Διπλωµατική Εργασία του φοιτητή του Τµήµατος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστηµίου Πατρών

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ: ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΝΣΥΡΜΑΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ Διπλωµατική Εργασία του φοιτητή του Τµήµατος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστηµίου Πατρών ΔΡΟΣΟΥ ΑΘΑΝΑΣΙΟΥ ΤΟΥ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ Αριθµός Μητρώου: 3123 Θέµα «Ηλεκτροακουστικές µετρήσεις και συγκριτική µελέτη συστηµάτων θεατρικού ήχου» Επιβλέπων Ιωάννης Μουρτζόπουλος Αριθµός Διπλωµατικής Εργασίας: Πάτρα, Οκτώβριος 2011

2 ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ Πιστοποιείται ότι η Διπλωµατική Εργασία µε θέµα «Ηλεκτροακουστικές µετρήσεις και συγκριτική µελέτη συστηµάτων θεατρικού ήχου» Του φοιτητή του Τµήµατος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών ΔΡΟΣΟΥ ΑΘΑΝΑΣΙΟΥ ΤΟΥ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ) Αριθµός Μητρώου:3123 Παρουσιάστηκε δηµόσια και εξετάστηκε στο Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών στις 12/10/2011 Ο Επιβλέπων Ιωάννης Μουρτζόπουλος Αναπληρωτής Καθηγητής Ο Διευθυντής του Τοµέα Νίκος Φακωτάκης Καθηγητής

3 Αριθµός Διπλωµατικής Εργασίας: Θέµα: «Ηλεκτροακουστικές µετρήσεις και συγκριτική µελέτη συστηµάτων θεατρικού ήχου» Φοιτητής: Αθανάσιος Δρόσος Επιβλέπων: Ιωάννης Μουρτζόπουλος Περίληψη Εξετάζονται οι µελέτες τεσσάρων θεατρικών αιθουσών τόσο υπολογιστικά, µε την χρήση ηλεκτροακουστικής εξοµοίωσης, όσο και µε ανάλυση ηλεκτροακουστικών µετρήσεων κρουστικής απόκρισης. Εξάγονται επιµέρους και συγκριτικά συµπεράσµατα.

4 Ευχαριστίες: Ευχαριστείται θερμά η Εταιρεία Τελμάκο Α.Ε. στην οποία εργάσθηκε ο υπογράφων την περίοδο κατά την οποία πραγματοποιήθηκαν οι εξεταζόμενες στο παρόν εγκαταστάσεις ηχητικών συστημάτων 2

5 Η σελίδα αυτή είναι επίτηδες κενή. 3

6 Πίνακας Περιεχομένων 1. Εισαγωγή Στόχοι Διαδικασία/ μέθοδος μελέτης Σημασία μελέτης Θεωρία/μεθοδολογία Γενική δομή των υπό εξέταση συστημάτων Μεθοδολογία Υπολογιστική ανάλυση Ηλεκτροακουστικές μετρήσεις Θεωρητικές έννοιες Κάλυψη ευθέως πεδίου Κάλυψη συνολικού πεδίου Κρίσιμη απόσταση (Critical Distance D C ) Λόγος ευθέως προς ανακλωμένου (direct to reverberant ratio) Παράμετρος C50 (Clarity) Παράμετρος C80 (Clarity) Speech Transmission Index (STI) Παρουσίαση των υπό μελέτη χώρων Συνεδριακό και Πολιτιστικό Κέντρο Πανεπιστημίου Πατρών, αίθουσα Ι1 (ΣΠΚ Π/Π) Γεωμετρικά χαρακτηριστικά Ακουστικά χαρακτηριστικά Προδιαγραφές/ απαιτήσεις συστήματος Περιγραφή εγκατεστημένου συστήματος Θέατρο Badminton (Θ.Μπ.) Γεωμετρικά χαρακτηριστικά Ακουστικά χαρακτηριστικά Προδιαγραφές απαιτήσεις συστήματος Περιγραφή εγκατεστημένου συστήματος Οργανισμός Μεγάρου Μουσικής Αθηνών (Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ.), αίθουσα Αλεξάνδρα Τριάντη Γεωμετρικά χαρακτηριστικά Ακουστικά χαρακτηριστικά Προδιαγραφές απαιτήσεις συστήματος Περιγραφή εγκατεστημένου συστήματος Ίδρυμα Ωνάση, στέγη γραμμάτων και τεχνών (Ι.Ω. Σ.Γ.&Τ.) Γεωμετρικά χαρακτηριστικά Ακουστικά χαρακτηριστικά Προδιαγραφές απαιτήσεις συστήματος Περιγραφή εγκατεστημένου συστήματος Συγκριτικός πίνακας χώρων και συστημάτων Υπολογιστική ανάλυση και μελέτη χώρων Μεθοδολογία

7 4.2. Μοντέλα εξομοίωσης Τρισδιάστατη κάλυψη ευθέως πεδίου 1KHz Κάλυψη ευθέως πεδίου Direct SPL 1KHz-8KHz average Direct SPL 250Hz-1KHz average Direct Broadband SPL A weighted Κάλυψη συνολικού πεδίου Total SPL 1KHz-8KHz average Total SPL 250Hz-1KHz average Total Broadband SPL A weighted Καταληπτότητα ομιλίας Κρίσιμη απόσταση (Critical Distance) KHz-8KHz average Hz-1KHz average Συντελεστές C50, C Συντελεστής C50 1KHz 1oct Συντελεστής C80 1KHz 1oct Λόγος ευθέως προς ανακλώμενου D/R:1KHz-8KHz average Λόγος ευθέως / ανακλώμενου (D/R): SPL 500Hz-1KHz average Επικάλυψη ηχείων και περιοχή στερεοφωνικής κάλυψης Περιοχές επικάλυψης όλων των ηχείων Περιοχή στερεοφωνικής επικάλυψης Συγκριτικοί πίνακες Ηλεκτροακουστικές μετρήσεις χώρων Μεθοδολογία μετρήσεων Μετρήσεις απόκρισης συχνότητας Συντελεστής C Συντελεστής C Συντελεστής STI Ομοιομορφία στάθμης Συμπεράσματα Συμπεράσματα εξομοιώσεων Συμπεράσματα μετρήσεων Συγκρίσεις μετρήσεων και εξομοιώσεων Βιβλιογραφία / Αναφορές Παράρτημα Λίστα Πινάκων Λίστα σχημάτων

8 Η σελίδα αυτή είναι επίτηδες κενή. 6

9 1. Εισαγωγή 1.1. Στόχοι Στόχος της διπλωματικής αυτής είναι η συγκριτική μελέτη τεσσάρων διαφορετικών αιθουσών θεατρικού χαρακτήρα. Οι αίθουσες συγκρίνονται ως προς: Γεωμετρικά χαρακτηριστικά Προδιαγραφές και απαιτήσεις λειτουργίας Ηλεκτροακουστική εξομοίωση Ηλεκτροακουστικές Μετρήσεις Με βάση τα παραπάνω εξάγονται συμπεράσματα όσον αφορά την τις διαφορετικές προσεγγίσεις και τα αντίστοιχα αποτελέσματα Διαδικασία/ μέθοδος μελέτης Οι αίθουσες μελετήθηκαν κατά την διάρκεια εργασίας του υπογράφοντα στην Εταιρεία Τελμάκο και κατά την χρονική περίοδο H εταιρεία Τελμάκο Α.Ε δραστηριοποιείται στην παροχή ολοκληρωμένων λύσεων στον τομέα των οπτικοακουστικών, του Broadcast, και RF. Έχει ολοκληρώσει επιτυχώς έργα όπως Οπτικοακουστικά συστήματα Μεγάρου Μουσικής Ίδρυμα Ωνάση, Στέγη γραμμάτων και τεχνών Ίδρυμα μείζονος ελληνισμού: Θέατρον Star Channel Alpha TV MAD TV Οι χώροι που μελετήθηκαν είναι: Συνεδριακό και Πολιτιστικό Κέντρο Πανεπιστημίου Πατρών, αίθουσα Ι1 (ΣΠΚ Π/Π) Θέατρο Badminton (Θ.Μπ.) Οργανισμός Μεγάρου Μουσικής Αθηνών (Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ.), αίθουσα Αλεξάνδρα Τριάντη Ίδρυμα Ωνάση, στέγη γραμμάτων και τεχνών (Ι.Ω. Σ.Γ.&Τ.) 7

10 Η διαδικασία που ακολουθήθηκε για την διεξαγωγή της μελέτης του κάθε χώρου αποτελείται από τα εξής στάδια: Καθορισμός των τεχνικών απαιτήσεων και των τεχνο-οικονομικών περιορισμών. Αυτά προκύπτουν από τα τεύχη προκήρυξης, αν πρόκειται για διαγωνισμό ή από απευθείας συζητήσεις με την ομάδα του εκάστοτε θεάτρου. Την οριστική μελέτη με βάση την οποία καταρτείται ο προϋπολογισμός Την μελέτη εφαρμογής κατά την οποία οριστικοποιούνται όλες οι τεχνικές λεπτομέρειες και παράγονται τα σχέδια εγκατάστασης Την φάση παράδοσης κατά την οποία ελέγχονται και πιστοποιούνται τα συστήματα. Κατά την διάρκεια αυτής της φάσης πραγματοποιούνται μεταξύ άλλων οι ηλεκτροακουστικές μετρήσεις Σημασία μελέτης ΟΙ χώροι μου μελετώνται στο παρόν αποτελούν αντιπροσωπευτικό δείγμα αιθουσών κορυφαίας κλάσης του είδους τους στον Ελλαδικό χώρο. Η μελέτη των τεχνικών χαρακτηριστικών τους και των προσεγγίσεων για την ηχητική κάλυψή τους αποτελεί εφαλτήριο για περαιτέρω μελέτη προσεγγίσεων θεατρικού ήχου. Παράλληλα γίνεται ολοκληρωμένη παρουσίαση πρακτικών, για την μελέτη του ηχητικού συστήματος, από την εξομοίωση πριν την εγκατάσταση μέχρι την πρακτική επιβεβαίωση μέσω μετρήσεων. 8

11 2. Θεωρία/μεθοδολογία 2.1. Γενική δομή των υπό εξέταση συστημάτων Η γενική δομή των συστημάτων που εξετάζονται είναι κοινή για όλες τις υπό εξέταση αίθουσες και παρουσιάζεται στο σχήμα 2-1. Σύστημα διανομής σημάτων Εξεταζόμενο Σύστημα Πηγές Σύστημα Μίξης Ενισχυτές επεξεργαστές Σύστημα Ηχείων/Χώρου Σχήμα 2-1: Σχηματικό διάγραμμα συνολικού συστήματος Πηγές του συστήματος αποτελούν τα μικρόφωνα και οι ηλεκτρονικές πηγές της σκηνής, και οι πηγές αναπαραγωγής. Η πηγές οδηγούνται μέσω του συστήματος διανομής σημάτων στο σύστημα μίξης. Το σύστημα διανομής σημάτων διαφέρει από σύστημα σε σύστημα καθώς υπάρχουν πλήρως αναλογικά συστήματα, πλήρως ψηφιακά καθώς και υβιδρικά συστήματα που συνδυάζουν αναλογική και ψηφιακή μετάδοση. Η έξοδος του συστήματος μίξης οδηγείται μέσω του συστήματος διανομής στους ενισχυτές / επεξεργαστές οι οποίοι οδηγούν τα ηχεία. Στο παρόν εξετάζεται μόνο το σύστημα ενισχυτών/επεξεργαστών ηχείων και η συμπεριφορά τους μέσα στον εκάστοτε χώρο Μεθοδολογία Η μεθοδολογία μελέτης που ακολουθείται περιγράφεται από το διάγραμμα ροής (Flow chart) σχήματος 2-2. Βασικά για τη έναρξη της μελέτης είναι τα αρχιτεκτονικά σχέδια υπό την μορφή τομών και κατόψεων. Τα αρχιτεκτονικά σχέδια καθορίζουν αφενός τις πιθανές θέσεις τοποθέτησης των ηχείων και αφετέρου χρησιμεύουν στην κατασκευή του τρισδιάστατου μοντέλου του χώρου. Το τρισδιάστατο μοντέλο χρησιμοποιείται για την ηλεκτροακουστική εξομοίωση της κάλυψης που παρέχουν τα ηχεία στις περιοχές των ακροατών. Ο σχεδιασμός του συστήματος είναι μια δυναμική διαδικασία που λαμβάνει υπόψη τις προδιαγραφές που έχουν τεθεί, τις απαιτήσεις που προβλέπεται να έχει ο χώρος, την αισθητική ενσωμάτωση καθώς και άλλους επιμέρους παράγοντες ειδικούς για κάθε έργο. 9

12 Αρχιτεκτονικά Σχέδια Μοντέλο 3D Προδιαγραφές/ Απαιτήσεις Σχεδιασμός Συστήματος Υπολογιστική ανάλυση Eγκατάσταση Συστήματος Ηλεκτροακουστικές Μετρήσεις Ανάλυση μετρήσεων αποτελέσματα Σχήμα 2-2: Διάγραμμα ροής μελέτης Αφού ολοκληρωθεί η εγκατάσταση πραγματοποιούνται μετρήσεις κρουστικής απόκρισης μέσω των οποίων πιστοποιείται η κάλυψη των προδιαγραφών και η γενικότερη απόδοση του συστήματος. Στον παρόν εξετάζονται τα τμήματα του παραπάνω διαγράμματος ροής που αφορούν στην υπολογιστική ανάλυση και στις ηλεκτροακουστικές μετρήσεις περιγραφεί των οποίων ακολουθεί: 10

13 Υπολογιστική ανάλυση Η υπολογιστική ανάλυση περιλαμβάνει όλες τις διαδικασίες που απαιτούνται με στόχο την πρόβλεψη και βελτιστοποίηση της απόδοσης του συστήματος στο χώρο πριν γίνει η εγκατάσταση. Η υπολογιστική ανάλυση μπορεί να περιλαμβάνει μελέτη μέσω των ονομαστικών γωνιών των ηχείων επί αρχιτεκτονικών υπόβαθρων, χρήση λογισμικού σχεδίαση συστοιχιών ηχείων παρεχόμενο από τον εκάστοτε κατασκευαστή τους όπως το Arraycalc [1] της d&b audiotechnik, και λογισμικά τρισδιάστατης ηλεκτροακουστικής εξομοίωσης όπως το E.A.S.E. [2],και το C.A.T.T acoustic. [3]. Στο παρόν το λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε για την υπολογιστική ανάλυση είναι το E.A.S.E. [2] (Enhanced Acoustic Simulator for Engineers). To E.A.S.E. [2], χρησιμοποιεί τρισδιάστατο κλειστό μοντέλο του χώρου σε συνδυασμό με βιβλιοθήκες ηχείων για να υπολογίσει τις ηλεκτροακουστικές παραμέτρους που παρουσιάζονται παρακάτω. Το τρισδιάστατο μοντέλο επιτρέπει τον υπολογισμό των παραμέτρων της απόστασης πηγών-ακροατών, του όγκου της αίθουσας,και του μέσου χρόνου πτήσης (Mean Flight Time) που αποτελούν μέρων των ακουστικών εξισώσεων που περιγράφονται στο κεφάλαιο 2.. Παράλληλα το τρισδιάστατο μοντέλο επιτρέπει την μελέτη περιοχών σκίαση όπως π.χ. κάτω από εξώστες. Οι βιβλιοθήκες παρέχονται από τους κατασκευαστές των ηχείων και παρέχουν δεδομένα στάθμης ακτινοβολίας και φάσης χαρτογραφημένα πάνω σε σφαίρα. Το γράφημα της ακτινοβολίας ενός ηχείου σε μια συγκεκριμένη συχνότητα καλείται «μπαλόνι». Τυπικό παράδειγμα φαίνεται παρακάτω: Σχήμα 2-3: Πολικό διάγραμμα ηχείου σε μορφή μπαλονιού 11

14 Ηλεκτροακουστικές μετρήσεις Οι ηλεκτροακουστικές μετρήσεις συνίστανται στην μέτρηση της συνολικής κρουστικής απόκρισης του συστήματος ενισχυτών-ελεγκτών-ηχείων-χώρου του σχήματος 2-1. Προς τούτο χρησιμοποιήθηκε Η/Υ με εξωτερική κάρτα ήχου με προενισχυτή μικροφώνου και παντοκατευθυντικό μετρητικό μικρόφωνο σύμφωνα με την παρακάτω συνδεσμολογία: Σχήμα 2-4: Συνδεσμολογία μετρήσεων Ως σήμα διέγερσης χρησιμοποιήθηκε η λογαριθμική σάρωση ημιτόνου το οποίο προτιμήθηκε σε σχέση με το σήμα MLS λόγω της μεγαλύτερης αναισθησίας της μέτρησης σε μη γραμμικά φαινόμενα και χρονικές μεταβολές [16]. Για την διαδικασία των μετρήσεων και την ανάλυση και επεξεργασία τους, χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό WinMLS2004 [4] Ο υπολογισμός των ηλεκτροακουστικών παραμέτρων από την κρουστική απόκριση περιγράφεται στην παράγραφο 2.3 Το WinMLS2004 [4] επιτρέπει τον αυτοματοποιημένο υπολογισμό των παραμέτρων αυτών, της απόκρισης συχνότητας μέσω FFT και την παρουσίαση σε ένα γράφημα πολλών αποτελεσμάτων με υπολογισμό μέσου όρου και στατιστικής κανονικής απόκλισης. 12

15 2.3. Θεωρητικές έννοιες Κάλυψη ευθέως πεδίου Η κάλυψη ευθέως πεδίου ισοδυναμεί με την ενέργεια που ακτινοβολείται από τα ηχεία χωρίς ανακλάσεις και αντήχηση. Σε κλειστούς χώρους η κάλυψη ευθέως πεδίου μπορεί να υπάρξει μόνο στα πλαίσια ηλεκτροακουστικής εξομοίωσης Ο διαχωρισμός του τμήματος της κρουστικής απόκρισης σε ευθύ πεδίο και ανακλώμενο πεδίο απαιτεί αρχικό χρονικό κενό μεταξύ ευθέως και ανακλώμενο μεγαλύτερο από 50ms για εξέταση φάσματος από 20Hz και πάνω Κάλυψη συνολικού πεδίου Η κάλυψη ευθέως πεδίου ισοδυναμεί με την συνολική ενέργεια των ηχείων μαζί με τις ανακλάσεις και την αντήχηση και είναι σε κάθε σημείο μεγαλύτερη από την κάλυψη ευθέως πεδίου. Η ηχητική πίεση σε οποιοδήποτε σημείο του χώρου δίνεται από την εξίσωση Hopkins-Stryker που σε μονάδες SI είναι η παρακάτω: L P QM 4N L W e Dx S (2.1) Όπου: L P : Η συνολική ηχητική πίεση Ισοδυναμεί με την κάλυψη συνολικού πεδίου L : Η ηχητική πίεση του ηχείου. Ισοδυναμεί με την κάλυψη ευθέως πεδίου W Q: Ο συντελεστής κατευθυντικότητας του ηχείου (directivity factor) D: Η απόσταση από το ηχείο Ν: Λόγος συνολικός αριθμός ηχείων προς αριθμό ηχείων που ακτινοβολούν στην εξεταζόμενη θέση. S : Μέσος συντελεστής απορρόφησης σε Sabine M e : Ηλεκτροακουστική σταθερά : Αρχιτεκτονική σταθερά. 13

16 Κρίσιμη απόσταση (Critical Distance D C ) Η κρίσιμη απόσταση είναι η απόσταση στην οποία εξισώνεται το ευθύ πεδίο με το πεδίο αντήχησης. Με βάση την εξίσωση Hopkins-Stryker αυτό συνεπάγεται ότι QM 4N D QM S e e 2 C 4DC S 16N (2.2) Η σχέση της κρίσιμης απόστασης με το ευθύ και το διάχυτο πεδίο φαίνεται στο παρακάτω σχήμα: Σχήμα 2-5: Σχέση κρίσιμης απόστασης με το ευθύ και το διάχυτο πεδίο Λόγος ευθέως προς ανακλωμένου (direct to reverberant ratio). Με βάση την εξίσωση Hopkins-Stryker πιο πάνω εξάγεται ο λόγος ευθέως προς ανακλώμενου ήχου σύμφωνα με την παρακάτω εξίσωση: 14

17 D R QM 4 D 4N S e 2 x (2.3) Παράμετρος C50 (Clarity) Η παράμετρος C50 ορίζεται ως εξής 50ms 2 p () t 0 C50 10log db (2.4) 2 p () t 50ms Όπου p: η ακουστική πίεση. Το ολοκλήρωμά της πίεσης παίρνεται πάνω στην εκάστοτε κρουστική απόκριση του συστήματος ηχείων ακουστικού χώρου Η παράμετρος αυτή εκφράζει το λόγο της ενέργειας πριν και μετά τα πρώτα 50ms της κρουστικής απόκρισης και χρησιμοποιείται ως μέτρο πρόβλεψης της καταληπτότητας ομιλίας. Καλή καταληπτότητα ομιλίας θεωρείται γενικά όταν C50>0dB Παράμετρος C80 (Clarity) Η παράμετρος C80 ορίζεται ως εξής 80ms 2 p () t 0 C80 10log db (2.5) 2 p () t 80ms Όπου p: η ακουστική πίεση. Το ολοκλήρωμά της πίεσης παίρνεται πάνω στην εκάστοτε κρουστική απόκριση του συστήματος ηχείων ακουστικού χώρου Η παράμετρος C80 χρησιμοποιείται ως μέτρο εκτίμησης της καταλληλότητας της αίθουσας για διάφορα είδη μουσικής σύμφωνα με την παρακάτω κλίμακα: 0 +/- 2 db: ιδανικό για εκκλησιαστικό όργανο και πνευστά όργανα παιγμένα με χαμηλό tempo. Τέλειο για συμφωνικές αίθουσες με εκκλησιαστικό όργανο. 2 +/-2dB:ιδανικό για έγχορδα όργανα και συναντάται σε αίθουσες σχεδιασμένες για κλασσική ή συμφωνική μουσική 4 +/-2dB: ιδανικό για νυκτά όργανα. Εξυπηρετεί πιο γρήγορα tempo και πιο μοντέρνα μουσική όπως Light Jazz. 6 +/-2dB: ιδανικό για κρουστά όργανα. Κατάλληλο για Rock/ μοντέρνα μουσική 15

18 Τιμές C80 μεγαλύτερες από 8dB καθιστούν την αίθουσα ακατάλληλη για ακουστικά αναπαραγόμενη μουσική και παραπέμπουν στην αναγκαστική χρήση ενισχυμένου συστήματος και τεχνητών μονάδων ψηφιακής αντήχησης Speech Transmission Index (STI) Η κεντρική ιδέα πίσω από τον συντελεστή STI [HOUTGAST,STEENEKEN][5] είναι η μέτρηση ενός χώρου με ένα σήμα διαμορφωμένο κατά πλάτος. Έστω ότι πηγή εντός του χώρου οδηγείται με σήμα της μορφής: I Ft 1 Όπου F, η συχνότητα διαμόρφωσης κατά πλάτος. (1 cos 2 ) (2.6) Λόγω της αντήχησης το σήμα που θα δεχθεί το μικρόφωνο θα είναι της μορφής: I [1 m cos 2 F ( t T )] (2.7) 0 Όπου m, ο συντελεστής μείωσης διαμόρφωσης. Με βάση την παραπάνω έννοια ορίζεται η συνάρτηση μεταφοράς διαμόρφωσης (Modulation Transfer Function, MTF) εξαρτώμενη από 14 συχνότητες διαμόρφωσης από 0,5-16Hz ανά 1/3 οκτάβας και 7 κεντρικές οκταβικές συχνότητες (f) φάσματος του σήματος I 0 από 125Hz 8KHz Ο συντελεστής μείωσης m(f) είναι συνεπώς ένας πίνακας 14 x 7=98 τιμών. Ο SHROEDER [6] αποδεικνύει ότι οι συντελεστές m(f) μπορούν να υπολογιστούν από την κρουστική απόκριση ως ακολούθως: mf ( ) 2 j2 Ft h () t e dt h () t dt (2.8) Στην συνέχεια υπολογίζεται ο λόγος σήματος προς θόρυβο των συντελεστών m(f) για τις 14 συχνότητες διαμόρφωσης για μία οκταβική συχνότητα σήματος. 14 S 1 m F 10log N (2.9) f (1 7) 14 F 1 1 m oct F Για των μέσο όρο των 7 οκταβικών συχνοτήτων χρησιμοποιούνται συντελεστές βάρους για κάθε συχνότητα: 7 S S wfoct N 7x14 foct 1 N (2.10) foct Όπου οι συντελεστές wf oct για κεντρικές οκταβικές συχνότητες από 125Hz-8KHz είναι αντίστοιχα 0.13, 0.14, 0.11, 0.12, 0.19, 0.17 και 0.14 Ο συντελεστής STI προκύπτει από την εξίσωση (2.10) ως εξής 16

19 S 15 N 7x14 STI (2.11) 30 Σύμφωνα με το πρότυπο EN ISO 9921: Feb [7], η καταληπτότητα συλλαβών αντιστοιχίζεται στον συντελεστή STI σύμφωνα με τον παρακάτω πίνακα: Πίνακας 2-1: Καταληπτότητα συλλαβών Τιμή συντελεστή STI φτωχή ικανοποιητική καλή πολύ καλή άριστη Σχέση συντελεστή STI με την καταληπτότητα ομιλίας 17

20 3. Παρουσίαση των υπό μελέτη χώρων 3.1. Συνεδριακό και Πολιτιστικό Κέντρο Πανεπιστημίου Πατρών, αίθουσα Ι1 (ΣΠΚ Π/Π) Το Συνεδριακό & Πολιτιστικό Κέντρο του Πανεπιστημίου Πατρών [9] έχει ανεγερθεί στην Πανεπιστημιούπολη της Πάτρας, σε έκταση 25 στρεμμάτων. Έχει αναπτυχθεί σε δύο επίπεδα συνολικής επιφάνειας τ.μ. και μπορεί να φιλοξενήσει έως και συνέδρους ταυτόχρονα. Είναι σχεδιασμένο με διεθνείς προδιαγραφές, εφοδιασμένο με τον σύγχρονο τεχνολογικό εξοπλισμό, ενώ ταυτόχρονα παρέχει και τη δυνατότητα διοργάνωσης πολιτιστικών εκδηλώσεων (θέατρο, μουσική, χορό) και εκθέσεων υψηλών απαιτήσεων. Στους χώρους του περιλαμβάνει: Μία Κύρια Αμφιθεατρική Αίθουσα (Ι1) χωρητικότητας 930θέσεων, με κατάλληλη υποδομή και τροποποιούμενη σκηνή, ώστε να υποδέχεται τόσο συνεδριακές όσο και καλλιτεχνικές εκδηλώσεις (συναυλίες, παραστάσεις θεάτρου και χορού). H αίθουσα διαθέτει 4 μεταφραστικούς θαλάμους και παρασκήνιους - υπόγειους χώρους 900 τ.μ., για την καλύτερη εξυπηρέτηση των εκδηλώσεων που φιλοξενεί. Ένα αμφιθέατρο 250 θέσεων, κατάλληλο επίσης για συνεδριακές και πολιτιστικές εκδηλώσεις μικρότερου βεληνεκούς, με 4 μεταφραστικούς θαλάμους και παρασκήνιους χώρους. Δώδεκα (12) αίθουσες παραλλήλων συνεδριάσεων και συσκέψεων με χωρητικότητα από 15 έως 140 θέσεις. Εκθεσιακούς χώρους και χώρους δεξιώσεων συνολικής επιφάνειας τ.μ. Τα αμφιθέατρα και οι 4 παράλληλες αίθουσες έχουν μεταφραστικούς θαλάμους, ενώ οι εγκαταστάσεις διαθέτουν χώρους για συνεντεύξεις τύπου, γραμματεία, γραφεία, κεντρικό σύστημα ανακοινώσεων, βοηθητικούς χώρους, προσβάσεις για φορτηγά, parking 500 θέσεων και όλες τις διευκολύνσεις για εξυπηρέτηση ΑΜΕΑ. Οι χώροι διαθέτουν πολλές, ανεξάρτητες μεταξύ τους, προσβάσεις και ευελιξία ως προς τη διαμόρφωσή τους, παρέχοντας τη δυνατότητα φιλοξενίας ταυτόχρονων εκδηλώσεων. Στην παρούσα μελέτη εξετάζεται η κύρια Αμφιθεατρική Αίθουσα (Ι1) χωρητικότητας 930 θέσεων που φαίνεται παρακάτω: 18

21 Σχήμα 3-1: ΣΠΚ Π/Π, φωτογραφία αίθουσας Ι Γεωμετρικά χαρακτηριστικά Η αίθουσα διαθέτει έναν εξώστη σε αρκετά μεγάλη απόσταση από την σκηνή. Ο χώρος του pit ορχήστρας χρησιμοποιείται μόνιμα ως σκηνή η οποία είναι αρκετά μπροστά από την μπούκα του προσκηνίου όπως φαίνεται και στο Σχήμα 3-1 παρακάτω. Ο λόγος του ύψους προς το βάθος της αίθουσας απαιτεί την χρήση ηχητικών πηγών γραμμικής συστοιχίας ώστε η υψηλή κατευθυντικότητα τους να αυξήσει αποτελεσματικά τον λόγο ευθέως προς ανακλώμενου στις απομακρυσμένες περιοχές. Ακολουθούν κάτοψη και τομή του χώρου: 19

22 Σχήμα 3-2: ΣΠΚ Π/Π τομή 20

23 Σχήμα 3-3: ΣΠΚ Π/Π κάτοψη 21

24 Ακουστικά χαρακτηριστικά Στα πλαίσια των ρυθμίσεων του συστήματος έγιναν μετρήσεις του χρόνου αντήχησης μέσω κρουστικής απόκρισης σε αριθμό θέσεων χρησιμοποιώντας το κύριο σύστημα ηχείων για την διέγερση της αίθουσας. Με παχύ μαύρο φαίνεται ο μέσος όρος από όλες τις μετρήσεις Πραγματοποιήθηκαν 2 σετ μετρήσεων, ένα με την κουρτίνα κλειστή και ένα με την κουρτίνα ανοιχτή. Και στις 2 περιπτώσεις υπήρχε ακουστικό κέλυφος. Παρακάτω ακολουθούν 2 διαγράμματα με τις μετρήσεις ανά θέση με ανάλυση 1/3 οκτάβας καθώς και ο μέσος όρος των μετρήσεων. Πρέπει να σημειωθεί οι παρακάτω μετρήσεις δεδομένου ότι χρησιμοποιούν τα ηχεία του συστήματος, δεν είναι άμεσα συγκρίσιμες με τις τυπικές μετρήσεις αντήχησης που χρησιμοποιούν παντοκατευθυντική πηγή. 3 2,8 2,6 2,4 RT-60 Reverberation time (T30) WinMLS Pro 2,2 2 1,8 T30[s] 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, k 2k 4k 8k 16k Frequency [Hz] Σχήμα 3-4: ΣΠΚ Π/Π μέσος όρος αντήχησης RT60 (Τ30) με κουρτίνα 3 2,8 2,6 2,4 RT-60 Reverberation time (T30) WinMLS Pro 2,2 2 1,8 T30[s] 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, k 2k 4k 8k 16k Frequency [Hz] Σχήμα 3-5: ΣΠΚ Π/Π μέσος όρος αντήχησης RT60 (Τ30) χωρίς κουρτίνα 22

25 Προδιαγραφές / απαιτήσεις συστήματος Οι προδιαγραφές και απαιτήσεις για το σύστημα ηχείων ήταν μέρος της προκήρυξης διαγωνισμού για την προμήθεια οπτικοακουστικών συστημάτων. Οι κυριότερες προδιαγραφές / απαιτήσεις ήταν: Συντελεστής καταληπτότητας STI όσο το δυνατόν καλύτερος και σίγουρα μεγαλύτερος από 0.5 Ομοιομορφία κάλυψης στην περιοχή των ακροατών όσο το δυνατόν καλύτερη και σίγουρα καλύτερη από +/- 3dB Μονάδες χαμηλών συχνοτήτων με καρδιοειδή ακτινοβολία ώστε να υπάρχει όσο το δυνατόν μικρότερη διέγερση του διάχυτου πεδίου Περιγραφή εγκατεστημένου συστήματος Το σύστημα αποτελείται από μονάδες της εταιρείας d&b audiotechnik [8] και περιλαμβάνει ηχεία και ενισχυτές. Οι μονάδες του συστήματος περιγράφονται στον παρακάτω πίνακα Ομάδα ηχείων L/R Line array L/R SUBS Κατασκευαστής Μοντέλο Τεμ. μεγάφωνα Ενισχυτές Κύρια χαρακτηριστικά d&b audiotechnik d&b audiotechnik Frontfill d&b audiotechnik Πίνακας 3-1: Μονάδες συστήματος ΣΠΚ Π/Π Qi1 2x6 2x10, 1x3 3 x D12 139dB Peak SPL, 75 x15, δίπολο στον οριζόντιο άξονα QiSUB/CSA 2x3 1x18 2 x D12 Καρδιοειδής ακτινοβολία σε πολλαπλάσια των 3 Ε3 6 1x6.5,1x1,4 3 x EPAC 122dB Peak SPL, 90 x60 Οι συστοιχίες είναι αναρτημένες σε ύψος 10.4μ όπως φαίνεται στα σχήματα 3-1 και 3-2 Ακολουθεί το σχηματικό διάγραμμα του συστήματος ηχείων: 23

26 Σχήμα 3-6: ΣΠΚ Π/Π Σχηματικό διάγραμμα συστήματος ηχείων 24

27 3.2. Θέατρο Badminton (Θ.Μπ.) Το θέατρο Badminton [10] άνοιξε τις πόρτες του στο κοινό τον Ιανουάριο του Κρατώντας μόνο το εξωτερικό περίβλημα του κτιρίου που αρχικά είχε σχεδιαστεί για να φιλοξενήσει το αγώνισμα του Badminton. στους Ολυμπιακούς Αγώνες της Αθήνας το 2004, οι αλλαγές και οι διαμορφώσεις που έγιναν, άλλαξαν εντελώς το εσωτερικό του, με αποτέλεσμα να δημιουργηθεί το πιο μεγάλο, σύγχρονο και ενημερωμένο για τις σύγχρονες παγκόσμιες καλλιτεχνικές τάσεις θέατρο στην Ελλάδα. Στο κέντρο του Πάρκου στο Γουδί και δίπλα στο κέντρο της Αθήνας, το θέατρο Θ.Μπ. μπορεί να φιλοξενήσει θεατές. Η κεντρική αίθουσα διαθέτει επίσης χώρο για την Ορχήστρα (pit), θεατρικό εξοπλισμό τελευταίας τεχνολογίας, ειδικά διαμορφωμένους χώρους για άτομα με κινητικά προβλήματα και πολλές άλλες εγκαταστάσεις στα παρασκήνια. Οι εργασίες για τη διαμόρφωση του εσωτερικού του κτιρίου από μια αρένα για σπορ σ ένα πολυτελές θέατρο ξεκίνησαν το καλοκαίρι του 2006 και ολοκληρώθηκαν το Στις 31 Ιανουαρίου του 2007 έγιναν τα εγκαίνια με την πετυχημένη παράσταση Swan Lake του Matthew Bourne. Η σχεδίαση της πλατείας με καθίσματα συνολικά σε αμφιθεατρική διάταξη, εξασφαλίζει ανεμπόδιστη ορατότητα ακόμη και για τους θεατές των τελευταίων σειρών. Επιπλέον, μεταξύ κεντρικής σκηνής και πλατείας διαμορφώθηκε ένας βυθισμένος χώρος ( Pit ) κατάλληλος να φιλοξενήσει ακόμα και μια Συμφωνική Ορχήστρα. Τα καθίσματα που βρίσκονται τοποθετημένα πάνω στο χώρο της Ορχήστρας είναι αποσπώμενα και υπάρχει η δυνατότητα να αφαιρεθούν όταν στις παραστάσεις απαιτείται η παρουσία Ορχήστρας. Για παραστάσεις που απαιτούν μεγαλύτερη αμεσότητα με το κοινό και απευθύνονται σε μικρότερο αριθμό ατόμων, η αίθουσα είναι έτσι σχεδιασμένη, ώστε με την τοποθέτηση ενός μετακινούμενου χωρίσματος, να περιορίζεται ανάλογα ο αριθμός των θέσεων χωρίς να επηρεάζεται η ευκολία της πρόσβασης στην αίθουσα 25

28 Σχήμα 3-7: Θ.Μπ., φωτογραφία αίθουσας Γεωμετρικά χαρακτηριστικά Η αίθουσα διαθέτει μόνο πλατεία και η απόσταση από τα ηχεία μέχρι τις τελευταίες θέσεις είναι 45μ. το ύψος ανοίγματος μπούκας είναι 10μ. Όπως φαίνεται και από την τομή που ακολουθεί ο λόγος των παραπάνω διαστάσεων απαιτεί ένα ισχυρό ηχητικό σύστημα με υψηλή κατευθυντικότητα προσαρμοσμένη στο προφίλ της περιοχής ακροατών. Το πλάτος προσκηνίου (άνοιγμα μπούκας) προσκηνίου είναι 22μ πράγμα που καθιστά απαραίτητη την χρήση κεντρικής συστοιχίας. Ακολουθούν κάτοψη και τομή του χώρου: 26

29 Σχήμα 3-8: Θ.Μπ.: Τομή με τις θέσεις και τις γωνίες ηχείων 27

30 Σχήμα 3-9: Θ.Μπ. κάτοψη 28

31 Ακουστικά χαρακτηριστικά Η ακουστική σχεδίαση του θεάτρου Θ.Μπ. έγινε με γνώμονα την χαμηλό χρόνο αντήχησης δεδομένου ότι ήταν προ-αποφασισμένο ότι θα υπήρχε μόνο ηλεκτροακουστική ενίσχυση. Στα πλαίσια των ρυθμίσεων του συστήματος έγιναν μετρήσεις του χρόνου αντήχησης μέσω κρουστικής απόκρισης σε αριθμό θέσεων χρησιμοποιώντας το κύριο σύστημα ηχείων για την διέγερση της αίθουσας. Με παχύ μαύρο φαίνεται ο μέσος όρος από όλες τις μετρήσεις 2 RT-60 Reverberation time (T30) WinMLS Pro 1,8 1,6 1,4 1,2 T30[s] 1 0,8 0,6 0,4 0, k 2k 4k 8k 16k Frequency [Hz] Σχήμα 3-10: Θ.Μπ., Χρόνος αντήχησης RT60 (Τ30) Η αντήχηση κυμαίνεται στο 1 sec με μικρή διασπορά και σχετικά επίπεδη απόκριση στο πεδίο της συχνότητας. Πρέπει να σημειωθεί οι παρακάτω μετρήσεις, δεδομένου ότι χρησιμοποιούν τα ηχεία του συστήματος, δεν είναι άμεσα συγκρίσιμες με τις τυπικές μετρήσεις αντήχησης που χρησιμοποιούν παντοκατευθυντική πηγή. 29

32 Προδιαγραφές απαιτήσεις συστήματος Η κύρια χρήση του θεάτρου θα ήταν να φιλοξενεί παραγωγές international touring theatre χωρίς να αποκλείονται συναυλίες Rock αλλά και συνέδρια. Η ακουστική ενίσχυση αποκλείστηκε εξ αρχής και τέθηκε ως στόχος η ο μικρός χρόνος αντήχησης ώστε να βελτιστοποιηθεί η αναπαραγωγή ενισχυμένου ήχου. Οι προδιαγραφές και οι απαιτήσεις τέθηκαν από κατευθείαν από την ομάδα του θεάτρου και συνοψίζονται ως εξής: Ομοιομορφία κάλυψης +/- 3dB Ισχύ ικανή για κάλυψη έως και συναυλίας Rock. Το Ηχητικό σύστημα θα πρέπει να είναι αποδεκτό από κάθε παραγωγή που θα φιλοξενήσει το θέατρο Περιγραφή εγκατεστημένου συστήματος Το σύστημα που εγκαταστάθηκε αποτελείται από δύο πολύ ισχυρές συστοιχίες line array αριστερά και δεξιά που καλύπτουν την πλειοψηφία των ακροατών μέχρι και τις τελευταίες θέσεις. Η μονάδες χαμηλών είναι ενσωματωμένες στις ανωτέρω συστοιχίες ώστε να μην υπάρχουν χρονικές καθυστερήσεις με τις μονάδες της συστοιχίας line array. Δεομένου ότι το άνοιγμα της σκηνής είναι 22μ χρησιμοποιήθηκε κεντρική συστοιχία με σκοπό την σταθεροποίηση του ειδώλου στο κέντρο για τις θέσεις από τις μπροστινές σειρές μέχρι το μεσαίο διάδρομο. Ομοίως χρησιμοποιήθηκαν ηχεία μετατόπισης ειδώλου (image shift) αριστερά και δεξιά πάνω στην σκηνή (stack). Τα ηχεία αυτά παρέχουν μετατόπιση του ηχητικού ειδώλου προς την σκηνή για πρώτο τρίτο του μπροστινού διαζώματος. Οι 4-6 μπροστινές σειρές καλύφθηκαν με 8 ηχεία Frontfill Ομάδα ηχείων L/R Line array L/R SUBS Center L/R image shift L/R image shift subs Frontfill Κατασκευαστής Μοντέλο Τεμ. μεγάφωνα Ενισχυτές Κύρια χαρακτηριστικά d&b audiotechnik d&b audiotechnik d&b audiotechnik d&b audiotechnik d&b audiotechnik J8/J12 2x10 2x12, 1x10,2x3 10 x D12 145dB Peak SPL, 80 /120 x7, δίπολο στον οριζόντιο άξονα J-SUB 2x2 3x18 4 x D12 Καρδιοειδής/ υπερκαρδιοειδής ακτινοβολία Qi1 1x4 2x10, 1x3 1x D12 139dB Peak SPL, 75 x15, δίπολο στον οριζόντιο άξονα Qi1 2x2 2x10, 1x3 1x D12 139dB Peak SPL, 75 x15, δίπολο στον οριζόντιο άξονα QiSUB/CSA 2x3 1x18 2 x D12 Καρδιοειδής ακτινοβολία σε πολλαπλάσια των 3 d&b Ε3 8 1x6.5,1x1,4 1x D12 122dB Peak SPL, audiotechnik 90 x60 Πίνακας 3-2: Μονάδες συστήματος Θ.Μπ. Ακολουθεί το σχηματικό διάγραμμα του συστήματος: 30

33 LEFT J8 7+8.ID=0.06 RIGHT J8 7+8.ID=1.06 Σχήμα 3-11: Θ.Μπ. Σχηματικό διάγραμμα Συστήματος ηχείων 31

34 3.3. Οργανισμός Μεγάρου Μουσικής Αθηνών (Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ.), αίθουσα Αλεξάνδρα Τριάντη Ο Οργανισμός Μεγάρου Μουσικής Αθηνών [11] ιδρύθηκε το 1981, με Πρόεδρο τον Χρήστο Δ. Λαμπράκη και ανέλαβε την ευθύνη της ολοκλήρωσης των εργασιών και στη συνέχεια τη λειτουργία του Μεγάρου. Είναι μη κερδοσκοπικός οργανισμός και διοικείται από συμβούλιο του οποίου τα μισά μέλη διορίζονται από το Υπουργείο Πολιτισμού και Τουρισμού και τα άλλα μισά από τον Σύλλογο ''Οι Φίλοι της Μουσικής'', επίσης μη κερδοσκοπικό κοινωφελή φορέα. Το Μέγαρο Μουσικής Αθηνών είναι ένας δημιουργικός πυρήνας πολιτιστικής δράσης, εκπαιδευτικής προσπάθειας και κοινωνικής ανάπτυξης, μια πολιτιστική στέγη οργανωμένη με σύγχρονο τρόπο. Αποτελεί δυνατό παράδειγμα για την επιτυχία που μπορεί να έχει η δημιουργική συνεργασία ανάμεσα στο κράτος και τον ιδιωτικό φορέα. Ο προγραμματισμός του Μεγάρου Μουσικής έχει ως κύριο άξονα την κλασική μουσική αλλά δεν περιορίζεται εκεί. Σημαντική θέση έχουν πάντα η κλασική μουσική και η όπερα, αλλά και το σύγχρονο ρεπερτόριο και η μουσική από όλο τον κόσμο, οι νέοι δημιουργοί, ο χορός, το θέατρο, ο κινηματογράφος, και η εικαστική δημιουργία. Ιδιαίτερη θέση κρατάει πάντα η ελληνική μουσική. Η αίθουσα Αλεξάνδρα Τριάντη [11] αποτελεί τμήμα της καινούργιας επέκτασης του Μεγάρου μουσικής. Η Αίθουσα διαθέτει τέσσερις εναλλακτικές σκηνές και συνοδεύεται από όλους τους απαιτούμενους υποστηρικτικούς χώρους, ενώ Φουαγιέ, μπαρ, καμαρίνια, αποθήκες, τεχνικοί και κοινόχρηστοι χώροι την καθιστούν ένα από τα μεγαλύτερα Συνεδριακά Κέντρα διεθνώς. Η Αίθουσα αυτή, 1750 θέσεων, με μεγάλες σκηνικές ευκολίες και υπερσύγχρονο εξοπλισμό αποτελεί εστία ποικίλων και με υψηλές απαιτήσεις εκδηλώσεων, όπως: διεθνή επιστημονικά συνέδρια, μουσικές, χορευτικές, λυρικές και θεατρικές εκδηλώσεις σε παραγωγές μεγάλων διαστάσεων. 32

35 Σχήμα 3-12: Ο.Μ.Μ.Α., φωτογραφία Αίθουσας Αλεξάνδρα Τριάντη Γεωμετρικά χαρακτηριστικά Η αίθουσα Αλεξάνδρα Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ διαθέτει 2 εξώστες και έχει σχεδιαστεί ως opera house. Το ύψος της μπούκας ξεπερνάει τα 11μ ενώ το άνοιγμα της μπούκας είναι στα 20μ. Η μεγάλες διαστάσεις της μπούκας απομακρύνουν τις θέσεις των ηχείων από την σκηνή και δημιουργούν απαιτήσεις όσον αφορά το δέσιμο του ηχητικού ειδώλου με το οπτικό. Οι εξώστες έρχονται αρκετά μπροστά όπως φαίνεται και από την τομή και χρειάζονται προσοχή στην κάλυψή τους ώστε οι πλαϊνοί τοίχοι να μην υπερδιεγείρονται με ακουστική ενέργεια. Το πλατύ άνοιγμα της μπούκας και η αντίστοιχη τοποθέτηση των ηχείων image shift σημαίνει ότι πολύ μικρό ποσοστό από τις μπροστινές σειρές έχουν στερεοφωνικό είδωλο και κατεύθυνση ήχου από την σκηνή. Ακολουθούν τομή, κάτοψη πλατείας και όψη προσκηνίου ( μπούκας) που περιλαμβάνει και τα εγκατεστημένα σε αυτό ηχεία. 33

36 HEA100 Ηλεκτροακουστικές μετρήσεις και συγκριτική μελέτη συστημάτων θεατρικού ήχου Σχήμα 3-13: Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ, Τομή αίθουσας 34

37 Σχήμα 3-14: Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ, κάτοψη πλατείας 35

38 Σχήμα 3-15: Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ, Όψη προσκηνίου με εγκατεστημένα ηχεία 36

39 Ακουστικά χαρακτηριστικά Στα πλαίσια των ρυθμίσεων του συστήματος έγιναν μετρήσεις του χρόνου αντήχησης μέσω κρουστικής απόκρισης σε αριθμό θέσεων χρησιμοποιώντας το κύριο σύστημα ηχείων για την διέγερση της αίθουσας. Με παχύ μαύρο φαίνεται ο μέσος όρος από όλες τις μετρήσεις Πρέπει να σημειωθεί οι παρακάτω μετρήσεις δεδομένου ότι χρησιμοποιούν τα ηχεία του συστήματος, δεν είναι άμεσα συγκρίσιμες με τις τυπικές μετρήσεις αντήχησης που χρησιμοποιούν παντοκατευθυντική πηγή. 2 RT-60 Reverberation time (T30) WinMLS Pro 1,8 1,6 1,4 1,2 T30[s] 1 0,8 0,6 0,4 0, k 2k 4k 8k 16k Frequency [Hz] Σχήμα 3-16: Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ,Χρόνος αντήχησης RT60 (Τ30) Ο χρόνος αντήχησης είναι αρκετά υψηλός και είναι ιδανικός για όπερα δημιουργεί όμως την προοπτική για μέτρια καταληπτότητα ομιλίας Προδιαγραφές απαιτήσεις συστήματος Το επί του παρόντος μελετώμενο σύστημα τύπου συστοιχίας line array αποτελεί προσθήκη σε ήδη υπάρχον σύστημα σημειακών πηγών εγκατεστημένο εντός κοιλοτήτων του προσκηνίου όπως φαίνεται και στο σχήμα Το αρχικό σύστημα είχε σχεδιαστεί με στόχο τον πιο διάχυτο ήχο ώστε να λειτουργεί συμπληρωματικά με το ακουστικά αναπαραγόμενο ήχο της όπερας. Η τοποθέτηση των ηχείων σημειακής πηγής είναι ενσωματωμένη στο προσκήνιο με αποτέλεσμα να είναι μακριά από την περιοχή των ακροατών. Παρόλο που τα ηχεία αυτά έχουν υψηλή κατευθυντικότητα, ο αριθμός και η θέση τους δεν είναι ικανά να δώσουν υψηλές τιμές καταληπτότητας και αμεσότητα αναπαραγωγής που να ταιριάζει σε είδη μουσικής πέραν της όπερας. Οι απαιτήσεις για το συμπληρωματικό σύστημα line array που εξετάζεται στο παρόν ήταν μεγαλύτερη καταληπτότητα ομιλίας 37

40 υψηλότερος λόγος ευθέως προς ανακλώμενου και συντελεστή C80 που να επιτρέπει την αναπαραγωγή σύγχρονης μουσικής όπως Jazz, Rock, Νταλάρα, κ.λ.π Περιγραφή εγκατεστημένου συστήματος Το σύστημα που εγκαταστάθηκε αποτελείται από ισχυρές συστοιχίες line array αριστερά και δεξιά σε χαμηλό ύψος ώστε να μην παραμορφώνεται το ηχητικό είδωλο. Οι συστοιχίες αυτές καλύπτουν την πλειοψηφία των ακροατών μέχρι και τις τελευταίες θέσεις. Δεομένου ότι το άνοιγμα της σκηνής είναι 20μ χρησιμοποιήθηκε κεντρική συστοιχία με σκοπό την σταθεροποίηση του ειδώλου στο κέντρο για τις θέσεις από τις μπροστινές σειρές μέχρι τον πρώτο εξώστη. Παράλληλα σε περιπτώσεις ομιλίας που δεν καταλαμβάνεται ο δεύτερος εξώστης χρησιμοποιείται μόνο η κεντρική συστοιχία με σκοπό την μεγιστοποίηση της καταληπτότητας ομιλίας. Ομοίως χρησιμοποιήθηκαν ηχεία μετατόπισης ειδώλου (image shift) αριστερά και δεξιά πάνω στην σκηνή (stack). Τα ηχεία αυτά παρέχουν μετατόπιση του ηχητικού ειδώλου προς την σκηνή για πρώτο τρίτο του μπροστινού διαζώματος. Οι 4-6 μπροστινές σειρές καλύφθηκαν με 10 ηχεία Frontfill Ομάδα ηχείων L/R Line array Center L/R image shift Κατασκευαστής Μοντέλο Τεμ. μεγάφωνα Ενισχυτές Κύρια χαρακτηριστικά d&b audiotechnik d&b audiotechnik d&b audiotechnik L/R image d&b shift subs audiotechnik Frontfill d&b audiotechnik Πίνακας 3-3: Μονάδες συστήματος Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ. Q1 2x7 2x10, 1x3 4x D12 139dB Peak SPL, 75 x15, δίπολο στον οριζόντιο άξονα Q1 1x4 2x10, 1x3 1x D12 139dB Peak SPL, 75 x15, δίπολο στον οριζόντιο άξονα Qi10 2x2 2x10, 1x3 1x D12 139dB Peak SPL, 75 x15, δίπολο στον οριζόντιο άξονα QiSUB/CSA 2x3 1x18 2 x D12 Καρδιοειδής ακτινοβολία σε πολλαπλάσια των 3 E0 10 1x5,1x1,4 5x EPAC 116dB Peak SPL 100 x100 Ακολουθεί το σχηματικό διάγραμμα του συστήματος: 38

41 LAPTOP COMPUTER USB USB USB to CAN CAN CAN A1 A2 A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5 Amplifier I/P A O/P A Link I/P B O/P B Link AES/EBU AES/EBU Service Remote Remote MAINS I/P Amplifier I/P A O/P A Link I/P B O/P B Link AES/EBU AES/EBU Service Remote Remote MAINS I/P Amplifier I/P A O/P A Link I/P B O/P B Link AES/EBU AES/EBU Service Remote Remote MAINS I/P Amplifier I/P A O/P A Link I/P B O/P B Link AES/EBU AES/EBU Service Remote Remote MAINS I/P Amplifier I/P A O/P A Link I/P B O/P B Link AES/EBU AES/EBU Service Remote Remote MAINS I/P Amplifier I/P A O/P A Link I/P B O/P B Link AES/EBU AES/EBU Service Remote Remote MAINS I/P Amplifier I/P A O/P A Link I/P B O/P B Link AES/EBU AES/EBU Service Remote Remote MAINS I/P Amplifier I/P A O/P A Link I/P B O/P B Link AES/EBU AES/EBU Service Remote Remote MAINS I/P Q1 Q1 Q1 Q1 Q1 Q1 Q1 Q1 Q1 Q1 Q1 Q10 Qi-SUB Qi-SUB (CSA) Qi-SUB Q1 Q1 Q1 Q1 Q1 Q1 Q1 Q10 Qi-SUB Qi-SUB (CSA) Qi-SUB Σχήμα 3-17: Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ Σχηματικό διάγραμμα συστήματος 39

42 3.4. Ίδρυμα Ωνάση, στέγη γραμμάτων και τεχνών (Ι.Ω. Σ.Γ.&Τ.) Η Στέγη Γραμμάτων και Τεχνών [12] θεμελιώθηκε στην Αθήνα το 2004 και κατασκευάστηκε με την αποκλειστική χρηματοδότηση και επίβλεψη του Ιδρύματος Ωνάση. Το κτίριο ανεγέρθη σε ιδιόκτητο οικόπεδο έκτασης τριών στρεμμάτων επί της Λεωφόρου Συγγρού , περιβάλλεται από τέσσερις δρόμους καλύπτοντας ένα ολόκληρο οικοδομικό τετράγωνο και διαθέτει εσωτερικούς χώρους συνολικού εμβαδού τ.μ. Το συγκρότημα περιλαμβάνει δύο βασικές αίθουσες, χωρητικότητας 880 και 220 ατόμων, κατάλληλες για την πραγματοποίηση μεγάλου εύρους εκδηλώσεων, όπως παραστάσεις θεάτρου και χορού, συναυλίες, κινηματογραφικές προβολές (πολυμέσων, εικονικής πραγματικότητας), διαλέξεις και συνέδρια, ενώ ιδιαίτερη μνεία πρέπει να γίνει και στον εκθεσιακό χώρο. Στον τελευταίο όροφο έχει χωροθετηθεί το εστιατόριο της Στέγης, το οποίο τους θερινούς μήνες θα επεκτείνεται και στην ταράτσα του κτιρίου με συναρπαστική θέα προς τον Ιερό Βράχο, το μνημείο του Φιλοπάππου, το λόφο του Λυκαβηττού και το Σαρωνικό. Η Κεντρική Σκηνή που μελετάται στην παρούσα έκθεση είναι,μια αμφιθεατρική αίθουσα χωρητικότητας 880 ατόμων. Η δυνατότητα πολλαπλών τρόπων διαμόρφωσης της σκηνής αλλά και διαφορετικού φωτισμού της καθιστούν αυτή την εντυπωσιακή αίθουσα κατάλληλη για την πραγματοποίηση μεγάλου εύρους εκδηλώσεων, όπως παραστάσεις θεάτρου και χορού, συναυλίες, κινηματογραφικές προβολές, διαλέξεις και συνέδρια. 40

43 Σχήμα 3-18: Ι.Ω. Σ.Γ&Τ., φωτογραφία μεγάλης αίθουσας Γεωμετρικά χαρακτηριστικά Η μεγάλη αίθουσα της Ι.Ω. Σ.Γ.&Τ. διαθέτει 2 εξώστες και έχει σχεδιαστεί με κύριο χαρακτηριστικό την φυσική αναπαραγωγή μέσω της ακουστικής ενίσχυσης Το ύψος της μπούκας είναι στα 10.5μ ενώ το άνοιγμα της μπούκας είναι στα 16μ. Το μέγιστο βάθος κάλυψης είναι στα 25μ από τα ηχεία. Η γεωμετρία των μπαλκονιών δημιουργεί προβλήματα σκίασης στις τελευταίες θέσεις και στα τρία επίπεδα και συνεπώς η χρήση ηχείων underbalcony είναι επιβεβλημένη. Τα πλαϊνά μπαλκόνια πλησιάζουν αρκετά προς την σκηνή με αποτέλεσμα αν τα ηχεία τοποθετηθούν μέσα από το όριο του μπαλκονιού προς τον πλαϊνό τοίχο, να δημιουργούν σκίαση σε ένα μεγάλο τμήμα της περιοχής ακροατών. Σε αυτή την περίπτωση οι L/R συστοιχίες πρέπει να σπάσουν σε τρεις επίπεδα ανά πλευρά ώστε κάθε επίπεδο να καλύπτεται από την δική συστοιχία όπως φαίνεται στην τομή στο σχήμα 3-19 που ακολουθεί: 41

44 Σχήμα 3-19: Ι.Ω. Σ.Γ&Τ., Τομή με εγκατεστημένα ηχεία 42

45 Σχήμα 3-20: Ι.Ω. Σ.Γ&Τ., κάτοψη πλατείας 43

46 Ακουστικά χαρακτηριστικά Η ακουστική της αίθουσας μελετήθηκε από τον καθηγητή Albert Yaying XU. [13] Κύρια χαρακτηριστικά της αίθουσας είναι η εκτεταμένη χρήση στοιχείων ακουστικής διάχυσης στους πλαϊνούς τοίχους καθώς και ακουστικά κάτοπτραδιαχυτές κατασκευασμένα από παράλληλες μπρούτζινες ράβδους. Το αποτέλεσμα είναι η υψηλή διάχυση του πεδίου αντήχησης με τρόπο που είναι υποκειμενικά λιγότερο αντιληπτό από ότι συνιστά ο χρόνος RT60 παρακάτω. Στα πλαίσια των ρυθμίσεων του συστήματος έγιναν μετρήσεις του χρόνου αντήχησης μέσω κρουστικής απόκρισης σε αριθμό θέσεων χρησιμοποιώντας το κύριο σύστημα ηχείων για την διέγερση της αίθουσας. Με παχύ μαύρο φαίνεται ο μέσος όρος από όλες τις μετρήσεις Πρέπει να σημειωθεί οι παρακάτω μετρήσεις δεδομένου ότι χρησιμοποιούν τα ηχεία του συστήματος, δεν είναι άμεσα συγκρίσιμες με τις τυπικές μετρήσεις αντήχησης που χρησιμοποιούν παντοκατευθυντική πηγή. 2 RT-60 Reverberation time (T30) WinMLS Pro 1,8 1,6 1,4 1,2 T30[s] 1 0,8 0,6 0,4 0, k 2k 4k 8k 16k Frequency [Hz] Σχήμα 3-21: Ι.Ω. Σ.Γ&Τ., Χρόνος αντήχησης RT60 (Τ30) Ο χρόνος αντήχησης είναι τυπικός για τον όγκο της αίθουσας με μικρή διασπορά στις διάφορες θέσεις Προδιαγραφές απαιτήσεις συστήματος Οι προδιαγραφές και οι απαιτήσεις ήταν σαφώς καθορισμένες σε τεύχος διακήρυξης διαγωνισμού βασισμένο σε μελέτη που είχε διεξάγει ο οίκος συμβούλων Theater Projects Consultants [14]. Η μελέτη προδιέγραφε ένα πολυεπίπεδο ηχητικό σύστημα ηχείων σημειακής πηγής, Το κάθε σενάριο λειτουργίας του θεάτρου διέθετε ξεχωριστά ηχεία εγκατεστημένα στις κατάλληλες για την χρήση θέσεις. 44

47 Περιγραφή εγκατεστημένου συστήματος Το σύστημα των προδιαγραφών του διαγωνισμού επανασχεδιάσθηκε από τον υπογράφοντα σε συνεννόηση με την επιβλέπουσα αρχή του έργου με βάση τους εξής στόχους. Χρήση μονάδων γραμμικής συστοιχίας Χρήση των ίδιων μονάδων για τα διαφορετικά σενάρια λειτουργίας αντί για εξειδικευμένα ηχεία για κάθε χρήση. Χρήση μονάδων με την απαραίτητη ευελιξία στην κάλυψη των αναγκών των διαφορετικών σεναρίων λειτουργίας. Χρήση μονάδων χαμηλών συχνοτήτων με καρδιοειδή ακτινοβολία χωρίς ενεργή οδήγηση. Εν τέλει το σύστημα βασίστηκε σε 28 μονάδες T10 της d&b audiotechnik. Το Τ10 είναι ένα ηχείο με δυνατότητα λειτουργίας τόσο ως σημειακή πηγή όσο και ως γραμμική πηγή σε συστοιχίες line array. ΟΙ συστοιχίες αυτές μπορούν να περιλαμβάνουν από 3 ηχεία μέχρι 20 και μαζί με την λειτουργία σημειακής πηγής είναι δυνατόν να καλυφθεί οποιαδήποτε απαίτηση διασποράς και ισχύος. Για την αναπαραγωγή χαμηλών συχνοτήτων χρησιμοποιήθηκαν τα Β4-SUB αριστερά και δεξιά της σκηνής (Stack) αλλά και ως οριζόντια γραμμική συστοιχία τοποθετημένη στην μπροστινή φωτιστική γέφυρα. Ομάδα ηχείων Κατασκευαστής Μοντέλο Τεμ. μεγάφωνα Ενισχυτές Κύρια χαρακτηριστικά L/R Line array d&b T10 2x6 2x6,5, 2 x D12 132dB Peak SPL, audiotechnik 1x1,4 105 x15, δίπολο στον οριζόντιο άξονα Flown SUB d&b B4 4 1x15 1 x D12 Καρδιοειδής ακτινοβολία array Center L/R image shift L/R image shift subs Frontfill Stalls underbalcony 1 st underbalcony 2 nd underbalcony Πίνακας 3-4: audiotechnik d&b audiotechnik d&b audiotechnik +1x12 T10 6 2x6,5, 1x1,4 T10 2x4 2x6,5, 1x1,4 ένα κανάλι ενισχυτή 2 x D12 132dB Peak SPL, 105 x15, δίπολο στον οριζόντιο άξονα 1 x D12 132dB Peak SPL, 105 x15, δίπολο στον οριζόντιο άξονα d&b audiotechnik B4 2x2 1x15 +1x12 1 x D12 Καρδιοειδής ακτινοβολία ένα κανάλι ενισχυτή d&b E0 6 1x5,1x1,4 1.5x D6 116dB Peak SPL audiotechnik 100 x100 d&b E0 6 1x5,1x1,4 1.5x D6 116dB Peak SPL audiotechnik 100 x100 d&b E0 6 1x5,1x1,4 1.5x D6 116dB Peak SPL audiotechnik 100 x100 d&b Ci80 6 1x8,1x1,4 1x D6 121dB Peak SPL audiotechnik 100 x100 Μονάδες συστήματος Ι.Ω. Σ.Γ.&Τ. Ακολουθεί το σχηματικό διάγραμμα του συστήματος: 45

48 STLS UB:1 STLS UB:2 STLS UB:2 STLS UB:3 STLS UB:4 STLS UB:4 STLS UB:5 STLS UB:6 STLS UB:6 1st UB 1 1st UB 2 1st UB 2 1st UB 3 1st UB 4 1st UB 4 1st UB 5 1st UB 6 1st UB 6 x2 x2 x2 Ηλεκτροακουστικές μετρήσεις και συγκριτική μελέτη συστημάτων θεατρικού ήχου Σχήμα 3-22: Ι.Ω. Σ.Γ&Τ., Σχηματικό διάγραμμα συστήματος ηχείων 46

49 3.5. Συγκριτικός πίνακας χώρων και συστημάτων Στους παρακάτω πίνακες παρουσιάζονται τα βασικά χαρακτηριστικά των υπό σύγκριση χώρων και συστημάτων: Χώρος Αριθμός ατόμων Εξώστες Βάθος κάλυψης (m) Ύψος προσκηνίου (m) Πλάτος προσκηνίου (m) Χρόνος αντήχησης 1ΚΗΖ (sec) Ακουστική σχεδίαση ΣΠΚ Π/Π Συμφωνική μουσική Θ.Μπ Θέατρο με Η/Α ενίσχυση Ο.Μ.Μ.Α Όπερα Α.Τ Ι.Ω. Σ.Γ&Τ Θέατρο με ακουστική ενίσχυση Πίνακας 3-5: Συνοπτικός πίνακας χώρων προς μελέτη. Η χωρητικότητα κυμαίνεται από 900 ως 2500 άτομα. Το ύψος προσκηνίου κυμαίνεται από 10 ως 11 μέτρα. Το πλάτος προσκηνίου παραμένει κοντά στα 20 μέτρα με εξαίρεση το Ι.Ω.Σ.Γ&Τ. Μεγάλη διαφοροποίηση υπάρχει στο βάθος κάλυψης που επηρεάζει την απαιτούμενη ισχύ και κατευθυντικότητα των συστοιχιών. Ο χρόνος αντήχησης κυμαίνεται στα 1.6-2sec για χώρους σχεδιασμένους για ακουστική ενίσχυση και 1.1sec για το Θ.Μπ. Χώρος Σύστημα L/R / πλευρά SUB Frontfill Κεντρικό Image shift /πλευρά Image shift-sub /πλευρά Under balcony ΣΠΚ Π/Π Θ.Μπ. 6 x Qi1 line array 8x J8+2xJ12 line array 7 x Qi1 2xQiSUB +1xQiCSASUB flown / πλευρά 2xJ-SUB flown / πλευρά 6x E x E3 4 x Qi1 2 x Qi1 stack Ο.Μ.Μ.Α. 2x B2/ πλευρά 10 x 4 x Qi1 1 x Qi10 Α.Τ line array E0 stack Ι.Ω. 6xT10 4 x B4 passive 6 x E0 6xT10 4xT10 Σ.Γ&Τ. line array cardioid Subarray line line στην φωτιστική array array γέφυρα stack Πίνακας 3-6: Συγκριτικός πίνακας συστημάτων 2xQiSUB +1xQiCSASUB 2xQiSUB +1xQiCSASUB 2x 4 x B4 passive cardioid - 12xE6 12xE0, 4xCi80 Όσον αφορά τα ηχητικά συστήματα, το πιο απλό σύστημα είναι αυτό του ΣΠΚ Π/Π καθώς η γεωμετρία του επιτρέπει καλή κάλυψη από μόνο 2 πηγές. Το πιο ισχυρό σύστημα είναι αναμενόμενα αυτό του Θ.Μπ. ενώ οι υπόλοιποι δύο χώροι έχουν συστήματα με τον μεγαλύτερο αριθμό ηχείων λόγω της ανάγκης κάλυψης των περιοχών κάτω από τους εξώστες. 47

50 4. Υπολογιστική ανάλυση και μελέτη χώρων 4.1. Μεθοδολογία Όπως έχει ήδη αναφερθεί στην παράγραφό 2.2.1, η μεθοδολογία υπολογιστικής ανάλυσης βασίζεται στο λογισμικό E.A.S.E.[2]. Τα βασικά βήματα της διαδικασίας είναι: Εξαγωγή γεωμετρικά ακριβούς τρισδιάστατου μοντέλου από τα αρχιτεκτονικά δισδιάστατα σχέδια. Τα μοντέλα αυτά παρουσιάζονται στην παράγραφό 4.2. Ο χρόνος αντήχησης του μοντέλου μπορεί είτε να υπολογιστεί από τους συντελεστές απορρόφησης των επιφανειών είτε, αν είναι γνωστός να εισαχθεί με ανάλυση 1/3 οκτάβας. Για την παρούσα συγκριτική μελέτη οι χρόνοι αντήχησης που χρησιμοποιήθηκαν είναι η μετρημένοι όπως παρουσιάζονται στο κεφάλαιο 3 στις υποπαραγράφους που περιγράφουν τα ακουστικά χαρακτηριστικά κάθε χώρου. Από την υπολογιστική εξομοίωση του χώρου εξάγεται γράφημα που απεικονίζει την τιμή της υπολογιζόμενης παραμέτρου με διαφορετικά χρώματα επάνω στις επιλεγμένες επιφάνειες του κάθε χώρου. Στα τρισδιάστατα γραφήματα παρουσιάζεται η τιμή ηχητικής στάθμης ευθέως πεδίου σε όλες τις επιφάνειες του μοντέλου. Στα δισδιάστατα γραφήματα παρουσιάζεται η τιμή τις επιλεγμένης παραμέτρου πάνω στην επιφάνεια ακροατών. Σημειώνεται ότι οι επιφάνειες παρουσιάζονται μετατοπισμένες έτσι ώστε να μην εμποδίζουν την παρουσίαση των επιφανειών που βρίσκονται από κάτω τους. Η κάλυψη της επιφάνειας ακροατών παρουσιάζεται για κάθε παράμετρο και ως στατιστική κατανομή με την μορφή ιστογράμματος που ο κάθετος άξονας παρουσιάζει το ποσοστό κάλυψης και ο οριζόντιος, τις τιμές της παραμέτρου. Οι αντιστοιχία χρωμάτων-τιμών παρουσιάζεται σε υπόμνημα στο δεξί μέρος κάθε γραφήματος Για τον υπολογισμό της κάθε παραμέτρου επιλέγονται όρια συχνοτήτων μέσα στα οποία παίρνεται ο μέσος όρος της παραμέτρου ανά 1/3 οκτάβας για την έκταση των ορίων συχνοτήτων. Στις περιπτώσεις υπολογισμού «Broadband» τα όρια είναι από 100Hz - 16KHz με βάρη συχνοτήτων A weighting 48

51 4.2. Μοντέλα εξομοίωσης ΣΠΚ Π/Π Σχήμα 4-1: Τρισδιάστατο μοντέλο εξομοίωσης ΣΠΚ Π/Π Θ.Μπ. Σχήμα 4-2: Τρισδιάστατο μοντέλο εξομοίωσης Θ.Μπ. 49

52 Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ Σχήμα 4-3: Τρισδιάστατο μοντέλο εξομοίωσης Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ Ι.Ω. Σ.Γ.&Τ. Σχήμα 4-4: Τρισδιάστατο μοντέλο εξομοίωσης Ι.Ω. Σ.Γ.&Τ. 50

53 4.3. Τρισδιάστατη κάλυψη ευθέως πεδίου 1KHz Η παρουσίαση των αποτελεσμάτων εξομοίωσης αρχίζει με την απεικόνιση της στάθμης ευθέως πεδίου πάνω στις επιφάνειες του χώρου. Το υπόμνημα στα αριστερά δείχνει τις αντιστοιχίες χρωμάτων-τιμών για την παράμετρο Direct SPL και είναι κοινό και για τους τέσσερις χώρους ΣΠΚ Π/Π Σχήμα 4-5: Τρισδιάστατη Κάλυψη Ευθέως πεδίου 1KHz ΣΠΚ Π/Π Παρατηρείται ότι η στάθμη ευθέως πεδίου στο 1KHz είναι μειωμένη κατά σχεδόν 20 db σε σχέση με την επιφάνεια των ακροατών. Η μείωση αυτή είναι αναμενόμενη λόγω της κατευθυντικότητας των συστοιχιών στο 1KHz και ευπρόσδεκτη καθώς μειώνει σημαντικά την πιθανότητα ακουστικής ανάδρασης με τα μικρόφωνα της σκηνής. Το αποτύπωμα της κάλυψης στον πλαϊνό τοίχο δείχνει ότι οι συστοιχίες στοχεύουν την ενέργειά τους στην επιφάνεια των ακροατών κατά 10 db περίπου σε σχέση με την οροφή. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να μειώνονται οι πρώτες ανακλάσεις από την οροφή συντελώντας σε λιγότερους χρωματισμούς στο πεδίο της συχνότητας και σε μεγαλύτερο λόγο ευθέως προς ανακλώμενου ήχου. 51

54 Θ.Μπ. Σχήμα 4-6: Τρισδιάστατη Κάλυψη Ευθέως πεδίου 1KHz Θ.Μπ. Παρατηρείται ότι και στο Θ.Μπ η στάθμη ευθέως πεδίου στο 1KHz είναι μειωμένη κατά σχεδόν 20 db σε σχέση με την επιφάνεια των ακροατών. Η μείωση αυτή είναι αναμενόμενη λόγω της κατευθυντικότητας των συστοιχιών στο 1KHz και όπως και στο ΣΠΚ/ΠΠ, είναι ευπρόσδεκτη καθώς μειώνει σημαντικά την πιθανότητα ακουστικής ανάδρασης με τα μικρόφωνα της σκηνής. Δεδομένου μάλιστα ότι ο χρόνος αντήχησης στο Θ.Μπ είναι πολύ μικρότερος από το ΣΠΚ/ΠΠ, 1 sec σε σχέση με το 1.8, η μειωμένη ακουστική ενέργεια στο χώρο της σκηνής είναι ακόμα περισσότερο αισθητή. Το αποτύπωμα της κάλυψης στον πλαϊνό τοίχο δείχνει ότι οι συστοιχίες στοχεύουν την ενέργειά τους στην επιφάνεια των ακροατών κατά 10 db περίπου σε σχέση με την οροφή. Η κατευθυντικότητα των συστοιχιών στο Θ.Μπ είναι ακόμα πιο μεγάλη σε σχέση με το ΣΠΚ/ΠΠ λόγω μεγαλύτερου μήκους γραμμής [1]. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να μειώνονται οι πρώτες ανακλάσεις από την οροφή συντελώντας σε λιγότερους χρωματισμούς στο πεδίο της συχνότητας και να μεγιστοποιείται ο λόγος ευθέως προς ανακλώμενου ήχου. 52

55 Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ Σχήμα 4-7: Τρισδιάστατη Κάλυψη Ευθέως πεδίου 1KHz Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ Η αίθουσα Ο.Μ.Μ.Α. Α.Τ είναι πολύ πιο περίπλοκη σε σχέση με τις προηγούμενες δύο όπως φαίνεται από την παραπάνω κάλυψη. Τα μελανά σημεία στην κάλυψη προκύπτουν λόγω ακουστικής σκίασης που δημιουργούν οι διάφορες εσοχές όπως τα μπαλκόνια. Η ακουστική σκίαση, μοιάζει με την οπτική, με την διαφορά ότι τα σημεία η ζώνες σκίασης επηρεάζονται από την σχέση του μήκους κύματος του εκπεμπόμενου ηχητικού κύματος σε σχέση με τις διαστάσεις του εμποδίου. Στην περίπτωση που φαίνεται πιο πάνω το μήκος κύματος του 1KHz είναι 34cm και τα εμπόδια έχουν διαστάσεις της τάξης των μέτρων με αποτέλεσμα η ακουστική σκίαση που προκύπτει σε αυτή την περίπτωση να μοιάζει με οπτική σκίαση όπου τα ηχεία είναι οι «φωτεινές πηγές». 53

56 Ι.Ω. Σ.Γ.&Τ. Σχήμα 4-8: Τρισδιάστατη Κάλυψη Ευθέως πεδίου 1KHz Ι.Ω. Σ.Γ.&Τ. Σε συμφωνία με τα παραπάνω και δεδομένου ότι το Ι.Ω. Σ.Γ.&Τ. είναι η πιο πολύπλοκη γεωμετρικά αίθουσα, παρατηρούμε τις μαύρες περιοχές της κάλυψης που αντιπροσωπεύουν τα πίσω μέρη του ακουστικού κελύφους. Είναι προφανές οι επιφάνειες αυτές δεν έρχονται σε επαφή με το ευθύ πεδίο και ως εκ τούτου η τιμή του ευθέως πεδίου είναι 0dB που αντιστοιχεί σε μαύρο χρώμα. Πρέπει να σημειωθεί ότι τα ακουστικά κελύφη είναι κατά περιπτώσεις ηχητικώς ηχοπερατά και αποτελούν στοιχεία διπλής όψεως με συντελεστή διάχυσης. Σε μια εξομοίωση τύπου raytraycing ο συντελεστής αυτός θα έπρεπε να ληφθεί υπόψη. Στην παρούσα, η ενέργεια των ανακλάσεων στους υπολογισμούς είναι δεδομένη και υπολογίζεται από το πραγματικό RT60 όπως προκύπτει από τις ηλεκτροακουστικές μετρήσεις.. 54