1321主要內(nèi)容聲音的基本知識(shí)

材料、結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特征

室內(nèi)聲學(xué)與廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)

4建筑隔聲與噪聲控制室內(nèi)聲學(xué)原理室內(nèi)聲場的分析方法房間內(nèi)聲場的衰減與混響時(shí)間房間共振第三章室內(nèi)聲學(xué)與廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)2室內(nèi)聲場的分析方法幾何聲學(xué)統(tǒng)計(jì)聲學(xué)3幾何聲學(xué)方法：假設(shè)：聲音在同一介質(zhì)中按直線方向前進(jìn)；兩條聲線相交后各自仍按原來方向前進(jìn)。把聲波的傳播看做沿聲線傳播的聲能，而忽略聲波的波動(dòng)性能。4幾何聲學(xué)方法：適用條件：反射面或障礙物的尺寸要遠(yuǎn)大于聲波的波長。——中高頻聲音、房間尺度較大。——對于低頻聲，如63~125Hz，波長為5.4m~2.7m。因此，在一個(gè)各個(gè)表面尺寸均小于聲波波長的小房間內(nèi)，幾何反射定律將不適用。5幾何聲學(xué)方法：做法1：反射角=入射角做法2：虛聲源6由于房間各表面對聲音反射時(shí)還要吸收一部分聲能，因此，反射聲隨反射次數(shù)的增多，強(qiáng)度將逐漸減弱。此外，反射聲到達(dá)人耳處的路程要長于直達(dá)聲，因而反射聲到達(dá)聽聲人處的時(shí)間要滯后于直達(dá)聲，反射次數(shù)越多的聲音，滯后時(shí)間也就越長。經(jīng)過多次反射后，聲音的反射情況相當(dāng)復(fù)雜。重點(diǎn)是前一、二次反射聲7統(tǒng)計(jì)聲學(xué)空間分布、時(shí)間先后室內(nèi)聲的組成：直達(dá)聲近次/早期反射聲混響聲8直達(dá)聲：由聲源直接到達(dá)接收點(diǎn)的聲音。直達(dá)聲的聲強(qiáng)基本上按照與聲源距離的平方成反比而衰減。近次/早期反射聲：一般是指在直達(dá)聲之后相對延遲時(shí)間為50ms內(nèi)到達(dá)的反射聲。近次反射聲會(huì)對直達(dá)聲起到加強(qiáng)作用。混響聲：在近次反射聲后陸續(xù)到達(dá)的，經(jīng)過多次反射的聲音統(tǒng)稱為混響聲。在聲場中，混響聲的聲強(qiáng)對于該接收點(diǎn)的聲音強(qiáng)度起決定作用，而其衰減率的大小對音質(zhì)（清晰度、豐滿度）有重要影響。9室內(nèi)聲場的增長、穩(wěn)定與衰變聲音的增長：聲源不斷供給能量，室內(nèi)聲能密度隨時(shí)間增加。穩(wěn)定聲場：當(dāng)聲源發(fā)出的聲功率與房間內(nèi)被吸收掉的聲功率相等時(shí)，房間內(nèi)的聲能密度達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)。（實(shí)際時(shí)間：約1-2s）聲音的衰減：聲源停止發(fā)聲，直達(dá)聲消失，反射聲繼續(xù)，但聲能逐漸被吸收，直至完全消失。這種聲音的延續(xù)衰減現(xiàn)象叫混響。10混響時(shí)間描述室內(nèi)聲音衰減快慢的程度在擴(kuò)散聲場中，當(dāng)聲源停止發(fā)聲后從初始的聲壓級(jí)減低60dB（相當(dāng)于平均聲能密度降為原始值的百萬分之一）所需的時(shí)間。假設(shè)條件：聲音在室內(nèi)充分?jǐn)U散；聲音的吸收是均勻的。1119世紀(jì)末，賽賓（Sabine）在進(jìn)行大量吸聲試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了室內(nèi)混響理論。他首先從試驗(yàn)中獲得了混響時(shí)間的計(jì)算公式，可以表示為：12賽賓公式只適用于當(dāng)室內(nèi)平均吸聲系數(shù)較小的情況13工程中普遍采用伊林（Erying）公式伊林公式在賽賓公式的基礎(chǔ)上考慮了空氣吸收的影響。空氣吸聲與聲音頻率有關(guān)，頻率越高，空氣吸聲系數(shù)（4m）越大；頻率小于1000Hz時(shí)，4mV一項(xiàng)可省去。室內(nèi)吸聲量較大時(shí)，計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)測值。吸聲系數(shù)小，頻率低，計(jì)算結(jié)果與賽賓公式接近。

14例：一觀眾廳容積為9000m3，室內(nèi)表面積為3500㎡，對于頻率為500Hz的聲音室內(nèi)平均吸聲系數(shù)為0.27，對于頻率為4000Hz的聲音室內(nèi)平均吸聲系數(shù)為0.28，求當(dāng)室內(nèi)溫度為20℃，相對濕度為60%時(shí)，500Hz和4000Hz的混響時(shí)間。

15駐波兩列同頻率、同振幅但沿著某一軸向相反傳播的波相互疊加而成。在空間形成位置固定的波腹（聲壓最大處）與波節(jié)（聲壓最小處）。駐波的特點(diǎn)不是振動(dòng)的傳播，而是媒質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)都做穩(wěn)定的振動(dòng)。房間共振與聲染色16駐波當(dāng)單頻率平面波在相距為L的兩平行面之間垂直傳播時(shí)，要求在兩個(gè)反射面上聲壓均為最大值，因此產(chǎn)生駐波的條件是：相應(yīng)的頻率是：17房間共振聲源發(fā)聲，激發(fā)房間某些固有頻率（或稱簡正頻率）的聲音，即出現(xiàn)共振，聲源中的某些頻率被特別的加強(qiáng)，從而出現(xiàn)“聲染色”現(xiàn)象。激發(fā)頻率越接近物體的某一共振頻率，共振響應(yīng)將越大。在房間中，空氣振動(dòng)的共振頻率主要由房間大小決定。18房間共振根據(jù)駐波原理，房間表面距離只要滿足一定條件就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)方向上的軸線共振。三維空間中：軸向共振、切向共振、斜向共振19在一矩形房間內(nèi)，計(jì)算房間共振頻率（包括軸向、切向、斜向三種共振）的普遍公式為：N有一項(xiàng)為0——切向共振頻率N有兩項(xiàng)為0——某一軸向的共振頻率N不同時(shí)為0——某一種簡正頻率，代表一種房間共振方式房間尺寸L的選擇，對確定共振頻率有很大影響。20某些振動(dòng)方式的頻率相同，出現(xiàn)了共振頻率的重疊現(xiàn)象，稱為共振頻率的簡并。簡并化的結(jié)果很可能在某一頻率范圍內(nèi)沒有簡正頻率，而在另一頻率范圍內(nèi)卻有很多簡振頻率，造成簡正頻率分布不均，從而使聲場起伏較大，分布不均。房間三個(gè)邊長有兩個(gè)或三個(gè)相等時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“簡并”。影響房間共振的因素避免房間邊長相同或形成簡單整數(shù)比。選擇房間的長、寬、高的比值為無理數(shù)時(shí)，可以克服共振頻率的簡并化。正方形房間是最不利的。室內(nèi)表面的處理對于房間共振的形成以及共振頻率均勻分布也有一定的影響。墻面或頂棚做成不規(guī)則形狀，或?qū)⑽暡牧喜灰?guī)則地配置在室內(nèi)界面上。21廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)室內(nèi)音質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)（容積、體型）各類廳堂的音質(zhì)設(shè)計(jì)22室內(nèi)音質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)是建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要組成部分。在以聽聞功能為主或有聲學(xué)要求的建筑中（音樂廳、劇場、電影院、報(bào)告廳、大教室、體育館、演播室等），音質(zhì)設(shè)計(jì)的好壞往往是評(píng)價(jià)建筑設(shè)計(jì)優(yōu)劣的決定性因素之一。室內(nèi)最終是否有良好的音質(zhì)，不僅取決于聲源本身和電聲系統(tǒng)的性能，而且取決于室內(nèi)良好的建筑聲學(xué)環(huán)境。室內(nèi)聲環(huán)境評(píng)價(jià)有主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來兩種評(píng)價(jià)方式。23一、主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)人們對不同聲信號(hào)（語音或音樂）的主觀要求有所差異，這些要求則統(tǒng)稱為音質(zhì)（或主觀）評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對于一個(gè)兼做語言和音樂使用的廳堂，其主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)一般可歸納為以下四個(gè)方面。1．無聲缺陷聲缺陷指一些干擾正常聽聞使原聲音失真的現(xiàn)象，如回聲、聲聚焦、聲影、過大的噪聲等。242．合適的響度響度是人感受到的聲音的大小。音質(zhì)的好壞首先要有足夠的響度，讓聽眾能聽得見。對于自然聲演奏的觀演建筑來說，足夠的響度是最基本的要求。3．較高的清晰度和明晰度語言聲要求具有一定的清晰度（85%以上）和可懂度（95%以上）。音樂聲需達(dá)到期望的明晰度，具有兩方面的含意：一是能夠清楚地辨別出每一種聲源的音色，二是能夠聽清每個(gè)音符，對于節(jié)奏較快的音樂也能感到其旋律分明。254．優(yōu)美的音質(zhì)對于音樂聲來說，除了聽得見、聽得清這些基本要求外，室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)還需要給聽眾提供聽得舒服的環(huán)境。因此，為了讓室內(nèi)聲音具有優(yōu)美的音質(zhì)，還需要注意以下兩方面：1）足夠的豐滿度。豐滿度的含意有：聲音飽滿、圓潤，音色渾厚、溫暖，余音悠揚(yáng)、有彈性。總之，它可以定義為聲源在室內(nèi)發(fā)聲與在露天發(fā)聲相比較，在音質(zhì)上的提高程度。（反射聲：溫暖or活躍）2）良好的空間感。是指室內(nèi)聲場給聽者提供的一種聲音在室內(nèi)的空間傳播感覺。其中包括聽者對聲源方向的判斷（方向感），距聲源遠(yuǎn)近的判斷（距離感）和對屬于室內(nèi)聲場的空間感覺（環(huán)繞感、圍繞感）。26二、客觀技術(shù)指標(biāo)1．混響時(shí)間混響時(shí)間的長短，頻率特性是否平直，是衡量廳堂音質(zhì)的最基本、重要的參數(shù)，也是設(shè)計(jì)階段準(zhǔn)確控制的指標(biāo)。混響時(shí)間越長，豐滿度增加，清晰度下降。以語音聽聞為主的廳堂（教室、演講廳、話劇院）：1s以音樂聽聞為主的廳堂（音樂廳）：1.5~2.2s語音聽聞和音樂聽聞并重的廳堂（歌劇院、多功能廳）：1.3~1.5sP376表17-127二、客觀技術(shù)指標(biāo)2．頻率特性為了使音樂各聲部和語音的低、中、高頻的分量平衡，使音色不失真，還必須照顧到低、中、高頻聲能之間的比例關(guān)系。由于人耳對低頻聲的寬容度較大，同時(shí)廳堂內(nèi)界面和觀眾衣飾對中高頻的聲能吸收較大，所以允許低頻混響時(shí)間有15%-45%的提升。對于不同廳堂有不同具體要求。（錄音室——以平直為主）28二、客觀技術(shù)指標(biāo)3．聲壓級(jí)語言聲應(yīng)達(dá)到50~55dB,達(dá)到65~75dB時(shí)響度感覺更好。29廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)音質(zhì)設(shè)計(jì)必須是聲學(xué)工程師、建筑師、業(yè)主密切合作、相互協(xié)調(diào)。一個(gè)音質(zhì)良好的大廳一定是集體合作的結(jié)晶。主要包括：1）選址、建筑總圖設(shè)計(jì)和各房間的合理配置，目的是防止外界噪聲和附屬房間對主要聽音房間的噪聲干擾。30廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)音質(zhì)設(shè)計(jì)必須是聲學(xué)工程師、建筑師、業(yè)主密切合作、相互協(xié)調(diào)。一個(gè)音質(zhì)良好的大廳一定是集體合作的結(jié)晶。主要包括：1）選址、建筑總圖設(shè)計(jì)和各房間的合理配置，防止外界噪聲和附屬房間對主要聽音房間的噪聲干擾。2）在滿足使用要求的前提下，確定經(jīng)濟(jì)合理的房間容積和每座容積。3）通過體形設(shè)計(jì)，充分利用有效聲能，使反射聲在時(shí)間和空間上合理分布，并防止聲學(xué)缺陷。4）根據(jù)使用要求，確定合適的混響時(shí)間及頻率特性，計(jì)算大廳吸聲量，選擇吸聲材料與結(jié)構(gòu)。31廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)音質(zhì)設(shè)計(jì)必須是聲學(xué)工程師、建筑師、業(yè)主密切合作、相互協(xié)調(diào)。一個(gè)音質(zhì)良好的大廳一定是集體合作的結(jié)晶。主要包括：5）根據(jù)房間情況及聲源聲功率大小計(jì)算室內(nèi)聲壓級(jí)大小，并決定是否采用電聲系統(tǒng)。6）確定室內(nèi)允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算室內(nèi)背景聲壓級(jí)，確定采用哪些噪聲控制措施。7）在大廳主體結(jié)構(gòu)完工之后，室內(nèi)聲學(xué)裝修中，進(jìn)行聲學(xué)測試，如有問題進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整。8）工程完成后進(jìn)行音質(zhì)測量和評(píng)價(jià)。9）對于重要的廳堂，必要時(shí)應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真及縮尺模型技術(shù)配合進(jìn)行音質(zhì)設(shè)計(jì)。10)對有擴(kuò)聲系統(tǒng)的廳堂，尚必須配合電聲工程師進(jìn)行擴(kuò)聲設(shè)計(jì)。32容積的確定室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)中，在建筑方案設(shè)計(jì)初期首先應(yīng)根據(jù)建筑功能和所容納的人數(shù)來確定廳堂的容積值。廳堂容積的大小不僅影響到音質(zhì)效果，而且也直接影響到建筑的藝術(shù)造型、結(jié)構(gòu)體系、空調(diào)設(shè)備和經(jīng)濟(jì)造價(jià)等方面。因此，廳堂容積的確定必須加以綜合考慮。混響時(shí)間混響時(shí)間與廳堂容積成正比，與吸聲量成反比。廳堂中，觀眾吸聲量占所需總吸聲量的1/2~2/3（在以自然聲演出為主的建筑中占2/3甚至3/4），故觀眾吸聲量起很大的作用。控制好廳堂的容積與觀眾人數(shù)的比例（每座容積），就在相當(dāng)程度上保證或控制了混響時(shí)間。33容積的確定響度容積大，聲源不變的情況下，聲能密度小，響度較小。以電聲為主（保證響度）——容積不受限制以自然聲為主（演講廳、話劇院）——容積受限制34每座容積對已判定為音質(zhì)良好的廳堂大量統(tǒng)計(jì)分析所得到的結(jié)果。——推薦值：音樂廳7~12m3/每座，歌劇院5~8m3/每座，多用途劇場、禮堂5~10m3/每座，講演廳、大教室4m3/每座。35體型設(shè)計(jì)廳堂的體形設(shè)計(jì)直接關(guān)系到直達(dá)聲的分布、反射聲的空間和時(shí)間構(gòu)成以及是否有聲缺陷，是音質(zhì)設(shè)計(jì)中較為重要的環(huán)節(jié)。廳堂體形設(shè)計(jì)包括合理選擇大廳平、剖面的形式、尺寸和比例以及各部分表面（如頂棚、墻面）的具體尺寸、傾角和形式等一系列內(nèi)容。合理的體形設(shè)計(jì)是獲得良好室內(nèi)音質(zhì)的重要前提。361、充分利用直達(dá)聲——保證直達(dá)聲可達(dá)到每個(gè)聽眾

1）影響因素：

a長距離的自然衰減

-6dB/倍距離b觀眾席的遮擋和掠射吸收

（30m有10~20dB的衰減）c偏離輻射主軸角度增大

時(shí)，高頻聲明顯減弱d座椅吸收（低頻段）e空氣吸收（高頻段）372）措施：a.控制大廳尺寸比例避免過長，一般縱向長度應(yīng)小于35m。一般劇場長度<30m，音樂廳<45m；使觀眾席位盡可能靠近聲源（伸出式舞臺(tái)、環(huán)繞式音樂廳、設(shè)樓座）；適應(yīng)聲源指向性：廳堂前部不宜過寬布置；夾角<120°，極限<140°。38b.避免被遮擋和掠射吸收地面應(yīng)有一定的坡度；因?yàn)槿硕c眼基本同高度，故按視線要求進(jìn)行設(shè)計(jì)即可大致滿足不被遮擋和掠射吸收；適當(dāng)提高舞臺(tái)高度；通常錯(cuò)位排列。39402、爭取和控制好早期反射聲A早期反射聲的形成1）形成部位頂棚、側(cè)墻——舞臺(tái)附近各反射表面的形狀、大小、傾角412）分析方式控制反射聲形成回聲：將時(shí)差轉(zhuǎn)換聲程差進(jìn)行判斷：50ms——17m30ms——10.2m20ms——6.8m爭取反射聲，使之覆蓋觀眾區(qū)：聲線作圖法——P383S’SR1R2D檢驗(yàn)回聲：R1+R2-D<17mA142臺(tái)口處頂棚可向廳內(nèi)絕大多數(shù)地方提供一次反射，故其高度與傾角十分重要原則：一次反射聲均勻分布在大部分觀眾席。聲線作圖法B頂棚形狀——剖面設(shè)計(jì)43過高頂棚可在舞臺(tái)前懸吊反射板。44原則：向后部觀眾席及側(cè)墻擴(kuò)散聲能。形式：如折板式、鋸齒式、擴(kuò)散體式。后部頂棚45C側(cè)墻處理——平面形式1）基本平面分類矩形、扇形、馬蹄形演變：鐘形、六角形462）平面形狀的選擇原則：前次反射聲較多，聲場分布均勻，特殊形狀應(yīng)作處理。a一般以鐘形、矩形平面較多。b扇形平面墻面與中軸夾角<8~10°。c弧形墻面須做擴(kuò)散或吸聲處理。——簡單幾何形平面若不做特殊處理，視線最好的中前區(qū)將會(huì)缺乏一次側(cè)向反射聲！47483、適當(dāng)?shù)臄U(kuò)散設(shè)計(jì)使界面較粗糙，具有與聲波波長可相比擬的凹凸起伏，使聲能擴(kuò)散反射，向各個(gè)方向發(fā)生漫反射。491）將廳堂內(nèi)表面處理成不規(guī)則形狀和設(shè)擴(kuò)散體。502）體形設(shè)計(jì)中采用不規(guī)則平、剖面處理。513)吸聲材料均勻布置524、消除聲缺陷1）回聲a出現(xiàn)部位：舞臺(tái)、樂池、觀眾席前部b產(chǎn)生部位：后墻相接的頂棚、后墻、樓座欄板c危害：干擾聽聞、破壞音質(zhì)53d措施：頂棚高度<13m或吸聲擴(kuò)散。

后墻吸聲處理，吸聲系數(shù)>0.6的強(qiáng)吸聲；

后墻傾斜調(diào)整，向后部座位提供有益反射聲；

后墻擴(kuò)散處理，不形成定向反射。54聲波在特定界面之間往復(fù)反射形成。a.出現(xiàn)部位:平行墻面間。b.產(chǎn)生條件（a）聲源與接收點(diǎn)同在平行墻面間。（b）墻面強(qiáng)反射。c.危害:干擾聽聞，破壞音質(zhì)。d.措施（a）相對墻面夾角>5°。（b）墻面擴(kuò)散、吸聲處理。2）顫動(dòng)回聲553）聲聚焦a.出現(xiàn)部位：弧形墻面、殼形頂棚前的空間某位置。b.產(chǎn)生條件：曲率半徑小，強(qiáng)反射。56c.危害：形成第二聲源，嚴(yán)重干擾聽聞。室內(nèi)聲場極不均勻。d.措施：避免使用弧形墻面或頂棚增大廳堂高度曲面上做全頻強(qiáng)吸聲處理或強(qiáng)擴(kuò)散處理頂棚下懸掛擴(kuò)散反射板或吸聲體574）聲影a.出現(xiàn)部位：樓座挑臺(tái)下方。b.產(chǎn)生條件：挑臺(tái)過深。c.危害：堂座后區(qū)反射聲被遮擋，響度不夠，音質(zhì)較差。ｄ.措施：取合適的樓座挑臺(tái)深度與高度比，廳內(nèi)充分?jǐn)U散聲能；利用挑臺(tái)下的頂棚與后墻面為挑臺(tái)下坐席區(qū)提供反射聲，如將挑臺(tái)下頂棚朝后傾斜。5859各類廳堂的音質(zhì)設(shè)計(jì)一、音樂廳音樂廳是供交響樂（包括民族音樂）、室內(nèi)樂、聲樂等音樂演出的專用廳堂。雖然音樂廳在建造數(shù)量上并不多，但它是音質(zhì)要求最高的觀演建筑。音樂廳與普通劇場主要區(qū)別在于它不需設(shè)置獨(dú)立的舞臺(tái)、側(cè)臺(tái)和樂池，而只需設(shè)樂臺(tái)，并將演奏席與觀眾席同處一個(gè)空間之內(nèi)。音樂廳演出時(shí)大多數(shù)靠自然聲，電聲至多起輔助作用，但為了現(xiàn)場實(shí)況轉(zhuǎn)播或錄音的需要，也需要提供電聲設(shè)備并設(shè)聲控室。音樂廳的規(guī)模有大有小，演奏交響樂的廳堂規(guī)模較大。60音樂廳聲學(xué)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——音質(zhì)要求最高的廳堂類型之一。（1）演奏席與觀眾廳位于同一空間，聲能得到充分利用。由于交響樂隊(duì)聲功率較大，故大廳可有較大容積。（2）音質(zhì)方面：要求有很長混響時(shí)間及豐富側(cè)向反射聲。（3）要求設(shè)計(jì)人員在保證沒有回聲、聲聚焦等音質(zhì)缺陷同時(shí)，盡量少用吸聲材料。61典型音樂廳平剖面示意圖62古典音樂廳：窄廳、矩形平面、高天花板。——鞋盒式音樂廳，兩側(cè)及后部有淺挑臺(tái)，一般能使觀眾席獲得豐富側(cè)向反射聲。——音質(zhì)一直受到很高評(píng)價(jià)，其中最著名：波士頓音樂廳（2631座，中頻混響時(shí)間1.8s）。現(xiàn)代音樂廳：在較寬、較大的音樂廳中爭取盡可能多側(cè)向反射聲，可在側(cè)墻安裝傾斜反射板，或?qū)⒌蹴斪龀蓴U(kuò)散面，使一部分聲能被反射到側(cè)墻，再由側(cè)墻反射到觀眾席。——美國加州桔縣表演藝術(shù)中心多用途劇場（2903座，中頻混響時(shí)間在1.4～2.2s可調(diào)），很寬平面內(nèi)錯(cuò)落配置四層平面，利用上一層側(cè)板為下一層提供側(cè)向反射聲。6364QRD擴(kuò)散體采用一系列不同深度的木質(zhì)棋盤格“藻井”組成，每一個(gè)方格的深度不同，反射不同頻率的聲波。屬于全方位的立體反射，目的是在反射中產(chǎn)生擴(kuò)散。其產(chǎn)生聲音非常豐富且圓潤。656667德國斯圖加特音樂廳奧地利維也納音樂廳68二、劇場劇場與音樂廳一樣有悠久的歷史和令現(xiàn)代人嘆服的經(jīng)典之作。劇場的類型較多，包括歌劇院、地方戲劇場和話劇院等。其中除話劇是用語言聲演出外，歌劇和戲曲演出均兼有歌唱和音樂伴奏，有的還有對白，因此在音質(zhì)設(shè)計(jì)時(shí)必須兼顧語言和唱詞的清晰度以及音樂的豐滿度的要求。69劇院聲學(xué)設(shè)計(jì)要點(diǎn)劇院一般有很大舞臺(tái)空間。舞臺(tái)上簾幕、布景、道具等吸聲不夠，使舞臺(tái)空間混響時(shí)間過長——對音質(zhì)不利。可在舞臺(tái)后墻或頂部布置吸聲材料，使舞臺(tái)空間混響時(shí)間與觀眾廳基本相同。70西方古典歌劇院大多為馬蹄形平面，大廳周邊設(shè)有樓座、包廂及柱廊——使觀眾與演員間距離縮短。臺(tái)口附近吊頂和側(cè)墻應(yīng)作成反射面（如帶有弧度的反射面），爭取盡量多早期反射聲，反射到觀眾席。大量柱廊、凸弧形包廂和各種浮雕裝飾使大廳具有良好的聲擴(kuò)散，并且避免弧形墻面的聲聚焦——使大廳獲得良好音質(zhì)。規(guī)模較小的歌劇院，可采用簡單矩形或鐘形平面，通過設(shè)置跌落包廂和擴(kuò)散體來增加擴(kuò)散。大廳后墻可作一些吸聲或擴(kuò)散處理。大廳盡量少用吸聲材料，宜通過降低大廳每座容積來控制混響時(shí)間，以提高大廳內(nèi)聲壓級(jí)。典型的劇場平剖面示意圖71上海大劇院觀眾廳72

意大利米蘭斯卡拉劇院731．歌劇院歌劇院是以滿足歌唱與音樂演奏為主，混響時(shí)間應(yīng)當(dāng)較長，但略小于音樂廳，混響時(shí)間頻率特性宜平直，或低頻有20%的提升。在室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計(jì)中，需要對其可能產(chǎn)生回聲的后墻部位作少量吸聲或擴(kuò)散處理，避免對舞臺(tái)上演員形成回聲干擾，并注意適當(dāng)?shù)穆晹U(kuò)散處理。742．地方戲劇場我國的地方戲劇場（如京劇）演出時(shí)，除了演唱和樂隊(duì)伴奏外，還有對白。因此，在音質(zhì)設(shè)計(jì)中，既要考慮演唱和音樂的豐滿度要求，又要保證唱詞和對白的清晰度，其混響時(shí)間應(yīng)短于歌劇院的，混響時(shí)間頻率特性宜平直，或低頻有20%的提升。過去地方戲演出均采用自然聲，但近來也有采用電聲演出。因此，在音質(zhì)設(shè)計(jì)中，仍應(yīng)按自然聲考慮，同時(shí)配備電聲系統(tǒng)。753．話劇院話劇院是以自然聲演出話劇的廳堂，一般規(guī)模較小，配有鏡框式或伸出式舞臺(tái)，為保證有較高的語言清晰度，大廳混響時(shí)間應(yīng)比較短。話劇院的音質(zhì)設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意避免后墻產(chǎn)生回聲和平行墻面之間產(chǎn)生顫動(dòng)回聲，適當(dāng)進(jìn)行吸聲和擴(kuò)散處理。76三、電影院與音樂廳、劇場等廳堂不同，電影院提供的是一個(gè)可以真實(shí)還原聲信號(hào)的環(huán)境。電影中的不同場面所需要的聲學(xué)效果有較大的差異，為了增強(qiáng)觀眾的身臨其境感，電影院希望觀眾聽到的是電影膠片上已錄制的某一特定場面聲音效果（如可以包括表現(xiàn)一個(gè)大教堂內(nèi)長混響的特殊聲學(xué)效果或露天雪地的聲音沉寂的空間），而不希望受到觀眾廳室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境的影響。77三、電影院與音樂廳、劇場等廳堂不同，電影院提供的是一個(gè)可以真實(shí)還原聲信號(hào)的環(huán)境。電影中的不同場面所需要的聲學(xué)效果有較大的差異，為了增強(qiáng)觀眾的身臨其境感，電影院希望觀眾聽到的是電影膠片上已錄制的某一特定場面聲音效果（如可以包括表現(xiàn)一個(gè)大教堂內(nèi)長混響的特殊聲學(xué)效果或露天雪地的聲音沉寂的空間），而不希望受到觀眾廳室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境的影響。強(qiáng)吸聲，短混響多種吸聲材料和構(gòu)造組合，保證全頻域吸聲德國UFA電影院78四、多功能大廳為了提高廳堂的利用率，不少觀眾廳設(shè)計(jì)成既可以演出又可以開會(huì)或放電影的多功能廳堂，常被稱作“影劇院”或“禮堂”。多功能廳既要能夠上演戲劇、歌舞、音樂，又要可供舉辦會(huì)議甚至放映電影等，而這些活動(dòng)對混響時(shí)間等音質(zhì)指標(biāo)的要求又是差別不小。這對搞好多功能廳的音質(zhì)設(shè)計(jì)確實(shí)帶來很多困難。79四、多功能大廳為了盡量滿足不同使用功能的聲學(xué)要求，通常可采取如下幾種措施：（1）確定廳堂的主要用途，合理選擇混響時(shí)間。（2）采用建筑上可變措施，創(chuàng)造可變混響時(shí)間的建聲環(huán)境。（3）采用電聲措施，滿足不同使用功能的聲學(xué)要求。

金馬劇院觀眾廳可調(diào)旋轉(zhuǎn)體的平面布局80818283為滿足音樂演出要求，多功能大廳必須配置舞臺(tái)聲反射罩。聲學(xué)作用：反射罩可增加大量早期反射聲和投射至觀眾區(qū)的聲能，并有利于樂隊(duì)之間相互聽聞。聲反射罩頂板應(yīng)重點(diǎn)考慮給演員提供反射聲。構(gòu)造做法：反射罩應(yīng)有良好的反射性能，可用20mm厚鋁蜂窩板、厚木板、玻璃鋼實(shí)心厚板制作。形式：封閉式（也稱端室式）、分離式、簡易折疊式等。分離式反射罩頂板可分塊固定在舞臺(tái)吊桿上，不用時(shí)收藏在舞臺(tái)上空，側(cè)板、后板可用移動(dòng)式結(jié)構(gòu)。84虛線表示音樂罩構(gòu)造出類似音樂廳的樂臺(tái)空間85多功能劇場平面圖86多功能劇場剖面圖87多功能劇場舞臺(tái)反射罩88杭州師范學(xué)院音樂廳舞臺(tái)反射罩89浙江音樂廳舞臺(tái)反射罩90多功能劇場，觀眾廳加舞臺(tái)合在一起為一長方形平面，寬27m，長36.5m。可變舞臺(tái)形式：建筑師把舞臺(tái)口兩片墻面設(shè)計(jì)成活動(dòng)框架，當(dāng)臺(tái)口墻面向舞臺(tái)內(nèi)移，原本鏡框式舞臺(tái)形式成為舞臺(tái)與觀眾廳一體的音樂廳形式。觀眾廳有560座，容積3600m3。舞臺(tái)反射罩：為滿足音樂演出需要，舞臺(tái)上設(shè)置活動(dòng)聲反射板。反射板采用剛度很大的8mm厚防火板材。

浙江音樂廳音質(zhì)設(shè)計(jì)91觀眾廳墻面結(jié)合造型采用擴(kuò)散反射面。為防止回聲及控制混響時(shí)間，觀眾廳后墻部分采用阻燃熾物面吸聲結(jié)構(gòu)。

可調(diào)混響時(shí)間：為更好地滿足多種用途，采用可調(diào)混響，在觀眾廳頂部設(shè)置天窗式可變吸聲結(jié)構(gòu)。——在頂部設(shè)置可向吊頂內(nèi)開啟的窗扇，窗扇關(guān)閉時(shí)不吸聲，開啟時(shí)觀眾廳聲能通過開口傳入吊頂內(nèi)部而被吸收——調(diào)節(jié)吸聲量。浙江音樂廳音質(zhì)設(shè)計(jì)頂部可變吸聲結(jié)構(gòu)開啟處于吸聲狀態(tài)，觀眾廳中頻空場混響時(shí)間為1.2s。頂部可變吸聲結(jié)構(gòu)關(guān)閉，觀眾廳中頻空場混響時(shí)間為1.55s。92五、體育館隨著體育、文化事業(yè)的發(fā)展，全國各地已經(jīng)或?qū)⒁ㄔ齑罅康捏w育館。在這些體育館中，絕大多數(shù)是綜合性多用途體育館，在使用功能上除了體育比賽外，還經(jīng)常兼作大型會(huì)場、文藝演出等場地。體育館聲學(xué)要求：體育館都裝有電聲系統(tǒng)，對音質(zhì)要求相對較低。要求具有良好的清晰度和一定的豐滿度，且沒有回聲、聲聚焦等聲缺陷及噪聲干擾。（體育館地面和天花間易產(chǎn)生顫動(dòng)（多重）回聲）93五、體育館特點(diǎn)：容積大，座椅一般為吸聲較少的夾板椅或塑料椅，可布置吸聲材料的墻面又很少。從聲學(xué)角度考慮，體育館上部宜滿做吊頂——可壓縮容積，還可在吊頂上布置吸聲材料。同時(shí)由于吊頂上部的空腔作用，往往可在全頻域獲得較大吸聲效果，以便達(dá)到理想的混響時(shí)間。目前采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，出于造型和經(jīng)濟(jì)等方面考慮，常采用暴露結(jié)構(gòu)形式——僅靠墻面來吸聲遠(yuǎn)不能滿足要求，解決辦法是在網(wǎng)架空間內(nèi)懸吊空間吸聲體以增加大廳吸聲量。94體育館空間吸聲體95體育館空間吸聲體96六、會(huì)議廳、報(bào)告廳聲學(xué)設(shè)計(jì)要點(diǎn)要求：確保語言清晰度采用強(qiáng)吸聲、短混響的聲學(xué)處理，并用擴(kuò)聲系統(tǒng)使聽眾獲得足夠聲級(jí)和均勻的聲場分布。

97（一）會(huì)議廳1、特點(diǎn)：會(huì)議廳規(guī)模（容量和容積）的差異比較大。小至十幾人（容積100m3），大可容納萬名觀眾（容積100000m3）——根據(jù)容積確定混響時(shí)間（0.4s～1.8s）。由于會(huì)議廳采用強(qiáng)吸聲、短混響的聲學(xué)處理方式，因此，體形在聲學(xué)上作用不大，選擇比較自由。98（一）會(huì)議廳2、最佳混響時(shí)間：會(huì)議廳最佳混響時(shí)間可根據(jù)容積確定：當(dāng)容積小于30m3時(shí)，不應(yīng)低于0.4s，當(dāng)容積大于40000m3時(shí)、不應(yīng)大于1.8s。（大容積會(huì)議廳，當(dāng)混響時(shí)間大于1.8s時(shí)，語言清晰度都較差）99會(huì)議廳混響時(shí)間的推薦值摘自《實(shí)用建筑聲學(xué)》100（一）會(huì)議廳3、吸聲材料的選擇和音質(zhì)缺陷的控制建筑師常采用易引起聲缺陷的體形，如圓形、橢圓形、卵形平面、穹形屋頂——布置吸聲材料和結(jié)構(gòu)，具有控制混響時(shí)間和音質(zhì)缺陷的雙重功能。會(huì)議廳吸聲結(jié)構(gòu)配置和選擇要根據(jù)容積和標(biāo)準(zhǔn)（即裝修要求）而定：100m3特小型會(huì)議室（一般圓桌會(huì)議）：室內(nèi)陳設(shè)有地毯、窗簾和沙發(fā)座，通常不需另作吸聲處理，即可達(dá)到預(yù)計(jì)混響時(shí)間。101（一）會(huì)議廳3、吸聲材料的選擇和音質(zhì)缺陷的控制200m3以上會(huì)議廳：一般都應(yīng)配置吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)。由于廳內(nèi)觀眾、座椅、地毯、門窗簾幕和多數(shù)建筑材料對中、高頻范圍有較好吸聲性能，會(huì)造成低頻混響時(shí)間過長而影響語言清晰度。——控制混響時(shí)間的難點(diǎn)是低頻混響時(shí)間。措施：會(huì)議廳講臺(tái)后墻，應(yīng)作適當(dāng)吸聲處理，以免后部反射聲引起講臺(tái)上傳聲器聲反饋。

102（二）報(bào)告廳通常在150～500人左右，多數(shù)150～350人，容積在400～2500m3范圍，由于報(bào)告廳容量和容積變化范圍不大，因此，聲學(xué)設(shè)計(jì)通常采用統(tǒng)一指標(biāo)。混響時(shí)間：中頻（500Hz）混響時(shí)間為0.8～1.0s，混響頻率特性曲線接近平直。噪聲級(jí)：自然聲報(bào)告時(shí)，廳內(nèi)噪聲不大于30dBA；而采用擴(kuò)聲系統(tǒng)時(shí)，則應(yīng)低于40dBA。報(bào)告廳的平面形式通常有矩形切角、扇形和正方形對角線配置等。103104（二）報(bào)告廳報(bào)告廳應(yīng)控制好低頻混響，可設(shè)礦棉吸聲板、穿孔石膏板或鋁板等。報(bào)告廳的地面起坡應(yīng)大于視線設(shè)計(jì)要求，以此減少聽眾對直達(dá)聲的掠射吸收。

105（三）綜合聲學(xué)案例分析——蕭山報(bào)告廳包括：1個(gè)多功能報(bào)告廳及4個(gè)會(huì)議室（1）多功能報(bào)告廳多功能報(bào)告廳聲學(xué)設(shè)計(jì)定位：以小型歌舞劇、音樂會(huì)為主，兼顧會(huì)議。觀眾廳平面為不規(guī)則形，長約19.8米，最寬處約20.4米。觀眾廳座椅為短排法，錯(cuò)排，排距1000mm。舞臺(tái)口寬12m，高6.3m。

106（三）綜合聲學(xué)案例分析——蕭山報(bào)告廳多功能報(bào)告廳建聲設(shè)計(jì)1）建聲設(shè)計(jì)目標(biāo)主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)：豐滿度與清晰度之間適當(dāng)平衡；合適響度；一定空間感；無回聲、聲聚焦等音質(zhì)缺陷；無噪聲干擾。客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)：合適混響時(shí)間及頻率特性；合適聲壓級(jí)；豐富早期反射聲，特別是側(cè)向早期反射聲；聲場分布均勻；無回聲、聲聚焦等音質(zhì)缺陷；低背景噪聲。

107（三）綜合聲學(xué)案例分析——蕭山報(bào)告廳多功能報(bào)告廳建聲設(shè)計(jì)1）建聲設(shè)計(jì)目標(biāo)具體聲學(xué)指標(biāo)：滿場混響時(shí)間中頻（500Hz）為1.0s，混響時(shí)間頻率特性為中高頻基本平直，允許高頻稍短，低頻混響時(shí)間稍長。

頻率(Hz)125250500100020004000T60(s)1.0～1.31.0～1.2110.9～1.00.8～1.0108（三）綜合聲學(xué)案例分析——蕭山報(bào)告廳2）