Akustični inženiring Decibel

Ustvarjamo vrhunsko uglašenost prostora.

Domov  »  Prostorska akustika  »  Prostorska akustika

Prostorska akustika

Prostorska akustika obravnava obnašanje zvoka v prostoru. Od akustike v prostoru je  odvisna kakovost prenosa informacij (govora, glasbe). Akustično ugodje ni pomembno le za gledališča in kulturne dvorane. Pomembno je tudi za učilnice, predavalnice, športne dvorane, večnamenske dvorane, sejne sobe, pisarne in tudi za stanovanjske prostore. Reguliranje obnašanja zvoka  je potrebno, da se zagotovi nizko raven hrupa, da se prepreči odmevanje in donenje, da se zagotovi dobro ter enakomerno  slišnost in razumljivost govora in glasbe.

Prostorska akustika je poleg drugih pogojev (osvetlitev, grejte-hlajenje, prezračevanje, ipd.) pomemben dejavnik dobrega počutja, ugodnih bivalnih in delovnih pogojev ter tudi zdravja in varnosti (prekomeren hrup lahko povzroča vznemirjenost, stres, okvare sluha, nezgode in nesreče).
 

Dobra prostorska akustika:

  • ni prekomernega hrupa ozadja
  • ni prevelikega odmevanja
  • na vseh mestih v prostoru je zvok dovolj močan in jasen/razumljiv
  • ni neželenih resonanc

Na splošno dobra akustika prostora pomeni uravnoteženost med odmevnim časom, hrupom ozadja in zvočno izolacijo prostora. V prostoru z dobro akustiko so zaželjeni zvoki poudarjeni, nezaželjeni pa odstranjeni ali zmanjšani na nemotečo raven.
 

Slaba prostorska akustika:

  • močno odmevanje v prostoru, donenje
  • povišana raven hrupa
  • mešanje zvokov
  • slaba slišnost zvoka (govora/glasbe)
  • slaba razumljivost in slaba jasnost govora/glasbe
  • splošno nelagodje, slabi delovno/učni pogoji  (ob dalj časa trajajoči izpostavljenosti pa stres in motnje sluha)

Akustično slabi so prostori, ki imajo veliko trdih in gladkih površin od katerih se zvok odbija (gladke stene, gladki stropi in trda tla, velike steklene površine). V takih prostorih se direktna in odbojna komponenta zvoka seštevata in s tem se viša povprečna raven zvoka. V primeru plan-paralelnih zvočno odbojnih površin lahko nastanejo večkratni ponavljajoči se odboji (flutter echo), ki še posebno neugodno vplivajo na akustiko prostora.  V takih  primerih je zvok neenakomerno slišen glede na pozicije poslušalcev.

Nekoliko poenostavljeno bi lahko govorili o dveh nivojih akustike:

1. Osnovne akustične zahteve:

ni prekomernega odmevanja in hrupa ozadja, to osnovne akustiče pogoje je potrebno zagotoviti v vseh prostorih, v katerih se  večje ali manjše število ljudi ukvarja z neko  dejavnostjo (tudi pisarne in stanovanja)

2. Povečane akustične zahteve:

poleg osnovnega pogoja, da ni odmevanja in hrupa ozadja, je potrebno zagotoviti tudi ustrezno kakovost  zvoka (jasnost, čistost, razumljivost, polnost vseh topnov, enakomernost, odsotnost negativnih zvočnih pojavov,…)
 

Parametri prostorske akustike

Odmevni čas

(Reverberation time) je glavni pokazatelj prostorske akustike. To je čas, v katerem po prekinitvi zvočnega dogodka raven zvoka upade za  60 dB oz. čas, v katerem zvok še vztraja  v prostoru (se odbija, preden zamre). Daljši kot je odmevni čas, slabša je akustična kakovost prostora. Odmevni čas je odvisen od volumna prostora, njegove geometrije  ter od absorpcijskih sposobnosti sten, stopa in tal ter notranje opreme. Poleg odmevnega časa  pa je potrebno upoštevati še druge parametre akustike.

Okvirne priporočene vrednosti odmevnega časa za nekatere prostore  različnih namembnosti (upoštevane so povprečne velikosti navedenih prostorov):

  • Priporočeni odmevni čas glede na vrsto prostorapisarne: 1,0 s
  • učilnice: 0,7 s
  • glasbene učilnice: 1,0 s -1,5 s
  • radio in TV studii: 0,2 s do 0,6 s
  • stanovanjski prostori: 0,4 s do 0,8 s
     
  • telovadnice: 1,2 s do 1,4 s
  • predavalnice in konferenčne sobe : 0,6 s do 1,0 s
  • delavnice: 1,2 s 
  • kulturne dvorane:  1,0 s do 1,5 s
  • cerkve: 1,5 s  do  3,0 s
     
  • gledališča: 1,0 s do 1,5 s
  • koncertne dvorane: 1,5 s  do 2 s
  • športne dvorane: 1,5 s  do 2 s
  • operne dvorane: 2,0  do 2,5 s
  • večje proizvodne hale: 2,5 s

V prostorih, v katerih se izvajajo kulturne prireditve ali izobraževalne dejavnosti je  pri določitvi optimalnega odmevnega časa potrebno upoštevati ali gre pretežno za govorno ali pretežno za glasbeno izvajanje.

Namembnost prostora / dejavnost Optimalni odmevni čas pri prostornini prostora
  200 m3 400 m3 800 m3 1600 m3
Pouk, predavanja 0,5 s 0,6 s 0,8 s 0,9 s
Govorne prireditve 0,7 s 0,8 s 0,9 s 1,0 s
Glasbene prireditve 1,1 s 1,3 s 1,4 s 1,5 s


Za govorno izvajanje so najprimernejši odmevni časi  med 0,7  in 1,2 sek (v odvisnosti od volumna prostora), za glasbeno izvajanje so primerni nekoliko daljši odmevni časi (med 1,1 in 1,7 sekunde).

Pri športnih objektih pa je  primerni odmevni čas  drugačen, če se  v dvorani odvija istočasno samo en šport/ena skupina ali več športov/več skupin hkrati.

Seveda so zgoraj navedene le orientacijske vrednosti primernega odmevnega časa. Pri načrtovanju akustike je optimalni odmevni čas  (s tolerančnim območjem) treba izračunati za vsak konkreten prostor posebej in sicer:

  • po vseh oktavah med 125Hz in 4000 kHz
  • v odvisnosti od volumna prostora
  • v odvisnosti od števila ljudi v prostoru
  • v odvisnosti od dejavnosti in tudi od podrobnosti dejavnosti:  npr. vrsta glasbe (simfonična, zabavna, rock, plesna, cerkvena, zborovska, kombinacije); vrsta športa (košarka, namizni tenis, bazeni,..). 

Potek krivulje odmevnega časa naj bo čim bolj vodoraven po celotnem frekvenčnem spektru. Tolerančno območje odmevnega časa pa se po frekvencah razlikuje.

Dodatni parametri akustike, ki jih je potrebno upoštevati za dosego primerne kakovosti zvoka v zahtevnejših objektih  (koncertne in kulturne dvorane, športne in večnamenske dvorane, glasbene šole in glasbeni studii, prestižne restavracije,…) pa so še:

  • indeks razumljivosti govora (STI Speech transmission index/RASTI)
  • indeks jasnosti (Clarity index), C50 za govor in C80 za glasbo
  • indeks razločnosti (D50)
  • artikulacijske izgube pri govoru (Alcons)
  • Bass Ratio (BR)
  • Lateral Energy Fraction (LF)
  • in drugi.

Kdaj razmišljati o akustiki prostora?

O akustiki prostora je potrebno razmišljati že v fazi idejne zasnove novega objekta. S pravilno prostorsko zasnovo, ki upošteva osnovne zakonitosti obnašanja zvoka, ustvarimo predpogoje za ustrezno akustičnost prostora.

V fazi PGD se je potrebno posvetiti natančnemu projektiranju akustike predvsem večjih prostorov, v katerih se odvijajo govorne in/ali glasbene dejavnosti (gledališke, koncertne in večnamenske dvorane, športne dvorane, učilnice, predavalnice,…), prostorov, kjer se zadržuje veliko ljudi (letališke in druge avle, restavracije,..)  oz. kjer je pomembna kakovost zvoka (studii, vadbene sobe, glasbene učilnice,…) 

Naknadne korekcije akustike so možne, vendar so praviloma zahtevnejše in dražje, nabor rešitev pa je večkrat omejen.