Помещения со звукопоглощающими потолками

Устойчивое звуковое поле в помещении со звукопоглощающим потолком и звукорассеивающими предметами 

Помещения со звукопоглощающими потолками считаются наиболее распространенными. Время реверберации в них зависит не только от звукопоглощения. Важную роль также играют звукорассеивающие элементы помещения, местоположение звукопоглотителей и форма помещения. Однако уровень шума, главным образом, зависит от общего звукопоглощения помещения. Чем больше помещение способно поглощать звук, тем меньше будет уровень шума.

В помещениях со звукопоглощающими потолками различают два состояния помещения: состояние при «установившемся звуковом поле» и при затухающем звуковом поле. При установившемся звуковом поле источник непрерывно генерирует звук, при этом в помещении устанавливается постоянный уровень шумового фона. Даже в помещениях со звукопоглощающими потолками звуковое поле является в некоторой степени диффузным в условиях установившегося звукового поля. Следовательно, можно определить снижение уровня шума тем же образом, что и в "акустически твердых" помещениях.

Затухающее звуковое поле в помещении со звукопоглощающими потолками

Затухающее звуковое поле описывается более сложно.

При отключении источника шума звуковые волны, которые падают на потолочный звукопоглотитель, затухают гораздо быстрее, чем звуковые волны, распространяющиеся параллельно потолку или полу. Это связано с тем, что большая часть звуковой энергии, которая достигает потолка, поглощается.

Если в помещении отсутствуют предметы мебели, а стены и пол являются ровными поверхностями с низким уровнем звукопоглощения, время реверберации определяется с помощью величины звукопоглощения потолка для падения плоской волны и звукопоглощения стен и пола. Падение плоской волны означает, что звуковые волны распространяются параллельно потолку или полу. Коэффициент звукопоглощения потолка для падения плоской волны чаще всего значительно меньше, чем обычно указанный коэффициент поглощения звука. Время реверберации в данном случае будет гораздо больше, чем время, рассчитанное по формуле Сэбина. 

Если помещение меблировано, звуковое поле с плоскими звуковыми волнами будет делиться, а часть горизонтальной энергии будет передаваться потолочному звукопоглотителю. Эффект данного звукового рассеивания состоит в том, что время реверберации будет меньше. В помещениях, где основное звукопоглощение происходит за счет потолка, эффект от предметов мебели, самих не обладающих звукопоглощением , приводит к увеличению уровня звукопоглощения.

Расчет времения реверберации

Кривая реверберации в учебном классе для:

a) пустого помещения
b) a + звукопоглощающий потолок
c) b + полки, шкафы и предметы мебели, расположенные вдоль стен
d) c + места учащихся, состоящие их расставленных по классу столов и стульев.

Кривая реверберации в помещении со звукопоглощающим потолком

В помещении находится небольшое количество звукорассеивающих предметов. Кривая показывает неравномерное снижение уровня звука с быстрым снижением звуковой энергии на начальном участке кривой и с замедлением – на конечном участке. На начальном участке величина уклона кривой с наибольшей точностью соответствует кривой, определенной по формуле Сэбина, таким образом, указывая, что  в помещении присутствует диффузное звуковое поле прямо в точке выключения источника шума, т.е. в случае состояния помещения с устойчивым звуковым полем. Однако при определении значений T20 и T30 звуковое поле появляется на конечном участке кривой, которое уже рассчитано и соответствует полю с плоскими волнами.

Отражения звука, приходящее к слушателю не позже чем через 50 мсек после прямого звука, обеспечивают разборчивость речи и, таким образом, считаются полезными. Отражения, достигающие слушателя позже, могут вызвать снижение разборчивости речи. Так как значения T20 и T30 не рассчитываются до тех пор, пока уровень звука не снизится до 5дБ, эффект отражений, возникающих на начальном участке кривой, чаще всего не включается в данные дескрипторы.

Если рассчитать только время реверберации (T20, T30), то можно упустить важные для получения практического опыта сведения по акустике. В таком случае уровень шума и отражения на начальном участке кривой являются существенными параметрами. Данные явления не описываются реверберацией. Поэтому очень важно дополнить время реверберации другими акустическими дескрипторами помещения. (G, C50, STI), связанные, в частности, с данными аспектами.

Такого рода идентификаторы могут варьироваться от помещения к помещению, однако время реверберации остается неизменным и лучше отражает субъективную разницу в восприятии звука.