CC BY
20
Архитектура зданий и сооружений
Научная статья УДК 699.84:534.842
https://doi.org/10.24866/2227-6858/2022-1/123-129
А.П. Панфилов, Р.Е. Тиганов, В.М. Ведищева
ПАНФИЛОВ АЛЕКСАНДР ПАВЛОВИЧ - аспирант, panfilov_ap@dvfu.ru
ТИГАНОВ РОМАН ЕВГЕНЬЕВИЧ - аспирант, Адапо^ге@ dvfu.ru
Департамент электроники, телекоммуникации и приборостроения
ВЕДИЩЕВА ВАЛЕРИЯ МАКСИМОВНА - бакалавр, vedishcheva.vm@students.dvfu.ru
Департамент архитектуры и дизайна
Дальневосточный федеральный университет
Владивосток, Россия
Оптимизация параметров акустического поля для малогабаритной студии звукозаписи
Аннотация: Оптимизация акустических характеристик в не предназначенном для студийной записи помещении. Подбор материалов для отделки и обустройства данного помещения - студии. Акустический расчет и проект студии звукозаписи малого размера, основанные на реальном техническом задании. Ключевые слова: архитектурная акустика, акустические измерения, время реверберации
Для цитирования: Панфилов А.П., Тиганов Р.Е., Ведищева В.М. Оптимизация параметров акустического поля для малогабаритной студии звукозаписи // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2022. № 1(50). С. 123-129. https://doi.org/10.24866/2227-6858/2022-1/123-129
Введение
Акустика помещения является основополагающей характеристикой студии звукозаписи наряду с аппаратным оснащением студии. При улучшении качества, а главное доступности музыкального оборудования, выросла потребность в подготовленных акустически помещениях. В данной работе представлена актуализация существующих рекомендаций и стандартов с использованием современных материалов по оптимизации акустических характеристик малогабаритных студий в не предназначенных для этого помещениях.
Проект, рассмотренный в данной работе, был сформирован в рамках конкурса «Мой Кампус», где было поставлено следующее техническое задание: спроектировать для студийной звукозаписи и пресс-центра медиапространство, способное записывать видео- и аудиома-териал высокого качества. Для реализации проекта администрацией ДВФУ было выделено помещение объемом 300 м3 (3*6*16,7м) по адресу: г. Владивосток, Алеутская, 56.
Для выполнения данной задачи предлагается разделить помещение на три зоны: комната прослушивания, тон-зал, пресс-центр (рис. 1). В данной работе проектирование пресс-центра рассматриваться не будет.
Целью данной работы является оптимизация акустических характеристик не предназначенного для студийной записи помещения. Основные задачи:
1) подбор оптимальных значений времени реверберации для каждого из помещений студии;
2) выравнивание амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) студии;
3) подбор материалов для акустического оформления студии [1, 3, 5].
© Панфилов А.П., Тиганов Р.Е., Ведищева В.М., 2022
Статья: поступила: 30.11.202.; рецензия: 06.01.2022; финансирование: Дальневосточный федеральный университет. 123 I www.dvfu.ru/vestnikis
Рис. 1. План пространства студии
Основываясь на техническом знании, рекомендациях и стандартах (Richard H. Bolt recommendation, 1946; EBU / ITU recommendation, 1998; IEC recommendation, 1998), а также современных типовых решениях, приняли решение разделить студию звукозаписи на два помещения - комнату прослушивания и тон-зал [6-8].
Из-за малых размеров помещения, а главное - малой высоты, было решено создать залы с малым временем реверберации и следующим соотношением сторон (высота, ширина, длина): комната прослушивания - 1,0:1,58:1,88; тон-зал - 1,0:1,5:2,18. Данное соотношение сторон позволит избежать проблем с аксиальными модами низких частот, искажением АЧХ и ненужными резонансами комнаты [6].
Акустический расчет
Расчет основан на подсчёте общего фонда звукопоглощения, вычислении времени реверберации и дальнейшем его сравнении с рекомендуемыми значениями.
Рекомендуемое время реверберации (RT) для комнаты прослушивания - RT = 0,2 с, для малого тон-зала - RT= 0,25 с [1-8]. На частоте 125 Гц принимаем время реверберации не более 0,25 с и 0,3 с для того, чтобы не ухудшать слышимость речи. Подсчитаем площадь всех учтенных поверхностей 5к0м.пр0с. = 110,5 м2, 5тон-зал = 106,5 м2 для расчета общего коэффициента звукопоглощения зала.
Рассчитываем время реверберации в третьоктавной полосе частот для комнаты прослушивания и тон-зала (таблицы 1, 2; рисунки 2, 3).
Отклонение расчётных значений RT от рекомендованных - менее 10%, что соответствует нормам. Также было учтено заполнение помещения: до 5 человек для комнаты прослушивания и до 6 человек для тон-зала.
Таблица 1
Расчетные значения времени реверберации в третьоктавной полосе частот
для комнаты прослушивания
Частота, Гц RT, с Отклонение от рекомендованных значений, %
1 2 3
RT100 0,24 -3
RT125 0,237 -5
RT160 0,23 -6
RT200 0,216 7
RT250 0,205 2
Окончание табл. 1
1 2 3
RT315 0,2 2
RT400 0,19 -3
RT500 0,19 -3
RT630 0,198 0
RT800 0,2 1
RT1000 0,2 0
RT1250 0,199 0
RT1600 0,199 0
RT2000 0,195 -2
RT2500 0,19 -2
RT3150 0,188 -4
RT4000 0,187 -5
Таблица 2
Расчетные значения времени реверберации в третьоктавной полосе частот для тон-зала
Частота, Гц RT, с Отклонение от рекомендованных значений, %
RT100 0,30 0
RT125 0,30 0
RT160 0,29 -6
RT200 0,27 6
RT250 0,25 0
RT315 0,25 -1
RT400 0,24 -3
RT500 0,24 -2
RT630 0,25 2
RT800 0,26 4
RT1000 0,26 2
RT1250 0,25 0
RT1600 0,25 -1
RT2000 0,24 -3
RT2500 0,24 -2
RT3150 0,25 0
RT4000 0,26 4
0,3
0,15 0,1
0,05 0
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000
RT расч. RT рекоменд.
Рис. 2. График расчетных и табличных значений времени реверберации для комнаты прослушивания
0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0
Рис. 3. График расчетных и табличных значений времени реверберации для тон-зала Рекомендации по акустической отделке студии
Для расчетов были подобраны материалы для комнаты прослушивания (табл. 3) и тон-зала (табл. 4).
Таблица 3
Рекомендованные материалы для обустройства комнаты прослушивания
Тип поверхности Материал Площадь, м2
Пол Ламинат 21
Стены Decoustic 30/2, 4ШП, 2768x320x16,4 мм, Дуб Ривьера D 5291 PR, с относом 100 мм 15,58
Стены (вырез) Сотовый поликорбонат 4мм 3,68
Поглотители VicPattern Ultra Wavewood 4,25
Потолок letwood 5L 11,16
Мягкая мебель Диван 2,21
Бас-ловушки (углы) Super Bass Extreme Ultra 12,04
Шторы окна Gammacoustic 7,5
Штучные бас-ловушки WOOD SIDE VicTotem Ultra VMT 5,72
Диффузоры (стены) Диффузор Multifuse Wood 36 5,67
Диффузоры (потолок) Потолок Диффузор Multifuse Wood 36 4,25
Твердая мебель Дерево 3
Ковры Шерстяной обычного типа 6
Двери ДВ RW, звукоизоляция 43 db, под покраску, высокие под потолок, с кромкой под покраску, со скрытым коробом 2,06
Штучные бас-ловушки Vicoustic Vari Bass 1,8
Окно тон-зал/комната прослушивания Звукоизоляционные окна phonestar sofos (фонстар pss) 52дБ 2
Таблица 4 Рекомендованные материалы для обустройства тон-зала
Тип поверхности Материал Площадь, м2
1 2 3
Пол Ламинат 17,2
Стены Decoustic 30/2, 4ШП, 2768х320х16,4 мм, Дуб Ривьера D 5291 PR, с относом 100 мм 12,59
Стены (вырез) Сотовый поликорбонат 4 мм 3,58
Поглотители VicPattern Ultra Wavewood 2,13
Потолок letwood 5L, c относом 200 мм и заполнением 12,36
Шторы Gammacoustic 7,5
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000
RT расч. RT рекоменд.
Окончание табл. 4
1 2 3
Бас-ловушки (углы) Super Bass Extreme Ultra 14,87
Штучные бас-ловушки Vicoustic Vari Bass 3,6
Диффузоры (стены) Диффузор Multifuse Wood 36 7,79
Диффузоры (потолок) Диффузор Multifuse Wood 36 4,25
Твердая мебель Дерево 2
Ковры Шерстяной обычного типа 6
Дерево ДВ RW, звукоизоляция 43 db, под покраску,
Двери высокие под потолок, с кромкой под покраску, со скрытым коробом 2,06
Окно тон-зал/комната Звукоизоляционные окна phonestar sofos (фонстар pss) 2
прослушивания 52дБ
Дизайн-проект студии представлен на рисунках 4-5.
Рис. 5. Дизайн-проект тон-зала
Результаты
Анализ проведенных расчетов позволяет сформулировать ряд выводов.
1. Соблюдение предложенных в работе соотношений сторон помещений студии позволило избежать проблем в низком диапазоне частот, что является главной проблемой в любой студии, особенно небольшого размера.
2. В случае выбора предложенных в работе материалов для отделки студии можно не только добиться оптимальных значений времени реверберации и АЧХ студии, но и соблюсти все требования новых стандартов санитарно-эпидемиологического и пожарного контроля.
3. Требуется разобраться с вопросом точного расположения поглотителей и диффузоров по окончанию строительства и проведением контрольных замеров времени реверберации, так как расчёт позволяет лишь оценить общий фонд звукопоглощения.
4. Необходимо провести ряд работ, связанных с эквализацией и акустическим обустройством студии, в том числе и электронными методами.
Заключение
Расчет акустических характеристик в малых залах на данный момент ограничивается определением общего фонда звукопоглощения и статистического подсчета акустической картины с дальнейшей корректировкой после измерений в готовом помещении [4]. Предложен метод выбора оптимальных размеров помещения малого объёма с учетом аксиальных мод низкочастотного излучения [5-8]. Проведена оптимизация акустических характеристик малого помещения специального назначения, произведен подбор современных материалов, удовлетворяющих всем требования. Разработан дизайн-проект.
Проект студии рекомендован к строительству в ДВФУ на основе протокола № 108-06-07 9 июня 2021г. по итогам конкурса «Мой кампус».
Заявленный вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Буток О. Архитектурная акустика, ее особенности и применение // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, Белгород, 1-30 мая 2015. Белгород, 2015. С. 1647-1651.
2. Ильичев И.А., Рыжих И.Н. Архитектурная акустика // Материалы Международной научно-технической конференции молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, Белгород, 2016. Белгород, 2016. С. 2672-2675.
3. Канев Н.Г. Об аномальном времени реверберации некоторых помещений // Материалы Международной акустической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Е.Я. Юдина, 30 октября 2014 г. Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. C. 191-201.
4. Ланэ М.Ю. Акустика зрительного зала Московского музыкально-драматического цыганского театра «Ромэн» // Жилищное строительство. Доклады V Академических чтений «Актуальные вопросы строительной физики». 2013. № 6. С. 19-21.
5. Мельников Е.Д., Агеенко М.В. Архитектурно-строительная акустика. Воронеж. гос. архитектурно-строительный ун-т, 2015. 60 c. URL: https://www.iprbookshop.ru/54990.html (дата обращения: 24.11.2021).
6. Смирнов А. Расположение громкоговорителей в комнате прослушивания и комнатные моды // Стерео&Видео. 2010. № 10. 10 с.
7. СП 51.13330.2011 Защита от шума / Министерство регионального развития Российской Федерации. 2011. 46 с.
8. ГОСТ Р ИСО 3382-2-2013. Измерение акустических параметров помещений. Ч. 2. Время реверберации обычных помещений / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. 2013.20 с.
FEFU: SCHOOL of ENGINEERING BULLETIN. 2022. N 1/50
Architecture of Buildings and Structures www.dvfu.ru/en/vestnikis
Original article
https://doi.org/10.24866/2227-6858/2022-1/123-129 Panfilov A., Tiganov R., Vedishcheva V.
ALEXANDER P. PANFILOV, Postgraduate Student, panfilov_ap@dvfu.ru ROMAN E. TIGANOV, Postgraduate Student, tiganov_re @ dvfu.ru Department of Electronics and Communications
VALERIA M. VEDISCHEVA, Bachelor, vedishcheva.vm@students.dvfu.ru Department of Architectural Environment and Interior Design Far Eastern Federal University Vlaivostok, Russia
Acoustic field parameters' optimization for the small-sized recording studio
Abstract: The article deals with the problems of optimizing acoustic performance in a non-studio environment. Materials' selection for finishing and arrangement of such a space. Acoustic design of a small-sized recording studio based on actual work order.
Keywords: architectural acoustics, acoustic measurements, reverberation time
For citation: Panfilov A., Tiganov R., Vedishcheva V. Acoustic field parameters' optimization for the small-sized recording studio. FEFU: School of Engineering Bulletin. 2022;(50):123-129. (In Russ.). https://doi.org/10.24866/2227-6858/2022-1/123-129
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflict of interest.
REFERENCES
1. Butok O. Architectural acoustics, its features, and application. Proc. of Int. Conf. Belgorod State Technological University after named V.G. Shukhov, Belgorod, May 1-30, 2015. Belgorod, 2015. 1647-1651 р.
2. Ilyichev I.A., Ryzhikh I.N. Architectural acoustics. Материалы конф. Belgorod State Technological University. V.G. Shukhov. Belgorod, 2016. 2672-2675 р.
3. Kanev N.G. On the anomalous reverberation time of some rooms. Proc. of the Int. Acoustic Conf. dedicated to the 100th anniversary of the birth of E.Ya. Yudina, October 30, 2014. Moscow, Bauman Univercity, 2014. 191-201 p.
4. Lane M.Yu. The acoustics of the auditorium of the Moscow musical and drama gypsy theater "Romen". Housing Construction. Reports of the V Academic Readings "Topical Issues of Building Physics". 2013;(6):19-21.
5. Melnikov E.D., Ageenko M. V. Architectural and construction acoustics. Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering, 2015. 60 р. URL: https://www.iprbookshop.ru/54990.html -24.11.2021.
6. Smirnov A. Arrangement of loudspeakers in the listening room and indoor mods. Stereo&Video. 2010;(10): 1-10.
7. SP 51.13330.2011 Noise protection. Ministry of Regional Development of the Russian Federation. 2011. 46 p.
8. GOST R ISO 3382-2-2013. Measurement of acoustic parameters of premises. Part 2. The reverberation time of ordinary rooms. Federal Agency for Technical Regulation and Metrology, 2013. 20 p
