Система звукоусиления стадиона “Олимпийский” в Киеве

Евгений Шуев,
aris@arispro.ru,
evg@arispro.ru

Немного истории

Строительство стадиона началось в 1936 году на месте старой спортивной арены «Красный стадион». По проекту архитектора М.И. Гречины вместительность нового стадиона должна была составлять 50 тыс. зрительских мест. Война отсрочила завершение строительства, и открытие состоялось только 22 июня 1946 года.
В период 1966—1968 годов была проведена реконструкция стадиона — возведен второй ярус трибун, который увеличил вместимость сооружения до 100 тыс. зрителей. С целью приведения Национального спортивного комплекса «Олимпийский» к современным международным стандартам в 1997—1999 годах проводилась еще одна реконструкция стадиона. Посадочные места лавочного типа были заменены на индивидуальные пластиковые сидения. После этого общая вместительность стадиона сократилась до 83 450 мест. Помимо этого сменилось покрытие беговых дорожек и футбольного поля (натуральный травяной газон), которые также стали соответствовать международным требованиям. Сейчас стадион готовится к чемпионату Европы 2012 года, и спортивный комплекс находится на очередной реконструкции, теперь уже более масштабной, нежели предыдущие. Она будет продолжаться до 2011 года. Проект реконструкции предложен немецким архитектурным бюро GMP von Gerkan, Marg und Partner. Особенность германского предложения — прозрачная кровля, закрывающая трибуны от дождя. Ее сделают из специального мембранного тентового покрытия, который будет накрывать 100% посадочных мест. Количество мест уменьшится до 69 004 мест за счет расширения проходов, сооружения VIP-лож, мест для комментаторов, журналистов и мест для людей с ограниченными возможностями. Кроме того, будет увеличен на 15% градус наклона нижних секторов, чтобы максимально улучшить обзор игрового поля. На уровне верхних секторов по периметру стадиона будет построена галерея, по которой дополнительно зрители смогут выходить со второго яруса трибун и территории стадиона.

Концепция

При выборе варианта озвучивания комплекса невольно отталкиваешься от возможностей по размещению громкоговорителей. Пожалуй, единственным вариантом озвучивания этого комплекса является распределенная система громкоговорителей, поскольку центральный всенаправленный кластер просто не к чему подвесить. Еще пара соображений в пользу «распределенки»: расстояние от центра до самой удаленной точки зрительных мест может достигать 90 м, соответственно АС должны развивать давление  до140 дБ. Другая мысль – распределенная весовая нагрузка на конструктив кровли предпочтительнее усилия в одной точке, создаваемой гирляндой сверхмощных колонок. Для определения оптимальных точек расположения АС и выбора конкретных моделей систем была построена электронная модель стадиона в программе EASE. 


По условиям технического задания необходимо получить следующие параметры звукового поля: средний уровень звукового давления не менее 102 дБ, неравномерность давления не более ± 3 дБ в диапазоне 160 ÷ 12000 Гц, значение разборчивости речи RASTI не хуже 0,65. Надо заметить, довольно жесткие требования для комплекса с размерами 305 х 240 м.  В этой ситуации актуальность компьютерного моделирования переоценить трудно. В результате остановились на следующей идее: на одной из конструкций, удерживающей кровлю, разместить кластеры из трех АС. 

Здесь видны точки размещения кластеров и оси излучения каждого громкоговорителя

Каждый из этих трех громкоговорителей работает на свою область. Верхняя АС – на верхний ярус трибун, средняя – на нижний ярус трибун, нижняя АС развернута назад и озвучивает игровое поле. Для того, чтобы точно накрыть трибуны по вертикали, потребовался угол 40°, для игрового поля ≥75°. Максимальное расстояние от АС до зрительных мест достигает 36 м, что определяет выбор АС по параметру максимального звукового давления. На таком расстоянии звук теряет около 32 дБ, таким образом для достижения заданного уровня 102 дБ необходимы АС, развивающие 102 + 32 = 134 дБ. Наш выбор остановился на системах d&b audiotechnik Q7 для трибун и Q10 для игрового поля. Схема размещения кластеров по периметру кровли приведена на рисунке.

Справочные данные

Громкоговоритель Q7

Громкоговоритель Q7 является элементом массива, предназначенного для озвучивания среднего и ближнего поля. В компактном корпусе установлены два 10” НЧ-драйвера и один 1,3” компрессионный ВЧ-драйвер. Неодимовые НЧ-драйверы установлены оппозитно, обеспечивая равномерное распространение низких частот с горизонтальной диаграммой 75° на частотах вплоть до 400 Гц. Максимальная величина звукового давления 138 дБ. Диаграмма направленности h x v 75° x 40°, вес 22 кг. Громкоговоритель Q10 отличается величиной горизонтальной дисперсии 110°.
Громкоговорители Q7, Q10 имеют одинаковые геометрические размеры, что важно для сборки многокомпонентных массивов. Встроенные элементы подвеса и большое количество крепежных аксессуаров позволяют собирать как подвесные массивы, так и устанавливать/подвешивать одиночные громкоговорители. 

Конструкция Q7

Как видно на рисунке, поясняющем концепцию озвучивания, верхний ярус образует зону акустической тени, в которую попадают девять последних рядов нижней трибуны. Для обеспечения прямым звуком этой зоны предусмотрены компактные громкоговорители d&b E0.
Е0 (Е ноль) является самой маленькой АС, выпускаемой d&b.  В корпусе высотой 23 см из усиленного полиамида размещены 5” НЧ и 1” ВЧ-драйверы. Коаксиальное расположение головок позволило получить коническую диаграмму направленности 100° и оставить место 

d&b. E0

на передней панели для выхода фазоинвертора.  Задняя панель АС имеет интегрированный шаровой кронштейн для крепления к стенам или  потолку. Несмотря на сверхкомпактные размеры, колонка выдает звук самого высокого качества в диапазоне 80 ÷ 20000 Гц и развивает звуковое давление до 116 дБ при подведении мощности 50 Вт RMS.  Области применения Е0: распределенные системы, каналы окружения, озвучивание теневых зон (под балконами, на балконах) с использованием задержки. 
Всего для озвучивания стадиона потребуется 36 кластеров. Причем после проведения расчетов выяснилось, что достаточно 20 кластеров из трех

d&b. E0

громкоговорителей и 16 кластеров из двух АС. Ниже приведены результаты расчета по прямому давлению (direct SPL) на частоте 1 кГц для трибун и игрового поля.
В итоге компьютерное моделирование позволило не только определить точки повеса кластеров, необходимые углы ориентации АС, но и оптимизировать необходимое количество громкоговорителей, при котором выполняются условия технического задания.

Все трибуны

В заключение напомню основные преимущества систем звукоусиления d&b audiotechnik:
– гарантия на все изделия – 5 лет;
– лучшие компоненты от ведущих мировых производителей динамических головок (PHL, B&C, RCF, EV, TAD), прошедшие строжайший входной контроль d&b;
– высококачественные усилители мощности со встроенными цифровыми контроллерами, которые точно согласуют работу усилителей и акустических систем;

Поле

– широкие возможности по построению систем любой сложности;
–свободное ПО для расчетов и настройки.
Эти достоинства d&b при грамотном инженерном подходе позволяют получить исключительный звук даже в сложных, нестандартных помещениях.