1.3. Определение времени стандартной реверберации

Из известной формулы Эйринга следует, что время стандартной реверберации Т:

(1)

где δ = μ/0,23 – коэффициент затухания звуковой энергии в воздухе, выраженный в дБ на метр; V – объем помещения в м³; S – площадь всех поверхностей помещения (стен, пола и потолка); α_ср – средний коэффициент звукопоглощения равный A/S , где А – общее звукопоглощение. Из (1) получим, что

(2)

где: V = lbh, S = 2(lb + lh + bh) – при прямоугольной форме помещения.

Величина δ зависит от частоты звуковых колебаний и относительной влажности воздуха. Наиболее приятной для человека является относительная влажность от 40 до 60%. Величины δ в зависимости от относительной влажности (отложенной по оси абсцисс) и частоты графически показаны на рис. 1. Те же величины при основных расчетных частотах и относительной влажности приблизительно равной 50%, даны в табл. 2.

Таблица 2

Значения коэффициентов звукопоглощения в воздухе от частоты

F, Гц	125	250	500	1000	2000	4000
δ, дБ/м	–	–	0,001	0,003	0,01	0,03

Рис. 1. Зависимость поглощения звуковой энергии в воздухе (δ) от относительной влажности воздуха (%) и частоты.

Произведя расчет на реверберацию любого помещения, указанного в табл. 1, можно по данным, приведенным в этой таблице, определить объем помещения, общую площадь поверхностей S и допустимые максимальную Т_max и минимальную T_min реверберации на разных частотах. Находя по данным табл. 2 величины δ и используя формулу (2), можно определить требуемое значение lg(l – α_ср), а затем α_cp и общее число единиц звукопоглощения А = α_срS.

1.4. Основной фонд звукопоглощения

При подборе звукопоглощающих материалов в первую очередь необходимо учитывать так называемый основной фонд абсорбентов. В основном фонде учитываются поглотители звуковой энергии, наличие которых необходимо для проведения передач из студии или эксплуатации любого другого помещения. Для радиовещательных студий к основному фонду относятся:

1. Исполнители, число которых определяется по табл. 1 (N_опт);

2. Студийный инвентарь (стулья, музыкальные инструменты и т. п.);

3. Ковер, площадь которого берется равной приблизительно 1/3 площади пола помещения.

Необходимость использования ковра определяется следующим. Если микрофон М (рис. 2) находится под воздействием прямого и отраженного от незаглушенного пола звука, то на частотах, при которых разность путей звуковых волн от исполнителя (И) до микрофона равна любому нечетному числу полуволн, т.е. выполняется равенство l₂ + l₃ – l₁ = (λ/2)(2n + 1), то на соответствующих частотах возникают резкие спады частотной характеристики воспринимаемого микрофоном сигнала;

Рис. 2. Пути прямой и отраженной от иола звуковых волн

(И – источник звука, М – микрофон)

4. Свободная площадь пола;

5. Окно в студийную аппаратную площадью порядка 3 м²;

6. Вентиляционные решетки, общая площадь S_р которых зависит от объема V [м³] студии и приблизительно равна

;

7. Двери. Малые радиовещательные студии, число исполнителей в которых не превышает 10...15 человек, имеют одну дверь площадью, приблизительно равной 3 м². В больших студиях делаются 2...3 двери, соответственно для выхода исполнителей, входа исполнителей и одна – для запасного выхода. В телевизионных студиях, кроме дверей предусматриваются ворота для внесения и удаления декораций. Площадь ворот порядка 9 м² должна обеспечивать возможность въезда автомашины.

В телевизионных студиях, из которых ведутся передачи с декорационным оформлением в основном фонде учитываются также декорации. Несмотря на большое разнообразие в декорационном оформлении проведенные измерения показали, что коэффициент звукопоглощения декораций мало изменяется в зависимости от их вида. Площадь каждой декорации в среднем составляет 50...60 м².

Напомним, что поглощательная способность материалов, занимающих определенную площадь, оценивается коэффициентом звукопоглощения α_n. Абсорбенты, площадь которых определить нельзя (исполнители, музыкальные инструменты и т.п.), оцениваются единицами звукопоглощения А_n. Общее число единиц звукопоглощения основного фонда:

А₀ = α₁S₁ + α₂S₂ + … +A₁n₁ +A₂n₂ +… ,

где S_n – площадь; n_n – число абсорбентов.

Коэффициенты и единицы звукопоглощения типовых абсорбентов основного фонда даны в табл. 3.

Таблица 3

Звукопоглощение абсорбентов основного фонда

F, Гц			125	250	500	1000	2000	4000	8000
Абсорбент	№
Человек	–	A	0,28	0,40	0,45	0,49	0,47	0,45	0,45
Студийный инвентарь	–	A	0,23	0,26	0,26	0,29	0,32	0,36	0,36
Ковер с ворсом толщиной ¼ дюйма, приклеенный к полу	101	α	0,05	0,05	0,15	0,30	0,50	0,55	0,25
Ковер плотный, с латексной подкладкой, на пенорезине	111	α	0,08	0,27	0,39	0,34	0,48	0,63	0,37
Ковер плотный, на фетровой подложке	113	α	0,08	0,24	0,57	0,69	0,71	0,73	0,55
Ковер (для помещений/уличный)	114	α	0,01	0,02	0,06	0,15	0,25	0,45	0,12
Линолеум, на бетонном полу	208	α	0,02	0,02	0,03	0,03	0,04	0,04	0,03
Пол из сосновых досок толщиной ¾ дюйма	210	α	0,09	0,08	0,08	0,09	0,10	0,10	0,09
Деревянный пол на балках	229	α	0,15	0,11	0,10	0,07	0,06	0,07	0,09
Деревянный паркет	232	α	0,04	0,04	0,07	0,06	0,06	0,07	0,06
Окно	16	α	0,35	0,25	0,18	0,12	0,07	0,04	0,16
Вентиляционные решетки	438	α	0,30	0,40	0,50	0,50	0,50	0,40	0,48
Дверь, монолитная деревянная	10	α	0,10	0,07	0,05	0,04	0,04	0,04	0,05
Декорации	–	α	0,73	0,59	0,75	0,71	0,76	0,70	0,86