Prediksjon av akustiske forhold i sportshaller

Abstract

Sportshaller har oftest en enkel geometri og fåtall av materialer, som kan antas å gjøre prediksjon av akustiske forhold enkelt. Likevell er det dog ikke slik, da forekomsten av flutterekko er sterkt avhengig av spredningsfaktorer på veggene sammen med at romformen skaper et ikke-diffust lydfelt. I denne masteroppgaven har det blitt gjennomført to større og omfattende impulsrespons-målinger av Gløshaugen idrettshall og Flatåsen flerbrukshall. Disse målingene er blitt sammenlignet mot simuleringer i prediksjonsprogrammet CATT Acoustics. Her, for å se hvordan tidlig akustisk forsterkning G er påvirket av absorpsjon- og spredningskoeffisienter for hele hallen, men også for 1. veggrefleksjon.

Etterklangstid T treffer de predikerte h-verdiene av Flatåsen idrettshall tilnærmet identisk med de målte verdiene. Det samme gjelder for E-verdier, men her et tydelig avvik ved 250 Hz på 1,8 s. Gløshaugen idretthall overpredikerer etterklangstiden med 2,0 sekunder ved oktavbåndene 125 - 250 Hz for både E- og h-verdier. Fra absorpsjons- og spredningssimuleringene er det mulig å se en større på virkning med opp mot 1,0 s når absorpsjons- og spredningskoeffisienter er lave. Ved høye verdier av disse, er steglengden marginal, med ned mot 0,05 s

Tidlig akustisk forsterkning G20 gir en signifikant forskjell ved sammenligning av G20-verdier langs to kortvegger med ulik overflate-egenskaper, her opp mot 1 dB forskjell. Simuleringer av måleverdiene for akustisk forsterkning G, G80 og G20 underpredikerer generelt sammenlignet med de målte verdiene. Her har E-verdier størst avvik med h-verdier nærmere de målte verdiene. G, G80 og G20}oppfører seg likt for begge hallene. 95\% konfidensintervall for måleverdiene ligger i snitt på 0,2 dB

Empirisk standardavvik er utregnet med middelverdi fra kurvetilpasningen. Her er måledata tilnærmet normaltfordelt. Spredning for begge hallene ligger på 0,8 dB for alle måleverdier. CATT-E verdier har lavest spredning, med 0,4 dB og CATT-h med tilnærmet likt med målteverdier på 0.7 dB

Sports halls usually have a simple geometry and few materials, which can be assumed to make predictions of acoustic conditions easy. However, this is not the case, as the occurrence of flutter echoes is strongly dependent on scattering factors on the walls together with the spatial shape creating a non-diffuse sound field. In this master's thesis, two large and comprehensive impulse response measurements have been carried out by Gløshaugen sports hall and Flatåsen multi-purpose hall. These measurements have been compared against simulations in the prediction program CATT Acoustics. Here, to see how early acoustic reinforcement G is affected by absorption and scattering coefficients for the entire hall, but also for the 1st wall reflection.

Reverberation time T hits the predicted h-values of Flatåsen sports hall almost identical to the measured values. The same applies to E-values, but here a clear deviation at 250 Hz of 1.8 s. Gløshaugen sports hall predicts the reverberation time by 2.0 seconds at the octave bands 125 - 250 Hz for both E- and h-values. From the absorption and scattering simulations, it is possible to see a larger effect of up to 1.0 s when the absorption and scattering coefficients are low. With high values of these, the step length is marginal, with down to 0.05 s.

Early acoustic gain G20 gives a significant difference when comparing G20 values along two short walls with different surface properties, here up to a 1 dB difference. Simulations of the measured values for acoustic gain G, G80 and G20 generally underpredict compared to the measured values. Here, E-values have the largest deviation with h-values closer to the measured values. G, G80 and G20 will behave the same for both halls. The 95 \% confidence interval for the measured values is on average 0.2 dB.

Empirical standard deviation is calculated with mean value from the curve fit. Here, measurement data is almost normally distributed. The spread for both halls is 0.8 dB for all measured values. CATT-E values have the lowest spread, with 0.4 dB and CATT-h with approximately equal with measured values of 0.7 dB.