Будущее акустики: новые тенденции в 2025 году

📖 Время чтения: 6 мин 41 сек

Место, которое звучит неправильно, никогда не будет ощущаться правильно. Акустика как раз и занимается проектированием поведения звука в определённом пространстве. Будь то театр, больница или квартира — качество звука внутри помещений определяет наши ощущения.

Акустика Отходит от отношения к акустике как к побочному продукту архитектурного планирования, как к чему-то, что можно добавить позже, как нечто второстепенное. Если вы рассматриваете акустику как средство решения проблемы, вы опоздали. Настоящий рубеж — это намеренное создание звука.

Классы, которые адаптируют время реверберации к формату урока. Музеи, которые используют направленную акустику для управления вниманием. Офисы, которые настраивают профили отражения в соответствии с нейроразнообразными рабочими моделями. Звук влияет на мозг. Звук формирует нас.

Умная акустика и звуковые ландшафты на базе искусственного интеллекта

Когда-то звуковая сигнатура пространства была статичной, единожды созданной и закреплённой навсегда. Рыцарь в сияющих доспехах, называемый технологиями, изменил это. Датчики и микрофоны, отслеживающие активность в помещении, теперь можно подключить к интеллектуальной акустической системе и реагировать на происходящее. Звук может стать живым элементом дизайна интерьера.

Эта адаптивная система управления использует алгоритмы искусственного интеллекта для автоматической перекалибровки акустической реакции помещения «на лету».

В основе этого изменения лежит адаптивное управление. Микрофоны и датчики непрерывно отслеживают присутствие людей в помещении, его планировку и активность. Модели ИИ используют эти данные для автоматической перекалибровки акустической характеристики помещения, оперативно изменяя время реверберации, разборчивость речи или пространственную диффузию.

Как только система обнаруживает проблему или определяет изменение в использовании, она подает сигнал исполнительным механизмам, подключенным к физическим акустическим элементам, таким как:

• Изменяемые абсорбционные панели, которые выдвигаются, убираются или вращаются
• Умные диффузоры, меняющие геометрию
• Потолочные системы, которые изменяют пористость или жесткость поверхности с помощью материалов с эффектом памяти формы или пневматических конструкций

В многоцелевом использовании университетский залЭто означает, что утренняя лекция с 200 студентами может звучать чётко и ясно, а вечерний концерт в том же зале — с богатой музыкальной теплотой. Одна комната. Несколько акустических идентичностей. Не требуется ручная перенастройка. Звучит заманчиво, но существует ли такое на самом деле?

Да, это так. Примером служит внедрение интеллектуальных панелей формирования луча и динамических поглощающих панелей в современных аудиториях по всей Скандинавии, например, в новом 300-местном зале Университета Эребру. Эти системы модулируют отражательную способность в режиме реального времени, обеспечивая одновременное сочетание разборчивости речи и акустической теплоты.

Это удобно, но это гораздо больше. Это изменение нашего взгляда на акустику. Новая философия. Акустика — это живой и отзывчивый персонаж в общей архитектуре пространства.

Биофильная и естественная акустика

Чем ближе мы к природе, тем мы здоровее. Это справедливо даже для современной акустики. Новый тренд под названием «Биофильный акустический дизайн» призван восстановить нашу связь со звуками природы.

Материалы, формы и пространственные решения, использованные в этом новом подходе, имитируют окружающую среду. Так же, как лес заглушает эхо, а ручей мягко маскирует отвлекающие факторы своим естественным белым шумом. Те же эффекты можно реализовать и в помещении.

Что такое органическая геометрия

В основе этого подхода лежат натуральные материалы, созданные с использованием органических геометрических форм, во многом напоминающих естественные фракталы растений и деревьев.Панели из древесины, пробки, конопли и войлочной шерсти поглощают и рассеивают звук, а также создают тепло.

То, чего не могут сделать твёрдые отражающие поверхности. Эти неотъемлемые элементы дизайна интерьера часто включают в себя скрытые и косвенные источники звука, которые действуют как маска, подавляя шум и мёртвую, неестественную тишину.

В отель Например, на лестнице скрытый звуковой ландшафт, воспроизводящий пение птиц и звуки леса, маскирует привычное нам эхо. Это, казалось бы, незначительное дополнение создаёт у гостей ощущение, что всё их пребывание здесь персонализировано, и повышает их готовность оплачивать услуги отеля. Внимание к деталям часто производит сильное впечатление.

Польза для здоровья от естественной акустики

Всё больше данных подтверждают когнитивные и физиологические преимущества биофильной звуковой среды. Исследование Альварссона, проведённое в 2011 году, По данным журнала Акустического общества Америки, участники быстрее восстанавливались после стресса, подвергаясь воздействию естественных звуков.

Более поздние исследования (2020, Frontiers in Psychology) показывают, что Биофильная акустика способствует восстановлению внимания, эмоциональной регуляции и снижению уровня кортизола.

Где это имеет наибольшее значение:

• Школы: Биофильные звуковые ландшафты могут помочь учащимся сосредоточиться и восстановить умственную энергию между уроками.
• Терапевтические пространства: в клиниках и консультационных кабинетах полезны низкостимулирующие акустические зоны, снижающие тревожность.
• Корпоративные зоны здоровья: в офисах, в которых используются натуральные материалы и слышны звуки природы, сотрудники чувствуют себя более удовлетворенными и реже выгорают.

Мы воспринимаем реальность посредством чувств. Естественный звуковой ландшафт позволяет нам ощущать себя на природе, не выходя из офиса, отеля, дома, больницы, школы — где угодно. Биофильный акустический дизайн — это забота о благополучии. Его следует учитывать на ранних этапах архитектурного проектирования. Это гораздо больше, чем просто решение проблемы шума. И он никуда не денется.

Алгоритмическое и параметрическое акустическое проектирование

Не обязательно надевать чёрный кожаный плащ и солнцезащитные очки без дужек, чтобы говорить о симуляции. Это может выглядеть круто, но определённо не нужно. Если эта отсылка к фильму не пролетела мимо вас, как пуля в замедленной съёмке (Отсылка в отсылке? О да!), то вы понимаете, к чему мы клоним.

Догадки здесь неуместны. Ни один серьёзный инженер-акустик не будет пытаться приблизительно определить, как должен контролироваться звук. В наше время мы используем разнообразное программное обеспечение для создания модель акустического поведения пространства.

Параметрическое акустическое проектирование основано на алгоритмах для достижения идеальных акустических характеристик интерьера. Все аспекты акустического проектирования можно корректировать, например, кривизну твёрдых поверхностей, текстуру материалов и их требуемый объём.

Такой подход открывает несколько ключевых преимуществ:

• Индивидуальное отражение и рассеивание без ущерба для эстетики
• Улучшенная разборчивость речи в сложных архитектурных формах
• Меньше физических макетов, экономия времени и материалов
• Акустическая точность даже в пространствах с неправильной или биоморфной геометрией

В зрительном зале Эльбской филармонии в Гамбурге установлено 10 000 уникальных акустических панелей, алгоритмически спроектированных для равномерного распределения звука по всем 2100 местам. Ни одна из панелей не похожа на другую: все они являются частью единой звуковой матрицы.

Проектирование мультисенсорного опыта

Звук, будучи одним из чувств, играет важнейшую роль в формировании любого опыта. Акустика интегрируется в мультисенсорные схемы, формирующие эмоциональную и когнитивную реакцию людей.

Исследования в области экологической психологии показывают, что среда с синхронизированными сенсорными сигналами может улучшить сохранение памяти, снизить стресс и улучшить пространственное восприятие.

Этот подход используется в магазинах класса люкс, где определённые зоны предназначены для того, чтобы подтолкнуть людей к осмотру товаров. Для этого используются методы пространственного звукового зонирования и материалы, такие как тёплое освещение, диффузоры с ароматом кедра и обволакивающие среднечастотные звуковые ландшафты. В других местах может использоваться более холодное освещение, узконаправленный звук и минимум визуального шума, чтобы создать ощущение сосредоточенности или эксклюзивности.

Музеи могут извлечь пользу из акустически контролируемых зон, позволяющих посетителям глубоко погрузиться в произведение искусства, не отвлекаясь на эхо и шум других людей. Пытаться оценить картину или скульптуру, находясь в окружении эха и неразборчивой речи, — это тяжёлый труд. Точно не удовольствие.

Подобно музыкальному инструменту, пространство можно настроить так, чтобы оно выполняло свое предназначение.

Инновации в области материалов: от текстиля до прозрачных панелей

Высококачественные акустические ткани выходят за рамки театральных драпировок и студийных занавесок. Инновации, такие как смеси шерсти и полиэстера, переработанные материалы PET Волокна и тканые композиты обеспечивают широкополосное поглощение. При этом они остаются воздухопроницаемыми, прочными и привлекательными для дизайна. Эти материалы всё чаще используются в школах, офисах открытой планировки и гостиничных помещениях, где акустика и эстетика должны гармонично сочетаться.

Некоторые могут беспокоиться, что акустические панели сложно визуально интегрировать в интерьер, но уже много лет это не так. Прозрачные акустические панели стали новым трендом в эстетике.

Сделано с Эти панели из микроперфорированного поликарбоната поглощают средне- и высокочастотный шум через субмиллиметровые отверстия, которые практически незаметны. Они особенно эффективны в помещениях с большим количеством стекла, создающих гул, например, в атриумах и современных транспортных терминалах, где традиционные поглотители визуально навязчивы или архитектурно нецелесообразны.

Невидимый и высокоэффективный

Технологический прогресс позволил нам создать Гибридные акустические материалы, сочетающие в себе поглощение, рассеивание и визуальную привлекательность в одной структуре. Одна панель может включать в себя:

• Перфорированная деревянная поверхность для диффузного рассеивания,
• Волокнистый акустический сердечник для поглощения,
• А также декоративный ламинат или печатная поверхность для интеграции в дизайн интерьера.

Акустика шагнула так далеко, что теперь можно говорить о «невидимой акустике». Это когда сохраняется вся функциональность и эффективность акустической обработки, но вся система встроена в дизайн интерьера, не привлекая к себе внимания.

В общественных местах или местах, чувствительных к бренду, таких как В галереях, отелях и магазинах премиум-класса визуальная идентичность должна оставаться неизменной. Хотя акустические панели бывают самых разных форм и цветов и, как правило, выглядят эстетично, некоторые дизайнеры предпочитают мягкий контроль реверберации без заметных акустических панелей.

Вот тут-то и пригодятся акустически активные поверхности: стены, имитирующие деревянные рейки, потолки, имитирующие бетон, или декоративные перегородки, которые также служат диффузорами. Они настолько незаметны, что кажутся невидимыми.

Следующий рубеж: акустическая персонализация

Акустический дизайн отходит от философии универсальности и переходит к адаптации к конкретным потребностям людей в пространстве.

Для людей с нейроотличиями это может означать более тихие зоны с уменьшенной реверберацией и сенсорным воздействием. Для музыкантов это может включать модуляцию пространственных отражений в реальном времени в студии для имитации различных площадок для выступлений. Таким образом, они учитывают звучание разных площадок и адаптируют своё выступление. Ключевым моментом является гибкость без ущерба для акустической целостности.

Умные часы и кольца, собирающие биометрические данные, теперь можно подключать к адаптивным акустическим системам и реагировать на изменения сердечного ритма, слуховую усталость и уровень стресса. Благодаря Интернету вещей эти системы могут динамически реагировать на изменения окружающей среды и человека, находящегося в них.

Носимые технологии идут ещё дальше. Люди смогут сканировать пространство через очки дополненной реальности или мобильное устройство, видеть наложения звука в реальном времени и настраивать их в соответствии со своими предпочтениями. Это как выбрать предустановку освещения, но с учётом эха и чёткости.

По мере развития виртуальной акустики граница между физическим и цифровым управлением звуком будет размываться, открывая новые измерения комфорта, продуктивности и инклюзивности. Свяжитесь с нами и узнайте, как можно улучшить акустику вашего помещения!

Дополнительные материалы и ссылки:

• Снятие стресса под воздействием звуков природы и окружающего шума – Йеспер Дж. Альварссон

• Режим работы мозга по умолчанию – Маркус Э. Райхл, Энн Мэри Маклеод, Авраам З. Снайдер

• Применимость моделей для наружного звука - Расмуссен, Карстен Бо

• Комитет по архитектурной акустике, шуму и стандартам ASA – Деррик П. Найт, Джерри Г. Лилли, К. Энтони Гувер