第一節(jié) 概述:
室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計是建筑聲學(xué)設(shè)計的一項重要內(nèi)容,其音質(zhì)設(shè)計的成敗往往是評價建筑設(shè)計優(yōu)劣的決定性因素。
室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計應(yīng)在建筑設(shè)計方案初期就同時進(jìn)行,而且要貫穿在整個建筑施工圖設(shè)計、室內(nèi)裝修設(shè)計和施工的全過程中,直至工程竣工前經(jīng)過必要的測試鑒定和主觀評價,進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整、修改,才有可能達(dá)到預(yù)期的效果。
一、音質(zhì)設(shè)計的一般要求
1.合適的響度——語言聲:不低于60-65dB;音樂聲——可低到40dB,高到80dB。
2.聲能分布均勻措施:a.體型設(shè)計的擴(kuò)散處理;b.均勻布置吸聲材料
3.選擇合適的混響時間
4.充分利用近次反射聲——設(shè)計好天花和側(cè)墻反射面,以向觀眾廳提供適當(dāng)數(shù) 量的近次反射聲。
5.消除音質(zhì)缺陷——聲聚焦、回聲、顫動回聲、聲影和延時較長的強(qiáng)反射聲
二、音質(zhì)設(shè)計的任務(wù)及目的
音質(zhì)設(shè)計的任務(wù)就是利用室內(nèi)聲學(xué)和噪聲控制的研究成果所提供可科學(xué)方法和技術(shù)措施來達(dá)到預(yù)期的音質(zhì)效果(通常通過客觀音質(zhì)指標(biāo)來體現(xiàn)),并接受相應(yīng)的聲學(xué)測量來驗證是否達(dá)標(biāo)。
音質(zhì)設(shè)計的最終目的是滿足人們良好的聽音感受的主觀要求。
三、音質(zhì)設(shè)計內(nèi)容
音質(zhì)設(shè)計內(nèi)容包括廳堂選址,總平面布置,體積容積的確定,音質(zhì)指標(biāo)的考量,反射面的布置,混響設(shè)計以及噪聲控制等。
四、音質(zhì)設(shè)計的步驟
1.廳堂用地的選擇。
調(diào)查比較各種可供選擇的場地的環(huán)境噪聲和振動狀況,盡可能選擇安靜的場所。
2.總平面布置
考慮相應(yīng)的防噪減震總體平面布置方案,觀眾廳和設(shè)備房的關(guān)系。
3.觀眾廳容積和體型設(shè)計
選擇適當(dāng)?shù)挠^眾廳平面與剖面形式,選擇使廳堂容易達(dá)到較佳混響時間,響度和有利于充分利用有效聲能,壁免音質(zhì)缺陷的方案。
4.音質(zhì)指標(biāo)的選擇與計算
確定各項音質(zhì)指標(biāo),選定其優(yōu)選值,進(jìn)行包括混響時間在內(nèi)的各項指標(biāo)的計算。必要時可進(jìn)行計算機(jī)仿真或聲學(xué)縮尺模型試驗。
5.噪聲振動控制
確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲方案,進(jìn)行包括空調(diào)與制冷設(shè)備等噪聲源在內(nèi)的消聲與減震設(shè)計。
6.觀眾廳內(nèi)部的聲學(xué)設(shè)計
修正觀眾廳體型,從聲學(xué)角度參與考慮舞臺,樂池,包廂,樓座及座椅布置等細(xì)節(jié),布置聲反射面,選擇與布置吸聲材料和結(jié)構(gòu),進(jìn)行廳堂內(nèi)部的聲學(xué)裝修設(shè)計。
7.施工過程的音質(zhì)測試與調(diào)整
必要時,在施工過程中尚應(yīng)進(jìn)行音質(zhì)測試工作,檢驗各項音質(zhì)指標(biāo)計算的精度,根據(jù)測量結(jié)果,進(jìn)行必要的修正設(shè)計。
8.音質(zhì)評價與驗收
竣工后進(jìn)行音質(zhì)評價,包括主觀評價,聽眾調(diào)查和客觀音質(zhì)測量。
五. 圍蔽空間里的聲學(xué)現(xiàn)象
有音質(zhì)要求的廳堂,可分為以下三類:
1)供語言通信2)供音樂演奏用3)多用途廳堂——要兼顧語言和音樂的要求,一般采用比較折衷的解決方案,權(quán)衡語言和音樂兩方面使用要求的主次。
第二節(jié) 供語言通信的廳堂音質(zhì)設(shè)計
一、語言聲的主觀評價和客觀參量
對于以語言聲為主的廳堂,在音質(zhì)設(shè)計和主觀評價時,主要考慮以下因素:
1.語言聲的特征
漢語是單音節(jié)的語言,一個字是一個音節(jié),每個音節(jié)由元音和輔音組成。元音比輔音容易辨別 。
2.語言的音質(zhì)主觀屬性
主 觀 屬 性 |
對 應(yīng) 詞 |
|
名 稱 |
主 觀 評 價 |
聲學(xué)術(shù)語 |
1.響度 |
響度合適 響度不夠、聲音太輕 |
響度 |
2.清晰度、可懂度 |
聽得清 聽不清 |
清晰度、可懂度 |
3.宏亮感 |
聲音宏亮 干澀 |
豐滿度 |
4.講話者自我感 |
不費(fèi)勁 費(fèi)勁 |
反應(yīng)及時性 |
5.回聲 |
沒有回聲 有回聲 |
回聲干擾 |
6.噪聲 |
安靜 太吵 |
噪聲干擾 |
3.語言清晰度
語言聽聞條件的主要評定指標(biāo)之一,是對語言能夠聽清的程度。
影響語言清晰度的因素主要有下列幾點(diǎn):
1)響度2)混響時間3)反射聲——室內(nèi)反射聲的分布對語言清晰度有比較重要的影響。在音質(zhì)設(shè)計時,要設(shè)法消除延時較長的強(qiáng)反射聲。4)背景噪聲5)近次反射聲能與總的聲能之比。
一般認(rèn)為,在直達(dá)聲后50ms以內(nèi)到達(dá)的所有反射聲,對聽音起有利作用,這些反射聲可提高響度和清晰度。
二、考慮聽者與聲源的距離
演講者的口語聲隨距離的增加而不斷衰減。
改變聲音衰減程度的措施:
1.適當(dāng)裝置反射板
2.設(shè)法縮短講臺(聲源)至最后排席位的距離:
a.選取較經(jīng)濟(jì)的席位寬度;
b.選取較經(jīng)濟(jì)的席位排距;
c.在符合疏散安全要求的前提下,經(jīng)濟(jì)地設(shè)置廳堂的走道;
d.選取聽眾席區(qū)域的較佳分布形狀;
e.設(shè)置挑臺等。
三、考慮聲源的方向性
語言可懂度隨聽者與演講者的方向性關(guān)系而有所不同。
如果SA表示演講者正前方面對的聽眾距離,那么:
SA=15m,聽聞不費(fèi)力;
SA=15-20m,良好的可懂度;
SA=20-25m,聽聞滿意;
SA=30m,不用擴(kuò)聲系統(tǒng)聽聞距離的極限。
我們可以利用可懂度等值線,來設(shè)計聽眾席位合理布置方案。
四、考慮聽眾對直達(dá)聲的吸收
在水平布置作為的觀眾廳,由于對直達(dá)聲能的吸收隨著掠過的聽眾席位排數(shù)而增加,因此造成觀眾廳后部席位聽聞困難。如果把大廳地面設(shè)計成逐排或隔排升起的形狀,可減少聲音的掠射吸收。
五、設(shè)置有效的反射面
正確設(shè)置反射面,可以對直達(dá)聲的加強(qiáng)起重要作用。
設(shè)置反射板,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1.反射板最好裝于(或懸掛在)大廳的頂棚下,以使反射聲能不致因掠過前部席位聽眾而被吸收。
2.反射板盡可能裝得低些,以使聽眾接收直達(dá)聲和反射聲之間的時差減到最小。
3.根據(jù)需要加強(qiáng)大廳后部聽眾區(qū)域聽音的要求,確定反射板的位置和傾斜角度。
4.反射板應(yīng)有足夠的寬度,邊長不小于3m。
5.反射板應(yīng)當(dāng)是平面或接近于平面,吸聲系數(shù)應(yīng)該很小。
在頂棚以下不同高度分塊設(shè)置反射板。
當(dāng)大型廳堂頂棚較高時,設(shè)計中可以考慮在頂棚下面水平或呈一定角度地懸掛反射板,其高度比頂棚低,但仍在聲源上方。
考慮到廳堂建筑藝術(shù)造型的需要,也可以把反射板設(shè)計成曲面,但來自凸曲面的反射聲,比來自平反射面和凹反射面的反射聲弱。
六、擴(kuò)聲系統(tǒng)的選用
1.擴(kuò)聲系統(tǒng)的組成:
擴(kuò)聲系統(tǒng)包括三種基本設(shè)備:傳聲器(話筒),功率放大器(功放)用于擴(kuò)聲,揚(yáng)聲器(音箱)用以發(fā)聲。
2.揚(yáng)聲器系統(tǒng)的布置
揚(yáng)聲系統(tǒng)的布置應(yīng)根據(jù)廳堂的使用性質(zhì)及內(nèi)容的大小來確定,通??梢苑譃榧惺讲贾茫Ⅲw聲布置和分散式布置三種。
1)集中式布置
把揚(yáng)聲器系統(tǒng)集中布置在觀眾席前方靠近自然聲源處,如劇場,報告廳的臺口上方或兩側(cè)。
2)分散式布置
當(dāng)大廳頂棚的高度較低而場地面積較大時,集中式布置的揚(yáng)聲器所產(chǎn)生的聲束難以覆蓋所有觀眾席。這時,可把揚(yáng)聲器分區(qū)布置在頂棚或側(cè)墻上。分別照射一部分觀眾席。
3)立體聲布置
在舞臺上及大廳各個界面裝置兩路或幾路揚(yáng)聲器。
七、避免出現(xiàn)聲影區(qū)、回聲
1.避免出現(xiàn)聲影區(qū)
聲影區(qū):由于遮擋使近次反射聲不能到達(dá)的區(qū)域。如觀眾廳內(nèi)的挑臺。聲影的產(chǎn)生使大廳聲場分布不均勻。解決方法:在舞臺口上方設(shè)置較低的、呈一定角度的放射板,將有助于改善聲影區(qū)席位的聽聞條件。
2.防止產(chǎn)生回聲
回聲的產(chǎn)生是個非常復(fù)雜的問題,在實際的設(shè)計工作中,須對所設(shè)計的大廳是否有出現(xiàn)回聲的可能性進(jìn)行檢查,方法是:利用聲線法檢查反射聲與直達(dá)聲的聲程差是否超過23m(即延遲是夠超過1/15s)
觀眾廳最易產(chǎn)生回聲的部位是后墻(包括挑臺上后墻)、與后墻相接的天花,以及跳臺的前沿等。如后墻是曲面,更會由于反射聲的聚集加強(qiáng)回聲的強(qiáng)度。
1)作吸聲處理;
2)作擴(kuò)散處理;
3)應(yīng)改變其傾斜角度,使反射聲落入近處的觀眾席;
4)吸聲處理最好與擴(kuò)散處理并用,并應(yīng)當(dāng)與大廳的混響設(shè)計一起考慮。
八、選擇適當(dāng)?shù)幕祉憰r間
1.選擇較佳混響時間及其頻率特性
不同使用要求的大廳,有不同的混響時間的較佳值。推薦的較佳混響時間是通過對已有大廳的實測、統(tǒng)計歸納得到的。
高頻混響時間應(yīng)當(dāng)盡可能與中頻一致,而中頻以下可以保持與中頻一致,或者隨著頻率的降低適當(dāng)延長,這取決于大廳的用途。音樂演出用大廳應(yīng)有的較長的混響時間,同時希望低頻比中頻略長,在125Hz附近可以達(dá)到中頻500Hz的1.1-1.25倍,甚至1.45 倍。但對于以語言聽聞為主的大廳,應(yīng)用較平直的混響時間頻率特性?;祉憰r間應(yīng)當(dāng)較短,以保證廳內(nèi)的清晰度。
2.控制大廳容積
在大廳的音質(zhì)設(shè)計中,首先要根據(jù)廳的用途和規(guī)模確定其容積,廳堂容積對音質(zhì)的影響很大。 《劇院、電影院和多用途廳堂聲學(xué)設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定各類廳堂每座容積限值為:
歌舞劇院:5-6m3 話劇院:4-4.5m3 戲曲劇院:3.5-4m3
電影院:3.5-5.5m3 多用途廳堂:3.5-5m3
九、排除噪聲干擾
背景噪聲和侵?jǐn)_噪聲都可能干擾聽聞。
背景噪聲:伴隨圍蔽空間使用所發(fā)出的噪聲,例如:聽眾腳步聲、翻動座椅聲、門的砰擊聲等。由使用者發(fā)出的噪聲,主要由使用者自己控制。我們也可以設(shè)法降低這種噪聲,例如在可翻動的席位、小的寫字板上安裝橡皮止動器。
侵?jǐn)_噪聲:由外界透過建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的噪聲,不僅會掩蔽語言聲,甚至使語言的清晰度大為降低。這一類噪聲除了交通道路噪聲外,還包括:來自門廳、走廊、過道、樓梯間、設(shè)備間等噪聲,因此在這一類輔助用房中我們要進(jìn)行嚴(yán)格的噪聲控制設(shè)計。
第三節(jié) 供音樂欣賞用的廳堂音質(zhì)設(shè)計
一、音樂的物理特性
從物理特性分析,音樂(包括聲樂)和語言有下述差別:
(1)音樂的頻率范圍比語言要寬得多,大約從40Hz到15000Hz;各種樂器也有較大的差別;
(2)音樂的泛音(諧波)成分和結(jié)構(gòu)比語言復(fù)雜,音色也豐富得多;
(3)音樂的節(jié)奏變化也比語言大得多;
(4)樂器產(chǎn)生的聲功率一般比講話大,演唱時能產(chǎn)生較大聲功率;
(5)音樂的音量動態(tài)范圍比語言大,通常有50dB左右,交響樂的動態(tài)范圍則更大,有時可達(dá)70dB。
二、欣賞音樂的主觀要求和客觀評價量
對于欣賞音樂很難導(dǎo)出客觀的評價標(biāo)準(zhǔn),因為在人們的反映中包括了數(shù)值的判斷和情感兩個方面。
(一)音樂聲音質(zhì)主觀評價
關(guān)于音樂聲的主觀評價流行許多術(shù)語:豐滿,活躍,溫暖,干澀,沉寂,親切,清晰,平衡,空間感和環(huán)繞感等。
1.豐滿度:各界面的反射聲對直達(dá)聲所起的增強(qiáng)和烘托作用,缺乏反射聲的音質(zhì)環(huán)境稱為干澀和沉寂。有時把低頻反射聲豐富的音質(zhì)稱為有溫暖感,而把中高頻反射聲豐富的音質(zhì)稱為具有活躍度。
2.音樂的清晰度:可分為橫向清晰度和縱向清晰度,前者指相距音符的分離與可辨析的程度,即能聽清急速連貫演奏樂段的旋律。后者指同時演奏的各聲部音符的可辨析的程度。即音樂的透明度和層次感。
3.音樂的平衡感:低,中,高音部分的平衡與協(xié)調(diào),即自然音色不失真,不畸變。
4.音樂的空間感:含義較廣,可包括聲源的輪廓感,立體感,以及聲源的橫向拓寬感和縱向延伸感。還包括音樂的環(huán)繞感。
5.音質(zhì)的親切感:仿佛處身于尺度較小的廳堂中的聽音感覺。即對廳堂大小的聽覺印象。
一般認(rèn)為好的音質(zhì)應(yīng)該具有四個方面的特征:
1.在豐滿度與清晰度之間具有恰當(dāng)?shù)钠胶?/span>
2.具有合適的響度
3.具有一定的空間感
4.具有良好的音色。即低,中,高頻各聲部取得良好的平衡。音色不畸變,不失真。
(二)音樂聲音質(zhì)客觀評價量
1.早期衰減時間:聲源停止發(fā)聲后,室內(nèi)聲場衰變過程早期部分從0dB到-10dB衰變曲線斜率所確定的混響時間。
2.明晰度:直達(dá)聲到達(dá)之后80ms內(nèi)到達(dá)的早期反射聲能與在此后到達(dá)的后期發(fā)射聲能之比。早期反射聲能越高,明晰度就越高,對清晰度越有利。
3.圍蔽感:指80ms以內(nèi)到達(dá)的側(cè)向聲能與80ms內(nèi)到達(dá)的總聲能之比。這個比值關(guān)系到欣賞音樂所感受的空間效果。
4.總聲壓級:即聲音的強(qiáng)度,與人們判斷的響度有關(guān)。在聲源功率一定的情況下,增大聲壓級需要獲得更多的反射聲。
三、音樂廳設(shè)計應(yīng)考慮的基本方面
(一)音樂廳的規(guī)模、容積和形狀
1. 廳堂容積的確定(在大廳的音質(zhì)設(shè)計中,首先要根據(jù)廳的用途和規(guī)模確定其容積)廳堂容積對音質(zhì)的影響很大
(1)廳堂容積正比于混響時間。
(2)廳堂容積影響到廳堂的響度。
2.音樂廳的形狀
當(dāng)體積確定時,廳堂的體型對直達(dá)聲的傳播以及反射聲的數(shù)量、方向、到達(dá)的時間和空間的分布都具有重要的影響。因此體型設(shè)計是音質(zhì)設(shè)計的主要內(nèi)容。
體型設(shè)計時應(yīng)遵循以下幾個基本原則 :
1.充分利用聲源的直達(dá)聲;
2.爭取和控制早期反射聲;
3.進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)散處理;
4.防止聲學(xué)缺陷的產(chǎn)生。
(二)早期反射設(shè)計
早期反射聲:聲源停止發(fā)聲后,直達(dá)聲到達(dá)后特定的一段時間內(nèi)到達(dá)的反射聲,我們稱之為早期反射聲。
早期反射聲可提高直達(dá)聲的強(qiáng)度、清晰度和聲場的親切感。側(cè)向早期反射聲還可以增強(qiáng)空間感 。
矩形平面的大廳:結(jié)構(gòu)簡單,能讓絕大多數(shù)觀眾席有良好的視角,側(cè)墻能提供覆蓋面較大且均勻的反射聲,當(dāng)跨度較小時,反射聲延時較短,有利于音樂的演出,這也是某些古典音樂廳音質(zhì)優(yōu)良的原因。
(三)挑臺設(shè)計
1. 控制眺臺口的高度和出挑深度
a.為了不影響挑臺下聽眾對音樂的感受,建議挑臺的出挑深度不超過其開口高度,即D≤H。
b.控制眺臺下末排座位的豎直方向視角,該角度要保證末排觀眾能看到完整場景,最好能達(dá)到60度。
2.將眺臺下的頂棚設(shè)計成有利于增加眺臺下坐席的早期反射聲的形式。
措施:將眺臺下面頂棚做成向后傾斜的形式,或?qū)⒑髩植績A斜。
3.挑臺欄板的聲學(xué)處理
挑臺欄板處理不當(dāng),會導(dǎo)致一些音質(zhì)缺陷,如回聲、聲聚焦等。方法有二:一是采用強(qiáng)吸聲處理,可以達(dá)到控制廳內(nèi)的混響時間的目的;二是采用擴(kuò)散形式,來增強(qiáng)挑臺下坐席的聲級,兩種辦法的適用場合不一樣,要視具體情況選擇,就以演出音樂為主的廳堂,混響時間要求長,需要增強(qiáng)聲場的擴(kuò)散,控制聲吸收,宜選用后者。
(四)為演奏者的設(shè)計
1.音樂罩的設(shè)置
如果有舞臺空間,則需設(shè)置音樂罩,并使音樂罩所包圍的空間稱為觀眾廳空間的組成部分。音樂罩的材料應(yīng)比較堅硬,材料的面密度需有20kg/m2。
舞臺音樂罩是隔離舞臺空間、滿足自然聲演奏要求圍檔結(jié)構(gòu)的總稱。其形式多種多樣,分類方法有多種。最基本的方法是按音樂罩的閉合程度分,可分為閉合型與敞開型兩種。
1.閉合式音樂罩多用于體積大,混響時間較長的廳堂中。閉合式音樂罩將舞臺多余空間完全隔開,出發(fā)點(diǎn)是把全部自然聲能輸送給觀眾廳,可有效的提高廳內(nèi)的混響時間與響度。其缺點(diǎn):一是在演出大型交響樂時,打擊樂、銅管樂聲級過高,掩蓋聲級低的弦樂,甚至管樂的演奏聲。致使樂隊演奏失去平衡,影響整體性;二是其設(shè)備比較笨重。
2.敞開式音樂罩適合于體積小,混響時間偏短的劇院。這種類型的音樂罩使用靈活、輕便。處理得當(dāng)可有效的降低在大型交響樂演出時打擊樂、銅管樂的聲級。其缺點(diǎn)是有部分自然聲能逸散到舞臺空間,不能充分利用自然聲能,對延長觀眾廳混響時間起不到多大作用;另外由于頂板或后壁懸掛在吊桿上,占用了一部分桿,管理不當(dāng)可能導(dǎo)致安全隱患。
3.演奏臺外露時,要考慮將附近的墻面設(shè)計得向下傾斜,以便將反射聲有效地投向演奏臺。如果演奏臺上部頂棚很高,則需在其上部6-8m處懸掛排列的反射板。
第四節(jié) 多用途廳堂音質(zhì)設(shè)計
一、可變的大廳容積
可調(diào)大廳容積的方法就是通過調(diào)節(jié)觀眾廳的容積來提升或降低混響時間。原理上它比通過改變吸聲量來調(diào)節(jié)混響時間更為恰當(dāng),因為容積改變后,不僅混響時間有變化,而且混響過程的細(xì)節(jié),如后期反射聲的密度、連續(xù)混響響度等有明顯的改變。
1.活動隔斷方式
通過活動隔斷將大廳分隔成幾個可以單獨(dú)使用的小廳,從而達(dá)到改變?nèi)莘e的目的,隔斷必須有良好的隔聲性能。
2.升降吊頂方式
利用升降頂棚來調(diào)節(jié)容積,以適應(yīng)多功能的使用。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價高,而且還會帶來工程上的問題,如燈光馬道及機(jī)械通風(fēng)要適應(yīng)不同頂棚高度時的運(yùn)作。
二、可調(diào)的聲吸收
可調(diào)吸聲就是利用附加吸聲來降低混響時間,以增加音樂的透明度或語言的清晰度,以適應(yīng)多種功能的使用。此方法具有設(shè)計及施工方便,工程造價低等特點(diǎn)。當(dāng)前,我國的多功能劇院在可變聲學(xué)條件設(shè)計時大多采用這種方法。常用的可調(diào)吸聲的形式有六種,應(yīng)根據(jù)投資、功能組合、廳內(nèi)界面狀況及結(jié)合裝修要求進(jìn)行選擇。
1.簾幕式
通過簾幕的展開和閉合,改變界面的聲吸收,達(dá)到調(diào)節(jié)廳內(nèi)混響的目的,具有結(jié)構(gòu)簡單、裝飾性好、投資較少、實用性強(qiáng)等特點(diǎn)。簾幕的吸聲效果與簾幕本身的材料性質(zhì)、褶皺率以及簾幕后的空腔厚度有關(guān)。 在工程中常用的做法是將可調(diào)節(jié)的簾幕隱藏在透聲的飾面結(jié)構(gòu)后(如木格柵),這樣既不影響裝修效果又可以滿足滿足混響調(diào)節(jié)的要求。飾面結(jié)構(gòu)的透空率應(yīng)大于50%,另外為保證其可調(diào)幅度,需設(shè)置一個儲簾盒,使得簾幕收起后能儲藏在一個封閉的空間內(nèi),不暴露在大廳內(nèi)。
2.旋轉(zhuǎn)式
通過旋轉(zhuǎn)圓柱體(半圓吸聲,另半圓反射)、三角體(三個面具有不同的吸聲性能)、平板體(一面吸聲,另一面反射)改變吸聲狀況,從而達(dá)到調(diào)節(jié)混響時間的目的。這種方式不僅調(diào)幅大,而且可使各頻段有相近的調(diào)幅(特別是圓柱體,三角體),另外還便于控制;不足之處在于占空間較大。
3.翻板式
翻板式即板的一側(cè)為反射面,另一側(cè)為吸聲面,且翻開的固定部分可作控制低頻的吸聲結(jié)構(gòu),通過開關(guān)“門”的方式調(diào)節(jié)廳內(nèi)的混響時間。這種方式簡單有效,但是占廳內(nèi)空間較大。
4.百葉式
在界面的吸聲構(gòu)造部位,用活動的百葉飾面,通過開關(guān)百葉,達(dá)到調(diào)節(jié)混響時間的目的。構(gòu)造設(shè)計合理時可獲得較大的調(diào)幅,但百葉要有一定的面密度,以減少低頻的吸收,保證低頻的調(diào)幅。
5.升降式
在觀眾廳的頂板上設(shè)置可升降的吸聲體或簾幕調(diào)節(jié)廳內(nèi)的聲吸收,從而達(dá)到控制混響的目的。這種方式可能占最少的處理面積,獲得相當(dāng)大的吸聲量,但是低頻調(diào)節(jié)能力較差。
6.空腔式
在強(qiáng)吸聲的盒體外,設(shè)置能開啟、關(guān)閉的蓋,起到改變界面吸聲的作用。這種形式,可使低頻有較大的調(diào)幅,便于智能化控制,但精密度要求高。
三、可改變的反射和擴(kuò)散
在廳堂的頂棚和墻面設(shè)置一些可以轉(zhuǎn)動的聲學(xué)裝置,某些面可做成反射面,或擴(kuò)散面,或吸聲面,原理和可調(diào)的聲吸收裝置一樣。
四、設(shè)置與大廳在聲學(xué)上耦合的混響室
聲耦合:兩室聲學(xué)上相通可以交換聲能的情況。
這種方法是利用與大廳相連的耦合混響空間來改變大廳的混響過程。大廳與與之相連空間的耦合可以通過閘門來調(diào)節(jié)。閘門完全關(guān)上時,只有大廳本身的混響;打開閘門則可以使兩個空間有不同程度的耦合,讓附屬耦合空間的較長混響時間“反饋”進(jìn)大廳。
第五節(jié) 混響時間的設(shè)計計算
一、混響時間的計算
混響設(shè)計是室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計的一項重要內(nèi)容,它的任務(wù)是使室內(nèi)具有和使用要求相適用的混響時間及其頻率特性。這項工作一般是在大廳的形狀基本確定、容積和表面積能夠計算時開始進(jìn)行。
1.具體內(nèi)容:
1)確定適合于使用要求的較佳混響時間及其頻率特性
2)混響時間的計算
3)室內(nèi)裝修材料的選擇與布置
2.混響時間計算的步驟如下:
⑴根據(jù)設(shè)計完成的體型,求出大廳的容積V和內(nèi)表面積S。
⑵根據(jù)大廳使用要求,參照實驗總結(jié)所給出的混響時間及其頻率特性的設(shè)計值。
⑶根據(jù)混響時間計算公式求出大廳的平均吸聲系數(shù)。
⑷計算大廳內(nèi)總吸聲量A(㎡)及各部分的吸聲量,A=Sā。
⑸查閱材料及構(gòu)造的吸聲系數(shù)數(shù)據(jù),從中選擇適當(dāng)?shù)牟牧霞皹?gòu)造,確定各自的面積,使廳內(nèi)各界面的總吸聲量符合上式。一般常需反復(fù)選擇、調(diào)整,才能達(dá)到要求。
3.混響時間的計算
某市一座多用途廳堂,容納觀眾1000人。大廳容積為4300m3,內(nèi)表面積為2430m2。選擇的混響時間指標(biāo),要求在頻率為125-4000Hz范圍都是1.1s。
二、混響時間計算的準(zhǔn)確性
1.推導(dǎo)賽賓公式所根據(jù)的假設(shè),與實際存在的條件并不吻合;
2.當(dāng)廳堂內(nèi)總吸聲量較大時,賽賓公式計算混響時間不準(zhǔn)確;
3.混響時間除了取決于房間的容積和總吸收量外,還受到圍蔽空間的形狀和吸聲材料的位置的影響;
4.資料上給定的材料吸聲系數(shù)一般都是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的測試方法測量的結(jié)果,但實際情況不可能完全符合所有的條件。