Некоторые особенности моделирования звуковых систем на открытых площадках


Открытые площадки отличаются от закрытых отсутствием стен и потолка. Возможны варианты различных конструкций, декоративных или функциональных, но обычно они расположены на большом удалении от источников звука и имеют значительно меньшую площадь отражающих поверхностей по сравнению с открытым пространством площадки, в которое звуковые волны «уходят», не отражаясь, и затухают.

Рассмотрим случай большой открытой площадки и подумаем, как можно смоделировать звуковую систему для нее. В качестве примера возьмем наш реальный объект: площадь перед Главным Храмом Вооруженных Сил РФ в парке «Патриот» размером более 50 000 кв. метров. Наибольшая длина – 322 м, ширина – 174 м. Акустические системы можно расположить только на столбах, никаких дилеев. Постройки располагаются на существенном удалении и имеют достаточно небольшую высоту, поэтому, в данном случае их рассматривать мы не будем.

Самое первое и простое что приходит в голову – сделать расчет по прямому звуку. С него мы и начали.

С одной стороны, все не так уж плохо: EASE FOCUS показывает почти 86 дБ SPL с неравномерностью +-3,5 дБ на 1000 Гц. Но, во-первых, теневые зоны есть и они видны невооруженным глазом, во-вторых, «юридически» неравномерность 3,5 дБ – это не 3, которая по стечению многих объективных и субъективных факторов является мерилом равномерности и встречается практически во всех техзаданиях. Можно, конечно, проигнорировать интерференцию, гребенчатый фильтр и «напихать» побольше громкоговорителей на столбы, но мы решили пойти другим путем: рассчитать покрытие более точно.

Для этого мы использовали более совершенную программу EASE (Enhanced Acoustic Simulator for Engineers), учитывающую при расчете не только прямой сигнал, но и отражения, а также свойства материалов поверхностей, от которых этот сигнал отражается.

Мы рассуждали следующим образом: уши слушателя находятся на небольшой высоте от асфальтированной поверхности земли, поэтому воспринимать будут не только прямой сигнал громкоговорителей, но и отражения от этой поверхности, и эти отражения существенно изменят звуковую картину. Далее звук «уйдет в воздух», где ему уже отражаться будет не от чего, поэтому самое главное – учесть первые отражения от земли.

Пришло время упомянуть, что данная программа работает только с закрытыми объемами и для открытых площадок не предназначена. Но в ней есть такой материал как Absorber – поглотитель звуковых волн. Он нам и заменил свободное пространство, в которое волны «уходят» безвозвратно.

Ниже приведены результаты полученного расчета: 83,5 дБ на частоте 1000 Гц, с неравномерностью +-2,08 дБ. Без нагромождения громкоговорителей на столбах вопреки эстетике и бюджету заказчика и с неравномерностью, соответствующей ТЗ.

 

Этот расчет убедил заказчика в нашем решении. Когда объект был готов, расчетные данные подтвердились измерениями.

Подводя итоги, в первую очередь хотелось бы заметить, что не для всех объектов есть готовые, типовые решения по моделированию звука, часто приходится импровизировать, но нужно делать это с пониманием процесса. Кроме того, инструментов для моделирования в арсенале инженера-акустика должно быть несколько – каждый хорош по-своему. В данном случае расчет по прямому звуку был менее корректен, а достоверность – важнейший показатель, и ее оценка на ранних стадиях – залог успеха.

В расчетах и в реальности на объекте использованы всепогодные коаксиальные двухполосные акустические системы RCF P 3115T (с трансформатором 100 В) и усилители Biamp Vocia VA-8600c с платами AM-600с.

 


Александр Тимохин, инженер Бюро Акустических Расчетов «АРИС»

Связанные товары Связанные товары