Estándares de acústica arquitectónica y métodos de diseño para el diseño acústico arquitectónico de salas

El espacio del edificio de la sala es relativamente grande, por lo que en el diseño, especialmente para garantizar que el diseño acústico interno sea razonable y esté en su lugar, los materiales absorbentes del sonido y otros materiales acústicos diversos son indispensables, por lo que el diseño razonable y uso correcto de materiales y equipos Sólo comprendiendo los requisitos acústicos y los métodos de diseño de la sala podremos garantizar un diseño eficaz de la calidad del sonido. En términos generales, los puntos clave del diseño acústico arquitectónico incluyen principalmente el control del ruido y el diseño de la calidad del sonido.

(1) Control de ruido

Normalmente las salas de conciertos, teatros y otras salas requieren un ruido de fondo interior muy bajo, por lo que la ubicación de estas salas es muy importante y debe estar lo más alejada posible. del exterior como posibles fuentes de ruido y vibraciones. Además, se deben investigar, medir y simular el ruido ambiental y las vibraciones del lugar para predecirlos, con el fin de proporcionar una base para el diseño de aislamiento acústico de la envolvente del edificio de naves. Asegúrese de que la sala pueda cumplir con los estándares de ruido interior predeterminados una vez finalizada. Además, otra tarea importante del diseño acústico arquitectónico es el diseño de la calidad del sonido interior.

(2) Diseño de calidad sonora

El diseño de calidad sonora suele incluir los siguientes contenidos de trabajo:

1. Determinar la forma y el volumen de la sala.

2. Determinar los indicadores de diseño de calidad sonora y sus valores preferidos. Es una tarea importante del diseño de la calidad del sonido seleccionar indicadores de evaluación de la calidad del sonido, como el tiempo de reverberación, la claridad, el índice de intensidad, el factor de energía lateral y el coeficiente de correlación binaural de acuerdo con la función de uso de la sala, y determinar el valor óptimo de cada uno. indicador.

3. Realizar el diseño acústico de cada interfaz del foso de la orquesta, escenario de la orquesta, palcos, balcón y sala.

4. Calcular los parámetros de calidad del sonido de la sala. Una vez elaborados el plano de la sala, la sección transversal, el balcón, el palco, el foso de la orquesta, el escenario de la banda y otros planos de diseño, se puede comenzar a calcular los parámetros de calidad del sonido de la sala.

5. Realizar el diseño de la estructura acústica. Además de verse afectada por los factores arquitectónicos antes mencionados, la calidad del sonido de la sala también está estrechamente relacionada con los materiales y la estructura de la decoración interior. El diseño estructural de la decoración acústica generalmente incluye la selección de cada material de interfaz y la elaboración de dibujos de diseño estructural. Es necesario especificar en detalle la densidad de la superficie, la densidad aparente, el espesor, la tasa de perforación, el diámetro de los poros, el espaciado de los poros y el espesor de la superficie. capa de aire detrás, y el espaciamiento entre quillas y otros parámetros técnicos del material.

6. Simulación informática del campo sonoro. El análisis cuidadoso del campo sonoro y el cálculo de los parámetros de calidad del sonido para edificios de vestíbulos se basan en la simulación tridimensional del campo sonoro por ordenador.

7. Ensayo con modelo a escala. Para salas importantes, además de la simulación por ordenador, normalmente es necesario establecer un modelo de sala con una determinada relación de escala y realizar pruebas acústicas con modelo a escala.

8. Evaluación subjetiva de la sonificación. La tecnología de sonificación se calcula mediante simulación. O la respuesta al impulso binaural se obtiene mediante una medición de prueba modelo, combinada con la "señal seca" de música o lenguaje grabada en la cámara anecoica, y la señal de sonido con la influencia de la sala agregada se emite para que los sujetos escuchen la sala completa con anticipación. Efectos de calidad de sonido. Se trata de una tecnología de alta tecnología en el campo de la acústica arquitectónica desarrollada en los últimos años.

9. Medición de la acústica de edificios. La medición de la acústica arquitectónica incluye la medición del ruido y las vibraciones, la medición del aislamiento acústico de la envolvente del edificio, la medición de la absorción acústica de materiales y estructuras importantes y la medición de los parámetros de calidad del sonido de las salas, etc.

10. Brindar asesoramiento en materia de diseño de sistemas electroacústicos. Para las salas que necesitan instalar sistemas electroacústicos, los expertos en acústica arquitectónica aún deben cooperar con los ingenieros de sonido para brindar opiniones de consultoría sobre la selección de equipos, el diseño y la instalación de sistemas electroacústicos.

11. Organizar la evaluación subjetiva. Para salas importantes, una vez finalizado el proyecto, la organización de actuaciones especiales y evaluaciones subjetivas para probar la calidad del sonido de la sala una vez finalizado es el último paso importante en el diseño acústico arquitectónico. Predecir con precisión la calidad del sonido de una habitación siempre ha sido un ideal perseguido por los investigadores de acústica arquitectónica. La medición del modelo de calidad del sonido de la sala es un medio importante en el diseño acústico arquitectónico. Con el desarrollo de la tecnología de software, el uso de computadoras para realizar investigaciones de simulación de campos sonoros se ha convertido en una realidad. En los últimos años, se han utilizado métodos basados ​​en la teoría de elementos finitos para simular las características de las ondas de orden superior del sonido, y se han logrado algunos avances en la simulación de baja frecuencia.

La distribución del sonido reflejado con retardo corto en la sala es un factor importante a la hora de determinar la calidad del sonido.

En el modelo a escala, la distribución del sonido reflejado con un retardo corto medida usando chispas eléctricas como fuente de sonido pulsante se corresponde bien con la distribución del sonido reflejado con un retardo corto en la sala real, lo que es útil para determinar el tamaño y la forma de la sala en el etapa de diseño. Importante significado de referencia. El tiempo de reverberación se reconoce como un parámetro cuantificable de la calidad del sonido y el tiempo de reverberación de la sala que se va a construir se puede predecir mediante pruebas de modelos. La desigualdad del campo sonoro también es un parámetro importante de la calidad del sonido.

El sistema de medición, el método de medición y la expresión de los resultados de la prueba del modelo son los mismos que en la sala real, pero es necesario ajustar la frecuencia de medición durante la medición del tiempo de reverberación y el campo sonoro no -medición de uniformidad según las relaciones de escala del modelo de sala Realice los cambios correspondientes. Las ondas sonoras de diferentes frecuencias se propagan en el medio aéreo, especialmente las ondas sonoras de alta frecuencia. Su atenuación causada por la absorción del aire varía mucho en diferentes condiciones de temperatura y humedad. Los resultados de la medición del tiempo de reverberación deben tener en cuenta el impacto de la absorción del aire. . Realizar las correcciones correspondientes con suficiente precisión.

Para la medición de la distribución del sonido reflejado con retardo corto, las relaciones de escala del modelo de calidad del sonido de la sala son generalmente 1/5 o 1/10, aunque también se utiliza 1/20, debido a la prueba. equipos y limitaciones de alta frecuencia, la precisión se ve afectada hasta cierto punto. Para la medición del tiempo de reverberación, cuando la relación de escala s es 1/20, solo puede corresponder a frecuencias inferiores a 1000 Hz o 2000 Hz en la sala real. La relación de escala recomendada no es inferior a 1/10, y la medición del tiempo de reverberación y la irregularidad del campo sonoro se puede ampliar a 4000 Hz en la sala real. La precisión de la medición de la distribución del sonido reflejado con retardo corto también es alta.

Algunas de las formas de la superficie interior del modelo son de tamaño relativamente pequeño y tienen poco impacto en la reflexión y difusión de las ondas sonoras. Se pueden simplificar adecuadamente al realizar el modelo. Sin embargo, las fluctuaciones iguales o superiores a la longitud de onda de 2000 Hz de la onda sonora en la sala real deben conservarse y no pueden omitirse. Porque estas partes tendrán un mayor impacto en la irregularidad del campo sonoro. Para que el coeficiente de absorción acústica de cada parte de la superficie interior del modelo de calidad del sonido de la sala, incluido el auditorio, sea completamente coherente con el coeficiente de absorción acústica correspondiente de las partes correspondientes de la superficie interior de la sala real y del auditorio dentro En realidad, hay mucha dificultad para medir el rango de frecuencia, por lo que se permite un error de ±10.

Para evitar que el ruido de fondo en el modelo sea demasiado alto y provoque que el rango dinámico no cumpla con los requisitos y afecte así la precisión, la carcasa del modelo con calidad de sonido de sala debe tener suficiente sonido. aislamiento. El tamaño, la forma y las condiciones de absorción acústica del espacio escénico tienen un gran impacto en la distribución del sonido reflejado de corto retardo, el tiempo de reverberación y la distribución del nivel de presión sonora en el auditorio. Durante las pruebas del modelo, se debe incluir esta parte. En consecuencia, también se deben simular las condiciones de absorción acústica del espacio escénico.

La señal de la fuente de sonido utilizada en la medición de la distribución del sonido reflejado con retardo corto es el sonido del pulso generado cuando el capacitor se descarga, que es adecuado para su uso como señal de la fuente del sonido del pulso en pruebas de modelos. La posición central de la fuente de sonido se especifica como el centro del área de actuación general y la altura es equivalente a la altura de la población. La posición de la fuente de sonido y la altura medidas para determinar la falta de uniformidad del campo sonoro son las mismas que las medidas para el tiempo de reverberación. Un método común para medir la distribución del sonido reflejado con retardo corto es amplificar el sonido directo recibido y las señales de sonido reflejadas y mostrarlas en un osciloscopio con el tiempo como eje horizontal, es decir, un espectro acústico de respuesta al impulso (ecograma).

Como micrófono receptor se puede utilizar un micrófono de condensador o un micrófono de cristal piezoeléctrico esférico de relativamente alta sensibilidad. El diámetro del micrófono no debe ser demasiado grande para evitar que la forma cilíndrica del micrófono afecte el campo sonoro en la posición de recepción. Es necesario registrar la temperatura y la humedad relativa del aire en el modelo durante la medición para corregir la desviación del tiempo de reverberación real de la sala causada por la absorción excesiva de aire del sonido de alta frecuencia en el modelo.