
- •1.Гармоническое колебательное движение. Незатухающие колебания. Энергия гармонических колебаний. Затухающие и вынужденные колебания. Резонанс.
- •2.Волны. Уравнение плоской бегущей волны. Уравнение стоячей волны.
- •4. Спектр звука. Суммарный уровень звукового давления
- •6. Шум. Постоянный и непостоянный. Измерение и нормирования шума.
- •10. Формирование и анализ ранних отражений
- •11. ДИффузность звукового поля и способы ее обеспечения.
- •Воздушный объем и пропорции зала
- •14. Проектирование залов с естественной акустикой.
- •16.Виды шумов, пути их распространения в зданиях. Звукоизолирующая способность ограждений.
- •17.Нормирование звукоизоляции.
- •20.Вукоизоляция многослойными конструкциями
- •21. Звукоизоляция ударного шума.
- •23.Транспортный шум. Меры борьбы с транспортным шумом. Расчет шумового режима застройки.
- •1.Градостроительные
10. Формирование и анализ ранних отражений
Ранние интенсивные звуковые отражения (главным образом, первые) дополняют прямой звук источника, улучшая слышимость. Если расстояние от источника до точки приема превышает 8 м, следует обеспечить, кроме прямого звука, приход в эту точку малозапаздывающих первых отражений от боковых поверхностей и потолка.
Время запаздывания отраженного звука по отношению к прямому звуку не должно превышать оптимальных значений, в противном случае отражение создает эхо. Для хорошей разборчивости речи требуется меньшее запаздывание первого отражения по сравнению с приходом прямого звука, для восприятия, музыки -несколько большее. Желательно, чтобы время запаздывания первых отражений не превышало 20-30 мс. Так как скорость звука в воздухе составляет приблизительно 340 м/с, то запаздыванию на 20 мс соответствует разность длин пути отраженного и прямого звука приблизительно 7 м, на 30 мс - 10 м. Время запаздывания отражений характеризует звучание и зависит от характера воспринимаемого звука (табл.2)
Таблица 2
Назначение зала
|
Оптимальное время запаздывания первых отражений, с
|
Концертный зал с органом и хором
|
0,1-0,15 |
Концертный зал без органа, филармония
|
... ,..-. 0,09
|
Оперный театр
|
0,07
|
Зал многоцелевого назначения
|
0,02-Ю.ОЗ
|
Драматический театр
|
0,015-0,02
|
Конференц-зал, лекционный зал, аудитория
|
0,01-0,015
|
При проектировании зала необходимо при помощи геометрических построений контролировать распределение и запаздывание звуковых отражений от потолка и стен зала согласно приведенным далее рекомендациям.
Расчет геометрических отражений является основным способом контроля правильности выбора формы зала и очертания его внутренних поверхностей, направляющих отраженный звук к слушателям, и необходим для оценки опасности возникновения концентрации звука. Расчет включает:
проверку допустимости применения геометрических отражений и их построение;
определение времени запаздывания;
определение уровня отражений по отношению к прямому звуку.
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 поверхности лежат в одной плоскости (лучевая плоскость);
угол падения равен углу отражения.
Структура первых звуковых отражений оценивается по лучевому эскизу зала. Обычно строят геометрические отражения в вертикальной плоскости по оси симметрии зала, в горизонтальной - на отметке источника звука. На рис. 4 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 точке приема. Отражающая поверхность должна иметь массу не менее 20 кг/и2, 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.
О
тражающие
поверхности следует проектировать
таким образом, чтобы приведенные условия
выполнялись, по крайней мере, для частот
300-400 Гц, которые 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 X
» 1 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 1,5 м.
При построении.геометрических отражений используют метод,мнимого источника ^', который симметричен действительному точечному источнику (2 по отношению к отражающей плоскости (рис. 5, а). Для построения мнимого источника из точки О, опускают перпендикуляр на отражающую плоскость и на его продолжении откладывают отрезок ^ 'А, равный отрезку ОА. Прямые, проведенные из мнимого источника ^ ', после пересечения ими отражающей плоскости являются отраженными лучами от действительного источника
М
етод
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 О (см.
рис. 5, б). В
случае криволинейной поверхности каждой
рассматриваемой точке соответствует
свой мнимый источник.
При проектировании очертаний внутренних поверхностей зала и построении лучевого эскиза целесообразно определять ослабление первого отражения по отношению к прямому звуку.
У
ровень
прямого звука дБ, в рассматриваемой
точке определяется по формуле
Уровень однократно отраженного звука определяется по формуле
Если уровень звукового давления однократно отраженного звука не более чем на 3 дБ ниже прямого, то допустимое время запаздывания может быть увеличено в 1,5 раза. При ослаблении на 8-10 дБ первые отражения уже не формируют характер звучания. Они не рассматриваются как полезные и целесообразно обеспечить их поглощение. Если звуковое отражение приходит сзади, то время запаздывания уменьшается на 0,6 от допускаемого.
Таблица 3
Назначение зала
|
Уровень звуковой мощности источника звука, дБ
|
Концертный зал с органом и хором
|
ПО
|
Концертный зал без органа, филармония
|
100
|
Оперный театр
|
90
|
Драматический театр
|
70-80
|
Конференц-зал, лекционный зал, аудитория
|
60-70
|