2. Теоретическое обоснование
Приближенная оценка формы и размеров помещения с акустической точки зрения состоит в анализе звукового поля.
Акустические качества помещений характеризуются временем реверберации. Реверберацией называется процесс затухания звука после прекращения звучания источника, происходящей вследствие многократных отражений звуковых волн от ограждающих поверхностей.
Формула для определения времени реверберации имеет вид
,
(25)
где T – время реверберации, с;
V – объем помещения, м3;
Aобщ – полное звукопоглощение в помещении, м2 (эквивалентная площадь звукопоглощения).
Величина Аобщ может быть представлена в виде
,
(26)
где
ср
– средний
коэффициент звукопоглощения;
Sобщ – суммарная площадь ограждающих поверхностей, м2.
Формула (1) достаточно
точна при значениях
ср
0,2. При
больших значениях
ср,
расчеты целесообразно проводить по
формуле:
.
(27)
В больших залах (V > 10000 м2) при расчете времени реверберации на высоких частотах необходимо учитывать поглощение звука в воздухе. Для этого в знаменатель формул (25) и (27) добавлен член nV, где n – коэффициент (в м -1), учитывающий поглощение звука в воздухе и зависящий от температуры и относительной влажности воздуха (таблица 1).
Таблица 12 – Значение коэффициента n (м -1) для учета поглощения звука в воздухе при температуре 200С
Относительная влажность воздуха, % |
Значения коэффициента n при частоте, Гц |
|
2000 |
4000 |
|
30 |
0,0119 |
0,0379 |
40 |
0,0104 |
0,0287 |
50 |
0,0096 |
0,0244 |
60 |
0,0090 |
0,0224 |
70 |
0,0085 |
0,0213 |
80 |
0,0081 |
0,0204 |
90 |
0,0080 |
0,0200 |
3. Аппаратура и материалы
Для выполнения лабораторной работы по расчету времени реверберации необходимы:
1. Исходные данные по объемно-планировочному решению проектируемого зала; вместимость зала; материал отделки ограждающих поверхностей, материал мест для слушателей.
2. Три листа формата А3.
3. Линейка, карандаш, калькулятор.
4. Методика и порядок выполнения работы
Для определения времени реверберации в помещении надо определить его объем V, м3, общую площадь внутренних поверхностей Sобщ, м2 и эквивалентную площадь звукопоглощения, Аобщ, м2. Aобщ зрительного зала определяется при 70% его заполнения. Расчет ведется на трех частотах: 125, 500 и 2000 Гц.
Величина Aобщ для частоты, на которой ведется расчет, находится по формуле:
,
(28)
где
–
сумма произведений коэффициентов
звукопоглощения
i
отдельных поверхностей на их площадь,
м2;
A
– сумма эквивалентных площадей
звукопоглощения зрителей и свободных
кресел, м2
(см. табл. 2 прил.);
– средний коэффициент
добавочного звукопоглощения, учитывающий
звукопоглотители, фактически существующие
в залах (осветительная арматура,
вентиляционные решетки и т. д.). Средний
коэффициент добавочного звукопоглощения
принимается равным 0,08 – 0,09 на частоте
125 Гц и 0,04 – 0,05 на частотах 500 и 2000 Гц.
Указанные значения
могут быть увеличены или уменьшены
примерно на 30% в зависимости от наличия
в залах неучтенных звукопоглотителей.
После определения Aобщ вычисляется средний коэффициент звукопоглощения
.
(29)
Если
>
0,2 то расчет времени реверберации
производится по формуле, которую можно
представить в виде:
,
(30)
где
)
– функция среднего коэффициента
звукопоглощения
(таблица 2).
Таблица 13
– Значения функции
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0,0 |
0,00 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,04 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
0,10 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
0,15 |
0,16 |
0,17 |
0,19 |
0,20 |
0,21 |
0,2 |
0,22 |
0,24 |
0,25 |
0,26 |
0,27 |
0,29 |
0,30 |
0,32 |
0,33 |
0,34 |
0,3 |
0,36 |
0,37 |
0,39 |
0,40 |
0,42 |
0,43 |
0,45 |
0,46 |
0,48 |
0,49 |
0,4 |
0,51 |
0,53 |
0,54 |
0,56 |
0,58 |
0,60 |
0,62 |
0,64 |
0,65 |
0,67 |
0,5 |
0,69 |
0,71 |
0,73 |
0,76 |
0,778 |
0,80 |
0,82 |
0,84 |
0,87 |
0,89 |
0,6 |
0,92 |
0,94 |
0,97 |
0,99 |
1,02 |
1,05 |
1,08 |
1,11 |
1,14 |
1,17 |
0,7 |
1,20 |
1,24 |
1,27 |
1,31 |
1,35 |
1,39 |
1,43 |
1,47 |
1,51 |
1,56 |
0,8 |
1,61 |
1,66 |
1,72 |
1,77 |
1,83 |
1,90 |
1,97 |
2,04 |
2,12 |
2,21 |
Пример. Для
|
||||||||||
=
0,29 находим из таблицы
=0,34