5 Построение профиля пола

Профиль пола партера и балкона должен обеспечивать зрителям беспрепятственную видимость сцены или эстрады. При этом исключается экранирование прямого звука впередисидящими слушателями и уменьшается его поглощение при распространении над публикой.

С этой целью определение профиля линии размещения зрительских мест по разрезу вдоль продольной оси зала выполняется по следующим правилам.

Расчетная точка видимости принимается:

- для театральных, концертных, многоцелевых и других залов – на красной линии сцены или эстрады на уровне их пола;

- в лекционных залах и в кинотеатрах – на уровне нижнего обреза демонстрационной доски или экрана;

- в спортивных залах – на ближайших к зрителям границах игровых площадок, беговых или плавательных дорожек и т.п.

Минимально допустимое превышение луча зрения зрителя над уровнем глаза впередисидящего , м, принимается не менее 0,12 м, кроме залов, где беспрепятственная видимость менее важна (например, в лекционных), в которых допускается принимать 0,06 м.

Профиль пола выстраивается графоаналитическим методом по кривой или ломанной линии.

Схема построения подъема рядов мест по оптимальной кривой показана на рис. 5.1. От уровня глаз зрителей первого ряда на высоте 1,2 м от пола вверх откладывается отрезок и из точки через вершину этого отрезка проводится луч зрения до пересечения с границей второго ряда, которое определяет уровень глаз зрителей второго ряда. Эти построения продолжают последовательно для следующих рядов. От полученных точек вниз откладывают 1,2 м, получая уровни пола для каждого ряда. Кривая может быть построена с помощью уравнения

. (5.1)

Обозначения в формуле (5.1) см. на рис. 5.1.

Применение профиля по кривой требует ступеней подъема разной величины, что усложняет и удорожает строительство. Поэтому взамен криволинейного на практике применяют профиль подъема рядов в виде ломаной линии, каждый отрезок которой имеет свой наклон и размещаемая группа рядов на нем имеет одинаковый подъем. На рис. 5.2 показана схема построения подъема рядов по ломаной линии.

Рисунок 5.1 – Построение профиля подъема мест по оптимальной кривой

f = Сn, где f – общее превышение луча последнего ряда группы над лучом переднего; n – число промежутков между рядами в группе Рисунок 5.2 – Построение профиля подъема мест по ломаной линии

6 Распределение отраженного звука

Анализ распределения в зале отраженных звуков предпринимается при проектировании с целью рационального выбора формы и профилей ограждающих поверхностей. При этом решаются задачи предотвращения акустических дефектов зала, повышения диффузности (рассеянности) отраженного звукового поля, улучшения слышимости дополнением прямого звука интенсивными первыми отражениями. Задачи решаются методами геометрической акустики: построением лучевых эскизов зала.

При расчете геометрических (лучевых) отражений распространяющаяся звуковая волна заменяется лучом соответствующего направления, подчиняющимся законам геометрической оптики, которые сводятся к следующему:

- лучи: падающий и отраженный, а также нормаль в точке падения к элементу отражающей поверхности, лежат в одной плоскости (лучевая плоскость);

- угол падения равен углу отражения.

Обычно строят геометрические отражения в вертикальной плоскости по оси симметрии зала, в горизонтальной – на уровне источника звука. На рис. 6.1 приведен пример построения лучевого эскиза. Высота источника над полом эстрады или сцены принимается равной 1,5 м, а высота точки приема над полом – 1,2 м (уровень уха сидящего зрителя).

Допустимость построения геометрических (лучевых) отражений зависит от длины звуковой волны, размеров отражающих поверхностей и их расположения по отношению к источнику звука и к точке приема. Отражающая конструкция должна иметь массу не менее 20 кг/м², ее коэффициент звукопоглощения для рассматриваемых частот не должен превышать 0,1. Линейные размеры отражающей поверхности должны превышать длину звуковой волны не менее чем в 1,5 раза. В случае криволинейной отражающей поверхности наименьший радиус кривизны должен превышать длину звуковой волны не менее чем в 2 раза.

Отражающие поверхности следует проектировать таким образом, чтобы приведенные условия выполнялись, по крайней мере, для частот 300-400 Гц, которые наиболее важны для разборчивости речи. Если условия применимости геометрических отражений выполнены для центральной точки отражающей поверхности, то их построение допустимо и для любой точки, отстоящей от краев не менее чем на половину длины звуковой волны. Поскольку частотам 300-400 Гц соответствует длина звуковой волны м, то точки для проверки геометрических отражений должны выбираться на расстоянии не менее 0,5 м от краев отражающей поверхности, а размеры отражателя должны превышать 1,5м.

a – продольный разрез зала; б – план зала; - источник звука; – точка приема; – нормаль к отражающей поверхности

Рисунок 6.1 – построение лучевого эскиза

При построении геометрических отражений используют метод мнимого источника , который симметричен действительному точечному источнику по отношению к отражающей плоскости (рис. 6.2, а). Для построения мнимого источника из точки опускают перпендикуляр на отражающую плоскость и на его продолжении откладывают отрезок , равный отрезку . Прямые, проведенные из мнимого источника , после пересечения ими отражающей плоскости являются отраженными лучами от действительного источника .

Метод мнимого источника может использоваться и при построении отражений от криволинейных поверхностей. В этом случае в качестве отражающей рассматривается плоскость, касательная к отражающей поверхности в точке (рис. 6.2, б). В случае криволинейной поверхности каждой рассматриваемой точке соответствует свой мнимый источник.

а – отражение от плоскости; б – отражение от криволинейной поверхности

Рисунок 6.2 – Построение геометрических отражений с помощью мнимого источника