1. Археологические полостно-стержневые структуры
В древних мегалитических и подземных комплексах можно выделить типичные архитектурные строения, используемые для приёма и генерации звуковых волн низкой частоты. Мы называем такие строения полостно-стержневыми структурами, так как их основными элементами являются воздушные полости различной конфигурации и каменные стержни.
Основные элементы этих структур:
-полости, объёмные резонаторы продольной звуковой волны (первичный резонатор); -стержни, твёрдотельные резонаторы поперечной звуковой волны (вторичный резонатор);
-коридоры или выступы, согласующие устройства;
-фокусирующие элементы, концентраторы звуковой энергии в одной точке.
В волновой теории звука различают два типа волны:
1. Продольные волны - частицы двигаются в направлении распространения волны.
Вид колебания: растяжение и сжатие.
Эти волны называются простейшими, обычно они возникают в атмосфере, воде, грунте.
На продольных волнах обычно работают все воздушные резонаторы.
Любая воздушная полость обладает резонансом на продольной звуковой волне.
2. Поперечные волны - частицы двигаются в направлении, перпендикулярном распространению волны.
Вид колебаний: изгиб, кручение, сдвиг.
Такие колебания характерны для твёрдотельных элементов с ограниченной степенью свободы.
Например, стержни зажатые с одного конца, струны натянутые с двух сторон.
2. Типичная полостно-стержневая структура
Типичная полостно-стержневая структура содержит в себе три элемента:
1. Стержневой резонатор (антенна).
2. Объёмный(полостной) воздушный резонатор (усилитель).
3. Устройство согласования стержня и полости.
Его устройство вы можете легко увидеть в типичном музыкальном камертоне (слева).
Стержневой резонатор(Антенна) работает на поперечной волне.
Объёмный(полостной) воздушный резонатор работает на продольной волне.
Устройство согласования служит для передачи энергии стержня в объёмный усилитель.
3. Полостно-стержневые структуры в археоакустике
В древних археологических строениях можно выделить множество резонансных полостно -стержневых структур.
К ним можно отнести:
-подземные купольные гробницы;
-тумулусы;
-дольмены;
-подземные строения.
В состав этих структур могут входить дополнительные элементы, кроме указанных выше:
- фокусирующие плоскости, купола. Усиливают сигнал за счёт концентрации энергии волны в заданной точке;
- мембранные плиты, для усиления сигнала;
- широкополосные камертоны, для расширения диапазона принимаемых энергий;
- проёмы и окна, для согласования волновых характеристик элементов;
- звуковые волноводы, для передачи энергии в заданные точки пространства;
- бустеры, твёрдотельные массивные накопители энергии;
-шумоподавляющие камеры.
Рассмотрим гробницы микенского типа (справа).
Здесь мы видим каменный камертон, положенный горизонтально в грунт.
Он выполняет роль антенны, принимающей звуковую энергию из грунта.
Архитектурно он называется Дромос.
Длина дромоса обычно составляет 30 и более метров.
Его длина согласуется с принимаемой частотой и скоростью распространения звука в данном грунте.
Часто вокруг дромоса грунт увлажняли, меняя тем самым его звукопроницаемость.
Нижняя часть купола является объёмным воздушным резонатором, частота резонанса которого регулируется объёмом помещения.
Обычно для регулировки объёма используют колодцы или дополнительные камеры в боковых стенках.
Широкополосный камертон расширят диапазон частот, на котором может работать данная структура.
Верхняя часть представляет собой купол, который концентрирует принятую энергию звуковой волны на центре пола гробницы.