خطوات الاستخدام
1. تحديد حجم الغرفة: قم بقياس طول وعرض وارتفاع الغرفة بالأمتار، ثم احسب الحجم (V) بضرب الطول × العرض × الارتفاع. يُستخدم الحجم في معادلة سابين لأن الأمواج الصوتية تحتاج إلى مساحة للانتشار. فكلما زاد الحجم، زاد زمن الصدى.
2. حساب مساحة الامتصاص الكلية A: لكل سطح في الغرفة (جدران، سقف، أرضية، نوافذ، أثاث)، حدد مساحته (بالمتر المربع) ومعامل امتصاصه (α) الذي يتراوح بين 0 (عاكس كامل) و1 (ماص كامل). اضرب مساحة كل سطح في معامله ثم اجمع النواتج لتحصل على A بوحدة sabin، وأدخل هذا المجموع في خانة «مساحة الامتصاص الكلية A»، وأدخل معه مجموع مساحات الأسطح S لتستخرج الحاسبة متوسط معامل الامتصاص ᾱ = A ÷ S.
3. تطبيق المعادلة: في نموذج سابين يكون زمن الصدى RT60 = 0.161 × V ÷ A بالثواني، والثابت 0.161 يعكس سرعة الصوت في الهواء عند درجة حرارة الغرفة. أما في الغرف شديدة الامتصاص (استوديوهات التسجيل) فاختر نموذج إيرينغ ليُحسب RT60 = 0.161 × V ÷ (−S × ln(1 − ᾱ)). إذا كانت النتيجة كبيرة جدًا، قد تحتاج الغرفة إلى المزيد من المواد الماصة للصوت.
4. تفسير النتيجة: زمن الصدى المناسب يختلف حسب استخدام الغرفة. فقاعة المحاضرات تحتاج زمنًا بين 0.5 و1 ثانية للوضوح الصوتي، وقاعة الموسيقى قد تحتاج 1.5-2.5 ثانية للثراء الصوتي. تعرض الحاسبة ذلك في بند «طابع الغرفة»، ويمكنك تعديل التصميم (إضافة ستائر، سجاد، ألواح امتصاص) لتحقيق القيمة المطلوبة.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على الصوتيات بخطوات الحل كاملة.
الحل
أولاً، حجم الغرفة V = 6 × 5 × 3 = 90 م³. ثم حساب مساحة الامتصاص الكلية: مساحة الجدران الأربعة: (6×3)×2 + (5×3)×2 = 36 + 30 = 66 م². معامل الجبس 0.05 → 66 × 0.05 = 3.3 sabin. مساحة الأرضية: 6×5=30 م²، معامل الخشب 0.1 → 3 sabin. مساحة السقف: 30 م²، معامل الجبس 0.05 → 1.5 sabin. النافذة: 2 م² × 0.03 = 0.06 sabin. الستائر: 4 م² × 0.7 = 2.8 sabin. المجموع A = 3.3 + 3 + 1.5 + 0.06 + 2.8 = 10.66 sabin. بتطبيق معادلة سابين: RT60 = 0.161 × 90 ÷ 10.66 = 1.359 ثانية، وهو ما تعطيه الحاسبة عند إدخال V = 90 وA = 10.66 وS = 132 (متوسط الامتصاص ᾱ = 0.0808). هذا الزمن مناسب للموسيقى، لكن يمكن تحسينه قليلاً بإضافة المزيد من الامتصاص للصوت النقي.
الحل
الحجم V=200 م³. حساب الامتصاص: الجدران: 100 × 0.02 = 2 sabin. الأرضية: 50 × 0.01 = 0.5 sabin. السقف: 50 × 0.8 = 40 sabin. السبورة: 10 × 0.03 = 0.3 sabin. الكراسي: 50 × 0.2 = 10 sabin (افتراض). المجموع A = 2 + 0.5 + 40 + 0.3 + 10 = 52.8 sabin، ومجموع الأسطح S = 100 + 50 + 50 + 10 = 210 م² (الكراسي تضيف امتصاصاً بلا مساحة). RT60 = 0.161 × 200 ÷ 52.8 = 0.610 ثانية بالضبط كما تُخرج الحاسبة عند إدخال V = 200 وA = 52.8 وS = 210. هذا الزمن ممتاز للمحاضرات (يتراوح بين 0.5-1 ثانية)، حيث يضمن وضوح الكلام. لو كان أعلى، لظهر الصدى مشوشًا.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة الصوتيات.
غرفة استماع 90 م³ وA = 10.66 sabin → زمن صدى 1.359 ثانية (سابين)
- حجم الغرفة (م³)
- 90
- مساحة الامتصاص الكلية A (sabin)
- 10.66
- مجموع مساحات الأسطح S (م²)
- 132
- نموذج الحساب
- sabine
قاعة 200 م³ وA = 52.8 → 0.610 ثانية (نطاق وضوح الكلام 0.5-1 ث)
- حجم الغرفة (م³)
- 200
- مساحة الامتصاص الكلية A (sabin)
- 52.8
- مجموع مساحات الأسطح S (م²)
- 210
- نموذج الحساب
- sabine
غرفة معالجة بكثافة: سابين يعطي 0.242 ث بينما إيرينغ يعطي 0.181 ث
- حجم الغرفة (م³)
- 90
- مساحة الامتصاص الكلية A (sabin)
- 60
- مجموع مساحات الأسطح S (م²)
- 132
- نموذج الحساب
- eyring