Tallinna Tehnikaülikooli aula akustiliste tingimuste analüüs

Tallinna Tehnikaülikooli aula akustiliste parameetrite mõõtmine ja arvutamine on huvitav töö, mille jooksul ma sain uusi teadmisi minule tundmatus ehitusevaldkonnas. Lõputöö koostamisel oli vaja uurida isegi ruumiakustika parameetrite olemust, ehkki esimeses faasis tekkisid probleemid terminitest ja helitehnika määratlustest arusaamisel. Saadud informatsiooni baasil saab öelda, et ehitiste projekteerimisel, konkreetsemalt aulade kujundamisel tuleb võtta suurel määral arvesse akustikat. Sellises lõputöös saab tutvuda vajalike akustiliste mõistetega ruumide akustika projekteerimisel ja kontrollimisel. Kõige tähtsamad terminid ja füüsikalised toimingud on välja selgitatud mõõtmistest ja arvutamiskäigust arusaamiseks. Ruumides, kus toimuvad kõne või muusika ettekanded, peavad olema tagatud soovituslikud järelkõlakestuse, heli selguse ning kõne selguse väärtused. Lõputöös on välja toodud, et järelkõlakestus on olulisim ruumi akustiline parameeter. Kõige silmapaistvamat mõju ruumi akustikale avaldab tema maht, kuju ja kasutatud materjalid. Ruumi mahu ja materjalide osakaal on näha järelkõlakestuse valemist: järelkõlakestus sõltub ruumi mahust ja helineeldumispinnast. Ruumi ristkülikukujuline vorm on kõige lihtsam variant kuulamiseks sobilike tingimuste loomiseks ning kõige mõistlikum valik ehituse seisukohast. Ruumis kasutatavad materjalid mõjutavad akustikat sellest küljest, et sõltuvalt nende helineeldumisteguritest helineeldumispind suureneb või väheneb. Materjali valimisel saab mängida tema pindala, koostise (materjali tüübi) ning pinnastruktuuriga. Materjalide valikul tuleb panna tähele, et helineeldumispindade koguseid ja paigutust saab muuta. Väga oluline ruumi akustilisel projekteerimisel on esinejate ja kuulajate arvu õige prognoos. Suurelt jaolt ruumi kuju, proportsioonide ja materjalide valik sõltub ruumi funktsioonist. Peab teadma ka heliallikate omadusi. Heliallikate iseloomustamiseks uuritakse nende poolt tekitatud helirõhu tugevust ja spektraalsest koostist. Üks loomulik heli tunnusjoon on, et ta levib kiirtena nagu valgus. See väide on õige olukorras, kui ruumi mõõtmed on suuremad heli lainepikkusest ning peegeldav tasapind on suurem heli lainepikkusest. Optikas valguslainete paindumine nimetus on difraktsioon, mis esineb ka akustikas. Ehituses kasutatakse erinevate suurustega helipeegeldeid helipeegelduste soovitud sagedusalas toimimiseks. TTÜ akustiliste tingimuste mõõtmine ja analüüs näitab, et aula momendiseisuga ei vaja renoveerimist akustilises mõttes, sest eelmise renoveerimise käigus antud lahendused toimivad hästi. Aulat saab kasutada mitmel otstarbel: konverentside läbiviimiseks, koorilaulmiseks, kõnede esitamiseks ning muusika esitamiseks. Mõõtmised ja arvutused näitavad, et soovituslikud akustilised nõuded on täidetud. Töös on samuti antud aula põranda vaipkatte kasutamise analüüs, kuigi saadud tulemused näitavad vaipkatte mittevajalikkust.

The title of the current graduation thesis is „The Analysis of Acoustical Conditions of Tallinn University of Technology’s Hall“. The initial data for the thesis are gathered from the TTU hall’s architectural and interior architectural solutions. The graduation thesis consists of an introduction, the explanation of the terminology of acoustics, the review of the hall’s acoustical parameters, measurements of the acoustics of the room and the description of these, calculations of the acoustical parameters, and the analysis of acoustical conditions. The present graduation thesis aims at establishing the hall’s acoustical parameters with acoustical measurements and the analysis of these. Based on the analysis, a decision was made if the hall’s acoustical conditions meet the requirements for music and speech transmission. The first part of the thesis includes the terminology, equations and their explanations. The main acoustical concepts are sound interpretation, its frequency, pressure and capacity of sound. It is also explained how sound moves and develops in a room. The current thesis explains the purpose of acoustics, how different surfaces reflect sound, how the shape and surface of a room influence acoustics. The second part of the graduation thesis explains the theory behind the acoustical measurement of a room. In marking a room’s acoustics, the essential indicators are reverberation time, sound intensity, Early Decay Time, center time, sound definition and clarity. Undoubtedly, the most important parameter is reverberation time, which shows the time during which the sound energy level drops to 60 dB after the sound source is turned off. Reverberation time should be more than 1.2 but less than 1.4 seconds for the hall of TTU. The third part of the thesis describes the measurement conditions, which include walls, ceiling, floors and the materials of these. The author of the thesis took into consideration different calculations and calculated the approximate total absorption of the hall at given frequencies. After that, the hall’s reverberation time was calculated in case of chairs or people being present and carpet covering on the floor. Lastly, the hall’s Lateral Energy Fraction, Bass Ratio, and the share of the reflection in the side space were found out. By analysing the results of the measurements and calculations it was concluded that the hall can be used for different purposes. It can be used for performing choral songs and music and giving speeches in most frequencies. The hall of TTU does not need any renovations to fix its acoustics.