KOREKTA AKUSTYCZNA WNĘK PODBALKONOWYCH W SALI OPERY LWOWSKIEJ ACOUSTICAL CORRECTION OF UNDER BALCONY CAVITIES IN LVIV OPERA HALL

Transkrypt

1 TADEUSZ KAMISIŃSKI*, ROMAN KINASZ**, JAROSŁAW RUBACHA*, ADAM PILCH* KOREKTA AKUSTYCZNA WNĘK PODBALKONOWYCH W SALI OPERY LWOWSKIEJ ACOUSTICAL CORRECTION OF UNDER BALCONY CAVITIES IN LVIV OPERA HALL Streszczenie Astrct W związku z modernizcją Opery Lwowskiej, wykonno pomiry kustyczne sli Opery wrz z komputerową symulcją pol kustycznego. W symulcji uwzględniono dne kustyczne przewidywnych do zstosowni mteriłów wykończeniowych i ustrojów kustycznych, uzyskne z pomirów lortoryjnych. W szczególności dniom poddno ustroje rozprszjące dźwięk typu QRD, zprojektowne specjlnie dl tej sli z uwzględnieniem rchitektonicznego stylu oiektu Słow kluczowe: kustyk sli, rozproszenie dźwięku, dptcj kustyczn Due to moderniztion of the Lviv Oper hll, cousticl mesurements of the hll hve een performed together with computer simultion of sound field. In the computer model, cousticl dt of finishing mterils nd cousticl structures otined from lortory tests hve een used. In prticulr, QRD sound diffusing structures hve een exmined. The structures were designed specificlly for this hll, with tking into ccount its rchitecturl style. Keywords: room coustic, sound diffusion, dpttion * Dr inż. Tdeusz Kmisiński, mgr inż. Jrosłw Ruch, mgr inż. Adm Pilch, Ktedr Mechniki i Wirokustyki, Wydził Inżynierii Mechnicznej i Rootyki, Akdemi Górniczo- -Hutnicz im. St. Stszic w Krkowie. ** Prof. dr h. inż. Romn Kinsz, Ktedr Konstrukcji Architektonicznych, Wydził Architektury, Politechnik Lwowsk; Ktedr Geomechniki, Budownictw i Geotechniki, Wydził Górnictw i Geoinżynierii, Akdemi Górniczo-Hutnicz im. St. Stszic w Krkowie.

2 8 1. Wstęp Lwowski Akdemicki Tetr Opery i Bletu im. Slomei Kruszelnickiej, zwny dlej Operą Lwowską, jest szczególną udowlą, zjmującą wżne miejsce w rchitekturze i kulturze Lwow. Oiekt zudowny w 1900 roku zprojektowł Zygmunt Gorgolewski, jeden z njwyitniejszych ówczesnych rchitektów. Widowni posid kuturę 4374 m 3 i mieści 998 osó (il. 1). Pudło sceny jest wyposżone w zwnsowną technologię z ruchomymi pltformmi. Budynek jest oecnie gruntownie remontowny, zś sl jest doprowdzn do pierwotnej świetności. W 2008 roku, podczs letniej przerwy reperturowej, przeprowdzono wyminę podłóg i odświeżenie wnętrz. W celu zchowni prmetrów kustycznych sli, w trkcie prc modernizcyjnych prowdzono ieżące ekspertyzy kustyczne. Część ekspertyz przeprowdzono n komputerowym modelu sli przy użyciu progrmu CATT-Acoustic. Dne do oliczeń uzyskno z inwentryzcji rchitektonicznej orz pomirów kustycznych sli w stnie sprzed remontu. Pomiry ojęły prmetry kustyczne sli orz lortoryjne dni włściwości kustycznych mteriłów wykończeniowych (deski podłogowe, dywny, lmrekiny, tpicerk foteli). Wyniki pomirów wskzują n niedosttki kustyczne w części widowni znjdującej się pod lkonmi (il. 2 i 3) [1, 3, 4]. Jko kroki zrdcze przewidzino zstosownie rozprszczy dźwięku typu QRD, wprowdznych do użytku w slch widowiskowych w osttnich ltch [2]. Rozprszcze tego typu nie yły znne w czsch wznoszeni oiektu, ich projekt wymgł więc uwzględnieni rchitektonicznego stylu wnętrz. Il. 1. Widowni sli Opery we Lwowie Ill. 1. The Lviv Oper house concert hll Il. 2. Tyln ścin prteru Ill. 2. Bck wll of ground floor

3 9 Il. 3. Rozkłd prmetru STI n widowni po wykonniu modernizcji w 2008 r. Ill. 3. Distriution of prmeter STI in the hll fter moderniztion in 2008 yer 2. Bdni lortoryjne rozprszczy QRD Rozproszenie dźwięku jest jednym z wżniejszych, lecz trudnych do uzyskni czynników dorej kustyki pomieszczeni. N rozproszenie dźwięku m wpływ ksztłt pomieszczeni, jego wykończenie orz elementy wyposżeni. Stosowne od dwn w udownictwie dekorcyjne detle rchitektoniczne sprzyjły rozproszeniu dźwięku. Jednk współczesn rchitektur zncznie uprościł wnętrz, eliminując elementy zdonicze. Spowodowło to częste występownie prolemów wynikjących z rku rozproszeni dźwięku, tkich jk: echo, echo wielokrotne czy nierównomierny znik energii kustycznej. Jednym z efektywnych kroków zrdczych jest stosownie wyspecjlizownych ustrojów rozprszjących dźwięk (il. 4). Ich użycie wynik z konkretnych prolemów występujących w dnym pomieszczeniu. Z tego powodu, w oliczenich symulcyjnych dotyczących kustyki pomieszczeń niezędn jest znjomość zrówno dźwiękochłonności ustrojów, jk i możliwości rozproszeni przez nie dźwięku. Pomir współczynnik rozproszeni s przeprowdzono n próce, zprojektownej w oprciu o ciąg reszty kwdrtowej o okresie N = 7 (il. 5). Wyrzy ciągu s n wyznczono n podstwie zleżności (1) s n 2 mod N gdzie: n kolejne cłkowite liczy nieujemne (0, 1,, n 1), N długość okresu. n = (1)

4 10 Głęokości studzienek d n ustroju podje zleżność (2) sn dn = λ 0 (2) 2N gdzie: λ 0 długość fli odpowidjąc dolnej grnicy psm f 0, w którym zchodzi rozproszenie dźwięku (rys. 6 i 7). Od częstotliwości f 0 zleży mksymln głęokość ustroju. Górn grnic psm f g jest ntomist uzleżnion od szerokości studzienek, którą wyzncz się n podstwie zleżności (3): w = λ min 2 (3) Il. 4. Powierzchni rozprszcz QRD Ill. 4. Surfce of QRD diffuser Il. 5. Prók rozprszcz QRD w komorze pogłosowej Ill. 5. Smple of QRD diffuser in reverertion chmer Il. 6. Przekrój dnego ustroju QRD Ill. 6. Cross-section of the QRD diffuser Il. 7. Współczynnik rozproszeni dźwięku dnego ustroju QRD Ill. 7. Sound dispersion coefficient of the QRD diffuser

5 3. Symulcj komputerow 11 Celem symulcji jest uzysknie rozkłdu wyrnych prmetrów kustycznych n części widowni usytuownej pod lkonem. Wyniki symulcji, pokzujące przewidywne skutki zstosowni rozprszczy n tylnej ścinie prteru, przedstwiono n il Il. 8. Rozkłd wrtości C80 pod lkonem n prterze sli: stn ktulny, po zmontowniu rozprszczy (prognoz) Ill. 8. Distriution of C80 under lcony on ground floor of hll: present stte, with QRD diffusers (prognosis) Il. 9. Rozkłd wrtości SPL(A) pod lkonem n prterze sli: stn ktulny, po zmontowniu rozprszczy (prognoz) Ill. 9. Distriution of SPL(A) under lcony on ground floor of hll: present stte, with QRD diffusers (prognosis)

6 12 Il. 10. Rozkłd wrtości D50 pod lkonem n prterze sli: stn ktulny, po zmontowniu rozprszczy (prognoz) Ill. 10. Distriution of vlue D50 under lcony on ground floor of hll: present stte, with QRD diffusers (prognosis) Il. 11. Rozkłd wrtości LF pod lkonem n prterze sli: stn ktulny, po zmontowniu rozprszczy (prognoz) Ill. 11. Distriution of vlue LF under lcony on ground floor of hll: present stte, with QRD diffusers (prognosis) Il. 12. Rozkłd wrtości G pod lkonem n prterze sli: stn ktulny, po zmontowniu rozprszczy (prognoz) Ill. 12. Distriution of vlue G under lcony on ground floor of hll: present stte, with QRD diffusers (prognosis)

7 13 Il. 13. Rozkłd wrtości STI pod lkonem n prterze sli: stn ktulny, po zmontowniu rozprszczy (prognoz) Ill. 13. Distriution of vlue STI under lcony on ground floor of hll: present stte, with QRD diffusers (prognosis) 4. Wnioski W rtykule opisno próę rozwiązni prolemu często występującego w slch tetrlnych, polegjącego n gorszej kustyce we wnękch podlkonowych. W rmch dziłń zrdczych przewiduje się pokrycie tylnej ściny wnęk rozprszczmi QRD. N użytek wykonywnej modernizcji sl, zprojektowno tki rozprszcz orz zmierzono jego współczynnik rozproszeni dźwięku. Uzyskne dne orz wyniki pomirów wykonnych w sli Opery wykorzystno do utworzeni modelu komputerowego sli. Przeprowdzone symulcje komputerowe wskzują n korzystną zminę dnych prmetrów kustycznych n oszrze wnęki podlkonowej. Stwierdzono zwiększenie wrtości prmetru zrozumiłości mowy STI orz prmetru siły dźwięku G. W rezultcie oczekuje się poprwy wrunków kustycznych w tym oszrze. W związku z zytkowym sttusem oiektu, przewiduje się podjęcie dodtkowych kroków, przystosowujących rozprszcze do wymgń konserwtorskich. Litertur [1] K m i s i ń s k i T., K i n s z R., P i l c h A., R u c h J., Bdni doświdczlne prmetrów kustycznych sli widowiskowej opery we Lwowie. XVI Konferencj Inżynierii Akustycznej i Biomedycznej: Krków Zkopne, 30 mrc 03 kwietni [2] K m i s i ń s k i T., R u c h J., P i l c h A., Bdni struktur rozprszjących dźwięk dl potrze dptcji kustycznej wnętrz. XVI Konferencj Inżynierii Akustycznej i Biomedycznej : Krków Zkopne, 30 mrc 03 kwietni 2009.

8 14 [3] K m i s i ń s k i T., K i n s z R., P i l c h A., R u c h J., Symulcj komputerow prmetrów kustycznych sli widowiskowej opery we Lwowie. XVI Konferencj Inżynierii Akustycznej i Biomedycznej: Krków Zkopne, 30 mrc 3 kwietni [4] K u l o w s k i A., Akustyk Sl. Gdńsk, Wydwnictwo PG, [5] C o x J., D`A n t o n i o P., Acoustic Asorers nd Diffusers, Spon Press, London nd New York Wykonno w rmch prc sttutowych nr