30.Геометрический подход при анализе звукового поля помещения.

Звуковое поле- область пространства, в которой наблюдаются звуковые волны.(приходящих от источника по кротчайшему пути к этой точке)

Осн. методы(подходы) анализа звукового поля помещения:

1.волновой 2.статический 3.геометрический

Реверберация-это процесс постепенного спадания уровня звукового давления в возд. объеме пом-я после прекращения звучания.(время реверб-ии –это время , в теч. кот. уров. звук. давления спадает на 60ДБ)

Вместо звук.волн рассматр. звуковые лучи, в направл. которых распространяются звуков. волны.

Допустимость применения геометрич. метода зависит от длины волны, размеров отражающей поверхности и ее расположения по отнош. к источнику звука и точке приема.

Длина волны должна превосход. наименьший размер отраж. поверхности не менее чем в 1.5 раза. Для отражателей, облад. кривизной наим. радиус кривизны должен превышать длину волны не менее чем в 2р.

Геом метод. Метод мнимых источников

Построение фронта отражающей волны от плоскости.

Анализ распределения первых отражений.

Геометрическая теория более применима к анализу акустических процессов в помещениях больших размеров - концертных и театральных залах, крупных студиях. Оптимальные размеры зала (студии) определяют на основе анализа начальных отражений.

(Геометрическая (лучевая) теория акустических процессов в помещениях основана на законах геометрической оптики. Движение звуковых волн рассматривают подобно движению световых лучей. В соответствии с законами геометрической оптики при отражении от зеркальных поверхностей угол отражения b равен углу падения a, и падающий и отраженный лучи лежат в одной плоскости.)

Билет 31

Звуковое поле в помещении близко к диффузному.

Звуковое поле называется диффузным если усредненная во времени плотность звуковой энергии одинакова в любой точке поля D (x,y,z) = const

В диффузном поле все направления прихода потоков звука энергии в какую-либо точку равновероятны и по любому направлению усредненный во времени поток звуковой энергии одинаков (нельзя понять откуда идет звук).

Средняя длина свободного пробега L=l/n(l1+l2+....ln)

L=4V/Sобщ; V-объем помещения

Ср. время свободного пробега

r = l/c =4 V (c Sобщ)

Аобщ = ΣαiSi+ΣA

Средний коэффициент звукопоглощения αср=ΣαiSi/Sобщ=Аобщ/Sобщ

Т=0,161 V/ - ln(1- αср) Sобщ определение времени реверберации

Т=0,161 V/ αср* Sобщ

α – небольшое значение α≤0,2

Влияние влажности

Чем больше влажность, тем больше поглощение звука Т=0,161 V/ - ln(1- αср) Sобщ+4mV

Трудности расчета времени реверберации

1). Диспропорциональные помещения

2). С заглушенным полом и потолком

3). Звукопоглощение сосредоточен на потолке или на противоположных стенах

4). В нижней части помещения

из нета: Звуковое поле, область пространства, в которой распространяются звуковые волны, т. е. происходят акустические колебания частиц упругой среды (твёрдой, жидкой или газообразной), заполняющей эту область исследования реверберации. Формула Эйринга имеет вид:

Для экспериментального определения времени реверберации Сэбин пользовался простейшими приспособлениями: органными трубами как источником звука и секундомером. Он нашел, что время реверберации Т прямо пропорционально объему помещения V и обратно пропорционально произведению среднего коэффициента поглощения a_ср и площади всех преград S:

Средний коэффициент поглощения:

где a₁, a₂,... - коэффициенты поглощения различных материалов;

S = S₁ + S₂ + ... - общая площадь преград; n - количество разных преград.

Из этого выражения можно заключить, что средний коэффициент поглощения соответствует единому материалу, которым можно было бы покрыть все поверхности преград помещения с сохранением общего звукопоглощения А = a_срS. Единицей поглощения считают 1 м² открытого проема, полностью поглощающего всю падающую на него энергию (без учета дифракции). Эту единицу назвали сэбин (Сб).

Вывод формулы эйринга.

При Р=0 Е=Ев*е