Комплексное акустическое проектирование помещений

Проектируем архитектурную акустику, звукоизоляцию и систему звукоусиления как единый комплекс.

Рассчитываем время реверберации, разборчивость речи, звуковое покрытие и защиту от шума до начала строительства и монтажа оборудования.

Архитектурная акустика • Звукоизоляция • Электроакустика • EASE-моделирование

Результат проектирования

Помещение, в котором речь разборчива, звук равномерно распределен по слушательским местам, а шум инженерных систем не мешает работе и проведению мероприятий.

Акустика должна быть заложена в проект

Качество звука определяется не только акустическими системами.

На результат влияют геометрия помещения, объем, отделочные материалы, расположение сцены и слушателей, отражения от стен и потолка, шум вентиляции, звукоизоляция ограждающих конструкций и размещение громкоговорителей.

Если рассматривать эти факторы по отдельности, даже дорогое оборудование может не обеспечить требуемую разборчивость речи и равномерность звукового поля.

Поэтому мы объединяем в одном проекте:

• архитектурную акустику помещения;
• звукоизоляцию и защиту от шума;
• электроакустический расчет;
• подбор оборудования и акустических материалов;
• задания для архитекторов, конструкторов и инженеров;
• авторское сопровождение реализации.

Какие задачи решает акустический проект

Разборчивая речь

Рассчитываем и контролируем STI, время реверберации, отношение прямого и отраженного звука, влияние шума вентиляции и других инженерных систем.

Для конференционных и учебных помещений ориентируемся на достижение STI не ниже 0,60, если архитектура и уровень фонового шума позволяют обеспечить этот показатель.

Равномерное звуковое покрытие

Моделируем распределение Direct SPL и Total SPL по слушательским зонам.

Целевой ориентир по равномерности звукового давления определяется назначением помещения. Для основных зон стремимся получить результат в пределах ±3 дБ; на концептуальной стадии допустимый диапазон может составлять до ±6 дБ.

Контролируемая реверберация

Определяем требуемое время реверберации RT60 по назначению и объему помещения.

Подбираем количество, характеристики и расположение звукопоглощающих и рассеивающих материалов не только по среднему значению RT60, но и по частотным полосам.

Отсутствие эха и акустических дефектов

Анализируем:

• сильные поздние отражения;
• порхающее эхо между параллельными поверхностями;
• фокусировку звука вогнутыми стенами и потолками;
• гребенчатую фильтрацию от ранних отражений;
• отражения от задней стены;
• акустические проблемы в зоне сцены и президиума.

Допустимый шумовой фон

Проверяем влияние:

• вентиляции и кондиционирования;
• фанкойлов и внутренних блоков;
• вентиляционных решеток и воздуховодов;
• лифтов и инженерного оборудования;
• соседних помещений;
• транспорта и внешних источников шума.

Для конференционных и учебных помещений обычно требуется обеспечить шумовой фон порядка NC-25…30, для многофункциональных залов — NC-30…35. Окончательные требования устанавливаются по назначению объекта и действующим нормативам.

Три раздела одного проекта

1. Архитектурная акустика

Формируем акустические свойства помещения, необходимые для речи, музыки и предусмотренных сценарием мероприятий.

Выполняем

• анализ геометрии и объема помещения;
• расчет времени реверберации RT60;
• расчет ранних отражений и энергетических параметров;
• анализ C50 и C80;
• определение зон первых отражений;
• поиск потенциальных зон эха и фокусировки;
• расчет необходимого фонда звукопоглощения;
• подбор типов акустической отделки;
• схемы размещения поглощающих и рассеивающих материалов;
• рекомендации по потолку, стенам, сцене и задней части зала.

Подбираем решения

В зависимости от задачи применяются:

• звукопоглощающие панели;
• минераловатные конструкции;
• перфорированные панели;
• микроперфорированные материалы;
• акустическая штукатурка;
• тканевые облицовки;
• деревянные реечные системы;
• резонансные низкочастотные поглотители;
• диффузоры и рассеивающие поверхности;
• комбинированные отражающе-поглощающие конструкции.

Материал выбирается не по названию или внешнему виду, а по требуемому коэффициенту звукопоглощения в конкретных частотных полосах.

2. Звукоизоляция и защита от шума

Определяем, какие конструкции необходимы для защиты помещения от внешнего шума и ограничения распространения звука в соседние помещения.

Анализируем

• воздушный шум между помещениями;
• ударный шум перекрытий;
• структурный шум инженерного оборудования;
• передачу звука через двери, окна и витражи;
• обходные пути распространения шума;
• вентиляционные каналы и технологические проходки;
• примыкания стен, пола и потолка;
• шум от систем вентиляции и кондиционирования.

Разрабатываем

• требования к звукоизоляции ограждающих конструкций;
• составы стен, перегородок и облицовок;
• решения плавающего пола;
• независимые потолки и облицовки;
• виброизоляцию оборудования;
• требования к акустическим дверям;
• решения для вентиляционных каналов;
• узлы примыканий и герметизации проходок;
• задания для архитекторов и смежных проектировщиков.

Звукопоглощение и звукоизоляция — разные задачи. Установка акустических панелей уменьшает отражения внутри помещения, но обычно не заменяет звукоизолирующую конструкцию.

3. Электроакустика

Рассчитываем систему звукоусиления с учетом реальной геометрии, отделки и акустических характеристик помещения.

Выполняем

• построение электроакустической модели;
• выбор принципа озвучивания;
• расчет Direct SPL;
• расчет Total SPL;
• анализ равномерности звукового давления;
• расчет STI и разборчивости речи;
• оценку C50, C80 и других энергетических параметров;
• подбор количества и типов акустических систем;
• определение координат, высот и углов установки;
• предварительную настройку задержек и уровней;
• анализ взаимного перекрытия громкоговорителей;
• расчет нескольких режимов эксплуатации.

Возможные схемы

• фронтальная система Left–Right;
• система Left–Center–Right;
• линейные массивы;
• распределенная потолочная система;
• колонные акустические системы;
• main и delay;
• front-fill и under-balcony fill;
• сценические мониторы;
• сабвуферные массивы;
• системы пространственного и иммерсивного звучания.

Окончательный выбор оборудования выполняется после определения требований к уровню звукового давления, направленности, полосе частот, архитектурным ограничениям и режимам работы помещения.

Что мы рассчитываем

RT60 — время реверберации

Показывает, насколько быстро затухает звук после выключения источника.

Слишком большое время реверберации снижает разборчивость речи и приводит к акустической «смазанности». Чрезмерное поглощение делает помещение акустически сухим и может ухудшить восприятие музыки.

Мы определяем целевой диапазон RT60 с учетом:

• назначения помещения;
• его объема;
• количества слушателей;
• частотного диапазона;
• наличия звукоусиления;
• изменяемых сценариев эксплуатации.

STI — индекс передачи речи

Характеризует разборчивость речи с учетом:

• реверберации;
• уровня прямого звука;
• фонового шума;
• отношения сигнал/шум;
• направленности громкоговорителей;
• расстояния до слушателей.

Для конференций, совещаний и обучения целевым ориентиром обычно является STI ≥ 0,60.

Direct SPL

Уровень прямого звука от акустических систем без учета отражений помещения.

Этот показатель позволяет оценить реальную работу системы звукоусиления и выявить:

• провалы покрытия;
• избыточное перекрытие громкоговорителей;
• неравномерность спектра;
• недостаточную направленность;
• необходимость delay- или fill-систем.

Total SPL

Суммарный уровень прямого и отраженного звука.

Total SPL важен для оценки фактического уровня в помещении, но высокая равномерность Total SPL сама по себе не гарантирует хорошую разборчивость. В реверберационном помещении отраженное поле может визуально сгладить недостатки прямого покрытия.

Поэтому Direct SPL и Total SPL всегда рассматриваются совместно.

C50 и C80

C50 применяется для оценки четкости речи.

C80 характеризует ясность музыкального звучания.

Для многофункциональных помещений эти параметры помогают оценить компромисс между речевыми и музыкальными сценариями.

Шумовой фон

Определяем допустимый уровень шума и проверяем, не мешают ли инженерные системы достижению требуемого STI.

Даже правильно рассчитанная система звукоусиления не обеспечит хорошую разборчивость при высоком шуме вентиляции или кондиционирования.

Для каких объектов

Выполняем комплексное акустическое проектирование для:

• конференц-залов;
• переговорных комнат;
• залов заседаний;
• учебных аудиторий;
• лекционных залов;
• актовых залов;
• многофункциональных залов;
• концертных площадок;
• театров;
• дворцов культуры;
• музеев и выставочных пространств;
• храмов;
• спортивных залов и арен;
• ресторанов и банкетных залов;
• гостиничных комплексов;
• студий звукозаписи;
• дикторских и медиастудий;
• домашних кинозалов;
• промышленных и общественных объектов.

Как проходит проектирование

Этап 1. Получение исходных данных

Изучаем:

• планы и разрезы;
• BIM- или 3D-модель;
• назначение помещения;
• количество и размещение слушателей;
• сценарии эксплуатации;
• предполагаемую отделку;
• состав AV-систем;
• данные по вентиляции;
• требования заказчика и смежных разделов.

Если часть информации отсутствует, фиксируем исходные допущения и перечень данных, которые необходимо уточнить.

Этап 2. Формирование требований

Определяем расчетные критерии:

• целевое время реверберации;
• допустимый шумовой фон;
• требуемую разборчивость речи;
• уровень звукового давления;
• допустимую неравномерность;
• требования к звукоизоляции;
• режимы работы помещения.

Этап 3. Построение модели

Создаем расчетную модель помещения.

Назначаем поверхностям акустические характеристики, моделируем зоны слушателей, источники звука и предполагаемые акустические системы.

Этап 4. Анализ вариантов

Сравниваем варианты:

• архитектурной отделки;
• площади звукопоглощения;
• расположения акустических материалов;
• схемы звукоусиления;
• моделей громкоговорителей;
• координат и углов установки;
• конструкций звукоизоляции.

Этап 5. Разработка решений

Формируем согласованный комплекс мероприятий по архитектурной акустике, звукоизоляции и электроакустике.

Этап 6. Выдача документации

Передаем отчет, графические материалы, требования к конструкциям, спецификации и задания смежным специалистам.

Этап 7. Сопровождение реализации

Проверяем рабочие решения, согласовываем замены материалов и оборудования, участвуем в настройке и приемочных измерениях.

Что получает заказчик

Состав документации определяется стадией и задачами проекта.

В комплект могут входить:

• пояснительная записка;
• исходные данные и принятые допущения;
• акустическая 3D-модель;
• требования к RT60 по частотным полосам;
• расчет времени реверберации;
• карты STI;
• карты Direct SPL и Total SPL;
• карты C50 и C80;
• анализ отражений и вероятности эха;
• расчет необходимого фонда звукопоглощения;
• ведомость акустических материалов;
• планы размещения акустической отделки;
• требования к звукоизоляции;
• составы ограждающих конструкций;
• требования к дверям, окнам и проходкам;
• рекомендации по вентиляции и инженерному шуму;
• схема размещения акустических систем;
• координаты и углы установки громкоговорителей;
• предварительные задержки и уровни;
• спецификация оборудования;
• кабельные и структурные схемы;
• задания архитекторам, конструкторам и инженерам;
• рекомендации по монтажу и настройке;
• программа приемочных измерений.

На какой стадии мы подключаемся

Концепция

Определяем основные акустические риски, требуемые площади обработки, принцип звукоусиления и ограничения для архитектуры.

Это позволяет избежать решений, которые невозможно или дорого исправить на следующих стадиях.

Проектная документация

Выполняем расчеты и формируем требования для согласования со смежными разделами.

Рабочая документация

Разрабатываем планы, схемы, узлы, спецификации и монтажные задания.

Строительство

Проверяем материалы и конструкции, рассматриваем замены, контролируем критичные акустические узлы.

Пусконаладка

Настраиваем уровни, задержки, эквализацию, лимитеры и режимы работы системы.

Приемочные испытания

Проводим или организуем измерения:

• времени реверберации;
• STI/STIPA;
• уровня и равномерности звукового давления;
• фонового шума;
• звукоизоляции;
• параметров настроенной системы.

Почему акустический проект нужен до строительства

Без проекта

• отделочные материалы выбираются только по внешнему виду;
• площадь звукопоглощения определяется приблизительно;
• акустические системы размещаются по свободным участкам потолка;
• вентиляция оказывается слишком шумной;
• после отделки появляется эхо и гул;
• речь остается неразборчивой;
• оборудование приходится заменять или дополнять;
• акустические панели устанавливаются поверх готового интерьера;
• исправление требует повторных строительных работ.

С акустическим проектом

• требования известны до выбора отделки;
• архитектурные решения проверяются расчетом;
• система звукоусиления подбирается под помещение;
• инженерные системы получают ограничения по шуму;
• закладные, подвесы и кабельные трассы предусмотрены заранее;
• стоимость решений можно учитывать в бюджете;
• результат проверяется по измеримым параметрам.

Работаем в координации со смежными разделами

Акустические решения влияют на архитектуру, конструкции и инженерные системы. Поэтому проект согласуется с:

• архитектором;
• дизайнером интерьера;
• генеральным проектировщиком;
• конструктором;
• специалистом по вентиляции и кондиционированию;
• электриками;
• проектировщиками слаботочных систем;
• технологом сцены;
• специалистами по свету и видео;
• монтажной организацией;
• службой эксплуатации.

Мы формулируем требования в инженерном виде: площади, толщины, характеристики материалов, допустимые уровни шума, координаты оборудования, нагрузки, закладные и ограничения по монтажу.

Не продаем акустику вместо расчета

Выбор конкретного оборудования выполняется после определения требуемых параметров системы.

Мы не начинаем проект с количества громкоговорителей или мощности усилителей. Сначала определяем:

• где находятся слушатели;
• какие сценарии предусмотрены;
• какой уровень звука необходим;
• какая равномерность допустима;
• какой STI требуется;
• какова акустика помещения;
• какие существуют архитектурные ограничения.

После этого выбирается принцип системы, направленность, количество и расположение акустических систем.

Такой подход позволяет избежать как недостаточной производительности, так и необоснованного увеличения бюджета.

Примеры расчетных материалов

Для визуального блока страницы:

Карта Direct SPL

Распределение уровня прямого звука по слушательским местам. Показывает работу акустических систем без маскирующего влияния отраженного поля.

Карта STI

Распределение индекса разборчивости речи по залу с учетом реверберации и фонового шума.

Время реверберации

Расчетная частотная характеристика RT60 до и после применения акустической обработки.

Анализ отражений

Траектории ранних и поздних отражений, потенциальные зоны эха и фокусировки.

Модель системы звукоусиления

Расположение основных, задержанных и заполняющих акустических систем с координатами и углами ориентации.

Стоимость акустического проектирования

Стоимость зависит от:

• площади и объема помещения;
• сложности геометрии;
• количества эксплуатационных сценариев;
• наличия трансформируемых перегородок;
• требуемого состава расчетов;
• стадии проектирования;
• наличия исходной BIM- или 3D-модели;
• необходимости обследования и измерений;
• количества рассматриваемых вариантов;
• состава выдаваемой документации.

Предварительная оценка

Для расчета стоимости направьте:

• план помещения;
• разрез или высоту потолка;
• назначение объекта;
• количество слушателей;
• фотографии или визуализации;
• предполагаемый состав AV-систем;
• текущую стадию проекта.

После изучения материалов инженер определит состав работ, необходимые исходные данные и стоимость проектирования.

Что можно определить на первой консультации

На основании плана и краткого описания объекта мы можем предварительно оценить:

• основные акустические риски;
• вероятный диапазон целевого RT60;
• необходимость акустической обработки;
• ориентировочные зоны ее размещения;
• требования к фоновому шуму;
• принципиальную схему звукоусиления;
• необходимость delay- и fill-систем;
• риски по звукоизоляции;
• состав полноценного акустического расчета.

Предварительная консультация не заменяет моделирование, но позволяет своевременно скорректировать техническое задание и архитектурную концепцию.

Частые вопросы

Можно ли рассчитать акустику только по плану?

Для предварительной оценки — да. Для полноценного расчета необходимы высоты, разрезы, геометрия потолка, материалы поверхностей, расположение слушателей и сценарии работы помещения.

Можно ли сначала выбрать оборудование, а затем выполнить расчет?

Можно проверить уже выбранное оборудование, однако правильнее сначала определить требования и принцип системы. Иначе расчет может показать, что выбранные акустические системы не обеспечивают необходимую направленность, равномерность или уровень.

Акустические панели обеспечивают звукоизоляцию?

Как правило, нет. Акустические панели уменьшают отражения внутри помещения. Звукоизоляция требует герметичных массивных или многослойных ограждающих конструкций и контроля обходных путей распространения звука.

Что важнее: RT60 или STI?

Параметры связаны, но не заменяют друг друга. RT60 характеризует затухание звука в помещении, а STI учитывает влияние реверберации, шума и системы звукоусиления на передачу речи.

Почему вы рассчитываете Direct SPL и Total SPL отдельно?

Total SPL включает отраженный звук и может выглядеть равномерным даже при недостаточном прямом покрытии. Direct SPL позволяет оценить работу самой системы звукоусиления, поэтому для проектирования необходимы оба показателя.

Нужно ли моделирование для небольшого конференц-зала?

Это зависит от геометрии, отделки, количества слушателей и требований к результату. Для простого помещения может быть достаточно инженерного расчета. Для помещений со сложным потолком, стеклянными поверхностями, трансформацией или высокими требованиями к STI рекомендуется моделирование.

Можно ли исправить акустику после завершения ремонта?

Часть проблем исправить можно, но решения часто оказываются дороже и вступают в конфликт с готовым интерьером. Звукоизоляцию, шум инженерных систем, закладные и размещение оборудования особенно важно проработать до строительства.

Работаете ли вы с проектами других интеграторов и архитекторов?

Да. Акустический раздел может быть выполнен как самостоятельная часть проекта с выдачей требований и заданий для генерального проектировщика, архитектора или AV-интегратора.

Обсудите акустику объекта с инженером до начала строительства

Отправьте план, разрез или краткое описание помещения.

Мы изучим исходные данные, обозначим основные риски и предложим состав акустического проектирования.