Transcript 5. Фактори определящи акустиката на зали

Фактори, определящи
акустиката на зали.
Инж.Ивайло Христев
СЪДЪРЖАНИЕ
Фактори, определящи акустиката на зали:
 Време на реверберация
 Структура на отраженията
 Влияние на формата на залата.
 Разбираемост. Фактори, влияещи на
разбираемостта-отношение сигнал-шум,
ниво на звука, форма и размери на залата.
 Ехо, треперливо ехо, шепнещи сводове.
Фактори, определящи акустиката на зали
1. Време на реверберация
Както вече казахме, времето на реверберация
представлява времето, необходимо за
затихване на звука след изключване на
източника. Стандартното време на
реверберация се определя по формулата:
T  0 ,161
V
S общо ln 1   ср .   4 mV
Оптимално време на реверберация в зависимост от предназначението на
залата и специфичния й обем, Marshall Long 2006
Времева структура на отраженията
• Директен сигнал
• Ранни отражения – основно странични
• Реверберация (реверберационна опашка)
БДС 10676-90
БДС предявява изисквания само към времето на реверберация в
помещенията. Стандарта е стар и отчетените по номограмите стойности са
по-високи от световно установените към момента. Освен това стандарта
изисква времето на реверберация да се изчислява за 75% запълненост на
залата. Практиките по света са да се изчислява за празна зала и за пълна
зала – празната зала е лесна да се измери и да се валидира проекта.
Изчислението при пълна зала дава представа как ще се променя
акустичната обстановка по време на спектакъл.
Дефиниция D50 (definition)
Отношението на енергията на ранни отражения към цялата звукова енергия. Ранни
отражения са всички отражения до 50 милисекунди след директния звук. Понякога
се използва и параметъра D80 с граница между ранни и късни отражения 80
милисекунди, който е показателен за помещение за музика.
Чистота C50 (clarity)
Чистотата се свързва със способността да разграничаваме различните звуци при
бързо променящ се сигнал. Отношението на енергията на ранни отражения към
енергията на късните отражения. Ранни отражения са всички отражения до 50
милисекунди след директния звук. Късните са от 50 милисекунди до края на
измерване. Понякога се използва и параметъра C80 с граница между ранни и
късни отражения 80 милисекунди, който е показателен за помещение за музика.
Разбираемост.
В залите, предназначени за слушане на говор (аудитории,
драматични театри) основно значение има разбираемостта на
говора, която се оценява по процента правилно приети думи
или срички от всички произнесени. Разбираемостта бива
сричкова и фразова, в зависимост от това, дали се приемат
срички или фрази. Определянето и става по експериментален
път, като диктора бавно чете от специална таблица
безсмислени срички или фрази, а слушателите, които се
подбират между хора с нормален слух и намиращи се в
различни точки на залата ги записват. Ако в залата сричковата
разбираемост е 85 до 95%, то разбираемостта е отлична. Ако
тя е в границите от 75 до 85%, се приема за добра, при 65 до
75% е удоволетворителна, а под 65% - неудоволетворителна.
На 65% сричкова разбираемост съответствува 90% фразова
разбираемост.
Разбираемост
Разбираемост – обективни параметри
STI – speech transmision index
Разбираемост – обективни параметри
STI – стойности отнесени към речева разбираемост.
STI се измерва с комплексен шумов сигнал и лесно и обективно
дава информация за разбираемостта в една зала.
Разбираемост – обективни параметри
Alcons се отнася към загубата на сричкова разбираемост. Зависи от
разстоянието между източник и слушател, критичния радиус и времето
на реверберация.
Форма на залата.
Оценката на влиянието на формата и
размерите на залата става с методите
на геометричната акустика, като при
това се спазват ограниченията,
произтичащи от отношението на
размера и радиуса на кривина към
дължината на вълната.
Както казахме по-горе, ехо се получава в големи
помещения, при които разликата в пътищата между
пряката и отразена вълна е повече от 17 м. Има,
обаче, случаи, когато и в малки помещения може да
се получи ехо.
Един от тези случаи е получаването на така
нареченото “треперливо“ ехо. Това ехо се получава в
малки помещения с успоредни стени при малък
коефициент на звукопоглъщане - там ехото се
получава за сметка на многократни отражения, при
което отразената вълна изминава път по-дълъг от 17
м. За избягването на треперливото ехо се увеличава
звукопоглъщането на успоредните стени (или поне на
една от тях ) с помощта на обработката им със
звукопоглъщащи материали.
Друг случай, при който е възможна поява на ехо в малко
помещение е кръгло помещение, чиито стени са с малък
коефициент на звукопоглъщане.
За сметка на многократното
отражение дори при
диаметър на помещението
10 м., разликата в пътя за
пряката и отразена вълна
между точка А, където се
намира излъчвателя и
точка Б, където се намира
слушателя, е достатъчна за
получаване на отчетливо
ехо, а в пресечните точки
на лъчите се получава
фокусиране и вследствие
на това - усилване на звука.
Ако отражението е от
вдлъбнат или
куполообразен таван,
фокусирането върху
пода зависи от
отношението между
радиуса на кривината
и височината на
помещението, като
най-голяма
концентрация се
получава при R=Н.
Фокусиране от сводове
В някои случаи е
възможно да се получи
двойно фокусиране .
Тогава човек, намиращ
се в т.С няма да чува
тихо говорещ в т.А
диктор, докато
намиращия се в т.В
слушател ще го чува
много добре. Това се
получава при така
наречените “шепнещи
сводове”.
При сложен профил на отразяващите
повърхности може да се получи равномерно
разпределение на отразената енергия в
залата, но наличието на ребра върху
отразяващата повърхност довежда до
оформянето на зони без отражение.
Дифузорни конструкции.
Дифузорните конструкции осигуряват ненасочено
отражение от дадената повърхност, при което звукът в
помещението става равномерен, без зони с по-силен
или по-слаб звук. При това не се намалява времето на
реверберация, както ако имаме звукопоглъщане.
Намаляването на времето на реверберация под
определена граница прави звука “стерилен” или
“глух”, а това е нежелателно, особено при музикални
зали.
Пример за такива
повърхности е
показан на
фигурата.