Определение участков поверхностей потолка и стен для размещения звукопоглотителей

Если воздушный объем зала не выходит за его пределы, указанные в разд.2, то для достижения нужного времени реверберации обычно не требуется введения специальных звукопоглощающих материалов. В случае, когда расчет времени реверберации показывает необходимость несколько увеличить ЭПЗ зала, этого проще всего достигнуть применением тонких деревянных панелей, увеличивающих звукопоглощение преимущественно на низких частотах (см. прил. II), тканевых портьер и дорожек, поглощающих в основном средние и высокие частоты.

Для исправления возможных акустических дефектов и достижения требуемого времени реверберации используются звукопоглощающие материалы, размещаемые на поверхностях, от которых не попадают к зрителям малозапаздывающие первые отражения. На рис. 47 показаны участки внутренних поверхностей зала (на стенах и потолке), где возможно размещение звукопоглотителей.

Рис. 47. Рекомендуемые зоны размещения звукопоглотителей в зале (заштрихованы): а - на стенах; б - на потолке

Для этого необходимо определить положение мнимого источника (И_м) и провести прямую в точку А, определяющую зрителя в последнем ряду. Пересечение этой точки с потолком определит зону полезных отражений. Поэтому возможно правее точки пересечения производить обработку потолка звукопоглотителем.

На боковых стенах эта зона находится на высоте не менее 1,0 м над головой зрителя, сидящего в последнем ряду.

Более точное нахождение участков стен и потолка для размещения звукопоглотителей выполняется следующим образом. Специальные звукопоглощающие материалы, обладающие большим коэффициентом звукопоглощения, не следует размещать на поверхностях, дающих звуковые отражения к слушателям, малозапаздывающие по сравнению с прямым звуком источника. В правильно запроектированном зале такими отражениями в основном являются первые отражения от некоторых участков потолка и стен. Эти участки выявляются путем построения геометрических отражений от разных мест потолка и стен при различных возможных положениях источника звука. Построения производятся методами, изложенными в разд. 5. При этом должно проверяться и время запаздывания отражений в соответствии с п. 5.2, 5.3. Как указано в п. 5.5, такие участки не следует сильно расчленять.

Особенно просто, используя метод мнимого источника, определяются участки, дающие первые отражения к слушателям, на более плоских поверхностях. На рис. 48 показано построение такого участка на плоском наклонном потолке.

Здесь q и q' - проекции источника; q₁и q'₁ - проекции мнимого источника. Источник звука находится на эстраде в боковом положении, при котором искомый участок потолка (при учете также симметричного положения источника S) принимает наибольшие размеры. Участок партера, занятый слушателями, в плане заштрихован. Проведя из мнимого источника луч к вершинам этого участка, находим вертикальные проекции a', b', c', d'точек пересечения этих лучей с потолком; после этого на горизонтальных проекциях лучей получаем горизонтальные проекции a, b, c, d тех же точек. Таким образом, многоугольник с горизонтальной проекцией abcd является искомым участком потолка, дающим первые отражения звука к слушателям.

Учитывая также симметричное положение источника 3 , получим в плане общий участок потолка aefd, от которого могут попадать к слушателям первые отражения при этих двух положениях источника. Участок для обеспечения отражений от его краев должен быть увеличен по контуру согласно разд.5 добавлением полосы шириной 0,5 м. Оставшийся заштрихованный в плане участок потолка может использоваться для размещения звукопоглощающих материалов. Часть потолка, находящаяся над эстрадой оставлена без отделки звукопоглотителями, так как окружающие эстраду поверхности следует делать малопоглощающими (это существенно и для того, чтобы ранние отражения приходили к самим исполнителям).

Рис. 48. Нахождение участка потолка, пригодного для размещения звукопоглощающих материалов

На рис. 49 аналогичным образом найден участок плоской боковой стены, дающий первые отражения к слушателям. Здесь q, q', -горизонтальная и вертикальная проекции источника, a q₁, q'₁- проекции мнимого источника. Теми же приемами, что и для потолка, находим в вертикальной проекции участок боковой стены da'b'c'd', дающий первые отражения к слушателям. На заштрихованном участке в верхней части стены можно размещать звукопоглощающие материалы. В части стены около пола размещение звукопоглотителя нецелесообразно из-за возможности его повреждения. Значительная часть стены около эстрады (как и часть потолка на рис. 48) оставлена без отделки звукопоглотителем.

На задней стене, звукопоглотители следует размещать в тех случаях, когда от нее поступают к слушателям сильно запаздывающие отражения (см. рис. 13). Если же (что более рационально) примыкание потолка к задней стене выполнено таким образом, что она дает раннее отражение к слушателям (см. рис. 16), то ее не следует отделывать звукопоглощающими материалами.

Рис. 49. Нахождение участка стены, пригодного для размещения звукопоглощающих материалов

После нахождения указанными приемами участков, дающих первые отражения, следует проверить достаточность размеров этих участков для получения от них геометрических отражений (пользуясь хотя бы приближенно приемами разд. 5, п. 5.1). Если размеры участков окажутся недостаточными, следует их соответственно увеличить (уменьшив, тем самым участки, на которых можно расположить звукопоглотители).

Сильно поглощающие материалы и конструкции не следует размещать на участках стен и потолка, дающих первые малозапаздывающие отражения звука к слушателям.

На остальной поверхности потолка и стен могут размещаться указанные звукопоглотители. Целесообразно, если это согласуется с интерьером зала, размещать звукопоглотитель раздельными участками площадью 1-5 м² что несколько увеличивает ее фактическую ЭПЗ и дает некоторое рассеивание отраженного звука. Поверхности пазух над и под балконами не следует отделывать звукопоглощающими материалами.

Данные о некоторых специальных звукопоглощающих материалах и конструкциях, имеющих большие коэффициенты звукопоглощения, приведены в прил. II.

На рис. 50 показано исправление акустических дефектов зала.

Рис. 50. Исправление акустических дефектов зала:

а - отражение звука вдоль стен;

б - устройство экрана над сценой (1);

в - расположение отражающих (1)

и звукопоглощающих (2)

поверхностей на плане зала

Элементы, стен расположены так неудачно, что отражение звука распределяется лишь вдоль стены, не попадая в среднюю часть зала (рис. 50а). Форма потолка также не обеспечивает необходимое распределение первых отражений звука (рис. 50б). Данный дефект может быть частично исправлен устройством отражающего звук экрана. Элементы стены располагаются под иными углами по отношению к сцене (рис. 50в). Кроме того, до середины зала они делаются отражающими звук, адальше середины - звукопоглощающими. В результате хорошо отражающие звук поверхности равномерно распределяют отраженный звук по залу, Поверхности, отражения от которых не направлены в сторону зала, обработаны звукопоглотителями. Звукопоглощение, помимо устранения нежелательных отражений звука, уменьшает время реверберации, то есть делает зал менее гулким.