Акустический расчет зрительного зала

4. Расчет времени реверберации зрительного зала

Одной из важнейших условий хорошей акустики зала - необходимое время реверберации, которое характеризует общую гулкость зала.

Акустическая отделка зала должна способствовать созданию равномерного звукового поля в нем и отвечать высоким архитектурным требованиям, предъявляемым к внутренней отделке зрительных залов.

Предварительный выбор и размещение материалов внутренне отделки зала решается исходя больше из художественного замысла решения интерьера, однако при этом должны быть выдержаны следующие требования: Поверхности, дающие малозапаздывающие звуковые отражения на слушателей, должны отделываться материалами с малым коэффициентом звукопоглощения.

1. Чтобы акустика в зале меньше зависела от процента заполнения мест слушателями, целесообразно оборудовать зал мягкими и полумягкими креслами, обитыми тканью.

2. Поверхности, дающие сильнозапаздывающие звуковые отражения на слушателей, должны отделываться специальными звукопоглощающими материалами.

Для расчета времени реверберации звука необходимо наметить первоначальный вариант отделки внутренних поверхностей: стен, потолка, пола, проема сцены, дверей, кресел, балкона. Все выбранные материалы с их коэффициентами поглощения и площадями указаны в таблице 4.2.

Оптимальное время реверберации выбирается в зависимости от объема зрительного зала:

V_факт = 4589м³,

Vуд = 4589/700=6,5 м³ /чел, что соответствует требованиям [5]

Т₅₀₀ = Т₂₀₀₀=1,65

Т_треб = 1,65 для частоты 500 и 2000 Гц

Т_мин = 1,4 , Т_макс = 1,8

Т_треб= 2,31 для частоты 125 Гц

Т_мин = 2, Т_макс = 2,5

Акустический расчет ведется на трех частотах - 125, 500, 2000 Гц. Фактическое звукопоглощение поверхностей слагается из трех составляющих: постоянного, переменного и добавочного.

Определяем постоянное звукопоглощение поверхностей:

Для этого на каждой частоте для всех поверхностей, кроме зрительских мест определяем звукопоглощение:

Где коэффициент звукопоглощения отдельных поверхностей.

площадь поверхности зала

При расчете постоянного звукопоглощения зала учитывают следующее:

1. Если какая-либо поверхность состоит из участков, имеющих различные коэффициенты звукопоглощения, то их следует рассматривать как отдельные поверхности;

2. При определении эквивалентной площади звукопоглощения пола нужно включать только ту часть пола, которая не занята зрительскими местами (с учетом прохода между рядами).

Добавочное звукопоглощение создается за счет проникания звуковых волн в различные щели и отверстия, колебания различных гибких элементов. Кроме того, учитывается звукопоглощение осветительной арматурой и другим оборудованием зала.

Результаты расчета представлены в таблице 4.2.

Переменное звукопоглощение создается за счет поглощения звука слушателями и свободными креслами. Эквивалентная площадь переменного звукопоглощения на частоте, для которой ведется расчет, определяют по формуле:

Где - это сумма произведений коэффициентов звукопоглощения отдельных поверхностей на их площадь,

- сумма эквивалентных площадей звукопоглощения зрителями и креслами,

средний коэффициент добавочного звукопоглощения, учитывающий звукопоглощение которое фактически существует в залах (осветительная аппаратура, вент. решетки, отверстия)

Переменное звукопоглощение рассчитывается исходя из условия наполняемости зала, для пустого, 70%, 100% заполнения. Результаты расчета приведены в таблице 3. Для расчета применяется след. тип кресел: кресло мягкое с пористым заполнителем, сиденья и спинки, обитое воздухопроницаемой тканью.

На основании этих двух расчетов производится расчет времени реверберации. Фактическое время реверберации для частоты 125 и 500 Гц определяется по формуле:

Где - средний коэффициент звукопоглощения в зале

Для частоты 125 Гц для 70% заполнения зала:

Для частоты 500 Гц : Для пустого зала (0%):

Для 70% заполнения зала:

Для полного зала (100%):

Для частоты 2000 Гц для 70% заполнения зала:

Таблица 4.2. Расчет постоянного звукопоглощения

Наименьшие поверхности, материал		Значение на частотах
		125 Гц	500 Гц	2000 Гц

Потолок (сухая штукатурка)	486	0,02	9,72	0,06	29,16	0,05	2,43
Стены (стена, оштукатуренная и окрашенная масляной краской)	566	0,01	5,66	0,02	11,32	0,02	11,32
Портал (стена, оштукатуренная и окрашенная клеевой краской)	87,4	0,02	1,74	0,02	1,74	0,04	3,49
Пол (паркет по асфальту)	258	0,04	10,34	0,07	18,06	0,06	15,48
Авансцена (паркет по асфальту)	22	0,04	0,88	0,07	1,54	0,06	1,32
Двери (деревянная обшивка 19 мм)	12,24	0,1	1,22	0,1	1,22	0,08	0,97
Проем сцены	24	0,2	4,8	0,3	7,2	0,3	7,2
Проем оркестровой ямы	55	0,3	16,5	0,4	22	0,4	22
Добавочное звукопоглощение	1510,64	0,06	90,6	0,04	60,42	0,04	60,42
Суммарное звукопоглощение			141,4		152,6		146,5

Таблица 4.3. Расчет переменного звукопоглощения

Частота Гц	Процент заполнения	Звукопоглощение
				слушатели	кресло

125	70	490	210	0,25	122,5	0,15	31,5	154
500	0	0	700	0,40	0	0,20	140	140
	50	350	350		140		70	210
	70	490	210		196		42	238
	100	700	0		280		0	280
2000	70	490	210	0,45	220,5	0,30	63	283,5

Таблица 4.4. Расчет времени реверберации

Частота Гц	125	500	2000
Заполн. зала	70	0	50	70	100	70
Пост. поглощение	141,4	152,6	146,5
Пер. поглощение	154	140	210	238	280	283,5
Суммарное поглощение	295,4	292,6	362,6	390,6	432,6	430
	0,19	0,19	0,24	0,25	0,28	0,28
Тфак	2,3	2,3	1,8	1,7	1,5	1,5
Трек	2,-2,5	1,4-1,8	1,4-1,8

Полученное в результате расчета время реверберации удовлетворяет рекомендуемым значениям. Изменения объемно-планировочного решения и материалов отделки не требуется.

5. Проверочный расчет времени реверберации

Регулировка времени реверберации

Дополнительное количество звукопоглощения или его избыток определяют следующим образом, исходя из оптимального времени реверберации :

Вычисляется значение:

;

Из расчета видно, что оптимальный коэффициент звука приближен к расчетным значениям в таблице 4.4.

После выполнения всех расчетов результат представляется в виде графика зависимости времени реверберации от частоты звука при 70% заполнении зала, от заполнения зала. График представлен в графической части проекта.

Содержание