Проектирование зала драматического театра

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Проектирование зала драматического театра»

Содержание

Техническое задание

Введение

1. Определение объема, размеров и формы проектируемого зала

1.1 Расчет объема и средних размеров зала

1.2 Построение профилей поверхностей помещения

1.2.1 Профиль зала

1.2.2 Профиль потолка и стен

1.2.3 Составление плана и разреза зала с прилегающими к нему помещениями и уровнями акустических шумов в этих помещениях

2. Акустический расчет помещения

2.1 Определение оптимального времени реверберации. И его частотной зависимости

2.2 Расчет звукопоглощения

2.3 Размещение звукопоглощающих материалов и конструкций на поверхностях помещений

2.4 Расчет и построение частотной зависимости расчетного времени реверберации

2.5 Расчет уровня шума в помещении

3. Выбор системы озвучивания и типов громкоговорителей

3.1 Расчет требуемой акустической мощности громкоговорителей

3.2 Выбор типа системы озвучения и определения геометрического положения

громкоговорителей

3.3 Расчет звукового поля

3.3.1 Определение общей неравномерности звукового поля

3.3.2 Расчет времени реверберации помещения с учетом АОС

4. Определение разборчивости речи.

4.1 Определение рационального индекса передачи тракта

4.2. Определение фактического индекса передачи тракта

4.3 Определение процентов формантной, слоговой и словесной разборчивости речи

Заключение

Список используемых источников

Техническое задание

Назначение помещения : зал драматического театра

Число зрителей (слушателей) n=600

Требуемы уровень звукового поля

Допустимая неравномерность поля уровней прямого звука

Введение

Целью данной работы является расчет и проектирование зала драматического театра. В ходе работы будут рассчитаны и определены: размеры и форма проектируемого зала, акустические параметры и параметры звукового поля, будет определена разборчивость речи.

1. Определение объема, размеров и формы проектируемого зала

1.1 Расчет объема и средних размеров зала

Основными требованиями, выполнение которых способствует обеспечению высокого акустического качества помещения драматического театра, являются:

Требование по величине удельного объема на одного слушателя

, и исходя из количества зрителей можно найти объем зала

Общие пропорции линейных размеров. В первом приближении, как правило, форма помещения принимается прямоугольной, хотя в дальнейшем она может быть скорректирована.

Для предварительных расчетов геометрии зала можно воспользоваться следующими соотношениями. Если принять , где - модуль помещения, то, полагая общий объем равным , можно определить высоту помещения и все остальные размеры. В соответствии с рекомендациями по выполнению пропорций «золотого сечения» рекомендуется принять равным . Тогда

Примем высоту помещения 9 м.

Для обеспечения необходимых конструктивных особенностей зала примем

Исходя из условий оптимального восприятия звука, для зрительных залов драматических театров и других речевых помещений рекомендуется выбирать длину зала не более 25 метров. Проектируемый зал не превышает рекомендуемые размеры.

Определим площадь помещения

акустика частотная зависимость помещение

1.2 Построение профилей поверхностей помещения

1.2.1 Профиль зала

Необходимость профилирования (подъема) поверхности пола зрительного зала обусловлена тем, что слушатель (зритель) должен свободно наблюдать за происходящим на сцене. Для этого каждый следующий ряд располагается относительно предыдущего так, чтобы прямой луч от источника на сцене проходил на 15-20 см выше макушки впереди сидящего зрителя. (рис 1.1)

1.2.2 Профиль потолка и стен

Профилированный потолок, как правило, рекомендуется для залов драматических театров. Профиль потолка рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить энергией первых отражений слушателей, для которых прямой энергии от естественного источника на сцене недостаточно для осуществления комфортных условий восприятия. Профилирование производиться с учетом геометрического контроля отражений.

(Для соблюдения точности в геометрическом построении отражений рисунки 1.1, 1.2 выполнены вручную на бумаге с нанесенной на нее миллиметровой сеткой)

1.2.3 Составление плана и разреза зала с прилегающими к нему помещениями и уровнями акустических шумов в этих помещениях

Очертания плана зала выбираются из общего количества зрительских мест и наиболее целесообразного их размещения в партере и на балконах. При этом необходимо учитывать, что в театральных и концертных залах, как правило, наилучшие, с точки зрения видимости, места располагаются в центральной части зала. Поэтому делать проход в центральной части зрительских мест в этих случаях нецелесообразно. При выборе профилировки поверхностей плана зала необходимо также иметь в виду, что боковые отражения, приходящие к слушателям сравнительно с небольшими временами запаздывания (t<15...30 мс), весьма благоприятно сказываются на общем качестве звучания, усиливая так называемые эффекты «прозрачности» и «пространственного впечатления» звука. Профилирование производиться с учетом геометрического контроля отражений. Профиль стен показан на рисунке 1.2, а на рисунке 1.3 схематически показано расположение зала в помещении театра и указаны уровни шумов в помещениях, примыкающих к залу.

2. Акустический расчет помещения

2.1 Определение оптимального времени реверберации. И его частотной зависимости

Исходя из объема и назначения помещения определяем оптимальное время реверберации для частоты 500 Гц и его частотную зависимость.

2.2 Расчет звукопоглощения

Определим коэффициенты поглощения поверхностей помещения. Необходимо учесть что в процессе профилирования стен, потолка и пола была изменен объем помещения и его площадь. Новый объем учитывая профилировку 1800 , новая площадь 733,4

Где - коэффициент затухания звука в воздухе

Табл. 2.1: Зависимость от частоты

	1000	2000	4000

Для всех выбранных частот определяют оптимальный фонд поглощения:

Табл. 2.2: Оптимальный фонд поглощения:

	125	250	500	1000	2000	4000
	0.31	0.31	0.31	0.31	0.30	0.26
	227,35	227,35	227,35	227,35	220,02	190,68

В соответствии с полученными значениями Аопт для помещения выберем тип звукопоглощающих материалов и их площади, которыми обрабатываются все внутренние поверхности зала. При расчете общего поглощения необходимо учитывать и поглощение объектов, таких, как кресла, столы, декорации и т.п., за исключением слушателей. Расчет будем проводить для пустого зала, поскольку его заполняемость зрителями не всегда определенна, а из-за достаточно сильного влияния на общее поглощение может оказаться непредсказуемой

2.3 Размещение звукопоглощающих материалов и конструкций на поверхностях помещения

Выберем тип звукопоглощающих материалов и их площади, которыми обрабатываются все внутренние поверхности зала.

Наименование покрытия	S,	125	250	500	1000	2000	4000
Пол: Стулья	151,5	0,05/7,57	0,09/13,64	0,12/18,18	0,13/16,7	0,15/22,72	0,16/22,92
Ковер	77	-----------	0,04/3,08	0,15/11,55	0,31/23,87	0,63/48,51	0,72/55,4
Потолок:
ДВП твердые	84,5	0,3/25,55	0,16/13,65	0,06/5,07	0,05/4,22	0,04/3,38	0,08/6,76
Штукатурка окр.	162,5	0,01/1,625	0,01/1,625	0,01/1,625	0,02/3,25	0,02/3,25	0,02/3,25
Задняя стена:
Ecophon super-G c возд-м зазором 200мм	38	0,55/20,9	0,85/32,3	0,95/36,1	0,99/37,62	0,99/37,62	0,99/37,62
Боковые стены:
1/3 стены т+ передняя часть Твердое дерево	96	0,3/28,8	0,16/15,36	0,08/7,68	0,05/4,8	0,04/3,84	0,08/7,68
1/3 стены Резонансный звукоп-ль с относом 400 мм	57,6	0,98/56,44	0,93/53,57	0,66/38,02	0,4/24,2	0,27/15,52	0,1/5,76
Оставшаяся часть Ecophon Hegiene advance	57.6	0.45/25.92	0.65/37.44	0.75/43.2	0,85/48,96	1/57,6	0,65/37,44
Низ стен Резонансный звукоп-ль с относом 400 мм	66	0,98/64,68	0,93/61,38	0,66/43,56	0,4/26,4	0,27/17,82	0,1/7,92
		241,3	248,4	221,87	206,98	227,2	199,4
		0,32	0,33	0,30	0,28	0,31	0,27
		1,04	1,01	1,13	1,26	1,1	1,28
Ошибка %		5,76	1,8	2,72	14	0	16

2.4 Расчет и построение частотной зависимости расчетного времени реверберации

Строим временную зависимость времени реверберации с учетом выбранных звукопоглотителей



Время реверберации расчитанное с учетом выбранной обработки удовлетваряет условиям, и вписывается в положенные пределы +/- 10% от оптимального времени реверберации.

2.5 Расчет уровня шума в помещении

В соответствии с расположением помещения определяем уровни шума за каждой из его преград и, исходя из величины собственной звукоизоляции преграды , находим уровень проникающих шумов.

Табл. 2.4

Название преграды	Площадь преграды	Уровень шума за преградой	Собственная ЗИ преграды
Потолок	247	30	0	620.21	277,35
Пол	247	70	73.9	0.00
Стены в фойе	119,7	80	70,53	2390
Стена на улицу	38	80	74,97	120
Двери	9.6	80	54.3	357.31

Уровень шума на данной частоте определяется по формуле:

- соответственно плотности преграды и воздуха

- толщина преграды

- общий фонд поглощения помещения

3. Выбор системы озвучивания и типов громкоговорителей

3.1 Расчет требуемой акустической мощности громкоговорителей

КОК ГГ примем равным 1

- требуемый уровень

- длина зала

Значит, можем найти требуемую электрическую мощность:

3.2 Выбор типа системы озвучения и определения геометрического положения громкоговорителей

Рис 3.1 K&F E 90

Выбираем 2 портальных громкоговорителя:

Kling & Freitag представляет собой 2-х полосную высокопроизводительную колонную акустику, для средних и длинных дистанций. Предназначена для очень качественного воспроизведения речи и музыки в сложных акустических условиях.

Технические характеристики:

- Полоса пропускания -10dB 90 Hz - 17 kHz

- Полоса пропускания -3dB 140 Hz - 15 kHz

- Коэффициент направленности (DI) 9(+2,5/-2) 800 Hz - 10 kHz

- Мощность 150W

- Чувствительность 96dB

- Максимальное звуковое давление (SPL @ 1 m) 122dB

- Компоненты 4 x 5” вуферы 1” твитер на рупоре

- Кроссовер 3,5kHz 18dB/Oct автоматическая защита вуферов и твитера

- Номинальное сопротивление 8 Ом

- Входы 2xNL4MP Neutrik Speakon(1+/1-)

- Размеры (H x W x D) 170 x 670 x 201 mm

- Вес 9,5 кг, 11,2 кг - 100вольт

3.3 Расчет звукового поля

Расчет ведется для девяти равномерно расположенных по залу точек. В этих точках мы находим уровни звуковых давлений и неравномерности звукового поля по прямому и отраженному звуку. Определяем акустическое отношение для разных точек зала. Точки зала выбраны так: точка 1,4,7 в первом ряду, точки 2,5,7 в середине зала, точки 3,5,8 в конце зала.(смотри рис 1.2)

Из описания аппаратуры имеем чувствительность 96 дБ, исходя из нее можно найти

;

После найдем уровни в данных точка от левого

;

И правого громкоговорителя

где , расстояния от правого и левого громкоговорителей до точек.

После найдем суммарное давление и его уровень для данных точек

;

Табл. 3.1

Точка	,м	,Па	,м	,Па	,Па	, дБ
1	2	0,79	9,5	0,17	0,81	92,12
2	11	0,14	14,5	0,11	0,18	79,10
3	22	0,071	23	0,068	0,1	73,93
4	5	0,31	5	0,31	0,45	83,98
5	12	0,13	12	0,13	0,19	79,38
6	22,5	0,071	22,5	0,071	0,1	73,92
7	9,5	0,17	2	0,79	0,81	92,12
8	14,5	0,11	11	0,14	0,18	79,10
9	23	0,068	22	0,071	0,1	73,92

Теперь можно рассчитать уровни интенсивности. Для этого определим отраженную энергию, отраженную интенсивность

f, Гц	125	500	4000
	241	221	199
	0,31	0,30	0,27
	0,33	0,37	0,43
	1,12*	1,25*	1,46*

Далее получим прямую интенсивность в зависимости от точки

точка	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	1,56	7,70	1,90	0,46	7,70	1,90	1,56	7,70	1,9

Теперь можно найти суммарную интенсивность ее уровень и акустическое отношение

f, Гц	125	500	4000
		, Дб			, Дб			, Дб
1	1,67	92,23	0,07	1,68	92,26	0,08	1,7	92,31	0,09
2	0,19	82,80	1,43	0,20	83,11	1,63	0,22	83,51	1,89
3	0,13	81,35	4,78	0,15	81,77	5,36	0,17	82,31	6,21
4	0,57	87,71	0,24	0,66	87,81	0,26	0,61	87,95	0,31
5	0,19	82,91	1,36	0,21	83,21	1,52	0,22	83,61	1,77
6	0,13	81,34	4,79	0,15	81,76	5,37	0,17	82,31	6,22
7	1,67	92,23	0,07	1,68	92,26	0,08	1,7	92,31	0,09
8	0,19	82,80	1,43	0,20	83,11	1,63	0,22	83,51	1,89
9	0,13	81,35	4,78	0,15	81,77	5,36	0,17	82,31	6,21

3.3.1 Определение общей неравномерности звукового поля

Принимая самый низкий уровень за ноль, найдем неравномерность на каждой из трех частот:

По известной неравномерности найдем :

Табл. 3.2

	125	500	4000
	0.55	0.54	0.51

Функция обращения результате расчетов получилась очень большой, что является следствием большой неравномерности поля. Это приведет к сильному увеличению времени регенеративной реверберации. Этого можно избежать, если оснастить зал дополнительными колонками. Но в данном проекте рассчитывался зал драматического театра, в котором постановки не обязательно будут использовать звукоусиление.

3.3.2 Расчет времени реверберации помещения с учетом АОС

Регенеративное время реверберации вычисляется из соотношения:

Табл. 3.3

	125	500	4000
	0,32	0,3	0,27
	0,55	0,54	0,51
	7,838977	16,40649	13,91014

Наносить на данный график время акустической реверберации не целесообразно, так как время регенеративной реверберации сильно превышает его.

4. Определение разборчивости речи

4.1 Определение рационального индекса передачи тракта

- спектральный уровень акустических шумов

- спектральный уровень речевого сигнала у микрофона

- расстояние между источником звука и микрофоном

- максимальное отношение акустического отношения

- поправка на влияние реверберационных помех

- поправка на отражение от головы

- суммарный запас на превышение уровня полезного сигнала над уровнями акустических шумов, помех, неравномерность звукового поля и т.п.

Табл. 4.1

	125	250	500	1000	2000	4000
	37.00	39.00	40.00	43.00	36.00	32.00
	44.00	45.50	41.50	33.00	25.50	18.50
	6,22	6,22	6,22	6,22	6,22	6,22
	37,98	39,47	35,48	26,98	19,77	12,47
	7.17	5.81	5.50	6.41	6.66	7.71
	8.56	7.64	7.40	8.07	8.23	8.87
	1.04	1.01	1.13	1.26	1.10	1.28
	2.44	1.26	0.95	1.56	1.14	0.62
	0.8	1	1.8	2.7	4.2	5.4
	9,02	9.01	10.62	12,31	12,82	15,12
	17,0	17,51	20,90	30,70	30,39	31,40

4.2 Определение фактического индекса передачи тракта

- нормированный относительно частоты 1000Гц суммарный уровень неравномерности чувствительности тракта микрофон плюс громкоговоритель

- постоянная составляющая индекса передачи тракта, обусловленная системой звукоусиления

Табл. 4.2: Интенсивности речи на разных частотах

	125	250	500	1000	2000	4000
	57.3	62.9	64.9	61.5	57	52
	0.54	1.95	3.1	1.4	0.5	0.16

- суммарный уровень речи на оси на расстоянии от источника.

- осевая интенсивность речи

Далее определяем суммарную интенсивность

Суммарный уровень интенсивности:

Табл. 4.3: Индексы передачи тракта

	125	250	500	1000	2000	4000
	5,5	7,5	10,5	12,5	11,5	12,3
	17,0	17,50	20,90	30,70	30,39	31,40
	11,5	10,0	10,4	18,2	19,9	19,1

4.3 Определение процентов формантной, слоговой и словесной разборчивости речи

Табл. 4.4: Определение коэффициентов разборчивости речи

	125	250	500	1000	2000	4000
	44	45.5	41.5	33	25.5	18.5
	49,5	53,0	52,0	45,5	38,3	30,0
	37,5	41,0	41,6	36,8	30,1	24,1
	37	39	40	43	36	32
	44,9	46,8	44,6	38,3	31,5	25,2
	4,6	6	7	8	7	5
	0.4	0.54	0.4	0.5	0.4	0.4

- спектральный уровень речи на выходе тракта

- спектральный уровень помех

- спектральный уровень акустических шумов

- суммарный спектральный уровень помех и шумов

- уровень ощущения речи

коэффициент разборчивости

Суммируем все коэффициенты разборчивости с учетом весовых коэффициентов и определяется формантовая разборчивость А:

Коэффициенты при означают количество полос равной разборчивости в октаве

По значению определяем слоговую и словесную разборчивость.

Такая слоговая разборчивость трактуется как хорошая, а словесная как отличная.

Заключение

В данном курсовом проекте был реализован расчет и проектирование зала драматического театра. В заключении хотелось бы отметить конкретно то что было получено по каждому основному пункту расчета. Были определены размеры и форма проектируемого зала из соображений лучшей звукопередачи в нем. Было рассчитано время реверберации которое необходимо иметь в помещении и исходя из него помещение было акустически обработано. Была выбрана акустическая система необходимая для озвучивания данного помещения и рассчитана неравномерность поля в помещении. Было рассчитано время регенеративной реверберации, которое оказалось не удовлетворительным, и для уменьшения этого времени необходимо снизить неравномерность поля с помощью дополнительных громкоговорителей и колонок. Была получена хорошая слоговая и отличная словесная разборчивость, которая является важнейшим критерием качества звука в будущем помещении, так как помещение предназначено для проведения спектаклей и постановок, в которых необходимо обеспечить хорошую разборчивость.

В целом проект является довольно полным, а проведенный в нем расчет объективным.

Список использованной литературы

1. Смирнова Н.А. Акустические системы озвучивания помещений и архитектурная акустика. Методическое руководство по выполнению курсового проекта - СПб.: СПбГУКиТ 2007

2. Смирнова Н.А. Акустические системы озвучивания помещений. Расчет разборчивости и определение понятности речи в помещениях с системой звукоусиления - СПб.: СПбГУКиТ 2010

3. Смирнова Н.А. Акустические системы озвучивания помещений. Учебно-методическое пособие по выполнению учебно-исследовательской работы «Акустическая обратная связь в системах звукоусиления» - СПб.: СПбГУКиТ 2002

4. Вахитов Ш.Я., Ковалгин Ю.А., Фадеев А.А., Щевьев Ю.П. Акустика - М.: Горячая линия - Телеком, 2009.

Размещено на Allbest.ru