Акустический расчет телестудии
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное
учреждение
Высшего профессионального образования
Дальневосточный Государственный
Технический Университет
Контрольная работа
Предмет: Электроакустика и звуковое
вещание
Тема: Акустический расчет телестудии
Задание и
исходные данные на курсовую работу
В рамках работы необходимо произвести необходимую планировку
(реконструкцию) заданного помещения (студии) с целью использования его в
качестве определенного типа помещения, указанного в варианте задания.
Произвести акустический расчет помещения (студии); выбрать, обосновать,
рассчитать систему озвучивания и звукоусиления; при необходимости рассчитать
звукоизоляцию.
Вариант и сопутствующие данные задания приведены в таблице 1.
Таблица 1
|
Вариант №
|
Тип помещения
|
Длина (l) x Ширина (b) x Высота (h), м
|
Кол-во слушат.
/стульев
|
Кол-во
исполнителей
|
Двери, шт/м
|
Окна, шт/м
|
Материал
|
Прочее
|
|
15
|
Телестудия
|
8x 5,5x 5
|
-/1
|
1
|
1/ 1,5x 2,2
|
1/ 4x 2
|
Стены и потолок
- известковая штукатурка, пол - линолеум; кресло мягкое, обшитое тканью;
двери - монолитная лакированная древесина
|
Стол -
монолитная лакированная древесина (1/1,6x0,7 шт/м)
|
Произведем акустический расчет помещения. Для этого:
Определим объем помещения:
220 м3;
Определим общую площадь ограничивающих поверхностей:
SS = S1+S2+ S3
+S4 + S5+S6,
где
S1, S2 - площадь потолка и пола;3, S4 - площадь стены с окном;
S5, S6 - площадь стены с дверью.
м2;
м2;
м2;
м2.
Определим площадь двери:
м2;
Определим площадь окна:
м2;
Определим площадь стола:
м2.
Определим оптимальное время реверберации исходя из формулы:
с.
Оптимальная частотная характеристика для речевых студий
неравномерна во всем диапазоне частот (рис.5, зона 2): допускается
небольшой спад в сторону высоких (не более 30%) и низких частот. Исходя из этих
допущений определим оптимальное время реверберации в нашей студии для ряда
частот 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 6000 и результат занесем в таблицу
Рассчитаем следующие параметры:
- реверберационный коэффициент помещения a’
; (1)
- средний коэффициент поглощения aсртр
; (2)
- общее требуемое поглощение Атр
(3)
Все расчеты для заданного помещения проведем на всех октавных
частотах. Результаты занесем в таблицу 1
|
параметр
|
частота
|
|
|
125 Гц
|
250 Гц
|
500 Гц
|
1000 Гц
|
2000 Гц
|
4000 Гц
|
6000 Гц
|
|
Tопт
|
0,46
|
0,55
|
0,65
|
0,65
|
0,65
|
0,55
|
0,46
|
|
αтр
|
0,35
|
0,29
|
0,2444
|
0,24436
|
0,2444
|
0,29
|
0,35
|
|
αсртр
|
0,29
|
0,25
|
0,22
|
0,22
|
0,22
|
0,25
|
0,29
|
|
Атр
|
65,11
|
55,94
|
48,35
|
48,35
|
48,35
|
55,94
|
65,11
|
Определить основные параметры по имеющимся характеристикам
помещения:
основной фонд поглощения:
; (4)
Необходимые для расчета параметры звукопоглощения отделки студии,
а также предметов и людей приведены в таблице 1
Таблица 1 - Коэффициенты звукопоглощения основных
поглотителей
|
Поглотитель
|
a в
зависимости от частоты, Гц
|
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
6000
|
|
Кресло мягкое,
обитое тканью с пористым заполнителем сидения и спинки
|
0,15
|
0,2
|
0,2
|
0,25
|
0,3
|
0,3
|
-
|
|
Обычная
гипсовая штукатурка
|
0,04
|
0,04
|
0,04
|
0,06
|
0,06
|
0,03
|
0,07
|
|
Окно (стекло
ординарное)
|
0,35
|
0,25
|
0,18
|
0,12
|
0,07
|
0,04
|
0,03
|
|
Древесина
монолитная лакированная
|
0,03
|
0,02
|
0,05
|
0,04
|
0,04
|
0,04
|
0,04
|
|
Двери
лакированные
|
0,03
|
0,02
|
0,05
|
0,04
|
0,04
|
0,04
|
0,04
|
|
Зрители на
мягком кресле
|
0,25
|
0,3
|
0,4
|
0,45
|
0,45
|
0,4
|
-
|
|
Линолеум на
твердой основе
|
0,02
|
0,02
|
0,03
|
0,03
|
0,04
|
0,04
|
0,04
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитаем основной фонд поглощения согласно (4) для ряда
частот 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 6000, согласно отделки студии и наличия
предметов и людей, пользуясь параметрами таблицы 1.
Таблица
|
Все расчеты
производятся в среде Microsoft Office Excel. Результаты расчетов занесены в таблицу.
|
Площадь м2
|
125 Гц
|
250 Гц
|
500 Гц
|
1000 Гц
|
2000 Гц
|
4000 Гц
|
6000 Гц
|
|
|
α
|
А
|
α
|
А
|
α
|
А
|
α
|
А
|
α
|
А
|
α
|
А
|
α
|
А
|
|
S1
|
44
|
0,04
|
1,76
|
0,04
|
1,76
|
0,04
|
1,76
|
0,06
|
2,64
|
0,06
|
2,64
|
0,03
|
1,32
|
0,07
|
3,08
|
|
S2
|
44
|
0,02
|
0,88
|
0,02
|
0,88
|
0,03
|
1,32
|
0,03
|
1,32
|
0,04
|
1,76
|
0,04
|
1,76
|
0,04
|
1,76
|
|
S3+S4+S5+
S6-S7-S8
|
123,7
|
0,04
|
4,948
|
0,04
|
4,948
|
0,04
|
4,948
|
0,06
|
7,422
|
0,06
|
7,422
|
0,03
|
3,711
|
0,07
|
8,659
|
|
S7
|
3,3
|
0,03
|
0,099
|
0,02
|
0,066
|
0,05
|
0,165
|
0,04
|
0,132
|
0,04
|
0,132
|
0,04
|
0,132
|
0,04
|
0,132
|
|
S8
|
8
|
0,35
|
2,8
|
0,25
|
2
|
0,18
|
1,44
|
0,12
|
0,96
|
0,07
|
0,56
|
0,04
|
0,32
|
0,03
|
0,24
|
|
S9
|
1,12
|
0,03
|
0,0336
|
0,02
|
0,0224
|
0,05
|
0,056
|
0,04
|
0,0448
|
0,04
|
0,0448
|
0,04
|
0,0448
|
0,04
|
0,0448
|
|
∑an*Sn
|
|
|
10,5206
|
|
9,6764
|
|
9,689
|
|
12,5188
|
|
12,5588
|
|
7,2878
|
|
13,9158
|
|
S10
(количество)
|
1
|
0,25
|
0,25
|
0,3
|
0,3
|
0,4
|
0,4
|
0,45
|
0,45
|
0,45
|
0,45
|
0,4
|
0,4
|
0,4
|
0,4
|
|
S11
(количество)
|
1
|
0,15
|
0,15
|
0,2
|
0,2
|
0,2
|
0,2
|
0,25
|
0,25
|
0,3
|
1
|
0,3
|
0,3
|
0,3
|
0,3
|
|
∑ak*Sk
|
|
|
0,4
|
|
0,5
|
|
0,6
|
|
0,7
|
|
1,45
|
|
0,7
|
|
0,7
|
|
Адоб
|
223
|
0,075
|
16,725
|
0,06
|
13,38
|
0,03
|
6,69
|
0,03
|
0,03
|
6,69
|
|
|
|
|
|
А∑
|
|
|
27,6456
|
|
23,5564
|
|
16,979
|
|
19,9088
|
|
20,6988
|
|
7,9878
|
|
14,6158
|
Определим требуемый дополнительный фонд поглощения:
. (5)
Все расчеты производятся в среде Microsoft Office Excel. Результаты расчетов занесем в таблицу.
Для удобства восприятия внесем в таблицу общее требуемое
поглощение (Атр) и основной фонд поглощения (А∑).
|
частота
|
|
параметр
|
125 Гц
|
250 Гц
|
500 Гц
|
1000 Гц
|
2000 Гц
|
4000 Гц
|
6000 Гц
|
|
А∑
|
27,64
|
23,55
|
16,97
|
19,9
|
20,69
|
7,98
|
14,61
|
|
Атр
|
65,11
|
55,94
|
48,35
|
48,35
|
48,35
|
55,94
|
65,11
|
|
Aд
|
37,47
|
32,39
|
31,38
|
28,45
|
27,66
|
47,96
|
50,5
|
Введем:
· ковер (артикул 1346) - площадью 44 м2;
· листы перфорированной 5-и миллиметровой
фанеры - площадью 15 м2;
· полицилиндры (d = 50, b = 100) - площадью 45 м2.
Рассчитаем дополнительный фонд звукопоглощения, учитывая
новый материал. Все расчеты производятся в среде Microsoft Office Excel. Результаты расчетов
занесены в таблицу.
|
Дополнительный
материал
|
125 Гц
|
250 Гц
|
500 Гц
|
1000 Гц
|
2000 Гц
|
4000 Гц
|
6000 Гц
|
|
Ковер артикул
1346
|
0,02
|
0,05
|
0,26
|
0,47
|
0,54
|
0,7
|
0,71
|
|
Фанера 5 мм
|
0,8
|
0,52
|
0,27
|
0,14
|
0,12
|
0,1
|
0,1
|
|
Полицилиндры
|
0,51
|
0,44
|
0,39
|
0, 19
|
0,13
|
0,22
|
0,28
|
|
А∑
доп
|
35,83
|
29,8
|
33,04
|
31,33
|
31,41
|
42,2
|
45,34
|
Рассчитаем сумму основного фонда звукопоглощения с
получившимся дополнительным:
(6)
Все расчеты производятся в среде Microsoft Office Excel. Результаты расчетов занесены в таблицу.
|
частота
|
|
параметр
|
125 Гц
|
250 Гц
|
500 Гц
|
1000 Гц
|
2000 Гц
|
4000 Гц
|
6000 Гц
|
|
А∑ осн
|
27,64
|
23,55
|
16,97
|
19,9
|
20,69
|
7,98
|
14,61
|
|
А∑ доп
|
35,83
|
29,8
|
33,04
|
31,33
|
31,41
|
42,2
|
45,34
|
|
А∑пол
|
63,47
|
53,35
|
50,01
|
51,23
|
52,1
|
50,18
|
59,95
|
Определим средний и реверберационный коэффициенты поглощения,
расчетное время реверберации:
, (7)
. (8)
(9)
Все расчеты производятся в среде Microsoft Office Excel. Результаты расчетов занесены в таблицу.
|
параметр
|
частота
|
|
|
125 Гц
|
250 Гц
|
500 Гц
|
1000 Гц
|
2000 Гц
|
4000 Гц
|
6000 Гц
|
|
αср
|
0,28
|
0,24
|
0,22
|
0,23
|
0,23
|
0,23
|
0,27
|
|
α'
|
0,33
|
0,27
|
0,25
|
0,26
|
0,26
|
0,26
|
0,32
|
|
T
|
0,48
|
0,59
|
0,64
|
0,61
|
0,61
|
0,61
|
0,49
|
Сравним расчетное время реверберации с требуемым
(оптимальным). Все расчеты производятся в среде Microsoft Office Excel. Результаты расчетов
занесены в таблицу.
|
частота
|
|
параметр
|
125 Гц
|
250 Гц
|
500 Гц
|
1000 Гц
|
2000 Гц
|
4000 Гц
|
6000 Гц
|
|
Tрасч
|
0,48
|
0,59
|
0,64
|
0,61
|
0,61
|
0,61
|
0,49
|
|
Tопт
|
0,46
|
0,55
|
0,65
|
0,65
|
0,65
|
0,55
|
0,46
|
|
разница,%
|
4,35
|
7,27
|
1,54
|
6,15
|
6,15
|
10,9
|
6,52
|
Результаты акустического расчета сведем в
таблицу:
|
Частота
|
|
Параметр
|
125 Гц
|
250 Гц
|
500 Гц
|
1000 Гц
|
2000 Гц
|
4000 Гц
|
6000 Гц
|
|
Оптимальное
время реверберации, Топт, с
|
0,46
|
0,55
|
0,65
|
0,65
|
0,65
|
0,55
|
0,65
|
|
Требуемый
реверберационный коэффициент поглощения, a’тр
|
0,35
|
0,29
|
0,24
|
0,24
|
0,24
|
0,29
|
0,35
|
|
Требуемый
средний коэффициент поглощения, aсртр
|
0,29
|
0,25
|
0,22
|
0,22
|
0,22
|
0,25
|
0,29
|
|
Общее требуемое
поглощение, Атр, Сб
|
65,11
|
55,94
|
48,35
|
48,35
|
48,35
|
55,94
|
65,11
|
|
Основной фонд
поглощения, АS, Сб
|
27,65
|
23,55
|
16,907
|
19,9
|
20,69
|
7,98
|
14,61
|
|
Требуемый
дополнительный фонд поглощения, Ад, Сб
|
37,47
|
32,39
|
31,38
|
28,45
|
27,66
|
47,96
|
50,5
|
|
Полученного
фонда поглощения, Апол, Сб
|
63,47
|
53,35
|
50,01
|
51,23
|
52,1
|
50,18
|
59,95
|
|
Средний
коэффициент поглощения, aср
|
0,28
|
0,24
|
0,22
|
0,23
|
0,23
|
0,23
|
0,27
|
|
Реверберационный
коэффициент поглощения, a’
|
0,33
|
0,27
|
0,25
|
0,26
|
0,26
|
0,26
|
0,32
|
|
Расчетное время
реверберации, Трасч, с
|
0,48
|
0,59
|
0,64
|
0,61
|
0,61
|
0,61
|
0,49
|
|
Процентное
соотношение  4,37,31,56,26,210,96,5
|
|
|
|
|
|
|
|
Построим график зависимости фондов звукопоглощения от
частоты:
Построим график зависимости оптимального и рассчитанного
времени реверберации от частоты:
акустический расчет телестудия поглощение
Таким образом, звукопоглощающие материалы и конструкции подобраны
так, что расчетный фонд звукопоглощения близок к требуемому, расчетное время
реверберации не отличается от заданного не более чем на ±10 %.