Projektovanje, arhitektura i akustika koncertnih dvorana

Akustika koncertnih dvorana prvenstveno zavisi od arhitekture i oblikovanja enterijera. Koncertna dvorana može se posmatrati kao velika rezonantna kutija, kojoj je arhitekta - graditelj instrumenta.

Akustika koncertne dvorane doživljava se sasvim subjektivno, ali šta se dešava kada se akustička merenja uporede sa mišljenjem slušalaca?

Leo Beranek je upoređivao ovaj odnos na primeru 100 koncertnih dvorana i predstavio istraživanje u svojoj knjizi Koncertne i operske dvorane, muzika, arhitektura i akustika (Concert Halls and Opera Houses, Music, Architecture and Acoustics).

Zakoni zvuka

Postoji direktna veza između arhitekture i akustike koja utiče na fizičke osobine zvuka. Brzina zvuka kroz vazduh je konstantna - oko 340m/s. Ljudsko uho čuje zvuk u okvirima od 20Hz do 20.000 Hz, što odgovara talasnim dužinama od 17 do 0,017m. Na osobine zvuka koji u dvorani dopire do uha slušaoca utiču i odjeci, materijali, raspored elemenata enterijera, itd. U najjednostavnijem slučaju, prilikom slušanja koncerta do nas dopiru bar tri oblika zvuka:

• direktan zvuk – onaj zvuk koji dolazi u pravoj liniji od instrumenta/orkestra/vokala do nas
• odjeci – sva odbijanja zvuka koji pre nego što dođe do našeg uha dopre do druge površine
• reverberacija – eho.

Ove komponente zvuka utiču na:

• glasnost – jednostavno koliko glasno zvuči orkestar
• čistoću – npr. kada je moguće jasno čuti brzu melodiju uprkos nekoliko talasa reverberacije koji se preklapaju
  
• intimnost – koliko blizu slušalac doživljava muziku i muzičare
• okruženje/atmosfera – osećaj da ste okruženi muzikom (nešto slično stereo zvuku²).

Dimenzije dvorane, odblik i primenjeni materijali, odrediće kvalitet odnosa između tri komponente zvuka, koji će zatim ipak svako doživljavati na svoj način.

Istraživanja akustičara pokazuju da poseban značaj za bolji doživljaj zvuka imaju tzv. rani odjeci (early reflections). Oni se pojavljuju otprilike 80 milisekundi nakon prvobitnog zvuka. Kada je vremenski interval između prvog zvuka i prvog njemu ekvivalentnog odjeka kratko, tada će slušalac imati utisak blizine izvoru zvuka (izvođaču, instrumentu, itd). Upravo ova osobina smatra se ključnom za visoki kvalitet akustike jedne dvorane.

Tipovi koncertnih dvorana i njihova akustika

Kutijaste dvorane

Možda najbolji predstavnici dvorana ovog tipa jesu Velika dvorana u Beču (1870, 1.744 mesta), i Koncertna dvorana u Amsterdamu (1888, 2.000 mesta). Obe datiraju iz poznog XIX veka i predstavljaju vrhunac viševekovnog građenja dvorana. Broj sedišta kod ovog tipa dvorana kreće se od 1650 do 2000.

Sedišta su gusto zbijena na pravouganom prostoru. Rasprostiranje zvuka se vrši prvenstveno preko bočnih zidova obezbeđujući snažan odjek. Zadnji zid je takođe otvoren tako da reflektuje dodatne talase nazad ka publici. Uglavnom ima jedan mali balkon u dnu sale koji daje čiste odjeke. Dve gornje trećine prostorije ispunjene su zvukom koji se rasprostire iz svih pravaca sa bogatim zvučnim spektrom (modulacije se povećavaju postepeno sa visinom). U ovoj zoni se takođe stvara prijatna reverberacija bogata toplinom koja zatim "pada" ka slušaocima u parteru. Ovakvo okruženje stvara bogat i intiman zvuk, jednako visokog kvaliteta u celoj prostoriji.

	Kutijaste dvorane su se pokazale kao prostori sa odličnom akustikom, pa je ovaj koncept često korišćen i tokom XX, a neretko se kositi i danas kod novih projekata. U Baranekovoj knjizi među 20 najboljih dvorana većinu čine upravo kutijaste dvorane. I najmlađe hale ovog tipa, poput Sage Gateshead Hall 1, Foster&Partners, Njukastl (na fotografiji), imaju podjednako dobre osobine akustike.

Velike kutijaste dvorane

Najveća razlika u odnosu na prethodni tip jesu izmene kako bi primile više od 2.000 slušalaca. Dvorana Bostonskog simfonijskog orkestra u tom gradu predstavlja dobar primer ovog tipa. Sagrađena je 1900. godine i prima 2.625 slušalaca (fotografija desno).

Drugi, savremeniji primeri, uglavnom građeni u drugoj polovini XX veka, koriste sva znanja iz oblasti akustike i materijala kako bi održali kvalitet zvuka na jednako dobrom nivou. Često se primenjuje nagnut podijum koji daje bolji efekat direktnog zuka ali smanjuje plafonska i pozadinska odbijanja, umanjujući time i snagu zvuka.

Veći broj balkona u dubini dvorane i na bočnim zidovima umanjuju reverberaciju i količinu zvuka koji stiže do partera iz gornje zone prostorije. Ovo menja odnos direktnog zvuka i prvih obijanja u negativnom smislu i zato ove sale imaju nešto lošiju akustiku nego originalne, manje kutijaste.

"Vinograd" dvorane

Ove dvorane proslavio je nemački arhitekta Hans Scharoun svojim čuvenim projektom Berlinske filharmonije (1963, 2.440 mesta). Osnovna odlika ovih dvorana je razbijenost sedećih mesta u veći broj grozdova koji okružuju podijum za izvođače.

U takvom konceptu zidovi oko svakog od blokova preuzimaju na sebe ulogu prvih odjeka, mada je vremenski interval od originalnog direktnog ekvivalentnog zvuka ipak nešto duži nego kod kutijastih sala. Pareter na prednjoj strani bine ima odličan direktan zvuk i reverberaciju iz gornjih zona (balkonskih ograda iza bine i sl).

Najveća prednost "vinograd" dvorana je neposredna blizina slušalaca i orkestra, gde oni iz prvih redova sede zaista blizu muzičara i osećaju se kao deo orkestra. Istina, pojedini posetioci imaju manju preglednost nego što je to slučaj kod kutijastih dvorana. (foto: St David Hall, Kardif, Vels, 1982, 2.000 mesta).

Ovaj koncept najviše kritika trpi zbog nepostojanja pozadinskog odjeka. Instrumenti po svojoj konstrukciji šalju zvuk radijalno pravo ispred izvođača, pa su plafonska odbijanja manja a punoća zvuka i dalje nije kao kod onog u kutijastim salama zbog nepostojanja jake geometrije prostora koja bi rezonovala zvuk i stvarala puniju i oštriju reverberaciju.

U 20 najbolji dvorana kod Baraneka je, pored dve navedene dvorane ovog tipa, izdvojena i dvorana Suntory u Tokiju (foto ispod, 1986, 2.006 mesta).

Hibridne dvorane

Kod hibridnih dvorana kombinovani su navedeni koncepti kako bi se dobio što bolji kvalitet zvuka ali za veći broj gledala. neki od primera su predstavljeni na fotografijama ispod.

Savremena muzika traži savremene dvorane?

Arhitektura je akustika, akustika je arhitektura. Površina, zapremina i oblik prostorije, geometrija i materijali, dakle elementi arhitektonskog prostora i enterijera, ključni su za dobru akustiku. Dobra arhitektura je jedna od polaznih tačaka za potpuni doživljaj u umetnosti, za današnje i buduće generacije.

foto: dvorana u Hamburgu, 2009, 2.150 mesta

Zato je saradnja arhitekata i akustičara od velike važnosti za postizanje ovog cilja. Alati koji pomažu u ovom procesu sve su bolji i dostupniji. Uz pomoć opcije Auralization, projektanti su u mogućnosti da čuju zvuk u objektu koji je tek u fazi projektovanja.

Arup Acoustics je kompanija koja se pionirski bavi ovim istraživanjima u svojoj laboratoriji zvuka Arup SoundLab. Oni već imaju iskustva u bliskoj saradnji sa arhitektima i dizajnerima enterijera u kojima umetničkim prostorima.

Mnoge granice su već pređene poslednjih godina i trenutak otvaranja i prve premijere, kad će biti utvrđena stvarna akustika dvorane, trebalo bi u dogledno vreme sa sobom da nosi manje neizvesnosti.

Barnek u svojoj knjizi postavlja i zanimljivo pitanje – da li su savremene dvorane pogodnije za savremenu muziku? Tehnologila neprestano prodire i unapređuje sve aspekte naših života, a koncertne dvorane nisu izuzetak. Mnoge od njih danas ne služe samo kao kuća jednog orkestra već se od njih zahteva ispunjavanje nekoliko tipova dešavanja.

Čak i kada su namenje samo izvođenju muzike, ona danas nije zasnovana samo na nekoliko osnovnih kontigenata duvačkih, gudačkih i drugih instrumenata, već je tu i električni i elektronski zvuk, pojačivači, distorzije... Tu su i multimedijalne koje često prate muzičke sadržaje, vrsta pandana kostimiranim operama.

Arhitektura koncertnih dvorana danas

Ipak, budući razvitak koncertnih dvorana najviše zavisi samo od jedne stvari – publike. Da li ćemo uspeti da razvijemo kulturu i kriterijume za dobar zvuk kod slušalaca? Jedino obrazovan i pažljiv slušalac ima potrebu za punim ugođajem rasprostiranja zvuka u velikom prostoru naspram bledih kopija, ma kakav da je home-stereo-soround-5+1 u pitanju.

Zgrada sama ne znači ništa. Pristutnost ljudi u njoj, i interakcija, od ključne su važnosti. I ne samo u smislu da su ljudska tela površine koje će upijati zvuk i umirivati eho, već i u smislu da su slušaoci aktivni učesnici događaja, na višem intelektualnom i čulnom nivou.

U tom smislu, poslednji projekti dvorana ispituju nove koncepte. Među one manjeg kapaciteta spada sala 2 u Gateshead Hall-u, Njukastl, projektantskog studija Foster and Partners. Ova desetougaona hala projektovana je u saradnji sa Arup Acoustics, sa namerom da se dobiju zaista visoke akustičke karakteristike prostora, u čemu se na kraju i uspelo. 

U savremene dvorane većeg kapaciteta spadaju tri projekta koji su trenutno pred, ili u izgradnji: koncertna dvorana Danskog radija, Jean Nouvel-a, i dve "vinograd" dvorane od oko 2.500 mesta: nova kocertna dvorana u Parizu, i dvorana u Hamburgu (fotografija iznad).

Titula najakustičnije dvorane na svetu tako će zavisiti i od vrste izvedbi koje budućnost muzike nosi sa sobom, i sposobnosti dvorane da se prilagodi novim priredbama. U ovome može pomoći primena moderne tehnologije u razvojnoj fazi projekta.

Autor teksta, Michael Hammond, autor knjige Performing Architecture, izdavača Merrell.