Hangelnyelő mennyezetű helyiségek

Állandósult állapotú hangtér egy elnyelő mennyezetű és hangoszlató tárgyakkal ellátott helyiségben

Gyakoribbak az elnyelő mennyezettel rendelkező helyiségek. Ezekben a helyiségekben a visszaverődési idő nem csak a hangelnyeléstől függ. A helyiség hangoszlató berendezése, az elnyelők elhelyezésének módja és a helyiség alakja is fontos szerepet játszik. A zajszint azonban elsősorban a helyiség teljes elnyelőképességétől függ. Minél nagyobb a helyiség hangelnyelő képessége, annál alacsonyabb lesz a zajszint.

Hangelnyelő mennyezettel rendelkező helyiségekben két helyzetet különböztetünk meg, az egyiket „állandósult állapotnak“, a másikat „visszaverődésnek“ nevezzük. Állandósult állapot esetén a hangforrás folyamatosan bocsátja ki a hangot, a helyiségben tehát állandó a zajszint. Még az elnyelő mennyezettel rendelkező helyiségekben is a hang többé-kevésbé diffúz az állandósult állapotban. Következésképpen a zajszintcsökkentésre ugyanúgy kell tekinteni, mint egy visszhangos, „kemény“ helyiség esetében.

sound_field_steady.jpg
Fehér nyíl: Súrlóhullámok. Sárga nyíl: Nem súrló hullámok (diffúz tér)
 

Hangtér a hangelnyelő mennyezetű helyiségben történő lecsengés során

A visszaverődés tekintetében a helyzet némileg összetettebb, mint az állandósult állapot esetében.
A hangforrás kikapcsolásakor a mennyezeti elnyelőt érő hanghullámok sokkal gyorsabban eltűnnek, mint a mennyezettel és a padlóval szinte párhuzamosan terjedő hanghullámok. Ez természetesen azzal a ténnyel függ össze, hogy a mennyezetre érkező hangenergia nagy része elnyelődik.

Ha a helyiségben nincsenek berendezési tárgyak, és ha a falak és a padló sík felületek alacsony elnyelési szintűek, akkor a visszaverődési időt a mennyezet abszorpciója határozza meg a súroló beesés, valamint a falak és a padló elnyelési képessége alapján. A szabad beesés ez esetben azt jelenti, hogy a hanghullámok a mennyezettel és a padlóval szinte párhuzamosan terjednek. A mennyezet elnyelési tényezője súroló beesés esetén gyakran lényegesen kisebb, mint az általában megadott elnyelési tényező. A visszaverődési idő itt sokkal hosszabb lesz, mint amire a Sabine-képlet alapján végzett számítások alapján számíthatunk.

Hangtér az utórezgési folyamat során elnyelő mennyezettel és hangoszlató tárgyakkal rendelkező helyiségekben.

Fehér nyíl: Súrlóhullámok. Sárga nyíl: Nem súrló hullámok.

 

Berendezett helyiségben a súrló hangtér felosztódik, és a vízszintes energia egy része a mennyezeti hangelnyelőbe jut. A hangszétszóródás hatására a visszaverődési idő rövidebb lesz. Azokban a helyiségekben, ahol a fő hangelnyelő a mennyezeten van, a nem elnyelő bútorok hatása szintén fokozott hangelnyelésként fog jelentkezni.

A visszaverődési idő kiszámítása

Hangelnyelő mennyezettel rendelkező helyiségben a visszaverődési idő kiszámításához a következőket kell figyelembe venni:

1. A mennyezeti abszorber elnyelési tényezője szabad beesés esetén.
2. A hangoszlató és hangelnyelő bútorok abszorber hatása
3. A falak és a padló elnyelési tényezője
4. Léghangszigetelés

 
Visszaverődési görbe üres helyiségben, mennyezetes helyiségben és mennyezetes, berendezett helyiségben.

Visszaverődési görbe tanteremben

a) üres helyiség
b) a + elnyelő mennyezet
c) b + polcok, szekrények és bútorok a falak mentén
d) c + tanulóállomások, ezek egy-egy székből és kis asztalból állnak, a padlón elosztva.

 

Visszaverődési görbe hangelnyelő mennyezetű helyiségben

A korai és a késői visszaverődés közötti különbséget mutató visszaverődési görbe.

A helyiségben csak kevés hangoszlató tárgy található. A görbe egyenetlen lefolyást mutat, a hangenergia gyorsan csökken a görbe korai szakaszában, majd lelassul a görbe későbbi részében. A korai szakaszban a görbe gradiense elég jól megfelel a Sabine-képlet segítségével becsült görbének, ami azt jelzi, hogy pont akkor, amikor a hangforrást kikapcsoljuk, azaz állandósult állapot áll be, diffúz hangteret kapunk. A T20 és T30 értékelésekor azonban a görbe későbbi szakaszát értékeljük ki, és ez megfelel a súrló térnek.

A közvetlen hang után 50 ms-on belül érkező visszaverődések hozzájárulnak a beszédérthetőséghez, ezért hasznos visszaverődéseknek tekintjük őket. A később érkező hangok csökkentett beszédérthetőséget okozhatnak. Mivel a T20 és T30 értékelésekre csak azután kerül sor, hogy a zajszint 5 dB-t csökkent, a korai visszaverődések hatása gyakran nem szerepel ezekben a mutatókban.

Ha csak a visszaverődési időt (T20, T30) értékeljük, kimaradnak a szubjektív élmény szempontjából lényeges akusztikai információk. Ebből a szempontból a zajszint és a korai visszaverődések fontosak. Ezek az összetevők nem szerepelnek a visszaverődési időben. Ezért nagyon fontos, hogy a visszaverődési időt kiegészítsük más, különösen ezekhez a szempontokhoz kapcsolódó teremakusztikai mutatókkal (G, C50, STI).

Ezek a mutatók helyiségenként eltérőek lehetnek, bár a visszaverődési idők azonosak, és jobban tükrözik a szubjektíven érzékelt különbséget.