СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 5

1.1. Задачи акустики помещений 5

1.2. Акустическое благоустройство 7

1.3. Расчет времени реверберации зала 10

2. РАСЧЕТ СТАНДАРТНОГО ВРЕМЕНИ РЕВЕРБЕРАЦИИ 14

2.1. Расчет стандартного времени реверберации в помещении при заданных материалах 14

2.2. Расчет стандартного времени реверберации в помещении после замены материалов 16

3. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОМЕЩЕНИЯ В EASE 4.3 18

3.1. Краткие сведения о пакете программного обеспечения EASE 18

3.2. Расчет стандартного времени реверберации в EASE 4.3 19

ВЫВОДЫ 21

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 22

ВВЕДЕНИЕ

Целью работы является расчет частотной зависимости стандартного времени реверберации в помещении. В работе с помощью формул рассчитывается время реверберации в помещении при исходных материалах на заданных частотах – 125, 250, 500, 1000, 2000 и 4000 Гц. Если время реверберации не является оптимальным или близким к оптимальному, то подбираются другие материалы, при которых время реверберации в помещении будет попадать в пределы оптимального времени реверберации. Далее заданное помещение с новыми материалами моделируется на компьютере в программе EASE 4.3. Результаты расчетов и моделирования сравниваются.

В основной части курсового проекта на основе используемых литературных источников описываются причины, по которым следует проводить акустическое благоустройство помещений, его методы.

1. Основная часть

1. Задачи акустики помещений

2. Акустическое благоустройство

3. Расчет времени реверберации зала

Процесс затухания звука в помещении при выключении действующего стационарного источника называется реверберацией. Для акустических оценок помещения используют стандартное время реверберации, которое является основной количественной характеристикой и представляет собой время, в течение которого уровень звукового давления снижается на 60 дБ.

Рекомендуемое время реверберации проектируемого помещения принимается по графикам, предложенным в литературе, в зависимости от объема и назначения зала и обеспечивается путем соответствующей корректировки объема помещения и его внутренней отделки.

Допускается отличие расчетного времени реверберации от рекомендуемого не более чем на 10 % на средних и высоких частотах, на частотах менее 500 Гц возможно некоторое увеличение времени реверберации с тем, чтобы на частоте 125 Гц расхождение не превышало 40 %.

Расчетные зависимости для определения времени реверберации справедливы для диффузного звукового поля. Следовательно, в проектируемых помещениях необходимо обеспечить достаточную степень диффузности звукового поля и сформировать правильное распределение отраженного звука, направляя большую его часть на удаленные от источника зрительные места.

Профессор Гарвардского университета В. Сэбин в начале XX века экспериментально показал, что время реверберации прямо пропорционально воздушному объему помещения V и обратно пропорционально среднему коэффициенту звукопоглощения и суммарной площади ограждающих поверхностей S, и вывел формулу, удобную для вычисления времени реверберации:

. (1)

Здесь k – коэффициент, зависящий от формы зала, значения которого приведены в табл. 1.2.

Средний коэффициент звукопоглощения для зала на данной частоте определяется как

, (2)

где S – общая площадь внутренних поверхностей, м²; A – общая эквивалентная площадь звукопоглощения зала, м², рассчитываемая по формуле

, (3)

где – сумма произведений площадей отдельных поверхностей , м², на их коэффициенты звукопоглощения для данной частоты; – сумма эквивалентных площадей звукопоглощения, м², слушателей и кресел; – добавочное звукопоглощение осветительной арматурой и другим оборудованием и звукопоглощение, вызываемое проникновением звуковых волн в различные щели и отверстия.

Таким образом, средний коэффициент звукопоглощения соответствует единому материалу, которым могли быть обработаны все внутренние поверхности зала, при котором обеспечивается общее звукопоглощение .

Формула Сэбина (1) позволяет достаточно точно определять время реверберации «живых» помещений, т. е. при небольших значениях среднего коэффициента звукопоглощения . В случае «мертвых» помещений

( ) более точной оказывается формула Эйринга (США, 1930)

. (4)

Здесь обозначения соответствуют принятым в формуле (1).

На частотах выше 1000 Гц существенное значение имеет поглощение звука в воздушном объеме зала, и время реверберации рекомендуется определять по формуле

, (5)

где m – коэффициент, м^–1, учитывающий поглощение звука в воздухе и зависящий от температуры и относительной влажности воздуха (табл. 1.3); остальные обозначения те же, что в формуле (1).

Таблица 1.3 – Показатель затухания звука в воздухе при температуре 18-20 °С
Относительная влажность воздуха, %	Значения m , м-1, на среднегеометрических частотах, Гц
	125	500	2000	4000	8000
30	0,00015	0,00064	0,0032	0,0095	0,034
40	0,00015	0,0006	0,0027	0,0075	0,027
50	0,00014	0,00058	0,0024	0,0061	0,0215
60	0,00014	0,00056	0,0022	0,0055	0,0182
70	0,00014	0,00055	0,002	0,0051	0,0156

Расчет производиться при относительной влажности воздуха 60%.

Оптимальное время реверберации для кинозала:

(6)

Чтобы время реверберации менее зависело от процента заполнения мест, целесообразно оборудовать зал мягкими или полумягкими обитыми воздухопроницаемой тканью креслами. В залах с жесткими креслами, обладающими незначительным звукопоглощением, время реверберации пустого или малозаполненного зала сильно возрастет по сравнению с заполненным.

При расчете времени реверберации в залах со сценической коробкой, оборудованной декорациями, кулисами и т. п. и отделенной от зала порталом, объем и площади внутренних поверхностей сцены не учитываются, а вводится площадь проема сцены (в плоскости портала) с соответствующими коэффициентами звукопоглощения.

Если время реверберации оказывается меньше рекомендуемого, следует увеличить объем зала, если больше – убавить по возможности объем и увеличить звукопоглощение.