ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ Ένα τροποποιημένο μοντέλο σύζευξης για τη βελτιστοποίηση της ακουστικής συστήματος συζευγμένων χώρων με τη βοήθεια συντονιστών ΤΗΛΕΜΑΧΟΣ Κ. ΖΑΚΥΝΘΙΝΟΣ ΠΑΤΡΑ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2007

ii

Η παρούσα διδακτορική διατριβή αφιερώνεται στην οικογένεια μου, στην Ειρήνη και σε όλους τους ανθρώπους που ήταν κοντά μου. iii

iv

Ευχαριστίες Ευχαριστώ θερμά τον επίκουρο καθηγητή κ. Δημήτριο Σκαρλάτο για την αμέριστη συμπαράσταση και βοήθειά του καθ όλη τη διάρκεια της εκπόνησης της διατριβής αυτής. v

vi

Πρόλογος Όπως αναπτύσσεται στα κεφάλαια της διατριβής, στους χώρους λατρείας για αρκετούς αιώνες εντοίχιζαν συντονιστές που είχαν τη μορφή αγγείων [1.4-7], [1.9-10], [1.12], [1.15] [1.18] [1-25]. Για την αποτελεσματικότητα της τεχνικής αυτής έχουν διατυπωθεί αρκετές αντικρουόμενες απόψεις. Για ορισμένους ερευνητές (όπως π.χ. ο Bulle κ.α.) οι συντονιστές δεν προσέφεραν καμία βελτίωση στην ακουστική των κλειστών χώρων [1.3]. Κύριο επιχείρημα τους ήταν η εγκατάλειψη της τεχνικής αυτής γύρω στον 19 ο αιώνα. Άλλοι ερευνητές όπως για παράδειγμα ο Knudsen πίστευαν ότι οι συντονιστές χρησιμοποιούνταν ως απορροφητές [1.28]. Για άλλους (όπως π.χ. o Junker), οι συντονιστές χρησιμοποιούνταν για την ενίσχυση του ήχου ή τη βελτίωση της ακουστικής ποιότητας των χώρων. Κύριο επιχείρημα της ομάδας αυτής είναι η εξάπλωση της τεχνικής αυτής σε ολόκληρο σχεδόν τον τότε πολιτισμένο κόσμο [1.19 20]. Το κύριο αντικείμενο αυτής της διατριβής είναι να δοθεί απάντηση στο ιστορικό ερώτημα: ήταν αποτελεσματικοί οι συντονιστές; Για το σκοπό αυτό η έρευνα προχώρησε σε τρεις κατευθύνσεις. Η πρώτη κατεύθυνση ήταν η μελέτη και η καταγραφή της τεχνικής εντοίχισης της μορφής των αγγείων, του αριθμού των αγγείων και όλων των λοιπών στοιχείων που σχετίζονται με τους συντονιστές. Η δεύτερη κατεύθυνση ήταν στη μέτρηση της ακουστικής συμπεριφοράς των χώρων με την παρουσία συντονιστών και χωρίς αυτούς. Η τρίτη κατεύθυνση αφορά την κατασκευή ενός στατιστικού μοντέλου που να περιλαμβάνει τη λειτουργία των συντονιστών. Οι προβλεπόμενες τιμές από το μοντέλο συγκρίθηκαν με μετρήσεις σε ναούς. Το μοντέλο που αναπτύχθηκε ουσιαστικά αποτελεί την επέκταση της θεωρίας της σύζευξης, διότι στους χώρους λατρείας υπάρχουν ισχυρά φαινόμενα σύζευξης, ώστε να περιλάβει συστήματα σκέδασης, όπως είναι οι συντονιστές. Η διατριβή περιλαμβάνει πέντε κεφάλαια. 1

Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εκτεταμένη ιστορική αναφορά στους συντονιστές όσον αφορά τη χρήση τους, τα μέρη στα οποία βρέθηκαν, το τρόπο με τον οποίο εντοιχίζονταν και τα αποτελέσματα των μέχρι τώρα ερευνών για την ύπαρξη και την αποτελεσματικότητα των συντονιστών στους χώρους λατρείας ανά τον κόσμο. Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται επίσης μια ιστορική αναδρομή στα κείμενα του Αριστοτέλη και του Βιτρούβιου τα οποία όπως φαίνεται αποτέλεσαν τη βάση για την ανάπτυξη και διάδοση της τεχνικής αυτής. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται αναλυτικά οι ακουστικές παράμετροι που ονομάζονται δείκτες και που χρησιμοποιούνται σήμερα στην ακουστική για τον προσδιορισμό της ακουστικής ποιότητας των κλειστών χώρων, καθώς και οι τρόποι μέτρησής των. Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύεται η θεωρία των συντονιστών με τα μοντέλα που έχουν κατά καιρούς προταθεί, ο τρόπος που επηρεάζουν την ακουστική ενός χώρου και παρουσιάζονται περιπτώσεις συστημάτων συντονιστών. Στο κεφάλαιο αυτό περιγράφονται αναλυτικά οι δύο βασικές λειτουργίες των συντονιστών: η απορρόφηση και η σκέδαση. Το τέταρτο κεφάλαιο περιέχει μια εκτεταμένη αναφορά στη θεωρία των συζευγμένων χώρων και παρουσιάζει τα μοντέλα που έχουν κατά καιρούς προταθεί. Στο κεφάλαιο αυτό προτείνεται η χρήση ενός νέου βελτιωμένου μοντέλου που περιλαμβάνει και φαινόμενα σκέδασης κυρίως από συντονιστές. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται μια εφαρμογή του προτεινόμενου μοντέλου σε διάφορους κλειστούς χώρους και κυρίως σε ορθόδοξες εκκλησίες όπου τα φαινόμενα σύζευξης είναι ιδιαίτερα έντονα με διαγράμματα, φωτογραφίες, πίνακες μετρήσεων και σχολιάζονται σε αντιπαράθεση τα πειραματικά με τα θεωρητικά αποτελέσματα. Στο κεφάλαιο αυτό παρατίθενται η μετρητική διάταξη που χρησιμοποιήθηκε, καθώς και οι μετρήσεις. Ως συντονιστές χρησιμοποιήθηκαν δύο τύποι: κοινά μπουκάλια αναψυκτικών και κεραμικά αγγεία Οι μετρήσεις έγιναν σε διάφορα σημεία των ναών με μεταβλητό αριθμό συντονιστών κάθε φορά. Γίνεται επίσης, μία εφαρμογή του 2

μοντέλου στο ναό της Αγ. Παρασκευής στο Πλατάνι Αχαΐας, και τα αποτελέσματα του μοντέλου συγκρίνονται με τις μετρήσεις που ελήφθησαν σ αυτόν. Τέλος, στο ίδιο κεφάλαιο περιλαμβάνονται τα συμπεράσματα που απορρέουν από την εφαρμογή του μοντέλου σε διάφορους χώρους και θεμελιώνεται θεωρητικά η μικρή επίδραση των συντονιστών σε ορισμένους χώρους λατρείας. Επίσης, το κεφάλαιο αυτό περιέχει αξιολόγηση των αποτελεσμάτων που δίνει το προτεινόμενο μοντέλο, σύγκριση αυτού με τα ήδη υπάρχοντα, σχολιασμό της όλης διαδικασίας και προτάσεις για μελλοντική μελέτη καθώς επίσης και μελλοντικούς ερευνητικούς στόχους. 3

4

Πίνακας Περιεχομένων Πρόλογος...1 Πίνακας Περιεχομένων...5 Σύμβολα...9 Κεφάλαιο 1 ο...13 1.1 Εισαγωγή...14 1.2 Ιστορικά στοιχεία...15 1.3 Είδη συντονιστών, σημεία και τρόποι εντοίχισης...25 1.4 Έρευνες σε ναούς της Ευρώπης...32 1.5 Έρευνες σε ναούς της Δύσης...37 1.6 Έρευνες σε ορθόδοξους ναούς...44 1.7 Έρευνες σε τουρκικά τζαμιά...48 1.8 Έρευνες σε ναούς στον ελληνικό χώρο...51 Βιβλιογραφία...56 Κεφάλαιο 2 ο...59 2.1 Γενικά...59 2.2 Κρουστική απόκριση...59 2.2.1 Οπτική εξέταση...62 2.2.2 Λόγος σήματος προς θόρυβο SNR (Signal to Noise Ratio)...62 2.2.3 Λόγος κρουστικής απόκρισης προς θόρυβο INR (Impulse response to Noise Ratio)...63 2.3 Μέθοδος Schroeder...65 2.4 Χρόνοι αντήχησης...67 2.4.1 Χρόνος αντήχησης Τ 60...67 2.4.2 Άλλοι χρόνοι αντήχησης (Τ 10, Τ 20, Τ 30 )...70 2.4.3 Πρώιμος χρόνος αντήχησης (Early Decay Time EDT)...73 2.5 Ενεργειακοί δείκτες...75 2.5.1 Κεντρικός χρόνος Τ s (Center Time ή Center of Gravity)...75 2.5.2 Διακριτότητα D 50 (Definition)...76 2.5.3 Ευκρίνεια ή Δείκτης Διαύγειας C 80 (Clarity)...78 2.6 Χωρικοί δείκτες (Spaciousness)...80 2.6.1 IACC (Interaural Cross-correlation Coefficient)...80 2.6.2 Πλευρικές ανακλάσεις LF (Lateral Energy Fraction)...81 2.7 Δείκτης RASTI (Rapid Speech Transmission Index)...83 2.8 Απώλεια συμφώνων ALC (Articulation Loss of Consonants)...85 2.9 Δείκτης ισχύος G (Strength)...86 Βιβλιογραφία...88 Κεφάλαιο 3 ο...91 3.1 Εισαγωγή...91 3.2 Ιστορικά στοιχεία...93 3.3 Συντονιστές Helmholtz...99 3.3.1 Γενικά για τους συντονιστές Helmholtz...99 5

3.3.2 Ισοδύναμο κύκλωμα συντονιστών...102 3.3.3 Μηχανικό ανάλογο συντονιστή...107 3.4 Συχνότητα συντονισμού...110 3.4.1 Συχνότητα συντονισμού συντονιστών - κλασικοί τύποι...110 3.4.2 Προηγμένα μοντέλα...114 3.4.3 Συχνότητα συντονισμού σωλήνων ¼ μήκους κύματος...119 3.5 Απορρόφηση και σκέδαση από τους συντονιστές...120 3.5.1 Ενεργός διατομή σκέδασης και απορρόφησης...120 3.5.2 Απώλεια ενέργειας συντονιστών...121 3.5.3 Υπολογισμός ενεργών διατομών...125 3.6 Η εξάρτηση της ενεργού διατομής απορρόφησης και σκέδασης από τη συχνότητα...129 3.7 Χρόνος αντήχησης συντονιστών...133 Βιβλιογραφία...135 Κεφάλαιο 4 ο...137 4.1 Εισαγωγή...137 4.2 Έρευνα σε συζευγμένους χώρους...138 4.3 Θεωρία της σύζευξης...142 4.4 Μοντέλα Ενεργειακής Σύζευξης...146 4.4.1 Μοντέλο Sabine...146 4.4.2 Η γενίκευση του μοντέλου του Sabine για Ν χώρους...149 4.4.3 Μοντέλο Eyring...150 4.4.4 Μοντέλο Kuttruff...151 4.4.5 Μοντέλο Kuttruff-Embleton...153 4.4.6 Το γενικευμένο μοντέλο...155 4.5 Επίλυση των εξισώσεων και υπολογισμός αρχικών συνθηκών...158 4.6 Περιορισμοί και διορθώσεις στο βελτιωμένο μοντέλο...160 4.7 Μοντέλο Ν συντονιστών σε συζευγμένους χώρους...165 4.8 Διερεύνηση των εξισώσεων σύζευξης...167 Βιβλιογραφία...172 Κεφάλαιο 5 ο...175 5.1 Εισαγωγή...175 5.2 Περιγραφή πειράματος και πειραματικές διατάξεις....176 5.3 Συχνότητες συντονισμού...176 5.3.1 Συχνότητα συντονισμού μπουκαλιών...176 5.3.2 Συχνότητα συντονισμού κεραμικών αγγείων...180 5.4 Μετρήσεις της επίδρασης των συντονιστών στους ναούς...184 5.4.1 Η πειραματική διάταξη...184 5.4.2 Επίδραση του αριθμού των συντονιστών στους δείκτες ακουστικής ποιότητας των χώρων...191 5.4.3 Επίδραση της απόστασης από τους συντονιστές στους δείκτες ακουστικής ποιότητας των χώρων...199 5.5 Εφαρμογή του μοντέλου...204 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ...217 ΓΕΝΙΚΟ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ...219 6

ΥΠΟΔΕΙΞΕΙΣ ΓΙΑ ΠΕΡΑΙΤΕΡΩ ΜΕΛΕΤΗ...220 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ...221 1. Κυρίως πρόγραμμα υπολογισμού...221 2. Καθορισμός Χώρων...224 3. Υπορουτίνες υπολογισμού συντονιστών...225 3.1 Συνάρτηση υπολογισμού συχνότητας συντονισμού...225 3.2 Συνάρτηση υπολογισμού ενεργών διατομών σκέδασης και απορρόφησης συντονιστών...227 3.3 Υπολογισμός λόγου n των μοντέλων Norris, Kuttruff, Embleton, Kuttruff-Embleton...228 3.4 Υπολογισμός μήτρας Kuttruff...229 4. Διέγερση...230 5. Επίλυση Διαφορικών εξισώσεων...231 5.1 Μέθοδος Runge-Kutta...231 5.2 Μέθοδος ιδιοτιμών...234 5.3 Προσδιορισμός των ιδιοτιμών με δοθείσα ακρίβεια...236 6. Υπολογισμός ενεργειακών δεικτών...237 7. Υπολογισμός χρόνων αντήχησης...238 7.1 Μέθοδος Schroeder...238 7.2 Χρόνοι αντήχησης κατά Sabine και Norris-Eyring...239 7.3 Χρόνοι αντήχησης από το μοντέλο...240 8. Υπολογισμός γραφικών παραστάσεων...241 9. Διαχείριση αρχείων Dirac...243 7

8

Σύμβολα A η απορρόφηση του χώρου (Sabine) ( A = as 1 1+ a2s2 +... + a s ) s N s n n A η απορρόφηση του χώρου (Norris Eyring) ( A sln ( 1 a) 1 N = ) A a A s ενεργός διατομή απορρόφησης ενεργός διατομή σκέδασης A, A ισοδύναμες απορροφητικές επιφάνειες 10 20 a B γ ο μέσος συντελεστής απορρόφησης ένταση διάχυτης ακτινοβολίας ο λόγος των ειδικών θερμοτήτων του αέρα, και ο λόγος της συχνότητας εργασίας προς τη συχνότητα συντονισμού. 2 γ κανονικοποιημένη διασπορά ελευθέρων διαδρομών Δ α διόρθωση Embleton δ ε c p η «διόρθωση των άκρων» (end correction) και η σταθερά απόσβεσης οι πυκνότητες ενέργειας η ειδική θερμότης υπό σταθερή πίεση c v η ειδική θερμότης υπό σταθερό όγκο c C είναι η ταχύτητα του ήχου στον αέρα, η χωρητικότητα του ισοδύναμου ηλεκτρικού κυκλώματος C 80 Ευκρίνεια (Clarity) D D50 η περίμετρος της οπής των συντονιστών διακριτότητα (Definition) EDT πρώιμος χρόνος αντήχησης f 0 η συχνότητα συντονισμού f gt () ζ η h η συχνότητα του ήχου η κρουστική απόκριση η ολική κανονικοποιημένη ειδική σύνθετη αντίσταση του ανοίγματος ο συντελεστής ιξώδους. το ύψος του συντονιστή μέχρι τον λαιμό 9

I η ένταση του προσπίπτοντος ηχητικού κύματος INR λόγος κρουστικής απόκρισης προς θόρυβο k1, k 2 k 0 [ k ] λ l l V l παράγοντες σύζευξης ο γωνιακός κυματάριθμος μήτρα του Kuttruff το μήκος κύματος το μήκος του λαιμού του συντονιστή ο παράγοντας μορφής του συντονιστή μέση ελευθέρα διαδρομή l01, l 02 οι διορθώσεις του ανοίγματος L λ κ η επαγωγή του ισοδύναμου ηλεκτρικού κυκλώματος. είναι ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας του αέρα LF, LEF Lateral Energy Fraction L p στάθμη πίεσης m η κλίση της μεταβολής της διαμέτρου του λαιμού και ο συντελεστής απορρόφησης του ήχου από τον αέρα μ λόγος αντιστάσεων συντονιστή nn, nk, n e λόγος συντελεστών απορρόφησης p () t, p () R L t είναι τα ηχητικά σήματα που φτάνουν στο δεξί και στο αριστερό αυτί P k P, P i1 i2 P 1 q Q ρ 0 r i r R i απώλειες λόγω θερμικής αγωγής. απώλειες λόγω ιξώδους η ισχύς της πηγής ταχύτητα όγκου ηχητικών κυμάτων ο παράγοντας ποιότητας (Q -factor) του συντονιστή. η πυκνότητα του αέρα. η εσωτερική ακτίνα του λεπτού λαιμού του συντονιστή, η ακτίνα του ανοίγματος η αντίσταση του ανοίγματος που οφείλεται στην εσωτερική τριβή 10

R s R r R i η επιφανειακή αντίσταση είναι η αντίσταση εκπομπής του ανοίγματος του συντονιστή η αντίσταση απωλειών (λόγω ιξώδους και θερμικής αγωγής) του συντονιστή s η διατομή της οπής και το εμβαδόν των επιφανειών ενός χώρου SNR λόγος σήματος προς θόρυβο S 12 T τ s Z V N V ο u s t η διαχωριστική επιφάνεια των δυο χώρων κεντρικός χρόνος συντελεστής διάδοσης ήχου ακουστική εμπέδηση ο όγκος που καταλαμβάνει ο λαιμός όγκος του συντονιστή χωρίς τον λαιμό και ο όγκος του χώρου η εφαπτομενική συνιστώσα της ταχύτητας στα εσωτερικά τοιχώματα του λαιμού το πάχος των τοιχωμάτων και ο χρόνος T10, T30, T 60 χρόνοι αντήχησης Φ= S/ A η διάτρηση της επιφάνειας, x() t ω ω 0 [ w ] Ω η εφαρμοζόμενη διέγερση. η συχνότητα εργασίας η συχνότητα συντονισμού διάνυσμα πηγών στερεά γωνία το σύμβολο της συνέλιξης < > το σύμβολο της μέσης τιμής 11

12

Κεφάλαιο 1 ο ΕΡΕΥΝΑ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΣΥΝΤΟΝΙΣΤΕΣ Βυθισμένοι σε μια θάλασσα ηχηρών κυμάτων που αποτελούν μέρος της φύσης μας, δονείται ακόμα γύρω μας η μακρινή ηχώ του "Big Bang" που σήμανε την έναρξη στο σύμπαν. Από τότε ο θόρυβος είναι ένδειξη ενέργειας και σημάδι ζωής. Μα εάν ο θόρυβος είναι ζωή, ποια είναι λοιπόν η σιωπή την οποία αποζητούμε όλοι για να ζήσουμε καλύτερα; Είναι η σιωπή φτιαγμένη από ευχάριστο θόρυβο, το κύμα στην παραλία, ο αέρας της άνοιξης ανάμεσα στα κλαδιά, το διακριτικό χτυποκάρδι της καρδιάς μας Ο θόρυβος βάθους της πόλης που ξυπνάει την αυγή, εκείνος της φάμπρικας που ξεκινάει τη δουλειά της όπως η βαριά ανάσα ενός γίγαντα που ξαναξεκινά τον κοπιώδη ρυθμό του, εξασθενημένο μέσ' τη νύχτα και μας κεντρίζει να επαναλάβουμε μία αέναη λειτουργία. Ο θόρυβος λοιπόν αυτός είναι η αίσθηση της ύπαρξη μας. Άρα λοιπόν υπάρχει μία διάκριση ανάμεσα στους ευχάριστους και δυσάρεστους ή βλαβερούς θορύβους. Ενάντια σε αυτούς τους τελευταίους που αυξάνονται καθημερινά ολοένα και περισσότερο και κλέβουν ποιότητα από τη ζωή μας, καλούμαστε να κερδίσουμε μία δύσκολη μάχη για να ξαναγυρίσουμε σε έναν κόσμο αντάξιο της ανθρώπινης ύπαρξης. Η ΣΙΩΠΗ ΕΙΝΑΙ ΜΙΑ ΟΥΤΟΠΙΑ Gianfranco Assireli 13

1.1 Εισαγωγή Ο τομέας της ακουστικής είναι ένας ταχύτατα αναπτυσσόμενος τομέας τα τελευταία χρόνια κι αυτό επειδή ο ήχος και περισσότερο ο θόρυβος είναι μια καθημερινότητα για όλους. Στις μεγάλες πόλεις όπου το πρόβλημα του θορύβου είναι πολύ έντονο πλέον, οι ηχομονώσεις των κατασκευών καθώς και οι «ήσυχες μηχανές» είναι το ζητούμενο από την επιστήμη της ακουστικής. Έτσι, η αρχιτεκτονική ακουστική, μέσα από τις έρευνες πολλών μελετητών, προσπαθεί να λύσει τα προβλήματα των κατασκευών που σχετίζονται τόσο με το θόρυβο, όσο και με την ακουστική ποιότητα των χώρων. Ένα κομμάτι της αρχιτεκτονικής ακουστικής έχει εξελιχθεί πολύ τελευταία και είναι αυτό που ασχολείται με την ακουστική των χώρων λατρείας, δηλαδή των ναών, των τζαμιών κτλ. Βέβαια, το ενδιαφέρον της ακουστικής για τους χώρους αυτούς δεν είναι πρόσφατο και το γεγονός αυτό το επιβεβαιώνουν έρευνες που υποστηρίζουν ότι σε πολλούς ναούς, από τον 11 ο έως το 19 ο αιώνα, οι κατασκευαστές έχοντας εντοπίσει τα προβλήματα ακουστικής που υπήρχαν, προσπάθησαν να τα λύσουν εντοιχίζοντας αγγεία σε πολλούς από αυτούς. Αυτά τα αγγεία δρούσαν ως συντονιστές Helmholtz, στις περισσότερες περιπτώσεις χωρίς να το ξέρουν οι κατασκευαστές τους, και πιστεύονταν ότι θα λύσουν τα προβλήματα ακουστικής που αντιμετώπιζαν οι ναοί.[1.4], [1. 22-23], Κατά τον Κουμανούδη [1.3] χρησιμοποιήθηκαν δυο είδη αγγείων που διέφεραν όμως μόνο ως προς τη χρήση. Το πρώτο είδος ήταν τα λεγόμενα δομικά αγγεία, τα οποία βρίσκονταν μέσα στους τοίχους με σκοπό την ελάττωση του βάρους της κατασκευής, και το δεύτερο είδος ήταν τα ακουστικά αγγεία, τα οποία ήταν βέβαια μέσα στο τοίχο αλλά είχαν άνοιγμα στο εσωτερικό του κτηρίου με σκοπό να επηρεάζουν την ακουστική του. Αυτά είναι που ενδιαφέρουν την ακουστική και με τα οποία θα ασχοληθούμε παρακάτω. Βέβαια, η εντοίχιση αγγείων δεν ήταν η μόνη τεχνική που χρησιμοποιήθηκε προς αυτή την κατεύθυνση, είτε εσκεμμένα είτε τυχαία. Σε πολλά κτήρια έχουν ανακαλυφθεί διάφορες κατασκευές όπως θόλοι, αψίδες κ.α. τα οποία είχαν σαν αποτέλεσμα την εμφάνιση ηχητικών φαινόμενων που εξυπηρετούσαν κάποιες διαδικασίες ή τουλάχιστον κατασκευάστηκαν γι αυτό το σκοπό. 14

1.2 Ιστορικά στοιχεία Η πρώτη σημαντική αναφορά στην ιστορία, για τη θεωρία των συντονιστών ήταν από τον Αριστοτέλη πριν από 2350 περίπου χρόνια στο περίφημο βιβλίο του «Προβλήματα». Στο 11 ο βιβλίο των «Προβλημάτων», ο Αριστοτέλης θέτει ερωτήματα σε σχέση με τον ήχο και προσπαθεί να δώσει απαντήσεις. Αναφέρει λοιπόν σε κάποιο σημείο: «Διά τι, εάν τις πίθον και κεράμια κενά κατορύξη και πωμάση, μάλλον ηχεί τα οικήματα, και εάν φρέαρ ή λάκκος ή εν τη οικία;». Αναρωτιέται λοιπόν ο φιλόσοφος Αριστοτέλης γιατί αν θαφτεί ένα πιθάρι σ ένα τοίχο ενός κτηρίου αντηχεί περισσότερο. Και απαντά ο ίδιος «ότι επεί ανάκλασις ή ηχώ δει περιειλημμένον αθρόον είναι τον αέρα και έχειν προς ο ανακλασθήσεται προσπίπτον πυκνόν και λείον; Ούτω γαρ μάλλιστα ήχος γίνεται. Το μεν ούν φρέαρ και ο λάκκος έχει την στενότητα και την άθροισιν οι δε πιθοι και τα κεράμια και την πυκνότητα των περιεχόντων ώστε εξ αμφοτέρων το συμβαίνον. Και γαρ τα κοίλα μάλλον ηχεί δια τούτο και ο χαλκός μάλιστα των άλλων» (Προβλήματα ΧΙ, 8). Δηλαδή ότι πρέπει να συντελεί το γεγονός ότι ο όγκος του αέρα είναι μικρός και περιορισμένος καθώς και το ότι τα τοιχώματα των αγγείων είναι συμπαγή. Ο Αριστοτέλης, στο ίδιο βιβλίο, θέτει κι άλλα πολλά ερωτήματα περί ακουστικής τα οποία είναι επίκαιρα για την επιστήμη της ακουστικής ακόμα και σήμερα [1.1]. Αυτή η αναφορά του Αριστοτέλη πάντως, μας βάζει στη διαδικασία να σκεφτούμε ότι οι αρχαίοι Έλληνες ασχολήθηκαν με το τομέα της ακουστικής και ίσως όχι τόσο εμπειρικά όσο φανταζόμαστε. Εξάλλου δε μπορεί να είναι τυχαίο ότι η λέξη ηχείο που χρησιμοποιείται διεθνώς, είναι αρχαίος ελληνικός όρος. Με τον όρο ηχείο οι Έλληνες θεωρούσαν «παν ότι κροτούμενον ή κινούμενον επί τούτω κάμνει ήχον» ή «χάλκινον τύμπανον» ή «εις τα αρχαία θέατρα το βροντείον» ή «κύλινον κοίλον κατασκεύασμα το αποτελούν το κύριο σώμα των εγχόρδων οργάνων» ή «όργανον εντοιχισμένον εν τοις θεάτροις ενισχύον τον ήχον». Και σύμφωνα με τα παραπάνω η επιστήμη της ακουστικής σήμερα, ηχείο ονομάζει κάθε κοίλωμα σφαιρικό ή μη μετά στενού λαιμού ή κοίλωμα σωληνωτό, που διεγείρεται ακουστικώς εφόσον προσπέσει στο στόμιο των εκ των έξω ηχητική ενέργεια, (απορροφά ή ανακλά). 15

Επίσης δεν μπορεί να είναι τυχαίο το γεγονός ότι όλα τα αρχαία ελληνικά θέατρα έχουν εκπληκτική ακουστική καθώς και το ότι από διασωθέντα κείμενα και άλλες πληροφορίες έχει προκύψει ότι οι αρχαίοι Έλληνες χρησιμοποίησαν αγγεία στα θέατρά τους με σκοπό τη βελτιστοποίηση της ακουστικής. Πιο συγκεκριμένα, σύμφωνα με πολλούς ερευνητές οι συντονιστές χρησιμοποιήθηκαν από τους κατασκευαστές των αρχαίων θεάτρων για να προσθέσουν στους χώρους αυτούς αντήχηση. Οι θέσεις που έπαιρναν οι ηθοποιοί στη σκηνή ήταν καθορισμένες και διαλέγονταν με βάση την ακουστική του χώρου και ίσως και τη θέση των αγγείων. Μερικούς αιώνες αργότερα γίνεται η πρώτη προσπάθεια να συστηματοποιηθούν οι μέχρι τότε γνώσεις γύρω από την αρχιτεκτονική. Αυτή έγινε από το Ρωμαίο Αρχιτέκτονα Βιτρούβιο (1 ος αιώνας μ.χ.) με το βιβλίο του «Δέκα βιβλία για την Αρχιτεκτονική» ( De Architectura ). Σ αυτό το βιβλίο ο Βιτρούβιος θέτει τις βάσεις της αρχιτεκτονικής δίνοντας οδηγίες γύρω από το χτίσιμο κατασκευών σε μια πόλη. Σ ένα από τα κεφάλαια του 5 ου βιβλίου, περιγράφει την κατασκευή των θεάτρων ξεκινώντας από τη θέση που πρέπει να επιλεγεί μέχρι τη τελευταία κατασκευαστική λεπτομέρεια. Αναφέρει λοιπόν ότι πρέπει η θέση του θεάτρου να επιτρέπει τη διάδοση του ήχου με τη μεγαλύτερη δυνατή καθαρότητα και ο ήχος να μην παρεμποδίζεται από την ηχώ. Μιλάει για την κυματική φύση του ήχου, για τις ανακλάσεις και τα στάσιμα κύματα καθώς και για τη διάδοσή του στο χώρο, κυρίως τον ανοικτό, εφόσον μιλάμε για θέατρα της εποχής. Εξηγεί γιατί τα θέατρα πρέπει να φτιάχνονται με βαθμίδες και γιατί, χρησιμοποιώντας μαθηματικούς κανόνες αλλά και τους νόμους που διέπουν τη μουσική, μπορούμε να φτιάξουμε θέατρα όπου «κάθε λέξη, που λέγεται στη σκηνή, να φθάνει με τη μεγαλύτερη δυνατή καθαρότητα και γλυκύτητα στα αυτιά των θεατών». Στη συνέχεια δίνει κάποιες βασικές αρχές της ηχητικής και της μουσικής της εποχής για να μπορέσει αργότερα να μιλήσει με περισσότερες λεπτομέρειες για την κατασκευή των θεάτρων. Ο Βιτρούβιος αφιερώνει ένα ολόκληρο κεφάλαιο στο 5 ο βιβλίο του, στα ηχεία του θεάτρου, τα οποία, όπως αναφέρει, πρέπει να κατασκευάζονται από ορείχαλκο, οι διαστάσεις τους να είναι ανάλογες του μεγέθους του θεάτρου, «ώστε όταν [ο ήχος] προσπίπτει επάνω τους, να παράγουν το ένα μετά το άλλο τους ήχους του δια 16

τεσσάρων, του δια πέντε». Προφανώς οι τελευταίες λέξεις αυτής της φράσης του Βιτρούβιου έχουν να κάνουν με την αντίληψή του γύρω από τις συχνότητες και το διαχωρισμό αυτών. Περιγράφει λεπτομερέστατα το τρόπο τοποθέτησης των αγγείων σ ένα θέατρο ενώ φροντίζει να τεκμηριώνει τις θέσεις του αυτές. Ο Βιτρούβιος χωρίζει τα θέατρα σε μεγάλα και μικρά, επεξηγεί με ποιο σκεπτικό τοποθετούνται τα ηχεία στο καθένα από αυτά ενώ στο τέλος του βιβλίου του παραθέτει ένα διάγραμμα το οποίο θα βοηθήσει όποιον θέλει να εφαρμόσει τα παραπάνω και χωρίς λάθη. Η θεωρία του αυτή, εκτός από τον Αριστοτέλη, στηρίζεται και στη θεωρία του Έλληνα Αριστόξενου του Τάραντος. Σχήμα 1.2.1 Σχέδια αρχαίων ελληνικών θεάτρων σε κάτοψη και πλάγια όψη όπου φαίνονται οι διαστάσεις τους, οι αποστάσεις που πρέπει να τηρούνται και οι κατασκευαστικές λεπτομέρειες ώστε να έχουν την καλύτερη δυνατή ακουστική. Βρίσκονται στο πέμπτο βιβλίο του Βιτρούβιου από το έργο του «Δέκα βιβλία για την Αρχιτεκτονική». 17

Ο Βιτρούβιος επίσης υποστήριξε τη τοποθέτηση χάλκινων αγγείων σε ειδικά σημεία κάτω από τις θέσεις μερικών αρχαίων ρωμαϊκών θεάτρων. Σχήμα 1.2.2 Σχέδιο του Αριστόξενου του Τάραντος που απεικονίζει τη συμμετρία που πρέπει να έχει ο χώρος της σκηνής. Είναι οι λεπτομέρειες που μπορούμε να διακρίνουμε στο σχ. 1.2.1 σύμφωνα με το οποίο μπορεί να κατασκευαστεί ο χώρος της σκηνής για ένα αρχαίο θέατρο και βρίσκεται στο βιβλίο του Βιτρούβιου. Αυτά χρησιμοποιούνταν σε μικρές κυρίως πόλεις για οικονομικούς λόγους, και μάλιστα με ικανοποιητικά αποτελέσματα. Τελικά, όμως αναφέρει ότι δεν υπάρχουν στη Ρώμη θέατρα που να χρησιμοποιήθηκαν τέτοια αγγεία. Εν τούτοις, υπήρξαν κατά το Βιτρούβιο, τέτοια θέατρα σε περιοχές της Ιταλίας και σε πολυάριθμες Ελληνικές πολιτείες και αναφέρει ως αξιόπιστο μάρτυρα το Λούκιο Μόμμιο, ο οποίος αφού κατέστρεψε το θέατρο των Κορινθίων, έφερε στη Ρώμη τα ορειχάλκινα αγγεία που υπήρχαν εκεί και τα αφιέρωσε ως λάφυρα πολέμου στο ναό της Σελήνης. Δυστυχώς όμως, σε κανένα αρχαίο θέατρο δεν ανακαλύφθηκε από τους αρχαιολόγους, κάποιο αγγείο που να επιβεβαιώνει τη θεωρία του. [1.2] 18

Στο αρχαίο θέατρο της Λύττου στην Κρήτη κατά τον Belli [1.26] υπήρχαν τρεις σειρές με 13 κόγχες η κάθε μία για τη τοποθέτηση συντονιστών (σχήμα 1.2.3). Επίσης, ανάλογες κατασκευές έχουν εντοπιστεί στο αρχαίο Ελληνικό θέατρο Aizani της Φρυγίας με 12 κόγχες για τη τοποθέτηση συντονιστών, 8 κόγχες στο Ρωμαϊκό θέατρο στη Νικόπολη, 7 στη Σκυθόπολη στη Συρία, 20 στο επάνω μέρος του αρχαίου Ελληνικού θεάτρου στη Gerasa της Ιορδανίας κ.α. [1.20]. Σχήμα 1.2.3 Αρχαίο θέατρο της Λύττου. Κατά το Belli υπάρχουν τρεις σειρές με 13 κόγχες η κάθε μία για τη τοποθέτηση συντονιστών. 19

Σχήμα 1.2.4 Σχέδια που δείχνουν τις θέσεις που τοποθετούνταν τα ηχεία σε ένα ρωμαϊκό θέατρο σύμφωνα με το Βιτρούβιο. Αριστερά διακρίνονται οι θέσεις στις κερκίδες, οι οποίες είναι συμμετρικές ως προς τον κεντρικό άξονα. Δεξιά φαίνεται η τοποθέτηση του αγγείου κάτω από τη θέση με το άνοιγμα προς το έδαφος και ελαφρώς γερμένο προς τα πίσω. Σχήμα 1.2.5 Σχέδιο του Floriot ενός Ρωμαϊκού αρχαίου θεάτρου όπου φαίνονται οι θέσεις που βρισκόταν τα ηχεία. 20

Παρόλα αυτά πολλοί μεταγενέστεροι αρχιτέκτονες του δυτικού κόσμου εμπνεύστηκαν από αυτή τη θεωρία, χρησιμοποίησαν αγγεία σε διάφορες κατασκευές και έτσι τα συναντάμε σε πολλά κτήρια, κυρίως σε τόπους λατρείας στην Ευρώπη και την Ασία. Σύμφωνα με μια άλλη θεωρία [1.3],[1.30] στους ρωμαϊκούς και βυζαντινούς χρόνους εφαρμόστηκε η μέθοδος της εντοίχισης κεραμικών αγγείων ή άλλων κοιλοτήτων όχι με σκοπό τη βελτίωση της ακουστικής ποιότητας των χώρων αλλά την ελαφρότητα των κατασκευών. Η θεωρία αυτή δεν έχει επαληθευθεί. Επίσης, μπορεί να εξυπηρετούσαν και άλλους σκοπούς όπως ελκυσμό καπνού, εξαερισμό Φωταναμάτων (τους χώρους όπου έκαιγαν τα κεριά), αγωγούς ύδατος, υπόκαυστα Θερμών (αγωγοί για να διοχετεύονται στο περιβάλλον τα αέρια από το εσωτερικό), για εξαερισμό στις κατακόμβες κ.α. Αγνοώντας λοιπόν ότι οι ανοιχτοί χώροι χρειάζονται ενίσχυση ενώ οι κλειστοί απορρόφηση του ήχου, οι Βυζαντινοί και κάποιοι μεταγενέστεροι αρχιτέκτονες εντοίχιζαν πήλινα αγγεία για να βελτιώσουν την ακουστική των ναών. Σχήμα 1.2.6 Εντοιχισμένοι συντονιστές που βρέθηκαν στη Γαλλία από φωτογραφία του Desarnaulds. Φαίνεται ότι τα αγγεία έχουν χτιστεί μέσα στο τοίχο και όπου λείπουν έχει μείνει το σχήμα τους. 21

Η ίδια μέθοδος μπορεί να απαντηθεί σε ναούς της δυτικής Ευρώπης αλλά και ρωσικούς ναούς. Συνεπώς, τοποθετούσαν σε διάφορα σημεία των τοίχων των ναών, κοινά πήλινα αγγεία με οριζόντιο προσανατολισμό και με το λαιμό προς τον κυρίως χώρο ή ανάποδα κάνοντας όμως μια τρύπα στον πάτο. Βέβαια, ο αριθμός των αγγείων ήταν τυχαίος και δεν ήταν σχετικός με το ακουστικό πρόβλημα που παρουσίαζε ο εκάστοτε ναός. Μερικές φορές τοποθετούνταν σε διάταξη, κυρίως στο τρούλο, και κάποια άλλα τυχαία. Κάποιες φορές επίσης, αντί για αγγεία, κατασκεύαζαν κοιλότητες επενδεδυμένες με επιφάνειες που έφεραν διάκοσμο, πάνω στις οποίες υπήρχαν τρύπες ή ακόμα ένα συνδυασμό κοιλοτήτων, αγγείων και άλλων στοιχείων. Για ορισμένους ερευνητές το γεγονός ότι η χρήση τους ήταν τυχαία, επιβεβαιώνεται από τις έρευνες όπου βρέθηκε ότι έχουν χρησιμοποιηθεί συντονιστές σε μικρούς ναούς, όπου δεν υπήρχε ακουστικό πρόβλημα, ενώ δεν έχουν χρησιμοποιηθεί σε μεγάλους ναούς, όπου υπήρχαν προβλήματα, επειδή πίστευαν ότι οι συντονιστές «ανυψώνουν τη φωνή». Επίσης το γεγονός ότι τα αγγεία που βρέθηκαν στις περισσότερες περιπτώσεις ήταν κοινά χρηστικά αγγεία και όχι κατασκευασμένα για αυτό το σκοπό, ενισχύει την άποψη αυτή. Σχήμα 1.2.7 Αγγεία που βρέθηκαν στη Γαλλία σε διάφορες πόλεις. Το αγγείο 1 είναι αναπαράσταση κατά Floriot των αγγείων που χρησιμοποιούσαν στα αρχαία Ρωμαϊκά θέατρα σύμφωνα με τη θεωρία του Βιτρούβιου. Στα αγγεία 6 φαίνονται κατά το Floriot οι διαστάσεις τους.[1.23] 22

Συντονιστές έχουν εντοπιστεί σε αρκετούς ναούς στην Ελλάδα, παλαιοχριστιανικούς, βυζαντινούς και μεταβυζαντινούς, οι οποίοι σε κάποιες περιπτώσεις είναι ορατοί από τις τρύπες στους τοίχους ενώ σ άλλες περιπτώσεις δεν είναι. Τα αγγεία ήταν διαφόρων μεγεθών και τύπων και πολλές φορές ανακαλύφθηκαν ύστερα από πολύ προσεκτική εξέταση των τοίχων από το εσωτερικό των ναών. Σε πολλές περιπτώσεις, πιθανόν από άγνοια των συντηρητών των ναών, τα στόμια των αγγείων καλύφθηκαν με σοβά ή άλλο υλικό και αυτό δυσκολεύει τον εντοπισμό τους. Χρονολογικά ο εντοιχισμός των αγγείων σε κατασκευές ανήκει στους Λομβαρδούς, συνεχίστηκε από τους Ρωμαίους και τους Βυζαντινούς και εφαρμόστηκε στο μεσαίωνα και μετά. Ακόμα και στα χρόνια που χρησιμοποιείται το τσιμέντο, εμφανίζεται η μέθοδος μόνο που τα αγγεία μοιάζουν πια με σωλήνες. Συμπερασματικά, εντοιχισμένα αγγεία συναντάμε σε πολλούς βυζαντινούς ναούς, σε ρωμαϊκούς στην Ιταλία, στην Κωνσταντινούπολη, στην Ελλάδα και σε μερικές ακόμα χώρες και περιοχές όπως είναι η Συρία, η Αλγερία, η Τυνησία, η Χαλδαία και η Ινδία. Μετά την αναγέννηση, εντοιχισμένα αγγεία συναντούμε σε μερικές ευρωπαϊκές χώρες όπως η Γαλλία, η Αγγλία, η Ρωσία, η Ισπανία και η Κύπρος [1.3]. Αξίζει εδώ να σημειωθεί ότι συντονιστές Helmholtz δεν έχουν βρεθεί μόνο σε χριστιανικούς ναούς αλλά και σε μουσουλμανικά τεμένη και σε συναγωγές [1.10] [1.21], [1.25]. Τελικά, η θεωρία των αγγείων και η βελτίωση της ακουστικής ενός χώρου μ αυτή τη τεχνική, εγκαταλείφθηκε όταν το 1829 ο H. Bulle αμφισβήτησε την αξιοπιστία της. Μετά απ αυτό, πολλοί επιστήμονες εξέτασαν θεωρητικά τη συμπεριφορά των συντονιστών. Η πιο ολοκληρωμένη προσπάθεια, από την οποία αντλούμε και πολλές πληροφορίες, ήταν αυτή του Helmholtz, που μας διδάσκει τη λειτουργία ενός συντονιστή, τη σημασία των διαστάσεων του λαιμού, που παίζει το ρόλο του εμβόλου όπως θα δούμε παρακάτω, και του ανοίγματος, που παίζει το ρόλο του ελατηρίου, καθώς και τη σχέση αυτών με την ιδιοσυχνότητά του. Κατά τον Crunell [1.4] στη χρήση των συντονιστών υπάρχει το εξής ιστορικό παράδοξο: Ενώ γνωρίζουμε τα πάντα για τη τοποθέτηση των συντονιστών από το βιβλίο του Βιτρούβιου, δεν έχει βρεθεί κανένα θέατρο με έστω και ένα συντονιστή. Αντίθετα ενώ υπάρχουν πολλοί 23

ναοί στους οποίους έχουν τοποθετηθεί αντηχεία δεν υπάρχει κανένα γραπτό κείμενο που να εξηγεί το τρόπο εντοίχισης, καθώς και την αποτελεσματικότητα αυτών, κυρίως κατά το μεσαίωνα. Σχήμα 1.2.8 Αγγεία με καλυμμένο στόμιο που βρέθηκαν κατά τη διάρκεια εργασιών ανακαίνισης του Τζαμιού Sultan Ahmet στη Τουρκία (Πηγή Kayyly [1.25]) 24

1.3 Είδη συντονιστών, σημεία και τρόποι εντοίχισης Ο συντονιστής είναι μια κοιλότητα σφαιρική ή μη μ έναν λαιμό ή μια κυλινδρική, ο οποίος διεγείρεται ακουστικά όταν ακουστική ενέργεια φθάνει στο άνοιγμά του. Τα είδη των συντονιστών που έχουν βρεθεί μέχρι τώρα είναι τρία: 1) τα σφαιρικά ή σχεδόν σφαιρικά αγγεία που είναι και τα πιο συνηθισμένα. Άλλες φορές έχουν λαιμό άλλες όχι, αλλά έχουν διαφορετικούς όγκους κι ακτίνες. 2) τα κυλινδρικά, αγγεία τα οποία συνήθως δεν έχουν πάτο. Αυτά είναι σωλήνες ή κυλινδρικά αγγεία. Πολλές φορές αυτά ονομάζονται σωλήνες λ/4. 3) οι κοιλότητες με διάφορα σχήματα και όγκους που έχουν κατασκευαστεί σα συνδυασμοί κοιλοτήτων και αγγείων ή κοιλοτήτων καλυμμένων με επιφάνειες με τρύπες ως διάκοσμο. l V S V = όγκος κοιλότητας S = διατομή λαιμού l = μήκος λαιμού Σχ. 1.3.1 Τα κύρια μέρη ενός κλασσικού συντονιστή είναι ο όγκος της κοιλότητάς του και του λαιμού, το μήκος του λαιμού και η διατομή του. Υπάρχουν και άλλα είδη συντονιστών, πιο σύγχρονα, που και πάλι όμως οι εσωτερικές τους διαστάσεις καθορίζουν τη λειτουργία τους. 25

Τα πιο συνηθισμένα αγγεία που συναντάμε είναι τα σφαιρικά και τα κυλινδρικά και οι διαστάσεις τους φαίνονται στον πίνακα 1.1 που ακολουθεί. Σχήμα 1.3.2 Σχέδια που δείχνουν τις χαρακτηριστικές διαστάσεις ενός συντονιστή (αριστερά) και η εικόνα που συνήθως αντικρίζει κάποιος σε ένα τοίχο που έχει μέσα αγγεία που έχουν χρησιμοποιηθεί ως ηχεία. (Οι διαστάσεις φαίνονται στον παρακάτω πίνακα 1.1). Διαστάσεις σφαιρικών και κυλινδρικών αγγείων (cm) δ1 1-24 δ 1-20 δ 2-11 Δ1 3-16 D max 30-90 Δ 6-14 d 0.4-2 d 0.8-1.5 H 10-55 H1 14.5-50 λ 1-10 Πίνακας 1.1 Οι διαστάσεις των αγγείων που απεικονίζονται στο σχήμα 1.3.2 όπως έχουν μετρηθεί. Καταγράφεται η ελάχιστη και η μέγιστη τιμή για κάθε διάσταση. 26

Σχήμα 1.3.3 Κοιλότητες που βρέθηκαν στον Ι.Ν. Αγίου Νικόλαου (11 ος -12 ος αιώνας) στο Πλατάνι Αχαΐας τις οποίες έχουν αποπειραθεί να κλείσουν με πέτρες (αριστερά). Αξίζει να σημειωθεί ότι οι κοιλότητες βρέθηκαν στη βάση του τρούλου και ο ναός είναι μικρός. Οι κοιλότητες έχουν μικρές διαστάσεις και δεν είναι διαμπερείς ώστε να αιτιολογούν το φωτισμό ή τον αερισμό του ναού. Ο τρόπος που κατασκευάζονταν οι κοιλότητες εσωτερικά συνήθως εξαρτώταν από το «μάστορα» και ήταν τυχαίος όπως φαίνεται στο σχέδιο του Ι.Ν. Κουμανούδη (δεξιά) [1.3]. Σχήμα 1.3.4 Συντονιστές ενός τετάρτου μήκους κύματος που βρέθηκαν στη Ravena (Ιταλία). 27

Σχήμα 1.3.5 Τα συνηθισμένα σημεία όπου εντοιχίζονταν τα αγγεία σε ναούς ήταν στις καμάρες, στις διάφορες αψίδες και στους τρούλους ανάλογα με το είδος του ναού. Στα παραπάνω σκαριφήματα φαίνονται οι θέσεις αυτές όπως έχουν σχεδιαστεί από τον Ι.Ν. Κουμανούδη [1.3]. Τα αγγεία είναι τοποθετημένα σε διάφορα σημεία, δηλαδή θόλους, περιοχές συγκέντρωσης μεγάλης μάζας αδρανούς οικοδομικού υλικού, όπως: 1) στην πάνω περιοχή του τρούλου. 2) στην πάνω περιοχή των αψίδων. 3) στην κατώτερη περιοχή του τρούλου. 28

4) πιο σπάνια στη μεσαία περιοχή του τρούλου. 5) στις πτέρυγες ναών που είχαν σχήμα σταυρού. 6) σε κυλινδρικούς τοίχους. 7) σε οποιοδήποτε τοίχο τυχαία και 8) πιο σπάνια σε άλλου τύπου δωμάτια ή χώρους. Σχήμα 1.3.6 Οι τρόποι εντοίχισης των ηχείων γίνονταν ανάλογα με τη τεχνοτροπία του ναού, το σχήμα και το μέγεθος του αγγείου. Συνήθως εντοιχίζονταν κάθετα στο τοίχο είτε με το άνοιγμα προς τα έξω είτε με τον πάτο ενώ σπανιότερα τα τοποθετούσαν παράλληλα με το τοίχο. (Πηγή Ι.Ν. Κουμανούδης [1.3]) Οι τρόποι με τους οποίους εντοιχίζονταν τα αγγεία είναι κυρίως δυο: 1) με οριζόντιο προσανατολισμό και το λαιμό προς το εσωτερικό του ναού, που είναι και ο πιο συνηθισμένος τρόπος. Σ αυτή την περίπτωση το άνοιγμα του αγγείου είναι ανοικτό προς το εσωτερικό του ναού και είναι πάντα ορατό. 29

2) με οριζόντιο προσανατολισμό αλλά με το λαιμό προς το εσωτερικό του τοίχου. Σ αυτή την περίπτωση ο πάτος είναι αυτός που δείχνει προς το εσωτερικό του ναού και είχε μια τρύπα σε διάφορα σχήματα. Πολύ σπάνια συναντάται κι ένας άλλος τρόπος με κάθετο προσανατολισμό και μια τρύπα στην πλαϊνή μεριά του αγγείου σε διάφορα σχήματα. Σε μερικές σπάνιες περιπτώσεις τα ηχεία τοποθετούνταν με το στόμιο τους προς τον κυρίως χώρο του ναού και για να μειωθεί το εμβαδόν του ανοίγματος μπροστά σ αυτό τοποθετούνταν λίθινη πλάκα με διακόσμηση. Τέτοια περίπτωση στην Ελλάδα υπάρχει σε ένα μόνο ναό στη Νάξο. Γενικά, οι τύποι, τα σημεία και οι τρόποι εντοίχισης ήταν σχετικά με το τύπο του ναού και συνήθως ο αριθμός των αγγείων δεν ήταν ο ίδιος. Όμως υπάρχει ένα στοιχείο το οποίο είναι κοινό στις περισσότερες περιπτώσεις και είναι πολύ σημαντικό: Τα αγγεία που έχουν χρησιμοποιηθεί στους περισσότερους ναούς έχουν τοποθετηθεί τυχαία, χωρίς καμία θεωρητική εξέταση, μ έναν μάλλον εμπειρικό τρόπο. Αυτό ενισχύει το επιχείρημα ότι τα εντοιχισμένα αγγεία σε ναούς δεν προσφέρουν τίποτα στην ακουστική του χώρου και αν τυχόν παρατηρείται κάποιο θετικό αποτέλεσμα είναι σίγουρα τυχαίο. [1.3]. Σχήμα 1.3.7 Τρόπος εντοίχισης των ηχείων στο ναό Oberwinterhur στην Ελβετία 30

Σχήμα 1.3.8 Τρόπος εντοίχισης των ηχείων στο ναό του Αγίου Στεφάνου στα Μετέωρα. Σχήμα 1.3.9 Τρόπος εντοίχισης των ηχείων κατά το Bruel σε ναούς στη Σκανδιναβία [1.27] 31

1.4 Έρευνες σε ναούς της Ευρώπης Σχήμα 1.4.1 Χάρτης της Ευρώπης, ο οποίος απεικονίζει με μαύρες κουκίδες τα σημεία που έχουν βρεθεί εντοιχισμένα αγγεία σε ναούς, σύμφωνα με το Desarnaulds. Πολλοί ναοί έχουν βρεθεί στη Γαλλία, στα Βαλκάνια και στη Ρωσία [1.5]. Οι μουσικές εκδηλώσεις, οι θεατρικές παραστάσεις και τα υπόλοιπα δημόσια θεάματα μέχρι την εποχή της αναγέννησης γινόταν σε υπαίθριους χώρους. Οι μόνες εκδηλώσεις σε κλειστούς χώρους ήταν οι θρησκευτικές και για το λόγο αυτό η ακουστική στράφηκε κυρίως στους χώρους λατρείας. Πολλές έρευνες έγιναν με επίκεντρο ναούς και την ακουστική τους σε όλη την Ευρώπη. Έτσι, πολλοί ερευνητές μελέτησαν διάφορες ακουστικές παραμέτρους αρκετών ναών είτε με σκοπό τη βελτίωσή της, είτε απλά για ερευνητικούς λόγους. Η θεματολογία αυτών των ερευνών είναι αρκετά πλούσια και τα κυριότερα θέματα είναι τα φαινόμενα σύζευξης στους πολύπλοκους χώρους των ναών, διάφοροι ακουστικοί δείκτες που σχετίζονται με την αντιληπτότητα και γενικότερα την ποιότητα του ήχου σ αυτούς αλλά και με τα εντοιχισμένα αγγεία σε κάποιους άλλους. 32

(α) (β) (γ) (δ) Σχήμα 1.4.2 Τα ακουστικά αγγεία που βρέθηκαν σε διάφορες χώρες της Ευρώπης έχουν διάφορα σχήματα και μεγέθη γεγονός που αποδεικνύει ότι δεν κατασκευάστηκαν γι αυτή τη χρήση και ότι η επιλογή τους ήταν τυχαία. Έτσι λοιπόν, έχουν βρεθεί αγγεία σε ναούς σε ολόκληρη την Ευρώπη που σύμφωνα με τον Crunell φτάνουν σε αριθμό τους διακόσιους ενώ οι μισοί απ αυτούς βρίσκονται στη Γαλλία. [1.4] Το περίεργο είναι ότι η χρήση τους δεν είναι συστηματική παρά μοιάζει με ένα μυστικό κάποιας συντεχνίας κατασκευαστών που χρησιμοποιείται σε διάφορους ναούς, όχι πάντα με τον ίδιο τρόπο και τελικά μάλλον δεν ήταν σίγουρος κανένας για το τρόπο λειτουργίας τους. 33

Αγγεία έχουν βρεθεί σε βασιλικές αλλά και παρεκκλήσια και πολύ σπάνια σε μεγάλους ναούς. Υπάρχουν πολλοί ναοί στο Παρίσι και σε άλλες γαλλικές πόλεις, στις Βρυξέλλες όπου υπάρχουν εντοιχισμένα αγγεία, ενώ ο ναός με τα περισσότερα βρίσκεται στη Μπολώνια της Ιταλίας και αριθμεί 400 αγγεία. Βέβαια υπάρχουν και σε άλλους ναούς στην Ιταλία αλλά το ερώτημα είναι γιατί δεν τα χρησιμοποίησαν σε κάστρα και άλλες κατασκευές; Η απάντηση πιθανόν να επιβεβαιώνει ότι τα αγγεία χρησιμοποιούνταν εκεί που απαιτούσαν καλή ποιότητα ήχου. Ένας άλλος γνωστός ναός είναι ένας καθεδρικός στη Γαλλία όπου στη βάση του θόλου υπάρχουν ημισφαιρικά αγγεία στραμμένα προς το κέντρο του και όλη αυτή η κατασκευή συγκοινωνεί με το χώρο της χορωδίας. Στην Ευρώπη και πιο συγκεκριμένα στην πόλη Tomar της Πορτογαλίας, υπάρχει μια συναγωγή του 14 ου αιώνα με εντοιχισμένα αγγεία τα οποία χρησιμοποιούνταν στην Ιβηρική χερσόνησο για την αποθήκευση λαδιού. Τα παραδείγματα είναι αρκετά στον ευρωπαϊκό χώρο, όπως φαίνεται και στο χάρτη στο σχήμα 1.4.1 [1.5], και αρκετοί ερευνητές έχουν κατά καιρούς ασχοληθεί. Οι τρόποι εντοίχισης παρουσιάζουν αρκετές ομοιότητες με αυτούς των ορθοδόξων ναών. Σε μερικές περιπτώσεις τα αγγεία μερικώς γεμίζονταν με στάχτη (σχ. 1.4.3 γ) προφανώς για αύξηση της απόσβεσης και διεύρυνση της καμπύλης συντονισμού, γεγονός που δηλώνει το σκοπό του εντοιχισμού. Ο Rene Floriot, [1.5] ο οποίος έχει ασχοληθεί με το θέμα για 20 περίπου χρόνια, διαχωρίζει τα αγγεία του Βιτρούβιου, που είναι πραγματικοί συντονιστές, από τα μεσαιωνικά αγγεία. Πιο συγκεκριμένα, τα αγγεία του Βιτρούβιου αντανακλούν τη φωνή του ηθοποιού «δυνατότερα και πιο καθαρά εξαιτίας της αντήχησης καθενός από αυτά» ενώ αντίθετα τα μεσαιωνικά αγγεία έχουν την ικανότητα να απορροφούν και να ρυθμίζουν σε χαμηλές συχνότητες, εκείνα τα χαρακτηριστικά τα οποία είναι τα πιο περίεργα και δύσκολα να εξαλειφθούν. Άρα λοιπόν, κατά το Floriot, τα αγγεία επηρεάζουν τους τρόπους δόνησης (modes) του χώρου. Επιπροσθέτως, απορροφούν μερικώς συχνότητες στη χαμηλή περιοχή συχνοτήτων και «λειαίνουν» τις παρατηρούμενες κορυφές όσον αφορά τη στάθμη του ήχου και το χρόνο αντήχησης. Η βιβλιογραφία λοιπόν, μας προμηθεύει με εργασίες για γοτθικούς ναούς στην Ιβηρική χερσόνησο, την Ισπανία και την Πορτογαλία, σε ναούς ρωμανικού 34

ρυθμού στην Ιταλία, σε καθεδρικούς καθολικούς ναούς στην Αγγλία, την Ελβετία και σε άλλες χώρες, σε ορθόδοξους ναούς στη βαλκανική χερσόνησο, στη Σερβία και την Ελλάδα καθώς και σε τζαμιά που υπάρχουν στον ευρωπαϊκό χώρο, τη Τουρκία και την Ινδονησία [1.3-1.7], [1.9-1.17], [1.21],[1.25]. Σ αυτό το σημείο αξίζει να αναφερθεί ότι όλες αυτές οι εργασίες είναι εξίσου σημαντικές αν λάβουμε υπόψη ότι σε κάθε θρησκεία η λειτουργία γίνεται με διαφορετικό τρόπο και έτσι οι προδιαγραφές που πρέπει να τηρούν οι ναοί διαφέρουν κατά πολύ. Ίσως ο πιο σωστός τρόπος να διεξαχθεί μια οργανωμένη έρευνα γύρω από τα αγγεία να ξεκινάει από μια μελέτη της κοινωνικής ζωής των χρονικών περιόδων κατά τις οποίες εμφανίζεται ο εντοιχισμός των αγγείων. (α) (β) (γ) Σχήμα 1.4.3 Σκαριφήματα αγγείων που βρέθηκαν σε Σκανδιναβικές χώρες (σύμφωνα με τον Bruel) σε τομή και πρόσοψη. Χαρακτηριστικό είναι ότι σε μερικά βρέθηκαν στο εσωτερικό τους στάχτες ή άμμος ή κάποιο άλλο παρόμοιο υλικό, ενώ σε άλλα το άνοιγμα τους ήταν μερικά καλυμμένο με ξύλινη πλάκα διακοσμημένη ή όχι.. Δηλαδή, ο τρόπος ζωής της εποχής, οι συνήθειές τους και οι ανάγκες τους να μπορούσαν να μας διαφωτίσουν γύρω από σημαντικά ζητήματα, όπως το πώς χτιζόντουσαν τα οικοδομήματα και συνεπώς και οι χώροι λατρείας, με ποιο τρόπο γινόταν η θεία λειτουργία και ποια μέρη της ήταν πιο σημαντικά, αν υπήρχαν κάποιας μορφής χορωδίες, έτσι ώστε να έχουμε ένα σημείο αφετηρίας να ψάξουμε για συντονιστές, κτλ. 35

Ωστόσο, μεταξύ των αντηχείων που περιγράφει ο Βιτρούβιος και των αγγείων που βρέθηκαν εντοιχισμένα στους ναούς υπάρχουν ορισμένες διαφορές που μπορούν να συνοψιστούν στα παρακάτω: 1. Τα αγγεία είναι τοποθετημένα στο εσωτερικό κλειστών χώρων και όχι σε ανοικτούς όπως στα αρχαία Ελληνικά θέατρα, 2. γενικά τα εντοιχισμένα αγγεία είναι μικρών διαστάσεων, 3. είναι τοποθετημένα μακριά από τα αυτιά των ακροατών, και 4. είναι σχεδόν πάντα περιστοιχισμένα από τοίχους, και όχι, όπως περιγράφει ο Βιτρούβιος, τοποθετημένα σε γωνίες για να διευκολύνουν την ελεύθερη ταλάντωση. Όλα τα παραπάνω συμπεράσματα έρχονται σε αντίθεση με την ελληνική και ρωμαϊκή παράδοση. 36

1.5 Έρευνες σε ναούς της Δύσης Σε πολλούς ναούς της δυτικής Ευρώπης βρέθηκαν αγγεία εντοιχισμένα σε διάφορες θέσεις των ναών. Πολλές φορές τα αγγεία δεν είναι εύκολο να εντοπιστούν, ούτε οι περίοδοι που χρησιμοποιήθηκαν και αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι πολλοί ναοί στους οποίους έχει εφαρμοστεί η μέθοδος εντοίχισης, είτε έχουν καταστραφεί εντελώς είτε μερικώς με αποτέλεσμα τα ερείπια να μην μπορούν να βοηθήσουν τις έρευνες. Η έρευνα πάντως στο σημείο αυτό είναι περιορισμένη. Ωστόσο κάποια αγγεία που έχουν βρεθεί σε ερείπια ναών χρησιμοποιήθηκαν για την έρευνα σε εργαστήρια. Σχήμα 1.5.1 Θέσεις των αγγείων στο ναό του St Andrews στο Ludington U.K. (αριστερά) Φωτογραφία ενός αγγείου στον ίδιο ναό (Πηγή [1.29]) Ο Murphy μετρώντας την κρουστική απόκριση σε διάφορες θέσεις στο ναό St Andrews στο Ludington U.K. κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο αριθμός των συντονιστών που υπήρχαν ήταν μικρός ώστε να παρατηρηθεί αξιόλογο αποτέλεσμα. Επίσης, παρατήρησε ότι υπάρχει μια ασθενής αλλά ισχυρά επιλεκτική απορρόφηση για συχνότητες μικρότερες των 200 Hz. Στο σχήμα (1.5.1) φαίνονται οι θέσεις που 37

βρίσκονται οι συντονιστές (αριστερά) καθώς και σε μεγέθυνση ένας από αυτούς (δεξιά). Η μεγάλη διάμετρος του ανοίγματος όπως φαίνεται στη φωτογραφία δηλώνει και τη χαμηλή συχνότητα συντονισμού του αγγείου. Ο ναός του St Andrews κτίστηκε το 14 ο αιώνα, έχει όγκο 2600 m 3 και περιλαμβάνει συνολικά 11 αγγεία [1.29] [1.33] Σχήμα 1.5.2 Αγγείο που βρέθηκε στο ναό της Villete (Μουσείο Λωζάνης) (επάνω) και τρόπος εντοίχισης (κάτω). Επίσης, πολλές φορές χρησιμοποιήθηκαν πανομοιότυπα αγγεία με αυτά που έχουν βρεθεί σε ναούς, όπως για παράδειγμα από τους Desarnaulds, Carvalho, Loerincik, κλπ οι οποίοι έκαναν μελέτες και στο εργαστήριο και μέσα στους ναούς. [1.6, 1.7] 38

Οι Desarnaulds, Carvalho, και Loerincik, συλλέξανε ιστορικά στοιχεία για τα είδη των αγγείων που εικάζεται ότι έχουν κατά καιρούς χρησιμοποιηθεί σε ναούς και μαζέψανε οκτώ τέτοια στο εργαστήριο. Έξι από αυτά ήταν μη στιλβωμένα φτιαγμένα από πηλό ενώ τα άλλα δυο βερνικωμένα. Τα σχήματά τους και τα μεγέθη τους ήταν διάφορα όπως ακριβώς και των αντίστοιχων που υπήρχαν στους ναούς. Σχήμα 1.5.3 Τα αγγεία που χρησιμοποιήθηκαν για πειράματα στο εργαστήριο από τους Desarnaulds, Carvalho, Loerincik. Έξι από αυτά ήταν μη στιλβωμένα φτιαγμένα από πηλό ενώ τα άλλα δυο ήταν βερνικωμένα. Αυτά τα αγγεία είτε βρέθηκαν σε κάποιο ναό, είτε επιλέχθηκαν σύμφωνα με τα στοιχεία που συνέλεξαν οι ερευνητές και ταίριαζαν με αυτά που συναντώνται συνήθως. Επόμενο βήμα ήταν ο προσδιορισμός της συχνότητας συντονισμού θεωρητικά και πρακτικά. Για το θεωρητικό υπολογισμό της συχνότητας συντονισμού χρησιμοποίησαν το τύπο του Alster (βλ. κεφάλαιο 3) [1.8], ο οποίος προβλέπει με αρκετή ακρίβεια την παραπάνω παράμετρο (η απόκλιση είναι μικρότερη του 3% ενώ δεν υπάρχει συστηματικό λάθος). Πρακτικά η συχνότητα συντονισμού μετρήθηκε με τη βοήθεια ενός μικροφώνου που τοποθετήθηκε μέσα στο αγγείο ενώ το όλο σύστημα βρισκόταν σε ένα ανηχοϊκό δωμάτιο. Έτσι προσδιορίσθηκε η συχνότητα συντονισμού του κάθε αγγείου καθώς και ο παράγοντας ποιότητας. Επίσης μετρήθηκαν οι ίδιες παράμετροι 39

με την προσθήκη ενός ξύλινου πλαισίου τοποθετημένου στο άνοιγμα του εκάστοτε αγγείου και παρατηρήθηκε μια μικρή μείωση στη τιμή της συχνότητας συντονισμού. Τέλος, επαναλήφθηκαν οι μετρήσεις μέσα σε θάλαμο αντήχησης με την παρουσία 30 αγγείων τοποθετημένων σε τυχαίες θέσεις μέσα στο χώρο Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η απορρόφηση του ήχου αυξάνει σε χαμηλές συχνότητες όταν τα αγγεία είναι τοποθετημένα στις γωνίες του δωματίου [1.6]. Η μέση συχνότητα συντονισμού για αυτά τα αγγεία ήταν τα 276 ± 11Hz. Όταν το εκπεμπόμενο σήμα ήταν ένας καθαρός τόνος στη συχνότητα συντονισμού, τότε το επανεκπεμπόμενο σήμα περιείχε μια ισχυρή συνιστώσα στη συχνότητα συντονισμού καθώς και μια πιο αδύναμη στη δεύτερη αρμονική. Σχήμα 1.5.4 Αριστερά φαίνεται ο ανηχοϊκός θάλαμος όπου στήθηκε η πειραματική διάταξη προσδιορισμού της συχνότητας συντονισμού και δεξιά ο θάλαμος αντήχησης με τα 30 αγγεία όπου έγιναν οι μετρήσεις για τον προσδιορισμό των διαφόρων ακουστικών παραμέτρων. Όταν το σήμα ήταν σε πιο υψηλή συχνότητα η κατάσταση αντιστρεφόταν και η αδύναμη συνιστώσα παρουσιαζόταν στη συχνότητα συντονισμού ενώ η ισχυρή 40

παρουσιαζόταν στη δεύτερη αρμονική. Με ένα ροζ θόρυβο έκαναν την εμφάνισή τους όλες οι αρμονικές. Ένα άλλο σημαντικό πρόβλημα ήταν η εμβέλεια του φαινομένου και γι αυτό έγιναν μετρήσεις έντασης σε διάφορες αποστάσεις από το άνοιγμα του αγγείου σε ανηχοϊκό θάλαμο. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η αποτελεσματικότητα του αγγείου αυξάνεται γρήγορα σε σχέση με την απόσταση φτάνοντας τη μέγιστη τιμή της στην απόσταση των 10 με 15 cm από το άνοιγμα, ενώ μετά μειώνεται γραμμικά για να γίνει μηδέν σε απόσταση ίση με 30 cm. Σε αυτή την απόσταση, όπως όταν απέχει πολύ μικρή απόσταση από το άνοιγμα (< 5 cm), η εκπεμπόμενη ένταση είναι ίδια με την ανακλώμενη (σα να ήταν κλειστό το άνοιγμα του αγγείου). Βέβαια σε συχνότητες διαφορετικές της συχνότητας συντονισμού δεν αυξάνεται η ηχητική στάθμη και φαίνεται ότι κανένα αποτέλεσμα δεν έχει το αγγείο στην ακουστική του ναού. Σχήμα 1.5.5 Εξωτερική άποψη εντοιχισμένων αγγείων σε εκκλησία της πόλης Villete στην Ελβετία. Το αγγείο βρίσκεται μέσα στο τοίχο και διακρίνεται μόνο από την οπή, η οποία έχει και διάκοσμο γύρω της. Τέλος, έχουν τη δυνατότητα τα αγγεία, να λειτουργήσουν σαν δευτερογενής πανκατευθυντικές πηγές για να «σκεπάσουν» ηχητικά φαινόμενα που προκαλούν τρούλοι και αψίδες, όπως για παράδειγμα η ηχώ. [1.6] 41

Μετά την ανάλυση στο εργαστήριο οι Desarnaulds, Carvalho και Loerincik προχώρησαν σε μετρήσεις εντός δυο ελβετικών ναών που είχαν εντοιχισμένα αγγεία [1.7]. Σε αυτού του είδους τους ναούς τα αγγεία τοποθετούνταν συνήθως απέναντι από το σημείο που βρισκόταν η χορωδία ή απέναντι από τον άμβωνα. Γενικά τοποθετούνταν ψηλά στους τοίχους ή στους τρούλους ή γύρω από τα παράθυρα και ειδικότερα κοντά σε γωνίες. Έτσι, σε δυο ναούς της Ελβετίας, όπου οι αρχαιολόγοι μπόρεσαν να προσδιορίσουν τα αγγεία και τα χαρακτηριστικά τους όπως για παράδειγμα σχήμα, μέγεθος κτλ, υπολογίστηκαν μερικές ακουστικές παράμετροι. Οι Desarnaulds, Carvalho και Loerincik χρησιμοποίησαν το σύστημα MLSSA το οποίο χρησιμοποιεί μια ακολουθία MLS (Maximum Length Sequence) και έχει τη δυνατότητα να υπολογίσει παραμέτρους όπως τις RT, EDT, STI, C 50 κτλ για κάθε συνδυασμό των θέσεων πηγής δέκτη. Φροντίζοντας όσο το δυνατόν οι συνθήκες του πειράματος να μην αλλάξουν, μέτρησαν τους δείκτες έχοντας τα ανοίγματα των αγγείων μια φορά κλειστά και μια φορά ανοιχτά. Για επιβεβαίωση μετρούσε ταυτόχρονα και ένας μετρητής στάθμης σε διάφορες αποστάσεις από τα ανοίγματα των αγγείων. Σχήμα 1.5.6 Η γραφική παράσταση του συντονισμού σε σχέση με τη συχνότητα, όπως προέκυψε από τα πειράματα των Desarnaulds, Carvalhο και Loerincik. Η συχνότητα συντονισμού του συγκεκριμένου αγγείου εντοπίζεται κοντά στα 330 Hz [1.5]. 42

Και οι δυο ναοί είναι μικροί (830 m 2 και 990 m 2 ) του 13 ου αιώνα και έχουν εντοιχισμένα 4 αγγεία ο ένας, του ίδιου υλικού και μεγέθους, και 5 διαφορετικά μεταξύ τους, ο άλλος εκ των οποίων όμως έχουν διασωθεί μόνο τα 4. Στον πρώτο ναό τα αποτελέσματα έδειξαν ότι δεν υπάρχει σημαντική διαφορά στις μετρήσεις με τα αγγεία ανοικτά από αυτές με τα κλειστά σε καμία απόσταση. Εξάλλου, μόνο μια λεπτομερής ανάλυση γύρω από τη συχνότητα συντονισμού θα μπορούσε να φανερώσει κάτι περισσότερο. Επίσης, το C 50 αλλά και το STI παρουσιάζουν μια μικρή μείωση όταν τα αγγεία είναι ανοικτά χωρίς αυτό βέβαια να σημαίνει ότι βελτιώνεται η ακουστική του χώρου. Τέλος, μια ανεπαίσθητη μείωση του χρόνου αντήχησης και του EDT παρατηρείται σε ορισμένες θέσεις και ζώνες συχνοτήτων. Στον δεύτερο ναό τα αποτελέσματα είναι πιο αποθαρρυντικά καθώς δεν παρατηρείται καμία διαφορά εκτός από μια πολύ μικρή αύξηση της τιμής του C 50 στη ζώνη των 250 Hz. Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα αγγεία στους συγκεκριμένους ναούς δεν προσφέρουν τίποτα από πλευράς ακουστικής επειδή είναι πολύ λίγα και συνεπώς πολύ μικρός ο όγκος τους συγκρινόμενος με αυτόν του ναού και επειδή οι ίδιοι οι ναοί είναι μικροί. Αυτό δε σημαίνει τίποτα γιατί υπάρχουν κάποιοι ναοί, στη Γαλλία για παράδειγμα, οι οποίοι έχουν εντοιχισμένα 25 αγγεία κατά μέσο όρο και τα αποτελέσματα που μπορούν να δώσουν να είναι καλύτερα. [1.6-7] 43

1.6 Έρευνες σε ορθόδοξους ναούς Σε πολλές περιπτώσεις, η αρχαιολογική σκαπάνη ήταν αυτή που έδωσε το ερέθισμα για περαιτέρω έρευνα από άλλους τομείς της επιστήμης με τις ανακαλύψεις της. Στη Σερβία λοιπόν, ανακαλύφθηκαν στα ερείπια κάποιων ορθόδοξων ναών ότι υπήρχαν αγγεία εντοιχισμένα και έτσι ξεκίνησε η έρευνα γύρω από τη μέθοδο αυτή. Με προσεκτική μελέτη βρέθηκαν σε αρκετούς ναούς εντοιχισμένα αγγεία που είτε δεν μπορούσαν να διακριθούν εύκολα, είτε είχαν κλειστεί τα ανοίγματά τους, κατά λάθος ή επίτηδες, σε προγενέστερους χρόνους. Στη Σερβία έχουν βρεθεί 24 ναοί και παρεκκλήσια με εντοιχισμένα αγγεία και οι ανακαλύψεις αυτών έχουν γίνει με 4 κυρίως τρόπους: με ανασκαφές σε ερείπια παλαιών ναών κατά τύχη σε ανακατασκευές ναών όπου τα ανοίγματα των αγγείων είχαν καλυφθεί με σοβά κατά την κατεδάφιση παλαιών ναών με σκοπό την κατασκευή νέου στη θέση τους με προσεκτική οπτική έρευνα στο εσωτερικό παλαιών ναών που λειτουργούν όμως μέχρι και σήμερα. [1.9] Σχήμα 1.6.1 Αγγεία που χρησιμοποιούνταν σα συντονιστές στο ναό της Παρθένου στο Stemski Karlovci στη Σερβία. 44

Πολλά από τα αγγεία που έχουν βρεθεί σε ερείπια ή σε ναούς προς κατεδάφιση έχουν μεταφερθεί σε μουσεία και συλλογές. Επίσης, πρέπει να τονιστεί ότι σύμφωνα με τα παραπάνω ο αριθμός των ναών μπορεί να είναι μεγαλύτερος επειδή μπορεί να υπάρχουν κι άλλοι ναοί που είτε έχουν κατεδαφιστεί και έχουν χαθεί όλα τα στοιχεία ή υπάρχουν, αλλά αγνοούμε την ύπαρξη των αγγείων εξαιτίας των στρωμάτων σοβά που μπορεί να τα έχουν κλείσει. Τα αγγεία που έχουν βρεθεί στους σέρβικους ορθόδοξους ναούς είναι κοινά αγγεία που έχουν χρησιμοποιηθεί για κατοχή και μεταφορά υγρών και αυτό αποδεικνύεται από το γεγονός ότι πολλά από αυτά ήταν διακοσμημένα εξωτερικά ενώ θα ήταν πραγματικά άχρηστο αν ο αρχικός τους προορισμός ήταν να εντοιχιστούν σε ναούς. Τα σχήματά τους είναι διάφορα ενώ το ύψος τους ποικίλει από 25 έως 45 cm. Οι Mijic και Sumarac Pavlovic χρησιμοποίησαν ορισμένα αγγεία για τα πειράματά τους στο εργαστήριο, θέλοντας να υπολογίσουν τη συχνότητα συντονισμού, το εύρος ζώνης και τον πραγματικό χρόνο αντήχησης (ή τη σταθερά εξασθένισης του συντονισμού). Σχήμα 1.6.2 Τα διάφορα είδη αγγείων που έχουν βρεθεί σε σέρβικους ναούς και ποικίλλουν ανάλογα με το σχήμα και τις διαστάσεις τους. Διαφέρει επίσης ο τρόπος εντοίχισης, αν δηλαδή έχει τοποθετηθεί προς το χώρο του ναού το στόμιο ή ο πάτος με οπή. 45