Сделаем проверку на критический интервал запаздывания потолочных отражений для слушателей не на осевой линии зала. В этом случае нужно делать вспомогательные построения на разрезе и плане зала.
На рисунке №4 показана схема расчета «длины запаздывания» звуковой волны, отраженной от 1-го потолочного элемента для слушателя С не на осевой линии зала.
Здесь, С – положение слушателя на плане зала, С* – его положение на разрезе зала; К и К1 – положение участка потолка (в разрезе и плане, соответственно), от которого поступает отражение к слушателю
м, м, м ( м).IV Расчет и корректировка времени реверберации
За стандартное время реверберации принимается время, в течение которого плотность звуковой энергии в помещении уменьшается в 106 раз (уровень силы звука и звукового давления ослабевают на
дБ).Для многоцелевых залов оценку оптимального времени реверберации на частоте 500 Гц (средне-частотный диапазон речи и музыки) можно провести по формуле:
(с),
Для рассматриваемого зала объемом V= 3820 м3.
с, с.Реальное время реверберации зала существенно зависит от его общего звукопоглощения. Поэтому для расчета времени реверберации на ряде опорных частот (125, 500 и 2000 Гц) необходимо предварительно вычислить общее звукопоглощение А в зале на этих частотах.
Для удобства, да это правильно и по существу, общее звукопоглощение в зале представляют суммой трех членов:
А = Апост. + Аперем. + Адобав.
К постоянному звукопоглощению относят поглощение звука всеми ограждающими поверхностями и его вычисляют по формуле:
,где,
– площади элементов ограждающих поверхностей (м2); – коэффициенты звукопоглощения материала поверхности.К переменному звукопоглощению относят поглощение звука слушателями на креслах и пустыми креслами (из расчета 70% заполнения зала)
,где а1 и а2 – эквивалентное звукопоглощение на одного слушателя и на одно кресло, соответственно.
Добавочное звукопоглощение связано с поглощением звука небольшими отверстиями, щелями, нишами, гибкими элементами отделки, люстрами, аппаратурой и т.п. , которые всегда имеются в зале, что трудно учесть в первых 2-х слагаемых. Его вычисляют по формуле:
,где
– эмпирические коэффициенты добавочного звукопоглощения (на 3-х частотах), а ( Sогр- Sзрит) – общая площадь ограждений за вычетом площади пола, занятой слушателями.Для вычисления постоянного звукопоглощения нужно определиться с конкретными материалами ограждающих поверхностей. Первоначально рекомендуют выбирать обычные строительные материалы (а не специальные звукопоглощающие материалы и конструкции). Их список приведен в приложении.
В качестве материалов ограждающих поверхностей выберем следующие:
Потолок (S1) – бетон с железением поверхности;
Стены (S2) – штукатурка по металлической сетке;
Проходы зрителей (свободный пол) (S3) – линолеум на твердой основе;
Проем сцены, оборудованной декорациями (S4);
Авансцена (S5) – паркет;
Оркестровая яма (S6) – деревянная обшивка, сосна толщиной 19 мм;
Портьеры плюшевые на дверях (S7 = 12м2).
Результаты расчета постоянного звукопоглощения (на 3-х частотах) представим в виде соответствующей таблицы.
Ограждающие поверхности S(м2) | Постоянное звукопоглощение | |||||
125 Гц | 500 Гц | 2000 Гц | ||||
(м2) | (м2) | (м2) | ||||
1. Потолок, S1=450 | 0,01 | 4,5 | 0,01 | 4,5 | 0,02 | 9,0 |
2. Стены, S2=1045 | 0,04 | 41,8 | 0,06 | 62,7 | 0,04 | 41,8 |
3. Проходы, S3=170 | 0,02 | 3,4 | 0,03 | 5,2 | 0,04 | 6,8 |
4. Проем сцены S4=78,75 | 0,2 | 15,75 | 0,3 | 23,625 | 0,3 | 23,625 |
5. Авансцена S5=20 | 0,04 | 0,8 | 0,07 | 1,4 | 0,06 | 1,2 |
6. Орк. яма S6=20 | 0,1 | 2,0 | 0,1 | 2,0 | 0,08 | 1,6 |
7. Портьеры S7=12 | 0,15 | 1,8 | 0,55 | 6,6 | 0,7 | 8,4 |
Переменное звукопоглощение – кресла и слушатели на креслах
(70% заполнения зала)
125 Гц | 500 Гц | 2000 Гц | ||||
а1 | А=а1N | а1 | А=а1N | а1 | А=а1N | |
1. Слушатель на мягком кресле N1=322 | 0,25 | 80,5 | 0,4 | 128,8 | 0,45 | 145 |
2. Кресла N2=138 | 0,08 | 11,0 | 0,12 | 16,56 | 0,1 | 13,8 |
Добавочное звукопоглощение:
,
; ;
.
Полное звукопоглощение зала:
; ; ;Средний коэффициент звукопоглощения
и функция от него : , , .Расчетные времена реверберации звука на 3-х опорных частотах вычисляем по формулам Сэбина-Эйринга:
125 Гц,
,500 Гц,
,2000 Гц,
,Вычисляем относительные различия между Tопт и Трасч (в %):
125 Гц,
,500 Гц,
,2000 Гц,
.Видно, что на всех 3-х опорных частотах расчетные времена реверберации выше оптимальных (>10%), значит общее звукопоглощение в зале мало и его необходимо увеличить.
Один из возможных способов увеличения звукопоглощения состоит в том, что часть площади боковых стен ( их верхнюю область) облицовывают специальными звукопоглощающими материалами, и, таким образом, увеличивают Апост.
В качестве материала облицовки выбираем плиты «Силакпор» с воздушной прослойкой 200 мм.
Коэффициенты звукопоглощения таких плит на выбранных опорных частотах следующие (табл. III.1а– Арх. Физика).