Акустическое проектирование залов универсального назначения

В настоящее время практически все большие залы оборудуют системой звукоусиления, но для ряда залов предъявляются требования обеспечения оптимальных акустических условий без средств звукоусиления. К залам с естественной акустикой относятся лекционные, театральные и концертные залы, залы многоцелевого назначения вместимостью до 3000 человек.

Для обеспечения хорошей акустики залов необходимо выполнить следующие рекомендации:

время реверберации проектируемого помещения должно отличаться от рекомендуемого не более чем на 10 %;

на зрительских местах необходимо обеспечить максимально возможный уровень звукового давления полезного звука;

выбрать форму и очертание внутренних поверхностей, обеспечивающих как формирование ранних малозапаздывающих звуковых отражений, так и необходимую степень диффузности звукового поля;

предотвратить концентрацию звука, которая может возникнуть при наличии вогнутых поверхностей малого радиуса, а также избежать других акустических дефектов.

Нужного соотношения в распределении прямой и отраженной звуковой энергии, а также создания диффузного звукового поля добиваются путем правильного выбора:

объема зала и его вместимости;

взаимного размещения сцены и зрительских мест;

профиля и места расположения отражающих поверхностей и отдельных архитектурных элементов;

количества, свойств и размещения звукопоглощающего материала.

Исходные данные

Тип зала: зал многоцелевого назначения

Вместимость зала: 800 человек.

Воздушный объем и пропорции зала

Объем зала должен назначаться в соответствии с существующими нормами. В зале многоцелевого назначения имеется сценическая коробка, но общий объем его принимается без учета объема сцены. Если известно количество зрителей, то объем можно определить как:

,

- удельный объем,

- количество зрителей

Удельный объем зала принимаем по таблице, в которой отражен рекомендуемый объем для каждого типа зала. В данном случае для зала многоцелевого назначения рекомендуемый удельный объем равен 6.

Таблица 1

И так воздушный объем данного зала равен:

= 6*800=4800 м 3

Также при выборе параметров зала учитываем следующие аспекты:

отношение длины зала к его средней ширине соответствует диапазону 1-2 и точно не превышать 3. В нашем случае: длина

зала/ср.шир.зала=28,43/16,5=1,73

отношение средней ширины зала к его средней высоте так же лежит в диапазоне 1-2 и не привышает 3.

В нашем случае:

длина зала со сценической коробкой не более 26м от задней стены до занавеса. В нашем случае эта длина равна 28,4 м.

Гармонические пропорции зала можно определить по величине его объема, используя модуль золотого сечения линейных размеров зала. Золотое сечение - это отношение размеров, близкое к отношению 3:5:8.

Модуль золотого сечения в нашем случае равен:

Х= 16,869/4,94=3,45

где v - требуемый объем зала, м 3.

Высота Н=3,45*3=10,35

Ширина В=3,45*5=17,25

Длина L=3,45*8=27,6

Так как форма зала принимается не прямоугольной в плане то, данные размеры лишь ориентировочные или иными словами средние величины по данным измерениям.

Оптимальная форма зала в плане

Форма залов зависит от их назначения, однако существуют общие требования, соблюдение которых позволяет достичь хорошей акустики залов: зал пропорция сечение

расстояние между источником звука и слушателем должно быть минимальным;

форма плана должна учитывать направленность источника звука. Угол между лучами, направленными от источника к крайним рядам партера, должен быть минимальным;

форма отражающих поверхностей вблизи источника звука должна обеспечивать максимально возможную передачу звуковой энергии на последние ряды

радиус кривизны вогнутых и сводчатых поверхностей с малым звукопоглащением должен превышать расстояние от источника до вогнутой поверхности не менее чем в 2 раза, что позволит избежать очагов концентрации звука;

в залах большой вместимости следует избегать параллельности стен, а также параллельности пола и потолка для предотвращения проявления интерференции отраженных звуковых волн (возникновения стоячих волн), приводящей к неравномерному распределению звука. Отклонение от параллельности боковых стен на 2-3 ° позволяет исключить такие нежелательные явления, как "порхающее эхо" и концентрация звука.

Форма зала в плане, отвечающая изложенным требованиям, изображена на рис. 1.

Рис. 1. Наиболее рациональная форма зала в плане

Если последние ряды удалены от источника звука более чем на 30 м, устраивают балкон.

Профиль пола

Пол партера и балкона должен иметь профиль, обеспечивающий хорошую видимость сцены, что уменьшает поглощение прямого звука при распространении его от источника над слушателями (рис. 1). Предусмотрен подъем пола зала, составляющий приблизительно 12 см на ряд. Ряды, расположенные на расстоянии менее 9-10 м от источника звука, не требуют подъема. Пол балкона может проектироваться с несколько большим подъемом h.

Высота авансцены равна 1 м.

Ширина зрительского места 0,6 м. Расстояние между рядами (между спинками кресел) равно 2м.

Рис. 1. Профиль пола, обеспечивающий каждое зрительское место прямым звуком

Профилировка потолка и стен

Для повышения уровня звукового давления полезного звука предусматривают наклон задней части потолка и задней стены как показано на рис.7.

Рис. 7. Рациональные типы

Рис. 9. Устройство отражателей примыкания потолка к задней на боковых поверхностях стене.

Рис.8. Форма и профиль потолка, обеспечивающие необходимое отражение

Особенности проектирования залов многоцелевого назначения

В залах клубов, актовых залах учебных заведений и т.п. акустические условия должны быть достаточно хорошими при самых разнообразных программах, хотя эти условия часто противоречивы.

Чаще всего принимается компромиссное решение. В зале обеспечивается сравнительно небольшое время реверберации, а его внутренние поверхности формируются таким образом, чтобы часть из них направляла к слушателям малоинтенсивные малозапаздывающие отражения, увеличивая ясность звучания, в то время как другая часть создавала рассеянное отражение звука, повышающее диффузность звукового поля. Это достигается при помощи различной степени расчленения отдельных поверхностей зала.

Как и в музыкальных залах, ранние отражения лучше получать преимущественно от боковых стен. Это позволит усилить пространственное впечатление наряду с увеличением ясности звучания.

Наиболее оправданно компромиссное решение для многоцелевых залов средней вместимости (300-1200 мест). В нашем случае 800 мест. В таких залах нет особой необходимости в большом времени реверберации. Максимальный объем зала составляет 1500-6000 м 3. В нашем случае 4932 м 3.

В крупных многоцелевых залах акустическое решение связанно с использованием электроакустики. В зале обеспечивается необходимое для речевых программ время реверберации. Увеличенное время реверберации при исполнении концертных программ осуществляется с помощью систем искусственной реверберации. Второй подход к акустическому решению крупных залов основан на использовании переменного звукопоглощения, а так же трансформации звукоотражающих поверхностей и объема зала.

Предотвращение концентрации отраженного звука

Вывод

Расчеты и построения показали, что акустические свойства зала многоцелевого назначения вместимостью 800 человек данной конфигурации соответствует нормам и требованиям. Проверка по объему зала показала, что обеспечивается необходимый удельный объем на одного человека.

По рекомендуемому времени реверберации: на 6 частотах обеспечивается отклонение от рекомендуемого времени в пределах 0,20- 7,09%.

По допустимому времени запаздывания отраженного звука: удовлетворяет геометрическим построениям и находится в пределах 0,02-0,03 с.

По предотвращению концентрации отраженного звука: в зале отсутствуют вогнутые поверхности обладающие свойствами концентрировать звук, дуфффузности звукового поля также способствует наличие балкона и пилястр.

По формированию диффузного звукового поля: значительная часть внутренних поверхностей зала за счет не параллельности создается рассеянное распространение звука. Наличие профилировки пола, потолка и стен также способствуют рассеиванию звука.

Размещено на Allbest.ru