Ako niste upoznati sa aplikacijom, pročitajte uvodni deo, koji se oktriva aktiviranjem dugmeta "Uvod".
Reverberacija je pojava da zvuk, usled refleksija, opstaje u zatvorenom prostoru i nakon prestanka emisije od strane izvora. Vremenom reverberacije TR se u psihoakustici naziva vreme koje protekne pre nego što zvuk dovoljno oslabi da postane nečujan, a jedna od mera vremena reverberacije u tehnici je reverberaciono vreme T60, koje se definiše kao vreme koje je potrebno da intenzitet zvuka oslabi za 60dB u odnosu na svoju vršnu vrednost.
Vreme reverberacije neke prostorije, izraženo u sekundama, se u prostorijama sa dugom reverberacijom (TR>0,8s) može približno odrediti prema obrascu koji je 1890-ih empirijski odredio Sabine:
TR=(24⋅ln10)/c20×(V/A)≈0.162⋅(V/A),
u kome su:
Kao što se može uočiti, vreme reverberacije zavisi od koeficijenta zvučne apsorpcije materijala koji pokriva zidove prostorije, pa se merenjem vremena reverberacije mogu određivati koeficijenti zvučne apsorpcije materijala, a u tu svrhu se grade namenske prostorije, koje se nazivaju reverberacione komore>.
Usled zavisnosti vremena reverberacije od koeficijenta zvučne apsorpcije, koji zavisi od frekvencije zvuka, i vreme reverberacije zavisi od frekvencije zvuka, pa je vreme reverberacije tipično duže na niskim frekvencijama, a kraće na višim frekvencijama. Ova osobina reverberacije u nekoj prostoriji opisuje se odnosom prosečnog vremena reverberacije i minimalnog vremena reverberacije:
K=Tsr/Tmin.
Eksperimentalno određivanje vrednosti koeficijenta zvučne apsorpcije | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Reverberaciona komora ima oblik paralelepipeda dužine 8 metara, širine 6 metara i visine 5m. Kada je reverberaciona komora prazna, izmereno vreme reverberacije opisano je tabelom gore desno u okviru, ili tabelom "TR" koja se može preuzeti u Excel formatu putem linka za preuzimanje podataka. Ako se pod prekrije pokrivačem od materijala izabranog u meniju "Materijal", izmereno vreme reverberacije ima vrednosti prikazane u tabeli u sredini desne strane okvira. Odrediti koeficijent apsorpcije pokrivača.
Rezultat se može proveriti upoređivanjem sa tabelom koja se pojavljuje na donjoj desnoj strani okvira kada se izabere vrsta materijala u padajućem meniju "Materijal".
S obzirom da su dimenzije ove reverberacione komore dužina a=8m, širina b=6m i visina h=5mm, njena zapremina iznosi V=a⋅b⋅c≈240m3. Kada pod nije prekriven, sve površine su od istog materijala, čiji se koeficijent zvučne apsorpcije pri frekvenciji f=125Hz može odrediti na osnovu vremena reverberacije prazne komore pri toj frekvenciji TR=29,9s, jer je po Sabenovom obrascu totalna apsorpcija reverberacione komore pri toj frekvenciji A=0,162⋅V/TR=1,3 sabena, a koeficijent apsorpcije iznosi α=A/S=0,000551≈0,0006, jer je ukupna apsorpcija u slučaju prazne komore jednaka proizvodu ukupne površine komore i njenog koeficijenta zvučne apsorpcije.
Ako je pod ove reverberacione komore pokriven parketom, onda se vreme reverberacije pri frekvenciji f=125Hz skraćuje na TR=13,2s, što znači da se ukupna apsorpcija povećava na A=0,162⋅V/TR=2,95 sabena. Ukupna apsorpcija je u ovom slučaju jednaka zbiru apsorpcija poda AP i nepokrivenih zidova AZ=αZ⋅SZ=αZ⋅(a⋅b+2⋅a⋅h+2⋅b⋅h)=0,00551⋅188m2=1,04 sabena, odakle sledi da ukupna apsorpcija poda pri frekvenciji f=125Hz iznosi AP=A-AZ=1,91 saben. Površina poda iznosi SP=a⋅b=48m2, pa je pri frekvenciji f=125Hz koeficijent apsorpcije parketa kojim je pokriven pod α=A/S=0,03979≈0,040.
Određivanje svojstava reverberacione komore | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Za uspešan rad reverberacionih komora potrebno je da njihova zapremina bude 200-250m3, a odnosi dimenzija njihovih stranica treba da budu 21/3:21/4:1. Vreme reverberacije, naravno, zavisi od materijala na podu i zidovima reverberacione komore.
U ovoj vežbi treba izarčunati karakteristike reverberacione komore oblika paralelepipeda koja ima idealne proporcije i zapreminu u propisanim granicama. Proračun podrazumeva izbor materijala poda i zidova i određivanje dimenzija komore. Materijal zidova se bira u meniju "Zidovi" a materijal podova u meniju "Pod". Izbor materijala utiče na vreme reverberacije usled koeficijenta zvučne apsorpcije, koji se može očitati iz tabele koja se otkriva aktiviranjem dugmeta "Tabela" ili u tabeli "alfa" koja se može preuzeti u Excel formatu putem linka za preuzimanje podataka.Vreme reverberacije se prikazuje u tabeli u na desnoj strani panela.
Dimenzije reverberacione komore takođe utiču na vreme reverberacije jer određuju zapreminu prostorije i veličinu površina koje ograničavaju prostoriju. Zapremina i površina reverberacione komore se prikazuju u poljima u desnoj strani gornjeg panela. Zadavanjem bilo koje dimenzije (dužine, širine i visine) reverberacione komore u odgovarajućem polju na levoj strani panela se izračunavaju preostale dimenzije tako da idealne proporcije reverberacione komore budu zadržane, pri čemu se programski ograničavaju uneti podaci tako da zapremina ostane u zahtevanim granicama.
Rezultat se može proveriti upoređivanjem sa podacima prikazanim u desnoj strani okvira kada se izaberu vrste materijala zidova i podova u padajućim menijima, odnosno postavi jedna od dimenzija komora u odgovarajućim poljima.
Koeficijent zvučne apsorpcije | ||||||
Materijal | Frekvencija (Hz) | |||||
125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | |
Zidovi: Betonski blok-hrapav | 0,01 | 0,02 | 0,04 | 0,06 | 0,08 | 0,1 |
Zidovi: Betonski blok-ofarban | 0,1 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,09 | 0,08 |
Zidovi: Betonski blok-omalterisan | 0,12 | 0,09 | 0,07 | 0,05 | 0,05 | 0,04 |
Podovi: Beton ili teraco | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
Podovi: Mermer ili glazirane pločice | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,02 | 0,02 |
Podovi: Asfalt | 0,02 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,02 |
Podovi: Parket na betonskoj podlozi | 0,04 | 0,04 | 0,07 | 0,06 | 0,06 | 0,07 |
Neka je dužina reverberacione komore a=675cm=6,75m, njena širina b=635cm=6,35m i njena visina h=530cm=5,3m, i neka su zidovi napravljeni od hrapavih betonskih blokova, dok je pod betonski. Zapremina prostorije, kao paralelepipeda, je proizvod širine, dužine i visine V=a⋅b⋅h≈227m3, dok je površina paralelepipeda S=2⋅(a⋅b+a⋅h+b⋅h)≈240m2.
Pri frekvenciji f=125Hz koeficijent zvučne apsorpcije zidova (od hrapavih betonskih blokova) iznosi αZ=0,01, a sličnu vrednost ima i koeficijent zvučne apsorpcije betonskog poda αP=0,01. Površina zidova iznosi SZ=(a⋅b+2⋅a⋅h+2⋅b⋅h)≈182m2, a površina poda iznosi SP=a⋅b≈42m2. Prema tome je totalna apsorpcija prostorije A=SP⋅αP+SZ⋅αZ=2,24sabena, a vreme reverberacije pri frekvenciji f=125Hz iznosi TR≈0.162⋅(V/A)=16,4s.