Разного назначения для средних частот

У.Сэбин доказал также, что для каждого помещения в зависимости от его назначения и объема, а также от частоты колебаний звука, существует оптимальная средняя скорость затухания звуковых волн, соответствующая оптимальному для данных уровней времени реверберации.

Например, в Мариинском театре второй сцены при отделке концертного зала приглашался оркестр и с помощью коррекции звукопглащения материалов и их площадей было получено оптимальное время реверберации для зала.

Для определения оптимального времени реверберации на частоте 500 Гц для помещений разного назначения удобно пользоваться таблицей 3.

II) Структура ранних отражений определяется уровнями и запаздыванием отражений по отношению к прямому звуку, формой помещения (зала) и пластической отделкой интерьера.

Рисунок 2 Формирование структуры звуковых отражений в зале

ИЗ – источник звука; 1 – прямой звук; 2-5 – отражение от: 2- передней стены, 3- козырька, 4-потолка, 3- боковой стены

Формирование структуры звуковых отражений показано на рис.2. К расположенному в зале слушателю сначала приходит прямой звук от источника (оратора, артиста, инструмента). Путь этого звука самый короткий. Затем поступают однократные и многократные отражения от отдельных внутренних поверхностей зала. Время их запаздывания по отношению к прямому звуку определяется разностью путей, пройденных соответствующим отраженным и прямым звуком. Структура ранних отражений оказывает существенное влияние на качество музыки и разборчивость речи в залах.

Анализ ранних отражений основан на применении способов геометрической акустики. Сущность их связана с понятием фронта звуковой волны (1) и метода звукового луча (2).

Звуковые отражения бывают направленные и рассеянные. Характер отражения зависит от размеров и фактуры отражающих поверхностей.

Рассеянные отражения наблюдаются при:

1) большой глубине фактуры отделки;

2) малых размерах членения поверхностей;

3) чередовании поверхностей, обладающих различной способностью поглощать звуки разных частот.

Направленные отражения наблюдаются при: 1) малой глубине фактуры отделки – гладкие поверхности; 2) больших размерах членения поверхностей.

Звуковые лучи

Метод звукового луча или метод отражения звуковых лучей подобен отражению света от зеркальной поверхности, согласно которому:

а) угол падения равен углу отражения;

б) падающий и отраженный звуковые лучи лежат в одной плоскости, перпендикулярной отражающей поверхности.

Допустимость применения лучевых отражений зависит от длины звуковой волны, размеров отражающей поверхности и ее расположения к источнику звука и слушателю.

Этот метод позволяет геометрическими построениями анализировать отражения звука в помещениях. Например, отражение звука от сложного профиля поверхности стен или потолка (рис.3).

Рисунок 3 Отражение от разных форм потолка или боковых стен

1-3- криволинейного очертания, 4,5 - с пилястрами: А - зона, лишенная геометрических отражений

Пример 1.2,3 – обеспечивается равномерное распределение звуковой энергии вдоль зала. Пример 4,5 – наличие ребер и пилястр с прямыми углами со стороны источника звука приводит к образованию зон, лишенных геометрических отражений.

Широкие залы

В залах для речевых программ основным показателем акустического качества является разборчивость речи. Для этого необходимо добиться в помещении небольшого времени реверберации и обеспечить места слушателей интенсивным прямым звуком и интенсивными малозапаздывающими отражениями. При этом приходится учитывать влияние нескольких факторов:

1) интенсивность прямого звука уменьшается по мере удаления точки приема от источника звука;

2) прямой звук при распространении над сидящими слушателями претерпевает дополнительное ослабление за счет скользящего звукопоглощения и вследствие экранирования голов слушателей (на высоких частота);

3) большую роль направленность голоса оратора (артиста).

Рисунок 4 Залы с зонами ослабления прямого звука (1)

а) веерообразной формы в плане; б) большой ширины при небольшой длине

С точки зрения максимального приближения слушателей к источнику звука наиболее целесообразна веерообразная форма зала. Однако при такой форме зала на боковых местах интенсивность прямого звука резко падает вследствие направленности человеческого голоса. Кроме того, при веерообразной форме зала слушатели лишаются боковых отражений, а задняя стена может вызвать эхо (рис. 4,а).

Ослабление прямого звука также наблюдается в «лежащих» залах (залы большой ширины при относительно небольшой длине). В таких залах также возникает запаздывание звуковых отражений от боковых стен (рис. 4,б).