PROSTORNA

1. PROSTORNA AKUSTIKA

2. ZVUČNO POLJE ● Slobodni prostor: postoji samo 1 talas koji se širi od zvučnog iz- vora – direktan talas ●Zatvoreni prostor: uvek posto- ji direktan talas i reflektovani talasi.

3. ● U svakoj tački u prostoriji zvu- čno polje je rezultat superpozi- cije velikog broja talasa. Prvo stiže u tačku direktan ta- las jer se najkraćim putem pro- stire od zvučnog izvora do tačke prijema zvuka. Svi ostali talasi su rezultat re- fleksije.

4. ●Od reflektovanih talasa razli- kujemo: - prve refleksije – veoma su važne jer su dosta jake - sve ostale refleksije

5. ●Kada je reč o refleksijama u prostoriji, važno je: - energije reflektovanih talasa se sabiraju sa energijom di- rektnog talasa (ukupan in- tenzitet zvuka u tački prije- ma zavisi od energije svih ta- lasa zbirno) - vreme kašnjenja reflektova- nog talasa ima veoma važnu ulogu u percepciji zvuka

6. ●Intenzitet reflektovanog zvu- ka zavisi od materijala kojima su obloženi zidovi, pod i tavani- ca. ●Intenzitet talasa slabi pri sva- koj refleksiji.

7. ●HOMOGENO ZVUČNO POLJE ima ujednačeni nivo u svim tačkama prostorije. ●Pri projektovanju sala (pozorišta, koncertne sale, bioskopi) uvek se teži da zvučno polje bude što ujednačenije. To znači da su uslovi slušanja, pa time i kvalitet percepcije, podjednaki bez obzira na mesto prijema u sali.

8. ●HOMOGENO ZVUČNO POLJE za- visi od: - geometrijskog oblika sale - apsorpcionih osobina mate- rijala

9. ●DIFUZNO ZVUČNO POLJE nas- taje od reflektovanih talasa ko- ji dolaze podjednako iz svih pravaca u neku tačku u prosto- riji.

10. ●Formiranje zvučnog polja u prostoriji nastaje u vremenu od nekoliko ms. Taj period zavisi od: - dimenzija prostorije - apsorpcije zvuka koju unose pojedine površine

11. ●Potrebno je da koeficijent ap- sorpcije αne prelazi 0.3 da bi refleksije zvuka bile ujednače- ne u energetskom pogledu. ●Ako geometrija sale nije dob- ra, javljaju se tzv. DŽEPOVI. U njima se zvuk reflektuje sa većim zakašnjenjem.

12. ●Kada se formira zvučno polje, nastaje STACIONARNO STANJE. Ono traje sve dok zvučni izvor zrači. ●Stacionarno stanje znači da se akustička energija koju emituje zvučni izvor izjednačila sa utro- šenom energijom u prostoriji. ●Kada se zvučni izvor isključi, nastaje period iščezavanja zvu- ka (različit za svaku prostoriju).

13. APSORPCIJA PROSTORIJE ●Slabljenje zvuka usled prosti- ranja kroz vazduh je relativno malo u odnosu na apsorpciju zvuka usled refleksije talasa. Može biti nešto veće u velikim halama gde je put između 2 refleksije produžen.

14. ●Pri svakoj refleksiji deo akustičke energije je apsorbovan, a deo će se vratiti u prostoriju.

15. ●APSORPCIJAje: A = α·S površina koeficijent apsorpcije materijala nanetog na površinu S apsorpcija

16. ●Pošto αzavisi od frekvencije, onda i apsorpcija A zavisi od frekvencije.

17. ●Apsorpcija prazne sale jedna- ka je sumi apsorpcija pojedinih graničnih površina: A0 = Ai = αi·Si A0 = α1·S1 + α2·S2 + α3 ·S3 + ... [A] = m2

18. ●Srednji koeficijent apsorpcije cele prostorije je: αsr = A0 / S S– ukupna površina prostorije

19. ●Čovek unosi doprinos apsorp- ciji u sali Ač = 0.5 m2 ●Ukupna apsorpcija sa posetio- cima u sali je: Au = A0+ n·Ač

20. ●Apsorpcija u salama u kojima su sva mesta popunjena je zna- tno veća nego u praznoj sali. ●Akustički uslovi u sali zavise od broja posetilaca. ●Bogato tapacirane stolice ima- ju apsorpciju kao čovek.

21. VREME REVERBERACIJE ●To je osnovni kriterijum po ko- jem se određuje akustički kvali- tet sale.

22. ●Vreme reverberacije je ono vreme koje je potrebno da intenzitet zvuka J u prostoriji opadne na svoj milioniti deo. To znači da se nakon prestanka rada zvučnog izvora u sali intenzitet zvuka smanjuje i moguće je izmeriti vreme za koje će oslabiti 106 puta.

23. ●Ako se promena intenziteta zvuka izrazi preko logaritam- ske jedinice dB, onda govorimo o promeni nivoa intenziteta. Vremenu reverberacije odgo- vara smanjenje nivoa za 60 dB. ΔL = 10 log J1 / J2 [ΔL] = dB

24. J1– intenzitet zvuka u trenut- ku prestanka rada zvuč- nog izvora J2– intenzitet zvuka smanjen 106 puta

25. ●SABINOV OBRAZAC: Tu = [ s ] Tr = k · V / A k – const. = 0.161 s/m V – zapremina prostorije [ m3] A – ukupna apsorpcija zvuka u prostoriji [ m2]

26. ●Sabinov obrazac važi kada: - su dimenzije prostorije relativno velike u odnosu na talasnu dužinu zvuka - u prostoriji vlada homogeno zvučno polje - je αsr = 0.3 i manji

27. ●Sabinov obrazac ne važi u prostorijama male zapremine ( telefonska govornica, kabina od automobila).

28. ●Najveće je Tr prazne sale: 0.161 · V Tr= ------------------- A0 ●Manje je Tr sale sa posetiocima: 0.161 · V Tr= ------------------- A0 + n·Ač ●Tr zavisi od frekvencije jer A zavisi od frekvencije.

29. ●OPTIMALNO vreme reverberacije je ono koje garantuje najpogodnije akustičke uslove.

30. ●Od Tr zavisi razumljivost govora: - kada Tr raste, razumljivost opada ( dolazi do preklapanja pojedinih slogova ) Zato su govorna studija naj- prigušeniji prostori.

31. ●Tr zavisi od: - namene - zapremine prostorije - frekvencije ●1/3 apsorpcije u sali je za gra- nične površine. ●2/3 apsorpcije u sali su fotelje i publika.

32. ●Najpogodnije: - pozorište, drame 4-5 m3/gled - koncertna sala 7-9 m3/gled

33. ●Na nižim f dobro je da Tr bude veće, naročito za muziku. Daje punoću zvuka. ●Na višim f treba da Tr bude manje jer je slabljenje zvuka veće na višim f. ●U praksi se ne teži linearnoj karakteristici jer ne bi bilo pri- rodno.

35. ●DOPUNJENI SABINOV OBRA- ZAC za veoma velike prostorije (preko 50 000 m3 ): 0.161 · V Tr = ------------------- A + 4·m·V koeficijent slabljenja usled disipacije u vazduhu

36. VEŠTAČKO VREME REVERBERACIJE ●Koristi se prilikom obrade već napravljenog snimka. ●Povećanjem Tr se ostvaruje punoća zvuka. ●Postoje ANALOGNI i DIGITALNI reverberatori.

37. INTENZITET ZVUKA U PROSTORIJI ●Ukoliko u prostoriji zrači izvor Pa = const., nastaje stacionarno stanje. Intenzitet zvuka je: 4 · Pa J = ----------- A Ju = [ N/m2]

38. ●Prethodni obrazac važi za sve tačke u prostoriji. ●Ako se u prethodni obrazac u- vrsti A iz Sabinovog obrasca: 0.16 · V 0.16 · V Tr = -------------- A = --------------- A Tr

39. 4 · Pa 4 · Pa· Tr J = ----------- = ---------------- A 0.16 · V 25 · Pa· Tr J = ----------------- V ●Ovaj obrazac je pogodan jer se i Tr i V mogu jednostavno ili pro- računati ili izmeriti.

40. ●Zvučni pritisak u prostoriji može se izračunati: p2 4 · Pa J = -------- = ---------- · c A Pa·· c 4 ·Pa·· c p = √ ---------------- = 2 ·√ ------------- A A ●- gustina vazduha

41. ●Odnos direktan – reflektovan zvuk se menja u prostoriji pri udaljavanju od zvučnog izvora: - blizu izvora zvuka dominira direktan zvuk - dalje od izvora zvuka domi- nira reflektovan zvuk

42. ●Za praksu treba znati na kom rastojanju ova dva zvuka posta- ju ISTI. ●Na osnovu ovog rastojanja ( rg) postavljaju se mikrofoni u sali za snimanje zvuka.

43. ●Ako izjednačimo izraze za in- tenzitet stacionarnog stanja i intenzitet direktnog talasa: 4 · Pa Pa J = ----------- J = ----------- A 4 ·π· r2 direktan zvuk reflektovani zvuk

44. 4 · Pa Pa = ----------- ----------- A 4 ·π· r2 A A r2 = --------- = ------- 16 ·π 50 poluprečnik zamišljenog kruga u kome dominira direktan zvuk A rg = √ ------ 50

45. APSORBERI ZVUKA ●Da bi se u prostoriji obezbedili odgovarajući akustički uslovi, potrebno je obraditi podove, ta- vanicu i zidove na odgovarajući način.

46. ●Vreme reverberacije mora bi- ti odgovarajuće. ●Izborom materijala i konstru- kcija se postiže homogeno i difu- zno zvučno polje ( dobri uslovi slušanja ).

47. ●Postoje materijali koji pojača- no upijaju POJEDINE opsege fre- kvencija. Odnosno, NE POSTOJE materi- jali kojima se može uspešno pri- gušiti zvuk u celom opsegu fre- kvencija.

48. ●APSORBERI se dele na one koji pojačano upijaju: - niske f (do 300,400 Hz ) - srednje f (400 – 4000,5000 Hz) - visoke f (preko 5000 Hz) ● αza navedena područja treba da bude > 0.7. Što je vrednost α bliža 1, ap- sorberi su bolji.

49. MEHANIČKI REZONATORI ●Koriste se za pojačanu apsorp- ciju niskih frekvencija. ( do 300, 400 Hz )

50. ●To su čvrste, elastične ploče od različitih materijala (najčešće drvo, ali i metal, staklo, plastika ). Npr.: - u pozorištu i koncertnim salama: drvene tanke ploče - na aerodromu: metalne i staklene ploče ●Iza ploča se nalazi vazdušna komora ●Kada zvučni talas pobudi ploču i kada dođe do oscilovanja, akustička energija se pretvara u mehaničku i brzo i efikasno se troši.