Курсовая работа: Акустический проект ночного клуба

Министерство образования и науки Украины

Национальный технический университет Украины “КПИ”

Кафедра акустики и акустоэлектроники

Расчетно-графическая работа

по курсу “Прикладная акустика”

на тему“ Акустический проект ночного клуба «Жокей»(г.Шостка) ”

Выполнил:

студент гр.ДГ-72

Гордиенко Игорь

Проверила:

Луньова С.А.

Киев 2010

ПРЕДИСЛОВИЕ

В данной расчетно-графической работе мы выполняем акустический проект помещения ночного клуба «Жокей» (г.Шостка).

Практика строительства показала, что помещение, предназначенные для прослушивания и записи музыкальных и речевых программ, обладают высокими акустическими качествами лишь в том случае, если при прослушивании был произведен соответствующий акустический расчет, а в ходе строительства приняты меры для улучшения качества здания.

Помещение ночного клуба находится в жилом массиве. Требуется коррекция звукоизоляции помещения, так как уровень шума вблизи клуба превышает нормативные значения. Схема помещения отображена в приложении 1.

1. Акустические ТРЕБОВАНИЯ К РАСсЧИТАННОМУ ТИПУ ПОМЕЩЕНИЯ

Так как ночной клуб является залом многоцелевого назначения, то значит, он должен соответствовать параметрам для данного типа помещений.

Залы многоцелевого назначения должны обеспечить хорошую слышимость музыки, как в натуральном звучании, так и со звукоусилением, театральных представлений без звукоусиления, лекций и докладов со звукоусилением (в залах вместимостью более 300 слушателей) или без него.   Залы многоцелевого назначения средней вместимости рассчитываются обычно на 100...1000 слушателей. К таким залам относятся клубы и дома культуры, актовые залы учебных заведений, конференц-залы и т.д.

Объем зала определяется в соответствии с существующими нормами, при этом рекомендуется исходить из объема 4-6 м³ на человека. При наличии у зала сценической коробки общий объем его назначается без учета объема сцены. Площадь, приходящаяся на одного зрителя, не должна превышать 0,85-0,9 м² . При выборе пропорции и длины зала следует исходить из следующих рекомендаций: отношение длины зала к его средней ширине должно быть не менее 1, но не более 2. В.этих же пределах рекомендуется принимать и отношение средней ширины зала к его средней высоте. Длину залов, не имеющих сцены, следует выбирать не более 28 м, а залов со сценой – не более 26 м (от задней стены до занавеса).

При расчете объемов и геометрических размеров необходимо учитывать рекомендуемые объемы, приходящиеся на одного зрителя, которые могут быть определены из графиков, приведенных на рис.1.

Рис.1

На рис.2 показаны зависимости Т_опт=Т(V) для f=500 Гц для помещений различного назначения. В нашем случае – это кривая №2, кривая для помещений малых музыкальных форм. Эти значения оптимальной реверберации можно найти по следующим приближенным формулам: Т_опт=0.4lgV-0.15.

Рис.2

Ночной клуб является помещением, в котором звучит музыка ударного характера. Поэтому Т_опт должно быть равным 1 с.(для малого объема)

2. РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИИ ПОМЕЩЕНИЯ

1) Расчет количества слушателей

Исходя из соображений, что на одного слушателя рекомендуется 4 м³, найдем максимальное количество слушателей.

Размеры помещения указаны в прилож.1.

Найдем объем помещения:

V=3.5*(20*5.5+3*7.5+5*7.5+9.5*5-2*0.6*0.6)-0.7*3*5=748 (м³)

N=V/4=187 (слушателей)

2) Выбор оптимального времени реверберации

Для данного помещения найдем оптимальное время реверберации:

Т_опт=0.4lgV-0.15=1 (с)

Данное Т_опт справедливо на частоте 500 Гц. Найдем частотную зависимость Т_опт с помощью рис.3.

Рис.3 Частотная характеристика Т_опт

Табл.1

3. ОБЩЕЕ ПОГЛОЩЕНИЕ, ПОДБОР И РАЗМЕЩЕНИЕ ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ

Определим требуемое количество поглощения расчетной формулой, которая получается из формулы Эйринга для стандартного времени реверберации:

,

где μ – коэффициент затухания звука в воздухе.

Рассчитаем A₀(T_opt), а также границы допустимых значений

A_min=A₀(T_max), A_max=A₀(T_min) для T_min=0.9T_opt, T_max=1.1T_opt.

Результаты проведенных вычислений занесем в табл.2

S_∑=829 (м²)

Табл.2

Рассчитаем общий фонд поглощения:

Расчет будет производиться из соображений, что 50% слушателей(94) будут сидеть в зале на деревянных стульях, а остальная часть выступать в качестве публики на танцполе площадью 25 м²

Табл.3

Рассчитаем ДФП учитывая, что внесенное поглощение определяется, как , где α₁, α₂ – коэффициенты поглощения соответственно вносимого материала и того материала из ОФ, поверх которого он будет устанавливаться на площади S_i:

Вычислим расчетное время реверберации по формуле Эйринга:

                      (3.2)

А также определим отклонение от оптимального T_opt:

                                      (3.3)

Полученные данные занесем в таблицу 4.

Табл.4

4. ПОСТРОЕНИЕ ПЛОЩАДОК 1Х И 2Х ОТРАЖЕНИЙ. РАСЧЕТ ВРЕМЕННОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ РАННИХ ОТРАЖЕНИЙ

Закономерности формирования процесса реверберации наиболее наглядны, если излучаемый сигнал представляет собой короткий импульс. При этом в точку приема, кроме прямого сигнала, приходят импульсы, отраженные от ограждающих поверхностей. Так как эти импульсы не перекрываются, можно рассчитать и построить на графике последовательность отраженных импульсов, составляющих в совокупности реверберационный сигнал (рис.4).

Вводим систему декартовых координат и задаем координаты источника x, y, z и приемника x₀, y₀, z₀. Найдем длину пути прямого сигнала

Найдем длину пути для каждого из следующих сигналов, отраженных от поверхностей. Для этого находим координаты x_и, y_и, z_и первичного мнимого источника, который соединяется с приемником прямым лучом. После чего определим:

Найдём первые отражения от потолка, левой стены и правой стены:

Мы выбирали мнимые источники таким образом:

Время прихода первых отражений, находят по формуле:

c=330 м/с;

Далее определяем момент прихода отраженного сигнала и отношение его амплитуды к амплитуде прямого сигнала;

в логарифмическом масштабе уровень отражения определяется формулой, дБ:

где поглощение і-той поверхности

Для первых отражений:

Для вторых отражений:

После того, как закончено построение временной последовательности отражений, результатом расчетов упорядочивают по времени прихода сигналов; представляют в форме табл. 5.

Таблица 5

Рис.4

Выводы. Так как переотраженые сигналы приходят вслед за прямым (максимальное значение 20 мс), то на слух они практически сливаются с ним, усиливая его громкость, не снижая четкости звучания музыки.

5. ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ

К акустическому расчету помещения входит разработка методов по защите помещения от посторонних звуковых сигналов, которые называются шумами.

Шумы бывают следующего происхождения: гудение, уличный шум, сигналы автомобилей и др.

Чаще всего шум проходит в звукоизолированное помещение через перегородку, которая отделяет его от помещения, а также через отверстия в перегородках (воздушные шумы).

В нашем случае имеем обратную задачу. Ночной клуб является источником широкополосного сигнала высокого уровня (100-110 дБ), а так как он находится в непосредственной близости к жилым домам, то мы должны провести ряд мер по «звукоизоляции» улицы.

Согласно с санитарными нормами № 3077-84 имеем следующие уровни шума:

Табл.6

Проведем расчет фактического уровня шума, воздействующего на жилой массив на частотах 125, 500 и 4000 Гц.

где S_i – площади перегородок, отделяющих і-й источник шума от территории; τ_i – значение собственной звукоизоляции соответствующих участков; А – значение поглощения звука вне помещения (примем равным 0).

Источник шума огражден от территории внешней кирпичной кладкой (27 мм), бетонной стяжкой на железобетонной плите (10+6) . Уровень источника примем 100 дБ. Площадь ограждающей поверхности 52,5 м² (стена) 300 м² (крыша). Окна отсутствуют, двери не выходят на улицу. Полученные значения запишем в табл.7.

Табл.7

Сравнивая значения табл.6 и табл.7 четко видно, что шум создаваемый ночным клубом практически не отклоняется от нормированных значений в дневное время и сильно отклоняется от значений для ночного времени        (20 дБ). А если учесть тот факт, что основное время работы заведения ночное время суток, предлагаются следующие меры:

1) уменьшение громкости звука до 80 дБ;

2) для уменьшения L_ф  предлагается установка кирпичной стены толщиной 27 мм с развязкой с помещением на расстоянии от основной стены, а также построить чердачное помещение. Это позволит уменьшить уровень приблизительно на 10-15 дБ.