RT60 Czas pogłosu

Co to jest czas pogłosu RT60?

Czas pogłosu RT60 jest kluczowym parametrem akustycznym pomieszczenia. Zgodnie z definicją w ISO 3382, czas pogłosu jest to czas, w którym energia dźwięku w pomieszczeniu zmniejsza się o 60 dB po ustaniu emisji dźwięku ze źródła. Skrót RT60 pochodzi od angielskiej nazwy Reverberation Time (czas pogłosu) a 60 odnosi się właśnie do 60 decybeli, o które obniża się poziom dźwięku w pomieszczeniu po wyłączeniu źródła dźwięku. Wartość RT60 może wynosić od ułamków sekundy do kilku sekund i zależy od wielkości pomieszczenia oraz rodzaju materiałów użytych do jego budowy.

Powinieneś wiedzieć

Na czym polega zjawisko pogłosu?

Thomas D. Rossing w książce Handbook of Acoustics wyjaśniania, że “pogłos jest prawdopodobnie najbardziej znanym ze wszystkich subiektywnych aspektów akustycznych pomieszczenia. Kiedy w pomieszczeniu powstaje zbyt duży pogłos, mowa traci na zrozumiałości. Dzieje się tak ponieważ ważne szczegóły (spółgłoski) są maskowane przez głośniejsze, utrzymujące się dźwięki mowy (samogłoski). W przypadku wielu form muzyki, pogłos może dodać atrakcyjną pełnię do dźwięku poprzez łączenie sąsiadujących nut i mieszanie dźwięków z różnych instrumentów/głosów w zespole”.

Jakie zastosowanie ma RT60?

Czas pogłosu służy do dostosowywania optymalnej akustyki pomieszczenia w zależności od celów jakim ma to pomieszczenie służyć. Projektując pomieszczenie pod kątem optymalnych warunków akustycznych, należy uwzględnić, że jeśli czas pogłosu będzie zbyt długi, to mowa będzie niezrozumiała, a muzyka będzie brzmiała mętnie. Z drugiej strony, jeśli czas pogłosu będzie zbyt krótki, pomieszczenie będzie brzmiało sterylnie i nieprzyjaźnie.

Pomiary zmiany czasu pogłosu

Czas pogłosu może być zatem wykorzystany do obliczenia wymaganej ilości materiału pochłaniającego potrzebnego do uzyskania pożądanej akustyki pomieszczenia. W tym ujęciu RT60 mierzy się najpierw bez materiałów pochłaniających dźwięk w pomieszczeniu, a następnie z ich zastosowaniem.

Warto wiedzieć

Co to jest współczynnik pochłaniania?

Na czas pogłosu wpływa objętość i całkowita dźwiękochłonność pomieszczenia. Całkowitą dźwiękochłonność uzyskuje się przez zsumowanie dźwiękochłonności wszystkich powierzchni w pomieszczeniu, tj. ścian, sufitu, podłogi i wszystkich mebli. Chłonność każdej powierzchni jest iloczynem jej pola powierzchni oraz współczynników pochłaniania. Zgodnie z normą ISO 11654 pogłosowe współczynniki pochłaniania dźwięku zależą od użytego materiału oraz częstotliwości i kąta padania energii dźwiękowej i przyjmują wartości od 0 (całkowite odbicie) do 1 (całkowite pochłonięcie). ISO 11654 wyróżnia 5 klas materiałów ze względu na stopień pochłaniania dźwięku (od A do E). Przykładowo płyty dźwiękochłonne z wełny mineralnej, są zaliczane do klasy A (najlepszej).

Jak dostosować pogłos w pomieszczeniu?

Długość czasu pogłosu RT60 w pomieszczeniu zależy od właściwości chłonnych powierzchni odbijających oraz odległości między nimi. Z tego względu, projektowanie pogłosu wymaga analizy właściwości dźwiękochłonnych materiałów zastosowanych w pomieszczeniu. W zależności od przeznaczenia pomieszczenia wymagane są dźwięki bardziej bezpośrednie i mniej pośrednie (odbite). Przykładowo, w pustym pomieszczeniu fale dźwiękowe odbijają się od ścian, sufitu i podłogi, a odbicia te narastają z czasem, powodując pogłos. Aby zmniejszyć pogłos stosuje się materiały dźwiękochłonne takie jak pianka akustyczna, która zmniejsza pogłos i pochłania średnie i wysokie fale dźwiękowe.

Przykłady zalecanych czasów pogłosu RT60 dla rodzaju pomieszczeń:

Rodzaj pomieszczenia	Czas pogłosu
Kościół	2 – 10 s
Sala koncertowa	1 – 2 s
Biuro	0.5 – 1.1 s
Sala lekcyjna	0.4 – 0.7 s

Przykłady

Przykład RT 60

Pierwsze wykresy przedstawiają czas pogłosu RT60 dla pojedynczej częstotliwości:

marker t₁ oznacza moment, w którym źródło dźwięku zostało wyłączone
ciśnienie akustyczne maleje do momentu wskazanego przez marker t₂

Dolny wykres przedstawia krzywą zaniku:

wartość czasu pogłosu RT60 jest równa (t₂ – t₁), przy różnicy poziomów ciśnienia akustycznego (L₁-L₂) wynoszącej 60 dB

Co to jest krzywa zaniku?

Zgodnie z normą ISO 3382-1, krzywa zaniku jest graficznym przedstawieniem spadku poziomu ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu w funkcji czasu, po wyłączeniu źródła dźwięku. Krzywą zaniku można wyznaczyć metodą przerywanego szumu (pomiaru z użyciem źródła dźwięku), lub metodą odpowiedzi impulsowej pomieszczenia (np. z użyciem wystrzału jako źródła dźwięku). Przy czym, metoda impulsowa jest stosowana jedynie w celach poglądowych.

Praktyka pomiarowa

W jaki sposób mierzony jest czas pogłosu RT60?

W tej sekcji znajdziesz informację na temat sposobu pomiaru czasu pogłosu, potrzebnych informacji, metody oceny danych i zawartości raportu z badań zgodnie z normą ISO 3382-1.

RT60 - Metoda przerywanego szumu

Metoda RT 60 szumu przerywanego wyznacza krzywą zaniku poprzez bezpośredni pomiar spadku poziomu ciśnienia akustycznego po wyłączeniu źródła generującego szum szerokopasmowy (lub ograniczony pasmowo).

Na wykresie, czas pomiędzy markerami t_on i t_off wskazuje kiedy źródło dźwięku emituje sygnał akustyczny, a miernik poziomu dźwięku klasy 1 mierzy rzeczywisty poziom ciśnienia akustycznego. Wyłączenie źródła następuje w momencie zaznaczonym przez t_off. Rzeczywisty pomiar czasu zaniku jest zawarty pomiędzy t_trig i t_e. Przy pomiarach RT 60 metodą przerywanego szumu stosuje się wszechkierunkowe źródła dźwięku emitujące szum różowy w odpowiednim paśmie częstotliwości.

RT60 Metoda zintegrowanej odpowiedzi impulsowej (metoda impulsowa)

Metoda zintegrowanej odpowiedzi impulsowej RT 60 wymaga użycia źródła dźwięku, które emituje sygnały impulsowe o bardzo wysokim poziomie ciśnienia akustycznego (np. pistolet).

Na wykresie, marker t_s pokazuje moment wyzwolenia impulsu akustycznego. Czas pomiędzy markerami t_s i t_trig to okres, kiedy miernik poziomu dźwięku klasy 1 oczekuje na spełnienie warunku wyzwolenia. Następnie, czas pomiędzy markerami t_trig i t_e to rzeczywisty czas zanikania dźwięku mierzony przez miernik poziomu dźwięku.

Jaki sprzęt wykorzystywany jest do pomiaru czasu pogłosu RT60?

Zgodnie z normą ISO 12683 do pomiaru czasu pogłosu RT60 wymagany jest miernik poziomu dźwięku klasy 1 spełniający wymagania normy IEC 61672 z filtrami 1/1 lub 1/3 oktawy spełniającymi wymagania normy IEC 61260 oraz źródło dźwięku zgodne z normą ISO 3382.

Gdzie ustawić miernik?

Zgodnie z procedurami ISO pozycje mikrofonów powinny znajdować się w miejscach reprezentatywnych dla pozycji, w których normalnie znajdowaliby się słuchacze. Warunkiem jest aby pomiarami obejmować całą przestrzeń pomieszczenia. Pozycje mikrofonów powinny być oddalone od siebie o co najmniej pół długości fali, tj. odległość około 2 m. Odległość między każdą pozycją mikrofonu a najbliższą powierzchnią odbijającą, w tym podłogą, musi wynosić co najmniej ćwierć długości fali, czyli około jednego metra.

Jakie źródło dźwięku do pomiaru RT60?

Źródłem dźwięku jest głośnik wielokierunkowy (tzw. wszechkierunkowe źródło dźwięku), który generuje poziom ciśnienia akustycznego wystarczający do uzyskania krzywych zaniku o wymaganym minimalnym zakresie dynamiki bez z odpowiednim odstępem od poziomu tła akustycznego w pomieszczeniu.

Jaki sygnał jest używany do pomiaru RT60?

Dla pomiarów czasu pogłosu stosuje się szum różowy, czyli sygnał szerokopasmowego widma stabilnego dźwięku w zakresie częstotliwości od 88 Hz do 5657 Hz. W ten sposób sygnał źródła obejmuje pasma o szerokości jednej trzeciej oktawy z częstotliwościami środkowego pasma od 100 Hz do 5 kHz lub pasma oktawowego od 125 Hz do 4 kHz.

W przypadku pomiaru RT 60 metodą T20, poziom wygenerowany przez źródło musi być co najmniej 35 dB powyżej poziomu tła. Jeżeli ma być mierzony T30, konieczne jest wytworzenie poziomu co najmniej 45 dB powyżej poziomu tła w każdym paśmie częstotliwości.

W trakcie pomiarów, źródło umieszczone jest na wysokości 1.5 m nad poziomem podłogi. Pomiaru dokonuje się z zastosowaniem co najmniej dwóch pozycji źródła dźwięku.

Co oznaczają EDT, RT20, RT30?

W praktyce uzyskanie warunku dynamiki 60 dB jest utrudnione lub niemożliwe, dlatego czas pogłosu (RT 60) jest mierzony na podstawie współczynnika nachylenia krzywej zaniku. Wybór metody (EDT, RT 20, RT 30), z której obliczany jest współczynnik nachylenia, zależy od różnicy pomiędzy poziomem szumem tła akustycznego a poziomem źródła dźwięku. Jeśli różnica tych poziomów jest większa niż 45 dB, parametr RT 60 może być obliczany z wykorzystaniem trzech definicji: EDT, RT 20 i RT 30. Poniżej znajdziesz więcej szczegółów na temat każdej z tych 3 metod.

EDT (czas wczesnego zaniku dźwięku)

EDT, czyli czas wczesnego pogłosu to zaniku dźwięku o pierwsze 10 decybeli. W przypadku metody szumu przerywanego, aby wyznaczyć wartość czasu pogłosu metodą EDT, czas zaniku o 10 decybeli jest mnożony przez 6:

EDT= 6 * (t2 – t1)

Na wykresie czas krzywej zaniku EDT jest wskazywany przez odległość pomiędzy markerami t₁ i t₃. Warunkiem poprawnego wyznaczenia krzywej zaniku EDT jest odpowiednia dynamika sygnału, tzn. różnica pomiędzy poziomem L1 i L3 musi wynosić 10 dB:

L1 – L2 >= 10 dB

Dodatkowo norma ISO-3382 zaleca ustalenie wartości 10 dB dla odstępu od poziomu tła (tzw. szumu):

L2 – L3 >= odstęp od poziomu tła

RT20 (czas pogłosu obliczany z dynamiką 20 dB)

Czas pogłosu RT20 jest wyznaczany na podstawie spadku poziomu dźwięku o 20 decybeli. W przypadku metody przerywanego szumu wartość RT 20 oblicza się mnożąc czas zaniku przez 3, według wzoru:

RT 20 = 3 * (t3 – t2)

Na wykresie obszar krzywej zaniku RT 20 jest wskazywany przez markery t₁ i t₄. Warunkiem jest aby obszar krzywej zaniku w decybelach miał odpowiednią dynamikę dla obliczenia RT 20, uwzględniającą 5 dB odstęp od poziomu przy którym wyłączono źródło (“od góry”) oraz 10 dB odstęp od poziomu tła (zgodnie z ISO-3382):

L1 – L4 > 5 dB + 20 dB + odstęp od tła

RT30 (czas pogłosu obliczany z dynamiką 30 dB)

RT 30 to czas pogłosu wyznaczony na podstawie 30 decybelowego zaniku poziomu dźwięku. W przypadku metody szumu przerywanego, wartość czasu pogłosu RT 30 oblicza się mnożąc czas zaniku przez 2:

RT 30 = 2 * (t3 – t2)

Na wykresie, obszar krzywej zaniku RT 30 jest wskazywany przez markery t₁ i t₄. W metodzie RT30 obszar krzywej zaniku powinien mieć odpowiednią dynamikę (podobnie jak w przypadku RT20):

L1 – L4 > 5 + 30 dB + 10 dB (odstęp od tła)

Norma ISO-3382 zaleca, aby odstęp od poziomu tła miał wartość 10 dB.

Zakresy częstotliwości pomiaru RT60

Zgodnie z ISO 338 zakres częstotliwości przy pomiarach czasu pogłosu RT60 powinien obejmować co najmniej 250 Hz do 2000 Hz dla metody impulsowej. Metoda szumu przerywanego wymaga zakresu częstotliwości od 125 Hz do 4000 Hz gdy czas pogłosu jest mierzony w oktawach lub 100 Hz do 5000 Hz gdy pomiar odbywa się w tercjach.

Wyniki RT60

Wyniki czasu pogłosu prezentowane są dla każdej częstotliwości pomiarowej w formie lub tabeli. Oś częstotliwości obejmuje nominalne częstotliwości środkowe dla pasm oktawowych zgodnie z IEC 61260. Czas pogłosu w postaci jednego wyniku tzw. T30_mid lub T20_mid obliczane są poprzez uśrednienie wartości czasu pogłosu w pasmach oktawowych 500 Hz i 1 000 H wartości z sześciu pasm tercjowych od 400 Hz do 1250 Hz.

Co zawiera raport z pomiaru RT60?

Raport z przeprowadzonych pomiarów powinien zawierać następujące informacje:

oświadczenie, że pomiary zostały wykonane zgodnie ISO 3382;
nazwę i lokalizację badanego pomieszczenia;
szkicowy plan pomieszczenia z zaznaczeniem skali;
objętość pomieszczenia – jeżeli pomieszczenie nie jest całkowicie zamknięte, należy podać wyjaśnienie, w jaki sposób pomieszczenie nie jest całkowicie zamknięte;
w przypadku pomieszczeń do prowadzenia wykładów i zajęć muzycznych – liczba i rodzaj siedzisk, np. czy są tapicerowane, czy też nie. Jeśli informacja taka jest dostępna, należy również podać grubość i rodzaj tapicerki, rodzaj materiału pokryciowego (porowate lub nieporowate, siedziska podwyższone, czy obniżone) oraz jakie obszary siedziska są pokryte;
opis kształtu i materiału ścian i sufitu;
stan lub stany wykorzystania pomieszczeń w momencie dokonywania pomiaru, jak również liczbę osób w nich przebywających
opis stanu wszelkich urządzeń zmiennych, takich jak kurtyny, system nagłośnieniowy, elektroniczne systemy zwiększania pogłosu itp.
czy kurtyna bezpieczeństwa lub kurtyny dekoracyjne były w teatrach podniesione lub opuszczone;
opis wyposażenia sceny, w tym, jeśli dotyczy, obudowy sali koncertowej
temperaturę i wilgotność względną pomieszczenia w momencie dokonywania pomiaru;
opis aparatury pomiarowej, użytych źródeł, użytych mikrofonów oraz czy użyto magnetofonów
opis zastosowanego sygnału dźwiękowego
szczegóły dotyczące pozycji źródeł i mikrofonów, najlepiej pokazane na planie, wraz z wysokościami źródeł i mikrofonów;
datę pomiaru i nazwę organizacji dokonującej pomiaru.