Типовые задачи по теме

“Элементы акустики помещений”

5.2.1. Дайте оценку речевой студии (основным параметром является разборчивость) по результатам эксперимента методом логотомов. В эксперименте принимали участие 75 слушателей, из них 20 человек правильно написали 95% логотомов, 40 человек – 80% и 15 человек – 65% логотомов.

Ответ: разборчивость составляет 81% (хорошая).

5.2.2. Какую максимальную длину l и высоту h должен иметь зал (без применения звукопоглощающей облицовки), чтобы в нем не возникло эхо, если известно, что слушатели различают два последующих сигнала только через 0,1 с (короткие сигналы – через 1/15 c). Какими методами можно устроить эхо в помещении?

Ответ: l ₁ =34 м, h₁ =17 м, l ₂ =22 м, h₂ =11 м; для устранения эхо можно: уменьшить размеры проектируемого зала, применить акустические поглотители, поставить рассеиватели звуковой энергии.

5.2.3. Найти зону максимальной слышимости акустического сигнала в помещении, имеющим сферический потолок с радиусом r =5 м. Звуковой источник имеет характеристику направленности 20^О, направлен вертикально вверх и находится на расстоянии 2 м от стены и на высоте 1 м от пола. Максимальная высота помещения 12 м. Какие основные особенности и недостатки такого помещения?

Рис. 5.3

5.2.4. Объясните, какое помещение (рис. 5.3) лучше обеспечивает равномерность распределения звуковой энергии в зоне размещения слушателей и почему?

5.2.5. В одном из концов зала размером 22x14x10 м находится сферический источник звуковой волны, имеющий среднюю акустическую мощность Р_а =200 мкВт.

Определить интенсивность звуковой волны на расстоянии 20 м от источника при отсутствии (I₁) и при наличии (I₂) реверберации. Определить уровни интенсивности N в децибелах относительно пороговой интенсивности I₀ =10^-10 Вт/м².

Средний коэффициент поглощения отражающих поверхностей зала .

Ответ: I₁ =4 10⁷ Вт/м², N₁ =46 дБ;

I₂ =8 10^-7 Вт/м², N₂ =59 дБ.

5.2.6. Вычислить разборчивость речи в помещении размером 20x15x10 м, имеющем средний коэффициент поглощения , если известно, что длительность слогов равна 0,2 с, а промежуток между слогами 0,05 с. За 0,2 с уровень интенсивности звучания слога достигает 40 дБ. Отношение шум/сигнал равно 2.

Указание. При решении задачи необходимо использовать графики, изображенные на рис. 5.4, и формулу _P =100 A PK_n K_r K_b.

Рис. 5.4 а, б, в.

Ответ: разборчивость Р_Р = 8 %.

5.2.7. Определить оптимальное время реверберации Т_опт и оптимальное число слушателей n_опт в концертном зале, имеющем объем V = 4000 м³.

Ответ: Т_опт = 1,43 с; n_опт = 756 чел.

5.2.8. Определить оптимальное время реверберации Т_опт и необходимый объем концертного зала на 1000 слушателей.

Ответ: Т_опт =1,7 с; V = 6000 м³.

5.2.9. Определить необходимую величину среднего значения коэффициента звукового поглощения в помещении кинозала, рассчитанного на 1000 зрителей. Длина зала l = 28 м, высота h = 8 м.

Ответ: = 0,285.

5.2.10. Пользуясь графиком зависимости оптимального времени реверберации Т_опт от объема помещений (см. рис. 5.1 и 5.5), определить время реверберации и оптимальное число зрителей для кинозала, имеющего объем V = 5000 м³.

Ответ: Т_опт = 1,2 с; n_опт = 1000 чел.

5.2.11. Определить оптимальное время реверберации лекционной аудитории объемом 200 м³, если известно, что рабочая частота f = 300Гц.

Указание. При решении задачи необходимо использовать графики, изображенные на рис. 5.1 и 5.6.

Ответ: Т_опт = 0,69 с.

Рис. 5.5

5.2.12. Определить, насколько реверберационный режим в лекционной аудитории размерами 10х6х4 м соответствует ее назначению, если известно, что средний коэффициент поглощения внутренних поверхностей помещения: 1) = 0,05; 2) = 0,3.

Ответ: = 3,12 с; Т_опт = 0,55 с.

Рис. 5.6.

5.2.13. Определить стандартное время реверберации в лекционном зале, рассчитанном на 73 человека для двух случаев: зал без слушателей и зал заполненный слушателями. Размеры зала: длина l = 10 м, ширина b = 6 м, высота h = 4 м. Средний коэффициент поглощения отражающих поверхностей в пустом помещении = 0,03. В зале установлено 25 аудиторных столов и 73 мягких стульев.

Сравнить полученные результаты с необходимым оптимальным временем реверберации Т_опт. Внести предложение, что нужно сделать, чтобы стандартное время реверберации зала со слушателями было равно оптимальному времени реверберации (без вычисления).

Ответ: в аудитории без слушателей =1,98 с; в зале, заполненном слушателями, = 0,83 с; Т_опт = 0,6 с; Т_опт . Чтобы выполнялось условие Т_опт = , необходимо внести в помещение дополнительные акустические поглотители.

5.2.14. Для зала, описанного в задаче 5.2.13, определить, какую площадь стен и потолка необходимо покрыть акустическим фибролитом, чтобы стандартное время реверберации зала с 25 слушателями после покрытия оказалось равным времени реверберации с 73 слушателями до покрытия.

Ответ: 1) если устанавливать фибролитовые плиты на некотором расстоянии от стен и друг от друга, то S_ф = 43 м²; 2) если покрывать фибролитовыми плитами стены и потолок в плотную, то S_ф = 47 м².

5.2.15. Определить резонансную частоту и максимальное поглощение звуковой волны резонансным поглотителем, имеющим следующие параметры: диаметр горла d = 4 см, длина горла l = 5 см, объем резонатора V = 1120 см³.

Ответ: f₀ = 200 Гц; А_макс = 0,46 м².

5.2.16. Зал размером 13х8х5 м имеет средний коэффициент поглощения = 0,04. Определить пригодность зала для прослушивания музыкальных программ после того, как потолок был полностью покрыт акустическими декоративными плитами ПА/Д. Вычислить, на какую величину изменилось время стандартной реверберации в помещении и на сколько оно отличается от Т_опт.

Ответ: до покрытия потолка = 3 с; после покрытия потолка плитами ПА/Д _Гц = 1,11 с, _Гц = 1,93 с, Т_опт = 1,2 с.

5.2.17. Определить звукоизолирующую способность наружной стены площадью S = 12 м², отделяющей от внешних воздействий помещение размерами 5х3х2,4 м. Измерения плотности звуковой энергии с наружной стороны стены (ε₁) и внутри помещения (ε₂) дали следующий результат: ε₁ = 4 10^-8 Дж/м³, ε₂ = 1 10^-9 Дж/м³. Средний коэффициент поглощения отражающих поверхностей внутри помещения = 0,03.

Указание. В связи с тем, что в ограждаемое помещение шум проникает не только через изолирующую перегородку но и косвенным путем (через конструкции здания, трубопроводы и т. д.), что существенно влияет на величину ε_2, звукоизоляцию стены D необходимо вычислить с учетом поглощающих свойств помещения по формуле D = R+10 lg (S/A).

Ответ: D = 33,55 дБ.

5.2.18. Вычислить звукоизолирующую способность стены площадью S = 18 м², имеющей одно окно площадью S₁ = 0,1, если известно, что энергия падающей волны Е₁ = 6 10^-5 Дж. Звукоизоляция стены без окна D₁ = 30 дБ; звукоизоляция окна D₂ = 22 дБ.

Ответ: D = 28,15 дБ.

5.2.19. Определить акустическую мощность, необходимую для обеспечения удовлетворительного восприятия речи лектора в помещении объемом 800 м³.

Ответ: Р_а = 2,86 10^-3 Вт.

5.2.20. Вычислить акустическую мощность динамического громкоговорителя, необходимого для озвучивания лекционной аудитории размером 16х8х5 м. Требуемый уровень звукового поля N_ТР = 70 дБ. Средний коэффициент поглощения = 0,15. Акустическое отношение R = 3.

Ответ: Р_а = 1,7 10^-4 Вт.

5.2.21. Определить звукоизоляцию двойной перегородки из стальных листов толщиной 4 мм каждый, если известно, что воздушный промежуток между ними составляет 7 см. насколько измениться звукоизоляция, если один стальной лист заменить фанерным толщиной 8 мм (G₂ = 6,2 кг)?

Ответ: D_СР1 = 126,9 дБ; D_СР2 = 96,4 дБ; ΔD_СР = 30,5 дБ.

Дата добавления: 2015-09-05