14.11.2012 Views

Akustika prostorija - IEEE

Akustika prostorija - IEEE

Akustika prostorija - IEEE

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Student<br />

Matični broj:<br />

ZAVOD ZA ELEKTROAKUSTIKU<br />

LABORATORIJSKE VJEŽBE IZ ELEKTROAKUSTIKE<br />

Laboratorijska vježba 5: <strong>Akustika</strong> <strong>prostorija</strong><br />

Ime i prezime:<br />

<strong>Akustika</strong> <strong>prostorija</strong><br />

Program Ease<br />

Najvažnija tri parametra koja određuju akustičke osobine prostorije su:<br />

1. volumen prostorije;<br />

2. oblik prostorije;<br />

3. odjek (reverberacija) prostorije.<br />

Odjek (reverberacija) prostorije<br />

Jedna od najvažnijih karakteristika akustike <strong>prostorija</strong> je vrijeme odjeka.<br />

Zvuk u prostoriji pri nastanku raste ili opada po eksponencijalnom zakonu, što znači da se<br />

u jednakim vremenskim razmacima promijeni za jednak broj decibela. Vrijeme odjeka je<br />

vrijeme za koje intenzitet zvuka opadne za 60dB.<br />

Kao izvor se koriste razne vrste zvukova. Važno je samo da izvor ima dovoljno široko<br />

frekvencijsko područje i da omogućuje dovoljno veliki intenzitet kako bi se osigurala<br />

dovoljna dinamika mjerenja vremena odjeka.<br />

Nekoliko znanstvenika se bavilo proučavanjem izračunavanja vremena odjeka, a najvažniji<br />

su W.C. Sabine, C.F. Eyring i G. Millington.<br />

Na temelju svojih mnogobrojnih mjerenja Sabine je došao do ovih zaključaka:<br />

1. vrijeme utišavanja zvuka praktički je jednako na svim mjestima u dvorani;<br />

2. vrijeme utišavanja zvuka praktički ne ovisi o položaju izvora zvuka;<br />

3. djelovanje apsorpcijskih materijala postavljenih da bi se smanjilo vrijeme<br />

utišavanja, općenito, ne ovisi o njihovu položaju.<br />

Nakon mnogobrojnih pokusa Sabine je došao do jednadžbe za vrijeme odjeka:<br />

T =<br />

0,<br />

161V<br />

A<br />

, A = α1S1 + α2S2 + ... + αnSn<br />

gdje je T vrijeme u sekundama dobiveno na osnovi odnosa početnog i konačnog intenziteta<br />

10 6 :1 ili 60dB, a apsorpcija A zbroj umnožaka površina promatranih ploha i pripadajućih<br />

koeficijenata apsorpcije i izražena je u kvadratnim metrima ili sabinima. Volumen treba<br />

uvrstiti u kubičnim metrima.<br />

Iako je proces odjeka relativno složen, Sabineova formula je prilično jednostavna i stoga<br />

prikladna za upotrebu. No, treba naglasiti da je ona prikladna samo onda kad se zvuk za<br />

vrijeme odjeka reflektira mnogo puta, tako da se može smatrati da je zvučna energija<br />

jednoliko raspodijeljena po cijeloj prostoriji. Ako je riječ o „prigušenoj“ prostoriji, dakle o<br />

Autori: Bojan Ivančević, Ivan Đurek, Mia Suhanek 1


ZAVOD ZA ELEKTROAKUSTIKU<br />

LABORATORIJSKE VJEŽBE IZ ELEKTROAKUSTIKE<br />

Laboratorijska vježba 5: <strong>Akustika</strong> <strong>prostorija</strong><br />

malobrojnim refleksijama zvuka za vrijeme odjeka, Sabineova formula ne daje realne<br />

rezultate. Ona je zapravo samo poseban slučaj Eyringove formule:<br />

V<br />

T = 0,16<br />

, gdje je<br />

− S ln( 1−<br />

α)<br />

2 3<br />

α α α<br />

- ln (1-α) = + + + ...<br />

1 2 3<br />

Za male vrijednosti α članovi s potencijama postaju zanemarivo maleni, pa je - ln (1-α) = α.<br />

G. Millington je također uzeo da se površina dvorane S sastoji od površina S1, S2, S3, ...,Si,<br />

gdje svaka sa svojim koeficijentom apsorpcije α1, α2, α3, ..., αi. Ako za vrijeme odjeka<br />

nastaje N refleksija na površini S, onda će N1 refleksija biti na površini S1, N2 na površini S2<br />

itd. Uz pretpostavku da je broj refleksija razmjeran površini, vrijedi odnos:<br />

S1 S 2 Si N1 = N , N2 = N , ..., Ni = N .<br />

S<br />

S<br />

S<br />

Konačno se tim postupkom dobiva Eyringova formula:<br />

T =<br />

0,<br />

16V<br />

− S ⋅ ln( 1−<br />

α )<br />

.<br />

∑<br />

i<br />

Kad se govori o optimalnom odjeku, ne misli se samo na optimalno vrijeme odjeka ili na<br />

optimalnu frekvencijsku karakteristiku odjeka već i na optimalnu karakteristiku porasta i<br />

opadanja intenziteta zvuka u prostoriji, te na optimalan odnos reflektiranog zvuka prema<br />

direktnom zvuku koji stiže do pojedinog slušatelja.<br />

Refleksije koje dolaze do slušatelja u vrlo kratkom periodu nakon izravnog zvuka ljudsko<br />

uho ne razlikuje od direktnog zvuka. Svi ti zvukovi se „stope“ u jednu cjelinu i to rezultira<br />

porastom glasnoće.<br />

Za svaku prostoriju postoji određeno najpovoljnije vrijeme odjeka. Ono ne ovisi samo o<br />

volumenu prostorije nego i njezinoj svrsi. Difuznost prostorije također utječe na optimalno<br />

vrijeme odjeka. Ako je ona loša (difuznost) bolje je odabrati manje vrijeme odjeka.<br />

S obzirom na svrhu prostorije razlikujemo optimalno vrijeme odjeka za glazbene dvorane i<br />

dvorane predviđene za govor. Prema tome s obzirom na akustičke osobine možemo<br />

razlikovati glazbenu i govornu akustiku.<br />

Autori: Bojan Ivančević, Ivan Đurek, Mia Suhanek 2<br />

i


ZAVOD ZA ELEKTROAKUSTIKU<br />

LABORATORIJSKE VJEŽBE IZ ELEKTROAKUSTIKE<br />

Laboratorijska vježba 5: <strong>Akustika</strong> <strong>prostorija</strong><br />

Radi efikasnog proračuna vremena odjeka prostorije prije nego se krene u izgradnju rabe se<br />

razni simulacijski programi koji na osnovu podataka o obliku i apsorpcijskim materijalima<br />

s kojima je <strong>prostorija</strong> obložena približno izračunavaju vrijeme odjeka. Jedan od tih<br />

programa je i softver Ease.<br />

Zadatak:<br />

Zadano je vrijeme odjeka prostorije. Za odabrani oblik prostorije mijenjati i namještati<br />

materijale zidova, poda i stropa kako bi se postiglo željeno vrijeme odjeka u dozvoljenim<br />

tolerancijama.<br />

Uputa:<br />

1. Pokrenuti EASE<br />

2. FILE > NEW PROJECT – izabrati ime dvorane i ime projekta > CREATE<br />

3. ROOM EDIT > MODIFY DATA<br />

4. INSERT > CREATE SHAPE 3D u padajućem meniju izabrati oblik prostorije i<br />

unijeti željene dimenzije (maksimalni volumen prostorije je 5000 m3)<br />

5. EDIT > CHECK DATA (ili F5) – ovaj korak ponavljati nakon svake promjene –<br />

rezultat mora biti TRUE (piše u toolbaru na dnu prozora)<br />

6. U glavnom prozoru FILE > SAVE PROJECT<br />

7. Povratak u ROOM EDIT prozor<br />

8. Kliknuti na plohe redom i provjeriti orijentaciju plohe (žuta boja okvira znači da<br />

je ploha orijentirana u vidljivom smjeru, a bijela boja označava suprotno) – sve<br />

plohe moraju biti orijentirane u prostoriju<br />

9. Učitavanje baze materijala – izabrati bilo koju plohu i stisnuti F2 - pojavljuje se<br />

novi prozor sa značajkama plohe – odabrati BROWSE - C:\ EASE<br />

4.1\EASE40Data\Global Materials40\American Base\FULL – SELECT ALL –<br />

ADD – OK<br />

10. Promjena materijala - izabrati bilo koju plohu i stisnuti F2 – odabrati novi<br />

materijal za tu plohu (pri odabiru materijala sa DETAILS se poziva opis<br />

materijala s vrijednostima koeficijenta apsorpcije)<br />

11. Nakon promjene materijala na svim plohama napraviti CHECK DATA (ili F5)<br />

Autori: Bojan Ivančević, Ivan Đurek, Mia Suhanek 3


ZAVOD ZA ELEKTROAKUSTIKU<br />

LABORATORIJSKE VJEŽBE IZ ELEKTROAKUSTIKE<br />

Laboratorijska vježba 5: <strong>Akustika</strong> <strong>prostorija</strong><br />

12. EDIT > ROOM DATA - 1. isključiti ROOM OPEN i ROOM SYMMETRIC -<br />

APPLY i 2. u ROOM RT postaviti željeno vrijeme odjeka RT desired - APPLY<br />

(maksimalno vrijeme odjeka je 1,5 s)<br />

13. Napraviti CHECK DATA (ili F5)<br />

14. U glavnom prozoru FILE > SAVE PROJECT<br />

15. VIEW > ROOM RT – pregled dobivenih rezultata (uključiti tolerancije<br />

TOLERANCE – STANDARD)<br />

16. Mijenjati materijale dok se ne dobije zadano vrijeme odjeka (ponavljati korake<br />

10. do 15.)<br />

Autori: Bojan Ivančević, Ivan Đurek, Mia Suhanek 4

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!