- •Раздел 1.
- •1.3. Звук
- •Звук как упругая волна
- •Объективные характеристики звука
- •Восприятие звука человеческим ухом
- •Субъективные характеристики звука
- •Спектральная чувствительность уха
- •Поглощение звука
- •Поглощение звука в воздухе
- •Поглощение звука ограждающими поверхностями
- •Стоячие звуковые волны
- •Коэффициент поглощения с позиций волновой теории
- •Отражение звука
- •Закон отражения
- •Роль начальных отражений
- •Исторические примеры
- •Неудачные решения акустики залов
- •Лучшие залы
- •Реверберация Изотропоное (диффузное) звуковое поле
- •Понятие реверберации
- •Критерии определения времени реверберации
- •Формула Сэбина
- •Формула Эйринга
- •Формула Миллингтона
- •Влияние влажности воздуха время реверберации звука частотой 2 3 кГц
- •Влияние влажности воздуха время реверберации звука частотой свыше 4 кГц
- •Эффективная (эквивалентная) реверберация
- •Слуховое ощущение реверберация слушателем и исполнителем
- •Ограничения статистической теории акустики
Формула Миллингтона
При очень неравномерном распределении общего поглощения результат, вычисленный по формуле Эйринга, может оказаться далеким от измеренного. Миллингтон объяснил причину этого расхождения тем, что в действительности вероятность числа отражений от данной поверхности тем больше, чем больше сама поверхность. На основании этих соображений Миллингтон вывел формулу для расчета времени реверберации в виде
(72)
где Si - площадь материалов с коэффициентами поглощения i , n – количество поглощающих материалов.
Область применения формулы Миллингтона:
Недостаток формулы Миллингтона заключается в следующем: вычисленное значение времени реверберации получается равным нулю, если хотя бы один элемент преграды, как бы он ни был мал, имеет
.
Поэтому следует считать, что ни один коэффициент поглощения звука преградами не равен единице.
Формулу Миллингтона можно применять для помещений с любым значением ср (кроме ср = 1).
Формула Миллингтона справедлива в случае, когда материалы ограждающих поверхностей имеют сильно различающиеся i , при этом сами материалы распределены по поверхностям неравномерно.
Влияние влажности воздуха время реверберации звука частотой 2 3 кГц
В 1929 г Пауль Сэбин (двоюродный брат У. Сэбина) обнаружил, что влажность воздуха в измерительной камере влияет на время реверберации на частотах
.
Эрвин Майер обнаружил такой же эффект для частот
.
Более точное исследование этого явления было сделано в 1931 г. Верном Кнудсеном. Он определил:
поглощение звука в сухом воздухе больше, чем во влажном;
поглощение звука больших частот больше, чем низкочастотного;
в предельном случае, когда относительная влажность становится 100% и появляется туман, поглощение звука в воздухе сильно увеличивается для всех частот.
Поглощение звука вызвано вязкостью и теплопроводностью воздуха, а также молекулярными потерями. Оно становится заметным на частотах
в помещениях большого объема
.
С учетом этого обстоятельства формула Эйринга (71) приобретает вид:
,
(73)
где µ – коэффициент затухания звука во влажном воздухе. Единица измерения:
.
Значение коэффициента затухания µ определяют графическим методом. Оно возрастает с увеличением частоты и уменьшением влажности.
Если в формуле (73) заменить натуральный логарифм на десятичный, то получим формулу (с иными числовыми коэффициентами):
,
(74)
или
,
(75)
где общее звукопоглощение A равно
,
(76)
поправка B, учитывающая влажность воздуха, равна
.
(77)
Поправка B на затухание звука в воздухе пропорциональна объёму, поскольку звуковая энергия ослабляется по всему пространству помещения.
