4. Время реверберации и его расчеты. Концепция оптимального времени реверберации.

Одним из основных критериев акустического качества залов является время реверберации Т, с.

Под реверберацией понимается процесс затухания звука после прекращения звучания источника, происходящий вследствие многократных отражений звуковых волн от ограждающих поверхностей.

Время, в течение которого уровень звукового давления уменьшится на 60 дБ после прекращения звучания источника, называется временем стандартной реверберации (обычно заменяется термином “время реверберации”). Время реверберации хорошо характеризует общую гулкость залов.

Последовательность действий при определении времени реверберации зала следующая:

1. Определяем объем зала (V = ... м³), площадь каждой из внутренних поверхностей помещения, а также площадь всех поверхностей за исключением площади, занятой зрительскими местами, (S_общ = ... м²)

2. Определяем оптимальное время реверберации на трех частотах в зависимости от вычисленного объема и назначения помещения.

3. Определяем количество зрителей и пустых кресел из условия 70% - ного заполнения зала: количество зрителей - ... чел., количество пустых кресел - ... шт. Заносим в таблицу наименования всех поверхностей, их площади, а также общую площадь S_общ.

4. После этого перемножаем площадь каждой из поверхностей помещения (S) на соответствующий коэффициент звукопоглощения α (для всех трех частот). Получили значения эквивалентной площади звукопоглощения каждой из поверхностей (α·S). После суммирования этих значений для всех поверхностей получаем звукопоглощение поверхностями помещения (три значения для частот 125, 500 и 2000 Гц).

5. Аналогичные действия производим с эквивалентным звукопоглощением зрителями и пустыми креслами. Перемножаем соответствующие значения на количество зрителей (...чел) и пустых кресел (...шт). В результате получаем звукопоглощение зрителями и креслами (три значения для частот 125, 500 и 2000 Гц).

6. Для получения значений добавочного звукопоглощения перемножаем эти коэффициенты на общую площадь поверхностей помещения. В данном случае в задании не указано, что в конференц-зале имеются условия, вызывающее значительное добавочное звукопоглощение (помещение конференц-зала простой формы, не имеет пазух и объемных осветительных приборов), поэтому добавочное звукопоглощение уменьшаем на 50% (S_общ  м²).

7. Суммируем значения звукопоглощения поверхностями помещения, зрителями и креслами, а также добавочное звукопоглощение. В результате получили эквивалентное звукопоглощение А_общ на трех частотах.

Определяется Aобщ по следующей формуле:

где – сумма произведений коэффициентов звукопоглощения отдельных поверхностей на их площади, м2;

А – сумма эквивалентных площадей звукопоглощения зрителями и креслами, м2;

a доп – средний коэффициент добавочного звукопоглощения, учитывающий поглощение звука осветительной арматурой, вентиляционными решетками и др. Принимается равным 0,08–0,09 на частоте 125 Гц и 0,04–0,05 на частотах 500–2000 Гц.

8. Определяем средний коэффициент звукопоглощения α_ср = А_общ/S_общ, а также функцию среднего коэффициента звукопоглощения φ (α_ср) = - ln (1-α_ср) для всех трех частот.

В случае, если , то расчет времени реверберации производится по формуле Сэбина

В случае, если , расчет времени реверберации производится по формуле Эйринга

9. Вычисляем время реверберации помещения по формуле Эйринга на трех частотах.

После нахождения Aобщ определяют значение среднего коэффициента звукопоглощения

10. Определенное расчетное время реверберации Т сравнивается с оптимальным временем реверберации Т_опт, учитывая его допускаемые отклонения (±10%). Результаты расчета времени реверберации и сравнения его с оптимальным временем реверберации представляются в виде графика.

Определяется Aобщ по следующей формуле:

,

где – сумма произведений коэффициентов звукопоглощения отдельных поверхностей на их площади, м2;

А – сумма эквивалентных площадей звукопоглощения зрителями и креслами, м2;

a доп – средний коэффициент добавочного звукопоглощения, учитывающий поглощение звука осветительной арматурой, вентиляционными решетками и др. Принимается равным 0,08–0,09 на частоте 125 Гц и 0,04–0,05 на частотах 500–2000 Гц.

После нахождения Aобщ определяют значение среднего коэффициента звукопоглощения

В случае, если , то расчет времени реверберации производится по формуле Сэбина

В случае, если , расчет времени реверберации производится по формуле Эйринга

Полученное (фактическое) время реверберации сравнивается с рекомендуемым (оптимальным) временем. На частотах ниже 500 Гц допустимо некоторое увеличение времени реверберации, с тем чтобы на частоте 125 Гц оно не было более чем на 40 % больше по сравнению со значением T на частоте 500 Гц.

Как правило, расчетное время T получается больше рекомендуемого, поэтому необходимо увеличить звукопоглощение в зале. Для этого, исходя из требуемого , вычисляют

где – функция среднего коэффициента звукопоглощения,а значения которой приведены в табл.

n - коэфициент, учитывающий затухание звука в воздухе. В октавных полосах 125-1000 Гц n=0, в октаве 2000 Гц n=0,009, в октаве 4000 Гц n=0,022

Оптимальное время реверберации: