You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΡΕΘΥΜΝΟΥ<br />
Τµήµα Μουσικής Τεχνολογίας και Ακουστικής<br />
ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ<br />
Σπουδάστρια: Καπλάνη Κωνσταντίνα<br />
Επιβλέπων καθηγητής: Σηφάκης Μηνάς<br />
Θέµα: «Ακουστική µεγάλων κλειστών χώρων (θεάτρων, αιθουσών συναυλιών,<br />
συνεδριακών χώρων). Εφαρµογή στη µελέτη αίθουσας του θεάτρου Ριάλτο στη Λεµεσό,<br />
Κύπρου.»<br />
ΡΕΘΥΜΝΟ 2008
Αφιερώνεται στη φίλη Κωνσταντίνα και<br />
στον καθηγητή µου Μηνά Σηφάκη που<br />
πίστεψαν σε µένα και µε βοήθησαν<br />
να φτάσω µέχρι εδώ...
Ευχαριστίες<br />
Η υλοποίηση της εργασίας πραγµατοποιήθηκε µε την πολύτιµη βοήθεια και καθοδήγηση<br />
του επιβλέποντα καθηγητή Μηνά Σηφάκη, στον οποίο οφείλω ιδιαίτερες ευχαριστίες.<br />
Ευχαριστώ επίσης και τον διευθυντή του θεάτρου Ριάλτο, Ανδρέα Τριανταφύλλου, για<br />
την ευγενή παραχώρηση της αίθουσας του θεάτρου και την υποστήριξη κατά τη διάρκεια<br />
της υλοποίησης των µετρήσεων, καθώς και τον ηχολήπτη Ανδρέα Παύλο, τον τεχνικό<br />
σκηνής Λευτέρη Τσικκούρα και το φίλο Μάρκο Φουτά για την αξιόλογη βοήθειά τους.<br />
Κωνσταντίνα Καπλάνη
Σύνοψη<br />
Η παρούσα εργασία αναφέρεται σε όλους τους παράγοντες που πρέπει να ληφθούν<br />
υπόψιν προκειµένου να γίνει µια σωστή και ολοκληρωµένη µελέτη του αρχιτεκτονικού<br />
σχεδιασµού ενός µεγάλου κλειστού χώρου, ώστε η µετάδοση του ήχου να γίνεται χωρίς<br />
την ενίσχυσή του µε τη χρήση ηχητικών συστηµάτων.<br />
Ξεκινώντας µε µια ανασκόπηση των βασικών εννοιών της ακουστικής των µεγάλων<br />
κλειστών χώρων διερευνήσαµε τη βιβλιογραφία προκειµένου να εντοπισθούν οι βασικές<br />
αντικειµενίκες και υποκειµενικές παράµετροι που συνδέονται µε αυτήν. Προσδιορίσθηκε<br />
το βέλτιστο εύρος τιµών για κάθε µια από τις ποσότητες αυτές και διερευνήθηκε η<br />
επίδραση των διαφόρων χαρακτηριστικών της αίθουσας (γεωµετρία, όγκος, υφή των<br />
οριακών επιφανειών) σε κάθε µια εξ’ αυτών.<br />
Στη συνέχεια και ως εφαρµογή των ανωτέρω πραγµατοποιήθηκαν µετρήσεις<br />
αξιολόγησης της ακουστικής ποιότητας της αίθουσας του θεάτρου Ριάλτο στη Λεµεσό,<br />
Κύπρου. Τα αποτελέσµατα των πειραµατικών µετρήσεων (θόρυβος βάθους, στάθµη<br />
ηχητικής πίεσης, χρόνος αντήχησης, κρουστική απόκριση) συγκρίθηκαν µε τις<br />
προτινόµενες στη βιβλιογραφία βέλτιστες τιµές και µε τα αποτελέσµατα θεωρητικών<br />
υπολογισµών βασισµένων στα αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά της αίθουσας.
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ<br />
Εισαγωγή xv<br />
Κεφάλαιο 1 – Ακουστική και χώροι<br />
1.1 Βασικές Έννοιες<br />
1.2 Είδη Ηχητικών Πεδίων<br />
1.3 Διάκριση Χώρων<br />
1.4 Κλειστοί Χώροι<br />
1.4.1 Μεγάλοι Κλειστοί Χώροι<br />
1.4.2 Μικροί Κλειστοί Χώροι<br />
Κεφάλαιο 2 – Υποκειµενικές ποσότητες<br />
2.1 Κατανόηση Λόγου<br />
2.2 Δείκτες µέτρησης υποκειµενικών ποσοτήτων<br />
Κεφάλαιο 3 – Ακουστικές απαιτήσεις µεγάλων κλειστών χώρων<br />
3.1 Βασικοί παράγοντες<br />
3.1.1 Γραµµές ορατότητας<br />
3.1.2 Σχήµα<br />
3.1.3 Οροφή<br />
3.1.4 Τοίχοι<br />
3.1.5 Απορρόφηση<br />
3.1.6 Κέλυφος σκηνής<br />
3.1.7 Πιτ ορχήστρας<br />
3.1.8 Μπαλκόνι<br />
3.2 Ακουστικές απαιτήσεις αιθουσών – συνοπτικά<br />
3.2.1 Αίθουσες διαλέξεων<br />
3.2.2 Αίθουσες πολλαπλής χρήσης<br />
3.2.3 Αίθουσες συναυλιών<br />
Κεφάλαιο 4 - Πειραµατικό Μέρος<br />
4.1 Περιγραφή χώρου<br />
Μέτρηση ακουστικών ποσοτήτων<br />
1<br />
5<br />
9<br />
11<br />
12<br />
16<br />
20<br />
24<br />
53<br />
56<br />
60<br />
69<br />
72<br />
77<br />
83<br />
86<br />
87<br />
90<br />
92<br />
95<br />
102
4.2 Μέτρηση θορύβου βάθους<br />
4.3 Μέτρηση χρόνου αντήχησης<br />
4.4 Μέτρηση στάθµης ηχητικής πίεσης<br />
4.5 Μέτρηση κρουστικής απόκρισης<br />
Κεφάλαιο 5 – Επεξεργασία µετρήσεων – Σχολιασµός – Αξιολόγηση αίθουσας<br />
5.1 Θεωρητικός υπολογισµός χρόνου αντήχησης<br />
5.2 Ανάλυση αποτελεσµάτων<br />
Κεφάλαιο 6 – Ανακεφαλαίωση – Συµπεράσµατα – Προτάσεις για Μελλοντική<br />
Συνέχιση της Εργασίας<br />
6.1 Γενικά<br />
Θέατρα και αίθουσες συναυλιών<br />
6.2 Εφαρµογή στο Θέατρο Ριάλτο<br />
6.3 Προτάσεις µελλοντικής συνέχισης της εργασίας<br />
Παράρτηµα Α – Αντικειµενικές µετρήσεις για αίθουσες ακρόασης<br />
& Υπολογιστικά µοντέλα<br />
Παράρτηµα Β – Πίνακες αποτελεσµάτων και σχεδιαγράµµατα<br />
Παράρτηµα Γ – Υπολογιστικό πρόγραµµα (MATLAB)<br />
Παράρτηµα Δ – Τεχνικά χαρακτηριστικά συσκευών που χρησιµοποιήθηκαν στις<br />
µετρήσεις<br />
Βιβλιογραφίκες Αναφορές<br />
103<br />
105<br />
109<br />
111<br />
125<br />
129<br />
135<br />
137<br />
138<br />
139<br />
152<br />
172<br />
176<br />
180
Κεφάλαιο 1<br />
ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΣΧΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΠΙΝΑΚΩΝ<br />
Σχήµα 1-1. Γραφική παράσταση ηµιτονικού ηχητικού κύµατος<br />
Σχήµα 1-2. Είδη πεδίων, [1]<br />
Σχήµα 1-3. Σχηµατική απεικόνιση των φυσικών φαινοµένων που λαµβάνουν<br />
χώρα σε κλειστούς χώρους, [19]<br />
Σχήµα 1-4. Διάγραµµα Bolt, Beranek και Neumann, ελεγκτής της<br />
σταθερής κατάστασης της ακουστικής απόκρισης δωµατίου, [19]<br />
Σχήµα 1-5 (α). Φαινόµενο αντήχησης, [19]<br />
Σχήµα 1-5 (β). Ανάκλαση, απορρόφηση και διάδοση του ήχου κατά την<br />
πρόσπτωση σε επιφάνεια<br />
Σχήµα 1-6. Σταθερά δωµατίου σε σχέση µε την επιφάνεια του δωµατίου και<br />
το συντελεστή µέσης ηχητικής απορρόφησης, [19]<br />
Σχήµα 1-7. Ελεύθερο, αντηχητικό πεδίο και κρίσιµη απόσταση, [19]<br />
Σχήµα 1-8. Ακουστική απόκριση χώρου, στάθµη ηχητικής<br />
πίεσης σε συνάρτηση µε το χρόνο, [19]<br />
Σχήµα 1-9. Συχνοτική απόκριση δωµατίου, στις συχνότητες που<br />
παρουσιάζονται κορυφές δηµιουργούνται στάσιµα κύµατα, [19]<br />
Σχήµα 1-10. Αξονικό, εφαπτοµενικό και πλάγιο στάσιµο κύµα αντίστοιχα,<br />
[18]<br />
Κεφάλαιο 2<br />
Σχήµα 2-1. Συχνοτική περιοχή και κατώφλι ακουστότητας για τα<br />
γράµµατα του αγγλικού αλφαβήτου, [19]<br />
Σχήµα 2-2. Η επίδραση της στάθµης ηχητικής πίεσης στην<br />
κατανόηση του λόγου, [19]<br />
1<br />
7<br />
7<br />
10<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
16<br />
17<br />
18<br />
21<br />
21<br />
22
Σχήµα 2-3. Καµπύλη που περιγράφει το φαινόµενο Haas, [19]<br />
Σχήµα 2-4. Καµπύλη κατευθυντικότητας οµιλίας, [9]<br />
Σχήµα 2-5. Πραγµατική µέτρηση χρόνου αντήχησης δωµατίου σε<br />
δυο διαφορετικές συχνότητες, [19]<br />
Σχήµα 2-6. Βέλτιστοι χρόνοι αντήχησης για διάφορους χώρους κατά τον<br />
Beranek, [6]<br />
Σχήµα 2-7. Σχετικοί χρόνοι αντήχησης για τις υπόλοιπες συχνότητες σε σχέση<br />
µε τον RT60 στα 500 Hz, κατά τον Beranek [1]<br />
Σχήµα 2-8. Σχέση καταληπτότητας και διακριτότητας, [1]<br />
Σχήµα 2-9. Σχέση ποσοστού κατανόησης λέξεων ή προτάσεων και δείκτη<br />
άρθρωσης, [9]<br />
Σχήµα 2-10. Δείκτης άρθρωσης σε αίθουσα ακρόασης, [9]<br />
Σχήµα 2-11. Η επίδραση της ηχούς στην απώλεια άρθρωσης<br />
συµφώνων, [19]<br />
Σχήµα 2-12. Πιθανή απώλεια άρθρωσης συµφώνων σε σχέση µε το χρόνο<br />
αντήχησης και το λόγο ελεύθερου προς αντηχητικό πεδίο, [19]<br />
Σχήµα 2-13 Καταληπτότητα οµιλίας και Rasti, [1]<br />
Σχήµα 2-14. Καµπύλες NR (α) και Καµπύλες PNC (β)<br />
α) 2005, An introduction to Noise Rating - NR - curves, developed by<br />
the International Organization for Standardization (ISO) - NR diagram<br />
[online], Available from: http://www.engineeringtoolbox.com/nr-noise-rating-<br />
d_60.html [Accessed: 15.11.2008].<br />
β)Καµπύλες Preferred Noise Criterion. From: Beranek, Blazier and<br />
Figwer, "Preferred Noise Criterion (PNC) curves and their application to<br />
rooms", Journal of the Acoustical Society of America, vol. 50, p.1226, 1971<br />
,[5]<br />
Πίνακας 2-1. Αντιστοιχία δεικτών D50 και C50<br />
Πίνακας 2-2. Συσχέτιση µεταξύ RASTI και Alcons, [19]<br />
Πίνακας 2-3. Σταθερές για καµπύλες NR, [5]<br />
23<br />
25<br />
27<br />
27<br />
32<br />
37<br />
38<br />
39<br />
39<br />
40<br />
43<br />
44<br />
32<br />
41<br />
43
Πίνακας 2-4. Τιµές στάθµης ηχητικής πίεσης (ανά οκτάβα) κατ΄ αντιστοιχία<br />
µε τις προτεινόµενες καµπύλες PNC, 1971[from Beranek, Blazier and<br />
Figwer, J.A.S.A., 1971, p. 1226], [5]<br />
Πίνακας 2-5.Αντιστοιχία κριτηρίων NR, NC,NCB, RNC, RC, [5]<br />
Πίνακας 2–6. Τιµές κριτηρίων, [12]<br />
Πίνακας 2-7. Υποκειµενικές ποσότητες σε αίθουσες συναυλιών και οι<br />
αντίστοιχοι αντικειµενικοί δείκτες, [24]<br />
Σχήµα 2-15. Έντυπο αξιολόγησης υποκειµενικών ποσοτήτων σε αίθουσα<br />
ακρόασης, [9]<br />
Σχήµα 2-16. Παράδειγµα - έντυπο αξιολόγησης υποκειµενικών ποσοτήτων σε<br />
αίθουσα ακρόασης [9]<br />
Κεφάλαιο 3<br />
Σχήµα 3-1. Ανάκλαση, [9]<br />
Σχήµα 3-2. Διάχυση, [9]<br />
Σχήµα 3-3. Περίθλαση, [9]<br />
Σχήµα 3-4. Γραµµές ορατότητας και διάταξη θέσεων, [9]<br />
Σχήµα 3-5. Πλευρικές γραµµές ορατότητας σε αίθουσα µε προσκήνιο, [9]<br />
Σχήµα 3-6. Arrival point of Sight (APS) και ύψος σκηνής [9]<br />
Πίνακας 3-1. Προτινόµενη τιµή όγκου ανά θεατή για διάφορες αίθουσες, [1]<br />
Σχήµα 3-7. Κανονικοποιηµένη µέση απόσταση, [1]<br />
Σχήµα 3-8. Θέατρο µε προσκήνιο, αρρένα, ανοικτό θέατρο, [9]<br />
Σχήµα 3-9. Κατόψεις (στην ίδια κλίµακα) των σηµαντικότερων θεάτρων του<br />
18 ο αιώνα µ.Χ., [3]<br />
Σχήµα 3-10 . Κοίλος ανακλαστήρας, [9]<br />
Σχήµα 3-11 . Επίπεδος ανακλαστήρας, [9]<br />
Σχήµα 3-12. Κυρτός ανακλαστήρας, [9]<br />
Πίνακας 3-2. Sound path difference, TDG και συνθήκες ακρόασης, [9]<br />
Σχήµα 3-13 (α). Sound path difference, [9]<br />
Σχήµα 3-13 (β). Ανακλάσεις σε αίθουσα µε προσκήνιο, [9]<br />
Σχήµα 3-13 (γ). Ηχητική στάθµη ως προς το χρόνο, [9]<br />
45<br />
46<br />
46<br />
48<br />
51<br />
52<br />
54<br />
54<br />
55<br />
57<br />
58<br />
59<br />
60<br />
61<br />
62<br />
63<br />
64<br />
65<br />
65<br />
66<br />
67<br />
68<br />
68
Σχήµα 3-14. Επίπεδη οροφή και οροφή µε κλίση, [9]<br />
Σχήµα 3-15. Οροφή και ανακλάσεις, [1]<br />
Σχήµα 3-16. Βελτίωση συνθηκών ακρόασης µε αλλαγή του σχήµατος της<br />
οροφής, [9]<br />
Σχήµα 3-17. Ανακλαστικές και απορροφητικές επιφάνειες σε ορθογώνια<br />
αίθουσα ακρόασης, [1]<br />
Σχήµα 3-18. Αντιµετώπιση φαινοµένων ηχούς, [9]<br />
Σχήµα 3-19. Φαινόµενο πολλαπλής ηχούς, [9]<br />
Σχήµα 3-20. Φαινόµενο «υφέρπουσας ηχούς»- creep echo, [9]<br />
Σχήµα 3-21. Φαινόµενο εστίασης ήχου εξαιτίας του κοίλου σχήµατος της<br />
οροφής, [9]<br />
Σχήµα 3-22. Φαινόµενο εστίασης ήχου σε αίθουσα µε σχήµα βεντάλιας, [9]<br />
Σχήµα 3-23. Βελτιώσεις στο σχήµα, ορθογώνιας αίθουσας, για καλύτερες<br />
συνθήκες ακρόασης, [9]<br />
Σχήµα 3-24. Κλίση δαπέδου (seating area), [1]<br />
Σχήµα 3-25. Μεταβλητές συνθήκες ηχοαπορρόφησης, ηχοανάκλασης, [9]<br />
Σχήµα 3-26. Πάνελς µεταβλητής απορρόφησης,ανάκλασης ήχου, [9]<br />
Σχήµα 3-27. Περιστρεφόµενα στοιχεία, [9]<br />
Σχήµα 3-28. Jesse Jones Hall, Houston, Texas (CRS Sirrine, αρχιτέκτονες και<br />
BBN, ακουστικοί σύµβουλοι), [9]<br />
Σχήµα 3-29. Edwin Thomas Hall, University of Arkon, Ohio (CRS Sirrine,<br />
αρχιτέκτονες και V.O. Knudsen, ακουστικοί σύµβουλοι), [9]<br />
Σχήµα 3-30. Κέλυφος σκηνής, [9]<br />
Σχήµα 3-31. Τοµή σκηνής, [9]<br />
Σχήµα 3-32. (α,β) Forestage canopy, [9]<br />
Σχήµα 3-33. Πιτ ορχήστρας σε τοµή, [9]<br />
Σχήµα 3-34. Πιτ ορχήστρας σε κάτοψη, [9]<br />
Σχήµα 3-35. Μπαλκόνι σε τοµή, [9]<br />
Σχήµα 3-36. Σχέση ανοίγµατος προβόλου (Η) και µήκους προβόλου (D), [9]<br />
69<br />
70<br />
71<br />
72<br />
72<br />
73<br />
74<br />
75<br />
75<br />
76<br />
78<br />
79<br />
80<br />
80<br />
81<br />
82<br />
84<br />
84<br />
85<br />
87<br />
87<br />
88<br />
88
Σχήµα 3-37. Flying Balcony, [9]<br />
Πίνακας 3-3. Προτινόµενα χαρακτηριστικά γνωρίσµατα για τον ακουστικό<br />
σχεδιασµό αιθουσών συναυλιών, όπερας και θεάτρου κατά τον Barron, [3]<br />
Σχήµα 3-38. Προτινόµενη περιοχή για τοποθέτηση θέσεων ακρόασης, [9]<br />
Σχήµα 3-39. Κάτοψη αίθουσας πολλαπλής χρήσης και δευτερευοντων χώρων,<br />
[9]<br />
Σχήµα 3-40. Δάπεδο σκηνής σε τοµή, [9]<br />
Σχήµα 3-41. Αίθουσες συναυλιών σε ορθογώνιο σχήµα (αριστερά) και τύπου<br />
αρένας (δεξιά), [9]<br />
Σχήµα 3-42. Βέλτιστες τιµές χρόνου αντήχησης για διάφορες αίθουσες, [6]<br />
Πίνακας 3-4. Συγκεντρωτικός πίνακας προτεινόµενων τιµών<br />
Κεφάλαιο 4<br />
Πίνακας 4-1. Όργανα και συσκευές που χρησιµοποιήθηκαν<br />
στις µετρήσεις<br />
Πίνακας 4-2 . Τιµές θορύβου βάθους για τις αντίστοιχες θέσεις µέτρησης<br />
Πίνακας 4-3. Μέσος χρόνος αντήχησης όταν η πηγή βρίσκεται στο κέντρο,<br />
δεξιά και αριστερά στη σκηνή<br />
Πίνακας 4-4 . Μέσος χρόνος αντήχησης σε κάθε θέση µέτρησης<br />
Πίνακας 4-5 . Στάθµη ηχητικής πίεσης σε κάθε θέση µέτρησης<br />
Πίνακας 4-6 . Όργανα και συσκευές που χρησιµοποιήθηκαν για<br />
τη µέτρηση της κρουστικής απόκρισης<br />
Πίνακας 4-7. Τιµές χρόνου αντήχησης για τις θέσεις µέτρησης, όπως<br />
προκύπτουν από την κρουστική απόκριση<br />
Πίνακας 4-8. Δείκτες EDT, D50, STI, RASTI<br />
Πίνακας 4-9. ISO 3382 – αντίστοιχοι δείκτες<br />
Σχήµα 4-1 . Θόρυβος βάθους. Με µπλε χρώµα σηµειώνεται το κριτήριο<br />
NR-32 ενώ µε γαλάζιο το κριτήριο ΝR-30<br />
Σχήµα 4-2 . Μέσος χρόνος αντήχησης για τις τρεις θέσεις της πηγής, Center,<br />
Left, Right<br />
89<br />
89<br />
91<br />
92<br />
97<br />
98<br />
100<br />
100<br />
103<br />
104<br />
107<br />
107<br />
109<br />
111<br />
113<br />
116<br />
117<br />
105<br />
108
Σχήµα 4-3 . Μέσος χρόνος αντήχησης για την κάθε θέση µέτρησης<br />
Σχήµα 4-4 . Ηχητική στάθµη ανά συχνότητα ( σε σχέση µε την απόσταση από<br />
την πηγή)<br />
Σχήµα 4-5 . Ηχητική στάθµη ανά συχνότητα ( σε σχέση το πλάτος της<br />
αίθουσας)<br />
Σχήµα 4-6. Κρουστική απόκριση αίθουσας (θέση µέτρησης , θέση πηγής –<br />
Center)<br />
Σχήµα 4-7 . Μέσος χρόνος αντήχησης για τις τρεις θέσεις της πηγής, Center,<br />
Left, Right110<br />
Σχήµα 4-8 . (α, β, γ) Σύγκριση µέσης τιµής χρόνου αντήχησης<br />
Σχήµα 4-9 . Διάταξη θέσεων ακρόασης<br />
Σχήµα 4-10. Κάτοψη αίθουσας (Ριάλτο)<br />
Σχήµα 4-11. Κάτοψη εξώστη<br />
Σχήµα 4-12 . Κάτοψη σκηνής<br />
Σχήµα 4-13 (α,β.γ). Εσωτερικό αίθουσας θεάτρου Ριάλτο<br />
Κεφάλαιο 5<br />
Πίνακας 5-1. Θεωρητικός υπολογισµός συνολικής απορρόφησης<br />
(α) συµπεριλαµβανοµένου του όγκου της σκηνής, (β) χωρίς να<br />
συµπεριλάβουµε τον όγκο της σκηνής στον υπολογισµό.<br />
Πίνακας 5-2. Θεωρητικός υπολογισµός χρόνου αντήχησης<br />
(α) συµπεριλαµβανοµένου του όγκου της σκηνής, (β) χωρίς να<br />
συµπεριλάβουµε τον όγκο της σκηνής στον υπολογισµό.<br />
Σχήµα 5-1. Σύγκριση θεωρητικών και πειραµατικών τιµών του χρόνου<br />
αντήχησης α) στο θεωρητικό υπολογισµό περιλαµβάνεται ο όγκος τη σκηνής<br />
β) στο θεωρητικό υπολογισµό δεν περιλαµβάνεται ο όγκος της σκηνής.<br />
Πίνακας 5-3 . Bass ratio<br />
108<br />
110<br />
110<br />
112<br />
114<br />
114<br />
118<br />
120<br />
121<br />
122<br />
124<br />
125<br />
126<br />
128<br />
128<br />
129<br />
134
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α<br />
Σχήµα Α-1. Θεωρία των ειδώλων, [1]<br />
Σχήµα Α-2. Στη µέθοδο image-source οι ηχητικές ανακλάσεις από τις οριακές<br />
επιφάνειες του χώρου παράγονται δηµιουργώντας εικονικές πηγές (image<br />
sources), µία για κάθε επιφάνεια, [21]<br />
Σχήµα Α-3. Οι υπολογιζόµενες εικονικές πηγές σε µια αίθουσα συναυλιών.<br />
Όλες οι ορατές πρώτες και δεύτερες «εικονικές πηγές» παρουσιάζονται στο<br />
σχήµα σαν σφαίρες, [21]<br />
Σχήµα Α-4 Ο απευθείας ήχος και οι πρώτες και οι δεύτερες ανακλάσεις που<br />
φθάνουν σε ένα συγκεκριµένο ακροατή στην αίθουσα συναυλιών Sigyn στην<br />
Φινλανδία υπολογιζόµενες µε τη µέθοδο ray-tracing, [21]<br />
Πίνακας Α-1. Τιµές για τις σταθερές Α και Β, [1]<br />
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β<br />
Πίνακας Β- 1. Στάθµη ηχητικής πίεσης σε κάθε θέση µέτρησης, όταν η πηγή<br />
βρίσκεται στο κέντρο της σκηνής<br />
Πίνακας Β-2. Στάθµη θορύβου βάθους σε κάθε θέση µέτρησης<br />
Σχήµα Β-1 . Θόρυβος βάθους ανά θέση µέτρησης. Με µπλε χρώµα<br />
σηµειώνεται το κριτήριο NR32 ενώ µε γαλάζιο χρώµα το κριτήριο NR30<br />
Σχήµα Β-2 . Στάθµη ηχητικής πίεσης σε σχέση µε την απόσταση από την<br />
πηγή<br />
Σχήµα Β-3. Στάθµη ηχητικής πίεσης σε σχέση µε το πλάτος του θεάτρου<br />
Σχήµα Β-4. Χρόνος αντήχησης όταν η πηγή βρίσκεται στο α) κέντρο της<br />
σκηνής β) δεξιά, γ) αριστερά, (µέτρηση µε τη µέθοδο MLS)<br />
Σχήµα Β-5. Μέσος χρόνος αντήχησης για τις τρεις θέσεις της πηγής<br />
Σχήµα Β-6 . Μέσος χρόνος αντήχησης ανά θέση µέτρησης<br />
Πίνακας Β-3. Αποτελέσµατα µετρήσεων του χρόνου αντήχησης σε κάθε θέση<br />
µέτρησης για τρεις θέσεις της πηγής, µε τη µέθοδο MLS<br />
Σχήµα Β-7. Χρόνος αντήχησης σε κάθε θέση µέτρησης όταν η πηγή<br />
βρίσκεται στο κέντρο της σκηνής<br />
145<br />
146<br />
147<br />
148<br />
144<br />
150<br />
151<br />
152<br />
153<br />
154<br />
154<br />
155<br />
155<br />
156<br />
156
Σχήµα Β-8. Χρόνος αντήχησης σε κάθε θέση µέτρησης όταν η πηγή<br />
βρίσκεται αριστερά<br />
Σχήµα Β-9 .Χρόνος αντήχησης σε κάθε θέση µέτρησης όταν η πηγή<br />
βρίσκεται δεξιά<br />
Σχήµα Β-10. Μέσος χρόνος αντήχησης για τις τρεις θέσεις της πηγής<br />
Σχήµα Β-11 . Σύγκριση µέσης τιµής χρόνου αντήχησης της αίθουσας<br />
(ανά συχνότητα) όταν η πηγή βρίσκεται στο κέντρο της σκηνής.<br />
Σχήµα Β-12 . Σύγκριση µέσης τιµής χρόνου αντήχησης της αίθουσας<br />
(ανά συχνότητα) όταν η πηγή βρίσκεται αριστερά.<br />
Σχήµα Β-13 . Σύγκριση µέσης τιµής χρόνου αντήχησης της αίθουσας<br />
(ανά συχνότητα) όταν η πηγή βρίσκεται δεξιά<br />
Πίνακας Β-4 . Τιµές δεικτών για οµιλία όταν η πηγή βρίσκεται α) στο κέντρο<br />
της σκηνής β) αριστερά και γ) δεξιά<br />
Πίνακας Β-5 . Τιµές δεικτών σύµφωνα µε το ISO 3382 όταν η πηγή<br />
βρίσκεται α) στο κέντρο της σκηνής β) αριστερά και γ) δεξιά<br />
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Δ<br />
Σχήµα Δ-1. Ηχείο MP415<br />
Πίνακας Δ-1. Τεχνικά χαρακτηριστικά ηχείου MP415<br />
Σχήµα Δ-2. Ηχείο MP415 : Απόκριση συχνότητας, συχνοτικό εύρος, δείκτης<br />
κατευθυντικότητας<br />
Σχήµα Δ-3. Μικρόφωνο AKG CK92<br />
Πίνακας Δ-2. Τεχνικά χαρακτηριστικά µικρόφωνου AKG CK92<br />
Σχήµα Δ-4. Συχνοτική απόκριση µικροφώνου AKG CK92<br />
157<br />
157<br />
158<br />
158<br />
159<br />
159<br />
160<br />
161<br />
163<br />
165<br />
167<br />
169<br />
176<br />
176<br />
177<br />
178<br />
178<br />
179
€<br />
f<br />
Τ<br />
Α<br />
α<br />
a<br />
RT60<br />
EDT<br />
G<br />
C80, C50<br />
D80, D50<br />
LEF<br />
IACC<br />
ITDG<br />
TS<br />
STl<br />
AI<br />
ALcons<br />
STI<br />
RASTI<br />
SII<br />
NR<br />
PNC<br />
Συχνότητα<br />
Περίοδος<br />
Απορρόφηση<br />
Συνελεστής απορρόφησης<br />
ΠΙΝΑΚΑΣ ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΩΝ<br />
Μέσος συντελεστής απορρόφησης<br />
Χρόνος αντήχησης<br />
Αρχικός χρόνος µείωσης ηχητικού πεδίου<br />
Ηχηρότητα<br />
Διαύγεια<br />
Διακριτότητα<br />
Πλευρικά κλάσµατα- Λόγος πρώιµης προς συνολική ηχητική ενέργεια<br />
Interaural cross-correlation coefficient<br />
Initial time delay gap<br />
Κριτήριο ηχούς<br />
Υποστήριξη σκηνής<br />
Δείκτης άρθρωσης<br />
Απώλεια άρθρωσης συµφώνων<br />
Δείκτης µετάδοσης λόγου<br />
Ταχύς δείκτης µετάδοσης λόγου<br />
Δείκτης καταληπτότητας οµιλίας<br />
Καµπύλες στάθµισης θορύβου Noise Rating<br />
Καµπύλες στάθµισης θορύβου Preferred Noise Criterion
Εισαγωγή<br />
Η ακουστική είναι η επιστήµη που ασχολείται µε τη µελέτη του ήχου, δηλαδή µε<br />
τον τρόπο παραγωγής και διάδοσής του µέσα σε κάποιο µέσο, την αλληλεπίδρασή του µε<br />
την ύλη (στερεά, υγρή, αέρια), τους τρόπους µε τους οποίους γίνεται αντιληπτός από τον<br />
άνθρωπο, και γενικότερα µε τα διάφορα φυσικά φαινόµενα που σχετίζονται µε αυτόν. Η<br />
συγκεκριµένη εργασία σχετίζεται µε τον κλάδο της αρχιτεκτονικής ακουστικής, δηλαδή<br />
µε την επιστήµη που µελετά τον έλεγχο του ήχου στο εσωτερικό των κτιρίων, και αφορά<br />
την διερεύνηση των µεθόδων – τεχνικών του αρχιτεκτονικού σχεδιασµού µεγάλων<br />
κλειστών χώρων.<br />
Η ακουστική των µεγάλων χώρων είτε πρόκειται για θέατρα είτε για αίθουσες<br />
συναυλιών ή ακρόασης αποτελούσε ανέκαθεν µια µεγάλη πρόκληση για ακουστικούς και<br />
αρχιτέκτονες. Για πολλές δεκαετίες, µάλιστα, επικρατούσε ασάφεια σχετικά µε τον<br />
ορισµό της «καλής ακουστικής» ενός µεγάλου κλειστού χώρου ενώ η εκτίµηση της<br />
επίδρασης διαφόρων αρχιτεκτονικών παρεµβάσεων στην ακουστική της αίθουσας<br />
βασίζονταν σε εικασίες ή εµπειρικούς κανόνες. Σήµερα, έπειτα από αρκετά χρόνια<br />
έρευνας στον τοµέα αυτό, µπορούµε έστω και µερικώς να προσδιορίσουµε µε<br />
αντικειµενικά µέτρα την έννοια της καλής ακουστικής ενός χώρου αλλά και να<br />
ακολουθήσουµε µια βασική µεθοδολογία για την κατάρτησή της.<br />
Για τον ορισµό του προβλήµατος εξετάζουµε την απλή περίπτωση όπου δύο<br />
άνθρωποι που βρίσκονται σε µικρή απόσταση µεταξύ τους, σε περιβάλλον χαµηλού<br />
θορύβου και συζητούν. Υπό αυτές τις συνθήκες η συνοµιλία µπορεί να πραγµατοποιηθεί<br />
χωρίς κάποιο πρόβληµα. Όσο όµως, ο χώρος µεγαλώνει, αυξάνεται ο αριθµός των<br />
ατόµων είτε αυξάνεται η στάθµη του θορύβου βάθους, τόσο δυσχεραίνεται η<br />
επικοινωνία. Από ένα σηµείο κι έπειτα δε, η επικοινωνία γίνεται αδύνατη χωρίς την<br />
περαιτέρω ενίσχυση της φωνής του οµιλιτή.<br />
Σε µια σωστά σχεδιασµένη θεατρική αίθουσα, η ενίσχυση της φωνής του οµιλιτή<br />
δεν είναι απαραίτητη ακόµα κι όταν αυτός βρίσκεται στη σκηνή και ο ακροατής στο πιο<br />
αποµακρισµένο σηµείο της αίθουσας του θεάτρου. Η εργασία, λοιπόν, αναφέρεται σε<br />
όλους τους παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη σε µια τέτοια περίπτωση,<br />
προκειµένου να γίνει µια σωστή και ολοκληρωµένη µελέτη του αρχιτεκτονικού
σχεδιασµού του θεάτρου, ώστε η µετάδοση του ήχου να γίνεται χωρίς την ενίσχυσή του<br />
µε τη χρήση ηχητικών συστηµάτων.<br />
Αναλυτικότερα, στο πρώτο κεφάλαιο περιγράφονται βασικές έννοιες και<br />
παράµετροι της ακουστικής µεγάλων κλειστών χώρων, καθώς και τα φαινόµενα που<br />
συναντάµε και οι µαθηµατικοί τύποι που τα περιγράφουν. Γίνεται αναφορά στα είδη των<br />
ηχητικών πεδίων καθώς και στη διάκριση των κλειστών χώρων σε µεγάλους και µικρούς.<br />
Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφονται οι υποκειµενικές ποσότητες που αφορούν την<br />
ακουστική µεγάλων κλειστών χώρων, που προορίζονται για παραστάσεις λόγου είτε<br />
µουσικής, καθώς και οι αντίστοιχοι δείκτες µέτρησης των ποσοτήτων αυτών.<br />
Το τρίτο κεφάλαιο αφορά τις ακουστικές απαιτήσεις των µεγάλων κλειστών<br />
χώρων. Περιγράφονται οι βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ακουστική κάθε<br />
αίθουσας και λαµβάνονται υπόψη κατά το σχεδιασµό αυτής. Επίσης, στο κεφάλαιο αυτό<br />
συνοψίζονται σε λίστες οι ακουστικές απαιτήσεις που αφορούν αίθουσες διαλέξεων,<br />
αίθουσες πολλαπλής χρήσης καθώς και αίθουσες συναυλιών. Επιπλέον, δίδονται πίνακες<br />
µε τις βέλτιστες τιµές στις ακουστικές ποσότητες και µεγέθη.<br />
Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφεται η µέτρηση των ακουστικών ποσοτήτων. Πιο<br />
συγκεκριµένα περιγράφεται το πειραµατικό µέρος που αφορά τη µέτρηση του θορύβου<br />
βάθους, του χρόνου αντήχησης και της στάθµης ηχητικής πίεσης (µε ηχόµετρο) καθώς<br />
και τη µέτρηση της κρουστικής απόκρισης της αίθουσας του θεάτρου (χρησιµοποιώντας<br />
το λογισµικό WinMLS).<br />
Το πέµπτο κεφάλαιο αφορά την επεξεργασία των µετρήσεων και το σχολιασµό<br />
αυτών, καθώς και την αξιολόγηση της αίθουσας του θεάτρου Ριάλτο. Ειδικότερα αφορά<br />
τον θεωρητικό υπολογισµό του χρόνου αντήχησης για την αίθουσα του συγκεκριµένου<br />
θεάτρου και έπειτα, τη σύγκριση των αποτελεσµάτων που προκύπτουν από τις µετρήσεις<br />
µε τις θεωρητικές τιµές όπως αυτές προκύπτουν από τη σχετική βιβλιογραφική έρευνα.<br />
Τέλος, στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο γίνεται µια µικρή ανακεφαλαίωση όσον<br />
αφορά γενικά την ακουστική θεάτρων και αιθουσών συναυλιών, καταγράφονται τα<br />
συµπεράσµατα που βγαίνουν από τη σύγκριση θεωρίας και πράξης σχετικά µε την<br />
εφαρµογή στο θέατρο Ριάλτο, καθώς και προτάσεις για συνέχιση της εργασίας.<br />
Ελπίζουµε ότι η εργασία αυτή θα αποτελέσει χρήσιµο βοήθηµα για οποιονδήποτε<br />
ενδιαφέρεται να αποκτήσει τις βασικές θεωρητικές γνώσεις και να µελετήσει σε βάθος
την ακουστική µεγάλων κλειστών χώρων και γενικότερα την όλη διαδικασία που<br />
ακολουθείται κατά εκπόνηση µιας σωστής ακουστικής µελέτης σε µια θεατρική<br />
αίθουσα.
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ ΚΑΙ ΧΩΡΟΙ<br />
Βασικές έννοιες<br />
Ήχος είναι µια µηχανική διαταραχή που διαδίδεται µέσα σε ένα ελαστικό µέσο µε<br />
ορισµένη ταχύτητα. Πρόκειται για διαµήκη κύµατα όπου γίνεται µεταβίβαση ενέργειας<br />
χωρίς καθαρή µεταφορά ύλης. Τα µόρια του αέρα κινούνται περιοδικά γύρω από µια<br />
θέση ισορροπίας, µεταδίδοντας την κίνησή τους στα διπλανά µόρια. Η µέγιστη απόκλιση<br />
από τη θέση ισορροπίας ονοµάζεται πλάτος της ταλάντωσης, (amplitude). Άλλα<br />
χαρακτηριστικά του ήχου είναι η συχνότητα (frequency), f σε Hertz (Hz), δηλαδή ο<br />
αριθµός των περιοδικών µεταβολών ανά µονάδα χρόνου, η περίοδος (period), Τ σε<br />
δευτερόλεπτα (sec), o χρόνος που απαιτείται γα να γίνει ένας ολόκληρος κύκλος του<br />
ακουστικού κύµατος, και το µήκος κύµατος (wavelength), λ σε µέτρα (m), η φυσική<br />
απόσταση που καλύπτεται από έναν πλήρη κύκλο.<br />
Σχήµα 1-1. Γραφική παράσταση ηµιτονικού ηχητικού κύµατος<br />
Τα ηχητικά κύµατα είναι διαµήκη, δηλαδή από την ταλάντωση των µορίων κατά τη<br />
µετάδοση ενός ηχητικού κύµατος δηµιουργούνται στο µέσο µετάδοσης πυκνώµατα και<br />
αραιώµατα ύλης τουτέστιν µεταβολή της πυκνότητας και της πίεσης σε σχέση µε το<br />
χώρο και το χρόνο. Η µεταβολή της πίεσης του µέσου µετάδοσης γύρω από την θέση<br />
ισορροπίας ονοµάζεται ηχητική πίεση (sound pressure), p, και µετριέται σε Pascal (Pa).<br />
Η µαθηµατική έκφραση της διάδοσης του ηχητικού κύµατος περιγράφεται από την<br />
κυµατική εξίσωση :<br />
(1-1)
όπου c η ταχύτητα του ήχου στον αέρα 1 και t ο χρόνος (sec).<br />
Μια λύση της εξίσωσης είναι :<br />
(1-2)<br />
Πρόκειται για τα επίπεδα κύµατα τα οποία εξαπλώνονται µε τη µορφή µιας επίπεδης<br />
επιφάνειας.<br />
Μια άλλη λύση της εξίσωσης είναι τα σφαιρικά κύµατα που παράγονται από<br />
σηµειακή οµοιοκατευθυντική πηγή και έχει τη µορφή:<br />
(1-3)<br />
όπου p η ακουστική πίεση (Pa), p0 η µέγιστη τιµή ακουστικής πίεσης (Pa), r και x η<br />
απόσταση από την πηγή (m) και t ο χρόνος (sec). Και, όπου ω είναι η κυκλική<br />
συχνότητα δηλαδή η γωνία που διαγράφει το κάθε σωµάτιο στην µονάδα του χρόνου,<br />
για την οποία ισχύει : (rad/sec), και k είναι ο κυµατάριθµος που µε απλά<br />
λόγια δηλώνει το πόσο γρήγορα διαδίδεται η διαταραχή στο µέσο, όπου :<br />
(1/sec).<br />
Στην περίπτωση που η απόσταση των µετώπων του κύµατος από την πηγή είναι<br />
µεγάλη, τα κύµατα δύναται να θεωρηθούν επίπεδα. Η σωµατιδιακή ταχύτητα,<br />
δηλαδή η µεταβολή της µέσης ταχύτητας µε την οποία κινούνται τα σωµατίδια του<br />
µέσου διάδοσης γύρω από τη θέση ισορροπίας, των επίπεδων κυµάτων είναι :<br />
(1-4)<br />
όπου p η ηχητική πίεση, ρ0 η πυκνότητα του µέσου και c η ταχύτητα του ήχου στο µέσο.<br />
Το γινόµενο ρ0c ονοµάζεται ειδική ακουστική εµπέδηση (characteristic impedance) του<br />
µέσου µετάδοσης και προκύπτει από το λόγο της ακουστικής πίεσης προς την ταχύτητα<br />
1 Η ταχύτητα του ήχου στον αέρα εξαρτάται από τη θερµοκρασία και υπολογίζεται από τη σχέση :<br />
στους 20 0 C είναι c=343.54m/s [1]<br />
[1]
€<br />
των σωµατιδίων και είναι ανεξάρτητο από τη συχνότητα. Για τον αέρα είναι<br />
ρ 0 c = 417Pa s<br />
m .<br />
Η γενική σχέση που συνδέει τη σωµατιδιακή ταχύτητα µε την πίεση είναι :<br />
(1-5)<br />
Κατά τη διάδοση ενός ηχητικού κύµατος µεταδίδεται ηχητική ενέργεια η οποία είναι<br />
άθροισµα της δυναµικής και της κινητικής ενέργειας, και η οποία κινητική ενέργεια<br />
υπάρχει λόγω της σωµατιδιακής ταχύτητας.<br />
Ο ρυθµός µετάδοσης ηχητικής ενέργειας στη µονάδα του χρόνου δίνει την ηχητική ισχύ<br />
(sound power), W (watt), πρόκειται δηλαδή για ποσότητα ενέργειας ανά µονάδα χρόνου :<br />
(1-6)<br />
Ηχητική ένταση (sound intensity), I (W/m 2 ), ορίζεται ως η µέση ηχητική ισχύς που<br />
διέρχεται ανά µονάδα επιφάνειας :<br />
(1-7)<br />
Για επίπεδα κύµατα, και χρησιµοποιώντας τη σχέση (1-4, ), αποδεικνύεται ότι :<br />
(1-8)<br />
όπου p η ηχητική πίεση, ρ0c η ειδική ακουστική εµπέδηση, όπου για τον αέρα είναι<br />
[15]<br />
. Μετρώντας την ηχητική ένταση σε διάφορες κατευθύνσεις γύρω<br />
από την πηγή υπολογίζουµε την κατευθυντικότητα (directivity), Q, της πηγής. Οι<br />
περισσότερες φυσικές ηχητικές πηγές εκπέµπουν οµοιοκατευθυντικά (τουλάχιστον σε<br />
µεγάλη απόσταση), εκπέµπουν δηλαδή ηχητικά κύµατα που µεταδίδονται προς όλες<br />
τις κατευθύνσεις.
Και τέλος, πυκνότητα ηχητικής ενέργειας (energy density), w ( ), είναι η<br />
συνολική ηχητική ενέργεια σε ένα σηµείο ανεξάρτητα από τη διεύθυνση διάδοσης.<br />
Για επίπεδα κύµατα αποδεικνύεται :<br />
(1-9)<br />
όπου p η ηχητική πίεση και ρ0c η ειδική ακουστική εµπέδηση (για τον αέρα είναι<br />
)<br />
Για την περιγραφή των µεγεθων της πίεσης της ισχύος καθώς και την έντασης του<br />
ήχου χρησιµοποιείται µια λογαριθµική µονάδα µέτρησης, εξαιτίας των µεγάλων<br />
διακυµάνσεων στις τιµές. Πρόκειται για το deciΒel, που είναι το δεκαπλάσιο της<br />
µονάδας Βel 2 , η οποία περιγράφει το λόγο µεταξύ δύο µεγεθών ( Βel= ). Έτσι<br />
προκύπτουν τα εξής µεγέθη :<br />
Στάθµη Ηχητικής Πίεσης (Sound Pressure Level ή SPL), LP (dBSPL) :<br />
(1-10)<br />
όπου p η ενεργός τιµή της ηχητικής πίεσης (Pa) και p0 η τιµή αναφοράς (για τον αέρα<br />
p0=20µPa).<br />
Στάθµη Ηχητικής Ισχύος (Sound Power Level), LW (dB) :<br />
(1-11)<br />
όπου W η µέση ηχητική ισχύς (W) και W0 η τιµή αναφοράς (10 -12 W)<br />
2 Ονοµάστηκε έτσι προς τιµήν του µεγάλου εφευρέτη και πρωτοπόρου ερευνητή της ηλεκτροακουστικής<br />
και µετάδοσης σηµατων Graham Bell
Στάθµη Ηχητικής Έντασης (Sound Intensity Level), LI (dB) :<br />
όπου I η ηχητική ένταση (W/m 2 ) και I0 η τιµή αναφοράς (10 -12 W/m 2 ).<br />
Είδη ηχητικών πεδίων<br />
Ο χώρος γύρω από την πηγή µπορεί να χωριστεί σε τρεις περιοχές:<br />
1. Κοντινό πεδίο ( Near Field)<br />
(1-12)<br />
Σύµφωνα µε τους κανονισµούς του ΕΛΟΤ 556.1 (2.14) κοντινό πεδίο µιας ηχητικής<br />
πηγής που ακτινοβολεί σε συνθήκες ελεύθερου ηχητικού πεδίου είναι η περιοχή εκείνη<br />
του ηχητικού πεδίου της πηγής στην οποία η ηχητική πίεση και η ηχητική σωµατιδιακή<br />
ταχύτητα δεν είναι σε φάση.<br />
Για τον καθορισµό της ηχητικής πίεσης λαµβάνονται υπόψη αρκετοί παράγοντες όπως οι<br />
διαστάσεις, το είδος του υλικού, η γεωµετρία της πηγής κ.ά.<br />
Αν η πρόκειται για σφαιρική πηγή και ισότροπη , η περιοχή αυτή εκτείνεται µέχρι δύο<br />
µήκη κύµατος 3 του εκπεµπόµενου ήχου.<br />
2. Μακρινό πεδίο (Far Field)<br />
Ως µακρινό ηχητικό πεδίο µιας ηχητικής πηγής που ακτινοβολεί σε συνθήκες ελεύθερου<br />
ηχητικού πεδίου ορίζεται η περιοχή εκείνη του ηχητικού πεδίου στην οποία η ηχητική<br />
πίεση και η ηχητική σωµατιδιακή ταχύτητα είναι ουσιαστικά σε φάση και στην οποία η<br />
ηχητική σωµατιδιακή ταχύτητα είναι αντίστροφα ανάλογη µε την απόσταση από την<br />
πηγή. ( ΕΛΟΤ 556.1)<br />
3 Σε περίπτωση που το µήκος κύµατος είναι πολύ µικρό η ηχητική πίεση και η σωµατιδιακή ταχύτητα<br />
µπορεί να είναι σε φάση. Σε αυτές τις περιπτώσεις χρησιµοποιείται ο όρος πλησιέστατο ηχητικό πεδίο<br />
(ΕΛΟΤ 556.1)
Το µακρινό ηχητικό πεδίο αρχίζει µετά το κοντινό πεδίο. Στην περιοχή αυτή η στάθµη<br />
ηχητικής πίεσης ελαττώνεται κατά 6 dB για κάθε διπλασιασµό της απόστασης και η<br />
ένταση είναι ανάλογη του τετραγώνου της ακουστικής πίεσης.<br />
Ένα σηµείο βρίσκεται στο χώρο του µακρινού πεδίου αν η απόσταση του από την πηγή<br />
ικανοποιεί τις σχέσεις:<br />
r >> λ<br />
2π ,<br />
όπου λ το µήκος κύµατος του ήχου<br />
r >> l ,<br />
l η µεγαλύτερη διάσταση € της πηγής<br />
€<br />
€<br />
4<br />
3. Αντηχητικό πεδίο<br />
r >> πl2<br />
2λ<br />
Αντηχητικό πεδίο σε ένα ολικά ή µερικά κλειστό χώρο όπου λειτουργεί ηχητική πηγή<br />
είναι η συνιστώσα του ηχητικού πεδίου που προέρχεται από τις αλλεπάλληλες<br />
ανακλάσεις των ηχητικών κυµάτων στις περατωτικές επιφάνειες του χώρου και στην<br />
οποία η επίδραση του ήχου που φτάνει κατευθείαν από την πηγή είναι αµελητέα. (ΕΛΟΤ<br />
556.1)<br />
Στο πιο κάτω σχήµα φαίνονται τα τρία είδη των πεδίων και η µεταβολή της ηχητικής<br />
στάθµης Lp συναρτήσει της απόστασης από την πηγή.<br />
4 Σε περίπτωση που το µήκος κύµατος είναι πολύ µεγάλο, σε απόσταση µεγαλύτερη ή ίση µε 2α (α τυπική<br />
διάσταση της πηγής), η ηχητική πίεση και η ηχητική σωµατιδιακή ταχύτητα µπορεί να είναι σε φάση. Στις<br />
περιπτώσεις αυτές χρησιµοποιείται ο όρος από µακρο ηχητικό πεδίο ( ΕΛΟΤ 556.1)
Σχήµα 1-2. Είδη πεδίων<br />
Στην περίπτωση του µακρινού πεδίου η στάθµη µειώνεται λόγω της απόστασης αλλά και<br />
εξαιτίας της απορρόφησης του χώρου. [1]<br />
Όταν ο ήχος διαδίδεται σε κλειστό χώρο λαµβάνουν χώρα διάφορα φαινόµενα, όπως η<br />
απορρόφηση, η ανάκλαση, η διάχυση, η περίθλαση, η διάδοση µέσω του εµποδίου και η<br />
διασπορά µέσα στην κατασκευή :<br />
Σχήµα 1-3. Σχηµατική<br />
απεικόνιση των φυσικών<br />
φαινοµένων που λαµβάνουν<br />
χώρα σε κλειστούς χώρους<br />
είας ήχος,
(2) ανάκλαση,<br />
(3) απορρόφηση,<br />
(4) διάχυση,<br />
(5) περίθλαση,<br />
(6) διάδοση,<br />
(7) διασπορά µέσα<br />
στην κατασκευή,<br />
(8) διάδοση µέσα στην<br />
κατασκευή
Τα φαινόµενα που αναφέρονται πιο πάνω δηµιουργούν το ηχητικό πεδίο (sound field)<br />
του χώρου. Το είδος του δηµιουργούµενου πεδίου από µια πηγή εξαρτάται από την<br />
απόσταση από αυτήν καθώς κι από τον χώρο στον οποίο γίνεται η διάδοση. Τα ηχητικά<br />
πεδία διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες:<br />
1. Ελεύθερο Πεδίο (free field) :<br />
Αφορά διάδοση σε χώρο οµοιόµορφο, χωρίς οριακές επιφάνειες που δε διαταράσσεται<br />
από άλλες ηχητικές πηγές, στον οποίο η ροή της ενέργειας γίνεται προς µια κατεύθυνση.<br />
Ελεύθερο πεδίο µπορεί να θεωρηθεί προσεγγιστικά ένας ανοιχτός εξωτερικός χώρος<br />
χωρίς τοίχους και έδαφος ή άλλα ανάλογα εµπόδια.<br />
2. Αντηχητικό Πεδίο (reverberant field) :<br />
Δηµιουργείται από τη συµβολή των απευθείας και των ανακλώµενων ηχητικών<br />
κυµάτων. Σε ένα διάχυτο αντηχητικό πεδίο η πυκνότητα της ηχητικής ενέργειας<br />
παραµένει ίδια σε όλα τα σηµεία του, και η πιθανότητα ροής της ηχητικής ενέργειας<br />
είναι ίση προς όλες τις κατευθύνσεις. Αντηχητικό πεδίο δηµιουργείται σε κλειστούς<br />
εσωτερικούς χώρους, µε επιφάνειες µικρής ηχοαπορρόφησης, όπου ο ήχος ανακλάται<br />
στους τοίχους.<br />
3. Ηµιαντηχητικό Πεδίο (semi-reverberant field) :<br />
Σε ένα τέτοιο πεδίο η ηχητική ενέργεια επιδέχεται τόσο ανάκλαση όσο και απορρόφηση,<br />
από ηµιανακλαστικά τοιχώµατα. Η ροή της ενέγειας γίνεται σε περισσότερες<br />
κατευθύνσεις, αλλά σε ορισµένα σηµεία του χώρου – κυρίως κοντά στην πηγή -<br />
παρουσιάζεται έντονη κατευθυντικότητα. Ηµιαντηχητικό πεδίο θεωρούµε ότι έχουµε σε<br />
ένα µεγάλο κλειστό χώρο µε επιφάνειες µε µέτρια ηχοανακλαστικότητα.<br />
[17]
Διάκριση χώρων<br />
Ο ήχος όταν διαδίδεται σε κλειστούς χώρους παρουσιάζει διαφορετικά χαρακτηριστικά<br />
από ότι όταν διαδίδεται σε ανοικτούς χώρους. Η «ακουστική ταυτότητα» που<br />
χαρακτηρίζει κάθε χώρο διαµορφώνεται από τις διαστάσεις του, τη γεωµετρία του, τα<br />
δοµικά υλικά του και από τα διάφορα φυσικά φαινόµενα που εµφανίζονται µέσα σε<br />
αυτόν κατά την µετάδοση ηχητικού σήµατος. Οι χώροι διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες:<br />
οι ανοιχτοί, οι µεγάλοι κλειστοί και οι µικροί κλειστοί χώροι. Στην περίπτωση της<br />
ακουστικής µελέτης ενός χώρου λαµβάνονται υπόψιν τα γενικά χαρακτηριστικά του<br />
χώρου, αλλά και τυχόν ιδιαιτερότητες του, έτσι ώστε να προσδιοριστεί η «ακουστική του<br />
ταυτότητα».<br />
Στη µελέτη ανοικτών χώρων, όπου δεν υπάρχουν εµπόδια- ανακλαστικές επιφάνειες<br />
θεωρούµε προσεγγιστικά ότι το πεδίο είναι ελεύθερο. Θεωρώντας ότι η πηγή είναι<br />
σηµειακή, η πίεση µεταβάλλεται αντιστρόφως ανάλογα ως προς την απόσταση από την<br />
πηγή ισχύει δηλαδή ο νόµος του αντίστροφου τετραγώνου (inverse square law), όπου<br />
έχουµε µείωση της στάθµης κατά 6 dB σε κάθε διπλασιασµό της απόστασης.<br />
Στην περίπτωση που µελετούµε τη διάδοση του ήχου σε κλειστό χώρο, θα πρέπει να<br />
λαβουµε υπόψη µας την αλληλεπίδρασή του µε αυτόν. Οι κλειστοί χώροι διακρίνονται σε<br />
µεγάλους και µικρούς. Η µελέτη των µεγάλων κλειστών χώρων γίνεται µε βάση τις αρχές<br />
της γεωµετρικής ακουστικής και της στατιστικής επιστήµης, όπου ο ήχος θεωρείται σαν<br />
µια ακτίνα που διαδίδεται και όταν προσπίπτει σε µια επιφάνεια ανακλάται ή<br />
απορροφάται. Στους µικρούς κλειστούς χώρους όπου τα κυµατικά φαινόµενα είναι πολύ<br />
έντονα, προσεγγίζουµε τη συµπεριφορά του ήχου µε τις αρχές της κυµατικής<br />
ακουστικής, όπου ο ήχος µελετάται σαν κύµα.<br />
Η διάκριση των κλειστών χώρων σε µεγάλους και µικρούς γίνεται µε κριτήριο τη<br />
συχότητα αποκοπής (cut-off frequency), η οποία ορίστηκε από τον Schroeder. Πρόκειται<br />
για τη συχνότητα πάνω από την οποία δηµιουργείται τόσο µεγάλος αριθµός στάσιµων<br />
κυµάτων ώστε το δωµάτιο συµπεριφέρεται πρακτικά οµοιόµορφα σε όλες τις<br />
συχνότητες. Υπολογίζεται από τον τύπο :<br />
(1-13)
όπου RT60 ο χρόνος αντήχησης (sec) και V ο όγκος του δωµατίου (m 3 ).<br />
Σχήµα 1-4. Διάγραµµα Bolt, Beranek και Neumann, ελεγκτής<br />
της σταθερής κατάστασης της ακουστικής απόκρισης δωµατίου<br />
Οι Bolt, Beranek , Newman δηµιούργησαν ένα διάγραµµα το οποίο φέρει την ονοµασία<br />
«ελεγκτής της σταθερής κατάστασης της ακουστικής απόκρισης δωµατίου», και το οποίο<br />
παρουσιάζει το διαχωρισµό της συµπεριφοράς ενός χώρου σύµφωνα µε τη συχνότητα ή<br />
διαφορετικά το µήκος κύµατος του ήχου ως προς τις διαστάσεις του χώρου.<br />
Σύµφωνα µε το πιο πάνω διάγραµµα έχουµε διαχωρισµό του ακουστικού φάσµατος σε<br />
τέσσερεις συχνοτικές περιοχές :<br />
1. Ζώνη πίεσης (pressure zone/ cut off region): για , όπου<br />
Αντιστοιχεί στην περιοχή που βρίσκεται κάτω από την κατώτατη συχνότητα<br />
συντονισµού, δηλαδή στην περιοχή όπου οι διαστάσεις του χώρου είναι µικρότερες από<br />
το µισό µήκος κύµατος του ήχου.<br />
2. Ζώνη των στάσιµων (modal zone): για , όπου η συχνότητα<br />
αποκοπής
Αντιστοιχεί στην περιοχή όπου το το µήκος κύµατος του ήχου είναι της τάξης µεγέθους<br />
του χώρου, και συγκεκριµένα στην περιοχή ανάµεσα στην κατώτατη συχνότητα<br />
συντονισµού, , και συχνότητα αποκοπής . Στην περιοχή αυτή εφαρµόζουµε τις<br />
αρχές της Κυµατικής Ακουστικής.<br />
3. Ζώνη διάχυσης (diffusion zone):<br />
Είναι η περιοχή µετάβασης µεταξύ της ζώνης στασίµων και της ζώνης ανακλάσεων.<br />
Πρόκειται για µια δύσκολη συχνοτική περιοχή, γιατί ο χώρος θεωρείται αρκετά µικρός<br />
για τη χρήση της γεωµετρικής ακουστικής και της στατιστικής εφόσον εµφανίζονται<br />
ακόµη έντονοι συντονισµοί, αλλά και αρκετά µεγάλος για την εφαρµογή των αρχών της<br />
κυµατικής ακουστικής, σύµφωνα µε το µήκος κύµατος.<br />
4. Ζώνη ανακλάσεων (specular reflection zone):<br />
Σε αυτή τη ζώνη τα κυµατικά φαινόµενα εξασθενούν, επικρατούν οι τυχαίεες<br />
ανακλάσεις, ο ήχος διαδίδεται σε ευθείες – ακτίνες και εφαρµόζονται πλέον οι αρχές της<br />
γεωµετρικής ακουστικής.<br />
Κλειστοί χώροι<br />
Το κύριο χαρακτηριστικό των κλειστών χώρων είναι η αντήχηση (reverberation), δηλαδή<br />
το φαινόµενο κατά το οποίο το ηχητικό πεδίο διατηρείται µετά από το σταµάτηµα της<br />
ηχητικής πηγής που το δηµιούργησε. Ακούµε τον ήχο κατευθείαν από την πηγή και<br />
έπειτα από κάποιο µικρό χρονικό διάστηµα ο ήχος αυτός επιστρέφει πάλι σε εµάς αφού<br />
έχει ήδη ανακλαστεί σε διάφορες επιφάνειες. Η αντήχηση του χώρου επηρεάζεται σαφώς<br />
από τις διαστάσεις του χώρου, τη γεωµετρία του και τα υλικά από τα οποία είναι<br />
κατασκευασµένες όλες οι επιφάνειες του.<br />
[19]
Μεγάλοι κλειστοί χώροι<br />
Σχήµα 1-5 (α). Φαινόµενο αντήχησης (Ο απευθείας ήχος,<br />
απεικονίζεται µε έντονο βέλος ,και πρώτες ανακλάσεις)<br />
Το ηχητικό πεδίο σχηµατίζεται από το συνδυασµό του ελεύθερου και του αντηχητικού<br />
πεδίου. Τα µεγέθη που χαρακτηρίζουν έναν µεγάλο κλειστό χώρο είναι η απορρόφηση, ο<br />
χρόνος αντήχησης και η κρίσιµη απόσταση.<br />
Απορρόφηση (Absorption, A) : Όταν ένα ηχητικό κύµα προσπίπτει σε µια επιφάνεια,<br />
ένα ποσοστό της ενέργειάς του ανακλάται, ένα άλλο απορροφάται από το υλικό καθώς<br />
ένα τρίτο συνεχίζει να διαδίδεται. Για τη ποσοτική εκτίµηση της επίδρασης του κάθε<br />
υλικού στην αντήχηση ενός χώρου, έχει οριστεί ο συντελεστής απορρόφησης, α, του<br />
υλικού ο οποίος ισούται µε το λόγο της ηχητικής ενέργειας που απορροφάται από το<br />
υλικό (Wa ) ως προς την ηχητική ενέργεια που προσπίπτει στην επιφάνειά του (Wd ) :<br />
(1-14)
Σχήµα 1-5 (β). Ανάκλαση, απορρόφηση και διάδοση του ήχου κατά την πρόσπτωση σε<br />
επιφάνεια<br />
Συνελεστής µέσης ηχοαπορρόφησης ( ) : Πρόκειται για το λόγο του αθροίσµατος των<br />
γινοµένων της κάθε επιφάνειας επί τον συνελεστή απορρόφησης αυτής, ως προς το<br />
άθροισµα των επιφανειών<br />
(1-15)<br />
όπου s1,s2,…,sn το εµβαδόν κάθε επιµέρους επιφάνειας και α1,α2,…,αn οι αντίστοιχοι<br />
συντελεστές ηχοαπορρόφησης κάθε υλικού.<br />
Σταθερά δωµατίου (R) : Προκύπτει από το µέσο συντελεστή ηχοαπορρόφησης και<br />
υπολογίζεται από τον τύπο 5 :<br />
5 Για την απόδειξη του τύπου βλπ [1] σελ.171
όπου S η ολική επιφάνεια του χώρου (m 2 ).<br />
ισχύει :<br />
(1-16)<br />
Τέλος, το γινόµενο S ονοµάζεται απορρόφηση (absorption, Α) του χώρου και<br />
(1-17)<br />
Σχήµα 1-6. Σταθερά δωµατίου σε σχέση µε την επιφάνεια του<br />
δωµατίου και το συντελεστή µέσης ηχητικής απορρόφησης
€<br />
€<br />
Η πιο πάνω σχέση ισχύει όταν οι διαστάσεις του χώρου είναι σχετικά µικρές και η<br />
απορρόφηση του χώρου από τον αέρα είναι αµελητέα. Στη περίπτωση µεγάλων χώρων,<br />
όπου η απορρόφηση του αέρα είναι σηµαντική, η σταθερά δωµατίων υπολογίζεται από<br />
τη σχέση:<br />
R c = sa T<br />
1− a T (1-18)<br />
όπου<br />
€<br />
a T = a + m 4V<br />
s<br />
µε<br />
a το µέσο συντελεστή απορρόφησης, s το εµβαδόν της συνολικής επιφάνειας<br />
και V ο όγκος της αίθουσας<br />
Κρίσιµη Απόσταση (critical distance, dC) : Το ηχητικό πεδίο, σχηµατίζεται από το<br />
συνδυασµό του ελεύθερου και του αντηχητικού πεδίου. Κοντά στη πηγή υπερισχύει το<br />
πρώτο, ενώ πιο µακριά το δεύτερο. Κρίσιµη απόσταση ονοµάζεται το σηµείο στο οποίο η<br />
πυκνότητα ενέργειας µεταξύ του απευθείας ήχου και αντηχητικού πεδίου είναι ίση.<br />
Σχήµα 1-7. Ελεύθερο, αντηχητικό πεδίο και κρίσιµη απόσταση
Σχήµα 1-8. Ακουστική απόκριση χώρου, στάθµη ηχητικής<br />
πίεσης σε συνάρτηση µε το χρόνο<br />
Μικροί κλειστοί χώροι<br />
Σε χώρους µε διαστάσεις συγκρίσιµες προς το µήκος κύµατος του µεταδιδόµενου ήχου,<br />
υπάρχει έντονο το φαινόµενο δηµιουργίας στάσιµων κυµάτων έτσι η ηχητική ένταση<br />
διαφέρει κατά πολύ από σηµείο σε σηµείο. Σε αυτή την περίπτωση, το ηχητικό πεδίο<br />
περιγράφεται από την παρακάτω λύση της κυµατικής εξίσωσης :<br />
(1-19)<br />
όπου ω η συχνότητα της πηγής, ωn η συχνότητα συντονισµού του στάσιµου κύµατος, ρ η<br />
πυκνότητα του αέρα, q η ηχητική δύναµη της πηγής, r το διάνυσµα του σηµείου του<br />
χώρου που µελετάται, r0 η θέση της ηχητικής πηγής στο χώρο, c η ταχύτητα του ήχου<br />
στον αέρα, Ψn η κανονική συνάρτηση (όπου
στο σηµείο r και για παραλληλεπίπεδο χώρο), Λn παράγοντας κλίµακας που ορίζεται από<br />
κάθε στάσιµο κύµα και ζn η «αντίσταση» του νιοστού (n) στάσιµου κύµατος.<br />
Η λύση της εξίσωσης είναι πολύπλοκη και εφαρµόζεται µε τη βοήθεια λογισµικών<br />
προγραµµάτων σε ηλεκτρονικό υπολογιστή, που κάνουν χρήση πεπερασµένων στοιχείων<br />
για τη σχεδίαση του ηχητικού πεδίου.<br />
Σχήµα 1-9. Συχνοτική απόκριση δωµατίου, στις συχνότητες που<br />
παρουσιάζονται κορυφές δηµιουργούνται στάσιµα κύµατα<br />
Τα στάσιµα κύµατα που δηµιουργούνται σε έναν κλειστό χώρο διακρίνονται σε τρία<br />
είδη :<br />
• Αξονικά (axial) τα οποία δηµιουργούνται από τις ανακλάσεις µεταξύ δύο<br />
απέναντι επιφανειών. Περιέχουν τη µεγαλύτερη ηχητική ενέργεια του<br />
αντηχητικού πεδίου και είναι αυτά που συνήθως, σε µια πρώτη προσέγγιση<br />
ενδιαφέρουν τους µηχανικούς ήχου.
• Εφαπτοµενικά (tangential) που δηµιουργούνται από τις ανακλάσεις µεταξύ<br />
τεσσάρων επιφανειών (τοίχοι στο ίδιο επίπεδο). Ενεργειακά έχουν τη µισή<br />
ενέργεια σε σχέση µε τα αξονικά εποµένως είναι κατά 3 dB ασθενέστερα.<br />
• Πλάγια (oblique) που δηµιουργούνται από τις ανακλάσεις µεταξύ οκτώ<br />
επιφανειών δηλαδή από όλους τους τοίχους του δωµατίου. Η ηχητική τους<br />
ενέργεια είναι το ¼ της αντίστοιχης των αξονικών στάσιµων κυµάτων εποµένως 6<br />
dB µικρότερη.<br />
Αριθµός στάσιµων ανά συχνότητα<br />
(1-20)<br />
όπου V ο όγκος του δωµατίου, S η συνολική επιφάνεια του δωµατίου [2(Lx LΥ +LΥ +LΖ<br />
Lx LΖ)], f η συχνότητα, c η ταχύτητα του ήχου, Ν ο αριθµός των στάσιµων κυµάτων<br />
Αριθµός στάσιµων κυµάτων εύρους συχνοτήτων (Δf) κεντραρισµένο στη συχνότητα<br />
f<br />
(1-21)<br />
Σχήµα 1-10. Αξονικό, εφαπτοµενικό και πλάγιο στάσιµο κύµα<br />
αντίστοιχα<br />
Τέλος, στους µικρούς χώρους και στην περιοχή των στάσιµων κυµάτων (στις χαµηλές<br />
συχνότητες) συνήθως µετριέται η συχνοτική απόκριση του δωµατίου και υπολογίζεται ο
ρυθµός πτώσης (mode decay rate) κάθε στάσιµου κύµατος, δηλαδή ο ρυθµός µείωσης<br />
σε dB/sec. Η σχέση του µε το χρόνο αντήχησης είναι :<br />
(1-22)<br />
Δεδοµένου ότι η συγκεκριµένη εργασία ασχολείται µε τους µεγάλους κλειστούς χώρους<br />
η περιγραφή που έγινε για τους µικρούς κλειστούς χώρους ήταν συνοπτική. Ο<br />
ενδιαφερόµενος αναγνώστης παραπέµπεται στη βιβλιογραφία για περισσότερες<br />
λεπτοµέρειες.
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΙΚΕΣ ΠΟΣΟΤΗΤΕΣ<br />
2.1 Κατανόηση λόγου<br />
Σε µία αίθουσα διαλέξεων είτε σε ένα θέατρο είναι πολύ σηµαντική η καταληπτότητα<br />
οµιλίας (speech intelligibility), δηλαδή η ικανότητα να µεταφέρεται το σήµα οµιλίας<br />
καθαρά και κατανοητά σε όλους τους ακροατές. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την<br />
κατανόηση του λόγου αφορούν τον «ακουστικό χαρακτήρα» του χώρου, τα ηχητικά<br />
χαρακτηριστικά του λόγου, αλλά και τον τρόπο µε τον οποίο ο άνθρωπος<br />
αντιλαµβάνεται τον ήχο.<br />
Οι παρακάτω παράγοντες επηρεάζουν την καταληπτότητα οµιλίας:<br />
• συχνοτικό εύρος<br />
• ένταση του ήχου και λόγος σήµατος προς θόρυβο<br />
• χρόνος αντήχησης, πρώτες ανακλάσεις και λόγος ελεύθερου προς<br />
αντηχητικό πεδίο<br />
• ηχώ και καθυστερηµένες ανακλάσεις<br />
• οµοιοµορφία κάλυψης 6<br />
• άρθρωση οµιλητή και ταχύτητα οµιλίας<br />
Παράγοντες επιρροής :<br />
i. Συχνοτικό Εύρος (bandwidth) : Το εύρος συχνοτήτων της οµιλίας κυµαίνεται<br />
µεταξύ 100 και 8000 Hz, παρόλο που υψηλότερες συχνότητες µέχρι και τα 12 kHz<br />
επηρεάζουν την ποιότητά του. Τα φωνήεντα αποτελούνται από χαµηλές συχνότητες,<br />
ενώ τα σύµφωνα που παίζουν σηµαντικότερο ρόλο στην κατανόηση της οµιλίας<br />
αποτελούνται από υψηλότερες και ασθενέστερες συχνότητες. Η οκτάβα µε κεντρική<br />
συχνότητα τα 2 kHz είναι σηµαντική στην κατανόηση του λόγου και σε µικρότερο<br />
ποσοστό οι οκτάβες στα 4 kHz και 1 kHz .<br />
6 Στην περίπτωση που έχουµε σύστηµα ενίσχυσης του σήµατος οµιλίας, οι παράγοντες αυτοί<br />
συµπεριλαµβάνουν την απόκριση συχνότητας του συστήµατος, οµοιοµορφία κάλυψης (περισσότερες<br />
λεπτοµέρειες βλπ. [19])
Σχήµα 2-1. Συχνοτική περιοχή και κατώφλι ακουστότητας<br />
για τα γράµµατα του αγγλικού αλφαβήτου<br />
ii. Ένταση Του Ήχου και Λόγος Σήµατος Προς Θόρυβο (loudness and signal to noise<br />
ratio) : Στην περίπτωση που το σήµα οµιλίας δεν ενισχύεται από κάποιο αντίστοιχο<br />
σύστηµα, η στάθµη έντασης του ήχου δεν υπερβαίνει τα 65 dB για κανονική οµιλία<br />
(75 dB όταν ο οµιλιτής µιλάει δυνατά). Έτσι, πολύ σηµαντικό ρόλο στην κατανόηση<br />
του λόγου έχει η στάθµη του θορύβου βάθους εφόσον καθορίζει την τιµή του λόγου<br />
του σήµατος ως προς θόρυβο.<br />
Σχήµα 2-2. Η επίδραση της στάθµης ηχητικής πίεσης<br />
στην κατανόηση του λόγου
iii. Χρόνος Αντήχησης, Πρώτες Ανακλάσεις και Λόγος Ελεύθερου Προς Αντηχητικό<br />
Πεδίο (reverberation time, early reflections and direct to reverberant ratio) : Η<br />
αντήχηση του χώρου επηρεάζει την κατανόηση του λόγου. Αυτό εξαρτάται από το<br />
χρόνο αντήχησης και από την ένταση του αντηχητικού πεδίου. Είναι δυνατό κατά την<br />
οµιλία κάποιες συλλαβές, λόγω αντήχησης, να επιµηκύνονται σε διάρκεια έτσι που να<br />
καλύπτουν άλλες, µε αποτέλεσµα να χάνονται λέξεις αλλά και να καταστρέφεται η<br />
ροή του λόγου. Το ποσοστό εξαρτάται από το λόγο του αθροίσµατος του ελεύθερου<br />
πεδίου και των πρώτων ανακλάσεων προς το άθροισµα των καθυστερηµένων<br />
ανακλάσεων και του αντηχητικού πεδίου, θεωρώντας ότι ο θόρυβος βάθους δεν<br />
επηρεάζει σε πολύ µεγάλο βαθµό. Είναι επιθυµητό ο λόγος αυτός να έχει θετική τιµή.<br />
iv. Ηχώ και Καθυστερηµένες Ανακλάσεις (echoes and late reflections) : Σύµφωνα µε<br />
το φαινόµενο Haas, υπό συγκεκριµένες συνθήκες καθυστερηµένες ανακλάσεις που<br />
φτάνουν µετά από τον αρχικό απευθείας ήχο µπορεί στην πραγµατικότητα να είναι<br />
µεγαλύτερης έντασης από αυτόν, χωρίς όµως να επηρεάζουν τον εντοπισµό της θέσης<br />
της πηγής. Επίσης, δευτερεύοντες ήχοι που φτάνουν µε καθυστέρηση της τάξης των<br />
30 – 35 ms σε σχέση µε τον αρχικό ήχο, συγχωνεύονται µε αυτόν δηµιουργώντας έναν<br />
ήχο µε µεγαλύτερη ένταση.<br />
Σχήµα 2-3. Καµπύλη που περιγράφει το φαινόµενο Haas<br />
Επίσης, από τη µελέτη του Haas προκύπτει ότι δευτερεύοντες ήχοι έντασης 10 dB<br />
χαµηλότερα από τον αρχικό απευθείας ήχο επηρεάζουν την κατανόηση λόγου σε<br />
µικρό ποσοστό, παρόλο που στους ακροατές ακούγονται καθαρά σαν ηχώ. Η µελέτη<br />
όµως, αναφέρεται σε µια επανάληψη του ήχου. Αντίθετα, σε µεγάλους και έντονα<br />
αντηχητικούς χώρους ο αριθµός των επαναλήψεων µεγαλώνει και ενώνεται µε το<br />
πρωτεύον σήµα, µειώνοντας κατά πολύ την ευκρίνεια του λόγου.
v. Οµοιοµορφία Κάλυψης (uniformity of coverage) : Σε ένα έντονα αντηχητικό πεδίο,<br />
διαφοροποίηση της τάξης των ±3dB στην ένταση του ήχου µπορεί να προκαλέσει<br />
αντίστοιχες διαφοροποιήσεις στην κατανόηση του λόγου σε ποσοστό 20 µε 40%.<br />
Στο σχήµα που ακολουθεί φαίνεται η κατευθυντικότητα της ανθρώπινης οµιλίας.<br />
Σχήµα 2-4. Καµπύλη κατευθυντικότητας οµιλίας<br />
vi. Άρθρωση Οµιλητή και Ταχύτητα Οµιλίας (talker articulation and rate of<br />
delivery) : Πλέον σηµαντικός παράγοντας στην κατανόηση του λόγου, όπως είναι<br />
φυσικό, είναι ο ίδιος ο οµιλητής. Ένας οµιλιτής µε καλή άρθρωση µπορεί να µειώσει<br />
την κατανόηση λόγου κατά ποσοστό 2 µε 3%, ενώ κάποιος άλλος µε κακή άρθρωση<br />
έως και 12.5%. Στην περίπτωση που η ταχύτητα οµιλίας του οµιλιτή µειώνεται λίγο<br />
πιο κάτω από τη φυσιολογική, παρατηρείται σηµαντική βελτίωση. Επίσης, βελτίωση<br />
που αγγίζει ακόµα και το ποσοστό του 50% έχουµε όταν οι ακροατές µπορούν να<br />
δουν τα χείλη του οµιλητή, κάτι ωστόσο στο οποίο µειονεκτεί ένα σύστηµα<br />
ανακοινώσεων.<br />
2.2 Δείκτες µέτρησης υποκειµενικών ποσοτήτων<br />
Για την εκτίµηση των υποκειµενικών ποσοτήτων που αφορούν λόγο (διαλέξεις,<br />
θεατρικές παραστάσεις) είτε µουσική (όπερα, συναυλίες µικρών συνόλων είτε
ολόκληρης συµφωνικής ορχήστρας, εκκλησιαστική µουσική) χρησιµοποιούνται<br />
κάποιοι δείκτες µέτρησης σύµφωνα µε τις διατάξεις του ISO 3382 7<br />
Οι δείκτες αυτοί είναι:<br />
• RT reverberation time<br />
• EDT early decay time<br />
• G sound strength<br />
• C80, C50 balance between early and late arriving energy<br />
• LF early lateral energy measure<br />
• IACC inter-aural cross correlation<br />
Χρόνος Αντήχησης (Reverberation Time, RT60) :<br />
Χρόνος αντήχησης ενός ολικά ή µερικά κλειστού χώρου, όπου λειτουργεί µια ηχητική<br />
πηγή, είναι ο χρόνος που απαιτείται, µετά από το απότοµο σταµάτηµα της ηχητικής<br />
πηγής, για να ελαττωθεί η στάθµη της ηχητικής πίεσης κατά 60dB. Συµβολίζεται µε RT<br />
και εκφράζεται σε δευτερόλεπτα (seconds). [16]<br />
Πρόκειται για µια µέτρηση που εκφράζει το πόσο γρήγορα φθίνει η ηχητική ενέργεια. Το<br />
ISO 3382 αφορά δωµάτια και αναφέρει τη χρήση µιας παντοκατευθυντικής (omni-<br />
directional) ηχητικής πηγής και ενός παντοκατευθυντικού (omni-directional)<br />
µικροφώνου για τη µέτρηση του χρόνου αντήχησης. Η πηγή τοποθετείται στη σκηνή και<br />
το µικρόφωνο τοποθετείται σε διαδοχικές θέσεις ακρόασης. [40]<br />
7 “Measurement of the reverberation time of rooms with reference to other acoustic parameters”
€<br />
€<br />
Σχήµα 2-5. Πραγµατική µέτρηση χρόνου αντήχησης<br />
δωµατίου σε δυο διαφορετικές συχνότητες<br />
Ο εµπειρικός τύπος του Sabine (1885) είναι :<br />
RT 60 = 0.161V<br />
S a<br />
για α
€<br />
€<br />
€<br />
€<br />
Ο τύπος των Νorris / Eyring είναι :<br />
RT 60 = 0.161V<br />
−Sln(1− a)<br />
για α>0.1 (2-3)<br />
όπου RT60 ο χρόνος αντήχησης σε δευτερόλεπτα<br />
V ο όγκος του δωµατίου σε κυβικά µέτρα<br />
S η συνολική απορρόφηση σε sabins<br />
µε το µέσο συντελεστή απορρόφησης<br />
a = a 1S 1 + a 2S 2 + ...+ a nS n<br />
S 1 + S 2 + S 3 ...S n<br />
όπου α οι αντίστοιχοι συντελεστές απορρόφησης<br />
S οι αντίστοιχες επιφάνειες<br />
Χρόνος αντήχησης RT60 - Fitzroy (1950) :<br />
Στην περίπτωση ανοµοιόµορφης απορρόφησης, δηλαδή στην περίπτωση ύπαρξης σε µια<br />
ή περισσότερες κατευθύνσεις ισχυρά ανακλαστικών επιφανειών όπως υαλοπίνακες , για<br />
τον υπολογισµό του χρόνου αντήχησης χρησιµοποιούµε τον τύπο:<br />
RT 60 = 0.161V<br />
S 2<br />
⋅ 2 xy ⎛<br />
⎜<br />
⎝ axy + 2 xz<br />
a xz<br />
+ 2 yz ⎞<br />
⎟<br />
a<br />
⎟<br />
yz ⎠<br />
(2-4)<br />
όπου RT60 ο χρόνος αντήχησης σε δευτερόλεπτα<br />
V ο όγκος του δωµατίου σε κυβικά µέτρα<br />
α ο µέσος συντελεστής απορρόφησης<br />
S η ολική επιφάνεια του δωµατίου<br />
Χρόνος αντήχησης για δωµάτια όπου ο αέρας είναι σηµαντικός :<br />
Στην περίπτωση που ο χώρος είναι υπερβολικά µεγάλος (π.χ. εκκλησίες, αίθουσες<br />
συναυλιών, θέατρα) θα πρέπει να ληφθεί υπόψη και η απορρόφηση του αέρα.<br />
Ο τύπος που χρησιµοποιείται σε αυτές τις περιπτώσεις είναι :<br />
RT 60 = 0.161V<br />
Sa + 4mV (2-5)
όπου RT60 ο χρόνος αντήχησης σε δευτερόλεπτα<br />
V ο όγκος του δωµατίου σε κυβικά µέτρα<br />
ο µέσος συντελεστής απορρόφησης<br />
S η ολική επιφάνεια του δωµατίου<br />
m ο συντελεστής εξασθένησης της ενέργειας που η τιµή του εξαρτάται από τη<br />
συχνότητα και την υγρασία [18]<br />
Σχήµα 2-6. Βέλτιστοι χρόνοι αντήχησης για διάφορους χώρους κατά τον Beranek<br />
Ο χρόνος αντήχησης είναι η πιο σπουδαία παράµετρος για το χαρακτηρισµό της<br />
ακουστικής ποιότητας ενός χώρου και υπολογίζεται µετρώντας τη χρονική απόκριση του<br />
χώρου σε παλµική διέγερση. Οι µέθοδοι µέτρησης του χρόνου αντήχησης περιγράφονται<br />
στους κανονισµούς ISO 3382-1975 (E)<br />
Σχήµα 2-7. Σχετικοί χρόνοι αντήχησης για τις υπόλοιπες συχνότητες σε σχέση µε<br />
τον RT60 στα 500 Hz, κατά τον Beranek (διακεκ.γραµµή – κατά τον MacNair)
€<br />
Αρχικός Χρόνος Μείωσης του Ηχητικού Πεδίου (Early Decay Time, EDT) :<br />
Το µέγεθος αυτό είναι συγγενές προς το χρόνο αντήχησης. Υπολογίζεται µε βάση το<br />
ρυθµό µείωσης των πρώτων 10 dB. Σε ένα χώρο µε διάχυτο πεδίο ταυτίζεται µε το χρόνο<br />
αντήχησης. Έρευνες µε ψυχοµετρικά τέστ αποδεικνύουν ότι ο EDT σχετίζεται<br />
περισσότερο µε την υποκειµενική αίσθηση της αντήχησης.<br />
Ο χρόνος αντήχησης όπως και ο αρχικός χρόνος µείωσης υπολογίζονται από την<br />
αντίστροφη ολοκλήρωση του τετραγώνου της κρουστικής απόκρισης του χώρου<br />
(µέθοδος Schroeder)<br />
Ηχηρότητα (Sound Strength, G) :<br />
Ο δείκτης αυτός σχετίζεται άµεσα µε την ακουστότητα µιας ηχητικής πηγής (π.χ.<br />
ορχήστρα) που τοποθετείται σε µια αίθουσα.<br />
Oρίζεται ως ο δεκαδικός λογάριθµος του λόγου του τετραγώνου της ηχητικής πίεσης ως<br />
προς το τετράγωνο της ηχητικής πίεσης µετρούµενης σε ελεύθερο πεδίο, σε απόσταση 10<br />
m από την πηγή.<br />
dB (2-6)<br />
Όπου p(t): η στιγµιαία ηχητική πίεση (κρουστική απόκριση)<br />
p10(t): η ηχητική πίεση (κρουστική απόκριση) όταν η πηγή και ο δέκτης έχουν<br />
απόσταση 10 µέτρων µεταξύ τους. [13]<br />
Κατά τον Barron ,<br />
G= Total Sound Level or Loudness<br />
Δηλαδή η συνολική ηχητική στάθµη µείον την ηχητική στάθµη του απευθείας ήχου σε<br />
απόσταση 10 m από την πηγή. [5]<br />
G =10log(p 2 tot) −10log(p 2 10) (2-7)
€<br />
€<br />
Όπου p10:<br />
πηγή, σε Pa<br />
η ηχητική πίεση (rms) για απευθείας ήχο σε απόσταση 10 µέτρα από την<br />
ptot: η συνολική ηχητική πίεση (rms), σε Pa [39]<br />
Προτεινόµενες τιµές<br />
Για συναυλίες συµφωνικής ορχήστρας, η συνολική ηχητική στάθµη σε όλες τις θέσεις<br />
(όσον αφορά τις κεντρικές συχνότητες 125 Hz µέχρι 4000 Hz) πρέπει να ανέρχεται πέραν<br />
των 0dB ενώ εάν λαµβάνονται υπόψη µόνο οι οκταβικές µπάντες µε κεντρικές<br />
συχνότητες 500 Hz και 1000 Hz η τιµή του G θα πρέπει να κυµαίνεται µεταξύ 4 και 5.5<br />
dB. Για θέατρα και αίθουσες διαλέξεων η τιµή του G θα πρέπει να υπερβαίνει τα 0dB.<br />
Διαύγεια (Clarity/ Klarheitmass, C-) :<br />
Clarity Cx, early-to-late ratio (Δείκτης πρώιµης προς όψιµη ενέργεια) για µουσική<br />
(x=80ms) και για οµιλία (x=50ms). Η διαύγεια αφορά την ισορρόπία µεταξύ του<br />
απευθείας ήχου και των πρώτων ανακλάσεων προς το συνολικό ηχητικό πεδίο λόγω<br />
αντήχησης.<br />
Χαρακτηρίζει την υποκειµενική διαφάνεια (subjective transparency) είτε την<br />
καταληπτότητα οµιλίας (speech intelligibility), αντίστοιχα.<br />
C 80 =10log<br />
C 50 =10log<br />
80ms<br />
∫<br />
0<br />
∞<br />
∫<br />
80ms<br />
50ms<br />
∫<br />
0<br />
∞<br />
∫<br />
50ms<br />
| p(t) | 2 dt<br />
| p(t) | 2 dt<br />
| p(t) | 2 dt<br />
| p(t) | 2 dt<br />
[5]<br />
dB (2-8)<br />
dB (2-9)<br />
Όπου p(t) : η στιγµιαία ηχητική πίεση (κρουστική απόκριση)<br />
Διαύγεια C80 κατά τον Barron :<br />
[13]
€<br />
€<br />
€<br />
C 80 =10log(<br />
ηχητικη ενεργεια στα πρωτα 80ms<br />
) dB (2-10)<br />
ηχητικη ενεργεια µετα τα 80ms<br />
Η σχέση που συνδέει την Διακριτότητα (D) µε την Διαύγεια (C50) είναι :<br />
C50 =10log D ⎛ ⎞<br />
⎜ ⎟<br />
⎝ 1− D⎠<br />
(2-11)<br />
Ο δείκτης C50 εκφράζει τη διαύγεια οµιλίας και είναι αντίστοιχος µε την διακριτότητα<br />
D50 . Ορίζεται ως εξής:<br />
⎛ ηχητικη ενεργεια στα πρωτα 50ms⎞<br />
C50 =10log⎜ ⎟ (2-12) [5]<br />
⎝ ηχητικη ενεργεια µετα τα 50ms ⎠<br />
[5]<br />
[13]<br />
Αναφορά στο δείκτη C80 γίνεται στο ISO3382 [40]<br />
Προτεινόµενες τιµές<br />
Διεθνώς αποδεκτές προδιαγραφές ακουστικής χώρου ορίζουν ως κριτήριο διαύγειας<br />
οµιλίας<br />
C50 για κινηµατογράφο: από 3dB ως 4dB<br />
C50 για αίθουσα πολλαπλών χρήσεων: από 0dB εώς 4dB<br />
C80 κονσέρτα: από -1dB εώς +3dB<br />
C80 όπερα: από 0dB εώς +2dB<br />
C80 λαϊκή µουσική: από -2dB εώς +6dB<br />
C80 θέατρα: από -1dB εώς +3dB<br />
[2]<br />
[2]
€<br />
Προτεινόµενες τιµές κατά των Barron<br />
Για κονσέρτα συµφωνικής ορχήστρας:<br />
C80 από -2dB εώς +2dB<br />
Για οµιλία: C50 τιµές µεγαλύτερες των -3dB<br />
Διακριτότητα (Definition ,D ) :<br />
Η πρώτη προσπάθεια για τον ορισµό ενός αντικειµενικού µετρήσιµου κριτηρίου έγινε<br />
από τον Thiele που χρησιµοποίησε τον όρο διακριτότητα (Definition, Deutlichkeit). Η<br />
διακριτότητα χαρακτηρίζει την καταληπτότητα οµιλίας (speech intelligibility) δηλαδή<br />
την κατανόηση του λόγου.<br />
(D= early-to-late energy ratio)<br />
(2-13)<br />
Όπου p(t) : η στιγµιαία ηχητική πίεση (κρουστική απόκριση) [13]<br />
Η χρονική στιγµή t=0 αντιστοιχεί στη χρονική στιγµή που φθάνει η ηχητική ενέργεια στο<br />
δέκτη.<br />
Η διακριτότητα είναι ο λόγος της ηχητικής ενέργειας που φθάνει στον ακροατή στα<br />
πρώτα 50 ms προς τη συνολική ενέργεια, µιας παλµικής πηγής ήχου, όταν φθάνει στον<br />
ίδιο ακροατή. Εκφράζεται ως ποσοστό (%). [2]<br />
ηχητικη ενεργεια στα πρωτα 50ms<br />
D50 =<br />
συνολικη ηχητικη ενεργεια<br />
(%) (2-14)<br />
[4]<br />
[5]
€<br />
Η σχέση µεταξύ διακριτότητας και καταληπτότητας οµιλίας µελετήθηκε από τον Bore. Ο<br />
Bore χρησιµοποίησε για τη µελέτη του σήµατα παλµικού χαρακτήρα διάρκειας 20 ms<br />
για το εύρος των συχνοτήτων από 340 Hz µέχρι 3500 Hz.<br />
Σύµφωνα µε τα πειράµατα του Bore υπάρχει άµεση σχέση ανάµεσα στην διακριτότητα<br />
και την καταληπτότητα. Η σχέση φαίνεται στο Σχήµα 2-8.<br />
Σχήµα 2-8. Σχέση καταληπτότητας και διακριτότητας<br />
Οι δείκτες D50 και C50 εκφράζουν ακριβώς το ίδιο πράγµα, όπου D50 σε ποσοστό % C50<br />
σε dB.<br />
Πίνακας 2-1. Αντιστοιχία δεικτών D50 και C50 [39]<br />
D50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %<br />
C50 -30 -9,5 -6,0 -3,7 -1,8 0 1,8 3,7 6,0 9,5 30 dB<br />
Ο Beranek (1965) χρησιµοποίησε την ποσότητα D για τον καθορισµό του δείκτη<br />
αντήχησης (RD) που γίνεται διαχωρισµός της απευθείας διαδιδόµενης ηχητικής<br />
ενέργειας µε τη διάχυτη.<br />
⎛ 1− D⎞<br />
RD =10log⎜ ⎟<br />
⎝ D ⎠<br />
Προτεινόµενες τιµές<br />
(2-15)<br />
D50= 50% θεωρείται καλό ποσοστό για ένα θέατρο. [2]
Πλευρικά κλάσµατα – Λόγος Πρώιµης Πλευρικής προς τη Συνολική Ηχητική<br />
Ενέργεια ( Early Lateral Energy Fraction, LEF) :<br />
Σχετίζεται άµεσα µε την αίσθηση της «βύθισης» (περικύκλωσης) στο ηχητικό πεδίο<br />
(envelopment)<br />
Η ανάγκη για την εισαγωγή αυτού του δείκτη προέκυψε από ψυχοακουστικά πειράµατα<br />
που πραγµατοποιήθηκαν σε ανηχοϊκούς θαλάµους µε προσοµοίωση ηχητικής πηγής και<br />
των ανακλάσεων της αίθουσας µε µεγάφωνα. Διαπιστώθηκε ότι αποτυπώνει<br />
ικανοποιητικά την υποκειµενική αίσθηση του πλάτους και της βύθισης στο ηχητικό πεδίο<br />
της αίθουσας.<br />
Υπολογίζεται ως ο λόγος της ενέργειας που δέχεται ένα αµφικατευθυντικό µικρόφωνο<br />
(figure of 8) µε τον άξονα στραµµένο υπό γωνία 90˚ από τον άξονα πηγής – θέσης<br />
µέτρησης για χρόνους από 5 ms ως 80 ms, προς τη συνολική ενέργεια που λαµβάνει ένα<br />
παντοκατευθυντικό µικρόφωνο (omnidirectional) στην ίδια θέση και για το χρονικό<br />
διάστηµα από 0 ως 80 ms.<br />
Early lateral sound ratio (χαρακτηρίζει την υποκειµενική χωρική αντίληψη, «φαινόµενο<br />
πλάτος πηγής» - subjective spatial impression “apparent source width”)<br />
Όπου<br />
(2-16)<br />
p(t) : η στιγµιαία ηχητική πίεση (κρουστική απόκριση) µετρούµενη µε<br />
παντοκατευθυντικό µικρόφωνο<br />
pL(t) : η ηχητική πίεση που µετρήθηκε µε µικρόφωνο κατευθυντικότητας<br />
σχήµατος 8 (figure-of-eight), µε τον άξονα του µικροφώνου στραµµένο προς την<br />
πηγή [13]<br />
Envelopment :<br />
Envelopment or the early lateral energy fraction ορίζεται κατά τον Barron ο λόγος της<br />
ηχητικής ενέργειας που προέρχεται από πλευρικές ανακλάσεις του ανακλώµενου ήχου<br />
στα πρώτα 80 ms ως προς τη συνολική ηχητική ενέργεια στο χρόνο αυτό.
€<br />
€<br />
€<br />
η ηχητικη ενεργεια που προερχεται απο πλευρικες ανακλασεις στα 80ms απευθειας ηχου<br />
envelopment =<br />
η συνολικη ηχητικη ενεργεια που φθανει σε 80ms απευθειας ηχου<br />
Προτεινόµενες τιµές<br />
(2-23)<br />
Οι τιµές του envelopment για κονσέρτο συµφωνικής ορχήστρας κατά τον Barron πρέπει<br />
να κυµαίνονται µεταξύ 0.1 - 0.35.<br />
Late lateral sound level :<br />
(χαρακτηρίζει την υποκειµενική χωρική αντίληψη “listener envelopment”)<br />
LG∞ =<br />
80<br />
Όπου<br />
∞<br />
∫<br />
80ms<br />
∞<br />
∫<br />
0<br />
|p L (t) | 2 dt<br />
| p 10(t) | 2 dt<br />
(2-17)<br />
p(t) : η στιγµιαία ηχητική πίεση (κρουστική απόκριση) µετρούµενη µε<br />
παντοκατευθυντικό µικρόφωνο<br />
pL(t) : η ηχητική πίεση που µετρήθηκε µε µικρόφωνο κατευθυντικότητας<br />
σχήµατος 8 (figure-of-eight), µε τον άξονα του µικροφώνου (0) στραµµένο προς<br />
την πηγή<br />
p10(t) : η ηχητική πίεση (κρουστική απόκριση) όταν η πηγή και ο δέκτης έχουν<br />
απόσταση 10 µέτρων µεταξύ τους.<br />
pl(t) : ηχητική πίεση (κρουστική απόκριση) µετρούµενη µε dummy head<br />
Interaural cross-correlation function, IACF :<br />
IACF t1,t 2 (t) =<br />
t 2<br />
∫<br />
t1<br />
t 2<br />
∫<br />
t1<br />
p l(t) ⋅ p r(t + τ)dt<br />
t 2<br />
2 2<br />
pl (t)dt pr (t)dt<br />
∫<br />
t1<br />
(2-18)<br />
Όπου οι ποσότητες pl (t) και pr (t) συµβολίζουν τις ηχητικές πιέσεις καθώς αυτές<br />
φτάνουν στο αριστερό και στο δεξί αυτί αντίστοιχα. [5]
€<br />
€<br />
Interaural cross-correlation coefficient, IACC :<br />
(χαρακτηρίζει την υποκειµενική χωρική αντίληψη)<br />
IACC = max[IACF −1ms,1ms(τ)] (2-19)<br />
Δηλαδή max IACF για -1 < τ < +1ms<br />
[13]<br />
Άλλοι δείκτες και έννοιες που αφορούν την εκτίµηση ακουστικών ποσοτήτων:<br />
Initial Time Delay Gap, ITDG :<br />
Initial Delay Gap είναι το χρονικό διάστηµα µεταξύ της άφιξης του απευθείας ήχου και<br />
της πρώτης ανάκλασης. Για καλές συνθήκες ακράσης ο χρόνος αυτός πρέπει να είναι<br />
µικρότερος από 30 ms, δηλαδή διαφορά µήκους < 10 m, επειδή όταν το διάστηµα αυτό<br />
είναι τόσο µικρό, ο ακροατής αντιλαµβάνεται τον απευθείας ήχο και την ανάκλασή του,<br />
σαν ένα ενιαίο ήχο.<br />
Προτεινόµενες τιµές<br />
Για αίθουσες συναυλιών το ITDG πρέπει να είναι µικρότερο των 20 ms. [9]<br />
Κριτήριο ηχούς (Echo Criterion, TS) :<br />
Το κριτήριο ηχούς προτάθηκε από τους Dietsch και Kraak µε σκοπό τον αντικειµενικό<br />
προσδιορισµό της καταληπτότητας οµιλίας. Ορίζεται από την πιο κάτω σχέση:<br />
TS =<br />
∞<br />
∫<br />
0<br />
∞<br />
∫<br />
0<br />
t | p(t) | n<br />
dt<br />
| p(t) | n dt<br />
Όπου n=1 για µουσική , n=2/3 για οµιλία.<br />
(2-20)<br />
Όταν n=2 ο χρόνος αυτός ονοµάζεται «κεντρικός» χρόνος (Centre time είτε Centre of<br />
gravity time). Όσο πιο µικρή τιµή έχει ο TS τόσο καλύτερη η καταληπτότητα οµιλίας.<br />
Κεντρικός Χρόνος (Centre time) :<br />
Εισήχθη από τον Cremer και είναι το κέντρο βάρους κατά το µήκος του άξονα του<br />
χρόνου, του τετραγώνου της κρουστικής απόκρισης
€<br />
Υποστήριξη της σκηνής (Stage Support) :<br />
(2-21)<br />
Είναι ένα µέτρο της υποστήριξης που παρέχει η σκηνή στους οµιλιτές ή µουσικούς.<br />
Μετριέται πάνω στη σκηνή µε ένα µικρόφωνο σε απόσταση 1 m από την ηχητική πηγή<br />
και υπολογίζεται από το δεκαπλάσιο δεκαδικό λογάριθµο του λόγου της συνολικής<br />
ηχητικής ενέργειας των πρώτων ανακλάσεων (ενέργεια που φθάνει σε χρόνο από 0.02<br />
µέχρι 0.1 s.) προς την ηχητική ενέργεια του απευθείας πεδίου της πηγής 8 (ενέργεια που<br />
φθανει σε χρόνο ως 0.01 s)<br />
⎛<br />
⎜<br />
STl =10log⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
0.1<br />
∫<br />
0.02<br />
0.01<br />
∫<br />
0<br />
p 2 (t)dt<br />
p 2 ⎞<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
(t)dt ⎟<br />
⎠<br />
(2-22)<br />
Οι µετρήσεις πραγµατοποιούνται σε τρεις θέσεις στη σκηνή από τις οποίες εξάγεται ο<br />
µέσος όρος. Λαµβάνονται τιµές στις οκτάβες των 125 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz και<br />
ο µέσος όρος αυτών είναι η τιµή του STl.<br />
Δείκτης άρθρωσης (Articulation Index) :<br />
Ο δείκτης άρθρωσης χρησιµοποιείται για τη µέτρηση της καταληπτότητας (inteligibility).<br />
Ο δείκτης άρθρωσης είναι υποκειµενική µέτρηση της καταληπτότητας οµιλίας αφού<br />
υπολογίζεται από τις απαντήσεις µιας οµάδας έµπειρων ακροατών µε κανονική<br />
ακουστική ικανότητα, οι οποίοι γράφουν προτάσεις, λέξεις ή συλλαβές οι οποίες τους<br />
διαβάζονται από συγκεκριµένες λίστες.<br />
Προτεινόµενες τιµές<br />
8 Περιλαµβάνει και την πρώτη ανάκλαση από το δάπεδο της αίθουσας. Δεδοµένου όµως ότι η εν λόγω<br />
ανάκλαση είναι λίγο- πολύ ταυτόσηµη σε όλες τις αίθουσες, δεν αποτελεί χαρακτηριστικό της αίθουσας<br />
και έτσι επιλέχθηκε να συµπεριληφθεί στον απευθείας ήχο της ηχητικής πηγής
Οι τιµές του δείκτη άρθρωσης κυµαίνονται µεταξύ 0.4 - 0.5 για συµφωνική µουσική, 0.7<br />
για οργανική µουσική, και λιγότερο από 0.2 για δράµα- θεατρικές παραστάσεις όπου<br />
απαιτούνται πολύ υψηλές συνθήκες καταληπτότητας.<br />
Στο γράφηµα που ακολουθεί φαίνεται η σχέση µεταξύ του δείκτη άρθρωσης µε το<br />
ποσοστό επί τοις εκατόν της καταληπτότητας των προτάσεων ή λέξεων που οι ακροατές<br />
άκουσαν σωστά.<br />
Σχήµα 2-9. ΣΣχήµα 2-9. Σχέση ποσοστού κατανόησης λέξεων ή προτάσεων και<br />
δείκτη άρθρωσης
€<br />
Στο πιο κάτω σχήµα φαίνεται το πλάνο µιας αίθουσας ακρόασης. Οι καµπύλες που είναι<br />
σχεδιασµένες στις θέσεις των ακροατών υποδεικνύουν τις τιµές του δείκτη άρθρωσης<br />
στις αντίστοιχες θέσεις. Παρατηρούµε ότι ο δείκτης άρθρωσης µειώνεται όσο<br />
αποµακρυνόµαστε από την πηγή, ωστόσο από ένα σηµείο κι έπειτα, παραµένει σταθερός.<br />
Με την τροποποίηση του σχήµατος της οροφής και τον έλεγχο των φαινοµένων ηχούς<br />
από τους πλαϊνούς τοίχους, µπορεί να βελτιωθεί η τιµή του δείκτη άρθρωσης στις<br />
αποµακρυσµένες θέσεις.<br />
€<br />
€<br />
Σχήµα 2-10. Δείκτης άρθρωσης σε αίθουσα ακρόασης<br />
Απώλεια Άρθρωσης Συµφώνων (Αrticulation Loss of Consonants, ALcons) : Η<br />
απώλεια άρθρωσης συµφώνων στηρίζεται σε στατιστικούς υπολογισµούς, αλλά<br />
λαµβάνει υπόψη τη στάθµη θορύβου του περιβάλλοντος και το χρόνο αντήχησης. Η<br />
εξίσωση υπολογισµού είναι :<br />
%AL cons =100 × (10 −2(A +BC−ABC ) + 0.015) (2-26)<br />
όπου<br />
€<br />
E R + E N<br />
A = −0.32log(<br />
) (2-27)<br />
10E D + E R + E N<br />
E R<br />
B = −0.32log( ) (2-28)<br />
10E R + E N<br />
C = −0.5log( RT60 ) (2-29)<br />
12
€<br />
€<br />
µε E R =10 L R 10<br />
για το αντηχητικό πεδίο, E D =10 LD 10<br />
για τον απευθείας ήχο και<br />
E N =10 L N 10 για το θόρυβο βάθους, LR, LD, LN οι αντίστοιχες ηχητικές στάθµες (dB)<br />
και RT60 o χρόνος αντήχησης (s) του χώρου.<br />
Ο πιο πάνω τύπος έχει αντικαταστήσει € παλιότερο τύπο καθώς είναι συµβατός µε<br />
πολλά προγράµµατα σχεδιασµού συστηµάτων σε ηλεκτρονικό υπολογιστή και<br />
χρησιµοποιεί για τους υπολογισµούς τη στάθµη του ελεύθερου ηχητικού πεδίου, του<br />
αντηχητικού πεδίου, του θορύβου βάθους και το χρόνο αντήχησης, µεγέθη που<br />
µπορούν εύκολα να µετρηθούν.<br />
Σχήµα 2-11. Η επίδραση της ηχούς στην απώλεια άρθρωσης<br />
συµφώνων<br />
Σχήµα 2-12. Πιθανή απώλεια άρθρωσης συµφώνων σε σχέση µε<br />
το χρόνο αντήχησης και το λόγο ελεύθερου προς αντηχητικό πεδίο
€<br />
Δείκτης Μετάδοσης Λόγου και Ταχύς Δείκτης Μετάδοσης Λόγου (Speech<br />
Transmission Index, STI, and Rapid speech Transmission Index, RASTI) :<br />
Οι δείκτες STI και RASTI 9 προέρχονται από τα τηλεπικοινωνιακά συστήµατα και<br />
αντιµετωπίζουν την αλυσίδα ηχητική πηγή χώρος ακροατής ως ένα κανάλι<br />
µετάδοσης (γραµµή µεταφοράς) και µετρούν τη µεταβολή του πλάτους διαµόρφωσης<br />
αργά µεταβαλλόµενων σηµάτων κατά µήκος της γραµµής. Για την πραγµατοποίηση<br />
της µέτρησης τα παλαιότερα µετρητικά συστήµατα χρησιµοποιούσαν ένα ειδικό σήµα<br />
που προσοµοίωνε κάποια από τα βασικά φασµατικά και στατιστικά χαρακτηριστικά<br />
της ανθρώπινης οµιλίας αλλά τα περισσότερα σύγχρονα µετρητικά συστήµατα<br />
βασίζονται στη µέτρηση της κρουστικής απόκρισης και στην εξαγωγή τιµής των<br />
δεικτών καταληπτότητας από αυτήν. Αρχικά υπολογίζεται η τιµή της εξίσωσης της<br />
συνάρτησης διαµόρφωσης πλάτους (modulation transfer function) :<br />
M( f ) =<br />
1<br />
1+ [ 2πfT<br />
13.8 ]2<br />
⋅<br />
1<br />
(−S N )<br />
10 1+10<br />
και από αυτήν υπολογίζονται οι δείκτες καταληπτότητας.<br />
(2-30)<br />
Έχει αποδειχθεί ότι η µείωση εξαρτάται από το σύστηµα (εάν χρησιµοποιείται), αλλά<br />
και από την παλµική απόκριση του δωµατίου. Οι µετρήσεις για το STI γίνονται σε<br />
ζώνες εύρους οκτάβας στις συχνότητες 125 Hz έως 8 kHz και για το λόγο αυτό είναι<br />
κατάλληλη µέθοδος για µετρήσεις σε συστήµατα ενίσχυσης ήχου.<br />
Η µέθοδος RASTI προέκυψε από την απλοποίηση της µεθόδου STI και<br />
χρησιµοποιείται για ευκολότερο και γρηγορότερο υπολογισµό της καταληπτότητας<br />
οµιλίας. Η διαφορά της από την µέθοδο STI είναι ότι χρησιµοποιεί σήµα εύρους<br />
οκτάβας, γύρω από δύο µόνο συχνότητες, τα 500 Hz και τα 2000 Hz. Η κλίµακα που<br />
χρησιµοποιείται έχει εύρος από 0 µέχρι 1.<br />
Η σχέση της καταληπτότητας οµιλίας και του δείκτη RASTI φαίνεται στο πιο κάτω<br />
σχήµα.<br />
Σχήµα 2-13 Καταληπτότητα οµιλίας και Rasti<br />
9 Για περισσότερες πληροφορίες βλπ Παράρτηµα Α
Πίνακας 2-2. Συσχέτιση µεταξύ RASTI και Alcons<br />
RASTI %Alcons RASTI %Alcons RASTI %Alcons<br />
0.20 57.7 0.48 12.7 0.76 2.8<br />
0.22 51.8 0.50 11.4 0.78 2.5<br />
0.24 46.5 0.52 10.2 0.80 2.2<br />
0.26 41.7 0.54 9.1 0.82 2.0<br />
0.28 37.4 0.56 8.2 0.84 1.8<br />
0.30 33.6 0.58 7.4 0.86 1.6<br />
0.32 30.1 0.60 6.6 0.88 1.4<br />
0.34 27.0 0.62 6.0 0.90 1.3<br />
0.36 24.2 0.64 5.3 0.92 1.2<br />
0.38 21.8 0.66 4.8 0.94 1.0<br />
0.40 19.5 0.68 4.3 0.96 0.9<br />
0.42 17.5 0.70 3.8 0.98 0.8<br />
0.44 15.7 0.72 3.4 1.0 0.0<br />
0.46 14.1 0.74 3.1<br />
Σηµειώνεται ότι η µέθοδος αναφέρεται σε γραµµικό κανάλι µετάδοσης ως εκτούτου<br />
ενδέχεται µεγάλη πιθανότητα σφάλµατος σε τυχόν µη γραµµικότητες ή χρονικά<br />
µεταβαλλόµενο ακουστικό περιβάλλον. [19]<br />
Αναφορά στον δείκτη STI γίνεται στους κανονισµούς IEC 60268-16. [16]<br />
Δείκτης καταληπτότητας οµιλίας (Speech Intelligibility Index, SII) :<br />
Υπολογίζει τον ενεργό λόγο σήµατος προς θόρυβο σε έναν αριθµό περιοχών<br />
συχνοτήτων που σχετίζονται µε την οµιλία. Υπάρχουν τέσσερεις κατηγορίες περιοχών
συχνοτήτων (α) κρίσιµης ζώνης (21 ζώνες), (β) µε εύρος 1/3 οκτάβας (18 ζώνες), (γ)<br />
ισοµερής συµβολή κρίσιµης ζώνης (17 ζώνες) και (δ) µε εύρος οκτάβας (6 ζώνες).<br />
Προσφέρει τη µεγαλύτερη ανάλυση σε σύγκριση µε τις υπόλοιπες µεθόδους που<br />
περιγράφονται πιο πάνω και συνυπολογίζει παράγοντες όπως η αντήχηση, ο θόρυβος<br />
και η παραµόρφωση, χρειάζεται όµως προσοχή γιατί µπορεί να οδηγήσει εύκολα σε<br />
λανθασµένα αποτελέσµατα, λόγω ανακλάσεων ή ηχούς.<br />
Στάθµη θορύβου βάθους και καµπύλες στάθµισης θορύβου (Background Noise<br />
level & Noise Weighting Curves) :<br />
Η στάθµη θορύβου που οφείλεται στο σύστηµα κλιµατισµού/ εξαερισµού και άλλων<br />
εξωτερικών θορύβων πρέπει να είναι χαµηλή ώστε να µην εµποδίζονται οι µουσικές<br />
παραστάσεις είτε η παραστάσεις όπερας αλλά και να αποφεύγονται προβλήµατα µε την<br />
καταληπτότητα οµιλίας (speech intelligibility).<br />
Καµπύλες στάθµισης θορύβου (Noise Weighting Curves) :<br />
Οι καµπύλες NR χρησιµποποιούνται στην Ευρώπη ενώ στην Αµερική χρησιµοποιούνται<br />
οι καµπύλες PNC που αντικατέστησαν τη χρήση των καµπύλων NC.<br />
Noise Rating Curves, NR:<br />
Οι καµπύλες NR (Noise Ratings) προτάθηκαν από τον L. Beranek και υιοθετήθηκαν από<br />
τον Διεθνή Οργανισµό Τυποποίησης (ISO) µε σκοπό την αποτίµηση της επίδρασης του<br />
θορύβου ηλεκτροµηχανολογικού εξοπλισµού σε κλειστούς χώρους. Χρησιµοποιούνται<br />
επίσης σε πολλές περιπτώσεις και από κατασκευαστές εξοπλισµού για τον προσδιορισµό<br />
της στάθµης του εκπεµπόµενου θορύβου.<br />
Το NR οποιουδήποτε ηχητικού γεγονότος προκύπτει από την σύγκριση του οκταβικού<br />
φάσµατος του γεγονότος µε τις καµπύλες NR και την εξεύρεση της καµπύλης στην<br />
οποία το εν λόγω φάσµα εφάπτεται.<br />
Οι φασµατικές τιµές των καµπύλων NR υπολογίζονται σύµφωνα µε τον τύπο:<br />
(2-31)<br />
Όπου ΑΒ και ΒΒ είναι σταθερές και δίνονται στον πίνακα 2-2. [5]
Πίνακας 2-3. Σταθερές για καµπύλες NR<br />
Κεντρική Συχνότητα (Hz) AB BB<br />
31.5 55.4 0.681<br />
63 35.5 0.790<br />
125 22.0 0.870<br />
250 12.0 0.930<br />
500 4.8 0.974<br />
1000 0.0 1.000<br />
2000 -3.5 1.015<br />
4000 -6.1 1.025<br />
8000 -8.0 1.030<br />
Από την εξίσωση 2-31 προκύπτουν οι καµπύλες NR όπως φαίνεται στο<br />
Σχήµα 2-14. (α)<br />
α)
β)<br />
Preferred Noise Criterion,<br />
PNC :Το 1971, δηµοσιεύτηκαν<br />
οι καµπύλες Preferred Noise<br />
Criterion (PNC), στις οποίες οι<br />
επιτρεπόµενες στάθµες<br />
θορύβου στις χαµηλές και<br />
υψηλές συχνότητες είναι<br />
χαµηλότερες από ότι στις<br />
καµπύλες ΝC.<br />
Σχήµα 2-14. Καµπύλες NR (α)<br />
και Καµπύλες PNC (β)<br />
Οι καµπύλες PNC χρησιµοποιούνται για τον χαρακτηρισµό της στάθµης του θορύβου<br />
βάθους ενός χώρου και την εκτίµηση του βαθµού ενόχλησης ή αποδοχής θορύβου<br />
ευρέους φάσµατος που προκαλείται από ηλεκτροµηχανολογικό ή άλλο εξοπλισµό.<br />
Για επαλήθευση των κριτηρίων, οι συγγραφείς αναφέρουν ότι οι µετρήσεις σε αίθουσες<br />
ακρόασης και γραφεία που οι χρήστες των χώρων έκριναν ως απόλυτα αποδεκτούς,<br />
βρίσκονταν στην εντός των ορίων που αναγράφονται στον παρακάτω πίνακα.<br />
Σηµειώνεται ότι όπως και τα NR, NC έτσι και τα PNC δε λαµβάνουν υπόψιν θορύβους<br />
που βρίσκονται στο κάτω άκρο του ακουστικού φάσµατος (υπόηχους) ούτε την επίδραση<br />
κραδασµών φαινόµενα τα οποία, αποδεδειγµένα, δύνανται να προκαλέσουν µετρήσιµες<br />
επιδράσεις (και σε ακραίες περιπτώσεις βλάβες) στον άνθρωπο. Επίσης θεωρούν ως<br />
δεδοµένη την όλο και αυξανόµενη προσαρµοστικότητα του ανθρώπου στα σύγχρονα<br />
εργασιακά περιβάλλοντα υψηλού θορύβου και στην παρατηρούµενη µείωση της<br />
οξύτητας της ακοής µεγάλων τµηµάτων του πληθυσµού.
Πίνακας 2-4. Τιµές στάθµης ηχητικής πίεσης (ανά οκτάβα) κατ΄ αντιστοιχία µε τις<br />
προτεινόµενες καµπύλες PNC, 1971<br />
Κεντρική<br />
συχνότητα (Hz)<br />
31.5 63.0 125 250 500 1000 2000 4000 8000<br />
PNC - 15 58 43 35 28 21 15 10 8 8<br />
PNC - 20 59 46 39 32 26 20 15 13 13<br />
PNC - 25 60 49 43 37 31 25 20 18 18<br />
PNC - 30 61 52 46 41 35 30 25 23 23<br />
PNC - 35 62 55 50 45 40 35 30 28 28<br />
PNC - 40 64 59 54 50 45 40 35 33 33<br />
PNC - 45 67 63 58 54 50 45 41 38 38<br />
PNC - 50 70 66 62 58 54 50 46 43 43<br />
PNC - 55 73 70 66 62 59 55 51 48 48<br />
PNC - 60 76 73 69 66 63 59 56 53 53<br />
PNC - 65 79 76 73 70 67 64 61 58 58<br />
Εκτός από τις καµπύλες NR, NC και PNC υπάρχουν και οι καµπύλες RC (Room<br />
Criterion curves), οι καµπύλες NCB (Balanced Noise Criteria), οι καµπύλες RNC (Room<br />
Noise Criterion Curves) 10<br />
10 Για περισσότερες πληροφορίες ο αναγνώστης παραπέµπεται στη βιβλιογραφία [1], [5],[12]
Πίνακας 2-5 . Αντιστοιχία κριτηρίων NR, NC,NCB, RNC, RC<br />
Πίνακας 2–6. Τιµές κριτηρίων<br />
Προτεινόµενες τιµές<br />
Οι επιτρεπόµενες τιµές στάθµης θορύβου βάθους κυµαίνονται από NC15 ή NR15 µε<br />
NR20 για αίθουσες συναυλιών (concert halls), µέχρι NC20 και NR25 για θέατρα (drama<br />
theatres), και NC25 για µικρές αίθουσες ακρόασης µέχρι 500 θέσεων. [5]
€<br />
€<br />
€<br />
€<br />
€<br />
€<br />
Προσεγγιστικός υπολογισµός /εκτίµηση των ακουστικών παραµέτρων δωµατίων<br />
και υπό την προϋπόθεση ότι το ηχητικό πεδίο είναι διάχυτο, µπορεί να γίνει<br />
χρησιµοποιώντας µόνο το χρόνο αντήχησης, ήτοι σιωπηρά υποθέτοντας µια<br />
απολύτως εκθετική µείωση της ηχητικής πίεσης µε το χρόνο.<br />
(BARRON,M.,LEE,L.-J.Acoust.Soc.Am.84(1988)618 “Energy relations in concert<br />
auditoriums”)<br />
Συνολική ενέργεια από τη στιγµή t µέχρι το άπειρο:<br />
it = 31200T ⎛ ⎞<br />
⎜ ⎟ ⋅ e<br />
⎝ V ⎠<br />
−13.82t /T<br />
(2-32)<br />
Ηχητική ενέργεια (early and late, όριο 80ms) στην απόσταση r, λόγω:<br />
ed = 100<br />
, απευθείας ήχου (2-33)<br />
2<br />
d<br />
ee = 31200T ⎛ ⎞<br />
⎜<br />
⎝ V ⎠<br />
⎟ ⋅ e −0.04 d /T 1− e −1.11/T<br />
(πρώιµου ηχητικού πεδίου, 0-80ms)<br />
( ), πρώτων ανακλάσεων (2-34)<br />
el = 31200T ⎛ ⎞<br />
⎜ ⎟ ⋅ e<br />
⎝ V ⎠<br />
−0.04 d /T ⋅ e −1.11/T , αντήχησης (80ms- ∞) (2-35)<br />
G =10log(ed + ee + el ) =10log 100 ⎛ 31200T ⎞<br />
⎜ + 2 ⎟<br />
⎝ d V ⎠<br />
C80 =10log (ed + ee ) ⎡ ⎤<br />
⎢ ⎥<br />
⎣ ⎦<br />
e l<br />
(2-37)<br />
Όπου r η απόσταση µεταξύ πηγής και δέκτη (m),<br />
Τ ο χρόνος αντήχησης (s)<br />
V ο όγκος του δωµατίου (m 3 )<br />
(2-36)<br />
[13]
Πίνακας 2-7. Υποκειµενικές ποσότητες σε αίθουσες συναυλιών και οι αντίστοιχοι<br />
αντικειµενικοί δείκτες<br />
Διαύγεια - Clarity Clarity Index (C80)<br />
Αντήχηση - Reverberance Early decay time (EDT)<br />
Οικειότητα (εγγύτητα) - Intimacy Total relative sound level (G)<br />
Χωρικό εύρος πηγής - Source<br />
Broadening<br />
Αίσθηση περικύκλωσης από το ηχητικό<br />
πεδίο - Listener envelopment<br />
Early lateral energy fraction and sound<br />
level<br />
Late lateral level<br />
Ηχηρότητα - Loudness Tonal sound level – Strength - and source<br />
–receiver distance ( ηχητική στάθµη και<br />
απόσταση πηγής – ακροατή)<br />
Ζεστασιά - Warmth Bass level balance (Bass ratio)<br />
Οδηγός αξιολόγησης αιθουσών για µουσικές παραστάσεις<br />
Πώς να χρησιµοποιήσετε τον οδηγό αξιολόγησης<br />
Οι κλίµακες στον οδηγό αξιολόγησης µπορούν να χρησιµοποιηθούν από τους ακροατές<br />
για να διατυπώσουν τις υποκειµενικές «εντυπώσεις» όσον αφορά τους χώρους για<br />
µουσικές παραστάσεις (αίθουσες συναυλιών, εκκλησίες, αίθουσες ρεσιτάλ).<br />
Τοποθετήστε ένα √ στο σηµείο της κλίµακας η οποία αντιπροσωπεύει τη δική σας κρίση<br />
για συγκεκριµένο χαρακτηριστικό ή συνθήκη. Ο κύριος σκοπός αυτού του οδηγού<br />
αξιολόγησης είναι να ενθαρρύνει τους χρήστες να εξοικειωθούν µε σηµαντικές<br />
ακουστικές ιδιότητες των χώρων όπου εκτελούνται µουσικές παραστάσεις. Ο οδηγός δεν<br />
προτίθεται να χρησιµοποιηθεί για να κατηγοριοποιήσει τους καλύτερους ή χειρότερους<br />
χώρους, επειδή πάντα υπάρχει ένας µεγάλος αριθµός από ξεχωριστές κριτικές από<br />
ακροατές µεταξύ των οποίων έµπειροι ακροατές και µουσικοί- εκτελεστές. Επίσης αξίζει<br />
να επισηµάνουµε τη δυσκολία στο διαχωρισµό της κριτικής για µια αίθουσα από την<br />
κριτική που αφορά την ποιότητα της συγκεκριµένης µουσικής παράστασης. Οι<br />
προσωπικές µουσικές προτιµήσεις επηρεάζουν την κρίση του ακροατή.(βλπ σχήµα 2-15)
Υποκειµενικά κριτήρια µουσικών παραστάσεων :<br />
Διαύγεια (Clarity), Αντήχηση (Reverberance), Ζεστασιά (Warmth), Οικειότητα -<br />
Εγγύτητα (Intimacy), Ηχηρότητα (Loudness), Διάχυση (Diffusion), «Ισορροπία»<br />
(Balance)<br />
Διάυγεια (Clarity)<br />
Ακούστε την αρχή των µουσικών νοτών και διακρίνετε το βαθµό στον οποίο οι<br />
µεµονωµένες νότες είναι ευδιάκριτες είτε ακούγονται ξεχωριστά.<br />
Αντήχηση (Reverberance)<br />
Ακούστε τη διάρκεια του ήχου στις µεσαίες συχνότητες.<br />
Ζεστασιά (Warmth)<br />
Ακούστε τη «δύναµη» ή ζωντάνια στις µπάσες συχνότητες, συγκρίνοντας τις στις<br />
µεσαίες και υψηλές συχνότητες.<br />
Οικειότητα – Εγγύτητα (Intimacy)<br />
Ακούστε και προσπαθήστε να προσδιορίσετε εάν η µουσική ακούγεται σαν να παίζεται<br />
σε ένα µικρό χώρο άσχετα µε το πραγµατικό µέγεθος της αίθουσας.<br />
Ηχηρότητα (Loudness)<br />
Ακούστε τον απευθείας ήχο και την αντήχηση. Αξιολογήστε τις συνθήκες άνεσης κατά<br />
τη διάρκεια των δυνατών (forte) περασµάτων και την ακουστότητα κατά τη διάρκεια των<br />
χαµηλών περασµάτων (piano).<br />
Διάχυση (Diffusion)<br />
Ακούστε την «περιβάλλουσα» των ήχων και προσπαθήστε να διακρίνετε κατά πόσο<br />
νοιώθετε το αίσθηµα της «βύθισης» (immersion) στον ήχο. Συγκρίνετε τις συνθήκες µε<br />
τα µάτια ανοικτά και κλειστά.<br />
«Ισορροπία» (Balance)
Προσέξτε τη σχέση της ισχύος και της ποιότητας των διαφόρων τµηµάτων της<br />
ορχήστρας και µεταξύ της ορχήστρας και σολίστα είτε ορχήστρας και χορωδίας.<br />
Οι συνηθέστεροι ήχοι που επηρεάζουν τα υποκειµενικά κριτήρια είναι:<br />
Θόρυβος βάθους : Ήχοι που δεν προέρχονται από τους µουσικούς ή το ακροατήριο, και<br />
γίνονται αντιληπτοί κατά τη διάρκεια ενός χαµηλόφωνου σόλο, είτε όταν η αίθουσα είναι<br />
άδεια.<br />
Ηχώ : Προσέξτε την κατεύθυνση και την ισχύ κάθε διακριτής ηχητικής ανάκλασης µε<br />
µεγάλη χρονοκαθυστέρηση.<br />
Χρησιµοποιήστε ξεχωριστό φύλο αξιολόγησης για κάθε θέση στην υπό αξιολόγηση<br />
αίθουσα. Η απουσία «νεκρών σηµείων», δηλαδή σηµείων όπου η µουσική είναι<br />
«αδύναµη», και οι ελάχιστες δονήσεις στις συνθήκες ακρόασης, σε όλες τις θέσεις<br />
δείχνουν οµοιοµορφία του χώρου. Σηµειώνουµε ότι δεν υπάρχουν σωστές και λάθος<br />
απαντήσεις. Οι υποκειµενικές κριτικές από διάφορα άτοµα, είναι οι αξιολογήσεις που<br />
πραγµατικά µετρούν.<br />
Γενική εντύπωση<br />
Το κουτί στο κάτω µέρος του οδηγού αξιολόγησης είναι για την καταγραφή της γενικής<br />
σας εντύπωσης για τη µουσική παράσταση στη συγκεκριµένη θέση της αίθουσας.<br />
Η κλίµακα έχει καλύτερο βαθµό αξιολόγησης το Α - το καλύτερο, αξέχαστη εµπειρία<br />
ακρόασης - και χειρότερο βαθµό αξιολόγησης το F – ένα από τα χειρότερα, πραγµατικά<br />
κακή εµπειρία - επίσης µέτριος βαθµός αξιολόγησης είναι το C - µέτρια εµπειρία.<br />
Αυτό που πρέπει να έχετε πάντα υπόψη είναι ότι ο οδηγός αυτός έχει σκοπό να βοηθήσει<br />
στην κατανόηση µουσικων παραστάσεων υπό συγκεκριµένες συνθήκες και µε<br />
προσεκτική παρατήρηση, στο πώς επηρεάζονται οι πρώτες από την αρχιτεκτονική της<br />
αίθουσας.
Σχήµα 2-15. Έντυπο αξιολόγησης υποκειµενικών ποσοτήτων σε αίθουσα ακρόασης
Σχήµα 2-16. Παράδειγµα - έντυπο αξιολόγησης υποκειµενικών ποσοτήτων σε αίθουσα<br />
ακρόασης
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΑΚΟΥΣΤΙΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΜΕΓΑΛΩΝ<br />
Ακουστικές απαιτήσεις χώρων<br />
ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΧΩΡΩΝ<br />
Οι µεγάλοι κλειστοί χώροι µελετώνται µε τη βοήθεια των νόµων της γεωµετρικής<br />
οπτικής. Εξαιτίας του γεγονότος ότι η λεπτοµερής µελέτη της πορείας των ηχητικών<br />
ακτινών µετά την πρώτη, δεύτερη, τρίτη...κτλ ανάκλαση είναι µια σύνθετη διαδικασία, η<br />
µελέτη µε τη µέθοδο αυτή γίνεται µε τη χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών. Υπάρχει<br />
δυνατότητα η µέθοδος να εφαρµοστεί και σχεδιαστικά. Τα βασικότερα µειονεκτήµατα<br />
της µεθόδου είναι ότι αγνοείται η κυµατική φύση του ήχου και ότι υπάρχουν µεγάλες<br />
αποκλίσεις στον υπολογισµό των τιµών του χρόνου αντήχησης.<br />
Στην περίπτωση κλειστών χώρων ο υπολογισµός της στάθµης πίεσης ή έντασης του<br />
ήχου είναι πολύπλοκος καθώς έχουµε πολλαπλά είδωλα ανώτερης τάξης από τις<br />
διαδοχικές ανακλάσεις των ηχητικών ακτίνων στα τοιχώµατα του χώρου. Ο υπολογισµος<br />
για την έκφραση της στάθµης πίεσης σε ένα σηµείο του κλειστού χώρου γίνεται είτε<br />
αναλυτικά µε τη χρήση κυρίως κατάλληλων λογισµικών στον ηλεκτονικό υπολογιστή<br />
είτε στατιστικά µε τη βοήθεια της στατιστικής ακουστικής όταν µας ενδιαφέρουν<br />
εύκολοι αλλά ακριβείς τρόποι υπολογισµού.<br />
Ανάκλαση- Διάχυση- Περίθλαση<br />
Ανάκλαση (x > 4λ)<br />
Ανάκλαση ονοµάζεται το φαινόµενο της επιστροφής µέρους της ηχητκής ενέργειας ενός<br />
ηχητικού κύµατος κατά την πρόσκρουση σε µια επιφάνεια. Στην περίπτωση που µια<br />
διάσταση, x, της επιφάνειας (µήκος ή πλάτος) είναι µεγαλύτερη κατά 2 µε 4 φορές, από<br />
το µήκος κύµατος του προσπίπτωντος ηχητικού κύµατος, λ, τότε η γωνία πρόσπτωσης θα<br />
είναι ίση µε τη γωνία ανάκλασης.<br />
Η ανάκλαση είναι σηµαντικό χαρακτηριστικό στην ακουστική κλειστών χώρων. Στην<br />
περίπτωση µιας θεατρικής αίθουσας είτε µιας αίθουσας συναυλιών, όπου οι ανακλάσεις<br />
από την οροφή και τους πλαϊνούς τοίχους δεν καλύπτουν πλήρως τις απαιτήσεις για καλή<br />
ακρόαση, χρησιµοποιούνται αναρτώµενα ανακλαστικά πάνελς σε διάφορα µεγέθη και<br />
κλίσεις.
Διάχυση (x = λ)<br />
Σχήµα 3-1. Ανάκλαση<br />
Διάχυση ονοµάζεται το φαινόµενο κατά το οποίο η ηχητική ενέργεια ενός ηχητικού<br />
κύµατος διαχέεται – «διασκορπάται», κατά την πρόσκρουση σε µια επιφάνεια. Συµβαίνει<br />
στην περίπτωση που το βάθος των επιφανειών είναι συγκρίσιµο µε το µήκος κύµατος του<br />
προσπίπτωντος ήχου. Η διεύθυνση του προσπίπτωντος κύµατος αλλάζει καθώς αυτό<br />
κτυπά στην επιφάνεια ηχοδιάχυσης.<br />
Η διάχυση είναι ένα εξαιρετικά σηµαντικό χαρακτηριστικό στους χώρους όπου<br />
πραγµατοποιούνται µουσικές παραστάσεις.<br />
Όταν επιτυγχάνεται ικανοποιητική διάχυση σε µια αίθουσα, οι ακροατές έχουν την<br />
αίσθηση ότι ο ήχος έρχεται από όλες τις κατευθύνσεις, µε τις ίδιες στάθµες.
Περίθλαση (x < λ)<br />
Σχήµα 3-2. Διάχυση<br />
Όταν ένα ηχητικό κύµα συναντήσει στην πορεία του ένα εµπόδιο, του οποίου οι<br />
διαστάσεις είναι συγκρίσιµες µε το µήκος κύµατος του ήχου, τότε κάµπτεται γύρω από<br />
αυτό. Το φαινόµενο αυτό ονοµάζεται περίθλαση.<br />
Στις αίθουσες ακρόασης , πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στο σχεδιασµό των<br />
αναρτώµενων πάνελς ώστε να είναι αρκετά µεγάλα (όσον αφορά το µήκος και το πλάτος<br />
τους) και έτσι να ανακλούν επιτυχώς τα επιθυµητά µήκη κύµατος του ήχου.<br />
Όταν τα αναρτώµενα πάνελς έχουν τις ίδιες διαστάσεις και βρίσκονται σε σειρά, είναι<br />
πιθανή η δηµιουργία του φαινοµένου κατά το οποίο τονίζονται κάποιες συγκεκριµένες<br />
συχνότητες και κάποιες άλλες απορροφούνται˙ φαινόµενο που ονοµάζεται «diffraction<br />
grating effect». Αυτό το φαινόµενο πρέπει να αποφεύγεται επειδή µπορεί να προκαλέσει<br />
περίεργη τονική διαστρέβλωση της µουσικής.<br />
Σχήµα 3-3. Περίθλαση
3.1 Βασικοί παράγοντες<br />
Για να χαρακτηρίζεται ένας χώρος ότι έχει καλή ακουστική, πρέπει να πληροί τις πιο<br />
κάτω προϋποθέσεις:<br />
1. Ο ήχος να φτάνει οµοιόµορφα σε όλα τα σηµεία του χώρου µε την ίδια περίπου<br />
στάθµη.<br />
2. Να µην παρουσιάζονται φαινόµενα επικάλυψης ή όταν αυτά παρουσιάζονται να<br />
είναι περιορισµένα.<br />
3. Ο χρόνος αντήχησης του χώρου να είναι ο βέλτιστος, ανάλογα µε τη χρήση της<br />
αίθουσας έτσι ώστε να υπάρχει καθαρότητα στο λόγο και τονική ισορροπία κατά<br />
την εκτέλεση µουσικής.<br />
4. Να µην παρουσιάζονται φαινόµενα ηχούς, ηχητικές σκιές ηχητικές<br />
παραµορφώσεις καθώς επίσης και φαινόµενα εστίασης του ήχου σε<br />
συγκεκριµένες θέσεις.<br />
5. Ο χώρος θα πρέπει να διαθέτει επαρκή ηχοµόνωση, ώστε ο εισερχόµενος θόρβος<br />
να είναι περιορισµένος. Κατά τον Beranek η τιµή του κριτηρίου ΝCB για τον<br />
εισερχόµενο θόρυβο πρέπει να είναι µικρότερη των 18 dB.<br />
3.1.1 Γραµµές ορατότητας (Sight lines)<br />
Οι γραµµές ορατότητας είναι ευθείες γραµµές που σχεδιάζονται από τα µάτια του<br />
καθισµένου ακροατή προς τη σκηνή. Το σηµείο της σκηνής στο οποίο συγκλίνουν οι<br />
γραµµές ορατότητας συµβολίζεται µε τα αρχικά APS (Arrival Point of Sight).<br />
Στις αίθουσες ακρόασης και γενικότερα θεάµατος είτε πρόκειται για θεατρική ή µουσική<br />
παράσταση, όπερα ή συναυλία , είναι πολύ σηµαντικό ο θεατής να βλέπει τη σκηνή,<br />
χωρίς να έχει κανένα εµπόδιο στο οπτικό του πεδίο, ανεξάρτητα από τη θέση του, είτε<br />
αυτή βρίσκεται στις πρώτες σειρές ή στις τελευταίες είτε στον εξώστη.<br />
Όταν δεν υπάρχει κανένα εµπόδιο στις γραµµές ορατότητας, οι θεατές έχουν πλήρη<br />
εικόνα των ηθοποιών και η διάδοση του απευθείας ήχου γίνεται ανεµπόδιστα.
Είναι πολύ σηµαντικό, οι θεατές να είναι σε θέση να ακούν και να βλέπουν καθαρά και<br />
άνετα και να διακρίνουν οτιδήποτε διαδραµατίζεται στη σκηνή.<br />
Το κατά πόσο υπάρχει κάποιο εµπόδιο στις γραµµές ορατότητας εξαρτάται από τους<br />
παράγοντες που φαίνονται στα πιο κάτω σχήµατα.<br />
Σχήµα 3-4. Γραµµές ορατότητας και διάταξη θέσεων
Η αξονική απόσταση µεταξύ διαδοχικών σειρών, Β, πρέπει να είναι 1.0 m στην<br />
περίπτωση που η διάταξη των θέσεων είναι στο ίδιο επίπεδο (ευρωπαϊκή), και περίπου<br />
0.9 m στην περίπτωση που η διάταξη των θέσεων είναι αµφιθεατρική είτε στο ίδιο<br />
επίπεδο µε παράλληλους διαδρόµους.<br />
Στην περίπτωση που η διάταξη των θέσεων είναι στο ίδιο επίπεδο, η επιλογή διάταξης<br />
θέσεων µε γραµµές ορατότητας κάθε δυο σειρές «every-other-row vision» δε δίδει<br />
ικανοποιητικά αποτελέσµατα και δεν πρέπει να χρησιµοποιείται.<br />
Οι διαστάσεις Β -αξονική απόσταση µεταξύ διαδοχικών σειρών- και W – πλευρική<br />
απόσταση µεταξύ διαδοχικών θέσεων- πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο µικρές, αλλά<br />
και σύµφωνες µε τις απαιτήσεις για άνεση και ασφαλεία.<br />
Στα θέατρα µε προσκήνιο , οι πλευρικές γραµµές ορατότητας (lateral sight lines) είναι<br />
προτιµότερο να βρίσκονται εντός της «οπτικής γωνίας» των 30˚. Η οπτική γωνία<br />
µετρείται από την κατακόρυφο στο άκρο του ανοίγµατος του προσκηνίου.<br />
Σε αίθουσες πολλαπλής χρήσης το πλάτος του ανοίγµατος του προσκηνίου ποικίλει<br />
ανάλογα µε το είδος της παράστασης. Για παράδειγµα, εάν πρόκειται για µια παράσταση<br />
µπαλέτου, µε τη συνοδεία συµφωνικής ορχήστρας, η ορχήστρα τοποθετείται συνήθως<br />
στο κάτω µέρος της σκηνής (πιτ ορχήστρας), και το άνοιγµα του προσκηνίου είναι<br />
µέγιστο. Αντίθετα, σε µικρές θεατρικές είτε µουσικές παραστάσεις µε µικρά σύνολα ή<br />
σολίστες το πλάτος του ανοίγµατος του προσκηνίου είναι µικρότερο.
Σχήµα 3-5. Πλευρικές γραµµές ορατότητας σε αίθουσα µε προσκήνιο<br />
***23 m µέγιστη απόσταση για θεατρική παράσταση, 35 m µέγιστη απόσταση για<br />
όπερα<br />
Οι κλίσεις στο δάπεδο όπως και στο µπαλκόνι, πρέπει να είναι σχεδιασµένες µε τέτοιο<br />
τρόπο ώστε ο καθισµένος θεατής να µην έχει κανένα εµπόδιο στο οπτικό του πεδίο, να<br />
βλέπει δηλαδή καθαρά τη σκηνή, τους ηθοποιούς / χορευτές / µουσικούς και τα σκηνικά.<br />
Στην περίπτωση των µπαλκονιών η κλίση του δαπέδου δεν πρέπει να ξεπερνά τις 26˚.<br />
Επίσης το ύψος του µπαλκονιού πρέπει να µην υπερβαίνει τα 20 m – από το ύψος της<br />
σκηνής- ώστε να αποφεύγονται συµπτώµατα ιλίγγου στους θεατές.<br />
Κάποιες φορές είναι επιθυµητό, οι θεατές που κάθονται στο µπαλκόνι, να έχουν στο
οπτικό τους πεδίο τους θεατές των πρώτων σειρών της πλατείας. Έτσι δηµιουργείται η<br />
αίσθηση της συγκέντρωσης του ακροατηρίου.<br />
Σχήµα 3-6. Arrival point of Sight (APS) και ύψος σκηνής<br />
Σε αίθουσες ακρόασης που χρησιµοποιούνται κυρίως για οµιλία (π.χ. θέατρα, αίθουσες<br />
διαλέξεων) ο σχεδιασµός γίνεται µε στόχο την υψηλή καταληπτότητα (intelligibility)<br />
οµιλίας.<br />
Για υψηλό λόγο σήµατος προς θόρυβο ( > 15 dB) το σχήµα της αίθουσας πρέπει να είναι<br />
τέτοιο ώστε όλοι οι ακροατές να λαµβάνουν απευθείας ήχο από τη θέση στην οποία<br />
βρίσκεται ο οµιλιτής. Επίσης, η αίθουσα πρέπει να είναι σχεδιασµένη έτσι ώστε να µην<br />
παρουσιάζονται φαινόµενα ηχούς (echoes) και να µη δηµιουργούνται σηµεία εστίασης<br />
του ήχου («hot» /«bright» spots) και παράλληλα η στάθµη του θορύβου βάθους να<br />
κυµαίνεται σε χαµηλά επίπεδα.<br />
3.1.2 Σχήµα<br />
Το σχήµα της αίθουσας παίζει πολύ σηµαντικό ρόλο στην ακουστική της καθώς από αυτό<br />
εξαρτώνται σε µεγάλο βαθµό οι ανακλάσεις από την οροφή και τους τοίχους, η<br />
απόσταση του πιο αποµακρισµένου ακροατή από τη σκηνή και η διάταξη των θέσεων<br />
των ακροατών.Είναι ένας παράγοντας που δεν επιδέχεται καµίας αλλαγής, εκ των<br />
υστέρων, οπότε ο σωστός σχεδιασµός είναι πολύ σηµαντικός. [6]<br />
Οπώς προαναφέρθηκε το σχήµα της αίθουσας καθορίζει την περιοχή όπου οι θεατές θα<br />
έχουν καθαρές γραµµές ορατότητας και ταυτόχρονα καθαρό απευθείας ήχο.<br />
Επίσης, το σχήµα της αίθουσας παίζει καθοριστικό ρόλο στη δηµιουργία χρήσιµων ή<br />
ανεπιθύµητων ανακλάσεων, αλλά και στην παρουσία ή µη, φαινοµένων ηχούς.<br />
Ο όγκος της αίθουσας εξαρτάται σαφώς από τη χρήση της. Σε χώρους µε όγκο µικρότερο<br />
από 4 m 3 ανά άτοµο, η επίδραση των ακροατών είναι σηµαντική για την ακουστική του<br />
χώρου, ενώ σε χώρους όπου ο όγκος ανά ακροατή υπερβαίνει τα 10 m 3 , η επίδραση των<br />
ακροατών είναι αµελητέα.
Πίνακας 3-1. Προτινόµενη τιµή όγκου ανά θεατή για διάφορες αίθουσες<br />
Είδος χώρου Όγκος ανά άτοµο<br />
Αίθουσες µουσικών<br />
εκδηλώσεων, αίθουσες<br />
συναυλιών<br />
Αίθουσες διαλέξεων,<br />
συνεδριάσεων<br />
6 – 9 m 3 / άτοµο<br />
3 – 5 m 3 / άτοµο<br />
Αίθουσες πολλαπλής χρήσης 5 m 3 / άτοµο<br />
Κινηµατογραφικές αίθουσες,<br />
θέατρα<br />
(µε θεωρεία)<br />
Κινηµατογραφικές αίθουσες,<br />
θέατρα (χωρίς θεωρεία)<br />
3 m 3 / άτοµο<br />
4 m 3 / άτοµο<br />
Σε µικρούς χώρους ο λόγος διαστάσεων θα πρέπει να µην έχει σχέση απλών αριθµών και<br />
οι συχνότητες να κατανέµονται οµοιόµορφα στο χώρο. Για ορθογώνιους χώρους<br />
προτίνεται ο λόγος διαστάσεων που δίδεται από το «χρυσό κανόνα» (√5-1):2: (√5+1).<br />
Επίσης µπορούν να χρησιµοποιηθούν οι λόγοι 2 n/3 ή 5 n/3 όπου n=0,1,2. Π.χ. 1: 3 √2: 3 √4.<br />
[6]<br />
Για τη σύγκριση των διαφόρων χώρων µεταξύ τους όσων αφορά τη µέση απόσταση<br />
πηγής και δέκτη χρησιµοποιείται η κανονικοποιηµένη µέση απόσταση (rn) που ορίζεται<br />
από τη µέση απόσταση των ακροατών από την πηγή δια την τετραγωνική ρίζα του<br />
εµβαδού που καλύπτεται από ακροατές και είναι ένα αδιάστατο µέγεθος. Στο σχήµα που<br />
ακολουθεί γίνεται σύγκριση των κανονικοποιηµένων µέσων αποστάσεων ενός<br />
αµφιθεατρικού χώρου (α) και ενός ορθογώνιου χώρου (β).
Σχήµα 3-7. Κανονικοποιηµένη µέση απόσταση<br />
Ο σχεδιασµός ενός χώρου µπορεί να γίνει υπολογιστικά µε το σχεδιασµό της πορείας των<br />
ηχητικών ακτίνων. Δύο τρόποι ψηφιακής εξοµοίωσης είναι:<br />
Η µέθοδος του σχεδιαµού της πορείας των ακτινών ( Ray Tracing Method) και η µέθοδος<br />
των εικόνων (Image Method).<br />
Στην πρώτη µέθοδο δηµιουργούνται πολλές ηχητικές ακτίνες από την υποτιθέµενη<br />
σηµειακή πηγή, οι οποίες κατευθύνονται ισότροπα στο χώρο. Η µέθοδος υπολογίζει την<br />
πορεία των ηχητικών ακτινών µετά απο τις διαδοχικές ανακλάσεις στις ανακλαστικές<br />
επιφάνειες του χώρου.<br />
Στη δεύτερη µέθοδο υπολογίζονται οι θέσεις των εικονικών πηγών δεύτερης, τρίτης κτλ<br />
τάξης και συνδέει κάθε εικονική πηγή µε το δέκτη, µε µια ηχητική ακτίνα. Από το µήκος<br />
της ακτίνας υπολογίζεται η κρουστική απόκριση στο δέκτη. Η µέθοδος αυτή όταν η τάξη<br />
των ανακλάσεων είναι µεγάλη, απαιτεί πολύπλοκους υπολογισµούς διότι ο αριθµός των<br />
πηγών είναι εξαιρετικά µεγάλος.<br />
Ανάλογα µε το σχήµα και τον όγκο της κάθε αίθουσας ισχύουν διαφορετικοί «κανόνες»<br />
για το ποιά θα είναι η διάταξη των θέσεων, αν το δάπεδο θα έχει κλίση, ποιά θα είναι η<br />
τιµή της απόστασης του πιο αποµακρισµένου ακροατή από τη σκηνή , ποιά η τιµή του<br />
όγκου ανά ακροατή και ποιά η τιµή της επιφάνειας ανά ακροατή.<br />
Πιο κάτω θα µελετήσουµε πιο συγκεκριµένα κάθε τµήµα της αίθουσας, για να έχουµε<br />
µια πιο ολοκληρωµένη εικόνα για το πώς το κάθε τµήµα, είτε πρόκειται για τους<br />
πλαϊνούς τοίχους είτε για την οροφή είτε για το µπαλκόνι, επηρεάζει την ακουστική του<br />
χώρου. Οι πλευρικές ανακλάσεις λ.χ. είναι πολύ καθοριστικές για τον παράγοντα
«οικειότητα» - εγγύτητα (intimacy) και συγχρόνως ενισχύουν τον απευθείας ήχο<br />
δίδοντας «όγκο».<br />
Τα τρια βασικά ήδη σκηνής που συναντάµε σε θεατρικές αίθουσες είναι:<br />
α) Προσκήνιο, β)Αρένα , γ)Ανοικτή σκηνή («thrust»)<br />
Στα θέατρα αρένας ή στα θέατρα µε ανοικτή σκηνή, οι ηχοανακλαστικοί τοίχοι καθώς<br />
και η οροφή (είτε αναρτώµενα ηχονακλαστικά πάνελς) είναι εξαιρετικά σηµαντικά στην<br />
αντιστάθµιση της κατευθυντικότητας του σήµατος οµιλίας στις υψηλές συχνότητες. Η<br />
ανθρώπινη οµιλία είναι περισσότερο κατευθυντική στις υψηλές συχνότητες παρά στις<br />
χαµηλές, έτσι η ηχητική ενέργεια στις υψηλές συχνότητες που µεταδίδεται πίσω από τον<br />
οµιλιτή είναι 10 µέχρι και 20 dB χαµηλότερη απ’ ότι µπροστά από αυτόν. Σηµειώνουµε<br />
Σχήµα 3-8. Θέατρο µε προσκήνιο, αρρένα, ανοικτό θέατρο<br />
ότι η ενέργεια στις<br />
υψηλές συχνότητες<br />
επηρεάζει αρκετά την<br />
οµιλίας.<br />
καταληπτότητα
Σχήµα 3-9 Κατόψεις (στην ίδια κλίµακα) των σηµαντικότερων θεάτρων του 18 ο αιώνα<br />
µ.Χ.
Στα σχήµατα που ακολουθούν φαίνονται τα είδη των ανακλαστικών επιφανειών που<br />
συναντάµε σε αίθουσες ακρόασης.<br />
Κοίλος ανακλαστήρας<br />
Οι κοίλες ηχοανακλαστικές επιφάνειες (π.χ. καµπυλωτοί πλαϊνοί τοίχοι σε αίθουσες<br />
ακρόασης) προκαλούν εστίαση του ήχου σε συγκεκριµένα σηµεία στο ακροατήριο,<br />
δηµιουργώντας τα λεγόµενα «hot» ή «bright» spots, αλλά και τη δηµιουργία φαινοµένων<br />
ηχούς. Στις περιπτώσεις που είναι επιθυµητή η χρήση ανακλαστικών επιφανειών (π.χ.<br />
κοντά στη σκηνή), θα πρέπει να αποφεύγεται η χρήση κοίλων επιφανειών επειδή οι<br />
επιφάνειες αυτές προκαλούν εστίαση του ήχου, οπότε δεν έχουν τη δυνατότητα να<br />
διανέµουν τον ήχο.<br />
Επίπεδος ανακλαστήρας<br />
Σχήµα 3-10 . Κοίλος ανακλαστήρας<br />
Ο τρόπος ανάκλασης του ήχου από επιπεδες επιφάνειες εξαρτάται από το µέγεθος των<br />
τελευταίων. Εάν είναι αρκετά µεγάλες τότε µπορούν να κατευθύνουν τον ήχο επιτυχώς.<br />
Αρκετές φορές οι ανακλαστήρες τοποθετούνται µε συγκεκριµένες κλίσεις ώστε να<br />
κατευθύνουν τον ήχο στα επιθυµητά σηµεία. Μια τέτοια περίπτωση φαίνεται στο σχήµα
που ακολουθεί. Ο ανακλαστήρας έχει µια µικρή κλίση ώστε η ανακλώµενη ηχητική<br />
ενέργεια να φτάνει στο πίσω µέρος της αίθουσας ακρόασης.<br />
Κυρτός ανακλαστήρας<br />
Σχήµα 3-11 . Επίπεδος ανακλαστήρας<br />
Οι κυρτές επιφάνειες, εάν είναι αρκετά µεγάλες, µπορούν να λειτουργήσουν<br />
αποτελεσµατικά στη «διανοµή» του ήχου. Ο ανακλώµενος ήχος αποκλίνει και η διάχυση<br />
του ήχου αυξάνεται. Επιπλέον, στις περιπτώσεις που ο ανακλώµενος ήχος προκύπτει από<br />
την πρόσκρουσή του σε κυρτές επιφάνειες, η διασπορά του ήχου γίνεται σε µεγαλύτερο<br />
συχνοτικό φάσµα.<br />
Σχήµα 3-12 . Κυρτός ανακλαστήρας
Για τη µελέτη της επίδρασης του σχήµατος της αίθουσας στη διανοµή του ήχου αλλά και<br />
στον προσδιορισµό των επιφανειών που προκαλούν πιθανώς φαινόµενα ηχούς,<br />
χρησιµοποιείται η ανάλυση µε ακτίνες (Ray Diagram 11 ) .<br />
Η ανάλυση µε τη βοήθεια ακτινών είναι κάτι ανάλογο της κατοπτρικής ανάκλασης του<br />
φωτός, αλλά αφορά ήχο. Δηλαδή η γωνία πρόσπτωσης του προσπίπτωντος ηχητικού<br />
κύµατος ισούται µε τη γωνία ανάκλασης. Σηµειώνουµε ότι οι γωνίες µετρούνται από την<br />
κάθετο στο σηµείο πρόσπτωσης.<br />
Οι περιορισµοί που ισχύουν στην ανάλυση µε ακτινες είναι:<br />
1. Ο ήχος ανακλάται σύµφωνα µε το τρόπο που υποδεικνύεται από την ανάλυση µε<br />
ακτίνες, µόνο όταν οι διαστάσεις της επιφάνειας είναι µεγαλύτερες από το µήκος<br />
κύµατος, λ, του προσπίπτοντος ήχου. ( > 4λ)<br />
2. Κανονικά, η πηγή ήχου είτε πρόκειται για οµιλία είτε για µουσική, βρίσκεται<br />
πάντα σε ένα συγκεκριµένο σταθερό σηµείο. Εποµένως το σχήµα της αίθουσας<br />
θα πρέπει να είναι αποτέλεσµα προσεκτικής ισοστάθµισης της καλύτερης<br />
δυνατής ηχητικής διανοµής από πολλά σηµεία πηγής, προς το ακροατήριο.<br />
3. Χρησιµποιώντας την ανάλυση µε ακτίνες δεν είναι δυνατό να έχουµε µια<br />
λεπτοµερή εκτίµηση της διάχυσης του ήχου από τις επιφάνειες της αίθουσας.<br />
Εποµένως για τη µελέτη αιθουσών υψηλών ακουστικών απαιτήσεων,<br />
χρησιµοποιούνται µοντέλα υπό κλίµακα (scale models) που επιτρέπουν την<br />
ακουστική µελέτη σε όλο το συχνοτικό εύρος.<br />
Sound path<br />
difference<br />
(m)<br />
< 7 < 20<br />
Time Delay<br />
Gap (ms)<br />
7 - 10.4 20 -30<br />
Συνθήκες ακρόασης<br />
εξαιρετικές για<br />
οµιλία και µουσική<br />
καλές για οµιλία,<br />
ικανοποιητικές για<br />
11 Για περισσότερες πληροφορίες βλπ Παράρτηµα Α
7 - 10.4 20 -30 καλές για οµιλία,<br />
Πίνακας 3-2. Sound path<br />
difference, TDG και συνθήκες<br />
ακρόασης<br />
Ο πίνακας αυτός είναι οδηγός<br />
> 20.7 > 60 κακές<br />
σχεδίασης και µαζί µε την<br />
ανάλυση µε ακτίνες, µπορεί να χρησιµοποιηθεί για τη γενική αξιολόγηση των συνθηκών<br />
ακρόασης.<br />
Σχήµα 3-13 (α). Sound path difference<br />
• path difference = reflected path – direct path<br />
Η τιµή αυτού του χρονικού διαστήµατος επηρεάζει την αντήληψη του ακροατή για το<br />
µέγεθος του χώρου.<br />
ικανοποιητικές για<br />
µουσική<br />
10.4 - 15.2 30 - 45 οριακές<br />
15.2 - 20.7 45 - 60 µη ικανοποιητικές
Κατά το σχεδιασµό αιθουσών ακρόασης µπορεί να χρησιµοποιηθεί ανάλυση µε<br />
διάγραµµα ακτινών για τον υπολογισµό του initial delay gap.<br />
Η ανακλώµενη ενέργεια που φτάνει στα πρώτα 80 ms είναι σηµαντική για τη<br />
διακριτότητα (definition) και τη διαύγεια (clarity) της µουσικής.<br />
Σχήµα 3-13 (β). Ανακλάσεις σε αίθουσα µε προσκήνιο
3.1.3 Οροφή<br />
Σχήµα 3-13 (γ). Ηχητική στάθµη ως προς το χρόνο<br />
Η επιλογή του σχήµατος και του ύψους της οροφής γίνεται ανάλογα µε το σκοπό για τον<br />
οποίο θα χρησιµοποιείται η αίθουσα.<br />
Στα πιο κάτω σχήµατα, µε τη βοήθεια του διαγράµµατος ακτινών, µπορούµε να δούµε<br />
πως µια µικρή αλλαγή στο σχήµα της οροφής µιας αίθουσας ακρόασης, µπορεί να δώσει<br />
περισσότερες χρήσιµες ανακλάσεις στην περιοχή των ακροατών.
Σχήµα 3-14. Επίπεδη οροφή και οροφή µε κλίση<br />
Το µέσο ύψος, Η, της οροφής, σε αίθουσες ακρόασης όπου οι θέσεις έχουν υφασµάτινο<br />
κάλυµα και οι πίσω τοίχοι είναι ηχοαπορροφητικοί, ισχύει η ακόλουθη σχέση:<br />
** Η αντίστοιχη σχέση για ύψος σε µέτρα είναι Η≈6.1Τ<br />
όπου Η = το ύψος της οροφής σε ft<br />
T= ο χρόνος αντήχησης στις µεσαίες συχνότητες<br />
Σε αίθουσες συναυλιών όπου οι τιµές του χρόνου αντήχησης πρέπει να είναι µεγάλες,<br />
προτιµούνται υψηλές τιµές όσον αφορά το ύψος της οροφής. Επίσης, όλοι οι τοίχοι<br />
πρέπει να είναι ανακλαστικοί. Επιπρόσθετα, στην περίπτωση που η οροφή προκαλεί<br />
διάχυση του ήχου, µπορεί να βελτιώσει την ακουστότητα των πλευρικών ήχων ,<br />
µειώνοντας την ισχύ των ανακλάσεων που προέρχονται από την οροφή.
Η ηχώ είναι η µεµονωµένη επανάληψη του απευθείας ήχου η οποία είναι αρκετά δυνατή<br />
ώστε να είναι ακουστή πάνω από τη γενικότερη αντήχηση και το θόρυβο βάθους ενός<br />
χώρου.<br />
Πρόκειται για ένα ανεπιθύµητο φαινόµενο που οφείλεται σε ισχυρές ανακλάσεις<br />
(συνήθως τις πρώτες). Κατά την οµιλία ο µέσος ρυθµός εκφώνησης είναι 15-20<br />
συλλαβές το λεπτό. Δηλαδή η µέση χρονική απόσταση µεταξύ συλλαβών είναι 50-70 ms.<br />
Σε αυτό το χρόνο ο ήχος διανύει απόσταση 17-24 m. Αν σε κάποιο ακροατή αντιστοιχεί<br />
διαφορά δρόµων τους απευθείας ήχου και της ανάκλασης είναι µεγαλύτερη από 17 m<br />
τότε εµφανίζεται το φαινόµενου της ηχούς. Για χώρους όπου πραγµατοποιούνται<br />
µουσικές παραστάσεις, η διαφορά αυτή µπορεί να φτάσει µέχρι τα 34 m.<br />
Για τον περιορισµό των φαινοµένων της ηχούς γίνονται τροποιήσεις στο σχήµα της<br />
οροφής, εφαρµόζεται απορρόφηση στον πίσω τοίχο είτε ηχοδιάχυση καθώς και στην<br />
πρόσοψη του προβόλου του εξώστη, αποφεύγονται οι παράλληλοι τοίχοι και γενικότερα<br />
τα παραλληλεπίπεδα σχήµατα και οι ορθές γωνίες καλύπτονται µε απορροφητικό υλικό.<br />
Σχήµα 3-15. Οροφή και ανακλάσεις<br />
Για σήµατα οµιλίας, η ηχώ φτάνει στον ακροατή όταν ο χρόνος µεταξύ του απευθείας<br />
ήχου και της πρώτης ανάκλασης είναι µεγαλύτερος των 60 ms. Στις αίθουσες ακρόασης,<br />
παρουσιάζονται φαινόµενα ηχούς όταν υπάρχουν ηχοανακλαστικοί επίπεδοι ή κοίλοι<br />
πίσω τοίχοι και θολωτές είτε πολύ ψηλές οροφές.
Σχήµα 3-16. Βελτίωση συνθηκών ακρόασης µε αλλαγή του σχήµατος της οροφής<br />
(επάνω- πριν και, κάτω µετά τις βελτιώσεις στο σχήµα της οροφής)
3.1.4 Τοίχοι<br />
Είναι πολύ σηµαντικό η οροφή και οι πλαϊνοί τοίχοι να είναι ανακλαστικοί ώστε να<br />
παρέχουν δυνατές πρώτες ανακλάσεις, και ο πίσω τοίχος καθώς και η πρόσοψη του<br />
προβόλου του εξώστη (αν υπάρχει) να είναι ηχοαπορροφητικοί , έτσι ώστε να<br />
αποφεύγονται φαινόµενα ηχούς.<br />
Στην περίπτωση που παρουσιάζονται φαινόµενα ηχούς εξαιτίας του πίσω τοίχου, µπορεί<br />
να χρησιµοποιηθούν απορρόφητικά υλικά ή διαχυτές είτε να γίνει τροποποίηση του<br />
σχήµατος του τοίχου. Και οι τρεις περιπτώσεις φαίνονται στα πιο κάτω σχήµατα.<br />
Σχήµα 3-17. Ανακλαστικές και απορροφητικές επιφάνειες<br />
σε ορθογώνια αίθουσα ακρόασης
Σχήµα 3-18. Αντιµετώπιση φαινοµένων ηχούς<br />
Το φαινόµενο της πολλαπλής ηχούς (flutter echo) προκαλείται συνήθως από<br />
επαναλαµβανόµενες ανακλάσεις της ηχητικής ενέργειας µεταξύ απέναντι παράλληλων ή<br />
κοίλων ηχοανακλαστικών επιφανειών. Η πολλαπλή ηχώ γίνεται αντιληπτή σαν ένα<br />
υψίσυχνο κουδούνισµα ή βουητό (buzzing).<br />
Για να αποφύγουµε τη δηµιουργία αυτού του φαινοµένου, πρέπει κατά το σχεδιασµό να<br />
αποφεύγουµε τις παράλληλες επιφάνειες, εφαρµόζοντας ηχοαπορρόφηση είτε<br />
χωρίζοντας τις οµαλές επιφάνειες σε κλιµακωτά επίπεδα.<br />
Σχήµα 3-19. Φαινόµενο πολλαπλής ηχούς.
Όσον αφορά τη µελέτη της ανακλώµενης ηχητικής ενέργειας από τους πλαϊνούς τοίχους,<br />
και πάλι η ανάλυση µε ακτίνες µπορεί να φανεί πολύ χρήσιµη. Οι ανακλάσεις που<br />
προέρχονται από τους πλαϊνούς τοίχους βοηθούν στη δηµιουργία της «χωρικής<br />
εντύπωσης», αυτό που ονοµάζουµε οικειότητα ή εγγύτητα (intimacy) και είναι πολύ<br />
σηµαντικός παράγοντας στους χώρους όπου πραγµατοποιούνται µουσικές παραστάσεις.<br />
Επίσης, οι πρώτες ανακλάσεις από τους πλαϊνούς τοίχους προσφέρουν ενίσχυση στον<br />
απευθείας ήχο.<br />
Για την αποφυγή ενοχλητικών ηχητικών ανακλάσεων, που µειώνουν την καταληπτότητα<br />
του απευθείας ήχου, θα πρέπει να αποφεύγονται οι κοίλες επιφάνειες στους τοίχους ή<br />
στην οροφή. Τα κοίλα σχήµατα συγκεντρώνουν τον ανακλώµενο ήχο σε ένα εστιακό<br />
σηµείο. Για παράδειγµα, η ηχητική ενέργεια µπορεί να συγκεντρώνεται σε<br />
συγκεκριµένες περιοχές (εστίαση) ή να ανακλάται κατά µήκος οµαλών κοίλων<br />
επιφανειών διανύοντας έτσι µεγάλες αποστάσεις µε µηδαµινή απόσβεση δηµιουργώντας<br />
το φαινόµενο της «υφέρπουσας ηχούς» («creep echo») που είναι γνωστό και µε τον όρο<br />
«whispering gallery effect» εξαιτίας του ότι χαµηλόφωνα σήµατα οµιλίας µπορούν να<br />
ακουστούν σε αρκετά µακρινές απόστασεις.<br />
Σχήµα 3-20. Φαινόµενο «υφέρπουσας ηχούς»- creep echo
Οι αίθουσες µε σχήµα βεντάλιας ή ηµικυκλίου συνήθως δεν παρέχουν δυνατές πρώτες<br />
πλευρικές ανακλάσεις επειδή οι τοίχοι βρίσκονται πολύ µακριά ο ένας από τον άλλο, µε<br />
αποτέλεσµα η µουσική να ακούγεται «απόµακρη» και να έχει έλλειψη τονικής<br />
πληρότητας (fullness of tone)<br />
Σχήµα 3-21. Φαινόµενο εστίασης ήχου εξαιτίας του κοίλου σχήµατος της οροφής
Σχήµα 3-22. Φαινόµενο εστίασης ήχου σε αίθουσα µε σχήµα βεντάλιας
Σχήµα 3-23. Βελτιώσεις στο σχήµα, ορθογώνιας αίθουσας, για καλύτερες συνθήκες<br />
ακρόασης
€<br />
3.1.5 Απορρόφηση<br />
Η χρήση ανακλαστικών και απορροφητικών επιφανειών καθορίζει και τον χρόνο<br />
αντήχησης γεγονός που καθιστά σαφώς το ρόλο τους εξαιρετικά σηµαντικό. Η θέσεις<br />
των ανακλαστικών και απορροφητικών επιφανειών προσδιορίζονται γραφικά είτε µε τη<br />
χρήση κατάλληλων λογισµικών σε ηλεκτρονικό υπολογιστή, έτσι ώστε ο ήχος µε<br />
διαδοχικές ανακλάσεις να κατανέµεται οµοιόµορφα στο χώρο.<br />
Απορρόφηση από δάπεδο<br />
Το δάπεδο µαζί µε τις θέσεις των ακροατών έχουν µεγάλη απορρόφηση.<br />
Επιπρόσθετα το διάστηµα µεταξύ των διαδοχικών σειρών των θέσεων συντονίζεται στην<br />
περιοχή των συχνοτήτων από 100-200 Hz προσδίδοντας επιπλέον απορρόφηση. Για<br />
αποφυγή αυτού του φαινοµένου κατά το σχεδιασµό δίνεται κλίση στο δάπεδο έτσι ώστε<br />
ο απευθείας ήχος να µη «διακόπτεται» από τις µπροστινές θέσεις. Κατά τον Cremer η<br />
κλίση αυτή θα πρέπει να αυξάνει όσο αποµακρυνόµαστε από την πηγή µε τέτοιο τρόπο<br />
ώστε η γωνία πρόσπτωσης (φ) του ήχου προς τον ακροατή να είναι η ίδια και για τις<br />
υπόλοιπες θέσεις. Η µαθηµατική προσέγγιση σε πολικές συντεταγµένες της θέσης του<br />
ακροατή δίνεται από τη σχέση:<br />
r = r 0 expθ tanϕ ≈ r 0e θ /ϕ ,<br />
θ ≅ ϕ ln(d /d 0)<br />
όπου r0 η απόσταση της πηγής από τη θέση των µατιών του πρώτου ακροατή<br />
€<br />
€<br />
( γραµµή ορατότητας)<br />
φ η γωνία πρόσπτωσης που σχηµατίζεται από την ευθεία διάδοσης του ήχου σε<br />
κάποια θέση, µε την κλίση του δαπέδου στη θέση αυτή σε ακτίνια (rad)<br />
θ η γωνία που σχηµατίζουν οι ηχητικές ακτίνες που κατευθύνονται στον πρώτο<br />
και τελευταίο ακροατή<br />
Η πιο πάνω σχέση µπορεί να προσεγγιστεί από την:<br />
H = ϕ[d ln( d<br />
) − (d − d0 )]<br />
d0 όπου d0 η οριζόνται απόσταση του πρώτου ακροατή από τη σκηνή
d η απόσταση του εξεταζόµενου σηµείου από την πηγή<br />
Η η «ανύψωση» σε σχέση µε τον πρώτο ακροατή [6]<br />
Απορρόφηση λόγο του αέρα<br />
Σχήµα 3-24. Κλίση δαπέδου (seating area)<br />
Καθώς τα ηχητικά κύµατα περνούν διαµέσο του αέρα, η ενέργειά τους απορροφάται. Το<br />
φαινόµενο αυτό ονοµάζεται «µοριακή ηρέµιση» («molecular relaxation») επειδή τα<br />
µόρια του αέρα απορροφούν ενέργεια καθώς κτυπούν το ένα µε το άλλο. Το µέγεθος της<br />
απορρόφησης στις συχνότητες κάτω των 2000 Hz και άνω των 10000 Hz, είναι<br />
αµελητέο. Εντούτοις, το φαινόµενο αυτό µπορεί να περιληφθεί στον υπολογισµό της<br />
συνολικής απορρόφησης του χώρου, όταν πρόκειται για µεγάλες αίθουσες.<br />
Έτσι ο τύπος για τον υπολογισµό του χρόνου αντήχησης τροποποιείται σε :<br />
RT60=(0.161V)/ (S +mV)<br />
όπου RT60 ο χρόνος αντήχησης σε δευτερόλεπτα, V ο όγκος του δωµατίου σε κυβικά<br />
µέτρα, ο µέσος συντελεστής απορρόφησης, S η ολική επιφάνεια του δωµατίου, m ο<br />
συντελεστής εξασθένησης της ενέργειας που η τιµή του εξαρτάται από τη συχνότητα και<br />
την υγρασία [3]<br />
Στις περιπτώσεις που ο χρόνος αντήχησης πρέπει να µεταβάλλεται ώστε να ικανοποιεί τις<br />
απαιτήσεις των διαφόρων δραστηριοτήτων – παραστάσεων που εκτελούνται στην<br />
αίθουσα, συνήθως χρησιµοποιούνται ηχοαπορροφητικά υλικά σχεδιασµένα µε τέτοιο<br />
τρόπο ώστε να µετακινούνται ή να µεταβάλλονται δίνοντας κάθε φορά διαφορετική<br />
απορρόφηση. Στις περισσότερες περιπτώσεις οι ακροατές µπορούν να διακρίνουν τις
διαφορές στον χρόνο αντήχησης, όταν αυτός ισούται είτε υπερβαίνει τα 0.1 s. Σε<br />
αίθουσες όπου πραγµατοποιούνται µουσικές παραστάσεις αποφεύγεται η τοποθέτηση<br />
ηχοαπορροφητικων υλικών κοντά στις ηχητικές πηγές, ώστε να µην επηρεάζεται<br />
δυσµενώς η αρχική ηχητική ενέργεια.<br />
Σχήµα 3-25. Μεταβλητές συνθήκες ηχοαπορρόφησης, ηχοανάκλασης<br />
• Κουρτίνες<br />
Οι κουρτίνες µπορούν να χρησιµοποιηθούν µε τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχουν<br />
διαφορετική απορρόφηση, ανάλογα µε τις ανάγκες της παράστασης. Δηλαδή να<br />
παρέχουν µέγιστη απορρόφηση όταν καλύπτουν πλήρως µια επιφάνεια ενώ όταν<br />
είναι µαζεµένες σε µια εσοχή να δίνουν ελάχιστη απορρόφηση, εφόσον αφήνουν<br />
εκτεθιµένη την ηχοανακλαστική επιφάνεια του τοίχου.<br />
Μια οπτικά αδιαφανής οθόνη που ονοµάζεται «transondent» τοποθετείται µπροστά από<br />
την κουρτίνα ώστε να επιτρέπει τις αλλαγές στην απορρόφηση χωρίς αυτό να επηρεάζει<br />
την εµφάνιση. Αυτή η οθόνη είναι ακουστικά διάφανη. Η χρήση αυτής της οθόνης πρέπει<br />
να γίνεται µε προσοχή ιδιαίτερα σε αίθουσες όπου γίνονται µουσικές παραστάσεις,<br />
καθώς το βαθύ κενό πίσω από την ηχοδιάφανη οθόνη µπορεί να απορροφήσει µεγάλα<br />
ποσά ηχητικής ενέργειας στις χαµηλές συχνότητες, να λειτουργήσει δηλαδή σαν<br />
συνηχητής όγκου.<br />
• Πανελς<br />
Δύο πάνελς µε διάτρυτες επιφάνειες µπορούν να χρησιµοποιηθούν µε διαφορετικούς<br />
συνδυασµούς ώστε να δώσουν την επιθυµητή απορρόφηση. Όταν τα πανελς<br />
βρίσκονται το ένα πίσω από το άλλο, η απορρόφηση είναι µέγιστη. Όταν το ένα από<br />
τα πανελς µετακινηθεί έτσι ώστε να καλύψει τις τρύπες του άλλου πάνελ, η
ανάκλαση γίνεται µέγιστη. Ενδιάµεσες θέσεις των πάνελς µπορούν να δώσουν<br />
αυξοµείωση στην απορρόφηση.<br />
Σχήµα 3-26. Πάνελς µεταβλητής απορρόφησης,ανάκλασης ήχου<br />
• Στο σχήµα που ακολουθεί ο σχεδιασµός των πάνελς αυτών επιτρέπει<br />
απορρόφηση είτε ανάκλαση ανάλογα µε την θέση του πάνελ (ανοικτό =<br />
απορρόφηση, κλειστό= ανάκλαση)<br />
• Περιστρεφόµενα στοιχεία<br />
Στα πιο κάτω σχήµατα παρουσιάζονται κάποια στοιχεία που µπορούν να παρέχουν<br />
ανάκλαση είτε απορρόφηση είτε διάχυση .<br />
Σχήµα 3-27. Περιστρεφόµενα στοιχεία
Παραδείγµατα από αίθουσες ακρόασης µε µεταβλητό όγκο.<br />
Σχήµα 3-28. Jesse Jones Hall, Houston, Texas (CRS Sirrine, αρχιτέκτονες και BBN,<br />
ακουστικοί σύµβουλοι)
Σχήµα 3-29. Edwin Thomas Hall, University of Arkon, Ohio (CRS Sirrine, αρχιτέκτονες<br />
και V.O. Knudsen, ακουστικοί σύµβουλοι)
3.1.6 Κέλυφος σκηνής για ορχήστρα (stage enclosures for orchestra)<br />
Τα υλικά που χρησιµοποιούνται για κέλυφος σκηνής είναι συνήθως πάνελς από χοντρό<br />
κόντρα πλακέ είτε γυψοσανίδες είτε σύνθετα µεταλλικά πάνελ µε («σάντουιτς») µε<br />
εσωτερική στρώση αντικραδασµικού υλικού. Τα πάνελς αυτά µπορεί να προκαλούν<br />
ανάκλαση ή διάχυση του ήχου και βοηθούν στην οµοιόµορφη διάδοση του ήχου. Το<br />
κέλυφος της σκηνής ( < 2% ανοικτό) αυξάνει την ακουστότητα, εµποδίζοντας την<br />
απορρόφηση της ηχητικής ενέργειας από τα σκηνικά που βρίσκονται στις ράβδους<br />
ανάρτησης , στο υπερσκήνιο (fly loft).<br />
Οι επιφάνειες του κελύφους της σκηνής θα πρέπει να έχουν µικρής κλίµακας εσοχές και<br />
εξοχές ώστε να προκαλούν «ανάµιξη» και ανάκλαση της υψίσυχνης ηχητικής ενέργειας<br />
που προέρχεται από τα διάφορα µουσικά όργανα. Επίσης, το κέλυφος της σκηνής µπορεί<br />
να παρέχει καλές συνθήκες ακρόασης µουσικής, στη σκηνή. Μπορεί λ.χ. να παρέχει<br />
ισορροπία ανάµεσα στα διάφορα τµήµατα της ορχήστρας, εφόσον ο κάθε µουσικός θα<br />
ακούει µεν τον εαυτό του αλλά ταυτόχρονα θα ακούει και τους άλλους συναδέλφους του<br />
και όλοι µαζί να µπορούν να λειτουργούν σαν µια συντονισµένη οµάδα (ensemble).<br />
Η διάταξη των µουσικών µέσα στο κέλυφος της σκηνής εξαρτάται από το πλήθος των<br />
µουσικών αλλά και από το είδος της παράστασης.
Σχήµα 3-30. Κέλυφος σκηνής
Σχήµα 3-31. Τοµή σκηνής<br />
Ηχοανακλαστικά στοιχεία κελύφους προσκηνίου (Forestage canopies)<br />
Τα ηχοανακλαστικά πάνελς που αναρτώνται µπροστά στο προσκήνιο, ανακλούν την<br />
ηχητική ενέργεια προς το ακροατήριο και µειώνουν το ITDG. Τα πάνελς αυτά<br />
ονοµάζονται «forestage canopies», και επεκτείνουν το κέλυφος σκηνής στην αίθουσα<br />
ακρόασης. Αυτή η επέκταση µπορεί να ενισχύσει τον απευθείας ήχο, που απαιτείται για<br />
την «οικειότητα» ή εγγύτητα (intimacy), αλλά και να ανακλάσει την ηχητική ενέργεια<br />
από το πιτ της ορχήστρας πίσω σε αυτό. Το κενό µεταξύ των πάνελς επιτρέπει στην<br />
ενέργεια να περνάει προς το πάνω µέρος της αίθουσας, συµβάλλοντας στην αντήχηση<br />
της αίθουσας στις χαµηλές συχνότητες - απαραίτητο για τον παράγοντα που ονοµάζεται<br />
«ζεστασιά» (warmth).<br />
α)
β)<br />
Σχήµα 3-32. (α,β) Forestage canopy<br />
Ο χρόνος αντήχησης στη σκηνή πρέπει να είναι περίπου ίσος ή µικρότερος από αυτόν<br />
της κυρίως αίθουσας, εκτός κι αν χρησιµοποιείται σαν συζευγµένος αντηχητικός<br />
θάλαµος. Στην περίπτωση που είναι επιθυµητή η ύπαρξη αντήχησης σε αίθουσα µε<br />
σκηνή µε αφαιρούµενο (αναρτώµενο) ακουστικό κέλυφος, πρέπει να αποφεύγονται τα<br />
απορροφητικά υλικά στους τοίχους της σκηνής και να αποµακρύνονται απορροφητικά<br />
υλικά που πιθανώς να βρίσκονται στις ράβδους ανάρτησης. Οι πλευρικοί τοίχοι του<br />
κελύφους πρέπει να έχουν µεγάλα ανοίγµατα εµβαδού τουλάχιστον της τάξης του 10 %
της επιφάνειας τους, ενώ τα στοιχεία της οροφής θα πρέπει να έχουν ανοίγµατα εµβαδού<br />
της τάξης του 15 µε 50 % ανάλογα και µε το ύψος των πάνελς (όσο ψηλότερα τόσο<br />
µικρότερο χρειάζεται να είναι το ποσοστό της ελεύθερης επιφάνειας).<br />
3.1.7 Πιτ ορχήστρας (orchestra pit)<br />
Το πιτ της ορχήστρας πρέπει να είναι σχεδιασµένο µε τέτοιο τρόπο ώστε να υπάρχει<br />
ισορροπία και «ανάµιξη» της µουσικής µε τον ήχο από τη σκηνή. Στα πιο κάτω<br />
σχήµατα φαίνονται τα πιτς της ορχήστρας, που τοποθετούνται ανάµεσα στο προσκήνιο<br />
και το ακροατήριο. Παρόλο που προτίνονται τιµές για την επιφάνεια ανά µουσικό, αυτές<br />
οι τιµές δε µπορούν να χρησιµοποιηθούν για τον προσδιορισµό του µεγέθους της<br />
επιφάνειας του πιτ, καθότι ανάλογα µε την παράσταση το πλήθος των µουσικών ποικίλει.<br />
Επίσης ο χώρος που χρειάζεται κάθε µουσικός για την κίνησή του καθώς παίζει, διαφέρει<br />
από όργανο σε όργανο. Οι µουσικοί που παίζουν λ.χ. τροµπόνι ή τσέλο χρειάζονται<br />
περισσότερο χώρο από αυτούς που παίζουν κλαρινέτο. Εντούτοις, για τον αρχικό βασικό<br />
σχεδιασµό του πιτ υπολογίζουµε 1.5 m 2 ανά µουσικό.<br />
Σχήµα 3-33. Πιτ ορχήστρας σε τοµή<br />
Στο σχήµα που ακολουθεί φαίνονται διατάξεις για 40 µουσικούς και για 100 µουσικούς.<br />
Τα ηχοανακλαστικά πάνελς µετακινούνται ανάλογα µε το πλήθος των µουσικών.
3.1.8 Μπαλκόνι<br />
Σχήµα 3-34. Πιτ ορχήστρας σε κάτοψη<br />
Η χρήση των µπαλκονιών µειώνει την απόσταση του πιο αποµακρυσµένου θεατή από τη<br />
σκηνή ενώ παράλληλα αυξάνει τη χωρητικότητα της αίθουσας ακρόασης. Στενές<br />
αίθουσες µε ρηχά µπαλκόνια µπορούν να έχουν «οικειότητα» (intimacy).<br />
Για την αποφυγή των φαινοµένων ηχούς είτε ανακλάσεων µε µεγάλη<br />
χρονοκαθυστέρηση, εφαρµόζεται βαθιά απορρόφηση στην πρόσοψη του µπαλκονιού.<br />
Δίνεται κλίση στην επιφάνεια που «βλέπει» προς τη σκηνή -ώστε ο ήχος να ανακλάται<br />
προς το ακροατήριο- είτε χρησιµοποιούνται ηχοδιάχυτα υλικά όπως λ.χ. κυρτά πάνελς<br />
για τη διάδοση του ήχου προς όλες τις κατευθύνσεις.<br />
Για καθαρές γραµµές ορατότητας, η θέση που βρίσκεται στο µέγιστο ύψος στο µπαλκόνι<br />
δεν πρέπει να ξεπερνά τη γωνία των 26˚ (µε οριζόντια επιφάνεια αναφοράς την επιφάνεια<br />
της σκηνής) ** όπου<br />
αναφέρεται το βάθος εξώστη<br />
εννούµε το βάθος του<br />
προβόλου<br />
Σχήµα 3-35. Μπαλκόνι σε<br />
τοµή
Σε αίθουσες που χρησιµοποιείται κεντρικό σύστηµα ενίσχυσης του ήχου, πρέπει οι<br />
θεατές της τελευταίας σειράς να µπορούν να «βλέπουν» ανεµπόδιστα προς το ηχείο. Εάν<br />
αυτό δεν είναι εφικτό τότε πρέπει να τοποθετηθούν ηχεία κάτω από το µπαλκόνι.<br />
α) β)<br />
Σχήµα 3-36. Σχέση ανοίγµατος προβόλου (Η) και µήκους προβόλου (D)<br />
Σε θεατρικές αίθουσες που χρησιµοποιούνται για την προβολή ταινιών , τα ηχεία<br />
τοποθετούνται πίσω από την οθόνη. Στα κινηµατοθέατρα η τιµή της διάστασης D δεν<br />
πρέπει να υπερβάνει τα 3H, αν και 2H είναι ήδη οριακή τιµή για θεατρικές αίθουσες που<br />
χρησιµοποιούνται και για άλλες δραστηριότητες. Κατά τον Barron για αίθουσες όπερας<br />
θα πρέπει να ισχύει η σχέση D ≤ 2H ενώ για θέατρα D < 2.5H.<br />
Στην περίπτωση του µπαλκονιού τύπου προβόλου ή αναρτηµένου από την<br />
οροφή µπαλκονιού (cantilevered balcony/ flying balcony), η ηχητική ενέργεια ανακλάται<br />
και περιβάλλει τους ακροατές που κάθονται κάτω από αυτό, εφόσον το πίσω µέρος του<br />
µπαλκονιού είναι ανοικτό. Η διάσταση D µπορεί να είναι µεγαλύτερη απ’ ότι σε ένα<br />
κανονικό µπαλκόνι του ίδιου ύψους H, επειδή η αντηχητική ενέργεια θα είναι<br />
µεγαλύτερη στις πίσω σειρές.
Σχήµα 3-37. Flying Balcony<br />
Πίνακας 3-3. Προτινόµενα χαρακτηριστικά γνωρίσµατα για τον ακουστικό<br />
σχεδιασµό αιθουσών συναυλιών, όπερας και θεάτρου κατά τον Barron<br />
Αίθουσα Συναυλιών Όπερα Θέατρο<br />
Χρόνος Αντήχησης (s) 1.8 - 2.2 1.3 - 1.8 0.7 - 1.0<br />
Διάχυση Λίγη<br />
Ναί, γύρω<br />
από τη σκηνή<br />
Δε χρειάζεται<br />
Επιφάνειες για<br />
να παρέχουν<br />
πρώτες ανακλάσεις<br />
Ναί<br />
Ναί, ειδικά<br />
για<br />
τραγουδιστές<br />
Ναί, ειδικότερα<br />
από επάνω<br />
Προτίµηση για<br />
πρώτες ανακλάσεις<br />
από το πλάι<br />
Ναί<br />
Ναί, για<br />
ορχηστρική<br />
µουσική<br />
Καµία<br />
προτίµηση<br />
Σχεδιασµός<br />
µπαλκονιού *<br />
D ≤ H D ≤ 2H D < 2.5H<br />
Μέγιστη απόσταση<br />
ακροατή - σκηνής (m)<br />
40 30 20<br />
3.2 Ακουστικές απαιτήσεις αιθουσών – συνοπτικά<br />
3.2.1 Αίθουσες διαλέξεων<br />
Οι σηµαντικότεροι ακουστικοί παράγοντες που επηρεάζουν την κατανόηση της οµιλίας<br />
σε αίθουσες διαλέξεων συνοψίζονται πιο κάτω.
• Ακουστότητα (loudness) Για ικανοποιητική ακουστότητα το σχήµα της<br />
αίθουσας πρέπει να είναι απλό µε σχετικά µικρό όγκο. Ο λόγος του όγκου ανά<br />
θεατή να κυµαίνεται µεταξύ 2.30 m 3 και 4.30 m 3 .<br />
• Χρόνος αντήχησης (reverberation time) Ο χρόνος αντήχησης πρέπει να είναι<br />
µικρότερος των 1.2 s - για τις συχνότητες από 250 Hz µέχρι 4000 Ηz – όσον<br />
αφορά θεατρικές αίθουσες, και µικρότερος των 0.8 s για αίθουσες διδασκαλίας˙<br />
επειδή µεγάλες τιµές χρόνου αντήχησης προκαλούν µείωση της καταληπτότητας<br />
οµιλίας µε τον ίδιο τρόπο που ο θόρυβος καλύπτει τα σήµατα οµιλίας. Επίσης, η<br />
απορρόφηση πρέπει να γίνεται σε όλο το συχνοτικό εύρος της ανθρώπινης<br />
οµιλίας.<br />
• Απόσταση Η απόσταση µεταξύ οµιλιτή και του πιο αποµακρυσµένου<br />
ακροατή πρέπει να είναι µικρή, ώστε η ακουστότητα να είναι ικανοποιητική σε<br />
όλη την αίθουσα και ταυτόχρονα οι θεατές να έχουν τη δυνατότητα να βλέπουν<br />
το πρόσωπο που µιλάει. Στην περίπτωση των θεατρικών παραστάσεων, ο θεατής<br />
είναι πολύ δύσκολο να διακρίνει τις εκφράσεις των ηθοποιών όταν η µεταξύ τους<br />
απόσταση υπερβαίνει τα 12 m. Πέραν των 20 m είναι δύσκολο να διακρίνει τις<br />
χειρονοµίες τους ενώ πέραν των 30.5 m οι µεγάλες κινήσεις του σώµατος είναι<br />
δυσδιάκριτες.<br />
Για αίθουσες σε σχήµα βεντάλιας και αίθουσες µε ορθογώνιο σχήµα, η περιοχή<br />
στην οποία βρίσκονται οι θέσεις πρέπει να είναι εντός των ορίων των 140˚ .
Σχήµα 3-38. Προτεινόµενη περιοχή για τοποθέτηση θέσεων ακρόασης<br />
• Οροφή Η οροφή είτε οι αναρτώµενες ανακλαστικές επιφάνειες πρέπει να<br />
παρέχουν ηχητικές ανακλάσεις, µε πολύ µικρές χρονοκαθυστερήσεις, κατευθείαν<br />
προς το κοινό. Οι διαφορές απόστασης, µεταξύ απευθείας και ανακλώµενου<br />
ήχου, πρέπει να είναι µικρότερες των 10 m.<br />
• Δάπεδο Το δάπεδο στην περιοχή των θέσεων ακροατηρίου θα πρέπει να<br />
έχει κλίση µεγαλύτερη των 7˚, έτσι ώστε να εξασφαλίζονται καλές γραµµές<br />
ορατότητας στους θεατές και ταυτόχρονα να µειώνεται το φαινόµενο της<br />
«απορρόφησης λόγω ακροατηρίου» (audience attenuation). Σε θεατρικές<br />
αίθουσες µε προσκήνιο που δεν καλύπτονται από ηλεκτρονική ενίσχυση του<br />
ήχου, το ανώτατο όριο χωρητικότητας για θεατρική παράσταση ανέρχεται στις<br />
1000 θέσεις.<br />
• Θόρυβος βάθους Οι στάθµες θορύβου βάθους από το µηχανικό σύστηµα δεν<br />
πρέπει να υπερβαίνουν τα 34 dBA είτε το κριτήριο NC-25. Η κατασκευή της<br />
αίθουσας θα πρέπει να είναι τέτοια ώστε να µειώνει στο ελάχιστο (κάτω από τις<br />
στάθµες που θέτουν τα κριτήρια) την παρουσία εξωτερικών θορύβων, εντός της<br />
αίθουσας. Έτσι οι εξωτερικοί θόρυβοι δε θα µπερδεύονται µε τους επιθυµητούς<br />
και δε θα αποσπάται η προσοχή των ακροατών.
Αξίζει να αναφέρουµε ότι στην περίπτωση που το ακροατήριο αποτελείται από<br />
παιδιά είτε άτοµα µε µειωµένη ακουστική ικανότητα, ο θόρυβος βάθους πρέπει<br />
να έχει ακόµα πιο χαµηλή τιµή και αντίστοιχα η τιµή του κριτήριου πρέπει να<br />
είναι χαµηλότερη από το NC-25.<br />
3.2.2 Αίθουσες πολλαπλής χρήσης<br />
Πιο κάτω συνοψίζονται οι ακουστικοί παράµετροι που επηρεάζουν το σχεδιασµό των<br />
σχολικών αιθουσών πολλαπλής χρήσης για χωρητικότητα 1000 µέχρι και 2000 θέσεων.<br />
Σχήµα 3-39. Κάτοψη αίθουσας πολλαπλής χρήσης και δευτερευοντων χώρων<br />
1. Περιοχή Επιλογή µιας ήσυχης τοποθεσίας µακριά από αυτοκινητόδροµους<br />
αυξηµένης κίνησης και θορυβώδεις βιοµηχανίες.
2. Χρήση του χώρου Η αίθουσα θα χρησιµοποιείται για διάφορες δραστηριότητες<br />
συµπεριλαµβανοµένων διαλέξεων, θεατρικών παραστάσεων, ορχηστρικών<br />
ρεσιτάλς και συναυλιών συµφωνικής µουσικής. Συνεπώς, απαιτείται σύστηµα<br />
ενίσχυσης του ήχου µε απόκριση σε όλο το συχνοτικό φάσµα. (περισσότερες<br />
πληροφορίες βλπ [9], [19])<br />
3. Θέση στο εσωτερικό του κτιρίου Φροντίζουµε γύρω από την αίθουσα να<br />
υπάρχουν διαδρόµοι, αποθήκες και άλλοι δευτερεύοντες χώροι ώστε να<br />
αποµονώνεται η αίθουσα από το θόρυβο. Αποφεύγουµε τοποθεσίες δίπλα από<br />
δωµάτια για µουσική µελέτη, δωµάτια µε µηχανικό εξοπλισµό και άλλους<br />
θορυβώδεις χώρους.<br />
Όλες οι πόρτες πρέπει να είναι στερεές, βαριές και να κλείνουν αεροστεγώς.<br />
Επίσης, οι διάδροµοι και οι προθάλαµοι θα πρέπει να έχουν µεγάλη απορρόφηση,<br />
για έλεγχο του συγκεντρωµένου θορύβου. Σηµειώνουµε ότι οι χώροι µε µεγάλη<br />
απορρόφηση («νεκροί») τείνουν να παρακινούν τους ακροατές να µιλούν σε<br />
χαµηλότερες στάθµες.<br />
4. Όγκος Ο λόγος του όγκου ανά θέση πρέπει να είναι περίπου 6 µέχρι 7 m 3<br />
ανά άτοµο, λόγος που µπορεί να επιτευχθεί σε δωµάτιο µε όγκο λιγότερο από<br />
14200 m 3 . Προτιµούνται οι αίθουσες µε ορθογώνιο σχήµα ή ορθογώνιο σχήµα µε<br />
τροποποίηση των πλαϊνών και πίσω τοίχων (τείνει προς το σχήµα βεντάλιας),<br />
ώστε να δίνεται έµφαση στις πλευρικές ανακλάσεις.<br />
Επίσης, η διάταξη των θέσεων πρέπει να είναι τέτοια ώστε να παρέχει στους<br />
θεατές καλές γραµµές ορατότητας. Για τον ίδιο λόγο το δάπεδο πρέπει να έχει<br />
κλίση µεγαλύτερη των 7˚.<br />
5. Αντήχηση Ο υπολογισµός του χρόνου αντήχησης µε τον τύπο του Sabine για<br />
125 Hz, 500 Hz και 4000 Hz. Εφόσον όλα τα δηµοσιευµένα δεδοµένα από<br />
εργαστήρια ακουστικών δοκιµών, που αφορούν την απορρόφηση υλικών δίνουν<br />
στοιχεία για αυτές τις συχνότητες. Ο χρόνος αντήχησης στις µεσαίες συχνότες<br />
(µέσος όρος χρόνου αντήχησης στα 500 Hz και 1000 Hz) πρέπει να είναι 1.4 –<br />
1.9 s. Μεγάλη αντήχηση στις υψηλές συχνότητες έχει ως αποτέλεσµα τραχύ<br />
άκουσµα ενώ η µεγάλη αντήχηση στις χαµηλές συχνότητες ακούγεται σαν<br />
βουητό.
6. Οροφή Η οροφή πρέπει να είναι ηχοανακλαστική. Εντούτοις στην<br />
περίπτωση που απαιτείται έλεγχος της αντήχησης η περίµετρος της οροφής κατά<br />
µήκος και των δύο πλαϊνών τοίχων και του πίσω τοίχου µπορούν να είναι<br />
ηχοαπορροφητικές (περίπου 1/3 µε 1/2 της επιφάνειας της οροφής να είναι<br />
καλυµµένη, σε σχήµα πετάλου). Εναλλακτικά µπορεί να χρησιµοποιηθεί τέτοιο<br />
µοτίβο ώστε να υπάρχει εναλλαγή ηχοαπορροφητικών και ηχοανακλαστικών<br />
υλικών.<br />
7. Πλαϊνοί τοίχοι Στους πλαϊνούς τοίχους συνήθως χρησιµοποιούνται<br />
ηχοανακλαστικές και ηχοδιάχυτες επιφάνειες µε πολλές εσοχές και εξοχές.<br />
(κλίσεις προς τα έξω, «κυµατώσεις»). Για µεταβλητή απορρόφηση µπορούν να<br />
χρησιµοποιηθούν υφασµάτινες κουρτίνες κατά µήκος του πίσω τµήµατος των<br />
πλαϊνών τοίχων είτε αναρτώµενα ηχοαπορροφητικά πάνελς.<br />
8. Πίσω τοίχος Εάν η χρήση ηχοδιάχυτων επιφανειών µε µεγάλης<br />
κλίµακας προεξοχές και εσοχές δεν είναι εφικτή, προτίνεται η χρήση<br />
ηχοαπορρόφητικών υλικών για έλεγχο των φαινοµένων της ηχούς.<br />
9. Δάπεδο Η χρήση χαλιού σε όλους τους διαδρόµους εκτός από την περιοχή<br />
µπροστά στη σκηνή και την περιοχή του ακροατηρίου (seating area), βοηθά στον<br />
έλεγχο του θορύβου που προέρχεται από τα βήµατα των θεατών.<br />
10. Θέσεις Με τη χρήση υφασµάτινων καθισµάτων (αποφεύγεται η χρήση<br />
δερµατίνης, πλαστικού, µετάλλου) επιτυγχάνονται σταθερές συνθήκες<br />
αντήχησης, ώστε η αντήχηση να είναι παρόµοια όταν η αίθουσα είναι πλήρης από<br />
θεατές ή όχι. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στην ηχοαπορρόφηση εξαιτίας<br />
των καθισµάτων, ώστε αυτή να γίνεται σε όλο το συχνοτικό φάσµα, όχι σε<br />
επιλεγµένες συχνοτικές περιοχές.<br />
11. Ανάλυση µε ακτίνες Με τη βοήθεια της ανάλυσης µε ακτίνες µπορεί να<br />
γίνει ο ορθός σχεδιασµός της οροφής και των πλαϊνών τοίχων. Οι επιφάνειες της<br />
οροφής και των πλαϊνών τοίχων πρέπει να είναι ανακλαστικές ώστε να παρέχουν<br />
χρήσιµες ανακλάσεις (πρώτες ανακλάσεις µε µικρότερη από 8.5 m διαφορά<br />
µήκους από τον απευθείας ήχο) και διάχυση. Θόλοι και άλλες κοίλες επιφάνειες<br />
καθώς και «υπόγειοι θάλαµοι», είναι καλό να αποφεύγονται.
12. Θόρυβος βάθους Ο θόρυβος βάθους πρέπει να είναι χαµηλός ώστε να µην<br />
καλύπτει τις παραστάσεις. Το σύστηµα κλιµατισµού/αερισµού, HVAC, πρέπει να<br />
είναι σχεδιασµένο έτσι ώστε ο θόρυβος που δηµιουργεί να µην υπερβαίνει τα<br />
κριτήρια θορύβου της αίθουσας.<br />
13. Κέλυφος σκηνής και πιτ ορχήστρας (stage enclosure, orchestra pit) Το<br />
κέλυφος της σκηνής πρέπει να έχει τέτοιο σχήµα ώστε να παρέχει δυνατές πρώτες<br />
ανακλάσεις σε όλη τη σκηνή. Ο χρόνος αντήχησης στη σκηνή πρέπει να είναι<br />
περίπου ίδιος µε τον χρόνο αντήχησης της αίθουσας ακρόασης. Η αντήχηση θα<br />
είναι µεγαλύτερη όταν οι επιφάνειες που περιβάλλουν τη σκηνή έχουν τέτοιο<br />
σχήµα ώστε να διαχέουν τον ήχο και όχι να τον ανακλούν προς το ακροατήριο.<br />
Το πιτ της ορχήστρας µε επιφάνεια 1.3 m 2 – 1.5 m 2 ανά µουσικό 12 πρέπει να έχει<br />
µεταβλητή απορρόφηση είτε κουρτίνα είτε ηχοαπορροφητικά πάνελς, έτσι ώστε η<br />
απορρόφηση να µεταβάλλεται ανάλογα µε τις απαιτήσεις της κάθε παράστασης.<br />
14. Μπαλκόνι Με τη χρήση µπαλκονιού επιτυγχάνεται µείωση της απόστασης<br />
του πιο αποµακρυσµένου ακροατή από τη σκηνή αλλά και αύξηση της<br />
χωρητικότητας της αίθουσας. Το βάθος του προβόλου πρέπει να είναι µικρό<br />
(βάθος < 2 φορές το ύψος του ανοίγµατος. Το µπαλκόνι πρέπει να έχει κλίση και<br />
στην πρόσοψή του πρέπει να υπάρχουν ηχοαπορροφητικά υλικά είτε ηχοδιάχυτα<br />
στοιχεία για την αποφυγή φαινοµένων της ηχούς.<br />
15. Σύστηµα ενίσχυσης του ήχου Σε περίπτωση που χρησιµοποιείται κεντρικό<br />
σύστηµα για την ενίσχυση του ήχου, η τοποθέτηση των ηχείων γίνεται στο<br />
κέντρο ακριβώς πάνω και ελαφρώς εµπρός από το άνοιγµα του προσκηνίου. Οι<br />
κώνοι των ηχείων πρέπει να «κοιτάνε» προς τους ακροατές. Η κονσόλα ήχου<br />
πρέπει να τοποθετηθεί σε κεντρικό σηµείο στο χώρο στο ακροατήριο.<br />
12 Αυτό δεν αποτελεί κριτίριο σχεδιασµού του πιτ γιατί η επιφάνεια αυτή αλλάζει ανάλογα από το είδος της<br />
παράστασης και το πλήθος των µουσικών στο πιτ
3.2.3 Αίθουσες συναυλιών<br />
Σε αίθουσες που χρησιµοποιούνται κυρίως για µουσικές παραστάσεις, ο στόχος στο<br />
σχεδιασµό είναι να επιτύχουµε σε όλη την άιθουσα ικανοποιητική στάθµη ήχου ή<br />
ακουστότητα, «δυναµική περιοχή» όπως αναφέρεται από τους µουσικούς, ευκρίνεια στη<br />
µουσική - «διαύγεια», αντήχηση, «οικειότητα» (εγγύτητα) - και κατάλληλη τονική<br />
ισορροπία.<br />
Πιο κάτω συνοψίζονται οι σηµαντικές ακουστικές απαιτήσεις για αίθουσες όπου<br />
εκτελούνται µουσικές παραστάσεις.<br />
1. Χρόνος αντήχησης Ο χρόνος αντήχησης στις µεσαίες συχνότητες 13 όταν οι<br />
θεατές είναι παρόντες, πρέπει να κυµαίνεται µεταξύ 1.6 - 2.4 s για όπερα,<br />
συµφωνική µουσική, εκκλησιαστική µουσική και χορωδία. Στα δωµάτια µε<br />
κατάλληλο χρόνο αντήχησης, η µουσική έχει ζωντάνια, τονική πληρότητα και<br />
επιτυγχάνεται ανάµιξη των οργάνων της ορχήστρας. Σε αίθουσες όπου ο χρόνος<br />
αντήχησης είναι πολύ µεγάλος, η µουσική ακούγεται «θολή» και δυσδιάκριτη.<br />
2. Bass ratio Η µέτρηση για την απόκριση της αίθουσας στις χαµηλές<br />
συχνότητες, που ονοµάζεται «bass ratio 14 », για µουσικές παραστάσεις, πρέπει να<br />
υπερβαίνει το 1.2 . Υψηλές τιµές του λόγου αυτού υποδεικνύουν τονική<br />
πληρότητα στις µπάσες συχνότητες ή «ζεστασιά» και µπορούν να γίνουν<br />
αποδεκτές ιδιαίτερα όταν πρόκειται για µεγάλες αίθουσες. Οι χρόνοι αντήχησης<br />
πρέπει να αυξάνονται περίπου 10% ανά οκτάβα κάτω από τα 500 Hz, για να<br />
επιτρέπουν στις θεµελιώδεις συχνότητες των µουσικών οργάνων να παραµένουν<br />
για αρκετό χρονικό διάστηµα, και να αποφεύγεται η κάλυψή τους από το<br />
χαµηλόσυχνο θόρυβο βάθους.<br />
Όταν υπάρχει σύζευξη της αίθουσας µε το κάτω µέρος της σκηνής (moat) η<br />
αντήχηση από αυτό το χώρο µπορεί να χρησιµεύσει στην ενίσχυση της<br />
13 Μέση τιµή του χρόνου αντήχησης στα 500 και 1000 Hz .<br />
14 Βass ratio είναι ο λόγος του χρόνου αντήχησης στις χαµηλές συχνότητες (µέση αντήχηση στα 125 και<br />
250 Hz ) ως προς τον χρόνο αντήχησης στις µεσαίες συχνότητες
αντήχησης στις χαµηλές συχνότητες, για τους θεατές που βρίσκονται µπροστά<br />
στη σκηνή.<br />
Σχήµα 3-40. Δάπεδο σκηνής σε τοµή<br />
3. Η οικειότητα (εγγύτητα) µπορεί να επιτευχθεί όταν το ITDG είναι µικρότερο από<br />
20 ms. Για συµφωνική µουσική, οι ορθογώνιες αίθουσες πρέπει να έχουν λόγο<br />
µήκους ως προς πλάτος, L/W, µικρότερο από 2, έτσι ώστε να παρέχουν δυνατές<br />
πλευρικές ανακλάσεις. Οι ακροατές προτιµούν συνθήκες κάτω από τις οποίες οι<br />
ήχοι διαφέρουν σε κάθε αυτί. Εποµένως ένας σηµαντικός στόχος είναι να<br />
επιτευχθούν δυνατές πλευρικές ανακλάσεις.<br />
Η ανάλυση µε ακτίνες µπορεί να χρησιµοποιηθέι για να επιβεβαιώσουµε ότι οι<br />
τιµές των ITDGs από τους πλαϊνούς τοίχους είναι µικρότερες από 7 m. Αρκετές<br />
ορθογώνιες αίθουσες στην Ευρώπη έχουν λόγο ύψους προς πλάτος, H/W,<br />
µεγαλύτερο από 0.7.<br />
Η ανάλυση µε ακτίνες µπορεί επίσης να χρησιµοποιηθεί στο σχεδιασµό<br />
αναρτώµενων ηχοανακλαστήρων (κυρτά ή επίπεδα πάνελς µε κλίση περίπου 45˚).<br />
Η επιφάνεια των διατεταγµένων αναρτώµενων πάνελς πρέπει να είναι χονδρικά<br />
40 µε 50 % της επιφάνειας της σκηνής. Για να οδηγήσουµε τον ήχο σε
συγκεκριµένες θέσεις, πρέπει να χρησιµοποιηθούν άλλα πάνελς σε συγκεκριµένο<br />
ύψος και µε συγκεκριµένη κλίση.<br />
4. Η ακουστότητα καθορίζεται από τον όγκο, την ηχοαπορρόφηση και το σχήµα της<br />
αίθουσας. Η ακουστότητα συνεισφέρει στη «διακριτότητα» της µουσικής. Για<br />
ορθογώνιες αίθουσες ο λόγος του όγκου ανά θεατή πρέπει να είναι 8.5 m 3 , ενώ<br />
για αρένα περίπου 13 m 3 ανά θεατή.<br />
Για αίθουσες συναυλιών και όπερας, οι ηχητικές στάθµες για τις µεσαίες<br />
συχνότητες (από µια σταθερή πηγή αναφοράς) πρέπει να είναι 52 µε 58 dB.<br />
Κατά τη διάρκεια των µουσικών παραστάσεων οι στάθµες φτάνουν συχνά τα 90<br />
dB ή και περισσότερο στα πολύ δυνατά µέρη (fortissimo). Αυτό εξαρτάται από το<br />
δυναµικό εύρος των µουσικών οργάνων και τα µουσικά «περάσµατα» που έχει<br />
κάθε µουσική εκτέλεση. Παρόλα αυτά, οι προτινόµενες στάθµες ακρόασης<br />
κυµαίνονται κάτω από τα 80 dB.<br />
Σχήµα 3-41. Αίθουσες συναυλιών σε ορθογώνιο σχήµα (αριστερά) και τύπου αρένας<br />
(δεξιά)<br />
5. Η απορρόφηση από το ακροατήριο είναι ένας πολύ σηµαντικός παράγοντας για<br />
το σχεδιασµό µιας αίθουσας συναυλιών. Το όριο της πυκνότητας θέσεων<br />
κυµαίνεται µεταξύ 0.6 και 0.8 m 2 ανά άτοµο, επειδή όσο πιο «σκόρπιοι» είναι οι<br />
ακροατές στην αίθουσα τόσο µεγαλύτερη είναι η απορρόφηση του ήχου.<br />
Αίθουσες µε χωρητικότητα µικρότερη των 2000 θέσεων µπορούν να έχουν τέτοιο
σχεδιασµό ώστε να παρέχουν «οικειότητα» και ακουστότητα σε παραστάσεις<br />
συµφωνικής µουσικής.<br />
6. Στις αίθουσες ακρόασης πρέπει να υπάρχουν ηχοδιάχυτες επιφάνειες στους<br />
πλαϊνούς τοίχους, στην πρόσοψη του µπαλκονιού, στην οροφή αλλά και στους<br />
τοίχους της σκηνής, ώστε ο ακροατής να λαµβάνει ήχο από όλες τις<br />
κατευθύνσεις.<br />
Κατά την µουσική εκτέλεση είναι πολύ σηµαντικό, οι µουσικοί να ακούν ο ένας<br />
τον άλλο. Η χρήση ηχοδιάχυτων επιφανειών κοντά στους µουσικούς τους παρέχει<br />
χρήσιµη ηχητική ενέργεια.<br />
7. Η χρήση ηχοανακλαστικών επιφανειών κοντά στην σκηνή και την ορχήστρα,<br />
συµβάλει στην επίτευξη ικανοποιητικής τονικής ισορροπίας. Η τονική ισορροπία<br />
επηρεάζεται από τις ακουστικές παραµέτρους της αίθουσας αλλά και από τη θέση<br />
των µελών της ορχήστρας, την επιλογή του προγράµµατος καθώς και από το στυλ<br />
του µαέστρου!<br />
8. Είναι πολύ σηµαντικό να αποφεύγονται τα φαινόµενα ηχούς στη σκηνή αλλά και<br />
στην αίθουσα. Παρά το γεγονός αυτό, µέρος της ηχητικής ενέργειας πρέπει να<br />
επιστρέφει, από το ακροατήριο, στη σκηνή, ώστε να µπορούν να αντιληφθούν οι<br />
εκτελεστές τα ακουστικά χαρακτηριστικά της αίθουσας και να τροποποιήσουν<br />
την ερµηνεία τους αντίστοιχα. Είναι φανερό ότι η ισορροπία ανάµεσα σε αυτές<br />
τις δύο αντιφατικές καταστάσεις είναι πολύ λεπτή και απαιτείται µεγάλη προσοχή<br />
στο σχεδιασµό, για την επίτευξή της.<br />
9. Οι στάθµες του θορύβου βάθους πρέπει να είναι κοντά στο κατώφλι<br />
ακουστότητας, για να επιτυγχάνεται υψηλός λόγος σήµατος ως προς θόρυβο.<br />
Αυτό επιτρέπει στους µουσικούς να παράγουν το µέγιστο δυνατό δυναµικό εύρος.<br />
Σηµειώνουµε ότι οι διαδρόµοι και οι χώροι υποδοχής πρέπει να είναι<br />
χωροθετηµένοι κατά τέτοιο τρόπο ώστε να «θωρακίζουν» και να αποµονώνουν<br />
την αίθουσα από γειτονικούς χώρους µε υψηλότερη τιµή της στάθµης θορύβου.<br />
10. Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν την επιτυχία στην ακουστική στις αίθουσες<br />
συναυλιών περιλαµβάνουν και ψυχολογικούς παράγοντες σχεδιασµού, όπως<br />
• το χρώµα Οι περισσότεροι µαέστροι προτιµούν το λευκό, το χρυσό και το<br />
µπλέ
• η χρήση του ξύλου Η πλειονότητα των µουσικών υποστηρίζει ότι το ξύλο<br />
είναι σηµαντικό για τις αίθουσες συναυλιών, παρόλο που άλλα υλικά<br />
συµπεριφέρονται εξίσου καλά<br />
• η διάταξη των θέσεων Άνετες θέσεις µε καθαρές γραµµές ορατότητας<br />
• αναφορά ακροατών σε άλλες αίθουσες Διαµόρφωση προσωπικής άποψης<br />
• οι βοηθητικοί χώροι «νεκρά» φουαγιέ και διάδροµοι για να δηµιουργούν την<br />
αίσθηση της «επισηµότητας» κατά την είσοδο σε ένα πιο αντηχητικό περιβάλλον<br />
• ανέσεις π.χ. ευρύχωρα «green rooms»<br />
Στο πιο κάτω γράφηµα δίνονται προτινόµενες τιµές για το χρόνο αντήχησης για διάφορες<br />
αίθουσες (Εκκλησίες, αίθουσες συναυλιών, αίθουσες για όπερα, αίθουσες διαλέξεων,<br />
µεγάλοι χώροι γραφείων). Αποκλίσεις µέχρι 10 % από την προτινόµενη τιµή δεν είναι<br />
σηµαντικές, εφόσον άλλα σηµαντικά χαρακτηριστικά της ακουστικής της αίθουσας είναι<br />
ικανοποιητικά.<br />
Σχήµα 3-42. Βέλτιστες τιµές χρόνου αντήχησης για διάφορες αίθουσες<br />
Πίνακας 3-4. Συγκεντρωτικός πίνακας προτεινόµενων τιµών<br />
RT60(mid-freq.)<br />
(seconds)<br />
1.6 - 2.4<br />
Aίθουσες Συναυλιών<br />
µουσική από<br />
εκκλησιαστικό όργανο > 2.5<br />
ροµαντική κλασσική µουσική 1.8 - 2.2<br />
σύγχρονη κλασσική µουσική 1.6 - 1.8<br />
όπερα 1.3 - 1.8<br />
µουσική δωµατίου 1.4 - 1.7<br />
Θέατρα &<br />
αίθουσες διαλέξεων<br />
< 0.8 (αίθουσες<br />
διδασκαλίας) 1.4 - 1.9<br />
0.7 - 1.0<br />
(θέατρα)<br />
< 1.2<br />
bass ratio > 1.2 - >1.2<br />
Αίθουσες<br />
πολλαπλής χρήσης<br />
***
L/W < 2.0* 15 - -<br />
H/W > 0.7 - -<br />
ITDG<br />
V/seat<br />
(m 3 /άτοµο)<br />
A/seat<br />
(m 2 /άτοµο)<br />
Ηχηρότητα<br />
Θόρυβος βάθους<br />
Απόσταση σκηνής<br />
- πιο αποµακρυσµένου θεατή (m)<br />
AI<br />
< 20 ms<br />
< 7.0 m<br />
8.5*<br />
12.7 **<br />
< 10 m < 8.5<br />
2.30 - 4.30 5.7 - 6.8<br />
0.6 - 0.8 0.4 - 0.6 ***<br />
G >0 dB<br />
G500,1000Hz - 4.0 - 5.5 dB<br />
NC < 20<br />
(NC-15,RC-15)<br />
G >0 dB ***<br />
NC-25<br />
NC-25<br />
30 10 - 20 20 - 40<br />
0.4 - 0.5<br />
(< 0.2 organ music)<br />
> 0.7 ***<br />
Κλίση δαπέδου > 15 (< 35 για δάπεδο µπαλκονιού) > 7.0 > 7.0<br />
Οι πιο κάτω παράγοντες θα πρέπει να λαµβάνονται υπόψιν κατά το ακουστικό σχεδιαµό<br />
µιας αίθουσας.<br />
1. Η στάθµη θορύβου βάθους ( από σύστηµα αερισµού/κλιµατισµού είτε άλλες<br />
εξωτερικές πηγές) πρέπει να είναι χαµηλή ώστε να µην επηρεάζει αρνητικά τις<br />
διάφορες δραστηριότητες που λαµβάνουν χώρα στην αίθουσα.<br />
2. Η ηχητική ενέργεια θα πρέπει να µεταδίδεται οµοιόµορφα σε όλο το χώρο.<br />
3. Επίσης πρέπει να αποφεύγονται φαινόµενα ηχούς και ηχητικής εστίασης.<br />
Σε µικρές αίθουσες διαλέξεων είτε αίθουσες µουσικής µελέτης, όπου η<br />
απορρόφηση είναι σχετικά µικρή, θα πρέπει να αποφεύγονται οι παράλληλες<br />
επιφάνειες καθώς και σχήµατα που µπορεί να τονίζουν συγκεκριµένες<br />
συχνότητες. Ο λόγος δύο διαστάσεων µήκους, πλάτους και ύψους δεν πρέπει να<br />
είναι ακέραιος αριθµός.<br />
4. Οι διάφορες επιφάνειες της αίθουσας πρέπει να έχουν τέτοιο σχήµα ώστε να<br />
παρέχουν ανακλάσεις σε όλο το ακροατήριο. Εάν το µέγεθος της αίθουσας<br />
απαιτεί τη χρήση συστήµατος ενίσχυσης του ήχου, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη<br />
προσοχή στη ρύθµιση του συστήµατος αυτού, σύµφωνα µε τον ακουστικό<br />
σχεδιασµό της αίθουσας.<br />
15 *για ορθωγώνιες αίθουσες **για αίθουσες τύπου αρένας *** ανάλογα µε τις απαιτήσεις της παράστασης
5. Η τιµή του χρόνου αντήχησης πρέπει να είναι αρκετά µεγάλη ώστε να υπάρχει<br />
«ανάµιξη» στον ήχο αλλά και αρκετά µικρή ώστε να υπάρχει η δυνατότητα της<br />
διάκρισης των ήχων, για βέλτιστη καταληπτότητα.<br />
Σε αίθουσες για οµιλία αλλά και µουσικές δραστηριότητες πρέπει να δίνεται<br />
ιδιαίτερη προσοχή, καθότι για τη µουσική απαιτείται µεγάλος χρόνος αντήχησης<br />
ώστε να υπάρχει «ανάµιξη» στις νότες, και πλούτος στις χαµηλές συχνότητες ενώ<br />
για την οµιλία απαιτείται µικρός χρόνος αντήχησης έτσι ώστε κάθε συλλαβή να<br />
ακούγεται καθαρά και να µην καλύπτεται ή να επηρεάζεται από άλλες<br />
προηγούµενες ή επόµενες συλλαβές.<br />
6. Τα ITDGs πρέπει να είναι µικρότερα από 30 ms για να µπορούν να ενισχύουν τον<br />
απευθείας ήχο.
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ<br />
ΜΕΤΡΗΣΗ ΑΚΟΥΣΤΙΚΩΝ ΠΟΣΟΤΗΤΩΝ<br />
Στο κεφάλαιο αυτό περιγράφεται αναλυτικά η διαδικασία µέτρησης των ακουστικών<br />
ποσοτήτων που πραγµατοποιήθηκε στην αίθουσα του Θεάτρου «Ριάλτο», στις 20 και 21<br />
Σεπτεµβρίου 2007.<br />
Ιστορικά στοιχεία θεάτρου<br />
Η ανέγερση του κινηµατοθέατρου Ριάλτο άρχισε το 1930 σε σχέδια του Αυστριακού<br />
αρχιτέκτονα Gunsberg, αποτελώντας ένα σηµαντικό δείγµα σύγχρονης αρχιτεκτονικής<br />
για την εποχή του. Υπήρξε το δεύτερο κινηµατοθέατρο της Λεµεσού µε χωρητικότητα<br />
πέραν των 800 θέσεων στην πλατεία και τον αµφιθεατρικό του εξώστη. Από το 1933<br />
λειτουργεί φιλοξενώντας κυρίως κινηµατογραφικές ταινίες αλλά και θεατρικές<br />
παραστάσεις µουσικές εκδηλώσεις, χοροσπερίδες και καρναβαλίστικους χορούς.<br />
Το 1991 άρχισε η ανακαίνιση του κινηµατοθεάτρου µε ακουστικό σύµβουλο τον Π.<br />
Οικονόµου. Το Μάιο του 1999 το Ριάλτο πήρε ξανά τη θέση του στην πόλη, ως ένα από<br />
τα µεγαλύτερα έργα πολιτιστικής υποδοµής που έγιναν ποτέ στη Λεµεσό.<br />
Σήµερα το θέατρο, διαθέτει 560 θέσεις, µια άρτια σκηνή, η οποία κυριαρχεί<br />
δικαιωµατικά στο συνολικό χώρο του θεάτρου, ενώ το εσωτερικό αναπαριστά µια<br />
εξωτερική υπαίθρια αστική πλατεία µε πιστή απεικόνιση των αστρικών σχηµατισµών.<br />
4.1 Περιγραφή χώρου<br />
Ο χώρος στον οποίο έγιναν οι µετρήσεις είναι αµφιθεατρικός (κλίση δαπέδου 7˚). Η<br />
κάτοψη της αίθουσας φαίνεται στα σχήµατα (4-9) και (4-10). Η κάτοψη του θεάτρου έχει<br />
κατά βάση ορθογωνικό σχήµα - µε διαστάσεις 16 : 19.5 m µήκος, 16.5 m πλάτος- µε<br />
τροποποίηση των πλαϊνών τοίχων (µικρή κλίση) και του πίσω τοίχου (κοίλο σχήµα), µε<br />
αποτέλεσµα το σχήµα του θεάτρου να τείνει ελαφρώς προς τον τύπο αιθουσών σε<br />
16 Οι διαστάσεις που αναφέρονται εδώ αφορούν τις µέγιστες τιµές του µήκους, πλάτους και ύψους της<br />
αίθουσας
«σχήµα βεντάλιας». Οι διαστάσεις της σκηνής είναι 18 m πλάτος, 13.3 m βάθος, 13 m<br />
ύψος (4-12).<br />
Η συνολική χωρητικότητα του θεάτρου ανέρχεται στις 560 θέσεις εκ των οποίων οι 427<br />
θέσεις βρίσκονται στην πλατεία (διατεταγµένες σε 18 σειρές) και οι υπόλοιπες 133<br />
βρίσκονται στον εξώστη.<br />
Πειραµατικό µέρος<br />
Στις 20 Σεπτεµβρίου 2007 πραγµατοποιήθηκε η πρώτη φάση µετρήσεων κατά την οποία<br />
µετρήθηκαν : α) ο θόρυβος βάθους , β) ο Χρόνος Αντήχησης της αίθουσας, µε τη µέθοδο<br />
µηδενισµού της πηγής, και γ) η Στάθµη Ηχητικής Πίεσης.<br />
Πίνακας 4-1. Όργανα και συσκευές που χρησιµοποιήθηκαν<br />
στις µετρήσεις<br />
Ηχόµετρο<br />
Γεννήτρια ροζ<br />
Θορύβου<br />
Κονσόλα ήχου<br />
Ενισχυτής<br />
Ηχείο<br />
4.2 Μέτρηση του θορύβου βάθους<br />
SIP95<br />
01 dB-Stell<br />
C55 Type 1<br />
GB98<br />
Soundcraft K3<br />
Carver pm700<br />
JBL Mpro M415 (stage monitor)<br />
Θόρυβος βάθους (background noise), ορίζεται ως ο συνολικός θόρυβος που υπάρχει στο<br />
χώρο όταν η ηχητική πηγή που µας ενδιαφέρει βρίσκεται εκτός λειτουργίας.<br />
Όταν η στάθµη του θορύβου βάθους είναι συγκρίσιµη µε τη στάθµη της πηγής που<br />
επιθυµούµε να µετρήσουµε (πιο συγκεκριµένα όταν διαφέρουν λιγότερο από 10 dB σε<br />
οποιαδήποτε συχνοτική περιοχή), πρέπει να γίνουν διορθώσεις. [18]
Η µέτρηση του Θορύβου βάθους έγινε σε επτά σηµεία στην αίθουσα του θεάτρου. Σε<br />
πέντε θέσεις στην πλατεία (C13, H15, H23, N16, Q240) και σε δύο θέσεις στον εξώστη<br />
(CCC18, CCC25), όπως φαίνεται στα σχήµατα (4-9) , (4-10) και (4-11).<br />
Για τις µετρήσεις αυτές χρησιµοποιήθηκε ηχόµετρο, SIP95 01 dB-Stell C55 Type 1, το<br />
οποίο ήταν τοποθετηµένο σε τρίποδο, σε ύψος 1.10 m που αντιστοιχεί στο µέσο ύψος του<br />
καθισµένου ακροατή.<br />
Ο Θόρυβος βάθους µετρήθηκε ανά τριτοκτάβα και µε διάρκεια µέτρησης 20<br />
δευτερόλεπτα ανά θέση.<br />
Κατά τη διάρκεια των µετρήσεων του Θορύβου βάθους το σύστηµα εξαερισµού<br />
βρισκόταν σε λειτουργία.<br />
Πίνακας 4-2 . Τιµές θορύβου βάθους για τις αντίστοιχες θέσεις µέτρησης<br />
HV on<br />
/ AC<br />
Off<br />
seating area<br />
mic.<br />
position<br />
1 C13<br />
2 H15<br />
3 H23<br />
4 N16<br />
5 Q24<br />
Background Noise Level (Leq, dB)<br />
31.5 Hz 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 kHz A<br />
54.3 50.0 44.5 38.7 22.2 - 32.7<br />
54.0 49.5 41.9 35.7 23.0 22.2 31.4<br />
56.4 50.4 42.5 36.5 22.1 20.8 31.9<br />
56.0 48.9 42.7 34.8 21.9 21.4 31.4<br />
49.0 46.9 40.3 32.7 23.4 23.5 30.2<br />
6 CCC18 61.1 53.5 49.9 35.6 21.7 21.2 34.4<br />
balcony 7 CCC25 61.1 50.8 46.0 34.4 21.1 - 32.7
Σχήµα 4-1 . Θόρυβος βάθους. Με µπλε χρώµα σηµειώνεται το κριτήριο NR-32 ενώ µε<br />
γαλάζιο το κριτήριο ΝR-30<br />
4.3 Μέτρηση του χρόνου αντήχησης<br />
Χρόνος αντήχησης ενός ολικά ή µερικά κλειστού χώρου, όπου λειτουργεί µια ηχητική πηγή,<br />
είναι ο χρόνος που απαιτείται, µετά από το απότοµο σταµάτηµα της ηχητικής πηγής, για να<br />
ελαττωθεί η στάθµη της ηχητικής πίεσης κατά 60 dB. Συµβολίζεται µε RT και εκφράζεται<br />
σε δευτερόλεπτα (sec). [16]<br />
Για την µέτρηση του χρόνου αντήχησης χρησιµοποιήσαµε τη µέθοδο του µηδενισµού της<br />
πηγής.
Ένας χώρος διεγείρεται µε ροζ θόρυβο 17 που µηδενίζεται ακαριαία. Ένας αναλυτής κι ένα<br />
ηχόµετρο καταγράφουν τη µείωση της ηχοστάθµης του ηχητικού πεδίου συναρτήσει του<br />
χρόνου µέχρι το µηδενισµό του. Από την κλίση της καµπύλης υπολογίζεται ο χρόνος<br />
αντήχησης, RT60. Εφόσον ο χρόνος αντήχησης είναι συνάρτηση της απορρόφησης του<br />
χώρου εκφράζεται σε όλες τις συχνότητες. Συνήθως χρησιµοποιούνται οι συχνότητες<br />
125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz, 4000 Hz. [3]<br />
Ο Χρόνος Αντήχησης µετρήθηκε, όπως και ο θόρυβος βάθους, σε επτά θέσεις. Σε πέντε<br />
θέσεις στην πλατεία (C13, H15, H23, N16, Q24) και σε δύο θέσεις στον εξώστη (CCC18,<br />
CCC25) και για τρεις θέσεις της πηγής στη σκηνή (βλπ σχήµατα 4-9, 4-10, 4-11)<br />
Center τοποθέτηση του ηχείου στον κεντρικό άξονα της σκηνής σε απόσταση<br />
1,50 m από το άκρο της σκηνής<br />
Left τοποθέτηση του ηχείου αριστερά από τον κεντρικό άξονα, σε απόσταση<br />
5,00 m από τη θέση Center, και 1,50 m από το άκρο της σκηνής<br />
Right τοποθέτηση του ηχείου στην αντίστοιχη συµµετρική θέση της θέσης<br />
Left, δηλαδή σε απόσταση 5,00 m από τη θέση Center, και 1,50 m από το<br />
άκρο της σκηνής.<br />
Η µέτρηση του χρόνου αντήχησης , όπως προαναφέραµε, έγινε µε τη µέθοδο µηδενισµού<br />
της πηγής.<br />
Συνδέσαµε την έξοδο της γεννήτριας ροζ θορύβου µε την είσοδο ενός καναλιού της<br />
κονσόλας ήχου, το σήµα οδηγούνταν µέσο των πάγιων διασυνδέσεων στον ενισχυτή<br />
carver pm700 και από εκεί στο ηχείο-µόνιτορ, JBL 415, το οποίο τοποθετήσαµε στη<br />
σκηνή στις τρεις θέσεις που αναφέρονται πιο πάνω, Center, Left και Right.<br />
17 Ροζ θόρυβος είναι ο θόρυβος που έχει συνεχές ηχητικό φάσµα µε σταθερή ηχητική ισχύ<br />
σε κάθε φασµατική ζώνη σταθερού σχετικού ζωνικού εύρους (ίση ενέργεια ανά οκτάβα)
Για τις µετρήσεις του χρόνου αντήχησης ηχόµετρο, χρησιµοποιήθηκε ηχόµετρο, SIP95<br />
01 dB-StellC55 Type 1, το οποίο ήταν τοποθετηµένο σε τρίποδο, σε ύψος 1.10 m που<br />
αντιστοιχεί στο µέσο ύψος του καθισµένου ακροατή.<br />
Ο Χρόνος Αντήχησης µετρήθηκε ανά οκτάβα και µε διάρκεια µέτρησης 30 δευτερόλεπτα<br />
ανά θέση.<br />
Πίνακας 4-3. Μέσος χρόνος αντήχησης όταν η πηγή βρίσκεται στο κέντρο, δεξιά και<br />
αριστερά στη σκηνή<br />
RT60 (s)<br />
Συχνότητα 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 kHz 2kHz 4 kHz<br />
φίλτρο<br />
Θέση πηγής - Centre 1.49 1.05 0.78 0.82 0.84 0.82 0.88<br />
Θέση πηγής - Left 1.84 1.21 0.92 0.84 0.84 0.82 0.91<br />
Θέση πηγής - Right 0.98 0.78 0.91 0.86 0.90 0.85 0.88<br />
Πίνακας 4-4 . Μέσος χρόνος αντήχησης σε κάθε θέση µέτρησης<br />
RT60 (s)<br />
µέσος όρος τιµών ανά θέση 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 kHz 2 kHz 4 kHz<br />
seating area<br />
Α<br />
φίλτρο<br />
1 C13 1.29 0.73 0.89 0.86 0.88 0.84 0.88<br />
2 H15 1.52 1.23 0.86 0.84 0.83 0.81 0.94<br />
3 H23 1.97 1.33 0.87 0.88 0.88 0.82 0.90<br />
4 N16 1.02 1.13 0.92 0.83 0.85 0.85 0.88<br />
5 Q24 0.90 0.89 0.90 0.88 0.94<br />
balcony 6 CCC18 0.99 0.75 0.79 0.85 0.79 0.84<br />
Α
Σχήµα 4-2 . Μέσος χρόνος αντήχησης για τις τρεις θέσεις της πηγής, Center, Left, Right<br />
Σχήµα 4-3 . Μέσος χρόνος αντήχησης για την κάθε θέση µέτρησης
4.4 Μέτρηση της Στάθµης Ηχητικής Πίεσης<br />
Η Στάθµη Ηχητικής Πίεσης µετρήθηκε σε συνολικά έντεκα θέσεις ακρόασης, σε εννέα<br />
θέσεις στην πλατεία (B11, B16, B21, H13, H19, H25,N14, N20, N27) και σε δύο θέσεις<br />
στον εξώστη (CCC18, CCC25).<br />
Για την µέτρηση αυτή χρησιµοποιήθηκε ηχόµετρο SIP95 01 dB-Stell C55 Type 1, το<br />
οποίο ήταν τοποθετηµένο σε τρίποδο, σε ύψος 1.10 m που αντιστοιχεί στο µέσο ύψος του<br />
καθισµένου ακροατή.<br />
Συνδέσαµε την έξοδο της γεννήτριας ροζ θορύβου µε την είσοδο ενός καναλιού της<br />
κονσόλας ήχου, το σήµα οδηγούνταν µέσο των πάγιων διασυνδέσεων στον ενισχυτή<br />
carver pm700 και από εκεί στο ηχείο-µόνιτορ, JBL 415, το οποίο τοποθετήσαµε στη<br />
σκηνή στις τρεις θέσεις , Center, Left και Right.<br />
Πίνακας 4-5 . Στάθµη ηχητικής πίεσης σε κάθε θέση µέτρησης<br />
source<br />
position mic. position<br />
Sound Pressure Level (SPL) ----> Leq<br />
(C.)<br />
125Hz 250Hz 500Hz 1KHz 2KHz 4KHz A<br />
1 B11 71.6 67.3 69.1 68.9 70.2 69.2 76.4<br />
2 B16 71.0 66.2 69.4 65.9 65.4 63.6 72.8<br />
3 B21 69.5 64.6 67.1 61.6 59.3 58.4 68.6<br />
4 H13 68.4 65.0 62.4 62.4 64.1 64.6 71.0<br />
5 H19 70.1 64.6 62.0 62.4 62.1 62.6 69.8<br />
6 H25 70.5 65.2 63.4 61.8 61.3 60.9 68.8<br />
7 N14 69.9 65.7 63.6 64.0 63.4 63.3 70.4<br />
8 N20 64.2 63.7 61.2 61.5 61.5 62.2 68.6<br />
9 N27 68.7 64.0 59.6 60.7 60.2 60.1 67.3<br />
10 CCC18 63.5 70.0 62.2 62.4 59.8 61.5 68.8<br />
balcony 11 CCC25 64.3 65.6 60.4 60.1 58.4 59.2 66.8<br />
* 30<br />
πηγή µέτρηση cm<br />
στο 1 m ύψος 84.4 80.8 77.8 77.9 72.7 76.1 89.0<br />
seating area
Σχήµα 4-4 . Ηχητική στάθµη ανά συχνότητα ( σε σχέση µε την απόσταση από την πηγή)<br />
Σχήµα 4-5 . Ηχητική στάθµη ανά συχνότητα ( σε σχέση το πλάτος της αίθουσας)
4.5 Μέτρηση της κρουστικής απόκρισης<br />
Στις 21 Σεπτεµβρίου 2007 πραγµατοποιήθηκε η δεύτερη φάση των µετρήσεων κατά την<br />
οποία µετρήθηκε η κρουστική απόκριση της αίθουσας του θεάτρου µε τη µέθοδο<br />
ακολουθίας µέγιστου µήκους.<br />
Πίνακας 4-6 . Όργανα και συσκευές που χρησιµοποιήθηκαν για<br />
τη µέτρηση της κρουστικής απόκρισης<br />
Κονσόλα ήχου<br />
Ενισχυτής<br />
Ηχείο<br />
Μικρόφωνo<br />
Κάρτα ήχου<br />
Λογισµικό<br />
Soundcraft K3<br />
Carver pm700<br />
JBL Mpro M415 (stage monitor)<br />
AKG CK92 ( omnidirectional, condenser)<br />
Alesis MultiMix FireWire<br />
WinMLS2004 (Level 7)<br />
Η µέτρηση πραγµατοποιήθηκε µε τη µέθοδο της ακολουθίας µέγιστου µήκους (MLS-<br />
Maximum Length Sequence 18 )<br />
Η µέθοδος αυτή αναπτύχθηκε πρόσφατα από τους Shroeder και Alrutz και βασίζεται στην<br />
εκποµπή µιας ψευδοτυχαίας ακολουθίας που έχει παρόµοιες ιδιότητες µε τον τυχαίο<br />
θόρυβο. Η ακολουθία αυτή ονοµάζεται ακολουθία µέγιστου µήκους ( Maximum Length<br />
Sequence). Η µέτρηση του χρόνου αντήχησης µε τη µέθοδο MLS έχει το πλεονέκτηµα ότι<br />
είναι ελάχιστα ευαίσθητη σε εξωτερικούς θορύβους, δηλαδή επιτυγχάνεται µεγάλος λόγος<br />
σήµατος ως προς θόρυβο (S/N). Η ακολουθία είναι στάσιµη και έχει περίοδο L= 2 n – 1<br />
(όπου n, θετικός ακέραιος αριθµός). Κάθε δείγµα της ακολουθίας έχει τιµή +1 ή -1,<br />
18 Για περισσότερες πληροφοριες βλπ Παράρτηµα Α
αποτελείται δηλαδή από συναρτήσεις δέλτα του Dirac.<br />
Πλεονεκτήµατα της µεθόδου :<br />
• Μεγάλος λόγος σήµατος ως προς θόρυβο S/N<br />
Ο λόγος S/N θα αυξάνει κατά 3dB για κάθε διπλασιασµό του αριθµού των αθροίσεων (δλ<br />
χρόνος) της κρουστικής απόκρισης<br />
• Λιγότερα ηχεία<br />
• Μικρότερος ενισχυτής<br />
• Λιγότερη ενόχληση [18]<br />
Συνδέσαµε το µικρόφωνο AKG CK92 στην είσοδο της κάρτας ήχου και την έξοδο<br />
της τελευταίας µε το πρώτο κανάλι της κονσόλας ήχου Soundcraft K3. Η έξοδος της<br />
κονσόλας ήχου οδηγούνταν στον ενισχυτή Carver pm700 και από τον ενισχυτή στο<br />
ηχείο-µόνιτορ.<br />
Σηµειώνουµε ότο το µήκος του MLS σήµατος θα πρέπει να είναι µεγαλύτερο από τον<br />
προβλεπόµενο χρόνο αντήχησης και ο συνολικός χρόνος µέτρησης να είναι δεκαπλάσιος<br />
του προβλεπόµενου χρόνου αντήχησης. (17 averages ,total 10,92 δευτερόλεπτα)<br />
Σχήµα 4-6. Κρουστική απόκριση αίθουσας (θέση µέτρησης , θέση πηγής – Center)<br />
The image part with relationship ID rId332 was not found in the file.
Πίνακας 4-7. Τιµές χρόνου αντήχησης για τις θέσεις µέτρησης, όπως προκύπτουν από<br />
την κρουστική απόκριση<br />
source<br />
position(C)<br />
seating area<br />
mic. position<br />
RT60 (s)<br />
125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz<br />
1 C13 1.53 1.23 0.87 0.86 0.88 0.88<br />
2 H15 1.63 1.21 0.86 0.85 0.83 0.85<br />
3 H23 1.53 1.22 0.88 0.86 0.82 0.84<br />
4 N16 1.26 1.18 0.89 0.86 0.85 0.82<br />
5 Q24 1.49 1.14 0.93 0.89 0.86 0.88<br />
balcony 6 CCC18 1.54 1.12 0.87 0.84 0.83 0.81<br />
source<br />
position(L)<br />
seating area<br />
µέσος όρος 1.50 1.18 0.88 0.86 0.85 0.85<br />
1 C13 1.41 1.16 0.88 0.88 0.88 0.89<br />
2 H15 1.45 1.20 0.86 0.87 0.84 0.84<br />
3 H23 1.49 1.26 0.85 0.85 0.84 0.83<br />
4 N16 1.53 1.20 0.89 0.86 0.84 0.86<br />
5 Q24 1.64 1.19 0.85 0.84 0.86 0.88<br />
balcony 6 CCC18 1.07 1.06 0.85 0.88 0.88 0.85<br />
balcony 7 CCC25 1.43 1.18 0.88 0.83 0.88 0.83<br />
source<br />
position(R)<br />
seating area<br />
µέσος όρος 1.43 1.18 0.87 0.86 0.86 0.85<br />
1 C13 1.54 1.16 0.87 0.88 0.87 0.86<br />
2 H15 1.16 1.22 0.87 0.87 0.87 0.84<br />
3 H23 1.45 1.18 0.91 0.84 0.85 0.83<br />
4 N16 1.59 1.12 0.87 0.85 0.87 0.87<br />
5 Q24 1.69 1.19 0.90 0.85 0.88 0.89<br />
balcony 6 CCC18 1.32 1.12 0.83 0.86 0.84 0.81<br />
µέσος όρος 1.46 1.17 0.88 0.86 0.86 0.85
Σχήµα 4-7 . Μέσος χρόνος αντήχησης για τις τρεις θέσεις της πηγής, Center, Left, Right<br />
α) πηγή στο κέντρο
Σχήµα 4-8 . (α, β, γ) Σύγκριση µέσης τιµής χρόνου αντήχησης (µε ροζ χρώµα οι τιµές του<br />
RT60 που προκύπτουν από την κρουστική απόκριση, µε µπλε χρώµα οι τιµές του RT60<br />
που µετρήθηκαν µε το ηχόµετρο – µέθοδος µηδενισµού πηγής)<br />
β) πηγή αριστερά<br />
γ) πηγή δεξιά
Πιο κάτω δίνονται τα αποτελέσµατα για τους δείκτες για τρεις από τις έξι θέσεις<br />
µέτρησης, στην περίπτωση που η πηγή βρίσκεται στο κέντρο της σκηνής.<br />
Πίνακας 4-8. Δείκτες EDT, D50, STI, RASTI<br />
balcony_CCC18C<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000<br />
EDT[s] 0.94 1.55 0.23 0.52 0.33 0.46 0.25<br />
D50(%) 5 59 91 83 89 85 92<br />
STI 0.78<br />
STIrMal 0.79<br />
STIrFem 0.81<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
Rating: Excellent<br />
RASTI 0.77 Rating: Good<br />
WinMLS Evaluation<br />
seat_C13<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000<br />
EDT[s] 1.22 1.19 1.34 1.48 0.85 0.40 0.01<br />
D50(%) 72 74 63 81 90 92 97<br />
STI 0.81<br />
STIrMal 0.85<br />
STIrFem 0.86<br />
Rating: Excellent<br />
Rating: Excellent<br />
Rating: Excellent<br />
RASTI 0.81 Rating: Excellent<br />
WinMLS Evaluation<br />
seat_H15<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000<br />
EDT[s] 1.58 1.30 0.87 0.79 0.91 0.58<br />
D50(%) 63 36 48 75 76 91<br />
STI 0.71<br />
STIrMal 0.73<br />
STIrFem 0.75<br />
RASTI 0.65<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good
Πίνακας 4-9. ISO 3382 – Αντίστοιχοι δείκτες<br />
ISO 3382<br />
WinMLS Evaluation<br />
balcony_CCC18C<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000<br />
EDT[s] 0.94 1.55 0.23 0.52 0.33 0.46 0.25<br />
T30[s] 0.97 1.54 1.12 0.87 0.84 0.83 0.81<br />
corr -0.936 -0.980 -0.997 -0.999 -0.999 -0.999 -0.999<br />
T20(s) 0.97 1.54 1.11 0.89 0.85 0.84 0.81<br />
corr -0.936 -0.980 -0.993 -0.999 -0.997 -0.998 -0.997<br />
Tc[ms] 114 86 36 33 24 32 18<br />
C80(dB) -1.0 3.5 11.5 9.3 11.0 9.5 11.6<br />
D50(%) 5 59 91 83 89 85 92<br />
G[dB] 10.8 8.9 7.4 -0.2 -3.4 0.7 -5.2<br />
seat_C13<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000<br />
EDT[s] 1.22 1.19 1.34 1.48 0.85 0.40 0.01<br />
T30[s] 1.16 1.53 1.23 0.87 0.86 0.88 0.88<br />
corr -0.998 -0.997 -0.996 -0.996 -0.998 -0.998 -0.993<br />
T20(s) 1.18 1.68 1.11 0.88 0.89 0.94 1.08<br />
corr -0.998 -0.995 -0.996 -0.988 -0.996 -0.993 -0.988<br />
Tc[ms] 68 62 71 29 15 13 6<br />
C80(dB) 5.0 6.2 3.7 7.4 10.2 11.1 15.2<br />
D50(%) 72 74 63 81 90 92 97<br />
G[dB] 12.0 10.4 4.4 1.2 0.3 0.4 -0.2<br />
WinMLS Evaluation<br />
seat_H15<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000<br />
EDT[s] 1.58 1.30 0.87 0.79 0.91 0.58<br />
T30[s] 1.63 1.21 0.86 0.85 0.83 0.85<br />
corr -0.997 -0.997 -0.998 -0.999 -0.999 -0.999<br />
T20(s) 1.56 1.16 0.93 0.81 0.82 0.92<br />
corr -0.997 -0.996 -0.997 -0.999 -0.998 -0.998<br />
Tc[ms] 90 103 67 35 32 13<br />
C80(dB) 3.1 0.7 3.6 7.3 7.0 11.9<br />
D50(%) 63 36 48 75 76 91<br />
G[dB] 15.7 7.8 2.7 0.3 -0.4 -2.5
Σχήµα 4-9 . Διάταξη θέσεων ακρόασης
Ακολουθούν τα σχετικά σχεδιαγράµµατα, (κάτοψη αίθουσας και εξώστη). Με κόκκινο<br />
χρώµα σηµειώνονται οι θέσεις στις οποίες έγινε η µέτρηση της στάθµης ηχητικής πίεσης,<br />
SPL ενώ<br />
µε µπλε χρώµα σηµειώνονται οι θέσεις στις οποίες πραγµατοποιήθηκε µέτρηση του<br />
θορύβου βάθους, του Χρόνου Αντήχησης αλλά και της Κρουστικής Απόκρισης.<br />
** απόσταση ηχείου από άκρο σκηνής 1.5 m<br />
Απόσταση ανάµεσα στης θέσεις του ηχείου:<br />
a) Center- Left 5 m<br />
b) Center- Right5 m<br />
Απόσταση ηχείου από πρώτη σειρά (στην περίπτωση που µετράµε SPL) 5.15 m
The image part with relationship ID rId338 was not found in the file.<br />
Σχήµα 4-10. Κάτοψη αίθουσας (Ριάλτο)
Σχήµα 4-11. Κάτοψη εξώστη
Σχήµα 4-12 . Κάτοψη σκηνής
α)<br />
Σχήµα 4-13 (α,β.γ). Εσωτερικό αίθουσας θεάτρου Ριάλτο<br />
β)<br />
The image part with relationship ID rId341 was not found in the file.<br />
The image part with relationship ID rId342 was not found in the file.
γ)<br />
The image part with relationship ID rId343 was not found in the file.<br />
Οι πίνακες αποτελεσµάτων δίνονται αναλυτικά για όλες τις θέσεις µέτρησης και για κάθε<br />
θέση της πηγής στο Παράρτηµα Β (µέτρηση µε µέθοδο µηδενισµού της πηγής), ενώ στο<br />
CD δίνονται και όλα τα σχεδιαγράµµατα και οι πίνακες που αφορούν τη µέτρηση της<br />
κρουστικής απόκρισης της αίθουσας (µε τη µέθοδο MLS).
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ – ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ –<br />
ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΑΙΘΟΥΣΑΣ<br />
5.1 Θεωρητικός υπολογισµός χρόνου αντήχησης<br />
Για τον θεωρητικό υπολογισµό του χρόνου αντήχησης χρησιµοποιήθηκε ο τύπος για<br />
µεγάλους χώρους όπου η απορρόφηση του αέρα είναι σηµαντική:<br />
όπου Α η συνολική απορρόφηση<br />
€<br />
V ο όγκος της αίθουσας<br />
RT60 = 0.161V<br />
A + 4mV<br />
m (sound attenuation coefficient) συντελεστής που εξαρτάται από τη συχνότητα<br />
και τη σχετική υγρασία<br />
Aρχικά υπολογίστηκε το εµβαδόν κάθε επιφάνειας της αίθουσας και έπειτα ο όγκος της<br />
τελευταίας, σύµφωνα µε τα αρχιτεκτονικά σχέδια του θεάτρου (κάτοψη και τοµή).<br />
Για τον υπολογισµό του εµβαδού, κάθε επιφάνεια χωρίστηκε σε επιµέρους επιφάνειες.<br />
Αντίστοιχα, για τον υπολογισµό του όγκου ο συνολικός όγκος του θεάτρου χωρίστηκε<br />
σε επιµέρους όγκους.<br />
Στη συνέχεια έγινε η επιλογή των συντελεστών απορρόφησης των διαφόρων υλικών από<br />
πίνακες (βλπ. βιβλιογραφικές αναφορές [3], [6],[9])<br />
Οργανώνοντας τα δεδοµένα σε ένα φύλο εργασίας στο Excel και κατόπιν της<br />
απαιτούµενης επεξεργασίας, υπολογίστηκε αρχικά η συνολική απορρόφηση Α της<br />
αίθουσας και έπειτα ο χρόνος αντήχησης της αίθουσας για τις κεντρικές συχνότητες 125,<br />
250, 500, 1000, 2000 και 4000 Hz.<br />
Πίνακας 5-1. Θεωρητικός υπολογισµός συνολικής απορρόφησης
(α) συµπεριλαµβανοµένου του όγκου της σκηνής, (β) χωρίς να συµπεριλάβουµε τον<br />
όγκο της σκηνής στον υπολογισµό.<br />
α)<br />
Είδος επιφάνειας<br />
Πλήθο<br />
ς<br />
Εµβαδόν<br />
επιφάνειας<br />
Εµβαδόν<br />
επιφάνειας<br />
Sn<br />
συνολικό<br />
125<br />
Hz<br />
125<br />
Hz<br />
Απορρόφηση Α<br />
δάπεδο σκηνής 1 239.40 239.40 0.20 47.88 35.91 23.94 23.94 11.97 23.94<br />
πρόσοψη σκηνής 1 10.80 10.80 0.20 2.16 1.62 1.08 1.08 0.54 1.08<br />
παράθυρα µε<br />
εσωτερική<br />
απορρόφηση<br />
παράθυρα ανοικτά<br />
(ξύλινη γρίλια)<br />
παραθυρόπορτες<br />
µε εσωτερική<br />
απορρόφηση<br />
παραθυρόπορτες<br />
(ξύλινη γρίλια)<br />
στρογγυλά<br />
παράθυρα<br />
στρογγυλά<br />
παράθυρα (ξύλινη<br />
γρίλια)<br />
20 0.68 13.64 0.30 4.09 10.91 13.64 13.64 13.64 13.64<br />
20 0.17 3.41 0.15 0.51 0.38 0.34 0.24 0.20 0.24<br />
2 2.67 5.34 0.30 1.60 4.27 5.34 5.34 5.34 5.34<br />
2 0.67 1.33 0.15 0.20 0.15 0.13 0.09 0.08 0.09<br />
12 0.31 3.69 0.30 1.11 2.96 3.69 3.69 3.69 3.69<br />
12 0.08 0.92 0.15 0.14 0.10 0.09 0.06 0.06 0.06<br />
πόρτες εισόδου 4 2.88 11.50 0.14 1.61 1.15 0.69 0.92 1.15 1.15<br />
πόρτες εξόδου 2 3.57 7.13 0.14 1.00 0.71 0.43 0.57 0.71 0.71<br />
τζάµια 2 2.20 4.40 0.15 0.66 0.22 0.13 0.13 0.09 0.09<br />
τζάµια 2 1.54 3.08 0.15 0.46 0.15 0.09 0.09 0.06 0.06<br />
πλαϊνοί τοίχοι τµήµα1 2 48.10 87.71 0.08 7.02 7.89 10.52 14.03 19.30 21.05<br />
πλαϊνοί τοίχοι τµήµα2 2 27.84 54.76 0.08 4.38 4.93 6.57 8.76 12.05 13.14<br />
πλαϊνοί τοίχοι τµήµα3 2 49.60 93.77 0.08 7.50 8.44 11.25 15.00 20.63 22.51<br />
πλαϊνοί τοίχοι τµήµα4 2 27.39 51.37 0.08 4.11 4.62 6.16 8.22 11.30 12.33<br />
πλαϊνοί τοίχοι τµήµα5 2 16.65 31.94 0.08 2.55 2.87 3.83 5.11 7.03 7.66<br />
πλαϊνοί τοίχοι τµήµα6 2 27.55 52.10 0.08 4.17 4.69 6.25 8.34 11.46 12.50<br />
ισόγειο πίσω<br />
τοίχος (απορ.)<br />
πίσω τοίχος<br />
(εξώστης)<br />
πίσω τοίχος (πάνω<br />
από εξώστη)<br />
1 44.20 38.45 0.25 9.61 23.07 42.30 25.38 10.38 11.54<br />
1 42.50 36.75 0.28 10.29 4.41 3.68 2.57 4.78 3.31<br />
1 38.25 30.77 0.42 12.92 6.46 3.08 2.46 1.85 2.15<br />
δάπεδο 1 296.40 122.03 0.20 24.41 18.30 12.20 73.22 91.52 97.62<br />
seating area 1 194.36 194.36 0.44 85.52 116.62 149.66 172.98<br />
159.3<br />
8<br />
136.0<br />
5<br />
µπαλκόνι (χαλί) 1 95.15 37.46 0.20 7.49 5.62 3.75 22.47 28.09 29.96<br />
µπαλκόνι<br />
(θέσεις θεατών)<br />
1 57.70 57.70 0.44 25.39 34.62 44.43 51.35 47.31 40.39<br />
πρόσοψη µπαλκονιού 1 34.69 34.69 0.28 9.71 4.16 3.47 2.43 4.51 3.12<br />
ventilation grille 4 0.38 1.54 0.60 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92<br />
κουρτίνες 2 66.00 132.00 0.16 21.12 39.60 84.48 77.88 81.84 89.76<br />
οροφή 1 296.40 294.86 0.29 85.51 29.49 14.74 11.79 20.64 26.54<br />
Αέρας 0.06 1.76 4.10 7.33 16.71 52.19<br />
182.0<br />
8<br />
250<br />
Hz<br />
500<br />
Hz<br />
1000<br />
Hz<br />
2000<br />
Hz<br />
4000<br />
Hz
Συνολική<br />
απορρόφηση<br />
β)<br />
385.80 379.35 464.22 569.43<br />
622.7<br />
0<br />
762.7<br />
4
Είδος επιφάνειας Πλήθος<br />
Εµβαδόν<br />
επιφάνειας<br />
Εµβαδόν<br />
επιφάνειας<br />
Sn<br />
Πίνακας 5-2 Θεωρητικός υπολογισµός χρόνου αντήχησης<br />
Απορρόφηση<br />
Α<br />
συνολικό 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000Hz<br />
πρόσοψη σκηνής 1 10.80 10.80 2.16 1.62 1.08 1.08 0.54 1.08<br />
παράθυρα µε<br />
εσωτερική<br />
απορρόφηση<br />
παράθυρα ανοικτά<br />
(ξύλινη γρίλια)<br />
παραθυρόπορτες<br />
µε εσωτερική<br />
απορρόφηση<br />
παραθυρόπορτες<br />
(ξύλινη γρίλια)<br />
στρογγυλά<br />
παράθυρα<br />
στρογγυλά<br />
παράθυρα (ξύλινη<br />
γρίλια)<br />
20 0.68 13.64 4.09 10.91 13.64 13.64 13.64 13.64<br />
20 0.17 3.41 0.51 0.38 0.34 0.24 0.20 0.24<br />
2 2.67 5.34 1.60 4.27 5.34 5.34 5.34 5.34<br />
2 0.67 1.33 0.20 0.15 0.13 0.09 0.08 0.09<br />
12 0.31 3.69 1.11 2.96 3.69 3.69 3.69 3.69<br />
12 0.08 0.92 0.14 0.10 0.09 0.06 0.06 0.06<br />
πόρτες εισόδου 4 2.88 11.50 1.61 1.15 0.69 0.92 1.15 1.15<br />
πόρτες εξόδου 2 3.57 7.13 1.00 0.71 0.43 0.57 0.71 0.71<br />
τζάµια 2 2.20 4.40 0.66 0.22 0.13 0.13 0.09 0.09<br />
τζάµια 2 1.54 3.08 0.46 0.15 0.09 0.09 0.06 0.06<br />
πλαϊνοί τοίχοι τµήµα1 2 48.10 87.71 7.02 7.89 10.52 14.03 19.30 21.05<br />
πλαϊνοί τοίχοι τµήµα2 2 27.84 54.76 4.38 4.93 6.57 8.76 12.05 13.14<br />
πλαϊνοί τοίχοι τµήµα3 2 49.60 93.77 7.50 8.44 11.25 15.00 20.63 22.51<br />
πλαϊνοί τοίχοι τµήµα4 2 27.39 51.37 4.11 4.62 6.16 8.22 11.30 12.33<br />
πλαϊνοί τοίχοι τµήµα5 2 16.65 31.94 2.55 2.87 3.83 5.11 7.03 7.66<br />
πλαϊνοί τοίχοι τµήµα6 2 27.55 52.10 4.17 4.69 6.25 8.34 11.46 12.50<br />
ισόγειο πίσω<br />
τοίχος (απορ.)<br />
1 44.20 38.45 9.61 23.07 42.30 25.38 10.38 11.54<br />
πίσω τοίχος (εξώστης) 1 42.50 36.75 10.29 4.41 3.68 2.57 4.78 3.31<br />
πίσω τοίχος (πάνω από<br />
εξώστη)<br />
1 38.25 30.77 12.92 6.46 3.08 2.46 1.85 2.15<br />
δάπεδο 1 296.40 122.03 24.41 18.30 12.20 73.22 91.52 97.62<br />
seating area 1 194.36 194.36 85.52 116.62 149.66 172.98 159.38 136.05<br />
seating area 1 174.37 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00<br />
µπαλκόνι (χαλί) 1 95.15 37.46 7.49 5.62 3.75 22.47 28.09 29.96<br />
µπαλκόνι<br />
(θέσεις θεατών)<br />
1 57.70 57.70 25.39 34.62 44.43 51.35 47.31 40.39<br />
πρόσοψη µπαλκονιού 1 34.69 34.69 9.71 4.16 3.47 2.43 4.51 3.12<br />
ventilation grille 4 0.38 1.54 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92<br />
σκηνή (άνοιγµα) 1 66.00 66.00 29.70 29.70 29.70 29.70 29.70 29.70<br />
οροφή 1 296.40 294.86 85.51 29.49 14.74 11.79 20.64 26.54<br />
Αέρας *Rh 20% 1.76 4.10 7.33 16.71 52.19 182.08<br />
Συνολική απορρόφηση 346.50 333.54 385.50 497.31 558.59 678.74
(α) συµπεριλαµβανοµένου του όγκου της σκηνής, (β) χωρίς να συµπεριλάβουµε τον<br />
όγκο της σκηνής στον υπολογισµό.<br />
α)<br />
β)<br />
Χρόνος Αντήχησης, RT60 (s)<br />
125 250 500 1000 2000 4000 Hz<br />
1.80 1.83 1.50 1.22 1.12 0.91<br />
Μέσος όρος πειραµατικών τιµών RT60 (s)<br />
1.44 1.01 0.84 0.83 0.85 0.82<br />
Χρόνος Αντήχησης RT60<br />
125 250 500 1000 2000 4000Hz<br />
1.36 1.42 1.22 0.95 0.85 0.70<br />
Μέσος όρος πειραµατικών τιµών RT60 (s)<br />
1.44 1.01 0.84 0.83 0.85 0.82<br />
Σχήµα 5-1. Σύγκριση θεωρητικών και πειραµατικών τιµών του χρόνου αντήχησης α) στο<br />
θεωρητικό υπολογισµό περιλαµβάνεται ο όγκος τη σκηνής β) στο θεωρητικό υπολογισµό<br />
δεν περιλαµβάνεται ο όγκος της σκηνής.<br />
α)
β)<br />
5.2 Ανάλυση αποτελεσµάτων<br />
Σύµφωνα µε τα αρχιτεκτονικά σχέδια έγιναν υπολογισµοί για τις πιο κάτω ποσότητες και<br />
µεγέθη:<br />
• L/W<br />
• H/W<br />
• V/seat<br />
• Area/seat<br />
• Μέγιστη απόσταση σκηνής - ακροατή<br />
• Κλίση δαπέδου (seating area)<br />
Λόγος µήκους ως προς πλάτος<br />
L/W = 1.18<br />
Η τιµή του λόγου του πλάτους ως προς το µήκος - για ορθογώνιες αίθουσες - θα πρέπει<br />
να είναι µικρότερη από 2, (βλπ πίνακα 3-4) οπότε η τιµή 1.18 είναι αρκετά καλή.
Λόγος ύψους ως προς πλάτος<br />
H/W = 0.59<br />
Η τιµή του λόγου του ύψους ως προς το πλάτος στην περίπτωση του θεάτρου Ριάλτο<br />
είναι 0.59, ικανοποιητική τιµή για θεατρική αίθουσα λιγότερο ικανοποιητική ωστόσο, σε<br />
περίπτωση που η συγκεκριµένη αίθουσα χρησιµοποιείται σαν αίθουσα συναυλιών.<br />
Λόγος όγκου ανά ακροατή (θέση)<br />
V/seat = 7.71<br />
Η βέλτιστη τιµή του όγκου ανά ακροατή για αίθουσες συναυλιών είναι 8.5 m 3 ανά<br />
ακροατή. Στην περίπτωση της θεατρικής αίθουσας που µελετούµε ο όγκος είναι 7.71 m 3<br />
ανά ακροατή. Η τιµή αυτή είναι ικανοποιητική αν και µικρότερη από τη βέλτιστη.<br />
Προκειµένου για αίθουσες πολλαπλών χρήσεων η τιµή αυτή είναι κατά 0.91 m 3<br />
µεγαλύτερη από την τιµή που θεωρείται βέλτιστη.<br />
Τέλος η τιµή αυτή είναι, διπλάσια από τη βέλτιστη τιµή για αίθουσες διαλέξεων.<br />
Λόγος επιφάνειας ανά ακροατή (θέση)<br />
Area/seat = 0.41<br />
Η βέλτιστη τιµή του λόγου της επιφάνειας ανά ακροατή στην περίπτωση των αιθουσών<br />
συναυλιών κυµαίνεται µεταξύ 0.6 - 0.8 m 2 ανά ακροατή. Στην περίπτωση της αίθουσας<br />
που µελετάµε η τιµή του λόγου επιφάνειας ανά ακροατή, δεν είναι ικανοποιητική.<br />
Μέγιστη απόσταση σκηνής – ακροατή<br />
Lmax = 19 m<br />
Η µέγιστη απόσταση της σκηνής από τον πιο αποµακρισµένο ακροατή πρέπει να<br />
κυµαίνεται µεταξύ 10 µε 30 m, οπότε τα 19 m που αντιστοιχούν στη µέγιστη απόσταση<br />
σκηνής και πιο αποµακρισµένου ακροατή στην αίθουσα που µελετούµε είναι µια αρκετά<br />
ικανοποιητική τιµή.
Κλίση δαπέδου (seating area)<br />
Η κλίση του δαπέδου στην περίπτωση αιθουσών που χρησιµοποιούνται για παραστάσεις<br />
που αφορούν το λόγο (αίθουσες διαλέξεων, θέατρα) θα πρέπει να είναι µεγαλύτερη από<br />
7˚. Στο θέατρο που µελετούµε η κλίση του δαπέδου είναι 7˚ δηλαδή ικανοποιητική.<br />
Άλλες παρατηρήσεις:<br />
Η διάταξη των θέσεων των ακροατών βρίσκεται µέσα στη γωνία των 140˚ (από το<br />
κέντρο της σκηνής) όπου σύµφωνα µε τις καµπύλες κατευθυντικότητας οµιλίας, η<br />
οµιλία έχει µέγιστη στάθµη. (βλπ Σχήµα 2-4)<br />
Το ύψος του δαπέδου της σκηνής/ προσκηνίου ανέρχεται µόλις στα 0.90 m. Η τιµή αυτή<br />
είναι πολύ καλή, εφόσον το ύψος του προσκηνίου δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1 m.<br />
Το βάθος προβόλου είναι 2.25 m στο κεντρικό άξονα , 5.5 m στις θέσεις που βρίσκονται<br />
στα άκρα των σειρών δεξιά και αριστερά της αίθουσας, ικανοποιώντας τη σχέση που<br />
πρέπει να ισχύει στις αίθουσες όπου υπάρχει εξώστης:<br />
βάθος προβόλου < 2 Η, όπου H το ύψος του ανοίγµατος προβόλου-δαπέδου που στην<br />
περίπτωση που µελετάµε είναι ίσο µε 3.5 m.<br />
Στην περίπτωση των αιθουσών συναυλιών το βάθος προβόλου θα πρέπει να είναι<br />
µικρότερο από το ύψος του µπαλκονιού. Στην περίπτωση που η αίθουσα χρησιµοποιείται<br />
για κινηµατογραφικές προβολές ή όπερα, το βάθος προβόλου θα πρέπει να είναι<br />
µικρότερο από το διπλάσιο του ύψους του µπαλκονιού ενώ στην περίπτωση των θεάτρων<br />
το µήκος του προβόλου πρέπει να είναι µικρότερο από 2.5 φορές το ύψος του<br />
ανοίγµατος. Στην περίπτωση του θεάτρου που µελετούµε το ύψος του µπαλκονιού είναι<br />
3.5 m και το βάθος του προβόλου στον κεντρικό άξονα της αίθουσας 2.25 ενώ πιο<br />
αριστερά ή δεξιά από τον κεντρικό άξονα η τιµή είναι 5.50 m, έτσι ικανοποιούνται και οι<br />
σχέσεις σε όλες τις περιπτώσεις που προαναφέρθηκαν.<br />
Το πλάτος της σκηνής είναι 18 m ενώ το άνοιγµα του προσκηνίου είναι 12 m, δίνοντας<br />
λόγο πλάτους της σκηνής ως προς το άνοιγµα του προσκηνίου ίσο µε 1.5. Η τιµή αυτή
είναι ικανοποιητική εφόσον το πλάτος της σκηνής πρέπει να είναι διπλάσιο από το<br />
άνοιγµα του προσκηνίου.<br />
Το υπερσκήνιο πρέπει να έχει ύψος µεγαλύτερο από 1.5 φορές το ύψος του ανοίγµατος<br />
του προσκηνίου. Στην περίπτωση του θεάτρου που µελετάµε η τιµή του ύψους του<br />
υπερσκηνίου είναι 7.5 m, ικανοποιητική τιµή εφόσον η βέλτιστη είναι 8.25 m (1.5 x<br />
5.5). Οι τιµές του ύψους, τόσο του ανοίγµατος του προσκηνίου όσο και του υπερσκηνίου<br />
είναι ικανοποιητικές. Άλλωστε το ύψος του ανοίγµατος του προσκηνίου µπορεί να<br />
ελαττωθεί µε τη χρήση πάνελς αλλά και µε τη χρήση του κελύφους σκηνής, ανάλογα µε<br />
τις ανάγκες της παράστασης.<br />
Το ύψος του πιτ της ορχήστρας θα πρέπει να είναι µεγαλύτερο από 2 m. Στην περίπτωση<br />
του θεάτρου Ριάλτο, το πιτ της ορχήστρας είναι µόλις 1.32 m κάτω από το επίπεδο των<br />
θέσεων των ακροατών.<br />
Αξιολόγηση µετρήσεων που έγιναν στις 21 και 22 Σεπτεµβρίου 2007 στο θέατρο<br />
Ριάλτο.<br />
Θόρυβος βάθους:<br />
Η µέτρηση του θορύβου βάθους έγινε στις θέσεις των µετρήσεων µε τη χρήση του<br />
ηχοµέτρου. Από την επεξεργασία των αποτελεσµάτων (βλπ Παράρτηµα Β) προκύπτει ότι<br />
οι τιµές του θορύβου βάθους είναι αρκετά ικανοποιητικές εφόσον ικανοποιούν τις<br />
απαιτήσεις για θεατρική αίθουσα (κριτήριο NC-25). Παρατηρούµε, ότι οι υψηλότερες<br />
τιµές του θορύβου βάθους αντιστοιχούν στις θέσεις που βρίσκονται στον εξώστη. Στη<br />
θέση C13 η στάθµη του θορύβου βάθους είναι η µεγαλύτερη από τις στάθµες στις<br />
υπόλοιπες θέσεις µέτρησης (seating area).<br />
Στάθµη ηχητικής πίεσης σε σχέση µε την απόσταση από την πηγή:<br />
Η πηγή που χρησιµοποιήσαµε για τη διεξαγωγή των µετρήσεων δεν ήταν σφαιρική<br />
(δωδεκαεδρική πηγή) αλλά ένα συνηθισµένο µόνιτορ που τοποθετήσαµε στο δάπεδο της<br />
σκηνής. Αφού µε τη χρήση του µόνιτορ υπάρχει κατευθυντικότητα στις υψηλές<br />
συχνότητες, ανά διπλασιασµό της απόστασης δεν περιµένουµε µείωση κατά 6 dB αλλά
αρκετά µικρότερη µείωση. Παρατηρούµε ότι ηχητική στάθµη ανά διπλασιασµό της<br />
απόστασης µειώνεται λιγότερο από 6 dB σε κάθε συχνότητα, µε εµφανή µείωση της<br />
διαφοράς (SPL@ r2 - SPL@ r1) στις υψηλές συχνότητες.<br />
Στο πίνακα (B-1) παρατηρούµε ότι η ηχητική στάθµη στη θέση Ν14 για τις περισσότερες<br />
συχνότητες είναι ίση ή και µεγαλύτερη από τη στάθµη στη θέση H13 που είναι πιο<br />
µπροστά. Κατά τη διάρκεια των µετρήσεων παρατηρήθηκε ότι στη συγκεκριµένη θέση<br />
(N14) ο ήχος φαινόταν να έρχεται από τον εξώστη, κι όχι από την πηγή που βρισκόταν<br />
στο κέντρο της σκηνής. Όλα αυτά οφείλονται στο φαινόµενο της εστίασης του ήχου στη<br />
συγκεκριµένη θέση. Οι ανακλάσεις από την πρόσοψη του µπαλκονιού συγκεντρώνονται<br />
στη θέση αυτή προκαλώντας στον ακροατή το φαινόµενο της «λανθάνουσας θέσης της<br />
πηγής». Παρατηρώντας τα σχέδια του θεάτρου – σχήµατα (4-11) και (4-12) βλέπουµε ότι<br />
η θέση N14 βρίσκεται στον κεντρικό άξονα της αίθουσας. Θεωρώντας ότι το ηµικυκλικό<br />
σχήµα του προβόλου (πρόσοψη) έχει ακτίνα r, παρατηρούµε ότι η θέση N14 βρίσκεται<br />
σε απόσταση r από τον εξώστη. Οι ανακλάσεις από την πρόσοψη του προβόλου, εξαιτίας<br />
του κοίλου σχήµατος, συγκεντρώνονται στη θέση Ν14.<br />
Στο σχήµα (Β-3) φαίνεται η στάθµη ηχητικής πίεσης ως προς το πλάτος της αίθουσας.<br />
Παρατηρούµε, όπως είναι και αναµενόµενο βέβαια ότι οι τιµές της ηχητικής στάθµης<br />
είναι µέγιστες στις θέσεις που βρίσκονται στον κεντρικό άξονα της αίθουσας ενώ<br />
µειώνεται όσο προχωρούµε προς τα δεξιά (είτε αριστερά 19 )<br />
Χρόνος αντήχησης ( RT60):<br />
Οι βέλτιστες τιµές του χρόνου αντήχησης στις µεσαίες συχνότητες για θέατρα σύµφωνα<br />
µε τη βιβλιογραφική έρευνα -πίνακας (3-4) -κυµαίνονται µεταξύ 0.7 s και 1.0 s. Στον<br />
πίνακα (Β-4α) παρατηρούµε ότι η τιµή του χρόνου αντήχησης στις µεσαίες συχνότητες<br />
όταν η πηγή βρίσκεται στο κέντρο τις σκηνής, κυµαίνεται µεταξύ 0.8 και 0.9<br />
δευτερόλεπτα. Αυτές οι τιµές είναι πολύ καλές όσον αφορά τις θεατρικές παραστάσεις<br />
όµως είναι αρκετά χαµηλές για την περίπτωση µουσικών παραστάσεων.<br />
19 Λόγω συµµετρίας της αίθουσας οι µετρήσεις έγιναν µόνο στη δεξιά πλευρά της αίθουσας η ίδια<br />
συµπεριφορά της αίθουσας ισχύει και για την αριστερή πλευρά. [23],[3]
Bass ratio:<br />
Σε αίθουσες που προορίζονται για µουσικές παραστάσεις η τιµή του λόγου των χαµηλών<br />
συχνοτήτων ως προς της µεσαίες δηλαδή το «Bass Ratio» πρέπει να είναι µεγαλύτερη<br />
από 1.2. Όπως βλέπουµε στον πιο κάτω πίνακα η τιµή που αντιστοιχεί στο bass ratio<br />
κατά µέσο όρο είναι 1.6 όταν η πηγή βρίσκεται στο κέντρο της σκηνής. Αυτή είναι πολύ<br />
καλή και δηλώνει τονική πληρότητα στις µπάσες συχνότητες ή αλλιώς «ζεστασιά» στην<br />
αίθουσα του θεάτρου.<br />
Πίνακας 5-3 . Bass ratio<br />
θέση<br />
πηγής<br />
bass<br />
ratio<br />
C 1.60<br />
L 1.73<br />
R 0.99<br />
Αρχικός Χρόνος Μείωσης του Ηχητικού Πεδίου, (EDT):<br />
Οι τιµές του EDT είναι σε γενικές γραµµές καλές καθώς δεν παρουσιάζουν πολύ µεγάλες<br />
αποκλίσεις από τις τιµές του χρόνου αντήχησης . Oι χαµηλότερες τιµές του EDT<br />
παρουσιάζονται στις θέσεις µέτρησης που βρίσκονταν στο µπαλκόνι.<br />
Δείκτης µετάδοσης λόγου (STI), και ταχύς δείκτης µετάδοσης λόγου (RASTI):<br />
Οι τιµές των δεικτών STI και RASTI, είναι πολύ ικανοποιητικές και σε κάποιες<br />
περιπτώσεις εξαιρετικά καλές ( βλπ. πίνακες (Β-4) και (Β-5) ).
Διακριτότητα (D50) :<br />
Οι τιµές της διακριτότητας D είναι πολύ ικανοποιητικές και αντιστοιχούν στις βέλτιστες<br />
τιµές τόσο για θεατρικές αίθουσες όσο και για αίθουσες κινηµατογραφικών προβολών<br />
αλλά και αίθουσες πολλαπλών χρήσεων.<br />
Διαύγεια (C80):<br />
Οι τιµές του C80 είναι ικανοποιητικές. Είναι σαφώς µεγαλύτερες από τις βλέλτιστες<br />
τιµές για θεατρική αίθουσα και παράλληλα αρκετά καλές στην περίπτωση παραστάσεων<br />
λαϊκής µουσικής. ( βλπ Κεφάλαιο 2)<br />
Σε γενικές γραµµές η ακουστική της αίθουσας κρίνεται αρκετά καλή. Πληροί τις<br />
προδιαγραφές για καλές ακουστικές συνθήκες στην περίπτωση παραστάσεων λόγου-<br />
θέατρο, διαλέξεις- αλλά και στην περίπτωση κινηµατογραφικών προβολών. Μπορεί<br />
επίσης να χρησιµοποιηθεί σαν αίθουσα πολλαπλων χρήσεων.
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΑΝΑΚΕΦΑΛΑΙΩΣΗ – ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ – ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ<br />
6.1. Γενικά<br />
Θέατρα και αίθουσες συναυλιών<br />
ΓΙΑ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗ ΣΥΝΕΧΙΣΗ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ<br />
Η ανάγκη για καλή ορατότητα σε όλες τις θέσεις µιας αίθουσας εισάγει αυστηρούς<br />
περιορισµούς στο σχήµα, το ύψος και τη µορφή της οροφής καθώς και στη διάταξη των<br />
θέσεων.<br />
Στην περίπτωση των θεάτρων η µέγιστη απόσταση σκηνής και πιο αποµακρισµένου<br />
ακροατή περιορίζεται µόλις στα 20 m εφόσον είναι απαραίτητο ο θεατής να κατανοεί τις<br />
χειρονοµίες αλλά και τις εκφράσεις του προσώπου του κάθε ηθοποιού.<br />
Η βιβλιογραφία για την ακουστική των θεάτρων είναι σχετικά περιορισµένη<br />
συγκρινόµενη µε αυτή που αφορά σε συγγενείς κλάδους της ακουστικής όπως λ.χ. την<br />
ακουστική των αιθουσών συναυλιών. Ο λόγος για τον οποίο συµβαίνει αυτό είναι το<br />
γεγονός ότι στην ακουστική ενός χώρου που αφορά οµιλία τα πράγµατα είναι σαφώς πιο<br />
απλά από ότι στην περίπτωση που ο χώρος αφορά µουσική.<br />
Το βασικό ακουστικό κριτήριο που µας απασχολεί στην περίπτωση του λόγου είναι η<br />
καταληπτότητα οµιλίας. Σε πρώτη προσέγγιση η παράµετρος αυτή δίδεται να<br />
συσχετισθεί µε την τιµή δύο βασικών αντικειµενικών ακουστικών ποσότητων : α) λόγος<br />
της πρώιµης ηχητικής ενέργειας ως προς τη συνολική ηχητική ενέργεια, β) λόγος<br />
σήµατος ως προς θόρυβο. Από τις δύο αυτές ποσότητες η πρώιµη ηχητική ενέργεια<br />
αξίζει µεγαλύτερης προσοχής. Η επαρκής πρώιµη ενέργεια επιτυγχάνεται µε την παροχή<br />
ισχυρών ανακλάσεων κατά το 1/20 ενός δευτερολέπτου µετά τον απευθείας ήχο. Όσον<br />
αφορά το λόγο σήµατος προς θόρυβο, αυτός εξαρτάται από το θόρυβο βάθους και από<br />
την ισχύ των ανακλάσεων της ηχητικής ενέργειας της πηγής που φθάνουν από τις<br />
οριακές επιφάνειες του χώρου σε κάθε θέση του θεάτρου. Οι προτεινόµενες τιµές<br />
αντιστοιχούν σε κριτήριο NC20 είτε ΝC25 (µέγιστη τιµή).<br />
Οι τιµές του χρόνου αντήχησης της τάξεως του 1.0 s είναι πολύ ικανοποιητικές στην<br />
περίπτωση που η αίθουσα αφορά οµιλία. Παρόλα αυτά σε µεγαλύτερες αίθουσες η τιµή<br />
του χρόνου αντήχησης µπορεί να περιοριστεί µόλις στα 0.8 s.<br />
Στην περίπτωση των θεάτρων µε προσκήνιο, όταν η αίθουσα είναι σχετικά µικρή, η<br />
ακουστική συµπεριφορά είναι, συνήθως, πολύ ικανοποιητική. Η καταληπτότητα οµιλίας
είναι ικανοποιητική ακόµα και σε αίθουσες µε εξώστες µεγάλου βάθους. Σε όλες τις<br />
περιπτώσεις είναι πολύ σηµαντικό να αποφεύγονται οι καθυστερηµένες ανακλάσεις προς<br />
τη σκηνή (από τον απέναντι τοίχο της αίθουσας) καθώς επίσης και οι κοίλες επιφάνειες,<br />
που προκαλούν προβλήµατα εστίασης του ήχου και δηµιουργούν το φαινόµενο της<br />
λανθάνουσας θέσης της πηγής.<br />
Προκειµένου για αίθουσες που προορίζονται για την ακρόαση µουσικής είναι πλέον<br />
παγκοσµίως αποδεκτό το γεγονός ότι οι απαιτήσεις είναι πολύ πιο σύνθετες. Οι<br />
κυριότερες υποκειµενικές παράµετροι είναι: η διαύγεια (clarity), η αντήχηση<br />
(reverberance), η αίσθηση περικύκλωσης από το ηχητικό πεδίο (envelopment), η<br />
οικειότητα ή εγγύτητα (intimacy) και η ηχηρότητα (loudness).<br />
Για επιτευχθούν οι βέλτιστες τιµές των παραµέτρων αυτών, θα πρέπει ο σχεδιασµός της<br />
αίθουσας να είναι τέτοιος ώστε να παρέχονται επαρκείς πρώιµες ανακλάσεις από τους<br />
πλαϊνούς τοίχους και την οροφή. Επίσης, η τιµή του EDT θα πρέπει να υπερβαίνει τα 1.8<br />
s ώστε η αντήχηση να είναι ικανοποιητική. Για την παράµετρο της οικειότητας –<br />
εγγύτητας θα πρέπει η στάθµη ηχητικής πίεσης να ξεπερνά τα 0 dB.<br />
Σηµειώνουµε επίσης, ότι κατά το σχεδιασµό µιας αίθουσας συναυλιών είναι εξίσου<br />
σηµαντικές οι καλές ακουστικές συνθήκες στην περιοχή της σκηνής. Οι µουσικοί θα<br />
πρέπει να λαµβάνουν ανακλάσεις από επιφάνειες γύρω από τη σκηνή ώστε να µπορούν<br />
να ακούν µεν οι ίδιοι τον εαυτό τους αλλά και ο ένας τον άλλον. Ωστόσο θα πρέπει να<br />
δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στις ανακλάσεις που προέρχονται από τον πίσω τοίχος της<br />
σκηνής , καθώς αυτές µειώνουν τη διαύγεια του ήχου στους ακροατές που βρίσκονται<br />
στις πρώτες σειρές.<br />
Στις σχετικά µικρές αίθουσες συναυλιών ο χρόνος αντήχησης είναι ο πιο σηµαντική<br />
παράµετρος που λαµβάνεται υπόψιν κατά το σχεδιασµό της αίθουσας. Οι προτεινόµενες<br />
τιµές για το χρόνο αντήχησης κυµαίνονται µεταξύ 1.8 s και 2.2 s όσον αφορά συµφωνική<br />
µουσική, ενώ ακόµα µικρότερες τιµές του χρόνου αντήχησης είναι αποδεκτές για<br />
αίθουσες µε όγκο µικρότερο από 10000 m 3 .<br />
Ο βέλτιστος χρόνος αντήχησης µπορεί να επιτευχθεί απλά µε την επιλογή του<br />
κατάλληλου όγκου της αίθουσας, ωστόσο στην περίπτωση των βέλτιστων τιµών που
αφορούν τις πρώιµες ανακλάσεις καθώς και τη συνολική ηχητική στάθµη τα πράγµατα<br />
δεν είναι τόσο απλα.<br />
Οι δύο παράγοντες που αφορούν την συνολική ηχητική στάθµη είναι οι πρώτες<br />
ανακλάσεις και η όψιµη ηχητική ενέργεια. Η όψιµη ηχητική ενέργεια συνήθως δε<br />
δηµιουργεί προβλήµατα µε εξαίρεση την περίπτωση κατά την οποία οι ανακλαστικές<br />
επιφάνειες (από τις οποίες προέρχεται) είναι περιορισµένες. (λ.χ. στην περίπτωση µιας<br />
αίθουσας µε σχήµα βεντάλιας, η όψιµη ηχητική ενέργεια προέρχεται κυρίως από<br />
ανακλάσεις στην οροφή). Συνήθως η όψιµη ηχητική ενέργεια απουσιάζει στις θέσεις<br />
κάτω από τον εξώστη όπου ελάχιστη ηχητική ενέργεια µπορεί να φτάσει από την οροφή<br />
ή τους πλαϊνούς τοίχους. Για την αντιµετώπιση αυτού του φαινοµένου συνισταται το<br />
άνοιγµα προβόλου να είναι µεγαλύτερο από το βάθος του.<br />
Στις µεγάλες αίθουσες συναυλιών οι πρώτες ανακλάσεις συνήθως δεν είναι επαρκείς.<br />
Παλαίοτερα υπήρχε µια τάση για ενίσχυση αυτών από την οροφή ενώ στις µέρες µας<br />
συνηθίζεται οι πρώτες ανακλάσεις να προέρχονται κυρίως από τους πλαϊνούς τοίχους.<br />
Ο καλός ακουστικός σχεδιασµός των αιθουσών συναυλιών γίνεται όλο και δυσκολότερος<br />
όσο η επιθυµητή χωρητικότητα µιας αίθουσας αυξάνεται καθότι θα πρέπει το πλάτος της<br />
αίθουσας να παραµείνει σε λογικό µεγέθος ώστε να υπάρχουν επαρκείς πρώτες<br />
ανακλάσεις, το µήκος της αίθουσας να µην υπερβεί τα 35 m, ο όγκος της αίθουσας να<br />
είναι αρκετά µεγάλος ώστε να δίνει ικανοποιητικό χρόνο αντήχησης και το βάθος του<br />
προβόλου (εξώστη) να µην είναι πολύ µεγάλο.<br />
6.2. Εφαρµογή στο Θέατρο Ριάλτο<br />
Σύµφωνα µε τα αποτελέσµατα των µετρήσεων , η ακουστική της αίθουσας του θεάτρου<br />
Ριάλτο κρίνεται σε γενικές γραµµές αρκετά καλή. Η αίθουσα πληροί τις προδιαγραφές -<br />
όσον αφορά τον χρόνο αντήχησης και την καταληπτότητα οµιλίας – για παραστάσεις που<br />
αφορούν οµιλία.<br />
Το µόνο πρόβληµα που εντοπίσθηκε είναι το φαινόµενο «της λανθάνουσας θέσης της<br />
πηγής» στη θέση N14. Το πρόβληµα αυτό µπορεί να αντιµετωπιστεί µε την εφαρµογή<br />
απορροφητικού υλικού στην πρόσοψη του εξώστη ώστε να περιοριστεί η εστίαση των<br />
ανακλάσεων στη συγκεκριµένη θέση.
Κατά συνέπεια η συγκεκριµένη αίθουσα δύναται να χρησιµοποιηθεί σαν αίθουσα<br />
πολλαπλών χρήσεων καθώς µε τη χρήση ηχητικού συστήµατος ενίσχυσης του ήχου οι<br />
συνθήκες ακρόασης µπορούν να βελτιωθούν. (λ.χ. θεατρικές παραστάσεις, διαλέξεις,<br />
κινηµατογραφικές προβολές).<br />
Ο όγκος της αίθουσας και κατεπέκτασιν ο χρόνος αντήχησης είναι µικρός σε σύγκριση<br />
µε τις επιθυµητές τιµές για αίθουσες συναυλιών. Συνεπώς η συγκεκριµένη αίθουσα δεν<br />
είναι κατάλληλη για παραστάσεις συµφωνικής µουσικής<br />
6.3. Προτάσεις Μελλοντικής Συνέχισης της Εργασίας<br />
Για την περαιτέρω µελέτη της ακουστικής συµπεριφοράς της αίθουσας θα µπορούσαν<br />
να χρησιµοποιηθούν ακουστικά µοντέλα υπό κλίµακα. Επίσης, και ειδικότερα για τη<br />
µελέτη των ανακλάσεων, θα µπορούσαν να χρησιµοποιηθούν και υπολογιστικά µοντέλα<br />
- λογισµικά ώστε να ελεγχθούν οι προτεινόµενες λύσεις στα ακουστικά προβλήµατα που<br />
εντοπίσθηκαν.
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΙΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ<br />
ΓΙΑ ΑΙΘΟΥΣΕΣ ΑΚΡΟΑΣΗΣ<br />
Κάποιες από τις µεθόδους µέτρησης του χρόνου αντήχησης είναι:<br />
• Μέθοδος µηδενισµού της πηγής<br />
Ένας χώρος διεγείρεται µε έναν θόρυβο (ροζ ή λευκό) που µηδενίζεται ακαριαία. Ένας<br />
αναλυτής κι ένα ηχόµετρο καταγράφουν τη µείωση της ηχοστάθµης του ηχητικού πεδίου<br />
συναρτήσει του χρόνου µέχρι το µηδενισµό του. Από την κλίση της καµπύλης<br />
υπολογίζεται ο χρόνος αντήχησης RT. Εφόσον ο χρόνος αντήχησης είναι συνάρτηση της<br />
απορρόφησης του χώρου εκφράζεται σε όλες τις συχνότητες. Συνήθως χρησιµοποιούνται<br />
οι κεντρικές συχνότητες 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1000Hz, 2000Hz, 4000Hz.<br />
• Παλµός (Impulse)<br />
Ένας χώρος διεγείρεται µε έναν παλµό (πιστόλι). Ένας αναλυτής κι ένα ηχόµετρο<br />
καταγράφουν τη µείωση της ηχοστάθµης του ηχητικού πεδίου συναρτήσει του χρόνου<br />
µέχρι το µηδενισµό του. Από την κλίση της καµπύλης υπολογίζεται ο χρόνος αντήχησης<br />
RT. Εφόσον ο χρόνος αντήχησης είναι συνάρτηση της απορρόφησης του χώρου<br />
εκφράζεται σε όλες τις συχνότητες. Συνήθως χρησιµοποιούνται οι κεντρικές συχνότητες<br />
125Hz, 250Hz, 500Hz, 1000Hz, 2000Hz, 4000Hz.<br />
• Μέθοδος ακολουθίας µέγιστου µήκους (MLS)<br />
Maximum Length Sequence<br />
Για τον προσδιορισµό της απόκρισης σε κλειστούς χώρους αναπτύχθηκε από τους<br />
Shroeder και Alrutz η µέθοδος εκποµπής µιας ψευδοτυχαίας ακολουθίας που έχει<br />
παρόµοιες ιδιότητες µε τον τυχαίο θόρυβο. Η ακολουθία αυτή ονοµάζεται ακολουθία<br />
µέγιστου µήκους ( Maximum Length Sequence). Η µέτρηση του χρόνου αντήχησης µε<br />
τη µέθοδο MLS έχει το πλεονέκτηµα ότι είναι ελάχιστα ευαίσθητη σε εξωτερικούς<br />
θορύβους, δηλαδή επιτυγχάνεται µεγάλος λόγος σήµατος ως προς θόρυβο (S/N). Η
€<br />
€<br />
€<br />
€<br />
ακολουθία είναι στάσιµη και έχει περίοδο L= 2n – 1 (όπου n, θετικός ακέραιος αριθµός).<br />
Κάθε δείγµα της ακολουθίας έχει τιµή +1 ή -1, αποτελείται δηλαδή από συναρτήσεις<br />
δέλτα του Dirac. [18]<br />
Μέθοδος ακολουθίας µεγίστου µήκους (MLS - Maximum Length Sequence) :<br />
Η µέθοδος ακολουθίας µεγίστου µήκους αναπτύχθηκε πρόσφατα από τους Schroeder και<br />
Alrutz, για τον προσδιορισµό της απόκρισης σε κλειστούς χώρους. Πρόκειται για µια<br />
µέθοδο εκποµπής ψευδοτυχαίας ακολουθίας που έχει παρόµοιες ιδιότητες µε τον τυχαίο<br />
θόρυβο. Η µέτρηση του χρόνου αντήχησης µε τη µέθοδο MLS έχει το πλεονέκτηµα ότι<br />
είναι ελάχιστα ευαίσθητη σε εξωτερικούς θορύβους, δηλαδή επιτυγχάνεται υψηλός λόγος<br />
σήµατος ως προς θόρυβο (S/N). Η ακολουθία αυτή είναι στάσιµη και έχει περίοδο:<br />
l = 2 n −1<br />
όπου n θετικός ακέραιος<br />
Κάθε δείγµα της ακολουθίας έχει τιµή +1 ή -1, αποτελείται δηλαδή από συναρτήσεις<br />
δέλτα του Dirac.<br />
Έστω sk η ακολουθία µε n=3<br />
-1,+1, +1,-1, +1,-1,-1<br />
Εξαιτίας της περιοδικότητας προφανώς ισχύει sk+1=sk. Η ακολουθία έχει τη γενική<br />
ιδιότητα:<br />
l−1<br />
∑<br />
k= 0<br />
s k = −1<br />
Η συνάρτηση αυτοσυσχέτισης της ακολουθίας sk, δίδεται από τη σχέση:<br />
l−1<br />
∑<br />
Rss( m)<br />
= sksk +m<br />
k= 0<br />
Η συνάρτηση αυτοσυσχέτισης έχει µέγιστα (l) στα σηµεία m=0,l,2l,3l… και<br />
(-1) στα υπόλοιπα<br />
Σε κάθε σύστηµα είναι γνωστό ότι η συνάρτηση ετεροσυσχέτισης µεταξύ εισόδου και<br />
εξόδου θα δίδεται από τη συνέλιξη (convolution) της κρουστικής απόκρισης του χώρου<br />
[h(t)] µε τη συνάρτηση αυτοσυσχέτισης της εισόδου.<br />
R xy (t) = h(t) * R xx (t)
€<br />
Εξαιτίας του ότι η ακολουθία αποτελείται από συναρτήσεις δέλτα (Dirac), η κρουστική<br />
απόκριση του δωµατίου θα ισούται απλά µε τη συνάρτηση ετεροσυσχέτισης. Ο<br />
υπολογισµός της συνάρτησης ετεροσυσχέτισης γίνεται µε ένα ταχύ µετασχηµατισµό<br />
(Hadamart Transform), που απαιτεί l*log2(l) υπολογισµούς. Εφόσον ο θόρυβος του<br />
περιβάλλοντος είναι ασυσχέτιστος από τη µια µέτρηση στην άλλη, ο λόγος σήµατος ως<br />
προς θόρυβο θα αυξάνει κατά 3 dB για κάθε διπλασιασµό του αριθµού των µετρήσεων<br />
της κρουστικής απόκρισης. Το κέρδος σε σχέση µε ένα παλµό θα δίνεται από τη σχέση:<br />
G = 3log2(l) =10log(l)<br />
dΒ [1]<br />
Μέθοδος υπολογισµού STI και RASTI<br />
Υπολογισµός STI :<br />
Η µόνη µέτρηση καταληπτότητας οµιλίας που είναι αποδεκτή από την IEC standard (IEC<br />
60268 Part 16,1998) είναι ο δείκτης RASTI (Rapid Speech Transmission Index).<br />
Πρόκειται για µια απλούστευση του δείκτη STI, που υπολογίζει την επίδραση τόσο του<br />
θορύβου περιβάλλοντος όσο και του χρόνου αντήχησης στην καταληπτότητα οµιλίας. Η<br />
βασική αρχή στην οποία στηρίζεται η µέτρηση είναι ότι για καλή καταληπτότητα οµιλίας<br />
, η «περιβάλλουσα» (envelope) του σήµατος δεν πρέπει να το παραµορφώνει πολύ<br />
ανάµεσα στην πηγή και τον δέκτη. Για τη µέτρηση της παραµόρφωσης χρησιµοποιείται<br />
ένα σήµα (test signal) που διαµορφώνεται ηµιτονικά ανάµεσα στις συχνότητες 0.4 -<br />
20Hz (αντίστοιχα µε την διαµόρφωση στην οποία βασίζεται η κανονική οµιλία). Ο<br />
θόρυβος στην πηγή είναι 100% διαµορφωµένος έτσι που για συχνότητα διαµόρφωσης<br />
15Hz (συνήθως), υπάρχει ένα µικρό διάστηµα σιγής (silence) κάθε 0.067 δευτερόλεπτα.<br />
Το βάθος διαµόρφωσης (επηρεάζεται από τον θόρυβο βάθους και την αντήχηση) του<br />
λαµβανόµενου σήµατος µετρείται µε µια κλίµακα άνω των 14 συχνοτήτων διαµόρφωσης<br />
(Modulating frequencies) σε 7 συχνότητες µεταφοράς (Carrier frequencies) που<br />
αντιστοιχούν στις κεντρικές συχνότητες των οκταβικών οµάδων από 125Hz µέχρι<br />
8000Ηz, δηλαδή συνολικά 98 ξεχωριστές µετρήσεις. Οι επτά µεµονωµένες τιµές του<br />
δείκτη µεταφοράς ,σύµφωνα µε τη συχνότητα, συνδυάζονται για να προκύψει η τιµή STI.<br />
Εάν αυτή η τιµή είναι µικρότερη από 0.3, η καταληπτότητα οµιλίας χαρακτηρίζεται κακή<br />
(bad). Εάν είναι µεγαλύτερη από 0.75, η καταληπτότητα οµιλίας χαρακτηρίζεται τέλεια<br />
(excellent).
€<br />
€<br />
Ο προσδιορισµός του δείκτη STI για ένα χώρο είναι πολύπλοκη και χρονοβόρα<br />
διαδικασία, έτσι χρησιµοποιείται µια καινούργια µέτρηση βασισµένη στη µέθοδο STI,<br />
και ονοµάζεται RASTI (Rapid Transmission Index).<br />
Υπολογισµός RASTI:<br />
Ο δείκτης RASTI αφορά τη χρήση εννέα συχνοτήτων διαµόρφωσης µε µετρήσεις στις<br />
συχνότητες των 500Ηz και 2000Hz. Για την επεξεργασία των δεδοµένων<br />
αποτελεσµάτων ακολουθούνται οι ίδιες διαδικασίες όπως και για τον υπολογισµό του<br />
STI, µόνο που στην περίπτωση του RASTI χρησιµοποιούνται λιγότερα δεδοµένα.<br />
Είναι σηµαντικό να διασφαλίσουµε ότι η ηχητική στάθµη της πηγής που χρησιµοποιείται<br />
για τη µέτρηση RASTI είναι παρόµοια µε την αναµενόµενη στάθµη οµιλίας και του<br />
θορύβου βάθους από τις πηγές που βρίσκονται σε λειτουργία. Σε κάποιες εφαρµογές του<br />
RASTI είναι πιθανή η αριθµητική αποµάκρυνση της συµβολής της συνιστώσας του<br />
θορύβου βάθους οπότε το αποτέλεσµα προκύπτει µόνο µε τη συµβολή της αντήχησης.<br />
Είναι επίσης δυνατό να υπολογιστεί αριθµητικά η επιρροή διαφορετικών θορύβων<br />
βάθους, µε την εισαγωγή συγκεκριµένων ηχητικών σταθµών στο υπολογιστικό<br />
πρόγραµµα. [1]<br />
Η ανάπτυξη της µεθόδου RASTI οφείλεται στους Hougast και Steeneken.<br />
Κατά τη διαµόρφωση πλάτους ενός σήµατος υψηλής συχνότητας, το πλάτος του<br />
µεταβάλλεται ανάλογα µε τη στιγµιαία τιµή ενός άλλους σήµατος χαµηλής συχνότητας.<br />
Εάν λ.χ. έχουµε το φέρον σήµα u(t) = u0 sinω 0t και το σήµα χαµηλής συχνότητας<br />
v(t) = v 0 sinωt<br />
όπου ω0>>ω, το διαµορφωµένο σήµα που θα προκύψει θα διατηρήσει τη<br />
συχνότητα του u(t) αλλά το πλάτος του θα µεταβάλλεται ανάλογα µε τη συχνότητα του<br />
€<br />
v(t) και θα έχει τη γενική µορφή<br />
c(t) = u 0 (1+ mcosωt)cosω 0 t<br />
όπου<br />
Η ποσότητα m ονοµάζεται δείκτης διαµόρφωσης (Modulation index).
€<br />
€<br />
€<br />
Σε ένα κλειστό χώρο η ιδανική ακρόαση αντιστοιχεί στην περίπτωση που η<br />
περιβάλλουσα της οµιλίας ενός οµιλητή είναι ακριβώς η ίδια µε την περιβάλλουσα που<br />
αντιλαµβάνεται ο ακροατής. Εξαιτίας της παρουσίας του θορύβου βάθους αλλά και της<br />
αντήχησης κατά την οµιλία, ο δείκτης διαµόρφωσης είναι µειωµένος. Η µείωση της<br />
διαµόρφωσης εκφράζεται µε τον παράγοντα µείωσης της διαµόρφωσης (modulation<br />
reduction factor) και εκφράζεται ως συνάρτηση της συχνότητας διαµόρφωσης οπότε<br />
ονοµάζεται συνάρτηση µεταφοράς διαµόρφωσης MTF (Modulation Transfer Index). Η<br />
συνάρτηση µεταφοράς διαµόρφωσης δίδεται από τη σχέση:<br />
m( f ) =<br />
Όπου Τ o EDT (early decay time)<br />
Ο πρώτος όρος αναφέρεται στο πεδίο αντήχησης ενώ ο δεύτερος στο θόρυβο βάθους.<br />
Αν LN ο θόρυβος βάθους και LS+N ο συνιστάµενος θόρυβος, ο λόγος S/N υπολογίζεται<br />
από τη σχέση:<br />
και από τη σχέση αυτή προκύπτει ο φαινόµενος λόγος σήµατος ως προς θόρυβο για κάθε<br />
συχνότητα διαµόρφωσης µε βάση τον τύπο:<br />
Εάν Xi> 15 τότε Xi= 15<br />
Εάν Xi< -15 τότε Xi= -15<br />
1<br />
1+ (2πf T<br />
13.8 )2<br />
X i =10log m ⎛ ⎞<br />
i<br />
⎜ ⎟<br />
⎝ 1− mi ⎠<br />
1<br />
1 S<br />
10 N 1+10<br />
όπου η ποσότητα Xi αποκόπτεται ως εξής:<br />
Η µέση τιµή των υπολογισµένων λόγων Χ αποτελεί την τιµή του RASTI:<br />
RASTI =<br />
X +15<br />
30<br />
Οι συχνότητες διαµόρφωσης είναι 9,4 στην οκτάβα µε κεντρική συχνότητα 500 και 5<br />
στην οκτάβα µε κεντρική συχνότητα 2000Hz. [1]
€<br />
Σε χώρους διαλέξεων είναι επιθυµητό να υπάρχει µεγάλη καταληπτότητα οµιλίας. Όταν<br />
σαν κριτήριο παίρνουµε την καταληπτότητα οµιλίας, θα πρέπει στο χώρο να υπάρχει<br />
πληρότητα θέσεων κατά 2/3 και ο λόγος της ανακλώµενης προς την προσπίπτουσα<br />
ενέργεια να είναι ίσος µε 4, στη συχνότητα των 500 Hz. Σε αυτή την περίπτωση ο χρόνος<br />
αντήχησης δίδεται από τη σχέση:<br />
T = 4VQ s<br />
312L 2 Q m<br />
όπου V ο όγκος του χώρου<br />
Qs, Qm οι παράγοντες κατευθυντικότητας πηγής (ηχείου) και µικροφώνου<br />
L το µήκος του χώρου<br />
Για τους υπόλοιπους χώρους οι ιδανικοί χρόνοι αντήχησης υπολογίζονται σύµφωνα µε τη<br />
σχέση:<br />
Όπου A, B σταθερές που αντιστοιχούν στη συχνότητα των 500 Hz και<br />
που εξαρτώνται από τη χρήση του χώρου<br />
V ο όγκος του χώρου (m 3 €<br />
)<br />
Πίνακας Α-1. Τιµές για τις σταθερές Α και Β<br />
Είδος χώρου Α Β<br />
Καθολικοί Ναοί, Αίθουσες<br />
συναυλιών<br />
Ορθόδοξες εκκλησίες,<br />
Όπερες<br />
Κινηµατογραφικές<br />
αίθουσες, Αίθουσες<br />
µουσικής (Music Halls)<br />
Αίθουσες διαλέξεων,<br />
Στούντιο<br />
Υπολογιστικά µοντέλα<br />
T 60 = AlogV + B<br />
0.40 0.22<br />
0.35 0.16<br />
0.22 0.11<br />
0.20 0.11
Image Source Method<br />
Βασική θεωρία των ειδώλων<br />
Πρόκειται για µια τεχνική που χρησιµοποιείται κατά κόρον για την ακουστική<br />
µοντελοποίηση κλειστών είτε ανοικτών χώρων. Παρόλο που η µέθοδος αυτή είναι απλή<br />
στη χρήση, το µεγαλύτερό της µειονέκτηµα είναι η εκθετική αύξηση του υπολογιστικού<br />
χρόνου σε αναλογία µε την τάξη των ανακλάσεων και τον αριθµό των επιφανειών της<br />
αίθουσας. Επιπρόσθετα, ο υπολογιστικός χρόνος αυξάνεται περαιτέρω όταν η ακουστική<br />
µοντελοποίηση λαµβάνει χώρα για πολλαπλές πηγές ήχου. Στην πράξη η «µέθοδος<br />
ειδώλων πηγών» εφαρµόζεται για τον υπολογισµό των πρώτων ανακλάσεων και οι<br />
υπόλοιπες ανακλάσεις υπολογίζονται µε άλλες υπολογιστικά «ελαφρότερες» µεθόδους.<br />
Για κάθε ανακλαστική επιφάνεια σχεδιάζουµε την εικόνα (I) της πηγής (S) που είναι<br />
συµµετρική µε αυτήν έχοντας επίπεδο συµµετρίας την επιφάνεια. Στη συνέχεια από κάθε<br />
εικόνα φέρνουµε ευθείες προς την περιοχή που θέλουµε ενίσχυση του ήχου.<br />
Σχήµα Α-1. Θεωρία των ειδώλων<br />
Η θεωρία των ειδώλων παράγει τη συνάρτηση µεταφοράς µεταξύ δύο σηµείων (πηγής,<br />
δέκτη) που βρίσκονται στο εσωτερικό του υπό µελέτη χώρου, θεωρώντας κάθε<br />
ανάκλαση του αρχικού ηχητικού σήµατος που παράγεται από την πηγή µπορεί να<br />
µοντελοποιηθεί ως µια εικονική πηγή- γεωµετρικό είδωλο της αρχικής. Με τον τρόπο<br />
αυτό η υπολογιζόµενη κρουστική απόκριση αποτελεί το άθροισµα κρουστικών<br />
αποκρίσεων µε πλάτος και χρονική καθυστέρηση που εξαρτώνται από την απορρόφηση<br />
των τοιχωµάτων του χώρου, που εµπλέκονται σε κάθε διαδοχή ανακλάσεων, και τη
συνολική απόσταση ειδώλου-δέκτη αντίστοιχα. Βασική προϋπόθεση για τον παραπάνω<br />
υπολογισµό είναι ότι όλα τα είδωλα ενεργοποιούνται συγχρόνως µε τη διέγερση της<br />
πηγής, δηµιουργώντας το καθένα ένα σφαιρικό κύµα. Για λόγους απλοποίησης,<br />
φαινόµενα διάθλασης των ηχητικών ακτινών αγνοούνται.<br />
[22]<br />
Σχήµα Α-2. Στη µέθοδο image-source οι ηχητικές ανακλάσεις από τις<br />
οριακές επιφάνειες του χώρου παράγονται δηµιουργώντας εικονικές<br />
πηγές (image sources), µία για κάθε επιφάνεια. Οι εικονικές πηγές Sc<br />
and Sfc αντιπροσωπεύουν την πρώτη (από το ταβάνι) και δεύτερη (δάπεδο<br />
– ταβάνι) που φθάνουν στον ακροατή. Παρατηρούµε ότι η απευθείας<br />
ανάκλαση από το δάπεδο σκιάζεται από το µπαλκόνι.
Σχήµα Α-3. Οι υπολογιζόµενες εικονικές πηγές σε µια αίθουσα συναυλιών. Όλες οι<br />
ορατές πρώτες και δεύτερες «εικονικές πηγές» παρουσιάζονται στο σχήµα σαν σφαίρες.<br />
Η πηγή (source) και ο ακροατής σηµειώνονται µε και , αντίστοιχα.
3.3 Το Ray-Tracing είναι η δεύτερη ευρέως γνωστή µέθοδος προσοµοίωσης της<br />
ακουστικής συµπεριφοράς ενός χώρου. Έχουν αναπτυχθεί πολλές παραλλαγές<br />
της µεθόδου αν και η βασική ιδέα παραµένει η ίδια. Στον βασικό αλγόριθµο η<br />
ηχητική πηγή εκπέµπει ηχητικές ακτίνες, οι οποίες ανακλώνται στις επιφάνειες<br />
(κατοπτρική ανάκλαση) – σε κάθε ανάκλαση µειώνεται το πλάτος ανάλογα µε<br />
τον συντελεστή ηχοαπορρόφησης της επιφάνειας – εως ότου είτε<br />
απορροφηθούν είτε φθάσουν στον ακροατή.<br />
Ο τρόπος µε τον οποίο εκπέµπονται οι ηχητικές ακτίνες µπορεί να είναι είτε<br />
προκαθορισµένος είτε τυχαίος. Ο τυπικός σκοπός είναι να υπάρχει οµοιόµορφη<br />
κατανοµή των ακτινών σε µια σφαιρική επιφάνεια. Με τη χρήση προκαθορισµένης<br />
κατανοµής των ακτινών µπορούν να επιτευχθούν καλύτερα αποτελέσµατα µε λιγότερες<br />
ακτίνες.<br />
Σηµειώνουµε ότι ο κανόνας που αφορά τις ανακλάσεις ως γνωστών αναφέρει ότι η γωνία<br />
πρόσπτωσης µιας ακτίνας είναι ίση µε τη γωνία ανάκλασης της ακτίνας.<br />
Οι ακροατές συνήθως µοντελοποιούνται σαν ογκοµετρικά αντικείµενα, όπως σφαίρες<br />
είτε κύβοι, είτε επίπεδα σχήµατα. Θεωρητικά, ο ακροατής µπορεί να έχει οποιοδήποτε<br />
σχήµα όσο υπάρχουν αρκετές ακτίνες να διαπερνούν τον ακροατή και να επιτυγχάνουν<br />
στατιστικά έγκυρα αποτελέσµατα. Πρακτικά µια σφαίρα είναι η ιδανική επιλογή για τις<br />
περισσότερες περιπτώσεις, καθότι παρέχει παντοκατευθυντικό πολικό διάγραµµα, και<br />
είναι εύκολο να εφαρµοστεί. [21]<br />
Το πιο κάτω σχήµα απεικονίζει ένα µοντέλο µιας αίθουσας συναυλιών (Sigyn concert<br />
hall in Turku, Finland) µε τον απευθείας (direct) ήχο και όλες τις πρώτες και δεύτερες<br />
ανακλάσεις που φθάνουν σε ένα συγκεκριµένο ακροατή, υπολογιζόµενες µε τη µέθοδο<br />
των ηχητικών ακτινών. Το γεωµετρικό µοντέλο της αίθουσας περιέχει περίπου 300<br />
πολύγωνα and 40,000 ακτίνες που εκπέµπονται οµοιόµορφα σφαιρικά.
Σχήµα Α-4 .Ο απευθείας ήχος και οι πρώτες και οι δεύτερες ανακλάσεις που<br />
φθάνουν σε ένα συγκεκριµένο ακροατή στην αίθουσα συναυλιών Sigyn στην<br />
Φινλανδία υπολογιζόµενες µε τη µέθοδο ray-tracing. Οι πηγή και ο ακροατής<br />
σηµειώνονται µε και , αντίστοιχα.<br />
Η µελέτη της ακουστικής ενός χώρου πριν την κατασκευή του µπορεί να γίνει µε τη<br />
βοήθεια µοντέλων υπό κλίµακα. Πρόκειται για υπό κλίµακα µικρογραφίες του<br />
υποκατασκευή χώρου. Συνήθως οι κλίµακες αυτές είναι 1/10 εώς 1/50.<br />
Δύο σηµαντικά προβλήµατα που προκύπτουν από αυτή τη µέθοδο είναι:<br />
1. Η κλιµάκωση της συχνότητας<br />
Λόγω των φαινοµένων της περίθλασης (αφού το µήκος κύµατος του ήχου είναι<br />
συγκρίσιµο µε τις διαστάσεις των αντικειµένων) θα πρέπει και στο µοντέλο να<br />
διατηρηθεί η ίδια αναλογία µήκους κύµατος ως προς τις διαστάσεις των<br />
αντικειµένων. Αυτό έχεις ως αποτέλεσµα τη χρήση υψηλότερων συχνοτήτων.<br />
Παρόλα αυτά η χρήση υπέρηχων (Ultrasonic wave method) έδωσε τη δυνατότητα<br />
µελέτης µοντέλων σε όλο το επιθυµητό εύρος συχνοτήτων<br />
2. Το δεύτερο πρόβληµα που προκύπτει από το πρώτο αφορά την απορρόφηση του<br />
ήχου από τον αέρα, που δεν είναι γραµµική συνάρτηση της συχνότητας. Ο<br />
συντελεστής απορρόφησης του ήχου από τον αέρα (m) πρέπει να κλιµακωθεί<br />
ώστε να βρίσκεται στην κατάλληλη αναλογία. Η απορρόφηση του ήχου από τον<br />
αέρα εξαρτάται από τη συχνότητα και από την παρουσία µορίων οξυγόνου καθώς<br />
και υγρασίας. Έτσι στα µοντέλα οι χώροι γεµίζονται µε ξηρό αέρα ή άζωτο.<br />
Μελέτες έδειξαν ότι σε µοντέλα µε κλίµακα 1/10 η χρήση ξηρού αέρα (µε<br />
σχετική υγρασία 2-3%) δίνει καλά αποτελέσµατα.
sourc<br />
e<br />
positi<br />
on<br />
(C.)<br />
seating area<br />
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΙΝΑΚΕΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ & ΣΧΕΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ<br />
Οι πιο κάτω πίνακες και σχεδιαγράµµατα αφορούν τα αποτελέσµατα των πειραµατικών<br />
µετρήσεων που πραγµατοποιήθηκαν στην αίθουσα του θεάτρου Ριάλτο<br />
Πίνακας Β- 1. Στάθµη ηχητικής πίεσης σε κάθε θέση µέτρησης, όταν η πηγή βρίσκεται<br />
στο κέντρο της σκηνής<br />
mic. position<br />
31,5Hz<br />
1 B11 58.3<br />
2 B16 55.5<br />
3 B21 58.3<br />
4 H13 54.1<br />
5 H19 57.9<br />
6 H25 58.9<br />
7 N14 57.5<br />
8 N20 54.9<br />
9 N27<br />
CCC<br />
57.2<br />
10 18 61.1<br />
balc CCC<br />
ony 11 25 61.9<br />
Sound Pressure Level (SPL) ----> Leq<br />
63<br />
1KH 2KH 4KH 8KH<br />
Hz<br />
66.<br />
125Hz 250Hz 500Hz z z z z 16KHz A<br />
0<br />
65.<br />
71.6 67.3 69.1 68.9 70.2 69.2 68.7 67.6 76.4<br />
4<br />
63.<br />
71.0 66.2 69.4 65.9 65.4 63.6 63.7 63.3 72.8<br />
9<br />
64.<br />
69.5 64.6 67.1 61.6 59.3 58.4 55.5 51.3 68.6<br />
6<br />
62.<br />
68.4 65.0 62.4 62.4 64.1 64.6 64.3 59.3 71.0<br />
9<br />
64.<br />
70.1 64.6 62.0 62.4 62.1 62.6 63.7 58.2 69.8<br />
4<br />
63.<br />
70.5 65.2 63.4 61.8 61.3 60.9 59.9 54.2 68.8<br />
1<br />
60.<br />
69.9 65.7 63.6 64.0 63.4 63.3 61.6 56.5 70.4<br />
4<br />
63.<br />
64.2 63.7 61.2 61.5 61.5 62.2 59.8 55.9 68.6<br />
6<br />
56.<br />
68.7 64.0 59.6 60.7 60.2 60.1 58.3 55.5 67.3<br />
9<br />
59.<br />
63.5 70.0 62.2 62.4 59.8 61.5 60.1 54.5 68.8<br />
7 64.3 65.6 60.4 60.1 58.4 59.2 59.3 55.0 66.8
HV on /<br />
AC Off<br />
seating area<br />
balcony<br />
mic. position<br />
1 C13<br />
2 H15<br />
3 H23<br />
4 N16<br />
5 Q24<br />
6 CCC18<br />
7 CCC25<br />
Πίνακας Β-2. Στάθµη θορύβου βάθους σε κάθε θέση µέτρησης<br />
Background Noise Level (Leq, dB) Α<br />
25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 500 1000<br />
47.0 47.7 52.1 46.3 45.8 43.3 43.4 32.6 36.7 36.1 34.5 27.1 - - 32.7<br />
54.3 50.0 44.5 38.7 22.2 - 32.7<br />
44.9 47.1 52.3 46.7 44.3 41.8 40.4 31.7 35.2 33.3 30.6 26.6 - - 31.4<br />
54.0 49.5 41.9 35.7 23.0 22.2 31.4<br />
49.1 48.2 54.6 48.5 44.2 41.6 40.8 33.4 35.6 34.7 30.4 27.0 - - 31.9<br />
56.4 50.4 42.5 36.5 22.1 20.8 31.9<br />
46.9 48.0 54.6 46.3 43.8 40.5 41.4 33.5 34.3 31.9 30.5 26.0 - - 31.4<br />
56.0 48.9 42.7 34.8 21.9 21.4 31.4<br />
44.8 41.8 45.4 44.1 40.8 40.5 39.0 30.5 32.5 29.4 27.8 25.9 - - 30.2<br />
49.0 46.9 40.3 32.7 23.4 23.5 30.2<br />
50.2 51.2 60.2 52.4 46.1 40.9 49.7 34.8 33.5 32.0 32.0 27.2 - - 34.4<br />
61.1 53.5 49.9 35.6 21.7 21.2 34.4<br />
48.9 49.3 60.6 47.9 44.3 45.2 45.3 35.3 34.3 32.1 28.8 26.2 - - 32.7<br />
61.1 50.8 46.0 34.4 21.1 - 32.7
Σχήµα Β-1. Θόρυβος βάθους ανά θέση µέτρησης. Με µπλε χρώµα σηµειώνεται το<br />
κριτήριο NR32 ενώ µε γαλάζιο χρώµα το κριτήριο NR30
Σχήµα Β-2. Στάθµη ηχητικής πίεσης σε σχέση µε την απόσταση από την πηγή<br />
Σχήµα Β-3. Στάθµη ηχητικής πίεσης σε σχέση µε το πλάτος του θεάτρου<br />
α)
Σχήµα Β-4. Χρόνος αντήχησης όταν η πηγή βρίσκεται στο α) κέντρο της σκηνής β)<br />
δεξιά, γ) αριστερά, (µέτρηση µε τη µέθοδο MLS)<br />
β)<br />
γ)
Σχήµα Β-5. Μέσος χρόνος αντήχησης για τις τρεις θέσεις της πηγής
Σχήµα Β-6 . Μέσος χρόνος αντήχησης ανά θέση µέτρησης<br />
Πίνακας Β-3. Αποτελέσµατα µετρήσεων του χρόνου αντήχησης σε κάθε θέση µέτρησης<br />
για τρεις θέσεις της πηγής, µε τη µέθοδο MLS<br />
source<br />
position(C)<br />
mic. position<br />
RT60 (s)<br />
125 250 500 1000 2000 4000<br />
1 C13 1.53 1.23 0.87 0.86 0.88 0.88<br />
2 H15 1.63 1.21 0.86 0.85 0.83 0.85<br />
3 H23 1.53 1.22 0.88 0.86 0.82 0.84<br />
4 N16 1.26 1.18 0.89 0.86 0.85 0.82<br />
5 Q24 1.49 1.14 0.93 0.89 0.86 0.88<br />
balcony 6 CCC18 1.54 1.12 0.87 0.84 0.83 0.81<br />
µέσος όρος 1.50 1.18 0.88 0.86 0.85 0.85<br />
source<br />
position(L)<br />
seating area<br />
seating area<br />
1 C13 1.41 1.16 0.88 0.88 0.88 0.89<br />
2 H15 1.45 1.20 0.86 0.87 0.84 0.84<br />
3 H23 1.49 1.26 0.85 0.85 0.84 0.83<br />
4 N16 1.53 1.20 0.89 0.86 0.84 0.86
5 Q24 1.64 1.19 0.85 0.84 0.86 0.88<br />
balcony 6 CCC18 1.07 1.06 0.85 0.88 0.88 0.85<br />
balcony 7 CCC25 1.43 1.18 0.88 0.83 0.88 0.83<br />
µέσος όρος 1.43 1.18 0.87 0.86 0.86 0.85<br />
source<br />
position(R)<br />
1 C13 1.54 1.16 0.87 0.88 0.87 0.86<br />
2 H15 1.16 1.22 0.87 0.87 0.87 0.84<br />
3 H23 1.45 1.18 0.91 0.84 0.85 0.83<br />
4 N16 1.59 1.12 0.87 0.85 0.87 0.87<br />
5 Q24 1.69 1.19 0.90 0.85 0.88 0.89<br />
balcony 6 CCC18 1.32 1.12 0.83 0.86 0.84 0.81<br />
µέσος όρος 1.46 1.17 0.88 0.86 0.86 0.85<br />
seating area<br />
Σχήµα Β-7. Χρόνος αντήχησης σε κάθε θέση µέτρησης όταν η πηγή<br />
βρίσκεται στο κέντρο της σκηνής
Σχήµα Β-8. Χρόνος αντήχησης σε κάθε θέση µέτρησης όταν η πηγή βρίσκεται<br />
αριστερά<br />
Σχήµα Β-9 .Χρόνος αντήχησης σε κάθε θέση µέτρησης όταν η πηγή βρίσκεται<br />
δεξιά
Σχήµα Β-10. Μέσος χρόνος αντήχησης για τις τρεις θέσεις της πηγής<br />
Σχήµα Β-11 . Σύγκριση µέσης τιµής χρόνου αντήχησης της αίθουσας<br />
(ανά συχνότητα) όταν η πηγή βρίσκεται στο κέντρο της σκηνής. Με ρόζ χρώµα<br />
σηµειώνονται τα αποτελέσµατα της µέτρησης µε τη µέθοδο MLS ενώ µε µπλε<br />
χρώµα σηµειώνονται τα αποτελέσµατα της µέτρησης µε τη µέθοδο µηδενισµού<br />
της πηγής.
Σχήµα Β-12 . Σύγκριση µέσης τιµής χρόνου αντήχησης της αίθουσας<br />
(ανά συχνότητα) όταν η πηγή βρίσκεται αριστερά. Με ρόζ χρώµα σηµειώνονται<br />
τα αποτελέσµατα της µέτρησης µε τη µέθοδο MLS ενώ µε µπλε χρώµα<br />
σηµειώνονται τα αποτελέσµατα της µέτρησης µε τη µέθοδο µηδενισµού της<br />
πηγής.<br />
Σχήµα Β-13 . Σύγκριση µέσης τιµής χρόνου αντήχησης της αίθουσας<br />
(ανά συχνότητα) όταν η πηγή βρίσκεται δεξιά. Με ρόζ χρώµα σηµειώνονται τα<br />
αποτελέσµατα της µέτρησης µε τη µέθοδο MLS ενώ µε µπλε χρώµα<br />
σηµειώνονται τα αποτελέσµατα της µέτρησης µε τη µέθοδο µηδενισµού της<br />
πηγής.
Πίνακας Β-4 . Τιµές δεικτών για οµιλία όταν η πηγή βρίσκεται α) στο κέντρο της<br />
σκηνής β) αριστερά και γ) δεξιά<br />
α)<br />
balcony_CCC18C<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] -5.0 12.7 35.8 39.7 41.5 39.9 39.6 38.2 37.8<br />
edr[dB] 13.4 21.9 47.9 51.1 53.5 51.7 51.2 50.8 50.7<br />
EDT[s] 0.94 1.55 0.23 0.52 0.33 0.46 0.25 0.18 0.12<br />
D50(%) 5 59 91 83 89 85 92 94 98<br />
STI 0.78<br />
STIrMal 0.79<br />
STIrFem 0.81<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
Rating: Excellent<br />
RASTI 0.77 Rating: Good<br />
r[m]<br />
seat_C13<br />
27.9<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 16.4 31.5 34.2 40.7 44.7 45.2 46.8 47.4 45.9<br />
edr[dB] 28.4 39.0 44.0 52.5 57.8 57.5 59.1 60.2 56.6<br />
EDT[s] 1.22 1.19 1.34 1.48 0.85 0.40 0.01 0.01 0.01<br />
D50(%) 72 74 63 81 90 92 97 99 100<br />
STI 0.81<br />
STIrMal 0.85<br />
STIrFem 0.86<br />
Rating: Excellent<br />
Rating: Excellent<br />
Rating: Excellent<br />
RASTI 0.81 Rating: Excellent<br />
r[m]<br />
seat_H15<br />
11.1<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 12.5 25.6 35.0 34.3 43.3 43.9 44.7 44.7 42.8<br />
edr[dB] 30.3 46.3 46.0 55.5 55.7 57.1 59.0 55.4<br />
EDT[s] 1.58 1.30 0.87 0.79 0.91 0.58 0.01 0.01<br />
D50(%) 63 36 48 75 76 91 97 99<br />
STI 0.71<br />
STIrMal 0.73<br />
STIrFem 0.75<br />
RASTI 0.65<br />
r[m] 15.1<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good
β)<br />
seat_H23<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 16.2 29.5 36.1 35.5 41.8 40.8 41.5 43.8 43.3<br />
edr[dB] 26.5 37.1 46.1 47.5 53.2 52.3 53.5 57.0 54.4<br />
EDT[s] 1.03 1.25 1.27 0.97 0.77 1.09 1.28 0.22 0.01<br />
D50(%) 75 51 53 42 72 65 81 94 98<br />
STI 0.68 Rating: Good<br />
STIrMal 0.69 Rating: Good<br />
STIrFem 0.70 Rating: Good<br />
RASTI 0.62 Rating: Good<br />
r[m] 15.4<br />
seat_N16<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 14.2 29.0 36.9 35.2 40.2 41.1 43.3 43.3 42.8<br />
edr[dB] 26.0 39.3 47.5 46.4 51.7 52.8 55.2 57.1 92.2<br />
EDT[s] 1.14 1.66 0.90 0.59 0.68 0.66 0.41 0.36 0.25<br />
D50(%) 51 65 58 63 79 81 93 96 98<br />
STI 0.74 Rating: Good<br />
STIrMal 0.75 Rating: Good<br />
STIrFem 0.76 Rating: Good<br />
RASTI 0.72 Rating: Good<br />
r[m] 20.8<br />
seat_Q24<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 17.7 34.1 36.4 32.3 37.9 36.9 38.7 40.2 41.6<br />
edr[dB] 25.3 40.6 47.1 43.9 50.2 48.0 51.0 52.1 48.8<br />
EDT[s] 1.35 1.24 0.86 0.83 0.65 0.85 0.31 0.20 0.07<br />
D50(%) 67 44 54 69 80 79 92 96 99<br />
STI 0.73 Rating: Good<br />
STIrMal 0.74 Rating: Good<br />
STIrFem 0.76 Rating: Good<br />
RASTI 0.69 Rating: Good<br />
r[m] 24.0<br />
seat_C13Left<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 11.6 30.8 37.7 45.4 46.6 46.7 45.7 42.8 38.6<br />
edr[dB] 22.7 37.7 47.0 56.2 59.3 60.2 58.0 55.8 51.8<br />
EDT[s] 1.37 1.44 1.17 1.26 0.89 0.47 0.01 0.01 0.00<br />
D50(%) 66 66 47 74 89 91 95 97 99
STI 0.79<br />
STIrMal 0.82<br />
STIrFem 0.84<br />
Rating: Good<br />
Rating: Excellent<br />
Rating: Excellent<br />
RASTI 0.77 Rating: Good<br />
r[m] 12.4<br />
balcony_CCC18L<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] -2.7 8.8 29.9 37.2 32.2 31.3 30.1 29.4 27.5<br />
edr[dB] 20.1 42.0 49.7 44.8 43.8 41.9 42.0 41.4<br />
EDT[s] 1.48 0.74 0.56 0.69 0.77 0.76 0.45 0.31<br />
D50(%) 28 39 32 44 41 51 75 84<br />
STI 0.65<br />
STIrMal 0.67<br />
STIrFem 0.68<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
RASTI 0.68 Rating: Good<br />
r[m] 24.8<br />
balcony_CCC25Left<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 6.3 23.0 37.3 35.3 33.2 31.5 32.8 32.3 33.7<br />
edr[dB] 18.7 33.1 48.6 47.5 45.9 43.3 44.7 44.6 47.3<br />
EDT[s] 1.01 1.48 0.39 0.54 0.67 0.66 0.58 0.39 0.41<br />
D50(%) 21 56 81 78 79 76 83 89 95<br />
STI 0.71<br />
STIrMal 0.71<br />
STIrFem 0.72<br />
RASTI 0.71<br />
r[m] 26.9<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
seat_H15Left<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 14.2 24.1 34.8 33.2 39.5 36.8 37.6 42.8 44.0<br />
edr[dB] 27.7 33.4 44.7 46.3 52.5 48.0 49.3 56.5 53.3<br />
EDT[s] 1.10 1.18 1.23 0.95 0.70 1.00 0.99 0.62 0.01<br />
D50(%) 61 37 35 52 71 73 87 96 99<br />
STI 0.68 Rating: Good<br />
STIrMal 0.70 Rating: Good<br />
STIrFem 0.72 Rating: Good<br />
RASTI 0.64 Rating: Good
γ)<br />
r[m] 17.1<br />
seat_H23Left<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 18.0 31.6 36.5 38.5 39.5 40.2 39.3 42.1 41.6<br />
edr[dB] 23.6 38.7 44.6 49.8 52.1 52.5 51.6 54.4 52.9<br />
EDT[s] 1.34 1.14 0.98 1.13 0.94 1.12 1.40 1.15 0.01<br />
D50(%) 79 66 24 44 61 61 72 88 96<br />
STI 0.65 Rating: Good<br />
STIrMal 0.65 Rating: Good<br />
STIrFem 0.66 Rating: Good<br />
RASTI 0.60 Rating: Good<br />
r[m] 15.3<br />
seat_N16Left<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 12.1 23.7 34.3 39.2 40.4 39.6 39.5 40.8 41.2<br />
edr[dB] 23.8 32.6 42.9 50.8 53.0 51.2 51.8 53.8 48.3<br />
EDT[s] 1.05 1.12 1.05 0.82 0.67 0.76 0.48 0.29 0.38<br />
D50(%) 59 63 39 64 66 74 86 92 97<br />
STI 0.69 Rating: Good<br />
STIrMal 0.70 Rating: Good<br />
STIrFem 0.71 Rating: Good<br />
RASTI 0.68 Rating: Good<br />
r[m] 21.5<br />
seat_Q24Left<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 17.8 21.0 32.4 29.8 34.1 32.2 33.6 35.5 36.4<br />
edr[dB] 25.6 29.9 43.0 41.3 45.5 44.0 45.1 48.0 49.5<br />
EDT[s] 1.01 1.16 0.95 0.94 0.67 0.72 0.65 0.49 0.77<br />
D50(%) 75 23 16 35 53 50 76 80 93<br />
STI 0.63 Rating: Good<br />
STIrMal 0.63 Rating: Good<br />
STIrFem 0.64 Rating: Good<br />
RASTI 0.59 Rating: Fair<br />
r[m] 25.0<br />
seat_C13Right<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 14.0 27.3 38.8 37.9 41.9 38.3 38.5 41.7 42.7<br />
edr[dB] 21.3 34.9 48.4 47.0 55.0 49.7 50.3 55.2 52.3<br />
EDT[s] 1.36 0.98 1.04 1.21 0.97 1.42 0.39 0.01 0.01<br />
D50(%) 71 70 61 73 86 86 93 97 99<br />
STI 0.77<br />
STIrMal 0.79<br />
STIrFem 0.81<br />
RASTI 0.74<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
Rating: Excellent<br />
Rating: Good
[m] 13.3<br />
balcony_CCC18R<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 2.7 12.0 33.2 41.7 39.8 42.1 42.5 40.4 37.5<br />
edr[dB] 13.8 22.0 44.7 52.3 51.9 54.6 54.9 53.9 50.3<br />
EDT[s] 1.81 1.03 0.48 0.54 0.71 0.56 0.51 0.29 0.18<br />
D50(%) 19 73 84 80 80 80 86 92 97<br />
STI 0.76<br />
STIrMal 0.76<br />
STIrFem 0.77<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
RASTI 0.74 Rating: Good<br />
r[m] 27.9<br />
seat_H15Right<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 17.0 30.9 36.1 38.8 42.1 41.5 41.9 43.9 43.1<br />
edr[dB] 25.4 37.2 46.9 49.6 54.2 53.2 54.0 57.0 51.9<br />
EDT[s] 1.29 1.33 1.05 1.00 0.80 0.95 0.89 0.34 0.01<br />
D50(%) 39 46 25 52 75 79 88 96 99<br />
STI 0.70<br />
STIrMal 0.72<br />
STIrFem 0.74<br />
RASTI 0.66<br />
r[m] 17.6<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
Rating: Good<br />
seat_H23Right<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 12.3 30.9 36.9 35.9 42.7 40.5 40.6 41.2 38.3<br />
edr[dB] 21.3 38.5 46.2 46.7 54.7 52.7 53.0 53.8 51.3<br />
EDT[s] 1.40 1.20 1.05 0.90 0.86 0.80 0.57 0.17 0.13<br />
D50(%) 43 67 57 59 76 76 88 96 99<br />
STI 0.73 Rating: Good<br />
STIrMal 0.73 Rating: Good<br />
STIrFem 0.75 Rating: Good<br />
RASTI 0.68 Rating: Good<br />
r[m] 19.3<br />
seat_N16Right<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 14.8 23.2 35.5 39.5 43.0 43.7 43.8 42.8 38.8<br />
edr[dB] 25.9 30.4 44.7 51.5 55.3 55.5 56.4 55.7 51.5<br />
EDT[s] 1.06 1.47 0.84 0.69 0.51 0.54 0.24 0.26 0.27<br />
D50(%) 47 39 66 70 83 85 93 97 98<br />
STI 0.74 Rating: Good<br />
STIrMal 0.77 Rating: Good
STIrFem 0.78 Rating: Good<br />
RASTI 0.74 Rating: Good<br />
r[m] 21.7<br />
seat_Q24Right<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 12.5 19.1 31.2 34.2 36.5 36.3 38.9 39.3 36.1<br />
edr[dB] 18.6 26.1 41.3 45.0 49.0 47.7 51.1 51.9 48.9<br />
EDT[s] 2.20 1.41 1.13 0.91 0.58 0.67 0.23 0.17 0.16<br />
D50(%) 39 29 58 62 82 84 93 96 98<br />
STI 0.73 Rating: Good<br />
STIrMal 0.75 Rating: Good<br />
STIrFem 0.77 Rating: Good<br />
RASTI 0.70 Rating: Good<br />
r[m] 25.7<br />
Πίνακας Β-5 . Τιµές δεικτών σύµφωνα µε το ISO 3382 όταν η πηγή βρίσκεται α) στο<br />
κέντρο της σκηνής β) αριστερά και γ) δεξιά<br />
α)<br />
balcony_CCC18C<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] -5.0 12.7 35.8 39.7 41.5 39.9 39.6 38.2 37.8<br />
edr[dB] 13.4 21.9 47.9 51.1 53.5 51.7 51.2 50.8 50.7<br />
EDT[s] 0.94 1.55 0.23 0.52 0.33 0.46 0.25 0.18 0.12<br />
T30[s] 0.97 1.54 1.12 0.87 0.84 0.83 0.81 0.67 0.53<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.936 0.980 0.997 0.999 0.999 0.999 0.999 0.997 0.982<br />
T20(s) 0.97 1.54 1.11 0.89 0.85 0.84 0.81 0.69 0.49<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.936 0.980 0.993 0.999 0.997 0.998 0.997 0.990 0.935<br />
Tc[ms] 114 86 36 33 24 32 18 13 5<br />
C80(dB) -1.0 3.5 11.5 9.3 11.0 9.5 11.6 13.0 19.1<br />
D50(%) 5 59 91 83 89 85 92 94 98<br />
G[dB] 10.8 8.9 7.4 -0.2 -3.4 0.7 -5.2 -6.1 -7.2<br />
r[m]<br />
seat_C13<br />
27.9<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 16.4 31.5 34.2 40.7 44.7 45.2 46.8 47.4 45.9<br />
edr[dB] 28.4 39.0 44.0 52.5 57.8 57.5 59.1 60.2 56.6<br />
EDT[s] 1.22 1.19 1.34 1.48 0.85 0.40 0.01 0.01 0.01<br />
T30[s] 1.16 1.53 1.23 0.87 0.86 0.88 0.88 0.81 0.82<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.998 0.997 0.996 0.996 0.998 0.998 0.993 0.986 0.977<br />
T20(s) 1.18 1.68 1.11 0.88 0.89 0.94 1.08 1.05 0.51<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.998 0.995 0.996 0.988 0.996 0.993 0.988 0.980 0.815<br />
Tc[ms] 68 62 71 29 15 13 6 3 1<br />
C80(dB) 5.0 6.2 3.7 7.4 10.2 11.1 15.2 19.4 25.6
D50(%) 72 74 63 81 90 92 97 99 100<br />
G[dB] 12.0 10.4 4.4 1.2 0.3 0.4 -0.2 -0.4 -0.5<br />
r[m]<br />
seat_H15<br />
11.1<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 12.5 25.6 35.0 34.3 43.3 43.9 44.7 44.7 42.8<br />
edr[dB] 30.3 46.3 46.0 55.5 55.7 57.1 59.0 55.4<br />
EDT[s] 1.58 1.30 0.87 0.79 0.91 0.58 0.01 0.01<br />
T30[s] 1.63 1.21 0.86 0.85 0.83 0.85 0.77 0.68<br />
- - - - - - - -<br />
corr<br />
0.997 0.997 0.998 0.999 0.999 0.999 0.998 0.994<br />
T20(s) 1.56 1.16 0.93 0.81 0.82 0.92 0.81 0.59<br />
- - - - - - - -<br />
corr<br />
0.997 0.996 0.997 0.999 0.998 0.998 0.996 0.964<br />
Tc[ms] 90 103 67 35 32 13 4 2<br />
C80(dB) 3.1 0.7 3.6 7.3 7.0 11.9 17.5 22.3<br />
D50(%) 63 36 48 75 76 91 97 99<br />
G[dB] 15.7 7.8 2.7 0.3 -0.4 -2.5 -3.0 -3.1<br />
r[m] 15.1<br />
seat_H23<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 16.2 29.5 36.1 35.5 41.8 40.8 41.5 43.8 43.3<br />
edr[dB] 26.5 37.1 46.1 47.5 53.2 52.3 53.5 57.0 54.4<br />
EDT[s] 1.03 1.25 1.27 0.97 0.77 1.09 1.28 0.22 0.01<br />
T30[s] 1.70 1.53 1.22 0.88 0.86 0.82 0.84 0.74 0.66<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.998 0.994 0.994 0.997 1000 0.999 0.998 0.995 0.994<br />
T20(s) 1.72 1.36 1.05 0.82 0.84 0.81 0.87 0.85 0.72<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.998 0.990 0.998 0.996 1000 0.997 0.995 0.993 0.972<br />
Tc[ms] 68 97 94 71 44 48 27 9 4<br />
C80(dB) 6.8 1.0 1.2 1.6 6.7 4.7 7.3 13.4 19.3<br />
D50(%) 75 51 53 42 72 65 81 94 98<br />
G[dB] 20.2 18.3 10.3 3.2 3.2 1.1 -1.2 -2.3 -2.6<br />
r[m] 15.4<br />
seat_N16<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 14.2 29.0 36.9 35.2 40.2 41.1 43.3 43.3 42.8<br />
edr[dB] 26.0 39.3 47.5 46.4 51.7 52.8 55.2 57.1 92.2<br />
EDT[s] 1.14 1.66 0.90 0.59 0.68 0.66 0.41 0.36 0.25<br />
T30[s] 1.55 1.26 1.18 0.89 0.86 0.85 0.82 0.68 0.62<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.989 0.986 0.997 0.999 0.999 1000 0.997 0.992 0.985<br />
T20(s) 1.58 1.48 1.25 0.89 0.87 0.86 0.80 0.66 0.48<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.990 0.992 0.995 0.995 0.999 0.999 0.991 0.971 0.959<br />
Tc[ms] 96 94 73 54 38 33 14 11 5<br />
C80(dB) 3.0 3.5 4.5 8.0 8.2 8.5 13.2 15.2 19.7
β)<br />
D50(%) 51 65 58 63 79 81 93 96 98<br />
G[dB] 20.1 17.8 11.3 4.9 -0.7 -2.2 -4.6 -4.5 -5.3<br />
r[m] 20.8<br />
seat_Q24<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 17.7 34.1 36.4 32.3 37.9 36.9 38.7 40.2 41.6<br />
edr[dB] 25.3 40.6 47.1 43.9 50.2 48.0 51.0 52.1 48.8<br />
EDT[s] 1.35 1.24 0.86 0.83 0.65 0.85 0.31 0.20 0.07<br />
T30[s] 1.64 1.49 1.14 0.93 0.89 0.86 0.88 0.73 0.62<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.996 0.996 0.998 0.999 0.999 0.999 0.999 0.994 0.983<br />
T20(s) 1.64 1.32 1.21 0.96 0.86 0.88 0.89 0.68 0.47<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.996 0.998 0.998 0.998 0.999 0.997 0.996 0.983 0.951<br />
Tc[ms] 92 101 68 53 39 34 15 9 3<br />
C80(dB) 3.6 1.6 5.5 5.8 7.8 7.7 12.4 15.7 21.9<br />
D50(%) 67 44 54 69 80 79 92 96 99<br />
G[dB] 24.6 23.5 10.8 2.8 -0.3 -3.7 -5.1 -5.7 -6.5<br />
r[m] 24.0<br />
seat_C13Left<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 11.6 30.8 37.7 45.4 46.6 46.7 45.7 42.8 38.6<br />
edr[dB] 22.7 37.7 47.0 56.2 59.3 60.2 58.0 55.8 51.8<br />
EDT[s] 1.37 1.44 1.17 1.26 0.89 0.47 0.01 0.01 0.00<br />
T30[s] 1.28 1.41 1.16 0.88 0.88 0.88 0.89 0.79 0.75<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.996 0.995 0.997 0.998 0.997 0.995 0.992 0.986 0.985<br />
T20(s) 1.28 1.32 1.06 0.92 0.94 0.94 1.04 1.09 0.95<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.996 0.989 0.996 0.996 0.994 0.983 0.973 0.978 0.971<br />
Tc[ms] 75 67 84 37 18 15 8 4 2<br />
C80(dB) 3.5 5.6 1.6 6.6 10.0 10.6 13.8 16.5 20.7<br />
D50(%) 66 66 47 74 89 91 95 97 99<br />
G[dB] 9.2 10.8 5.1 0.9 -0.6 -0.6 -1.2 -1.4 -1.5<br />
r[m] 12.4<br />
balcony_CCC18L<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] -2.7 8.8 29.9 37.2 32.2 31.3 30.1 29.4 27.5<br />
edr[dB] 20.1 42.0 49.7 44.8 43.8 41.9 42.0 41.4<br />
EDT[s] 1.48 0.74 0.56 0.69 0.77 0.76 0.45 0.31<br />
T30[s] 1.07 1.06 0.85 0.88 0.88 0.85 0.70 0.55<br />
- - - - - - - -<br />
corr<br />
0.994 0.997 0.999 0.999 1000 0.999 0.999 0.998
T20(s) 1.07 1.09 0.82 0.91 0.89 0.82 0.69 0.57<br />
- - - - - - - -<br />
corr<br />
0.994 0.997 0.999 0.999 0.999 0.999 0.999 0.995<br />
Tc[ms] 128 73 62 67 72 64 48 41<br />
C80(dB) -1.3 4.6 7.1 5.4 4.4 5.3 8.7 11.9<br />
D50(%) 28 39 32 44 41 51 75 84<br />
G[dB] 18.5 11.0 8.8 10.6 8.2 5.3 5.3 7.5<br />
r[m] 24.8<br />
balcony_CCC25Left<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 6.3 23.0 37.3 35.3 33.2 31.5 32.8 32.3 33.7<br />
edr[dB] 18.7 33.1 48.6 47.5 45.9 43.3 44.7 44.6 47.3<br />
EDT[s] 1.01 1.48 0.39 0.54 0.67 0.66 0.58 0.39 0.41<br />
T30[s] 0.39 1.43 1.18 0.88 0.83 0.88 0.83 0.69 0.50<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.993 0.993 0.997 0.999 0.999 1000 0.999 0.998 0.995<br />
T20(s) 0.39 1.54 1.15 0.90 0.85 0.89 0.82 0.67 0.46<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.993 0.993 0.995 0.997 0.998 0.999 0.999 0.994 0.987<br />
Tc[ms] 102 84 46 44 38 47 32 22 11<br />
C80(dB) -0.8 5.4 10.7 8.3 8.1 7.3 8.8 11.9 16.6<br />
D50(%) 21 56 81 78 79 76 83 89 95<br />
G[dB] 9.0 10.0 9.4 0.5 -2.1 2.5 -2.6 -4.0 -6.1<br />
r[m] 26.9<br />
seat_H15Left<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 14.2 24.1 34.8 33.2 39.5 36.8 37.6 42.8 44.0<br />
edr[dB] 27.7 33.4 44.7 46.3 52.5 48.0 49.3 56.5 53.3<br />
EDT[s] 1.10 1.18 1.23 0.95 0.70 1.00 0.99 0.62 0.01<br />
T30[s] 0.99 1.45 1.20 0.86 0.87 0.84 0.84 0.71 0.61<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.983 0.998 0.998 0.998 0.999 0.999 0.998 0.998 0.988<br />
T20(s) 1.06 1.41 1.15 0.91 0.85 0.84 0.90 0.71 0.51<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.989 0.998 0.995 0.999 0.998 0.998 0.996 0.991 0.963<br />
Tc[ms] 82 105 102 65 41 39 21 8 3<br />
C80(dB) 2.7 0.1 0.1 3.5 7.3 5.8 9.3 15.2 20.8<br />
D50(%) 61 37 35 52 71 73 87 96 99<br />
G[dB] 18.6 16.7 7.9 1.8 1.0 -0.9 -2.9 -3.6 -3.9<br />
r[m] 17.1<br />
seat_H23Left
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 18.0 31.6 36.5 38.5 39.5 40.2 39.3 42.1 41.6<br />
edr[dB] 23.6 38.7 44.6 49.8 52.1 52.5 51.6 54.4 52.9<br />
EDT[s] 1.34 1.14 0.98 1.13 0.94 1.12 1.40 1.15 0.01<br />
T30[s] 2.64 1.49 1.26 0.85 0.85 0.84 0.83 0.73 0.64<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.981 0.997 0.997 0.998 0.999 0.999 0.998 0.997 0.995<br />
T20(s) 2.64 1.36 1.23 0.87 0.86 0.81 0.85 0.78 0.71<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.981 0.994 0.991 0.997 0.998 0.999 0.995 0.994 0.986<br />
Tc[ms] 75 70 98 74 54 54 38 16 6<br />
C80(dB) 5.5 4.6 0.3 1.6 4.7 3.2 5.3 10.6 15.4<br />
D50(%) 79 66 24 44 61 61 72 88 96<br />
G[dB] 14.1 14.1 10.4 2.0 2.3 2.1 -0.3 -1.7 -2.2<br />
r[m] 15.3<br />
seat_N16Left<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 12.1 23.7 34.3 39.2 40.4 39.6 39.5 40.8 41.2<br />
edr[dB] 23.8 32.6 42.9 50.8 53.0 51.2 51.8 53.8 48.3<br />
EDT[s] 1.05 1.12 1.05 0.82 0.67 0.76 0.48 0.29 0.38<br />
T30[s] 1.10 1.53 1.20 0.89 0.86 0.84 0.86 0.70 0.55<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.996 0.998 0.998 0.998 1000 0.999 0.999 0.999 0.987<br />
T20(s) 1.10 1.55 1.15 0.84 0.88 0.86 0.90 0.69 0.45<br />
- - - - - - - - -<br />
corr 0.996 0.995 0.996 0.998 0.999 0.998 0.999 0.997 0.973<br />
Tc[ms] 79 79 93 60 49 40 24 20 8<br />
C80(dB) 2.8 4.0 1.7 4.8 6.6 7.5 10.4 13.1 18.5<br />
D50(%) 59 63 39 64 66 74 86 92 97<br />
G[dB] 21.6 21.2 10.9 4.5 1.5 -1.1 -3.4 -2.9 -4.8<br />
r[m] 21.5<br />
seat_Q24Left<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 17.8 21.0 32.4 29.8 34.1 32.2 33.6 35.5 36.4<br />
edr[dB] 25.6 29.9 43.0 41.3 45.5 44.0 45.1 48.0 49.5<br />
EDT[s] 1.01 1.16 0.95 0.94 0.67 0.72 0.65 0.49 0.77<br />
T30[s] 1.58 1.64 1.19 0.85 0.84 0.86 0.88 0.73 0.56<br />
- - - - -<br />
- -<br />
corr 0.998 0.997 0.998 0.998 0.999 -1000 0.999 0.999 -0.993<br />
T20(s) 1.58 1.64 1.18 0.87 0.88 0.87 0.92 0.74 0.50<br />
- - - - - - - -<br />
corr 0.998 0.997 0.995 0.996 0.999 0.999 0.998 0.995 -0.986
γ)<br />
Tc[ms] 67 110 99 77 58 58 37 31 13<br />
C80(dB) 6.9 -0.2 1.8 3.1 6.3 6.1 8.3 10.9 15.5<br />
D50(%) 75 23 16 35 53 50 76 80 93<br />
G[dB] 19.2 17.4 11.4 2.5 2.3 0.1 -3.5 -3.1 -5.4<br />
r[m] 25.0<br />
seat_C13Right<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 14.0 27.3 38.8 37.9 41.9 38.3 38.5 41.7 42.7<br />
edr[dB] 21.3 34.9 48.4 47.0 55.0 49.7 50.3 55.2 52.3<br />
EDT[s] 1.36 0.98 1.04 1.21 0.97 1.42 0.39 0.01 0.01<br />
T30[s] 1.65 1.54 1.16 0.87 0.88 0.87 0.86 0.78 0.73<br />
corr -0.997 -0.994 -0.995 -0.998 -0.999 -0.997 -0.994 -0.988 -0.984<br />
T20(s) 1.65 1.48 1.03 0.91 0.89 0.90 0.97 1.01 0.99<br />
corr -0.997 -0.994 -0.992 -0.997 -0.996 -0.992 -0.984 -0.978 -0.971<br />
Tc[ms] 85 63 72 40 22 21 12 6 2<br />
C80(dB) 2.7 5.0 3.2 5.3 9.3 8.6 11.6 15.3 20.0<br />
G[dB] 9.5 9.9 6.5 0.4 -0.7 -0.7 -1.5 -1.9 -2.0<br />
r[m] 13.3<br />
balcony_CCC18R<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 2.7 12.0 33.2 41.7 39.8 42.1 42.5 40.4 37.5<br />
edr[dB] 13.8 22.0 44.7 52.3 51.9 54.6 54.9 53.9 50.3<br />
EDT[s] 1.81 1.03 0.48 0.54 0.71 0.56 0.51 0.29 0.18<br />
T30[s] 1.88 1.32 1.12 0.83 0.86 0.84 0.81 0.67 0.51<br />
corr -0.998 -0.980 -0.995 -0.998 -0.999 -0.999 -1000 -0.999 -0.995<br />
T20(s) 1.88 1.32 1.11 0.78 0.86 0.84 0.80 0.67 0.48<br />
corr -0.998 -0.980 -0.989 -0.998 -0.998 -0.999 -0.999 -0.996 -0.979<br />
Tc[ms] 166 66 37 36 34 37 25 14 6<br />
C80(dB) -2.0 5.9 9.4 9.2 8.2 8.6 10.0 13.2 18.0<br />
D50(%) 19 73 84 80 80 80 86 92 97<br />
G[dB] 12.5 8.4 4.8 0.0 -3.3 0.9 -4.6 -6.6 -7.7<br />
r[m] 27.9<br />
seat_H15Right<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 17.0 30.9 36.1 38.8 42.1 41.5 41.9 43.9 43.1<br />
edr[dB] 25.4 37.2 46.9 49.6 54.2 53.2 54.0 57.0 51.9<br />
EDT[s] 1.29 1.33 1.05 1.00 0.80 0.95 0.89 0.34 0.01<br />
T30[s] 1.86 1.16 1.22 0.87 0.87 0.87 0.84 0.74 0.62<br />
corr -0.995 -0.996 -0.996 -0.999 -0.999 -0.999 -0.999 -0.998 -0.986<br />
T20(s) 1.87 1.28 1.19 0.86 0.87 0.88 0.88 0.77 0.50<br />
corr -0.995 -0.998 -0.991 -0.997 -0.998 -0.998 -0.999 -0.995 -0.956<br />
Tc[ms] 103 106 99 68 41 30 17 6 4<br />
C80(dB) 3.4 0.3 -1.0 3.1 6.8 7.5 10.6 16.4 21.2<br />
D50(%) 39 46 25 52 75 79 88 96 99
G[dB] 17.9 16.7 8.4 1.2 -0.0 -2.1 -3.5 -4.2 -4.3<br />
r[m] 17.6<br />
seat_H23Right<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 12.3 30.9 36.9 35.9 42.7 40.5 40.6 41.2 38.3<br />
edr[dB] 21.3 38.5 46.2 46.7 54.7 52.7 53.0 53.8 51.3<br />
EDT[s] 1.40 1.20 1.05 0.90 0.86 0.80 0.57 0.17 0.13<br />
T30[s] 1.43<br />
-<br />
1.45 1.18 0.91 0.84 0.85 0.83 0.72 0.57<br />
corr 0.995 -0.997 -0.999 -0.998 -0.998 -0.999 -0.997 -0.994 -0.970<br />
T20(s) 1.43<br />
-<br />
1.44 1.17 0.89 0.89 0.85 0.90 0.72 0.49<br />
corr 0.995 -0.994 -0.997 -0.993 -0.998 -0.998 -0.994 -0.976 -0.901<br />
Tc[ms] 112 74 73 57 39 36 24 9 5<br />
C80(dB) 1.2 4.5 3.4 3.7 6.9 8.0 10.1 15.4 21.0<br />
D50(%) 43 67 57 59 76 76 88 96 99<br />
G[dB] 16.5 17.6 10.2 3.3 1.6 0.4 -1.7 -3.7 -4.1<br />
r[m] 19.3<br />
seat_N16Right<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 14.8 23.2 35.5 39.5 43.0 43.7 43.8 42.8 38.8<br />
edr[dB] 25.9 30.4 44.7 51.5 55.3 55.5 56.4 55.7 51.5<br />
EDT[s] 1.06 1.47 0.84 0.69 0.51 0.54 0.24 0.26 0.27<br />
T30[s] 1.40<br />
-<br />
1.59 1.12 0.87 0.85 0.87 0.87 0.75 0.59<br />
corr 0.993 -0.998 -0.994 -0.999 -0.999 -0.999 -0.997 -0.993 -0.970<br />
T20(s) 1.41<br />
-<br />
1.55 0.97 0.86 0.85 0.87 0.96 0.83 0.47<br />
corr 0.993 -0.996 -0.993 -0.998 -0.999 -0.998 -0.992 -0.980 -0.909<br />
Tc[ms] 88 110 67 52 37 29 19 15 10<br />
C80(dB) 3.5 1.6 5.5 7.0 8.7 9.3 12.6 16.5 19.0<br />
D50(%) 47 39 66 70 83 85 93 97 98<br />
G[dB] 20.6 17.3 12.0 5.4 3.0 -1.9 -3.7 -3.3 -4.2<br />
r[m] 21.7<br />
seat_Q24Right<br />
F[Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000<br />
snr[dB] 12.5 19.1 31.2 34.2 36.5 36.3 38.9 39.3 36.1<br />
edr[dB] 18.6 26.1 41.3 45.0 49.0 47.7 51.1 51.9 48.9<br />
EDT[s] 2.20 1.41 1.13 0.91 0.58 0.67 0.23 0.17 0.16<br />
T30[s] 2.14<br />
-<br />
1.69 1.19 0.90 0.85 0.88 0.89 0.73 0.56<br />
corr 0.985 -0.995 -0.996 -0.998 -1000 -0.999 -0.997 -0.994 -0.988<br />
T20(s) 2.14<br />
-<br />
1.62 1.16 0.92 0.86 0.92 0.95 0.73 0.51<br />
corr 0.985 -0.996 -0.992 -0.995 -0.999 -0.999 -0.995 -0.978 -0.959<br />
Tc[ms] 132 111 76 58 36 28 14 9 7<br />
C80(dB) 2.9 1.7 3.5 5.0 8.4 8.9 12.7 15.2 17.6<br />
D50(%) 39 29 58 62 82 84 93 96 98<br />
G[dB] 21.1 18.9 9.6 2.3 -0.5 -3.9 -6.2 -6.4 -6.5
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ (MATLAB)<br />
Κώδικας matlab (παλαµάκια)<br />
[x,Fs,bits] = wavread('handclaps48.wav'); % Read unechoic recording (παλαµάκια σε<br />
ανηχοϊκό θάλαµο)<br />
number<br />
%[x, Fs, nbits] = wavread(filename) returns the sample rate (Fs) in Hertz and the<br />
%of bits per sample (nbits) used to encode the data in the file.<br />
ir = wavread('seat_C13.wav'); % Read impulse response (κρουστική απόκριση<br />
στην υποφαινόµενη θέση)<br />
% z = conv(y,ir); % θα µπορούσαµε να χρησιµοποιήσουµε αυτή την εντολή για συνέλιξη<br />
σε time domain<br />
% αλλά απαιτείται µεγάλη υπολογιστική ισχύς και η διαδικασία είναι χρονοβόρα<br />
% έτσι χρησιµοποιούµε συνέλιξη σε frequency domain<br />
% ο κώδικας που ακολουθεί αφορά συνέλιξη σε frequency domain<br />
IR = fft([ir' zeros(1,length(x)-1)]); % Calculates Fourier transform of impulse response<br />
X = fft([x' zeros(1,length(ir)-1)]); % Calculates Fourier transform of a signal x<br />
y = real( ifft(IR.*X)'); % Multplication in frequency domain and inverse Fourier<br />
transform<br />
diff = length(y) - length(x);
g = 0.15; % gain του 'wet' σήµατος<br />
% Αν g = 0 ακούµε µόνο το dry σήµα x<br />
% Αν g = 1 ακούµε µόνο το "convolved" - 'wet' σήµα y<br />
out = (1-g)*[x;zeros(diff,1)] + g*y; % output signal<br />
sound(out / max(out), Fs, bits); % plays back output signal<br />
wavwrite(out,Fs,'test'); % αποθήκευση του παραγόµενου σήµατος µε το<br />
υποφαινόµενο όνοµα<br />
% σηµειώνουµε ότι τα αρχεία .wav που χρησιµοποιούνται έχουν ίδια συχνότητα<br />
δειγµατοληψίας<br />
% Βιβλιογραφικές Αναφορές (References)<br />
% Woldhek, A. 2005, anechoic/field-recording/hand-clap [online], Available<br />
% from: www.freesound.org [Accessed: 30.8.2008].<br />
%<br />
% Zielinski, S. 2003, Audio Signal Processing - Matlab [online], Available from:<br />
% www.surrey.ac.uk [Accessed: 21.7.2008].
Κώδικας matlab (τροµπέτα)<br />
[x,Fs,bits] = wavread('Trumpet.wav'); % Read unechoic recording (ηχογράφηση<br />
τροµπέτας σε ανηχοϊκό θάλαµο)<br />
number<br />
%[x, Fs, nbits] = wavread(filename) returns the sample rate (Fs) in Hertz and the<br />
%of bits per sample (nbits) used to encode the data in the file.<br />
ir = wavread('seat_Q24Left.wav'); % Read impulse response (κρουστική απόκριση<br />
στην υποφαινόµενη θέση)<br />
% z = conv(y,ir);<br />
% θα µπορούσαµε να χρησιµοποιήσουµε αυτή την εντολή για συνέλιξη σε time domain<br />
αλλά απαιτείται µεγάλη υπολογιστική ισχύς και η διαδικασία είναι χρονοβόρα έτσι<br />
χρησιµοποιούµε συνέλιξη σε frequency domain<br />
% ο κώδικας που ακολουθεί αφορά συνέλιξη σε frequency domain<br />
IR = fft([ir' zeros(1,length(x)-1)]); % Calculates Fourier transform of impulse response
X = fft([x' zeros(1,length(ir)-1)]); % Calculates Fourier transform of a signal x<br />
y = real( ifft(IR.*X)'); % Multplication in frequency domain and inverse Fourier<br />
transform<br />
diff = length(y) - length(x);<br />
g = 0.15; % gain του 'wet' σήµατος<br />
% Αν g = 0 ακούµε µόνο το dry σήµα x<br />
% Αν g = 1 ακούµε µόνο το "convolved" - 'wet' σήµα y<br />
out = (1-g)*[x;zeros(diff,1)] + g*y; % output signal<br />
sound(out / max(out), Fs, bits); % plays back output signal<br />
wavwrite(out,Fs,'seat_Q24Left_Tconv'); % αποθήκευση του παραγόµενου σήµατος<br />
µε το υποφαινόµενο όνοµα<br />
% σηµειώνουµε ότι τα αρχεία .wav που χρησιµοποιούνται έχουν ίδια συχνότητα<br />
δειγµατοληψίας<br />
%<br />
% Βιβλιογραφικές Αναφορές<br />
% Acoustics Laboratory of the Technical University of Denmark,KEF %Electronics of<br />
England, Bang and Olufsen of Denmark 1992, Music for %Archimedes, [CD], Bang &<br />
Oluf.
Ηχείο – µόνιτορ MP415<br />
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Δ ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ<br />
ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ ΣΤΙΣ<br />
ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ<br />
Σχήµα Δ-1. Ηχείο MP415<br />
Πίνακας Δ-1. Τεχνικά χαρακτηριστικά ηχείου MP415
Σχήµα Δ-2. Ηχείο MP415 : Απόκριση συχνότητας, συχνοτικό εύρος, δείκτης<br />
κατευθυντικότητας
Μικρόφωνο AKG CK92<br />
Σχήµα Δ-3. Μικρόφωνο AKG CK92<br />
Πίνακας Δ-2. Τεχνικά χαρακτηριστικά µικρόφωνου AKG CK92
Σχήµα Δ-4. Συχνοτική απόκριση µικροφώνου AKG CK92
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ<br />
ΒΙΒΛΙΑ<br />
[1] Σκαρλάτος, Σ. 2003, Εφαρµοσµένη Ακουστική, 2η έκδοση, Φιλοµάθεια, Πάτρα.<br />
[2] Τσινίκας, Ν. 2005, Ακουστικός Σχεδιασµός Χώρων, 2η έκδοση, University Studio<br />
Press, Θεσσαλονίκη.<br />
[3] Barron, M. 1993, Auditorium Acoustics And Architectural Design, 1η, Taylor and<br />
Francis, Λονδίνο και Νέα Υόρκη.<br />
[4] Beranek, L. 1992, Noise and Vibration Control Engineering: Principles and<br />
Applications , 2η , John Wiley & Sons, Η.Π.Α.<br />
[5] Bies, D. 2003, Engineering Noise Control: Theory and Practice, 3η έκδοση, Spon<br />
Press, Αυστραλία.<br />
[6] Blasi, W. (µετάφραση: Κασσελούρη Βαρβάρα) 2000, Δοµική Φυσική :<br />
Θερµοµόνωση- Ηχοµόνωση - Πυροπροστασία, 1η έκδοση, Ευρωπαϊκές Τεχνολογικές<br />
Εκδόσεις - Γ. & Σ. ΠΑΡΙΚΟΥ & ΣΙΑ Ε.Ε., Αθήνα.<br />
*( αρχικός τίτλος: Bauphysik<br />
©1997: Verlag Europa Lehrmittel Nourney, Vollmer GmbH & Co<br />
5657 Haan – Gruiten –Germany )<br />
[7] Davis, G., Jones, R. 1990, Sound System Engineering, 2η έκδοση, Hal Leonard<br />
Corporation, Η.Π.Α..<br />
[8] Davis, D., Patronis, E. 2006, Sound System Engineering, 3η έκδοση, Focal Press,<br />
Η.Π.Α..
[9] Egan, M. D. 1988, Architectural Acoustics, 2η έκδοση, McGraw-Hill, Νέα Υόρκη.<br />
[10] Fry, A. 1988, Noise Control in Building Services, 1η έκδοση, Pergamon Press,<br />
Οξφόρδη.<br />
[11] Kuttruff, H. 1999, Room Acoustics, 4η έκδοση, Spon Press, Λονδίνο.<br />
[12] Lord, P., Templeton, D. 1996, Detailing For Acoustics, 3η έκδοση, Spon Press,<br />
Λονδίνο.<br />
[13] Mechel, P. F. 2003, Formulas of Acoustics, 2η έκδοση, Springer, Βερολίνο.<br />
[14] Porges, G. 1987, Applied Acoustics, 1η, Los Altos, California.<br />
ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ<br />
[15] Ζαχαριουδάκης, Δ. 2004, Σηµειώσεις Φυσικής Ακουστικής, 2η έκδοση, ΤΕΙ Κρήτης -<br />
Τµήµα Μουσικής Τεχνολογίας & Ακουστικής, Ρέθυµνο.<br />
[16] Κουζούπης, Σ. 2006, Μηχανική Ήχου ΙΙ, Εργαστηριακές Ασκήσεις, ΤΕΙ Κρήτης -<br />
Τµήµα Μουσικής Τεχνολογίας & Ακουστικής, Ρέθυµνο.<br />
[17] Πασχαλίδου, Σ. 2006, Μηχανική Ήχου Ι, Εργαστηριακό Φυλλάδιο, 1η έκδοση, ΤΕΙ<br />
Κρήτης - Τµήµα Μουσικής Τεχνολογίας & Ακουστικής, Ρέθυµνο.<br />
[18] Σηφάκης, Μ. 2004, Μηχανική Ήχου Ι, Εργαστηριακές Ασκήσεις, 2η έκδοση, ΤΕΙ<br />
Κρήτης - Τµήµα Μουσικής Τεχνολογίας & Ακουστικής, Ρέθυµνο.<br />
ΕΡΓΑΣΙΕΣ PROJECTS<br />
[19] Ιωσηφίδου, Ε. 2005, Εκπόνηση Μελέτης Ενίσχυσης Ήχου και Διερεύνηση της<br />
Μέγιστης Δυνατής Επιτεύξιµης Ενίσχυσης προ της Εµφάνισης Φαινοµένων Ανάδρασης,<br />
Πτυχιακή Εργασία, ΤΕΙ Κρήτης - Τµήµα Μουσικής Τεχνολογίας & Ακουστικής.
[20] Kaplanis, N., Woods, M. 2008, Room Design, presentation prj., University of Surrey<br />
- Institute of Sound Recording - Tonmeister Course.<br />
[21] Savioja, L. 1994, Modeling Techniques For Virtual Acoustics, Doctorate Thesis,<br />
Helsinki University of Technology.<br />
ΑΡΘΡΑ<br />
[22] Φλώρος, Α., Τάτλας, Ν., Δαµαλού, Κ. 2002, Μελέτη και Ανάπτυξη Λογισµικού για<br />
την Εξοµοίωση Κλειστού Χώρου [online], Ακουστική 2002, σελ. 162-169, Available<br />
from: http://www.wcl.ee.upatras.gr/audiogroup/Publications/Full%20Papers/AcP030.pdf<br />
[Accessed: 26.9.2008].<br />
[23] Barron, M., Lee, L. J. 1988, Energy relations in concert auditoriums. I [online],<br />
J.A.S.A, σελ. 618-628, Available from: http://scitation.aip.org/JASA [Accessed:<br />
04.09.2007].<br />
[24] Barron, M. 2005, Using the standard on objective measures for concert auditoria,<br />
ISO 3382, to give reliable results [online], Acoustical Science and Technology, σελ. 162-<br />
169, Available from: http://www.jstage.jst.go.jp/browse/ast/-char/en [Accessed:<br />
(09.10.2007)].<br />
[25] Chiles, S., Barron, M. 2004, Sound level distribution and scatter in proportionate<br />
spaces [online], J.A.S.A., σελ. 1585-1595, Available from: http://scitation.aip.org/JASA<br />
[Accessed: (29.20.2007)].<br />
[26] Davies, W. J., Lam, Y. W., Orlowski, R. J. 1993, Comment on "Predicting theater<br />
chair absorption from reverberation chamber measurements" [online], J.A.S.A, σελ.<br />
2238-2240, Available from: http://scitation.aip.org/JASA [Accessed: 04.09.2007].<br />
[27] Jimenez Dianderas, C. 1992, Acoustical Evaluation of the Municipal Theatre of<br />
Lima, Peru [online], Applied Acoustics, σελ. 153-156, Available from:<br />
http://www.sciencedirect.com/science/journal/0003682X [Accessed: (20.04.2007)].
[28] Lannie, M. 1993, Acoustics of Gonzago Theatre in the Palace and Park Museum of<br />
Archangelskoje [online], Applied Acoustics, σελ. 347-353, Available from:<br />
http://www.sciencedirect.com/science/journal/0003682X [Accessed: (20.04.2007)].<br />
[29] Lau Nijs, Diemer de Vries 2005, The young architect’s guide to room acoustics<br />
[online], Acoustical Science and Technology, σελ. 229-232, Available from:<br />
http://www.jstage.jst.go.jp/browse/ast/-char/en [Accessed: 20.4.2007].<br />
[30] Meesawat, K., Hammershoi, D. 2002, 'An investigation on the transition from early<br />
reflections to a reverberation tail in a brir', 2002 International Conference on Auditory<br />
Display, Ιούλιος 2-5, 2002, ICAD, Ιαπωνία.<br />
[31] Ozis, F. Ozgur, E. 2004, '3D modelling and Acoustic Simulation of Large Rooms',<br />
1st International Conference "From Scientific Computing to Computational<br />
Engineering", Σεπτέµβριος 8-10,2004, IC-SCCE, Αθήνα.<br />
[32] Pulkki, V., Lokki, T. 2004, 'Visualizing diffraction for educational purposes', ICA<br />
18th, Απρίλιος 4-9, 2004, International Congress on Acoustic, Κιότο, σελ. 2313-2326.<br />
[33] Schroeder, M. R. 1965, New Method of Measuring Reverberation Time [online],<br />
J.A.S.A., σελ. 409-412, Available from: http://scitation.aip.org/JASA [Accessed:<br />
20.05.2007]<br />
[34] Schroeder, M. R. 1979, Integrated- impulse method measuring sound decay without<br />
using impulses [online], J.A.S.A., σελ. 497-500, Available from:<br />
http://scitation.aip.org/JASA [Accessed: 20.05.2007].<br />
[35] Wen, Y. C. J., Naylor A. P 2006, 'An Evaluation measure for Reverberant Speech<br />
Using Decay Tail Modelling', Proc. European Signal Process. Conference, (n.d.), E.S.P.,<br />
Λονδίνο. Available from:
http://www.eurasip.org/Proceedings/Eusipco/Eusipco2006/papers/1568981776.pdf<br />
[Accessed: 26.08.2007]<br />
[36] Xiang Duanqi, Wang Zheng, Chen Jinjing , Ge Yangang 1992, Acoustics of<br />
Gonzago Theatre in the Palace and Park Museum of Archangelskoje [online], Applied<br />
Acoustics, σελ. 15-30, Available from:<br />
http://www.sciencedirect.com/science/journal/0003682X [Accessed: (20.04.2007)].<br />
ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΑ<br />
[37] Bradley, J. S. Acoustical Design of Rooms for speech [online], Construction<br />
Technology Update, no 51, Available from: http://irc.nrc-cnrc.gc.ca/pubs/ctus/51_e.html<br />
[Accessed: 20.08.2007].<br />
CD<br />
[38] Acoustics Laboratory of the Technical University of Denmark,KEF Electronics of<br />
England, Bang and Olufsen of Denmark 1992, Music for Archimedes, [CD], Bang &<br />
Oluf.<br />
MANUALS<br />
[39] 2002, CATT-Acoustic V 8.0, User’s Manual.<br />
[40] 2002, Dirac 2.6 , User’s Manual -Measuring Impulse Responses Using Dirac<br />
(Technical Note) Available from: http://www.acoustics-engineering.com [Accessed:<br />
03.08.2007].
Change language