РАЗДЕЛ 12. ПРОГРАММЫ ДЛЯ МИКРОКАЛЬКУЛЯТОРОВ И ЭВМ ТИПА ДВК

12.1. КОМПЛЕКС ПРОГРАММ ПО РАСЧЕТУ ЗВУКОВОГО ПОЛЯ И ЭХА ПРИ ЗВУКОФИКАЦИИ

Приведем программы расчета для различных типовых случаев звукофикации в двух вариантах: для микрокалькуляторов типа и на языке Бейсик применительно к ЭВМ типа ДВК.

Расчетные формулы для звукового поля. В основу программ положены следующие формулы и соотношения.

1. Уровень звукового давления (или интенсивности)

2. Квадрат суммарного звукового давления как арифметическая сумма квадратов звуковых давлений, создаваемых каждым громкоговорителем в заданной точке:

3. Квадрат звукового давления, создаваемый звуковой колонкой в координатах» привязанных к осям колонки

для рупорных громкоговорителей

Во всех случаях центр координат находится в центре источника звука, ось и совпадает с осью громкоговорителя, ось совпадает с малой осью отверстия излучателя, ось с большой осью этого отверстия. Координаты связаны с координатами помещения или звукофицируемой площадки при этом оси х и у лежат, как правило, в горизонтальной плоскости на нижнем уровне пола, центр координат размещают под одним из громкоговорителей, принятым за основной, ось вертикальна и проходит через центр этого громкоговорителя. Озвучиваемая поверхность проходит на уровне головы слушателя и ее высота в первом ряду принимается равной для сидящих и для стоящих слушателей по отношению к полу (или заменяющей его поверхности). Оси громкоговорителей направляют на головы шателей, сидящих или стоящих в заднем ряду» Высоту подвеса громкоговрителей выбирают из условия получения заданной неравномерности. Угол наклона этой оси к горизонтальной плоскости определяют из. соотношения

где координата По оси х, соответствующая проекции точки упора оси и в озвучиваемую поверхность; координата на оси соответствующая той же точке. При этом ось громкоговорителя развернута по отношению к оси х на угол определяемый из соотношения Соответственно этим углам координаты для основного громкоговорителя связаны с координатами следующими формулами:

Если проекция громкоговорителя совпадает с осью то и выражения в

первых скобах упрощаются в первой и третьей строчках будет второй у. Если пол плоский, то будет постоянным и равным Если есть подъем пола, то в конце его он обозначается как а на первом ряду — как Для удобства автоматического счета кривая подъема аппроксимируется экспоненциальной кривой Для получения надо задать координаты одной из промежуточных точек. Обычно задают ее вблизи точки начала амфитеатра от этого начала в направлении к концу амфитеатра). Тбчность аппроксимации очень хорошая, и для расчета эта формула пригодна практически во всех случаях. Если задать координаты этой точки как то

Для избежания неопределенности типа следует выибирать

Координаты х и у для каждого громкоговорителя определяются взаимным расположением громкоговорителей, т. е. в зависимости от того, какая система озвучения применяется.

Ниже приводятся программы для следующих случаев: 1) одиночный громкоговоритель, развернутый в сторону от оси улицы; 2) цепочка таких громкоговорителей, расположенных вдоль улицы; 3) два громкоговорителя, расположенные на сцене и озвучивающие площадку трапецеидальной формы; 4) несколько громкоговорителей, озвучивающие площадку секторной формы (стадион); 5) встречная громкоговорителей при озвучении платформ и улиц; 6) одиночная цепочка громкоговорителей для звукофикации широких и длинных объектов; 7) двойная цепочка громкоговорителей для звукофикации улиц и 8) система громкоговорителей, создающих бегущую волну, Для звукофикации длинных объектов.

Очень часто требуется определить неравномерность озвучения, для чего надо найти максимальное и мнинимальное значение уровней поля. Когда этих уровней более 20, то необходимо затратить некоторое время на их поиски. Поэтому разработана подпрограмма автоматического определения неравномерности озвучения в процессе расчета уровней звукового поля (см. ниже). Эту подпрограмму вставляют (через ) в основную программу между операторами и Оператору надо присвоить промежуточный адрес. Кроме того, после оператора следует вставить (через промежуточный адрес) а после оператора включить строку исходных уровней

Подпрограмма определения неравномерности озвучения

В конце таблицы уровней получим ответ

После составления программ была предложена более упрощенная подпрограмма для определения неравномерности озвучения. Для этого варианта перед переходом на подпрограмму следует заменить на числовые значения: Сама подпрограмма имеет вид:

Замените в программах 12.4, 12.8; 12.17; 12.21; 12.24; 12.32, 12.39; 12.43.

Расчетные формулы для определения наличия эха. Определение наличия эха проводится только для зональных систем, так как в распределенных системах эхо сглаживается из-за действия многих источников звука, а в сосредоточенных системах оно может быть только вследствие отражения звуковых волн от различных препятствий. Но этот случай сводится к зональной системе, поскольку при отражении звуковых волн от различного рода препятствий появляется мнимый источник звука от препятствия (если оно имеет размеры, значительно превышающие длины отражаемых звуковых волн). В таком случае (для расчета эха) сосредоточенную систему можно рассматривать как зональную с расстоянием между источниками звука, равным удвоенному расстоянию от действительного источника до препятствия.

Как следует из общего положения, в зональной системе учитывают только взаимодействие соседних источников звука, поскольку действие остальных источников считается пренебрежима малым.

Рассмотрим следующие случаи образования эха в зональных системах: 1) при встречной работе двух громкоговорителей, 2) при работе прямолинейной зональной системы, когда оси излучателей перпендикулярны линии цепочки и 3) такой же системы, но когда оси излучателей наклонены к линии цепочки. Для пространственных зональных систем эхо определяется очень просто (см. разд. 8.3).

Для всех упомянутых систем разность ходя прямого и запаздывающего звуков определяется из формулы

где индекс относится к запаздывающему звуку, а к прямому. Обычно координата считается постоянной величиной или Для встречной работы (и отражения от препятствия) координата у одинаковая для прямого и запаздывающего звуков, а где расстояние между излучателями.

Во втором случае считаем ось у направленной по линии цепочки, поэтому координата х будет для всех излучателей одинаковой, а координата у (если считать, что мешают только два соседних громкоговорителя) для: одного будет а для другого где расстояние между громкоговорителями (шаг цепочки). Чтобы не усложнять расчеты, полагаем, что оба мешающих громкоговорителя находятся от слушателя на одинаковом расстоянии по координате и соответствен но создают одинаковые уровни запаздывающего звука. Поэтому суммарный уровень запаздывающего звука увеличится на 3 дБ по сравнению с одним мешающим громкоговорителем. На самом деле ближайший громкоговоритель будет создавать больший уровень, чем удаленный, но разность хода прямого и запаздывающего звуков для ближайшего громкоговорителя будет меньше, чем для удаленного. Это и дает право считать их равномешающими.

В третьем случае ось х направляют по линии цепочки, поэтому все у будут одинаковыми, а

Разность уровней прямого и запаздывающего звуков определяют для звуковых колонок из формулы

где определяются по координатам для рупорных громкоговорителей

Сопоставляя разности хода и разности уровней из рис. 2.21, можно найти, будет ли эхо незаметным, слышимым, заметным или мешающим (зоны соответствующие программы расчета вводятся эти аппроксимирующие формулы.

Обычно для речевых передач определяют только перепад уровней прямого и запаздывающего звуков, требуемый для того, чтобы эхо не снижало разборчивости речи. Соответствующие значения его приведены на рис. 10.3, а числовые — в табл. 12.1. Расчетная формула для негр имеет вид

Таблица 12.1. (см. скан) Перепад уровней прямого и запаздывающего звука в зависимости от их разности хода

Для музыкальных передач рекомендуется ориентироваться на заметность эха. В этом случае требуемый перепад уровней

Определив фактический перепад уровней, вычитают его из требуемого. Отрицательное значение этой разницы показывает, на сколько можно уменьшить фактический перепад уровней прямого и запаздывающего звуков.

Примечание к программам на микрокалькуляторе МК-54. Для ввода данных в память калькулятора, как правило, принято следующее распределение ее. Звуковое давление громкоговорителя на расстоянии от центра вводится в текущие координаты соответственно вводятся в высота подвеса громкоговорителя эксцентриситет в вертикальной плоскости а в горизонтальной координата точки упора оси громкоговорителя в озвучиваемую поверхность по оси координата упора той же оси по оси (только для громкоговорителей, оси которых развернуты по отношению к оси объекта), координата точки упора по оси расстояние между громкоговорителями в цепочке расстояние между громкоговорителями по длине в если она свободна. Вывод данных: квадрат звукового давления уровень координата по оси громкоговорителя в Остальные данные помещаются в свободные ячейки памяти. Во всех случаях расчета принято, что высота озвучиваемой поверхности на первом ряду равна для сидящих слушателей и для стоящих. Обозначение шагов микрокалькулятора приведено в начале справочника.

Примечание к программам на языке Бейсик. Почти все обозначения для этого языка

взяты те же, что и для программы на микрокалькуляторе МК-54, но с заменой строчных букв прописными и с выносом цифровых индексов в строку. Например, заменяется Исключение составляют следующие обозначения:

Все программы начинаются с ввода числовых данных озвучиваемого объекта и громкоговорителей, но если надо вывести их на печать с результатами расчета, то первой строкой будет название программы с командой и нумерованной строкой, например:

Следующей строкой идет оператор с числовыми данными и за ней — оператор с буквенным обозначением этих данных (координаты а также расстояние между громкоговорителями) и данные громкоговорителей: эксцентриситеты звуковое давление на расстоянии от громкоговорителя и иногда число громкоговорителей

Далее идет строка, например с размерностью точек, для которых надо рассчитать уровни. Во всех программах первое число соответствует числу строк в таблице уровней, т. е. числу линий, параллельных одной из горизонтальных осей или Второе число соответствует числу столбцов таблицы уровней, т. е. числу линий, перпендикулярных первым линиям. Число столбцов обычно ограничено тем, что ДВК имеет 5 зон, и поэтому оно не превышает 5. Число строк может быть любым, но обычно его берут не более 5—6, так как брать больше 30 точек расчета нет смысла — изменение уровней обычно не столь велико, чтобы брать много точек.

В следующих строках даются разные замены: ряд разностей величии, используемых несколько раз; замена часто используемого множителя 10 через С и слагаемого через После этих замен идут строки с определением углов наклона и Затем идет строка с приближенным определением уровня в удаленной точке, что необходимо для автоматического определения неравномерности озвучения. Этот уровень находят для одного громкоговорителя на расстоянии от него. Округление с точностью до Для этого использован оператор с множителем 10 и добавкой 0,5 для округления до ближайшего значения десятых. Так как в ряде компьютеров нет десятичного логарифма, то введен делитель Для вычисления уровня есть слагаемое 94, которое, умноженное на 10 с добавкой 0,5, дает Для определения неравномерности надо иметь два исходных значения, поэтому введено второе значение равное

По другому варианту подпрограммы

Далее идет переход на подпрограмму, предназначенную для печатания головки таблицы (под адресами 500—550). Затем дается нумерация строк таблицы, обозначаемая буквой и за ней координата, соответствующая линиям по Эта координата округляется с точностью до и после нее ставится точка с запятой, чтобы не занимать основные 5 зон, предназначенных для уровней. За ней следует оператор PRINT для вывода на экран или печать значения этой координаты. Если надо чтобы данные были выведены на печать, то после оператора PRINT надо дать знак файла и номер его (он тот же самый, что и в первой строке программы).

Далее идет строка с нумерацией столбцов и координатной линией по Если громкоговорителей больше одного, то вводится подпрограмма для определения координат за которым следует определение суммарного квадрата давления от всех громкоговорителей. Заметим, что для суммирования квадратов давления в каждой точке перед определением координат надо обнулить находящееся в памяти машины значение суммарного давления для предыдущей точки, для чего введена строка а для суммирования его в формулу квадратов давлений вводят значение от предыдущего громкоговорителя.

По суммарной величине квадрата звукового давления находят уровень с точностью до как и в предыдущем случае при определении приближенного значения уровня звукового поля. Значение уровня выводится на экран дисплея или на печать, как и значения координат, т. е. с файлом После значения уровня ставят запятую, чтобы располагать значения уровней в соответствующих зонах.

Затем следует переход на подпрограмму для определения неравномерности озвучения (адреса 400—480). Суть этих операций заключается в уравнении с уровнями звукового поля путем приближения их через после окончания расчета будет равно наименьшему значению уровня, а — наибольшему. Разность их дает неравномерность озвучения с точностью Это значение выводится на дисплей или на печать внизу таблицы уровней. После их операций следует закрыть канал печати и дать команду или

Заметим, что большинство программ составлено для определения уровней от звуковых колонок, кроме случаев цепочки громкоговорителей с развернутыми осями и создающих «бегущую» волну. Они отличаются одной строкой расчета суммарного квадрата звуковых давлений соответственно исходным формулам, приведенным в начале раздела (см. строку с адресом 300 в табл. 12.8, а и б, в первой приведена программа для рупорного громкоговорителя, а во второй — для звуковых колонок).

В программах расчета эха начало их мало отличается от основных программ. Только исключаются данные о звуковом давлении громкоговорителя, так как оно нейтрализуется (считают, что все громкоговорители

Таблица 12.2. (см. скан) Программа расчета звукового поля на микрокалькуляторе МК-54 для одного громкоговорителя, повернутого на угол к оси площадки

одинаковы). Для каждой расчетной точки определяют расстояние от двух соседних громкоговорителей Для каждого громкоговорителя находят квадрат звукового давления, создаваемый в каждой точке и По отношению расстояний находят допустимую разность уровней а по соотношению квадратов давлений — фактическую разность уровней Разность этих уровней дает запас по уровню в отношении эха (соответствует отрицательному значению разности). Таковы общие данные о содержании программ, ряд особенностей программы для частных случаев будет дан позднее при рассмотрении этих случаев. Все программы по возможности унифицированы, но с целью сокращения длины строк (по условиям печатания программ каждая строка должна не иметь больше 45 знаков) ряд операций помещен в одну строку с разделом их двоеточием обычно используют наклонную черту Все программы имеют примеры для тех числовых данных, которые помещены с оператором Рекомендуется, прежде чем рассчитывать уровни для своих данных, провести счет с данными, приведенными в программе, и сравнить полученные результаты с приведенными в наших таблицах, только после этого заменить наши числовые данные своими и проводить расчет уровней для своего примера.

Заметим, что для рупорных громкоговорителей уровень под ними всегда очень мал, и поэтому неравномерность озвучения получается большой. Поэтому рекомендуется рассчитывать уровни для линии с номерами не от 1, а от 2.

В приведенных программах используется оператор В ДВК он опускается.

Рассмотрим конкретные случаи системы озвучения.

1. Одиночный громкоговоритель, расположенный под углом к оси площадки (рис. 12.1). В этом случае координата х представляет собой расстояние по горизонтали от точки под громкоговорителем в направлении вперед от него до данной точки, а координата у — отклонение от оси Для расчета обычно берут три-пять значений х от до и три-пять значений у от до , где ширина площадки.

Пример расчета на МК-54 по программе, приведенной в табл. 12.2.

Задано: озвучить площадку длиной и шириной Громкоговоритель расположен в углу площадки под углом к ее оси. Площадка не имеет подъема, слушатели стоят. Соответственно этому имеем исходные данные:

Выбираем рупорный громкоговоритель с высотой подвеса его направленность

Рис. 12.1. Положение одиночного громкоговорителя для озвучения

Рис. 12.2. Расположение цепочки громкоговорителей вдоль улицы

характеризуется эксцентриситетами Максимальное звуковое давление на расстоянии по оси Па. Точки расчета берем по оси а по оси у: Результаты расчета приведены в табл. 12.3.

Таблица 12.3. (см. скан) Уровни звукового поля

Пример расчета на ДВК по программе, приведенной в табл. 12.4, по данным, указанным на самой программе для звуковой колонки.

Расчетные данные уровней приведены в табл. 12.5.

2. Цепочка громкоговорителей, расположенных по длине улицы (оси громкоговорителей развернуты по отношению к оси улицы на угол.

Пример расчета уровней звукового поля на микрокалькуляторе МК-54 по программе, приведенной в табл. 12.6.

Исходные данные, за исключением те же, что и для одиночного громкоговорителя . Расстояние между громкоговорителями (звуковыми колонками) (рис. 12.2). В расчете учитывается взаимоде ствие только громкоговорителей, так как действие остальных к полезному уровню ничего не добавляет, а может быть только помехой в виде эха.. Результаты расчета сведены в табл. 12.7.

Пример расчета на ДВК по программе, приведенной в табл. 12.8, там же приведены Исходные данные в В расчете учитывается только два

Таблица 12.4. (см. скан) Программа расчета звукового поля на языке Бейсик для одиночного громкоговорителя, расположенного под углом к оси обеъкта

Таблица 12.18. (см. скан) Уровни звукового поля

громкоговорителя. Расчетные данные приведены в табл. 12.9.

Заметим, что эти программы используют только при расстояниях между громкоговорителями не менее 20 и не более Для расстояний менее надо пользоваться расчетом для распределенной системы, т. е. учитывать действие всех громкоговорителей цепочки, а при расстояниях более учитывается действие только одного громкоговорителя, так как все другие будут только мешающими.

Рассчитаем для данного случая возможность появления эха. Программа расчета на

Таблица 12.6. (см. скан) Программа расчета звукового поля на МК-54 для цепочки громкоговорителей, оси которых развернуты на угол к оси объекта

Таблица 12.7. (см. скан) Уровни звукового поля

Таблица 12.8а. (см. скан) Программа расчета звукового поля на языке Бейсик для цепочки звуковых колонок, оси которых развернуты под углом к оси объекта

Таблица 12.8б. (см. скан) Программа расчета звукового поля на языке Бейсик для цепочки рупорных громкоговорителей, оси которых развернуты под углом к оси объекта

Таблица 12.9. (см. скан) Уровни звукового поля

МК-54 дана в табл. 12.10, а на ДВК — в табл. 12.12.

Данные расчета: .

Расчетные данные для разности хода звуковых волн и разности уровней приведены в табл. 12.11, а.

Согласно табл. 12.1 и рис. 8.3 эхо почти во всех точках не будет мешающим.

Определим запас по уровню в отсутствие мешающего эха (для звуковых колонок). Значения запаса (в децибелах) приведены в табл. 12.11,6.

Если для звуковых колонок уменьшить высоту подвеса до то помехи не будет и под самими колонками (вместо 1,3 будет —

Таблица 12.10. (см. скан) Программа расчета эха для цепочки громкоговорителей по длине объекта с развернутыми осями в сторону от оси объекта

(см. скан)

Таблица 12.11а. (см. скан) Данные расчета

Таблица 12.116. (см. скан) Данные расчета

Данные выписаны на самой программе (см. табл. 12.12). Результаты расчета приведены в табл. 12.13.

Для звуковых колонок мешающее эхо будет только под колонками, но очень малое. Если взять меньшую направленность в вертикальной плоскости, то его не будет (взята очень большая направленность а обычно

Для рупорных мешающее эхо есть только под громкоговорителями и большое, что объясняется неточностью приближения для углов излучения близких к 90°. На самом деле это приближение будет действительно только на высоких частотах, а на низких будет бубнение из-за излучения низких частот под углом 90°.

3. Два громкоговорителя, озвучивающие площадку трапецеидальной формы. В этом случае громкоговорители располагают над рампой сцены по краям последней (см. рис. 12.3). Рекомендуемое расстояние между громкоговорителями составляет 0,6 ширины партера у сцены. Оси громкоговорителей развертывают так, чтобы соблюдалось соотношение где ширина последнего ряда; ширина первого; расстояние между громкоговорителями;

расстояние между концами осей громкоговорителей. При таком условии координата Удобнее располагать ось х по оси площадки, ось у по рампе сцены, рюгда ординаты для одного громкоговорителя по отношению к ординатам для другого будут отличаться только знаком «минус». По оси х берут пять точек на равных расстояниях друг от друга; по оси у берут точки только с одной стороны, так как другая Сторона симметрична первой. Точки выбирают следующим образом: первая берется на оси площадки, третья на проекции оси громкоговорителя, вторая посередине между первой и третьей точками, четвертая берется на таком же интервале, как и между первыми тремя. Такой интервал будет определяться из выражения

Пример расчета на микрокалькуляторе МК-54 уровней звукового поля для площадки трапецеидальной формы.

Задано. Размеры площадки: длина ширина у сцены ширина в конце площадки Пол имеет подъем, начиная с от сцены; в конце он на 3 м выше, чем у сцены. Так как слушатели сидят, то озвучиваемая поверхность у сцены а в конце площадки на от сценк

Площадку озвучивают двумя громкоговорителями (звуковыми колонками). Звуковое давление на расстоянии составляет 10 Па, эксцентриситет

Рис. 12.3. Расположение двух громкоговорителей для озвучения площадки трапецеидальной формы

Таблица 12.12. (см. скан) Программа расчета эха для цепочки громкоговорителей, оси которых развернуты под углом к оси объекта

Таблица 12.13. (см. скан) Результаты расчета

Колонки размещают над сценой на высоте от пола расстояние между колонками выбирают равным 0,6 ширины площадки у сцены,

Расчетные точки для уровней берем по По длине берем ; по ширине вследствие симметрии берем только для одной половины площадки на четырех направлениях: по оси площадки по проекции оси колонки, посередине между этими направлениями и сбоку на равномерном расстоянии. Координату у соответственно этому определяем из выражения

где номер направления (от до

Координату (отклонение оси от линии, параллельной оси площадки) находим из равенства

(при этом распределение уровней поля будет более равномерное).

Координату определяем из уравнения

Все эти соотношения выражены в программах табл. 12.14а и Результаты расчета координат приведены в табл. 12.15.

Таблица 12.14. (см. скан) Программа расчета звукового поля на МК-54 для площадки трапецеидальной формы

Таблица 12.15. (см. скан) Данные расчета координат

Таблица 12.16. (см. скан) Уровни звукового поля

Таблица 12.17. (см. скан) Программа расчёта звукового поля на языке Бейсик для площадки трапецеидальной формы

Рис. 12.4. Расположение громкоговорителей для озвучения площадки секторной формы (стадионы)

В табл. 12.16 приведены расчетные значения уровней (в децибелах) для точек, координаты которых приведены в табл. 12.15.

Пример расчета уровней звукового поля на ДВК по программе, приведенной в табл. 12.17.

Данные указаны на самой программе. Результаты расчета приведены в табл. 12.18.

4. Несколько громкоговорителей, озвучивающие секторную площадку (см. рис. 12.4). Ряды на ней расположены по дуге окружности с максимальным радиусом громкоговорители — по меньшей дуге радиусом В этом случае исходные данные обычно задают в

Таблица 12.18. (см. скан) Уровни звукового поля

значениях радиусов и углов, а координаты х и у являются промежуточными. Координата определяется, как и для площадок с амфитеатром. Если отсчет углов вести от левого громкоговорителя, то озвучиваемая зона должна начинаться от угла — где угол между громкоговорителями. Переходные формулы от полярных координат к прямоугольным имеют вид

где угол, для которого проводят измерения (в нашем случае Переходные формулы от координат будут упрощены по сравнению с первыми случаями:

Угол определяется так же, как и в первом случае, по формуле Число точек по радиусу берут не менее пяти (с интервалом а по углам — точки на осях громкоговорителей и между ними, а также для угла — Расчет выполняют только для левой половины сектора (вследствие симметрии). Шаг по углу берут равным отсчет углов берут от оси левого крайнего громкоговорителя (угол для первого отсчета берут для последнего — угол равный углу между крайними громкоговорителями и осью сектора). Радиусы R берут в пределах

Пример расчета уровней звукового поля на для секторной площадки (программа расчета дана в табл. 12.19).

Задано: число громкоговорителей 3. Так как угол между соседними громкоговорителями то уровни следует определять для следующих По радиусу возьмем пять точек. Радиус последнего ряда радиус линий громкоговорителей поэтому точки, для которых надо вычислять уровни, будут на радиусах Амфитеатр начинается с на расстоянии высота (начальная высота, т. е. для переднего ряда для последнего ряда высота подвеса громкоговорителей Данные колонок следующие Па. Рассчитанные значения уровней приведены в табл. 12.20.

Расчет уровней звукового поля для секторной площадки на ДВК по программе,

Таблица 12.19. (см. скан) Программа расчета звукового поля на МК-54 для секторной площадки

Рис. 12.5. Расположение громкоговорителей для встречной работы:

приведенной в табл. 12.21. Число громкоговорителей равно трем. Расчет уровней звукового поля совпадает с данными для микрокалькулятора МК-54, так как исходные данные те же (приведены на самой программе).

Программа для ДВК (табл. 12.21) отличается от предыдущей (табл. 12.17), тем, что в ней введены строки для определения координаты которая вследствие подъема пола амфитеатра является переменной величиной. Для этого в строках с адресами 80 и 40 дано вычисление показателя и коэффициента кривой подъема, а в строке с адресом 150 дано вычисление координаты с учетом высоты озвучиваемой поверхности в начале ее По адресу 180 дано вычисление шага по оси и, наконец, в адресе 530 вместо координаты у дан номер линии

5. Два громкоговорителя, работающие встречно и расположенные на расстоянии b друг от друга, озвучивают площадку между ними с шириной d (рис. 12.5). рбычно точка упора оси в озвучиваемую плоскость находится на середине между громкоговорителями, т. е. поэтому расчет уровней поля выполняется только для четверти озвучиваемой площадки: от одного (левого) из громкоговорителей до середины площадки и от оси площадки к одному из ее краев. Ось х направляют по оси площадки и интервалы между точками расчета берут равными от до По оси у берут три—пять расчетных точек, т. е. интвервал между точками выбирают равным

Таблица 12.20. (см. скан) Уровни звукового поля для секторной площадки

Таблица 12.21. (см. скан) Программа расчета звукового поля на языке Бейсик для секторной площадки

Таблица 12.22. (см. скан) Программа расчета звукового поля на МК-54 для встречной работы громкоговорителей

Абсциссы для второго громкоговорителя будут

Пример расчета уровней звукового поля на МК-54 при встречном включении громкоговорителей (звуковых колонок) по прогрмме, приведенной в табл. 12.22.

Задано: рассчитать уровни звукового поля для прямоугольной формы площадки (см. рис. 12.5) со следующими данными: Па. По продольной линии берут три—пять точек, по поперечной - две-три точки. В табл. 12.23 приведены данные расчета уровней.

Таблица 12.23. (см. скан) Уровни звукового поля

Пример расчета звукового поля на ДВК для встречной работы громкоговорителей (программа дана в табл. 12.24).

Задано: рассчитать уровни звукового поля для данных, приведенных на самой программе. Примечение: обычно В табл. 12.25 приведены данные расчета.

Если взять направленность в вертикальной плоскости меньше (например, неравномерность озвучения уменьшится.

Определение эффекта эха с помощью микрокалькулятора по программе, приведенной в табл. 12.26.

Исходные данные те же, что и для расчета уравнений. Результаты расчета сведены в табл. 12.27.

Эхо нигде не снижает разборчивость речи (запас по уровню не менее

Расчет эха на ДВК-2 по программе, приведенной в табл. 12.28.

Исходные данные в программе. Результаты приведены в табл. 12.29.

Таблица 12.24. (см. скан) Программа расчета звукового поля на языке Бейсик для встречной работы громкоговорителей

(см. скан)

Из этих данных следует, что во всех точках мешающего эха нет. Минимальный запас получается в боковой точке на линии громкоговорителя

6. Одна цепочка громкоговорителей, озвучивающая площадку любого размера вдоль цепочки и с размером в направлении осей громкоговорителей (рис. 12.6). Абсцисса соответствует расстоянию по горизонтали от цепочки до удаленного ряда слушателей. Эта площадка может быть плоской и с амфитеатром. Программа составлена на более сложный случай, т. е. наличие амфитеатра. По этому координата по вертикали определяется выражением По оси х берут три—пять точек, т. е. интервалы между точками равны По оси у точки выбирают так, чтобы они были на проекции оси громкоговорителей и между ними, а также слева от пятого громкоговорителя. Если расстояние между громкоговорителями то интервалы будут Очевидно, достаточно рассчитывать уровни в одной половине площадки. При этом обычно берут ее левую сторону, а начало координат помещают под левым громкоговорителем. Для определения ординат точек по у пользуются формулой где номер точки, считая их слева, а для определения координаты т. е. (для расчета звукового давления) расстояния от каждого громкоговорителя до точки, пользуются формулой где номер громкоговорителя, считая левый за исходный, определяют для разных х в пределах Для плоской поверхности

Рис. 12.6. Расположение одиночной цепочки при озвучении площадки

Для амфитеатра заданы (в конце амфитеатра), высота озвучиваемой поверхности на расстоянии от громкоговорителей.

Пример расчета звукового поля на МК-54 для одиночной цепочки по программе, приведенной в табл. 12.30.

Задано: площадка с амфитеатром озвучивается одиночной цепочкой, расположенной вдоль рампы сцены. Цепочка состоит из трех

Таблица 12.30. (см. скан) Программа расчета звукового поля на МК-54 для одной цепочки громкоговорителей

звуковых колонок с данными Па. Колонки подвешены на высоте над уровнем пола. Остальные данные следующие: Находим координату для значений Они соответственно равны .

Таблица 12.31. (см. скан) Уровни звукового поля

Таблица 12.32. (см. скан) Программа расчета звукового поля на языке Бейсик для одиночной цепочки громкоговорителей

Значения у берем равными —2; 0; 2; 4, т. е. толь ко для левой половины площадки, так как для правой уровни соответственно равны уров левой половины. Расчетные данные для уровней приведены в табл. 12.31.

Из расчета следует, что высоту подвеса надо или уменьшить, чтобы уровни под колонками были несколько выше (если иметь в виду озвучение), или увеличить, чтобы уровни около сцены были на ниже, чем для удаленной точки (если имеют в виду звукоусиление).

Пример расчета звукового поля на ДВК-2 для одиночной цепочки по программе, приведенной в табл. 12.32.

Данные приведены в самой таблице., Результаты расчета приведены в табл. 12.33.

Таблица 12.33. (см. скан) Уровни звукового поля

Расчет эха для цепочки громкоговорителей, оси которых направлены перпендикулярно продольной оси улицы (ось х также перпендикулярна оси улицы), по программе, приведенной в табл. 12.34 для МК-54 и в табл. 12.35 для

Исходные данные в программе для

Результаты расчета по обеим программам приведены в табл. 12.36.

Во всех точках есть запас по уровню прямого звука. Наименьшее его значение получается на линии громкоговорителей в точке на расстоянии 10 м от точки под громкоговорителем.

Для проверки заметности эха (для музыкальных программ) заменяем запись в п. 200 (см. табл. 12.35) на Для тех же данных получаем следующие запасы по уровню (см. табл. 12.36).

Эхо заметно только на линии громкоговорителей.

7. Две цепочки громкоговорителей, озвучивающих прямоугольную площадку шириной b и любой длины с расположением громкоговорителей по ее длине на интервалах d.

Программа составлена для системы встречно работающих громкоговорителей, поэтому она представляет собой обычную программу для встречно работающих громкоговорителей, повторенную для каждой из пар. Следует иметь в виду, что по сравнению с одиночной цепочкой в данном случае Вследствие симметрии уровней поля расчет приводят для четверти площадки (см. рис. 12.7).

Таблица 12.34. (см. скан) Программа расчета эха на МК-54 для цепочки громкоговорителей при поперечном озвучении длинног? объекта

Таблица 12.35. (см. скан) Программа расчета эха для цепочки громкоговорителей, расположенных вдоль длинного объекта (оси грмкоговорителей перпендикулярны осн объекта)

Можно рассчитывать уровни и как комбинацию двух отдельных одиночных цепочек. Отсчет координаты у ведется от оси крайнего громкоговорителя. Шаг по у берут равным берут равным 1 для сидящих и для стоящих слушателей. Значения х берут в пределах обычно равно половине или меньше ее).

Пример расчета уровней звукового поля на МК-54 для двух цепочек при звукофикации прямоугольной площадки по программе, приведеннойв табл. 12.37.

Задано: рассчитать уровни звукового поля для следующих данных: ширина площадки шаг цепочки число громкоговорителей в цепочке высота подвеса цепочек Данные звуковых колонок: Па.

Расчет введем для координат Расчетные данные приведены в табл. 12.38.

Пример расчета звукового поля на ДВК для двойной цепочки по программе, приведенной в табл. 12.39.

Исходные данные см. на самой программе. Результаты расчета приведены в табл. 12.40.

При расчете приближенного значения уровня для определения неравномерности озвучения уровень увеличивают на так как он повышается из-за действия двух цепочек.

8. Система громкоговорителей, создающих бегущую волну. Большое число громкоговорителей, расположенных по улице на расстояниях друг от друга и работающих в одном направлении через линии задержки (рис. 12.8). Для этой целй чаще применяют дополнительные громкоговорители для озвучения ближней зоны. В прилагаемой программе расчет выполняют для последующих

(см. скан)

Таблица 12.38. (см. скан) Уровни звукового поля

Таблица 12.39. (см. скан) Программа расчета звукового поля для двух цепочек громкоговорителей

Программа 12.40. (см. скан) Уровни звукоеого давления

громкоговорителей, начиная с третьего. Считается, что громкоговорители расположены на середине улицы шириной поэтому выбирают не менее пяти расчетных точек по длине каждого участка между громкоговорителями и по ширине (для половины ширины); берут также по пять точек интервалы берут

Таблица 12.42. (см. скан) Уровни звукового поля

Пример расчета на МК-54 звукового поля для системы с рупорными громкоговорителями, сдвоенными по вертикали и по горизонтали и создающими бегущую волну (см. табл. 12.41).

Рис. 12.8. Расположение системы громкоговорителей «бегущей» волны»

(см. скан)

Таблица 12.44. (см. скан) Уровни звукового поля

Заданы интервал (можно брать его немного менее ширина полосы 80 м, высота подвеса (предельно низкая), Громкоговорители расположены на середине полосы, поэтому расчетные точки берем по ширине и по длине (можно взять еще промежуточные точки по длине и по ширине, всего 25 точек). Расчетные значения уровней приведены в табл. 12.42.

Пример расчета на ДВК-2 звукового поля для системы бегущей волны из звуковых колонок по программе, приведенной в табл. 12.43.

Исходные данные приведены в программе. Результаты расчета даны в табл. 12.44.

Для рупорных громкоговорителей программа для ДВК дана в табл. 12.436.