1.АНализ акустических условий зрительного зала

1.1.Анализ требуемых акустических условий зала

1. Определения требуемых значений акустических параметров зала.

Чтобы достичь хорошего звучания необходимо обеспечить определенные акустические параметры зала: достаточный уровень звукового давления (SPL), степень диффузности и неравномерность звукового поля, разборчивости, прозрачности и другие.

В зале универсального назначения (клубах, домах культуры, актовых залах и др.) должна быть обеспечена хорошая слышимость музыки в натуральном звучании и со звукоусилением при хорошей разборчивости. Многие из этих требований взаимоисключающие (классическая музыка требует большого времени реверберации, что приводит к снижению разборчивости речи), поэтому приходится идти на разумный компромисс и (или) использование электроакустических средств оперативного изменения акустической обстановки (применять амбиофонические системы, системы искусственной реверберации и др.), уменьшая собственное время реверберации до необходимого для речи.

Термин «Диффузность звукового поля» связан с допущением равновероятности прихода отраженных от поверхностей помещения волн в любую точку пространства. Предполагают, что за счет идеального рассеивания звука по случайным направлениям плотность звуковой энергии в зале равномерна, отраженные волны приходят со всех сторон, а фазы волн различны, т.е. отзвуки некогерентны.

Исследования, проводимые рядом акустических лабораторий, подтвердили явную зависимость качества исполняемых оркестровых произведений от степени диффузности звукового поля: чем лучше рассеивание, тем более сочное, насыщенное звучание в зале.

Степень диффузности звукового поля должна иметь средние значения, т.к. при слишком больших показателях наблюдается значительное ухудшение разборчивости, а при недостаточной диффузности – ухудшение прозрачности звучания и качественных характеристик звучания музыкальных программ.

Оптимальное время реверберации (Т_опт) определяется среднестатистическим временем реверберации для однотипных по назначению и объему зрительных залов, в которых получены акустические условия, обеспечивающие зрителю (слушателю) наиболее качественное звучание речевой или музыкальной программы.

Ориентировочное значение оптимального времени реверберации вычисляется по формуле:

Т_опт = 0,3 lg V_св – 0,05 (универсальные залы)

Т_опт = 1.2 с

Данный зал из типового проекта городского дома культуры рассчитан на 1200 человек. После построения модели зала в программе EASE 4.1 был получен свободный объем помещения. V_св =15406,49 м.

Номинальный уровень звукового давления L_ном на зрительских местах. Для универсального зала = max 117 дБ.

Неравномерность звукового поля (разница между максимальным звуковым давлением и минимальным) должна составлять не более 6 дБ, но неравномерность напрямую зависит от времени реверберации, которое, в свою очередь, непосредственно влияет на диффузность. При том, увеличение среднего времени реверберации способствует снижению неравномерности поля и повышению степени диффузности.

2. Оригинал проекта. Анализ формы и архитектурно-акустических свойств помещения.

В приложении 1 приведен оригинал проекта.

Форма помещения показана на Рис. 1.1.2.1. и 1.1.2.2.

Рис 1.1.2.1. Вид зала сбоку

Основная часть зрительской зоны находится под небольшим наклоном к сцене, имеется балкон. По плану предусмотрен отражающий козырек и навесной потолок, предназначенный для уменьшения времени прихода отражения от него (во избежание появления эха).

Рис 1.1.2.2. Вид зала сверху.

По проекту данный зал имеет прямоугольную форму и является симметричным. С двух сторон от зеркала сцены находятся колонны, направляющие первые интенсивные отражения в зрительскую зону.

Проектом уже предусмотрена оркестровая яма, в которой размещается симфонический оркестр. Средняя высота потолка 16,36 м.

Длина зрительного зала 45,46 м.

Ширина зрительного зала 22,04 м.

Основные пропорции зрительного зала должны удовлетворять существующим нормам (в том числе противопожарной безопасности и др.) Исходя из требований к акустике, могут быть рекомендованы следующие правила:

- соотношение осно вных геометрических размеров зала должно определяться правилом золотого сечения (высота Н = 0,618 * В, ширина В = кубический корень из Vсв, длина L = В/0,618);

- при невозможности выполнения предыдущего требования, следует принимать отношение высоты к ширине и ширины к длине 0,5-1, то есть:

, .

- если эти отношения или одно из них меньше 0,5, то значительно уменьшается диффузность звукового поля. Если отношение больше 1 (например, широкий зал малой длины), то получается нежелательное запаздывание отражений от боковых стен и, вследствие направленности источников звука, ухудшается слышимость на боковых местах:

Расчет:

H/B = 16,36 / 22,04 = 0,74 , B/L = 22,04 / 25,46 = 0,88

Из расчетов видно, что зал соответствует правилу «золотого сечения», следовательно, архитектурная реконструкция не требуется.

3. Последовательность действий и определение результата работы.

Чтобы оценить исходные акустические характеристики зала необходимо построить его трехмерную модель в программе ЕASE 4.1.

Затем, проанализировав полученные параметры и сделав определенные выводы произвести реконструкцию. Подобрать необходимые материалы, которые будут соответствовать заданным акустическим требованиям. Прежде всего, необходимо достичь оптимального времени реверберации в заполненном зрителями зале (на 75% занятых мест). После чего в программе произвести расчет акустических параметров реконструированного помещения, рассчитать мощность выходного канала звуковоспроизведения и подобрать громкоговорители.

В результате работы нужно получить зал, пригодный для прослушивания любых видов звуковых программ.