Построение отражений звука от криволинейных поверхностей

При отражении от вогнутых поверхностей (купол, свод, задняя стена) звуковые лучи сходятся в точке, которая называется фокус.Фокусировка или концентрация звука в зале является крупным акустическим недостатком; она приводит к неравномерности звукового поля в зале. Концентрация отраженных звуков в зоне фокуса при его большом запаздывании приводит к сильному эху; другие части зала не получают отражений, там возникают «звуковые ямы».

Место нахождения фокуса, образованного отраженными звуковыми лучами, определяется по формуле:

,

где X – расстояние от фокуса до поверхности, м;

d - расстояние от источника звука до поверхности, м;

R – радиус кривизны поверхности, м.

Устранение фокусировки при проектировании залов обеспечивается выбором надлежащего радиуса кривизны R, при котором фокус не образуется в районе расположения мест зрителей. Если же оставить форму поверхности без изменений, то для избежания фокусирования звука следует применить членение поверхности для рассеивания отраженных звуков или облицевать ее звукопоглощающими материалами.

Поглощение звука

Энергия звуковых волн, падающих на поверхность, в общем случае частично отражается, частично поглощается и частично проходит через ограждающую конструкцию. Чтобы учесть ту часть энергии, которая не отражается, а поглощается (и отчасти, возможно, проходит через ограждение), вводится коэффициент звукопоглощенияданной поверхности α.

Коэффициент звукопоглощения может меняться в пределах: 0 < a ≤ 1.

Обычные строительные материалы – бетон, штукатурка и т.п. - имеют ничтожно малые коэффициенты звукопоглощения (в диапазоне 0,01 – 0,05).

Материалы и конструкции, у которых коэффициент звукопоглощения α ≥ 0,2, называются звукопоглощающими.

Функции звукопоглощающих конструкций

- обеспечить оптимальные акустические условия в залах разного назначения (оптимальное время реверберации, отсутствие эха и фокусировки звука в зале);

- снизить уровни шума в данном помещении.

Классификация звукопоглощающих конструкций

По механизму поглощения звуковой энергии звукопоглощающие материалы и конструкции разделяются на:

- пористые;

- мембранные (резонансные, колебательные);

- конструкции с перфорированным слоем (комбинированные).

Пористые звукопоглотители – это материалы с открытым строением пор. Они эффективны в области высоких и средних частот.

Мембранныепоглотители звука представляют собой гибкие листы, растянутые на опорах, либо жесткие панели, установленные на некотором расстоянии перед твердой поверхностью. Эффективны в низкочастотном диапазоне.

Чтобы обеспечить звукопоглощение в широком диапазоне частот, используют комбинированные поглотители звука.