1.2 Выбор числа зрителей

Определяем возможное число зрителей, обусловленное свободной площадью пола:

(1.2)

Определяем возможное число зрителей, обусловленное свободным объемом (для оперного театра требуемый объем на одного зрителя составляет 7-9 м³), для этого сначала находим общий объем помещения, задавшись объемом на одного зрителя равным 8,5 м³:

Найдем объем авансцены:

Далее находим объем поднятия пола. Так этот объем имеет сложную форму, и поиск объема займет много времени, я использую систему автоматизированного проектирования и черчения AutoCAD 2012 (ver 12.2), где есть возможность не только черчения, но и нахождение объемов и площадей сложных фигур и поверхностей.

V_подн =2317,5429 м³

Число зрителей, обусловленное свободным объемом:

(1.3)

N_V > N_S – значит площади пола недостаточно для размещения необходимого количества слушателей, т.е недоиспользуется помещения зала. Обычно проектируется балкон, если N_S и N_V отличаются больше чем на 10%.

N_S и N_V должны совпадать с точностью до:

Проектирование балкона необязательно, т.к <10%

Эскиз помещения, с размещением кресел смотреть в приложении A.

3. Построение лучеграмм

На данном этапе определяем условия прослушивания для зрителей, сидящих в зале. Лучеграмма позволяет определить время запаздывания между прямым и отраженным сигналом. Допустимое время запаздывания определяется характером звукового сигнала. Для оперного театра время запаздывания выбирается как среднее между речью и музыкой. Таким образом, выберем допустимое время запаздывания [1, стр 11]:

Строим вертикальный разрез помещения в масштабе и размещаем источник звука на высоте 1.6 м над авансценой (стоящий человек в центре авансцены). Считаем, что все пришедшие и отраженные лучи падают на плоскость, проходящую на высоте 1.2 м от пола (уши слушателей).

Скорость звука в воздухе в нормальных условиях .

Затем строим луч, вышедший из точки А (источник звука), отразившийся от потолка (точка O) и пришедший в первый ряд (точка В₁), а также прямой луч, соединяющий источник А и первый ряд В₁. Измеряем при помощи системы автоматизированного проектирования и черчения AutoCAD 2012 длину прямого (АВ₁) и отраженного (АОВ₁) лучей и находим время запаздывания как отношение разности хода лучей к скорости звука:

(1.4)

Далее строим прямой (АВ₂) и отраженный (АО₂В₂) лучи к последнему ряду и определяем время запаздывания:

Отражающие поверхности не ставим, т.к все условия удовлетворяют.

Наиболее опасен с точки зрения возникновения эха дважды отраженный луч (от потолка и задней стены). Построим луч, вышедший из источника А, отразившийся от потолка в точке , от задней стены в точке O₁ и пришедший в первый ряд (точка В₁). Определим время запаздывания:

Так как время запаздывания значительно превышает заданную величину, строим критический дважды отраженный луч, для которого время запаздывания будет на уровне допустимого с помощью AutoCAD 2012. Находим время запаздывания:

Данное значение примерно соответствует предельному времени запаздывания, выбранному нами c точностью:

Отсюда можно сделать вывод, что все лучи, отразившиеся от потолка на участке от точки О₃ до задней стены, доходя до слушателей, будут иметь время запаздывания больше допустимого. Поэтому необходимо покрыть заднюю стену, и возможно заднюю часть потолка помещения звукопоглощающим материалом.

Аналогично находим время запаздывания в горизонтальном разрезе помещения в масштабе. Размещаем источник звука посередине авансцены.

Точки выбираем интуитивно, где расстояния между прямым и отраженными лучами максимально. Выбираем точку В₁ в последнем крайнем ряду ближе к центральному проходу в первой и во второй половине частей рядов. Для самого дальнего определяем время запаздывания:

(2.2.5)

Строим прямой и отраженный лучи до точки в последнем ряду В₂ и определяем время запаздывания:

(2.2.6)

Значения времени запаздывания для данных лучей не превышают допустимого значения.

Дважды отраженный луч на горизонтальном разрезе не строится, поскольку луч, проходящий в горизонтальной плоскости, испытывает сильное поглощение со стороны кресел и зрителей. После отражения от задней стены его уровень будет незначительным и он не окажет заметного влияния на слух. План и вертикальный разрез помещения с лучеграммой – в приложении Б.