O akustyce

Parametry akustyczne

Chłonność akustyczna, A[m2]

Chłonność akustyczna pomieszczenia, A (inaczej równoważne pole powierzchni dźwiękochłonnej pomieszczenia) to hipotetyczne pole powierzchni, w m2, całkowicie pochłaniającej dźwięk (bez efektów dyfrakcyjnych) przy którym czas pogłosu byłby taki sam, jak w rozważanym pomieszczeniu, jeżeli powierzchnia ta byłaby jedynym elementem pochłaniającym w tym pomieszczeniu.
Chłonność akustyczna pomieszczenia jest sumą chłonności akustycznej powierzchni ograniczających to pomieszczenie, chłonności akustycznej powietrza w nim zawartego oraz obiektów się w nim znajdujących. Obliczenie chłonności akustycznej danej powierzchni odbywa się poprzez pomnożenie jej powierzchni przez właściwy dla jej wykończenia współczynnik pochłaniania dźwięku αp (Właściwości dźwiękochłonne materiałów) . Wartości chłonności akustycznej dla różnych pasm częstotliwości (ale dla tego samego pomieszczenia czy materiału) mogą znacznie się różnić.

Czas pogłosu, T [s]

Czas pogłosu jest wielkością określającą pogłosowość pomieszczenia – w uproszczeniu jest to czas potrzebny na zmniejszenie, po wyłączeniu źródła dźwięku, poziomu ciśnienia akustycznego we wnętrzu o 60 dB. Pomiar zaczyna się od momentu w którym poziom dźwięku opadł już o 5 dB i mierzy się spadek o kolejne 60 dB. W praktyce jednak częściej się mierzy  tylko kolejne 20 lub 30 dB. Otrzymaną wartość w sekundach mnoży się odpowiednio przez 3 lub 2 (ekstrapolacja do 60 dB). W ten sposób otrzymujemy wartości T20 lub T30 (patrz rysunek poniżej). Ze względu na nieliniowy przebieg zaniku dźwięku, wartości T, T20 i T30 mogą się nieco różnić.

Czas pogłosu

Czas pogłosu zależy od wielu czynników:

  • Kubatura: im większa tym jest dłuższy
  • Chłonność akustyczna: im większa tym jest krótszy
  • Sposób rozmieszczenie materiałów dźwiękochłonnych w pomieszczeniu: im bardziej równomierne tym krótszy czas pogłosu
  • Ilość materiałów i obiektów rozpraszających dźwięk (np. mebli): im jest ich więcej tym krótszy czas pogłosu.
  • Geometria pomieszczenia.

Wskaźnik Transmisji Mowy, STI.

Wskaźnik transmisji mowy (ang. Speech Transmission Index) jest to parametr określający w sposób obiektywny zrozumiałość mowy. Przybiera wartości w zakresie od zera do jedności, gdzie wyższa wartość oznacza lepszą zrozumiałość mowy. Technicznie pomiar polega na emisji w pomieszczeniu szumu o paśmie zbliżonym do pasma mowy ludzkiej modulowanego częstotliwościami zbliżonymi do tych, które występują w naturalnej mowie. Poziom dźwięku sygnału odpowiada poziomowi dźwięku normalnego głosu. Następnie bada się zmiany głębokości modulacji (czyli zniekształcenie) sygnału w różnych miejscach pomieszczenia.

Wartość STI w pomieszczeniu zależy od poziomu tła akustycznego (poziom dźwięku wytwarzanego np. przez instalację wentylacyjną czy dobiegającego z zewnątrz) oraz od czasu pogłosu. Im niższy poziom tła akustycznego i im krótszy czas pogłosu tym większe wartości przyjmuje STI.

Wskaźnik Transmisji Mowy, STI

Wartości STI interpretuje się następująco:

Wartość STI Ocena zrozumiałości mowy
STI ≥ 0,75 Doskonała
0,60 ≤ STI < 0,75 Bardzo dobra
0,45 ≤ STI < 0,60 Dobra
0,30 ≤ STI < 0,45 Słaba
STI < 0,30 Zła

Przejrzystość dźwięku, C50 [dB].

Przejrzystość dźwięku, to w subiektywnym odbiorze czytelność odbieranego sygnału dźwiękowego warunkująca dobrą zrozumiałość mowy lub też wyrazistość muzyki. Na przejrzystość dźwięku mają wpływ odbicia dźwięku w pomieszczeniu. Odbicia które docierają do słuchacza bardzo wcześnie, z opóźnieniem nie większym niż 50 ms względem sygnału bezpośredniego zwane są wczesnymi odbiciami (ciemnoszare słupki na rysunku poniżej). Wczesne odbicia są korzystne dla zrozumiałości mowy ponieważ zlewając się z sygnałem bezpośrednim (czarny słupek na rysunku) wzmacniają go. Odbicia które przychodzą później, zwane oczywiście późnymi (jasnoszare słupki), są odbierane jako pogłos i zniekształcając sygnał bezpośredni utrudniają zrozumiałość mowy.  Pomiar C50 odbywa się poprzez wywołanie w pomieszczeniu impulsu dźwiękowego i rejestrację odpowiedzi pomieszczenia (patrz: zanik dźwięku w pomieszczeniu). Wartość C50 podawana jest w dB. Wartość 0 dB oznacza, że energia wczesnych i późnych odbić w danym punkcie pomiarowym są sobie równe. Wartości powyżej zera oznaczają przewagę wczesnych odbić. Im wyższa wartość C50 tym lepsza zrozumiałość mowy.

energia dźwięku

Siła Dźwięku, G [dB]

Jak już wcześniej wspomniano (Wzmocnienie dźwięku w pomieszczeniu) w niemal każdym pomieszczeniu dźwięk w nim wytwarzany jest w jakimś stopniu wzmacniany przez następujące w tym pomieszczeniu odbicia dźwięku. Stopień wzmocnienia dźwięku przez pomieszczenie, czyli głośność pomieszczenia mierzona jest parametrem zwanym  Siła Dźwięku (Strenght) G wyrażonym w dB. Jest to różnica pomiędzy poziomem dźwięku wytwarzanym przez źródło w danym miejscu pomieszczenia a poziomem, który wytwarzałoby to samo źródło w przestrzeni otwartej w odległości 10 m. Im wartości G są wyższe, tym silniej wzmacniane są dźwięki w danym wnętrzu.

Zanik dźwięku z podwojeniem odległości DL2, [dB].

Zazwyczaj poziom dźwięku spada wraz ze wzrostem odległości od jego źródła. Jednym z parametrów służącym do opisu tego zjawiska jest zanik przestrzenny dźwięku wraz z dwukrotnym wzrostem odległości od źródła DL2. Parametr ten mówi o ile decybeli spadnie poziom dźwięku przy dwukrotnym zwiększeniu odległości od jego źródła. W przestrzeni otwartej jego wartość wynosi 6 dB. W twardo wykończonym pomieszczeniu ta wartość będzie znacznie niższa.

Osłabienie zaniku przestrzennego w pomieszczeniu DLf, [dB].

Parametr ten pokazuje różnicę pomiędzy krzywymi zaniku dźwięku w pomieszczeniu i przestrzeni otwartej. DLf jest różnicą pomiędzy poziomem dźwięku wytwarzanym w danym miejscu pomieszczenia przez źródło zlokalizowane w danej odległości a poziomem dźwięku który byłby wytworzony przez to samo źródło w tej samej odległości ale w przestrzeni otwartej.