Пример акустического расчета зала
Требуется произвести акустический расчет аудитории на 500 мест. Основные параметры зала (см. рис. 6) таковы:
воздушный объем зала со сценой V = 3070 м3, определен по геометрическим параметрам зала;
воздушный объем на одного зрителя = 6 м3;
длина зала – 24 м;
ширина зала в центральной части – 15,5 м;
высота зала в центральной части – 8 м;
общая площадь внутренних поверхностей Sобщ = 1220 м2;
подъем зрительных мест – 2,8 м;
сужение боковых стен под углом = 2,5о.
Зал запроектирован с учетом сказанного выше: полу придан значительный уклон, над сценой в передней части зала устроен звукоотражатель, а ширина зала в этой части уменьшена, задняя стена наклонена в сторону слушателей, стены запроектированы непараллельными.
Построим распределение первых отражений от потолка и стен зала. Для примера рассмотрим построение хода прямых и отраженных звуковых лучей для точки М. Длина пути прямого звука для расчетной точки М = 18 м. для нормального восприятия звука слушателями необходимо, чтобы суммарная длина первого звукового отражения не превышала
r = 18 м + (340 м/сек 0,02 сек) = 25 м.
Определим запаздывание первых отражений для точки М в сек.
(с)
Величину Δt для каждого отраженного луча указать на чертеже.
Можно считать, что для слушателя, находящегося в точке М, слышимость будет удовлетворительной. Аналогичным образом строится лучевой эскиз для других точек.
Определение времени реверберации. Расчет проводим в соответствии с п.2 настоящих указаний. Общий объем зала (V = 3070 м3) и площадь внутренних поверхностей (Sобщ = 1220 м2) определены нами заранее. Далее необходимо подобрать отделку зала таким образом, чтобы время реверберации составляло Т500 = 1,04 сек (рис. 5). На частоте 125 Гц время реверберации несколько увеличено и может быть Т125 = 1,04 сек 1,4 = 1,42 сек. На частоте 2000Гц Т2000 = 0,9 Т500 = 0,93 сек.
Определение эквивалентной площади звукопоглощения проводим в табличной форме (см. табл.).
Таблица
№ п.п. |
Наименование поверхностей |
Пло- щадь S м2 |
125 Гц |
500 Гц |
2000 Гц |
|||
|
А=S |
|
А=S |
|
А = S |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
Потолок: в том числе 1.1. Подвесной потолок. Штукатурка По металлической сетке. 1.2. Бетонная поверхность |
350
300
50 |
0,04
0,01 |
12
0,5 |
0,06
0,02 |
18
1,0 |
0,05
0,02 |
15
1,0 |
2 |
Стены: в том числе 2.1. Штукатурка, окрашенная масляной краской |
460
150 |
0,01 |
1,5 |
0,02 |
3 |
0,02 |
3 |
2.2. Плиты пористые акусти-ческие«Акмигран» 300х300х20 Воз-душ. прослойка 100мм |
174 |
0,25 |
43,5 |
0,55 |
95,7 |
0,65 |
113,1 |
|
2.3. Плиты древесностружечные, неокрашенные, толщиной 20 мм |
120 |
0,1 |
12 |
0,05 |
6 |
0,08 |
9,6 |
|
|
2.4. Переплеты оконные, застекленные |
16 |
0,3 |
4,8 |
0,15 |
2,4 |
0,06 |
0,96 |
3 |
Пол паркетный |
200 |
0,04 |
8,0 |
0,07 |
14,0 |
0,06 |
12,0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
4 |
Добавочное звукопоглощение |
1220 |
0,09 |
110 |
0,05 |
61 |
0,05 |
61 |
|
Звукопоглощение зала |
- |
- |
202,2 |
- |
217,8 |
- |
226,26 |
5 |
Зрители, 70% заполнения зала |
350 чел. |
0,25 |
87,5 |
0,4 |
140 |
0,45 |
157,5 |
6 |
Свободные кресла (полумягкие, с тканевой обивкой) |
150 шт. |
0,08 |
12 |
0,15 |
22,5 |
0,20 |
30 |
|
Аобщ, м2 |
- |
- |
301,7 |
- |
380,3 |
- |
413,76 |
Определяем время реверберации на требуемых частотах.
На частоте 125 Гц
Средний коэффициент звукопоглощения
ср = Аобщ/Sобщ = 301,7/1220 = 0,25
(ср) = 0,29
Время реверберации определим по формуле (4)
Т = (0,163 3070) / (1220 0,29) = 1,41 сек.
На частоте 500 Гц
ср = 380,3/1220 = 0,31;
(ср) = 0,36;
Т = (0,163 3070) / (1220 0,37) = 1,10 сек.
На частоте 2000 Гц
ср = 413,76/1220 = 0,34;
(ср) = 0,42;
Т = (0,163 3070) / (0,42 1220) = 0,89 сек.
Построим сравнительный график времени реверберации нашего зала (рис. 7).
Т
1.42 1.04 0.93
1.1 +10%
1.41
1.04
0.93 0.89
-10%
f
125 500 2000
Рис. 7. График времени реверберации.
Вывод: расчетные значения времени реверберации вполне удовлетворительны, так как отклонение их от нормативных не превышает 10%.