Расчет среднего коэффициента звукопоглощения

Звуковые волны несут с собой механическую энергию, получаемую или от источника звука (звуковую энергию). Падая на какую-либо поверхность, звуковые волны отражаются от нее, теряя часть своей энергии. Этот процесс называется звукопоглощением, а отношение поглощенной при этом энергии к падающей - коэффициентом звукопоглощения a, являющимся безразмерной величиной. При полном поглощении падающей энергии α= 1, а при полном ее отражении α = 0. Коэффициент звукопоглощения некоторой поверхности зависит от ее материала и расположенной за ней конструкции, от частоты звука и угла подения звуковых волн. При акустических расчетах помещений обычно применяются усредненные для разных углов падения коэффициенты звукопоглощения поверхностей, соответствующие диффузному звуковому полю.

Для расчета времени реверберации зала надо предварительно подсчитать его воздушный объем V, м³, общую площадь внутренних поверхностей S_общ , м²_общ , м². и общую ЭПЗ (эквивалентную площадь звукопоглощения) А

Если какая-либо поверхность имеет площадь S и коэффициент звукопоглощения α , то величина A = α×S называется эквивалентной площадью звукопоглощений (ЭПЗ) этой поверхности.

Из определения звукопоглощения следует, что ЭПЗ есть площадь полностью поглощающей звук поверхности, которая поглощает такое же количество звуковой энергии, как и данная поверхность S. Если S измеряется в квадратных метрах, то такую же размерность имеет и A.

К некоторым объектам сложной формы и сравнительно небольших размеров (например, кресла и слушатель) понятие коэффициент звукопоглощения трудно приложимо, и звукопоглощающие свойства такого объекта характеризуются эквивалентной площадью его звукопоглощения.

Общая ЭПЗ на частоте, для которой ведется расчет, находится по формуле

(9)

где - сумма произведении площадей отдельных поверхностей S, м², на их коэффициент звукопоглощения α для данной частоты, определяется по формуле (8);

- сумма ЭПЗ, слушателей и кресел, м²;

α_ДОБ - коэффициент добавочного звукопоглощения, учитывающий добавочное звукопоглощение, вызываемое прониканием звуковых волн в различные щели и отверстия, колебаниями разнообразных гибких элементов и т. п., а также поглощение звука осветительной арматурой и другим оборудованием зала.

Коэффициенты звукопоглощения разных материалов и конструкций, а также ЭПЗ слушателей и кресел даны в прил. II (табл. 1). Приведенные в таблице значения получены путем измерения реверберационным методом, дающим коэффициент звукопоглощения, усредненный для разнообразных направлений падения звуковых волн. Значения эти взяты в среднем по разным данным с округлением.

Коэффициент добавочного звукопоглощения α_доб для многоцелевых залов рассматриваемой категории в среднем может быть принят равным 0,09 на частоте 125 Гц и 0,05 на частотах 500 ¸ 2000 Гц. Для залов, в которых сильно выражены условия, вызывающие добавочное звукопоглощение (многочисленные щели и отверстия на внутренних поверхностях зала, многочисленные гибкие элементы - гибкие абажуры и панели светильников и т. п.), эти значения следует увеличить примерно на 30%,а в залах, где эти условия выражены слабо, примерно на 30%уменьшить.

После нахождения А_ОБЩ подсчитывается α - средний коэффициент звукопоглощения внутренней поверхности зала на данной частоте:

(10)