemas frekvences ir vienmēr lielākā problēma,” pieredzē dalās V. Meks. „Ja nepieciešams absorbēt tikai zemas frekvences skaņas (tad, ja nav vajadzības papildus absorbēt vidējas un augstas frekvences skaņas), parasti izmantojam membrānu konstrukcijas, kas vibrē ar visu virsmu. Membrānu absorbētājs – tā ir cieta plāksne ar noslēgtu gaisa telpu aiz tās. Šo spraugu var aizpildīt ar porainu materiālu, piemēram, akmens vati. Taču, ja vajag absorbēt plašāku skaņas frekvenču spektru, mēs vienmēr iesakām šķiedru vai rezonanses materiālus, kuri ir atvirzīti no cietajām virsmām. To ierīkošana tuvu telpas kaktiem vēl vairāk samazina zemo frekvenču problēmu.”

• Viens no membrānu materiālu piemēriem – dubultās ģipša starpsienas. Ar šādām konstrukcijām aprīkotā telpā zema vīrieša balss mazāk atbalsotos, bet augstas sievietes balss atbalsošanās būtiski nemainītos.

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

• Augstas frekvences skaņas viļņus mazliet absorbē arī logu aizkari, taču to blīvums un biezums nav pietiekami, lai efekts būtu ievērojams. „Ja aizkars ir blīvs un sakārtots ielocēs, tas, protams, uzlabos skaņas absorbciju, taču no ciemos atnākušiem draugiem ar biezām vējjakām mugurā būs vairāk labuma,” ar humoru salīdzina V. Meks.

Visas atbalss efekta iznīcināšanas kompleksa sastāvdaļas – reljefa sienu apdare, sadzīves priekšmeti, tekstilizstrādājumi, mīkstās mēbeles, aizkari – absorbē vai izklīdina skaņas viļņus, taču to efekts mazākas virsmu platības un sliktas skaņas absorbcijas dēļ salīdzinājumā ar griestiem un grīdu nav tik būtisks. No otras puses, visi šie nelielie līdzekļi veido kopumu, tos izmantot jebkurā gadījumā ir labāk nekā nedarīt neko.

• Piemēram, pie sienas piestiprināts grāmatu plaukts kaut cik absorbēs skaņas. Bet, ja grāmatas saliktas nelīdzeni, to muguriņas veido neregulāru virsmu, skaņas viļņi starp tām tiks lauzti un izklīdināti.

• Ja pie sienas karājas glezna, tās skaņas absorbcija būs minimāla. Bet, ja to nedaudz atvirzīsiet no sienas un spraugā ievietosiet porainu akustiskā materiāla plāksni, efekts būs krietni lielāks.

• „Vēl lielāku efektu panāksiet, ja pareizi izvietosiet „akustiskos attēlus” vai grāmatu skapjus. Vienkārši veltiet tam laiku un izmēģiniet pamainīt telpas iekārtojumu, tad apstājieties un ieklausieties, kā skan telpa,” ierosina V. Meks.

 



Akustisko paneli varat izgatavot paši, minerālvates gabalu pārsedzot ar audumu un pakarinot pie sienas. Bet varat arī vērsties pie dizaineriem, kuri piedāvās saliekamus sienu rotājumu moduļus no pārstrādātiem materiāliem – auduma un plastmasas.
 

Skaņas atstarojuma pavairotāji

Materiāli, kuru skaņas absorbcijas α koeficients

ir tuvu 0, atstaro skaņas viļņus. Piemēram, betona vai pulēta akmens skaņas absorbcija gandrīz visu frekvenču troksnim ir minimāla. Skaņas viļņi no šādām virsmām atstarojas gandrīz bez zaudējumiem un izplatās tālāk, līdz atduras pret kaut ko citu. Bet tagad iztēlojieties divas paralēlas līdzena betona sienas un starp tām stāvošu cilvēku, kurš sit plaukstas. Atbalss būs gandrīz bezgalīga.

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

 

Vai zinājāt, ka, runājot pa telefonu telpā, kurā visas virsmas ir cietas (stikla sienas, logi, vitrīnas, lamināta grīdas, betona griesti), runas atbalss, atduroties pret šādām virsmām, var atgriezties jums ausīs līdz 16 reizēm? Tādos apstākļos cilvēks jau pēc dažām stundām nogurst no savas paša runas atbalss, kaut arī to nemaz nepamana. Viņam var sākt sāpēt galva vai pat kļūt nelabi. Bet ja šādā telpā vienlaikus sarunājas nevis viens, bet vairāki desmiti cilvēku?

 

Kad atbalss sāk kaitēt?

Reverberācijas (atbalsošanās) ilgums – tas ir laiks sekundēs, kas nepieciešams, lai skaņa, kura atbalsojas, slēgtā telpā pavājinātos līdz vienai miljonajai daļai no sākotnējās intensitātes. Nelielās slēgtās telpās, dzīvojamās telpās reverberācijas laiks var ilgt līdz 1 sekundei. Jo reverberācija ir ilgāka, 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, kļūst nepatīkami tādā 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.