Bµi tËp lín ¢m häc kiÕn tróc: ThiÕt kÕ s¬ bé ©m thanh mét phßng kh¸n gi¶ cho sinh viªn ngµnh kiÕn tróc NhiÖm vô thiÕt kÕ: Mçi nhãm 3 sinh viªn thùc hiÖn mét §å ¸n ThiÕt kÕ s¬ bé ©m thanh mét phßng kh¸n gi¶, cã chøc n¨ng vµ søc chøa cho tríc. Tªn chøc n¨ng phßng kh¸n gi¶: 1 Nhµ h¸t (kÞch, tuång chÌo, c¶i l¬ng). Søc chøa: a,b,c,d,e. 2 Phßng hoµ nh¹c (d©n téc vµ giao hëng). Søc chøa: c,d,e,f,g,h,l,m. 3 Phßng ®a n¨ng. Søc chøa: c,d,e,f,g,h,l,m. 4 Phßng Héi häp vµ chiÕu phim. Søc chøa: a,b,c,d,e,f,g,h,l,m. 5 Phßng Hoµ nh¹c vµ héi häp. Søc chøa: c,d,e,f,g,h,l,m. 6 Nhµ h¸t kÕt hîp Phßng hoµ nh¹c. Søc chøa: a,b,c,d,e,f. Søc chøa: a 700 chç; b 800 chç; c 900 chç; d 1000 chç; e 1100 chç; f 1200 chç; g 1300 chç; h 1400 chç; l 1500 chç; m 1600 chç. Néi dung: 1 Theo nhiÖm vô ®îc giao, su tÇm mét hoÆc hai (mçi sinh viªn) phßng kh¸n gi¶ t¬ng ®¬ng ®· cã phï hîp víi ý tëng thiÕt kÕ cña mçi ngêi (thu thËp mÆt b»ng, mÆt c¾t, phèi c¶nh hoÆc ¶nh néi thÊt, ph©n tÝch vÒ ©m häc). 2 Mçi ngêi ®Ò xuÊt mét ph¸c th¶o s¬ bé, gåm: MÆt b»ng (tû lÖ 1: 200) MÆt c¾t (tû lÖ 1: 200) Phèi c¶nh néi thÊt cña phßng kh¸n gi¶ (theo tiªu chuÈn diÖn tÝch vµ thÓ tÝch ®· cho) 3 Chän mét trong ba ph¬ng ¸n s¬ bé trªn lµm ph¬ng ¸n chÝnh thøc vµ ph©n c«ng nhau thùc hiÖn c¸c n«i dung sau ®©y: a ThiÕt kÕ h×nh d¹ng phßng theo yªu cÇu ©m häc (sö dông nguyªn lý ©m h×nh häc, t¹o trêng ©m khuÕch t¸n, n©ng cao ®é râ ©m thanh …). b Chän vµ bè trÝ vËt liÖu hót ©m b¶o ®¶m thêi gian ©m vang t¹i 3 d¶i tÇn sè 125, 500 vµ 2000 Hz, khi phßng cã møc chøa 100% hoÆc 75%. c Trêng hîp phßng cã nhiÒu chøc n¨ng (hoÆc ®a n¨ng) ph¶i cã thªm mét ph¬ng ¸n phô vÒ bè trÝ vËt liÖu hoÆc kh«ng gian (kh«ng yªu cÇu tÝnh to¸n) d TÝnh to¸n møc ©m t¹i ba chç ngåi (gi÷a vµ cuèi phßng), x¸c ®Þnh ®é râ ©m tiÕt. e Tæ chøc chiÕu s¸ng phßng kh¸n gi¶ (thÓ hiÖn vÞ trÝ vµ lo¹i ®Ìn) Yªu cÇu thÓ hiÖn 1 ThÓ hiÖn: C¸c ph¬ng ¸n tham kh¶o MÆt b»ng (tû lÖ 1: 100) MÆt c¾t (tû lÖ 1: 100) MÆt b»ng trÇn (tû lÖ 1 :100) Phèi c¶nh néi thÊt (cã thÓ hiÖn vËt liÖu vµ chiÕu s¸ng) ThuyÕt minh ph¬ng ¸n vµ c¸c b¶ng (trong thuyÕt minh) , biÓu ®å kÕt qu¶ tÝnh to¸n ©m vang, ®é râ vµ c¸c sè liÖu ®Æc trng cña phßng (trªn b¶n vÏ) Ghi chó: Ghi râ ngêi thùc hiÖn mçi phÇn PhÇn h×nh vÏ trªn giÊy khæ A3 PhÇn thuyÕt minh trªn giÊy khæ A4 Gi¶ng viªn m«n häc §Ò thi sè 1 (thêi gian 45 phót) ¢m häc ( Cho sinh viªn líp kü s chÊt lîng cao ) 1. Trong ph¹m vi ©m thanh tai ngêi nghe ®îc, bíc sãng cña nã thay ®æi trong ph¹m vi nµo? m m 2. X¸c ®Þnh møc ¸p suÊt ©m cña mét ©m ®¬n ë tÇn sè 250 Hz cã ¸p suÊt hiÖu qu¶ lµ 0,10 Nm2 ? dB 3. Møc ån cña mét m¸y ph¸t ®iÖn ®o ®îc t¹i ®Þa ®iÓm lµ 72 dB,A, trong khi møc ån nÒn cña ®Þa ®iÓm kh¶o s¸t lµ 65 dB,A. X¸c ®Þnh møc ån thùc cña m¸y t¹i ®iÓm ®o. dB,A 4. Møc ån t¹i ba tÇn sè trung b×nh cña d¶i 13 octa ®Òu b»ng nhau vµ b»ng 68 dB. H·y x¸c ®Þnh møc ån cña d¶i 1 octa t¬ng øng (tÝnh chÝnh x¸c ®Õn 0,1 dB). dB 5. H·y ®iÒn c¸c tÇn sè trung b×nh cña d¶i 1 octa vµo b¶ng díi ®©y (theo Hz): 6. Møc ¸p suÊt ©m t¹i c¸c tÇn sè 100, 1000 vµ 4000 Hz ®o ®îc ®Òu b»ng nhau vµ b»ng 70 dB. H·y xÕp thø tù c¸c ©m trªn theo thø tù nhá dÇn cña møc c¶m gi¸c ©m thanh, vµ ghi ®¬n vÞ ®Ó ®o chóng vµo cét cuèi (?). ? 7. Møc c«ng suÊt ©m ph¸t tiÕng ån hång tõ mét chiÕc loa trong kh«ng gian tù do, ë kho¶ng c¸ch 1m lµ 90 dB. H·y x¸c ®Þnh møc c«ng suÊt ©m ë kho¶ng c¸ch 100m? dB 8. Nh c©u hái 7, nÕu vÏ ®êng biÓu diÔn møc c«ng suÊt ©m theo d¶i 1 octa, th× d¹ng cña nã nh thÕ nµo? N»m ngang? □ Dèc lªn ? □ Dèc xuèng? □ 9. Nh c©u hái 8, nªu lý do cña c©u tr¶ lêi (b»ng mét c©u?) 10. X¸c ®Þnh møc ©m tæng céng t¹i mét ®iÓm do ba nguån ©m cïng truyÒn ®Õn cã møc t¬ng øng lµ 82, 76, 84 dB,A. dB,A Ghi chó: Mçi c©u hái tr¶ lêi ®óng ®îc 1 ®iÓm. Hä vµ tªn sinh viªn: , Líp: , Tæ §Ò thi sè 2 (thêi gian 45 phót) 1. Møc ån cña mét m¸y ph¸t ®iÖn ®o ®îc t¹i ®Þa ®iÓm lµ 81 dB,A, trong khi møc ån nÒn cña ®Þa ®iÓm kh¶o s¸t lµ 72 dB,A. X¸c ®Þnh møc ån thùc cña m¸y t¹i ®iÓm ®o. dB,A 2. Møc ¸p suÊt ©m t¹i c¸c tÇn sè 100, 1000 vµ 4000 Hz ®o ®îc ®Òu b»ng nhau vµ b»ng 78 dB. H·y xÕp thø tù c¸c ©m trªn theo thø tù nhá dÇn cña møc c¶m gi¸c ©m thanh, vµ ghi ®¬n vÞ ®Ó ®o chóng vµo cét cuèi (?). ? 3. Møc c«ng suÊt ©m ph¸t tiÕng ån hång tõ mét chiÕc loa trong kh«ng gian tù do, ë kho¶ng c¸ch 2m lµ 85 dB. H·y x¸c ®Þnh møc c«ng suÊt ©m ë kho¶ng c¸ch 100m? dB 4. Nh c©u hái 3, nÕu vÏ ®êng biÓu diÔn møc c«ng suÊt ©m theo d¶i 1 octa, th× d¹ng cña nã nh thÕ nµo? N»m ngang? □ Dèc lªn ? □ Dèc xuèng? □ 5. Nh c©u hái 4, nªu lý do cña c©u tr¶ lêi (b»ng mét c©u?) 6. X¸c ®Þnh møc ©m tæng céng t¹i mét ®iÓm do ba nguån ©m cïng truyÒn ®Õn cã møc t¬ng øng lµ 85, 72, 87 dB,A. dB,A 7. Trong ph¹m vi ©m thanh tai ngêi nghe ®îc, bíc sãng cña nã thay ®æi trong ph¹m vi nµo? m m 8. X¸c ®Þnh møc ¸p suÊt ©m cña mét ©m ®¬n ë tÇn sè 250 Hz cã ¸p suÊt hiÖu qu¶ lµ 0,12 Nm2 ? dB 9. Møc ån t¹i ba tÇn sè trung b×nh cña d¶i 13 octa ®Òu b»ng nhau vµ b»ng 72 dB. H·y x¸c ®Þnh møc ån cña d¶i 1 octa t¬ng øng (tÝnh chÝnh x¸c ®Õn 0,1 dB). dB 10. H·y ®iÒn c¸c tÇn sè trung b×nh cña d¶i 13 octa trong ph¹m vi tÇn sè tõ 100 Hz ®Õn 3200 Hz vµo b¶ng díi ®©y (theo Hz): Ghi chó: Mçi c©u hái tr¶ lêi ®óng ®îc 1 ®iÓm. §Ò thi sè 3 (thêi gian 45 phót) 1. Møc ån t¹i ba tÇn sè trung b×nh cña d¶i 13 octa ®Òu b»ng nhau vµ b»ng 78 dB. H·y x¸c ®Þnh møc ån cña d¶i 1 octa t¬ng øng (tÝnh chÝnh x¸c ®Õn 0,1 dB). dB 2. H·y ®iÒn c¸c tÇn sè trung b×nh cña d¶i 1 octa vµo b¶ng díi ®©y (theo Hz): 3. Møc ¸p suÊt ©m t¹i c¸c tÇn sè 100, 1000 vµ 4000 Hz ®o ®îc ®Òu b»ng nhau vµ b»ng 82 dB. H·y xÕp thø tù c¸c ©m trªn theo thø tù nhá dÇn cña møc c¶m gi¸c ©m thanh, vµ ghi ®¬n vÞ ®Ó ®o chóng vµo cét cuèi (?). ? 4. Trong ph¹m vi ©m thanh tai ngêi nghe ®îc, bíc sãng cña nã thay ®æi trong ph¹m vi nµo? m m 5. X¸c ®Þnh møc ¸p suÊt ©m cña mét ©m ®¬n ë tÇn sè 250 Hz cã ¸p suÊt hiÖu qu¶ lµ 1 Nm2 ? dB 6. Møc ån cña mét m¸y ph¸t ®iÖn ®o ®îc t¹i ®Þa ®iÓm lµ 70 dB,A, trong khi møc ån nÒn cña ®Þa ®iÓm kh¶o s¸t lµ 61 dB,A. X¸c ®Þnh møc ån thùc cña m¸y t¹i ®iÓm ®o. dB,A 7. X¸c ®Þnh møc ©m tæng céng t¹i mét ®iÓm do ba nguån ©m cïng truyÒn ®Õn cã møc t¬ng øng lµ 78, 75, 82 dB,A. dB,A 8. Møc c«ng suÊt ©m ph¸t tiÕng ån hång tõ mét chiÕc loa trong kh«ng gian tù do, ë kho¶ng c¸ch 1m lµ 94 dB. H·y x¸c ®Þnh møc c«ng suÊt ©m ë kho¶ng c¸ch 100m? dB 9. Nh c©u hái 7, nÕu vÏ ®êng biÓu diÔn møc c«ng suÊt ©m theo d¶i 1 octa, th× d¹ng cña nã nh thÕ nµo? N»m ngang? □ Dèc lªn ? □ Dèc xuèng? □ 10. Nh c©u hái 8, nªu lý do cña c©u tr¶ lêi (b»ng mét c©u?) Ghi chó: Mçi c©u hái tr¶ lêi ®óng ®îc 1 ®iÓm. §Ò thi sè 4 (thêi gian 45 phót) 1. H·y ®iÒn c¸c tÇn sè trung b×nh cña d¶i 13 octa tõ tÇn sè trung b×nh 125 Hz dÕn 2000 Hz vµo b¶ng díi ®©y (theo Hz): 2. Møc ¸p suÊt ©m t¹i c¸c tÇn sè 100, 1000 vµ 4000 Hz ®o ®îc ®Òu b»ng nhau vµ b»ng 86 dB. H·y xÕp thø tù c¸c ©m trªn theo thø tù nhá dÇn cña møc c¶m gi¸c ©m thanh, vµ ghi ®¬n vÞ ®Ó ®o chóng vµo cét cuèi (?). ? 3. Møc ån cña mét m¸y ph¸t ®iÖn ®o ®îc t¹i ®Þa ®iÓm lµ 77 dB,A, trong khi møc ån nÒn cña ®Þa ®iÓm kh¶o s¸t lµ 72 dB,A. X¸c ®Þnh møc ån thùc cña m¸y t¹i ®iÓm ®o. dB,A 4. Møc ån t¹i ba tÇn sè trung b×nh cña d¶i 13 octa ®Òu b»ng nhau vµ b»ng 84 dB. H·y x¸c ®Þnh møc ån cña d¶i 1 octa t¬ng øng (tÝnh chÝnh x¸c ®Õn 0,1 dB). dB 5. Møc c«ng suÊt ©m ph¸t tiÕng ån hång tõ mét chiÕc loa trong kh«ng gian tù do, ë kho¶ng c¸ch 3m lµ 88 dB. H·y x¸c ®Þnh møc c«ng suÊt ©m ë kho¶ng c¸ch 90m? dB 6. Nh c©u hái 7, nÕu vÏ ®êng biÓu diÔn møc c«ng suÊt ©m theo d¶i 1 octa, th× d¹ng cña nã nh thÕ nµo? N»m ngang? □ Dèc lªn ? □ Dèc xuèng? □ 7. Nh c©u hái 8, nªu lý do cña c©u tr¶ lêi (b»ng mét c©u?) 8. X¸c ®Þnh møc ©m tæng céng t¹i mét ®iÓm do ba nguån ©m cïng truyÒn ®Õn cã møc t¬ng øng lµ 88, 77, 85 dB,A. dB,A 9. Trong ph¹m vi ©m thanh tai ngêi nghe ®îc, bíc sãng cña nã thay ®æi trong ph¹m vi nµo? m m 10. X¸c ®Þnh møc ¸p suÊt ©m cña mét ©m ®¬n ë tÇn sè 500 Hz cã ¸p suÊt hiÖu qu¶ lµ 3,0 Nm2 ? dB Ghi chó: Mçi c©u hái tr¶ lêi ®óng ®îc 1 ®iÓm. C©u hái thi phÇn ©m häc 1 H·y kÓ tªn ba yÕu tè quan träng nhÊt ¶nh hëng ®Õn thêi gian ©m vang yªu cÇu cña mét phßng: 1 2 3 2 Tr¶ lêi c©u hái vÒ c¸c ph¶n x¹ ©m trong phßng: Cã ¶nh hëng n©ng cao ®é râ Trong thêi gian …. s, sau ©m ………. Cã t¸c dông kÐo dµi thêi gian ©m vang Trong thêi gian …. s, sau ©m ………. Cã thÓ g©y tiÕng déi nh¹i Trong thêi gian …. s, sau ©m ………. 3 Tr¶ lêi c©u hái vÒ ©m kh«ng khÝ vµ ©m va ch¹m: ¢m kh«ng khÝ ¢m va ch¹m §¹i lîng ®Ó ®¸nh gi¸ c¸ch ©m (tªn, ký hiÖu, ®¬n vÞ) Ph¹m vi vµ d¶i tÇn sè ®¸nh gi¸ c¸ch ©m ¶nh hëng cña khèi lîng BiÖn ph¸p n©ng cao kh¶ n¨ng c¸ch ©m 1 2 3 4 1 2 3 4 H·y dùng qu¸ tr×nh t¾t dÇn møc n¨ng lîng ©m thanh trong mét phßng kh¸n gi¶ khi thêi gian ©m vang t¹i tÇn sè 1000 Hz lµ T= 1,2s cho ba trêng hîp: 1) Trêng ©m trong phßng hoµn toµn khuÕch t¸n; 2) Khi cã tiÕng déi g©y khã chÞu; 3) Khi cã ba tiÕng déi lÆp l¹i. §¸p sè: 1 2 3 5 H·y cho biÕt nh÷ng yÕu tè nµo (®¸nh dÊu x vµo « trèng□) cã t¸c dông n©ng cao ®é râ trong mét nhµ h¸t kÞch? Thêi gian ©m vang □ C¸c ©m ph¶n x¹ ®Õn sau ©m trùc tiÕp 30 ms □ C¸c ©m ph¶n x¹ ®Õn sau ©m trùc tiÕp 100 ms □ Møc ©m trùc tiÕp tõ nguån □ Ph¶n x¹ ®Õn tõ trÇn cËn s©n khÊu □ Ph¶n x¹ ®Õn tõ trÇn cuèi phßng □ Møc ån truyÒn vµo phßng □ §é n©ng cao □ , h¹ thÊp □ nÒn dèc phßng Bè trÝ vËt liÖu hót ©m t¹i têng sau phßng □ 18 H·y vÏ h×nh vµ gi¶i thÝch ¶nh hëng cña hiÖn tîng “cÇu ©m” tíi chÊt lîng c¸ch ©m va ch¹m cña sµn nhµ. Cho mét cÊu t¹o sµn tr¸nh “cÇu ©m” . 1 H·y nªu ¶nh hëng cña thêi gian ©m vang ®Õn chÊt lîng thu nhËn ©m thanh vµ yªu cÇu cña nã (lín, nhá, võa) ®èi víi c¸c phßng cã cïng søc chøa sau ®©y: Lo¹i phßng ¶nh hëng Yªu cÇu Phßng héi häp Nhµ h¸t Phßng nghe ©m nh¹c 2 (2 ®iÓm) H·y x¸c ®Þnh lîng c¸c hót ©m yªu cÇu, lîng hót ©m cÇn bæ sung thªm vµ diÖn tÝch cña nã nÕu vËt liÖu hót ©m sö dông cã α = 0,7 (®iÒn vµo b¶ng díi) ë tÇn sè 500 Hz cho mét gi¶ng ®êng h×nh hép 18x22x6 m, chøa ®îc 500 chç ngåi (cã 128 m2 diÖn tÝch lèi ®i), ®Ó ®¹t ®îc thêi gian ©m vang yªu cÇu 0,9s. Cho biÕt: phßng cã trÇn b»ng bª t«ng, têng g¹ch tr¸t v÷a, sµn l¸t g¹ch gèm, cöa sæ vµ cöa ®i b»ng kÝnh diÖn tÝch 60 m2. (më 50%, ®ãng 50%). HÖ sè hót ©m vµ lîng hót ©m ë tÇn sè 500 Hz cho trong b¶ng kÌm theo. VËt liÖu, ngêi HÖ sè hót ©m hoÆc lîng hót ©m Bª t«ng tr¸t v÷a G¹ch tr¸t v÷a Cöa sæ , cöa ®i kÝnh (®ãng) Cöa sæ më (50%) Ngêi ngåi ghÕ G¹ch gèm 0,02 0,02 0,18 0,5 0,4 0,01 §¸p sè: §¹i lîng A yªu cÇu, m2 Tæng lîng hót ©m yªu cÇu Lîng hót ©m cña c¸c bÒ mÆt yªu cÇu Lîng hót ©m cÇn bæ sung thªm DiÖn tÝch vËt liÖu hót ©m cã α = 0,7 S = ……… m2 3 Còng bµi to¸n trªn, x¸c ®Þnh thêi gian ©m vang cña phßng nÕu kh«ng bæ sung thªm vËt liÖu hót ©m. KÕt luËn vÒ chÊt lîng ©m thanh phßng lóc ®ã. §¸p sè: Thêi gian ©m vang ... s ChÊt lîng ©m thanh phßng ……………….. 4 H·y vÏ cÊu t¹o vµ dùng ba ®êng ®Æc tÝnh tÇn sè hót ©m cña ba lo¹i kÕt cÊu hót ©m cho têng phßng kh¸n – thÝnh gi¶ sau: 1) Sö dông tÊm b«ng thuû tinh Ðp mÒm 30 mm; 2) Sö dông tÊm gç d¸n 4mm; 3) Sö dông phèi hîp tÊm gç d¸n ®ôc lç vµ b«ng thuû tinh 50 mm. §¸p sè: CÊu t¹o §êng ®Æc tÝnh hót ©m 5 H·y so s¸nh n¨ng lîng ©m truyÒn qua mét bøc têng g¹ch ®Æc cã chØ sè c¸ch ©m CK1 = 45 dB vµ mét cöa sæ trong têng ®ã cã CK2 = 20 dB? 6 Còng bµi to¸n trªn, x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng c¸ch ©m trung b×nh cña kÕt cÊu ®ã nÕu diÖn tÝch phÇn têng ®Æc lµ S1 = 40 m2 vµ cöa sæ lµ S2 = 10 m2. 7 Còng bµi to¸n trªn, x¸c ®Þnh møc ån truyÒn qua kÕt cÊu nµy vµo phßng tõ mét tr¹m biÕn thÕ cã møc ån 82 dB,A (®o c¸ch tr¹m 7,5m) c¸ch kÕt cÊu 30 m b»ng mét d¶i ®Êt trång cá. Møc ån truyÒn qua c¸c kÕt cÊu kh¸c bá qua. Cho lîng hót ©m cña phßng b»ng 10 m2. 8 VÏ vµ gi¶i thÝch ba ph¹m vi lµm viÖc vÒ c¸ch ©m kh«ng khÝ cña kÕt cÊu mét líp ®ång chÊt. 9 VÏ vµ gi¶i thÝch kh¶ n¨ng c¸ch ©m kh«ng khÝ cña kÕt cÊu hai líp lµm cïng b»ng lo¹i vËt liÖu khi : chiÒu dµy hai líp b»ng nhau; chiÒu dµy hai líp kh¸c nhau. 10 H·y x¸c ®Þnh chØ sè c¸ch ©m va ch¹m mét sµn nhµ ë gåm mét líp sµn th« BTCT 120mm (Lo), mÆt sµn trªn ®Öm ®µn håi ( ∆L) tõ kÕt qu¶ ®o c¸ch ©m nh trong b¶ng sau. Møc ©m va ch¹m tiªu chuÈn còng cho trong b¶ng víi ký hiÖu Ltc. TÇn sè, Hz Lo, dB ∆L ,dB Ltc, dB 100 62 3 62 125 63 4 62 160 64 3 62 200 66 4 62 250 68 4 62 320 70 5 62 400 71 6 61 500 73 5 60 630 74 6 59 800 74 4 58 1000 75 7 57 1250 74 10 54 1600 73 16 51 2000 73 21 48 2500 71 24 45 3200 71 25 42 §¸p sè: CV = ……. dB 1 H·y kÓ ra nh÷ng nguyªn nh©n lµm cho thêi gain ©m vang cña mét phßng sau khi hoµn thiÖn kh¸c v¬Ý trÞ sè thiªt kÕ (mong muèn): Do thiÕt kÕ Do thi c«ng 5 H·y so s¸nh n¨ng lîng ©m truyÒn qua mét bøc têng g¹ch ®Æc cã chØ sè c¸ch ©m CK1 = 45 dB vµ mét cöa sæ trong têng ®ã cã CK2 = 20 dB? 6 Còng bµi to¸n trªn, x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng c¸ch ©m trung b×nh cña kÕt cÊu ®ã nÕu diÖn tÝch phÇn têng ®Æc lµ S1 = 40 m2 vµ cöa sæ lµ S2 = 10 m2. 7 Còng bµi to¸n trªn, x¸c ®Þnh møc ån truyÒn qua kÕt cÊu nµy vµo phßng tõ mét tr¹m biÕn thÕ cã møc ån 82 dB,A (®o c¸ch tr¹m 7,5m) c¸ch kÕt cÊu 30 m b»ng mét d¶i ®Êt trång cá. Møc ån truyÒn qua c¸c kÕt cÊu kh¸c bá qua. Cho lîng hót ©m cña phßng b»ng 10 m2. 8 VÏ vµ gi¶i thÝch ba ph¹m vi lµm viÖc vÒ c¸ch ©m kh«ng khÝ cña kÕt cÊu mét líp ®ång chÊt 9 VÏ minh ho¹ vµ gi¶i thÝch thÝch kh¶ n¨ng c¸ch ©m kh«ng khÝ cña mét bøc têng cã tæng khèi lîng b»ng nhau, vËt liÖu gièng nhau, nhng lµm b»ng mét, hai vµ ba líp t¸ch rêi nhau.
Trang 1Bài tập lớn Âm học kiến trúc:
Thiết kế sơ bộ âm thanh một phòng khán giả
cho sinh viên ngành kiến trúc
Nhiệm vụ thiết kế:
Mỗi nhóm 3 sinh viên thực hiện một Đồ án Thiết kế sơ bộ âm thanh một
phòng khán giả, có chức năng và sức chứa cho trớc.
Tên chức năng phòng khán giả:
1- Nhà hát (kịch, tuồng chèo, cải lơng) Sức chứa: a,b,c,d,e.
2- Phòng hoà nhạc (dân tộc và giao hởng) Sức chứa: c,d,e,f,g,h,l,m
3- Phòng đa năng Sức chứa: c,d,e,f,g,h,l,m.
4- Phòng Hội họp và chiếu phim Sức chứa: a,b,c,d,e,f,g,h,l,m.
5- Phòng Hoà nhạc và hội họp Sức chứa: c,d,e,f,g,h,l,m.
6- Nhà hát kết hợp Phòng hoà nhạc Sức chứa: a,b,c,d,e,f
Sức chứa: a- 700 chỗ; b- 800 chỗ; c- 900 chỗ; d- 1000 chỗ; e- 1100 chỗ;
f- 1200 chỗ; g- 1300 chỗ; h- 1400 chỗ; l- 1500 chỗ; m- 1600 chỗ.
Nội dung:
1/ Theo nhiệm vụ đợc giao, su tầm một hoặc hai (mỗi sinh viên) phòng khán giả tơng đơng đã có phù hợp với ý tởng thiết kế của mỗi ngời (thu thập mặt bằng, mặt cắt, phối cảnh hoặc ảnh nội thất, phân tích về âm học).
2/ Mỗi ngời đề xuất một phác thảo sơ bộ, gồm:
- Mặt bằng (tỷ lệ 1: 200)
- Mặt cắt (tỷ lệ 1: 200)
- Phối cảnh nội thất
của phòng khán giả (theo tiêu chuẩn diện tích và thể tích đã cho)
3/ Chọn một trong ba phơng án sơ bộ trên làm phơng án chính thức và phân công nhau thực hiện các nôi dung sau đây:
a/ Thiết kế hình dạng phòng theo yêu cầu âm học (sử dụng nguyên lý âm hình học, tạo trờng âm khuếch tán, nâng cao độ rõ âm thanh …) )
b/ Chọn và bố trí vật liệu hút âm bảo đảm thời gian âm vang tại 3 dải tần số
125, 500 và 2000 Hz, khi phòng có mức chứa 100% hoặc 75%.
c/ Trờng hợp phòng có nhiều chức năng (hoặc đa năng) phải có thêm một
ph-ơng án phụ về bố trí vật liệu hoặc không gian (không yêu cầu tính toán)
d/ Tính toán mức âm tại ba chỗ ngồi (giữa và cuối phòng), xác định độ rõ âm tiết.
e/ Tổ chức chiếu sáng phòng khán giả (thể hiện vị trí và loại đèn)
Yêu cầu thể hiện
1/ Thể hiện:
- Các phơng án tham khảo
- Mặt bằng (tỷ lệ 1: 100)
- Mặt cắt (tỷ lệ 1: 100)
- Mặt bằng trần (tỷ lệ 1 :100)
- Phối cảnh nội thất (có thể hiện vật liệu và chiếu sáng)
- Thuyết minh phơng án và các bảng (trong thuyết minh) , biểu đồ kết quả tính toán âm vang, độ rõ và các số liệu đặc trng của phòng (trên bản vẽ)
Trang 2Ghi chó: - Ghi râ ngêi thùc hiÖn mçi phÇn
- PhÇn h×nh vÏ trªn giÊy khæ A3
- PhÇn thuyÕt minh trªn giÊy khæ A4
Gi¶ng viªn m«n häc
Trang 3Đề thi số 1 (thời gian 45 phút)
Âm học
( Cho sinh viên lớp kỹ s chất lợng cao )
1 Trong phạm vi âm thanh tai ngời nghe đợc, bớc sóng của nó thay đổi trong phạm vi nào?
m m
2 Xác định mức áp suất âm của một âm đơn ở tần số 250 Hz có áp suất hiệu quả
là 0,10 N/m2 ?
dB
3 Mức ồn của một máy phát điện đo đợc tại địa điểm là 72 dB,A, trong khi mức
ồn nền của địa điểm khảo sát là 65 dB,A Xác định mức ồn thực của máy tại
điểm đo
dB,A
4 Mức ồn tại ba tần số trung bình của dải 1/3 octa đều bằng nhau và bằng 68 dB Hãy xác định mức ồn của dải 1 octa tơng ứng (tính chính xác đến 0,1 dB)
dB
5 Hãy điền các tần số trung bình của dải 1 octa vào bảng dới đây (theo Hz):
6 Mức áp suất âm tại các tần số 100, 1000 và 4000 Hz đo đợc đều bằng nhau và bằng 70 dB Hãy xếp thứ tự các âm trên theo thứ tự nhỏ dần của mức cảm giác
âm thanh, và ghi đơn vị để đo chúng vào cột cuối (?)
?
7 Mức công suất âm phát tiếng ồn hồng từ một chiếc loa trong không gian tự do,
ở khoảng cách 1m là 90 dB Hãy xác định mức công suất âm ở khoảng cách 100m?
dB
8 Nh câu hỏi 7, nếu vẽ đờng biểu diễn mức công suất âm theo dải 1 octa, thì dạng của nó nh thế nào?
- Nằm ngang? □
- Dốc lên ? □
- Dốc xuống? □
9 Nh câu hỏi 8, nêu lý do của câu trả lời (bằng một câu?)
Trang 410 Xác định mức âm tổng cộng tại một điểm do ba nguồn âm cùng truyền đến
có mức tơng ứng là 82, 76, 84 dB,A
dB,A
Ghi chú: Mỗi câu hỏi trả lời đúng đợc 1 điểm.
Họ và tên sinh viên: -, Lớp: -, Tổ
Đề thi số 2 (thời gian 45 phút)
1 Mức ồn của một máy phát điện đo đợc tại địa điểm là 81 dB,A, trong khi mức ồn
nền của địa điểm khảo sát là 72 dB,A Xác định mức ồn thực của máy tại điểm đo
dB,A
2 Mức áp suất âm tại các tần số 100, 1000 và 4000 Hz đo đ ợc đều bằng nhau và bằng
78 dB Hãy xếp thứ tự các âm trên theo thứ tự nhỏ dần của mức cảm giác âm thanh, và ghi đơn vị để đo chúng vào cột cuối (?)
?
3 Mức công suất âm phát tiếng ồn hồng từ một chiếc loa trong không gian tự do, ở khoảng cách 2m là 85 dB Hãy xác định mức công suất âm ở khoảng cách 100m?
dB
4 Nh câu hỏi 3, nếu vẽ đờng biểu diễn mức công suất âm theo dải 1 octa, thì dạng của
nó nh thế nào?
- Nằm ngang? □
- Dốc lên ? □
- Dốc xuống? □
5 Nh câu hỏi 4, nêu lý do của câu trả lời (bằng một câu?)
6 Xác định mức âm tổng cộng tại một điểm do ba nguồn âm cùng truyền đến có mức tơng ứng là 85, 72, 87 dB,A
dB,A
7 Trong phạm vi âm thanh tai ngời nghe đợc, bớc sóng của nó thay đổi trong phạm vi nào?
m m
8 Xác định mức áp suất âm của một âm đơn ở tần số 250 Hz có áp suất hiệu quả
là 0,12 N/m2 ?
dB
Trang 59 Mức ồn tại ba tần số trung bình của dải 1/3 octa đều bằng nhau và bằng 72 dB Hãy xác định mức ồn của dải 1 octa tơng ứng (tính chính xác đến 0,1 dB)
dB
10 Hãy điền các tần số trung bình của dải 1/3 octa trong phạm vi tần số từ 100 Hz đến
3200 Hz vào bảng dới đây (theo Hz):
Ghi chú : Mỗi câu hỏi trả lời đúng đợc 1 điểm.
Đề thi số 3 (thời gian 45 phút)
1 Mức ồn tại ba tần số trung bình của dải 1/3 octa đều bằng nhau và bằng 78 dB Hãy xác định mức ồn của dải 1 octa tơng ứng (tính chính xác đến 0,1 dB)
dB
2 Hãy điền các tần số trung bình của dải 1 octa vào bảng dới đây (theo Hz):
3 Mức áp suất âm tại các tần số 100, 1000 và 4000 Hz đo đợc đều bằng nhau và bằng 82 dB Hãy xếp thứ tự các âm trên theo thứ tự nhỏ dần của mức cảm giác
âm thanh, và ghi đơn vị để đo chúng vào cột cuối (?)
?
4 Trong phạm vi âm thanh tai ngời nghe đợc, bớc sóng của nó thay đổi trong phạm
vi nào?
m m
5 Xác định mức áp suất âm của một âm đơn ở tần số 250 Hz có áp suất hiệu quả
là 1 N/m2 ?
dB
6 Mức ồn của một máy phát điện đo đợc tại địa điểm là 70 dB,A, trong khi mức ồn nền của địa điểm khảo sát là 61 dB,A Xác định mức ồn thực của máy tại
điểm đo
dB,A
7 Xác định mức âm tổng cộng tại một điểm do ba nguồn âm cùng truyền đến
có mức tơng ứng là 78, 75, 82 dB,A
dB,A
8 Mức công suất âm phát tiếng ồn hồng từ một chiếc loa trong không gian tự do,
ở khoảng cách 1m là 94 dB Hãy xác định mức công suất âm ở khoảng cách 100m?
Trang 6dB
9 Nh câu hỏi 7, nếu vẽ đờng biểu diễn mức công suất âm theo dải 1 octa, thì dạng của nó nh thế nào?
- Nằm ngang? □
- Dốc lên ? □
- Dốc xuống? □
10 Nh câu hỏi 8, nêu lý do của câu trả lời (bằng một câu?)
Ghi chú: Mỗi câu hỏi trả lời đúng đợc 1 điểm.
Đề thi số 4 (thời gian 45 phút)
1 Hãy điền các tần số trung bình của dải 1/3 octa từ tần số trung bình 125 Hz dến
2000 Hz vào bảng dới đây (theo Hz):
2 Mức áp suất âm tại các tần số 100, 1000 và 4000 Hz đo đợc đều bằng nhau và bằng 86 dB Hãy xếp thứ tự các âm trên theo thứ tự nhỏ dần của mức cảm giác
âm thanh, và ghi đơn vị để đo chúng vào cột cuối (?)
?
3 Mức ồn của một máy phát điện đo đợc tại địa điểm là 77 dB,A, trong khi mức ồn nền của địa điểm khảo sát là 72 dB,A Xác định mức ồn thực của máy tại điểm
đo
dB,A
4 Mức ồn tại ba tần số trung bình của dải 1/3 octa đều bằng nhau và bằng 84 dB Hãy xác định mức ồn của dải 1 octa tơng ứng (tính chính xác đến 0,1 dB)
dB
5 Mức công suất âm phát tiếng ồn hồng từ một chiếc loa trong không gian tự do, ở khoảng cách 3m là 88 dB Hãy xác định mức công suất âm ở khoảng cách 90m?
dB
6 Nh câu hỏi 7, nếu vẽ đờng biểu diễn mức công suất âm theo dải 1 octa, thì dạng của nó nh thế nào?
- Nằm ngang? □
- Dốc lên ? □
- Dốc xuống? □
7 Nh câu hỏi 8, nêu lý do của câu trả lời (bằng một câu?)
Trang 78 Xác định mức âm tổng cộng tại một điểm do ba nguồn âm cùng truyền đến
có mức tơng ứng là 88, 77, 85 dB,A
dB,A
9 Trong phạm vi âm thanh tai ngời nghe đợc, bớc sóng của nó thay đổi trong phạm vi nào?
m m
10 Xác định mức áp suất âm của một âm đơn ở tần số 500 Hz có áp suất hiệu quả
là 3,0 N/m2 ?
dB
Ghi chú: Mỗi câu hỏi trả lời đúng đợc 1 điểm.
Câu hỏi thi phần âm học
1/ Hãy kể tên ba yếu tố quan trọng nhất ảnh hởng đến thời gian âm vang yêu cầu của một phòng:
1
2
3-
2/ Trả lời câu hỏi về các phản xạ âm trong phòng:
Có ảnh hởng nâng cao độ rõ Trong thời gian …) s, sau âm …) …) …)
Có tác dụng kéo dài thời gian âm vang Trong thời gian …) s, sau âm …) …) …)
Có thể gây tiếng dội nhại Trong thời gian …) s, sau âm …) …) …)
3/ Trả lời câu hỏi về âm không khí và âm va chạm:
Đại lợng để đánh giá cách
âm (tên, ký hiệu, đơn vị)
Phạm vi và dải tần số đánh
giá cách âm
ảnh hởng của khối lợng
Biện pháp nâng cao khả
2- 3-
4- 1- 2-
3-4/ Hãy dựng quá trình tắt dần mức năng lợng âm thanh trong một phòng khán giả khi thời gian âm vang tại tần số 1000 Hz là T= 1,2s cho ba trờng hợp:
1) Trờng âm trong phòng hoàn toàn khuếch tán;
2) Khi có tiếng dội gây khó chịu;
3) Khi có ba tiếng dội lặp lại
Đáp số:
Trang 81 2 3
5/ Hãy cho biết những yếu tố nào (đánh dấu x vào ô trống□) có tác dụng nâng cao độ rõ trong một nhà hát kịch?
- Thời gian âm vang □
- Các âm phản xạ đến sau âm trực tiếp 30 ms □
- Các âm phản xạ đến sau âm trực tiếp 100 ms □
- Mức âm trực tiếp từ nguồn □
- Phản xạ đến từ trần cận sân khấu □
- Phản xạ đến từ trần cuối phòng □
- Mức ồn truyền vào phòng □
- Độ nâng cao □ , hạ thấp □ nền dốc phòng
- Bố trí vật liệu hút âm tại tờng sau phòng □
18/ Hãy vẽ hình và giải thích ảnh hởng của hiện tợng “cầu âm” tới chất lợng cách âm va chạm của sàn nhà Cho một cấu tạo sàn tránh “cầu âm”
1/ Hãy nêu ảnh hởng của thời gian âm vang đến chất lợng thu nhận âm thanh và yêu cầu của
nó (lớn, nhỏ, vừa) đối với các phòng có cùng sức chứa sau đây:
Phòng hội họp
Nhà hát
Phòng nghe âm nhạc
2/ (2 điểm) Hãy xác định lợng các hút âm yêu cầu, lợng hút âm cần bổ sung thêm và diện tích của nó nếu vật liệu hút âm sử dụng có α = 0,7 (điền vào bảng dới) ở tần số 500 Hz cho một giảng đờng hình hộp 18x22x6 m, chứa đợc 500 chỗ ngồi (có 128 m2 diện tích lối đi), để
đạt đợc thời gian âm vang yêu cầu 0,9s
Cho biết: phòng có trần bằng bê tông, tờng gạch trát vữa, sàn lát gạch gốm, cửa sổ và cửa đi bằng kính diện tích 60 m2 (mở 50%, đóng 50%) Hệ số hút âm và lợng hút âm ở tần số 500
Hz cho trong bảng kèm theo
Vật liệu, ngời Hệ số hút âm hoặc lợng hút âm
Bê tông trát vữa
Gạch trát vữa
Cửa sổ , cửa đi kính (đóng)
Cửa sổ mở (50%)
Ngời ngồi ghế
Gạch gốm
0,02 0,02 0,18 0,5 0,4 0,01
Đáp số:
Tổng lợng hút âm yêu cầu
Lợng hút âm của các bề mặt yêu cầu
Trang 9Lợng hút âm cần bổ sung thêm
Diện tích vật liệu hút âm có α = 0,7 S = …) …) …) m2
3/ Cũng bài toán trên, xác định thời gian âm vang của phòng nếu không bổ sung thêm vật liệu hút âm Kết luận về chất lợng âm thanh phòng lúc đó
Đáp số:
Chất lợng âm thanh phòng …) …) …) …) …) …)
4/ Hãy vẽ cấu tạo và dựng ba đờng đặc tính tần số hút âm của ba loại kết cấu hút âm cho t-ờng phòng khán – thính giả sau:
1) Sử dụng tấm bông thuỷ tinh ép mềm 30 mm;
2) Sử dụng tấm gỗ dán 4mm;
3) Sử dụng phối hợp tấm gỗ dán đục lỗ và bông thuỷ tinh 50 mm
Đáp số:
Cấu tạo
Đờng đặc tính
hút âm
5/ Hãy so sánh năng lợng âm truyền qua một bức tờng gạch đặc có chỉ số cách âm CK1 = 45
dB và một cửa sổ trong tờng đó có CK2 = 20 dB?
6/ Cũng bài toán trên, xác định khả năng cách âm trung bình của kết cấu đó nếu diện tích phần tờng đặc là S1 =40 m2 và cửa sổ là S2 = 10 m2
7/ Cũng bài toán trên, xác định mức ồn truyền qua kết cấu này vào phòng từ một trạm biến thế có mức ồn 82 dB,A (đo cách trạm 7,5m) cách kết cấu 30 m bằng một dải đất trồng cỏ Mức ồn truyền qua các kết cấu khác bỏ qua Cho lợng hút âm của phòng bằng 10 m2
8/ Vẽ và giải thích ba phạm vi làm việc về cách âm không khí của kết cấu một lớp đồng chất
9/ Vẽ và giải thích khả năng cách âm không khí của kết cấu hai lớp làm cùng bằng loại vật liệu khi : - chiều dày hai lớp bằng nhau;
- chiều dày hai lớp khác nhau
Trang 1010/ Hãy xác định chỉ số cách âm va chạm một sàn nhà ở gồm một lớp sàn thô BTCT 120mm (Lo), mặt sàn trên đệm đàn hồi ( ∆L) từ kết quả đo cách âm nh trong bảng sau Mức
âm va chạm tiêu chuẩn cũng cho trong bảng với ký hiệu Ltc
Đáp số:
CV = …) …) dB
1/ Hãy kể ra những nguyên nhân làm cho thời gain âm vang của một phòng sau khi hoàn thiện khác vơí trị số thiêt kế (mong muốn):
5/ Hãy so sánh năng lợng âm truyền qua một bức tờng gạch đặc có chỉ số cách âm CK1 = 45
dB và một cửa sổ trong tờng đó có CK2 = 20 dB?
6/ Cũng bài toán trên, xác định khả năng cách âm trung bình của kết cấu đó nếu diện tích phần tờng đặc là S1 =40 m2 và cửa sổ là S2 = 10 m2
7/ Cũng bài toán trên, xác định mức ồn truyền qua kết cấu này vào phòng từ một trạm biến thế có mức ồn 82 dB,A (đo cách trạm 7,5m) cách kết cấu 30 m bằng một dải đất trồng cỏ Mức ồn truyền qua các kết cấu khác bỏ qua Cho lợng hút âm của phòng bằng 10 m2
8/ Vẽ và giải thích ba phạm vi làm việc về cách âm không khí của kết cấu một lớp đồng chất 9/ Vẽ minh hoạ và giải thích thích khả năng cách âm không khí của một bức tờng có tổng khối lợng bằng nhau, vật liệu giống nhau, nhng làm bằng một, hai và ba lớp tách rời nhau