Методика выполнения работы
Пример. Построить профиль потолка зрительного зала с источником звука на сцене. Зоны размещения зрителей определены точками А,В,С, высота зала над точкой Nо (рис. 3.1). На предполагаемой границе между двумя отражающими поверхностями потолка выбираем точку Nо. Плоскости, расположенные вблизи от источника S, т.е. справа от точки Nо, ориентируем так, чтобы каждая из них обеспечивала первыми звуковыми отражениями всех зрителей зала (зона А-В). Для построения первой отражающей плоскости звуковой луч из точки S направляем в точку Nо , отраженный от нее –– в точку А (последний ряд зала). На продолжении отраженного лучам Nо А находим мнимый источник S1, отложив NоS1 = SNо. Перпендикуляр из Nо на SS1 дает направление первой отражающей плоскости, а луч S1В, проведенный в первые ряды зрителей, ограничивает справа первую отражающую плоскость NоN1. Аналогично строится следующая плоскость N1N2 с мнимым источником в точке S2 и т.д.
Рис. 3.1. Построение профиля потолка зрительного зала методом плоскостей
Плоскости, которые обеспечили бы первыми звуковыми отражениями зрителей зоны АС предполагаем разместить слева от точки Nо. Первая из этих плоскостей строится следующим образом. Направляем звуковой луч из S в Nо, отраженный –– в точку С (первый ряд удаленной зоны). На продолжении отраженного луча откладываем NоSn = SNо и находим мнимый источник Sn. Перпендикуляр, опущенный из Nо на SSn, дает направление новой плоскости, сама же плоскость находится за пределами ∆SNоSn на продолжении упоминаемого перпендикуляра слева от точки Nо. Участок искомой плоскости ограничивается точкой Nn – точкой пересечения луча SnА и продолжением перпендикуляра из точки Nо на SSn.
Подобным способом можно и далее продолжать построение отражающих поверхностей потолка с учетом усиления интенсивности отраженного звука в удаленной от источника зоне.
Если есть необходимость оценить акустические качества зала, имеющего значительную ширину, то подобные построения выполняются для нескольких сечений, чтобы проследить распространение отраженного звука в различных направлениях от источника.
Следует отметить, что подобный метод можно использовать и для решения ограждающих поверхностей помещения в плане.
Вопросы для самопроверки
Как найти положение зеркального источника, если отражающая
поверхность плоская?
Определить на отражающей плоскости точку, в которую должен быть
направлен звуковой луч, чтобы отраженный от нее луч попал в заданную точку.
Работа № 4 (графическая). Построение профиля
потолка зрительного зала театра с оркестровой ямой
Цель работы
– освоить методы геометрической акустики при построении профилей отражающих поверхностей в залах.
4.2. Основные теоретические сведения
Большую сложность представляет акустическое проектирование зрительных залов оперных театров, где источники звука находятся на сцене и в оркестровой яме, отделённой барьером-экраном от зрительного зала. В этом случае проверку акустических качеств зала можно провести на стадии эскизного проектирования, используя метод геометрической акустики.
Рассмотрим задачу решения профиля потолка зрительного зала, который обеспечил бы отражённой звуковой энергией партер и два балкона (рис. 4.1) при расположении источника звука в оркестровой яме. Будем считать, что форма зала в плане решена с учётом акустических требований. Оркестр, находясь ниже уровня пола зала (S0), не может обеспечить прямой звуковой энергией всей зоны зала в области высоких и средних частот. Низкочастотные составляющие звука оркестра огибают барьер и распространяются по залу без ограничений, прежде всего, в зоне у оркестра. Необходимо запроектировать отражение средне - и высокочастотных составляющих звучания оркестра так, чтобы создать оптимальное звучание в зале. Очевидно, следует некоторую часть отражений звуковой энергии направить в зону около оркестра, чтобы уравновесить интенсивность низкочастотных составляющих звука оркестра.