Акустический расчёт с учётом акустической тени
В версии 3.4 добавлена возможность расчета акустической тени. В данном материале представлено сравнение расчётов старой и новой версий.
Когда стоит задача озвучить сложное помещение, вроде длинного коридора с множеством ответвлений ограниченным количеством громкоговорителей, можно использовать опцию акустической тени. Это позволит сократить количество неозвученных участков и повысить равномерность распределения звукового давления за счёт сложения звука от всех громкоговорителей в каждой точке помещения.
Особенности применения акустической тени:
- Большая равномерность звукового давления (при наличии двух и более громкоговорителей) в помещениях неправильной формы за счёт того, что звук от всех громкоговорителей проникает во все участки в границах помещения.
- Теперь, когда у нашего помещения есть некий "выступ", чтобы получить в нём звуковое давление, нам не нужно ставить туда дополнительный громкоговоритель.
- Новый алгоритм стал просто незаменимым в случаях, когда в помещении есть колонны, внутренние перегородки и другое.
Озвучивание тупикового коридора
В данном примере озвучивается коридор, имеющий тупиковое ответвление, которое в последующем может превратиться в склад. Если установить один громкоговоритель, то практически вся тупиковая часть получит нулевые значения давления.
При включении опции расчёта акустической тени значения уже не будут нулевыми, однако тупиковая область не будет иметь достаточное звуковое давление, поэтому здесь необходима установка второго громкоговорителя.
Пример озвучивания холла с колоннами
Для оптимальной равномерности звука были установлены три громкоговорителя в отдалённых частях помещения. Если не включать акустическую тень, то в пространстве между верхней и нижней частями получится снижение звукового давления до 80 дБ и нуля в той зоне, куда прямой звук не долетает.
В подобном случае также поможет включение акустической тени. На изображении видно, что практически вся площадь озвучена равномерно, а минимальное давление составляет 81 дБ для того места, где ранее было нулевое значение и 84 дБ в иных случаях.
Так как размер колонн в данном случае не больше метра, то вырезание их как препятствий не требуется, ведь звуковая волна на контрольной частоте без проблем сможет их обойти.
Озвучивание школьного коридора
На данном фрагменте школьного коридора установлены три громкоговорителя и, согласно заданию, расположены они должны быть по одной стороне коридора, отчего глухое ответвление и проход в туалет при расчёте получили нулевые значения звукового давления.
В данном случае также спасает включение акустической тени которое, хоть и не решает проблему полностью, но позволяет узнать приближенное к реальному звуковое давление в данных областях.
Внимательный читатель сразу обратит внимание на то, что падение давления в тенях необоснованно резкое и такое явление в принципе невозможно, ведь среда в зоне прямого звука и в зоне акустической тени сообщаются. Это действительно момент, требующий последующей доработки, который будет исправлен в следующих версиях.
Почему падение в тени равно 6 децибел?
6 децибел - это сильно усреднённая и, в условиях ограниченного пространства, даже завышенная величина падения звукового давления на частоте 1 кГц. Нами были проведены экспериментальные замеры с генератором шума и шумомером в различных условиях (открытая местность, лес, городская застройка, помещение, коридор) при условии наличия там одной сплошной стены, образующей прямой угол. И чем больше в окружающем пространстве было отражающих звук поверхностей и чем ближе они находились к углу, тем ниже получался коэффициент падения звукового давления. Однако можно с полной уверенностью сказать, что падение давления звуковой волны при огибании угла (препятствия) никогда не превышало шести децибел. Насколько эта величина обоснована с научной точки зрения сказать сложно, так как ни в одном источнике не указано точных значений падения звукового давления при огибании препятствия в установленных условиях.
Коэффициент падения при наличии отражающих поверхностей в реальности будет значительно ниже шести децибел.