1.4. Расчет времени реверберации

На рисунке 1.4.1. Представлено полученное время реверберации после наложения поверхностей по теоретическим данным.

Рис. 1.4.1.

На графике показано рекомендованное время реверберации – 1.2 с (красная прямая линия в центре). Черные изогнутые линии – это пределы, в которых должно находиться время реверберации. Синяя линия – это полученное время реверберации после наложения материалов. На низких частотах виден сильный подъем, что является недопустимым и требует исправления. Справа в таблице приведено значения времени реверберации для определенных частот. Среднее Tр = 1,5 с. На графике заметен сильный спад начиная с 3 кГц, это можно объяснить тем, что большинство материалов имеют больший α на высоких частотах, а также затухают быстрее. Этот недостаток придется в дальнейшем исправлять электроакустическим способом, применив настройки частотной коррекции в системе звукоусиления.

1.5. Расчет акустических параметров зала.

Для проверочного акустического расчета зала и выявления его акустических дефектов необходимо установить звукоизлучатели сферического фронта волны в тех местах, где ориентировочно будут установлены портальные громкоговорители. После этого рассчитать все акустические параметры для пустого зала, и, проанализировав соответствие полученных значений требуемым, принять решение о проведении архитектурной акустической реконструкции и корректировки расположения отражающих и поглощающих поверхностей.

В случае если в зале планируется звучание речи или вокала без звукоусиления, например драмтеатр, необходимо произвести симуляцию реверберационного процесса, установив на сцене звукоизлучатель модели “human”, имеющий частотную характеристику звукового давления аналогичную человеческому голосу, на высоте 1,5 м от пола сцены. Затем следует произвести расчет всех параметров акустики для этого звукоизлучателя.

Анализ суммарного звукового давления Total SPL.

Анализ приведен в приложении 24.

Суммарное звуковое давление показывает общую сумму прямого и отраженного звукового давления.

Для всех громкоговорителей максимальное суммарное звуковое давление = 116,37 dB, минимальное = 112,89 dB. Полученные значения не превышают требуемый уровень в зале.

Анализ приведен в приложении 25

Для человека максимальное суммарное звуковое давление = 60,46 dB, минимальное = 52,93 dB.

Анализ приведен в приложении 26.

Небольшая разница между максимальным минимальным значениями говорит о хорошей равномерности звукового поля.

Измерение прозрачности звука (С Calculation)

С7 (локализация) – показывает отношение уровней прямого звука и отражений (D/R) со временем разделения 7мс.

Значения выше –15 дБ означают хорошую локализацию (хорошее отношение D/R). Чем значение ближе к 0дБ, тем лучше локализация.

С7 для звукоизлучателей: max = -1,44 dB, min = -14,2 dB

Анализ приведен в приложении 3

С7 для человека: max = 7,22 dB, min = -9,64 dB, что полностью удовлетворяет требованиям.

Анализ приведен в приложении 4

С50 – параметр для измерения разборчивости. Показывает отношение прямого и отраженного звука после 50 мс. Любое значение выше 0db с нормальным временем реверберации (от 0,8 до 2с) означает хорошую разборчивость.

С50 для звукоизлучателей: max = 2,35 dB, min = -3,23

Анализ приведен в приложении 5

С50 для человека: max = 9,81 dB, min = -0,61

Анализ приведен в приложении 6

Поскольку минимальное значение данного параметра не входит в допустимые пределы в подбалконной зоне и на задних рядах балкона, необходимо компенсировать данный недостаток с помощью внедрения дополнительного плана.

С80 – коэффициент прозрачности. Показывает отношение прямого и отраженного звука после 80 мс. Для хороших акустических условий помещения, значение не должно превышать 8 дБ в любой области. Результат расчета представлен в приложении 7.

С80 для звукоизлучателей: max = 4,65dB, а min = 0,51dB

Анализ приведен в приложении 7

С80 для человека: max = 11,5 dB, min = 2,28

Анализ приведен в приложении 8

На задних рядах наблюдается превышение максимального параметра для человека, что так же, как и для параметра C50 будет исправлено с помощью внедрения дополнительного звукового плана.

D/R Ratio (измерение коэффициента D/R)

Этот коэффициент показывает отношение уровня прямого звука к отраженному (dB). Нулевая отметка означает, что в данной области уровни одинаковые. Меньше 0 dB, означает, что преобладает отраженный звук. Больше 0 dB – прямой. Результат расчета показан в приложении 7.

Для звукоизлучателей: max = -0,52dB, а min = -11,95 dB.

Анализ приведен в приложении 9

Для человека: max = 9,03 dB, -8,91 dB

Анализ приведен в приложении 10

В зале преобладает отраженный звук.

Critical distance (критическое расстояние)

Этот параметр показывает коэффициент прямого и отраженного звука на расстоянии от громкоговорителей. Это расстояние от данного громкоговорителя в данном помещении, на котором энергия прямого звука равна энергии отраженного. На графике это области с коэффициентом 1. Значения больше 1 означает, что уровень отраженного звука на этом расстоянии от громкоговорителей превышает уровень прямого звука. Меньше 1 – преобладает прямой звук. Результат представлен в приложении 11.

При измерении данного параметра для звукоизлучателя со сферическим фронтом волны, как в данном случае, он становится объективной характеристикой акустики помещения, называемой «радиусом реверберации» - это расстояние от источника, на котором энергия прямого звука равна энергии отраженного. В данном помещении радиус реверберации составляет 4 м.

Для звукоизлучателей: min = 1,6, max = 3,96

Анализ приведен в приложении 12

Для человека: min = 0,35, max = 2,79

Анализ приведен в приложении 13

First Arrival Time (время прибытия прямого звука).

"Arrival Time (First)" - это разница во времени между началом излучения источника и прибытием звуковой волны в заданную точку помещения и измеряется в миллисекундах. Этот параметр используется для задания задержек громкогово­рителям. На рисунке в приложении 9.

Для звукоизлучателей: max = 81,14 мс, а min = 17,74 мс.

Анализ приведен в приложении 14

Для человека: max = 86,51 мс, min = 13,23 мс.

Анализ приведен в приложении 15

На основании данного анализа необходимо задать задержку для громкоговорителей дополнительного плана, которые находятся на следующих расстояниях от основного плана и будут требовать задания следующих значений задержки:

Для боковых подбалконных громкоговорителей (S7, S9) на расстоянии 22 м, задержка будет равна 51 мс, а для центрального – 55 мс.

Для потолочных громкоговорителей (S5, S6) на расстоянии 17 м, задержка будет равна 56 мс.

Lspk Overlap (перекры­тие громко­говорителей).

"Lspk Overlap" показывает, какое количество громкоговорителей воздействует на данную область, в данный момент. Значение 1 показывает, что перекрытий нет. Значение больше 1 показывает кол-во перекрытий. Обычно значения больше 1,5 означают, что в данной области может присутствовать гребенчатая частотная характеристика в связи с нежелательной интерференцией.

Результат расчета представлен в приложении 16.

max = 2, min = 1,12.

Articulation Loss (потеря артикуляции)

Этот параметр необходимо рассчитывать в том случае, если в зале планируется воспроизведение речевых программ (лекторий, драматический театр).

Для звукоизлучателей: max = 10,02, min = 6,34

Анализ приведен в приложении 17

Для человека: max = 21,55, min = 5,34

Анализ приведен в приложении 18

Несмотря на то, что в данном зале должно быть предусмотрено воспроизведение речевых программ без звукоусиления, полученные параметры показывают, что это невозможно. Это объясняется очень большим объемом помещения. Этот недостаток будет компенсироваться звукоусилением речевых программ через дополнительные звуковые планы.

RaSTI (коэффициент быстрой передачи речи)

Еще один из способов измерения разборчивости. Шкала изменяется в пределах от 0 до 1.

Для громкоговорителей: max = 0,61, min = 0,52

Анализ приведен в приложении 19

Для человека: max = 0,64, min = 0,38

Анализ приведен в приложении 20.