Расчет времени реверберации в жилой комнате с учетом звукопоглощающей отделки

Основным параметром, определяющим качество акустической среды в помещении, является время реверберации, которое характеризует его «гулкость» и дает возможность наилучшим образом субъективно воспринимать музыкальные и речевые программы, воспроизводимые в помещении. Расчет рекомендуемого времени реверберации для студийных помещений объемом менее 100 м³ приведен ниже. Задачей настоящего расчета ставится количественное определение требуемых площадей отделочных материалов помещения для обеспечения оптимальных значений времени реверберации в диапазоне нормируемых звуковых частот (125, 500 и 2000 Гц). Для определения оптимального времени реверберации применена специальная программа для ПЭВМ, позволяющая проводить пошаговый его (времени реверберации) расчет с последующим перебором всех возможных сочетаний звукопоглощающих поверхностей внутренней отделки в интерьере помещения. Итогом такого перебора является искомый (оптимальный) вариант сочетания рекомендуемых (по номенклатуре и площадям) отделочных материалов. Ниже по тексту (табл.) приведены конечные результаты расчета. Промежуточные результаты в настоящей работе не приведены ввиду значительного их объема.

Для расчета необходимы исходные данные для отдельных поверхностей с указанием площади применяемых материалов отделки интерьера помещения; общая площадь ограждающих конструкций помещения; объем помещения. Такие исходные данные приведены ниже по тексту для следующих помещений:

Пол: S^пола =18 м² -линолеум Стены S=50 м² — гипсокартон Потолок S^{потолка} =18 м² — плиты бетон Дверь S=2 м² -дерево Окно S^окна =2 м² -стекло;

Общая площадь ограждающих поверхностей комнаты: S_общ. = 90 м²

Общий объем комнаты V_общ. = 54 м³

Расчет проведен с применением следующих соотношений:

где: A_const — постоянная площадь звукопоглощения для расчетной частоты, м²;

б_i — коэффициент звукопоглощения i-той поверхности для расчетной частоты;

S_i — площадь отдельной i-той площади звукопоглощения, м².

Расчет времени реверберации необходимо вести для частот 125, 500 и 2000 Гц.

Переменное звукопоглощение создается за счет поглощения звука слушателями (А_пер.).

А_пер. = А_с? N_c + A_к? N_к

где:А_с — эквивалентная площадь звукопоглощения одного слушателя, м²;

N_c — число слушателей, чел;

A_к — эквивалентная площадь звукопоглощения одним свободным креслом, м²;

N_к — число свободных мест, ед.

Добавочное звукопоглощение создается за счет погашения звуковых волн в щели, отверстии, оборудованием и т. д. (А_доб.).

А_доб. = б_доб.? S_общ.

где: б_доб. — добавочный коэффициент звукопоглощения, который в среднем принят равным 0,09 на частоте 125 Гц и 0,05 — на частотах 500 и 2000 Гц;

S_общ. — общая площадь внутренних поверхностей комнаты звукорежиссера, м².

Аналогично, по соотношению рассчитываются эквивалентные площади звукопоглощения (А_i) поверхностей с разными коэффициентами звукопоглощения (б_i), имеющие свои площади поверхностей (S_i).

А_i = б_i.? S_i

Общая фактическая площадь звукопоглощения в комнате звукорежиссера составляет:

А^ф = A_const + А^пер. + А^доб

После определения А_ф рассчитан средний коэффициент звукопоглощения в комнате звукорежиссера ().

Далее рассчитано фактическое время реверберации (Т_ф).

где: ц () — функция, определяемая из выражения:

ц () = - ln (1-).

Рекомендуемое время реверберации для студийных помещений объемом менее 100 м³ рассчитано по соотношению:

где Т₀ = 0,28 ± 0,05 с.; V — объем помещения.

Рекомендуемое (оптимальное) время реверберации помещения задано границами: верхней —, 0,252с, и нижней границы -, 0,18с. Для частоты 125 Гц границы рекомендуемого времени реверберации определены следующим образом:

=1,4.

=,.

где: и — верхняя и нижняя граница рекомендуемого времени реверберации для частот 125 Гц, с;

и — соответственно верхняя и нижняя граница рекомендуемого времени реверберации в диапазоне частот 500−2000 Гц.

Весь расчет рекомендованного времени реверберации сведен в табличную форму и представлен ниже по тексту в табл. 1.

Фактическая эквивалентная площадь постоянного и добавочного звукопоглощения комнаты объемом 54 м³

Таблица 1.