Акустика помещений и время реверберации

Обзор

Время реверберации (RT60) — это время, необходимое для снижения уровня звукового давления на 60 дБ после прекращения источника звука в замкнутом пространстве. Это важнейший показатель в акустике помещений, влияющий на разборчивость речи, музыкальную чёткость и комфорт по уровню шума. Надлежащее время RT60 зависит от объема помещения, материалов поверхностей и предполагаемого использования.

Основные формулы

Формула Сэбина для времени реверберации

$T_{60} = \frac{0.161 \, V}{A}$

Базовое уравнение, связывающее время реверберации с объемом помещения и общим поглощением.

Формула Сэбина дает хорошие результаты для обычных помещений, когда средний коэффициент поглощения не превышает примерно 0,35. Для помещений со средним коэффициентом поглощения выше 0,35 предпочтительнее уравнение Эйринга, поскольку его логарифмическая форма лучше описывает пространства с высоким поглощением.

Формула Эйринга для времени реверберации

$T_{60} = \frac{0.161 \, V}{-S \, \ln(1 - \bar{\alpha})}$

Более точна для помещений с высокопоглощающими поверхностями, где средний коэффициент поглощения приближается к единице.

Общее поглощение

$A = \sum_{i} \alpha_i \, S_i$

Общее поглощение в сэбинах равно сумме произведений площади каждой поверхности на её коэффициент поглощения на интересующей частоте.

Частота осевой моды помещения

$f = \frac{c}{2} \sqrt{\left(\frac{n_x}{L_x}\right)^2 + \left(\frac{n_y}{L_y}\right)^2 + \left(\frac{n_z}{L_z}\right)^2}$

Резонансные частоты стоячих волн внутри прямоугольного помещения, где $n_x, n_y, n_z$ — неотрицательные целые числа.

Переменные

Коэффициенты поглощения по материалам

Рекомендуемое время реверберации

Калькуляторы

Время реверберации по Сэбину

Звукопоглощение от материалов

Конвертер единиц

RT60 против полного поглощения

Примечания по проектированию

• Зависимость от частоты. Коэффициенты поглощения значительно варьируются с частотой. Всегда оценивайте RT60 в полосах октав 125 Гц – 4 кГц, а не только на одной частоте.
• Сабин против Эйринга. Используйте Сабин для типичных помещений с $\bar{\alpha} < 0.3$. Переключитесь на Эйринг для сильно обработанных помещений, безэховых пространств или когда $\bar{\alpha}$ превышает примерно 0.3, так как Сабин переоценивает поглощение при высоких коэффициентах.
• Аудитория и мебель. RT60 в пустом помещении может быть на 20–40 % дольше, чем в занятом. Проектируйте для занятого состояния и убедитесь, что пустое состояние остаётся допустимым.
• Поглощение воздухом. На частотах выше 2 кГц и в очень больших объёмах (аудитории, спортивные залы) молекулярное поглощение воздухом становится значимым дополнительным механизмом затухания и не учитывается формулой Сабина.
• Дребезжащие эхо и фокусировка. Большие параллельные отражающие поверхности или вогнутые стены могут создавать дискретные эхо и фокусировку, даже когда RT60 номинально правильный. Геометрия имеет значение наряду с обработкой материалов.
• Моды помещения. В небольших помещениях (студии, контрольные комнаты) низкочастотные моды создают выраженные пики и провалы. Расстояние между модами следует анализировать; широко расставленные моды ниже 300 Гц вызывают слышимую окраску.

Восстановленные исходные таблицы

Следующие таблицы восстановлены из исходной страницы для сохранения полных справочных данных.

Звук — Время реверберации

Источники

• Исходный источник – Engineering ToolBox: Акустика помещений и реверберация