Analiza akustyczna - Akademia Sztuki w Szczecinie

www.avprojekt.com
projektowanie i wykonawstwo
systemów audiowizualnych, nagłaśniających, DSO
dystrybucja, instalacje i programowanie systemów sterowania
ANALIZA AKUSTYCZNA
OBIEKT:
Akademia Sztuki w Szczecinie
BRANŻA:
Akustyka wnętrz
STADIUM:
Projekt wykonawczy
FIRMA:
AV projekt
biuro: ul. Rogowska 127
54-440 Wrocław
GSM 600 91 57 61, 605 252 139
tel./fax (71) 71 79 000 43
[email protected]
PROJEKTANT:
mgr inż. Roman Marczak
SPRAWDZAJĄCY:
mgr inż. Paweł Barczyński
październik 2014.
Analiza akustyki pomieszczeń Akademii Sztuki w Szczecinie
SPIS TREŚCI
1
INFORMACJE PORZĄDKOWE
3
2
AKUSTYKA WNĘTRZ
4
2.1 Podstawy teoretyczne
4
2.2 Reżysernia – pomieszczenie nr 2.24
4
2.2.1 Optymalny czas pogłosu dla reżyserni
4
2.2.2 Adaptacja akustyczna
4
2.3 Duże studio nagraniowe – pomieszczenie nr 2.22
5
2.3.1 Optymalny czas pogłosu dla dużego studia nagraniowego
5
2.3.2 Adaptacja akustyczna
6
2.4 Małe studio nagraniowe– pomieszczenie nr 2.23
6
2.4.1 Optymalny czas pogłosu dla reżyserni
6
2.4.2 Adaptacja akustyczna
7
2.5 Laboratorium rejestracji obrazu filmowego – pomieszczenie nr 3.21
7
2.5.1 Optymalny czas pogłosu dla reżyserni
7
2.5.2 Adaptacja akustyczna
8
3
SPIS RYSUNKÓW
4
LITERATURA
9
10
strona 2
Analiza akustyki pomieszczeń Akademii Sztuki w Szczecinie
1
INFORMACJE PORZĄDKOWE
Przedmiotem opracowania jest analiza akustyki pomieszczeń należących do Akademii Sztuki w
Szczecinie – reżysernia (pomieszczenie nr 2.24), studio duże (pomieszczenie nr 2.22), drum room
(pomieszczenie nr 2.23) oraz laboratorium rejestracji obrazu filmowego (pomieszczenie nr 3.21).
Opracowanie zawiera wytyczne związane z adaptacją akustyczną – dobór i rozmieszczenie materiałów
dźwiękochłonnych, oparty na obliczeniach teoretycznych.
strona 3
Analiza akustyki pomieszczeń Akademii Sztuki w Szczecinie
2
AKUSTYKA WNĘTRZ
2.1
Podstawy teoretyczne
Kształtowanie optymalnych warunków akustycznych w pomieszczeniu polega na:
•
dążeniu do zapewnienia optymalnego czasu pogłosu przez zastosowanie materiałów
dźwiękochłonnych,
•
zapobieganiu powstawania niekorzystnych zjawisk akustycznych takich jak echo trzepoczące,
źle ukierunkowane odbicia, rezonanse - dzięki odpowiedniemu kształtowaniu układu
powierzchni w pomieszczeniu, rozłożeniu materiałów dźwiękochłonnych,
Do obliczeń czasu pogłosu w pomieszczeniu przyjęto formułę Eyringa [1, 4].:
RT =
0,163 × V
4mV − S × ln(1 − α )
2
170  f 
−4
m=

 × 10
ψ %  kHz 
gdzie:
RT – czas pogłosu w sekundach
ψ – wilgotność powietrza %
f – częstotliwość [Hz]
V – objętość pomieszczenia [m3]
S, α – powierzchnia [m2] i współczynnik chłonności danego materiału
2.2
2.2.1
Reżysernia – pomieszczenie nr 2.24
Optymalny czas pogłosu dla reżyserni
Optymalny czas pogłosu dla reżyserni studia nagrań (uwzględniając zalecenia AES dla tego typu
pomieszczeń) ustalono na 0.3s z tolerancją +50% w paśmie 63Hz i +/- 20% w pozostałym pasmach.
2.2.2
Adaptacja akustyczna
Geometrię reżyserni studia nagrań dobrano w taki sposób aby zminimalizować wpływ
rezonansów w zakresie małych częstotliwości na charakterystykę częstotliwościową pomieszczenia oraz
aby zapobiec powstawaniu niekorzystnych zjawisk akustycznych, np. echa trzepoczącego.
Adaptacja akustyczna reżyserni studia nagrań została dobrana uwzględniając wytyczne metody
LEDE (Live End Dead End).
Adaptacja akustyczna pomieszczenia będzie polegała na:
strona 4
Analiza akustyki pomieszczeń Akademii Sztuki w Szczecinie
•
wytłumieniu pomieszczenia i doprowadzenia do wymaganego czasu pogłosu,
•
eliminacji szkodliwych zjawisk akustycznych – np. echo trzepoczące
•
odpowiednim opóźnieniu fali odbitej w stosunku do dźwięku bezpośredniego
•
odpowiednim rozproszeniu fali odbitej
Do adaptacji wykorzystano ustroje akustyczne o następujących charakterystykach współczynnika
pochłaniania:
f [Hz]
63Hz
125 Hz
250 Hz
500 Hz
1 000 Hz
2 000 Hz
4 000 Hz
1,0
0,9
1,0
0,90
0,80
0,95
0,02
0,02
0,02
Ustrój akustyczny A
α
0.36
0,70
1,0
1,0
Ustrój akustyczny B
α
0.50
0,70
0,90
0,90
Ustrój akustyczny 63Hz
α
0.90
0,06
0,04
0,02
Szczegóły konstrukcyjne ustrojów akustycznych oraz ich rozmieszczenie w reżyserni przedstawiają
rysunki 1 oraz 2.
W wyniku adaptacji akustycznej uzyskano następującą charakterystykę czasu pogłosu:
f [Hz]
63Hz
125 Hz
250 Hz
500 Hz
1 000 Hz
2 000 Hz
4 000 Hz
RT
0,48
0,40
0,29
0,29
0,28
0,31
0,26
Szczegółowe obliczenia znajdują się w załączniku.
2.3
2.3.1
Duże studio nagraniowe – pomieszczenie nr 2.22
Optymalny czas pogłosu dla dużego studia nagraniowego
Optymalny czas pogłosu dla dużego studia nagraniowego ustalono na 0.6s z tolerancją +/-20% w
paśmie 125Hz - 4kHz.
strona 5
Analiza akustyki pomieszczeń Akademii Sztuki w Szczecinie
2.3.2
Adaptacja akustyczna
Geometrię dużego studia nagrań dobrano w taki sposób aby zminimalizować wpływ rezonansów
w zakresie małych częstotliwości na charakterystykę częstotliwościową pomieszczenia oraz aby zapobiec
powstawaniu niekorzystnych zjawisk akustycznych, np. echa trzepoczącego.
Adaptacja akustyczna pomieszczenia będzie polegała na:
•
wytłumieniu pomieszczenia i doprowadzenia do wymaganego czasu pogłosu,
•
eliminacji szkodliwych zjawisk akustycznych – np. echo trzepoczące
•
odpowiednim rozproszeniu fali odbitej
Do adaptacji wykorzystano ustroje akustyczne o następujących charakterystykach współczynnika
pochłaniania:
f [Hz]
125 Hz
250 Hz
500 Hz
1 000 Hz
2 000 Hz
4 000 Hz
0,80
0,95
0,25
0,25
Ustrój akustyczny C
α
0,70
0,90
0,90
0,90
Ustrój akustyczny D
α
0,35
0,35
0,30
0,30
Szczegóły konstrukcyjne ustrojów akustycznych oraz ich rozmieszczenie w dużym studiu nagrań
przedstawiają rysunki 3 oraz 4.
W wyniku adaptacji akustycznej uzyskano następującą charakterystykę czasu pogłosu:
f [Hz]
125 Hz
250 Hz
500 Hz
1 000 Hz
2 000 Hz
4 000 Hz
RT
0,64
0,58
0,61
0,56
0,52
0,42
Szczegółowe obliczenia znajdują się w załączniku.
2.4
2.4.1
Małe studio nagraniowe– pomieszczenie nr 2.23
Optymalny czas pogłosu dla reżyserni
Optymalny czas pogłosu dla małego studia nagraniowego ustalono na 0.3s z tolerancją +/-20% w
paśmie 125Hz - 4kHz.
strona 6
Analiza akustyki pomieszczeń Akademii Sztuki w Szczecinie
2.4.2
Adaptacja akustyczna
Geometrię małego studia nagrań dobrano w taki sposób aby zminimalizować wpływ rezonansów
w zakresie małych częstotliwości na charakterystykę częstotliwościową pomieszczenia oraz aby zapobiec
powstawaniu niekorzystnych zjawisk akustycznych, np. echa trzepoczącego.
Adaptacja akustyczna pomieszczenia będzie polegała na:
•
wytłumieniu pomieszczenia i doprowadzenia do wymaganego czasu pogłosu,
•
eliminacji szkodliwych zjawisk akustycznych – np. echo trzepoczące
•
odpowiednim rozproszeniu fali odbitej
Do adaptacji wykorzystano ustroje akustyczne o następujących charakterystykach współczynnika
pochłaniania:
f [Hz]
125 Hz
250 Hz
500 Hz
1 000 Hz
2 000 Hz
4 000 Hz
0,80
0,95
0,35
0,35
Ustrój akustyczny C
α
0,70
0,90
0,90
0,90
Ustrój akustyczny E
α
0,50
0,55
0,45
0,35
Szczegóły konstrukcyjne ustrojów akustycznych oraz ich rozmieszczenie w małym studiu nagrań
przedstawiają rysunki 3 oraz 4..
W wyniku adaptacji akustycznej uzyskano następującą charakterystykę czasu pogłosu:
f [Hz]
125 Hz
250 Hz
500 Hz
1 000 Hz
2 000 Hz
4 000 Hz
RT
0,32
0,28
0,31
0,31
0,31
0,26
Szczegółowe obliczenia znajdują się w załączniku.
2.5
2.5.1
Laboratorium rejestracji obrazu filmowego – pomieszczenie nr 3.21
Optymalny czas pogłosu dla reżyserni
Optymalny czas pogłosu dla laboratorium rejestracji obrazu filmowego ustalono na 0.4s z
tolerancją +/-20% w paśmie 125Hz - 4kHz.
strona 7
Analiza akustyki pomieszczeń Akademii Sztuki w Szczecinie
2.5.2
Adaptacja akustyczna
Adaptacja akustyczna pomieszczenia będzie polegała na:
•
wytłumieniu pomieszczenia i doprowadzenia do wymaganego czasu pogłosu,
Do adaptacji wykorzystano ustroje akustyczne o następujących charakterystykach współczynnika
pochłaniania:
f [Hz]
125 Hz
250 Hz
500 Hz
1 000 Hz
2 000 Hz
4 000 Hz
0,9
1,0
0,80
0,95
Ustrój akustyczny A
α
0,70
1,0
1,0
1,0
Ustrój akustyczny C
α
0,70
0,90
0,90
0,90
Ustrój akustyczny A umieszczony będzie na suficie w wyższej części pomieszczenia, ustrój
akustyczny C umieszczony będzie na suficie w niższej części pomieszczenia.
W wyniku adaptacji akustycznej uzyskano następującą charakterystykę czasu pogłosu:
f [Hz]
125 Hz
250 Hz
500 Hz
1 000 Hz
2 000 Hz
4 000 Hz
RT
0,59
0,41
0,40
0,38
0,42
0,35
Szczegółowe obliczenia znajdują się w załączniku.
strona 8
Analiza akustyki pomieszczeń Akademii Sztuki w Szczecinie
3
SPIS RYSUNKÓW
L.p.
1
2
3
4
Nazwa rysunku
Reżysernia 2.24 – Rozwinięcie ścian, rozmieszczenie
ustrojów akustycznych
Reżysernia 2.24 – konstrukcja ustrojów akustycznych
Studia nagraniowe 2.22, 2.23 – rozmieszczenie ustrojów
akustycznych
Studia nagraniowe 2.22, 2.23 – konstrukcja ustrojów
akustycznych
Nr rysunku
1
2
3
4
strona 9
Analiza akustyki pomieszczeń Akademii Sztuki w Szczecinie
4
LITERATURA
[1]. Jerzy Sadowski „Akustyka w urbanistyce, architekturze i budownictwie” Wyd. Arkady, Wydanie
1, Warszawa 1971
[2]. Jerzy Sadowski „Akustyka architektoniczna” PWN, Wydanie 1, Poznań 1976
[3]. Glen Ballou, Editor „Handbook for Sound Engineers – the New Audio Cyclopedia” Howard W.
Sams & Co, Second edition, Carmel Indiana USA 1991.
[4]. Polska Norma PN-B- 02151-3:1999. Akustyka budowlana: Ochrona przed hałasem w
budynkach – Izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna
elementów budowlanych
[5]. Polska Norma PN-87/B-02151/02. Akustyka budowlana: Ochrona przed hałasem pomieszczeń
w budynkach - Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach.
[6]. Philip Newell . „Recording studio design”. Second Edition 2008
[7]. Trevor J. Cox, Peter D’Antonio. „Acoustic Absorbers and Diffusers”. Second Edition 2009
strona 10