Modeliavimo programos suteikia daugybę galimybių imituoti akustines sistemas. Šiame straipsnyje apžvelgiamos programos, naudojamos įvairiems akustinių parametrų modeliavimo tikslams pasiekti. Nagrinėjamas pavyzdys rodo akustinių rodiklių patalpoje modeliavimą.
Toliau aptarsime konkrečias programas, jų galimybes ir panaudojimo sritis.
Programos, skirtos akustiniam modeliavimui
Aprašytos tokios programos, kaip Sound PLAN, AFMG SoundFlow, WinFLAG, Comsol Multiphysics, ANSYS, Roomsim.
Šios programos leidžia atsižvelgti į patalpos parametrus, garso lygį, garso sklaidos greitį ir kitus svarbius akustinius rodiklius.
Pateiktos galimybės naudotis programa Comsol Multiphysics. Buvo atsižvelgta į patalpos parametrus, garso lygį, garso sklaidos greitį ir kt.
Fizikiniai parametrai, tokie kaip impedansas, tvirtos garso ribos ir normalus greitis, buvo laikomi svarbiais modeliuojant akustines sistemas. Buvo tiriamas garso slėgio lygis patalpose. Taip pat buvo tiriamos Comsol Multiphysics naudojimo galimybės akustikos tyrimuose.
Tyrimų rezultatai parodė, kad aukščiausias dažnis būdavo nustatomas kambario kampuose ir centre. Nustatytas garso slėgio lygio padidėjimas esant žemo ir vidutinio dažnio diapazonui.
Tyrimų rezultatai parodė:
- Aukščiausio dažnio eigenmodes lokalizuojasi kambario kampuose ir centre.
- Garso slėgio lygis didėja nuo žemo iki vidutinio dažnio, o vėliau mažėja su dažnio poslinkiais.
Žemiau pateikiama lentelė, kurioje apibendrinamos pagrindinės programos ir jų panaudojimo sritys:
| Programa | Panaudojimo sritis |
|---|---|
| Sound PLAN | Aplinkos triukšmo modeliavimas |
| AFMG SoundFlow | Akustinių medžiagų modeliavimas |
| WinFLAG | Garso sklidimo modeliavimas |
| Comsol Multiphysics | Daugiafizikinis modeliavimas, įskaitant akustiką |
| ANSYS | Inžinerinis modeliavimas, įskaitant akustiką |
| Roomsim | Patalpų akustikos modeliavimas |
Architektūrinė akustika yra svarbi kino ar koncertų salių akustinės kokybės užtikrinimui.
Pastatams, kuriems taikomi apsaugos nuo triukšmo rodikliai, Lietuvoje daugiau nei dešimtmetį sėkmingai taikoma akustinio klasifikavimo sistema.
Tačiau pagrindinė problema yra ta, kad patalpos ir salės, kurioms taikomi architektūrinės akustikos rodikliai, Lietuvoje vis dar yra nereglamentuojama sritis. Taigi, akustiniai rodikliai, numatyti projektavimo etape, lieka nepaviešinti, ir kokie pasiekti koncertų, kino salėse, kaip buvo vykdomi kontroliniai akustiniai matavimai, ar tą atliko kompetentingos laboratorijos, akredituotos pagal šios srities standartus, atsakyti būtų sudėtinga.
Objektams, kuriems reikšmingi ir yra rengiami architektūrinės akustikos projektai, remiamasi tik užsienio šalių reikalavimais ir standartais.
„Šnekant apie architektūrinės akustikos sprendimus, daug galimybių atsiranda dėl garso technikos suskaitmeninimo. Specialistai, panaudoję elektronikos prietaisus, geba kompensuoti kai kuriuos natūralios akustikos trūkumus. Nors iš tiesų pirmasis etapas turėtų būti salės akustinių rodiklių sutvarkymas be elektronikos. Yra optimali salės konfigūracija, tūrio, formos, proporcijos uždaviniai, kiti garso sklidimo veiksniai. Garsas turi vienodu intensyvumu patekti į visas salės vietas. Prastos salės akustikos požymis pastebimas tuomet, kai klausymosi kokybė priklauso nuo klausytojo vietos salėje. Lietuvos nacionaliniame operos ir baleto teatre buvo sprendžiama tokia problema. Paaiškėjo, kad trūko patalpų aukščio, reikia garso atspindžiui įtakos darančių paviršių. Panaši situacija ir Vilniaus kongresų rūmuose“.
Klasikiniai architektūrinės akustikos rodiklių valdymo sprendimai - ant sienų naudoti garsą sugeriančias medžiagas ir garso atspindžių sklaidytuvus, kurie užtikrina, kad garsas nebus sufokusuotas į vieną vietą.
Jei patalpos geometrija neleidžia užtikrinti itin kokybiškos akustikos, tuomet naudojamos specialiosios akustinės medžiagos: jų panaudojimas turi būti optimizuotas, labai svarbu žinoti ir tikrinti jų savybes.
Kai salė įrengta, akustikos kokybę, atsižvelgus į aidėjimo trukmę, galima įvertinti. Su aidėjimo trukme, nesant įteisintų reikalavimų, nėra paprasta, būtina vertinti dažnines charakteristikas, skirtingų patalpos zonų aidėjimo trukmę.
Salėms, kuriose bus organizuojamos konferencijos ar koncertai, keliami skirtingi reikalavimai.
VGTU mokslininkai, kone vieninteliai Baltijos šalyse, pagal standartus gali išmatuoti akustinių medžiagų ir konstrukcijų garsą sugeriančias savybes. Nors šie matavimai gana brangūs, jie reikalingi. Pavyzdžiui, kad salės aidėjimo trukmės vertės nepriklausytų nuo žiūrovų skaičiaus, visų kėdžių koncertų salėse garso sugertis turi būti žinoma.
Reikalavimų apšvietimui, anot pašnekovo, taip pat nėra. Šiuo metu vyksta apšvietimo technologijų revoliucija, taigi, dominuoja šviesos diodų apšvietimas, reikalaujantis šviesos temperatūros, intensyvumo kontrolės, o gamintojai tuos rodiklius žino ir įgyvendina.
Akustikos principai patalpų dizaine
tags: #akustiniu #rodikliu #patalpose #modeliavimas