Влияние формы залов на их акустические качества

Прямоугольные залы: (широкие залы b>l –лежачие залы), время запаздывания отражений превышает допустимое и ∆t≥0,05с –возникает эхо в первых рядах. Положение улучшается при устройстве в передней части боковых стен в виде отражателей.Длинные залы(, в результате многократного отражения звука между плоскими параллельными поверхностями возникает нежелательный эффект «порхающего эха». Чтобы устранить этот эффект, необходимо сделать расходящиеся стены и расчленить поверхность стен.В залах с криволинейной формой плана распределение первых отражений зависит от угла раскрытия боковых стен. Криволинейные формы нежелательны в зрительных залах, т. к. они не обеспечивают диффузное распределение звуковой энергии. Отражения от боковых поверхностей распределяются узкой полосой по периметру зала. В задней части зала наблюдается фокусировка отраженной звуковой энергии. Центр лишен звуков. Во избежание фокусировки звуков радиус кривизны отражающей поверхности должен, по крайней мере, в 2 раза превышать расстояние от стены до источника звука. Для создания диффузного звукового поля и исключения фокуса в зале следует применить членение поверхности. При угле раскрытия 22,5 градусов (половина максимально допустимого угла видимости) в центр не приходит отражение от боковых стен. Для устранения этого устанавливают экраны на боковых стенах. При угле раскрытия до 10-12 градусов первые отражения от боковых стен поступают в значительную часть зала.

Очертание потолка должно способствовать равномерному распределению отраженного от него звука, направляя его в вторую половину зала и на балкон. Профиль пола влияет на качество прямой передачи звука. Не следует допускать преград на пути прямого звука. Рекомендуется не большой уклон пола.

Плоское горизонтальное очертание потолка не является оптимальным. Часть звука, отраженного передней частью потолка, попадает в первые ряды зрителей, для которых достаточная слышимость обеспечивается уже одним прямым звуком. А при значительной высоте зала запаздывание отраженного потолком звука превышает допустимое (рис.5а).Распределение отраженного передней частью потолка звука можно улучшить устройством над сценой отражателя, направляющего звук к более удаленным зрителям. В виде такого отражателя выполняется передняя часть потолка или устраивается отражатель, подвешиваемый под потолком (рис.5б).Примыкание потолка к задней стене под прямым углом может дать сильно запаздывающее обратное отражение звука в направлении к источнику (так называемое, театральное эхо). При устройстве наклонного участка потолка (рис.5в) эти отражения направляются на балкон или задние места партера с малым запаздыванием.

Часто применяемое в практике проектирования залов расчленение потолка секциями дает при правильном их очертании хорошее распределение отраженного звука (рис.5д,е).

1. Методы геометрической акустики. Построение отражений от плоских поверхностей. Допустимость применения геометрической акустики.

Существуют 2 типа естественных отражений:

1.Направленное отражение звука.

2.Диффузное отражение звука(рассеянное).

Характер отражения звука зависит от размеров отражающей поверхности и длины волны падающего звука. Радиус действия прямого звука r_пр составляет для речи 8 – 9 м, для музыки – 10 – 12 м.

Правила:

1. Звуки будут отражаться направленно, если минимальный размер отражающей поверхности будет больше длины волны падающего звука, хотя бы в 1,5 раза. Lmin=1,5 λ.

2. Точки поверхности, дающие направленные отражения отстоят от её краёв не менее чем на 0,5 длины волны. 0,5 * λ

Оценка формы и размеров залов, а также отдельных поверхностей с акустической точки зрения состоит в анализе звукового поля на основе принципов геометрической акустики, то есть в рассмотрении распространения прямых и отраженных звуковых лучей и построении так называемого «лучевого эскиза».

Применение методов геометрической акустики можно считать допустимым, если наименьший размер отражающей поверхности не менее чем в 1,5 раза превышает длину звуковой волны λ или наименьший радиус кривизны отражателя не менее чем в 2 раза превышает длину волны λ. В этом случае отражение звука будет направленным. Длина волны λ связана с частотой ν соотношением

λ = c / ν, где c – скорость звука, равная 340 м/с. Поверхности, дающие направленные отражения, следует проектировать таким образом, чтобы приведенное условие применимости геометрических отражений выполнялось, по крайней мере, для частот не менее 300-400 Гц (т.е. для звуковых волн 1м и менее), т.к. эти частоты важны для разборчивости речи. Построение геометрических отражений допустимо от точек поверхности, удаленных от ее краев не менее чем на половину длины волны λ, то есть при λ ≤ 1 м точки поверхности, отражающие звук, должны браться не ближе 0,5 м от ее краев.