Акустические проекты

Цель проектирования: добиться высокого качества звука в кинозале. Звук – это 70-80% эмоционального восприятия киноматериала. Высочайший уровень звучания в  персональном кинозале достигается за счёт профессионального подбора и размещения оборудования и  полноценной акустической обработки помещения, выполненной на основе акустического проекта, разработанного с помощью современных методов и средств математического моделирования. 
Акустический проект описывает внутреннюю конструкцию помещения кинозала, которая обеспечивает выполнение установленных акустических требований. 

Акустический проект и акустическое проектирование.

Акустический проект создается с помощью математического моделирования методом последовательных итераций. Математическая (акустическая) модель помещения — это описание помещения в математических уравнениях, позволяющих решить прямую задачу излучения. В случае акустического проектирования персонального кинозала, математическая модель описывается уравнениями Гельмгольца для каждой точки замкнутого пространства с заданными граничными условиями и распределением широкополосных источников звука.

Подробнее о математической модели помещения
Оптимально, до начала работ по акустическому проектированию персонального кинозала, осуществить выезд на объект для проведения обмеров помещения и первичных измерений  акустических характеристик в необработанном помещении.

При обмере помещения важно не только установить его точные габаритные размеры (высота, ширина, длина), но и зафиксировать все детали — ступеньки, углы и выступы, все дверные и оконные проёмы. Точно определить расположение имеющихся выключателей, розеток, выводов вентиляции, радиаторов отопления.

Данные акустических измерений используются при создании математической модели необработанного помещения. Далее методом последовательных итераций, в ходе которых оптимизируется весь набор акустических характеристик и параметров,  синтезируется модель будущего кинозала. Определяется геометрия зала; подбираются акустические системы, устанавливается их точное положение; определяются конструкции звукорректирующих структур и модулей; решается вопрос с размещением экрана и зрительских мест, с расположением электронных компонентов.

Хороший звук в кинотеатре — это, конечно, качественное электронное оборудование, грамотно подобранные и установленные акустические системы, но самое главное — корректная  акустическая обработка  помещения, в котором планируется устройство персонального кинозала или домашнего кинотеатра.

В не скорректированном акустически помещении всегда оказываются искаженными пространственные звуковые эффекты, ради которых в кинотеатрах и организуются многоканальные аудиосистемы. Эти искажения обусловлены избытком отраженного звука, неправильным балансом и неадекватным пространственно-временным распределением отраженной от стен и иных поверхностей акустической энергии. В необработанном помещении звучание всегда оказывается неверно тонально сбалансированным, с элементами «окрашивания» (прежде всего низкочастотного), невысока детальность звуковых образов, звук получается «плоским», невыразительны. 

Проводятся измерения акустических характеристик в необработанном помещении в условиях «голых» стен, пола и потолка. Измеряется: 

Создаётся компьютерная модель необработанного помещения. Проводится математическая оценка зависимости времени реверберации от частоты компьютерной модели помещения. Проводится сравнение результатов проведённых на объекте измерений с результатами компьютерного математического моделирования. 

Всегда имеются расхождение теории с практикой. Поэтому математическая модель помещения корректируется до соответствия данных модели до экспериментальных результатов измерений. После того, как данные совпали, определяются для данного помещения оптимальные условия просмотра и прослушивания, подбирается и расставляется оборудование, формулируются задачи акустической коррекции, подбираются строительные материалы. Всё данные заносятся в компьютерную модель.

Строится математическая модель  акустически скорректированного помещения персонального кинозала. Рассчитываются и проектируются звукокорректирующие модульные системы. Прорабатывается  конфигурации конкретных звукопоглощающих материалов и конструкций, разрабатывается схема размещения поглотителей в комнате.  
Далее, совместно с дизайнером в модель вводятся корректирующие звук элементы интерьера. Такие как кресла, панели, колонны, подиумы, просцениумы, занавесы. Проводятся вычисление частотной зависимости времени реверберации в полученной модели.

Моделируется и анализируется структура звукового поля в помещении персонального кинозала для оптимизации положения акустических систем, положения зрителей-слушателей, с целью окончательной коррекции конструкции помещения. 

Рис. Пример математической компьютерной модели обработанного помещения с элементами  интерьера и пример  компьютерной модели структуры звукового поля.

Квалифицированная акустическая коррекция, рассчитанная математически, позволяет добиться наилучшего качества пространственных звуковых эффектов в построенном персональном кинозале,  повысить детализацию звукового образа, обеспечить наиболее комфортные условия просмотра. 

На основание проведённой научно-исследовательской работы по измерению акустических характеристик помещения, математическому моделированию готовится чертежная проектная документации, со всеми необходимыми пояснениями.  Акустический проект состоит из графической части (чертежи), отображающей разработанные конструкции и пояснительной записки, в которой разъясняются элементы графической части, указывается рекомендуемая последовательность работ по реализации проекта и обосновываются принятые решения.

Чертежи и пояснительная записка акустического проекта.

Проект акустической обработки содержит:

1.    Обмерочный чертёж. План.
2.    Обмерочный чертёж. Расположение вентканалов.
3.    Обмерочный чертёж. Вид 1-1.
4.    Обмерочный чертёж. Вид 2-2.
5.    Обмерочный чертёж. Вид 3-3.
6.    Обмерочный чертёж. Вид 4-4.
7.    Расположение батарей отопления.
8.    План первичной акустической обработки стен.
9.    Правая стена. Первичная обработка. Каркас.
10.  Правая стена. Первичная обработка. Заполнение каркаса.
11.  Левая стена. Первичная обработка. Каркас.
12.  Левая стена. Первичная обработка. Заполнение каркаса.
13.  Тыловая стена. Первичная обработка. Каркас.
14.  Тыловая стена. Первичная обработка. Заполнение каркаса.
15.  Фронтальная стена. Первичная обработка. Каркас.
16.  Фронтальная стена. Первичная обработка. Заполнение каркаса.
17.  План вторичной акустической обработки стен.
18.  Правая стена. Вторичная обработка. Каркас.
19.  Правая стена. Вторичная обработка. Акустические панели НСН.
20.  Левая стена. Вторичная обработка. Каркас.
21.  Левая стена. Вторичная обработка. Акустические панели.
22.  Тыловая стена. Вторичная обработка. Каркас.
23.  Тыловая стена. Вторичная обработка. Акустические панели.
24.  Строение фронтальной стены и КЗС.
25.  Фронтальная фальшстена. Сечения.
26.  Строение клина КЗС фронтальной стены. Размеры.
27.  КЗС. Сечение Д-Д.
28.  Пространственное строение клина КЗС фронтальной стены.
29.  Акустическая обработка технического помещения.
30.  Строение подиума.
31.  Строение подиума. Структура.
32.  Сечение А-А на Листе 31.
33.  План первичной акустической обработки потолка. Каркас.
34.  План вторичной акустической обработки потолка. Каркас.
35.  План потолка. Акустические панели и закладные

Пояснительная записка содержит: 

Цели и задачи проектирования.
1. Описание помещения.
2. Измерение акустических характеристик необработанного    помещения.
3. Компьютерное моделирование.
    3.1. Моделирование необработанного помещения.
    3.2. Построение математической модели акустической обработки кинозала. 
          3.2.1 Прогнозируемые акустические характеристики и параметры в обработанном помещении.
4. Основные схемы и принципы акустической обработки.
    Рекомендуемая последовательность выполнения работ.
    4.1. Стены.
           4.1.1. Фронтальная стена.
                      Комплексная звукокорректирующая структура. Ниши под электронное оборудование, сабвуферы
                      и акустические системы фронтальных каналов.
            4.1.2. Боковые стены.
                     Конструкция колонн.
           4.1.3. Тыловая стена.
     4.2. Потолок.
     4. 3. Пол.
           4.3.1. Конструкция подиума.
           4.3.2. Конструкция просцениума.

Приложение. Зависимость времени реверберации от частоты и  модуль передаточной функции, измеренные в необработанном помещении.

Проект содержит: развертки стен, схемы размещения аппаратуры, разрезы стен, пола, потолка; схематические изображения конструкций корректирующих систем. Кроме чертёжной документации  прилагается перечень материалов, необходимых для реализации проекта и пояснительная записка, содержащая полный отчет о результатах измерений в неподготовленном помещении, основные результаты моделирования с комментариями; обоснование принятых конструктивных решений; описания конструкций фальш-стен, пола, потолка; описание конструкции элементов, выполняющих функции акустической коррекции. На основании этой документации  проводятся строительные работы под авторским надзором авторов проекта.        

Процесс реализации акустического проекта называется акустической  обработкой помещения. Цель акустической обработки – свести к минимуму влияние акустических особенностей помещения на качество звуковоспроизведения в кинозале.

Подробнее о влиянии акустической обработки помещения на качество звуковой картины
Не следует забывать о необходимости должной звукоизоляции помещения кинозала. Если уровень ее недостаточен, может оказаться, что во время просмотра кино в соседних помещениях будет невозможно находиться. С другой стороны, избыточный приток в кинозал внешнего шума негативно скажется на качестве звучания.