建筑物理-音质设计

○倒扇形：中央区域可以有最好的侧墙反射声，但总座位数受后部收缩影响；
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扇形平面侧墙改为锯齿形，提高中央区域侧墙早期反射声
汉城艺术中心音乐厅，2638，1983~1993
南宁民族艺术宫音乐厅，666座，8.0m3/座，1998
不规则型
斯图加特音乐厅，2000，8.0m3，1954
多边型：星海音乐厅，1437， 8.6m3/座，1998
●计算机辅助作图设计（Odeon、EASE等） ●缩尺模型
声线作图原理
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声线作图
计算机辅助设计
SPL at 1000 Hz >= 92.0 89.3 86.8 84.3 81.8 79.3 76.8 74.3 71.8 69.3 66.8 64.3 P1 61.8 59.3 56.8 54.3 51.8 49.3 46.8 44.3 Odeon?985-2008 Licensed to: Suzhou University of Science & Tech., China Restricted version - research and teaching only! <= 43.0
、
D50
◆扩散度d
上海大剧院音质设计指标
体型设计
◆体型设计基本原则
◆体型设计方法 ◆体型设计要点
体型设计基本原则
●充分利用直达声，保证室内足够的响度； ●使室内具有与使用目的相适应的混响时间；
●争取和控制早期反射声；
●消除室内声学缺陷（扩散）。
体型设计方法
●几何（声线）作图原理及应用（几何作图法）
计算机辅助设计
缩尺模型
体型设计要点 ●容积（规模）的确定 ●平面设计 ●剖面设计 ●后墙的处理 ●侧墙的处理 ●眺台的设计 ●舞台与乐罩 ●扩散处理
厅堂容积的确定
平面设计：考虑音质设计要求、座位数量与排列、视线质量、结构等因素
○扇 ○矩 形：大容量观众席可以取得比较好的视线质量，中央区域侧墙反射声较少； 形：结构简单，中央区域的侧墙反射声比扇形有所提高；
卡拉扬非常熟悉维也纳音乐厅，他说：“厅内的声音非常 丰满，低音饱满，弦乐的高音完美，唯一不足之处是难以显示 出一些弓上和嘴唇上的技巧，相继的音符彼此互相被吞没”。 不足：混响时间偏长
音质评价指标
主观参量及术语 ◆量的因素：指混响感、力度，响度、丰满度； ◆质的因素：指对声源音色的保持和美化。如温暖感、平衡感、明亮、华丽等； ◆空间因素：听众对声音的空间感觉，如方向、距离，环绕感、亲切感等； ◆此外，比较好的清晰度（明晰度），全场有比较均匀的效果、无音质缺陷。
剖面设计 要点之四：顶棚的横剖面处理 顶棚的横剖面做成凸曲面产生早期侧向反射声—环绕感
剖面设计 要点之五：台口处理
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后墙处理
侧墙处理 一般根据厅堂用途进行扩散、吸声处理； 侧向早期反射声则有——侧墙倾斜、悬挂侧向反射板
克雷斯特彻奇2338，8.9m3/座，1966~1972
爱乐音乐厅，2230，7.3m3，1956~1963
○乐队面积：一般1.2m2/乐师，11×17（m），
可采用阶梯布置，高度为首排1m左右； ○侧墙、后墙的处理 ○顶部：扩散处理 ○地面一般为搁空木地板 ○管风琴：高5~7m 、宽8~16m 、深3~5m
乐罩设计——交响乐wenku.baidu.com队配置
中国交响乐队配置图
乐罩侧墙、后墙进行适当扩散处理
乐罩顶部设置反射板，高度6~8m左右 在打击乐处设吸声处理
眺台的设计
要点之一： 眺台开口高度H与深度D比：音乐厅H/D≥1；影剧院H/D≥0.5； 俯角不超过20度（剧场）
要点之二：采用3层眺台、眺台下面平顶向后倾斜等措施改善音质
a.加拿大丘比利大厅；b.英国皇家节日音乐厅；c.纽约卡耐基音乐厅
要点之三：扩散处理
舞台设计
○舞台一般设置升降乐池和音乐罩，多为品字形
圆形：存在声音爬墙、声音聚焦等缺陷
路易汤姆森：2800，10m3/座，1982
剖面设计
视线升起设计 视线升高差C 值，即后排观众视
线经过前一排观众
头顶时视线升起的 高度差。C值，通 常取120mm。
剖面设计
要点之一：地面升起，即自然声为主的厅堂地面要起坡(可以不考虑视线C值)
直达声的衰减；前排观众的遮拦；声音经过观众头部的掠入射产生的衰减。
《剧场建筑设计规范》（JGJ57-2000）
音质设计
■观演建筑的类型及对音质的基本要求 ■音质评价指标 ■体型设计 ■室内音质设计各论
观演建筑的类型及对音质的基本要求 ◆音乐厅 ◆话剧院（一般1000座左右，座容积不 大于3.5~5.5；自然声为主，电声为辅） ◆地方戏剧（一般1000座以内，座容积不 大于4；自然声为主，电声为辅） ◆讲演厅、阶梯教室、会议室 ◆电影院 ◆歌剧院 ◆多功能厅 ◆体育馆、游泳池 ◆排练厅（音乐、戏剧和舞蹈） ◆琴房 ◆录音棚（对白、音乐） ◆演播室、播音室 ◆……
音质评价指标
客观指标 ◆声压级Lp、相对强感G ：与响度、声场均匀度等对应 ◆混响时间T60、EDT：与丰满度、混响感等对应 ◆混响时间的频率特性（BR） ：多与质的因素对应，如温暖感
◆反射声的时间与空间分布
时间分布：与亲切感、清晰度、响度等对应。例如，tI :初始 延迟时间间隙20ms之内(Barron) 空间分布：与环绕感等对应（LF=10lgE侧/E总） ◆清晰度、明晰度：C80
(a)
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(b)
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扬声器
扬声器
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(c) (d)
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剖面设计 要点之二：顶棚的形状与高度 反射声对全场有较好覆盖，且应对后座有所增加
剖面设计 要点之三：弧型顶棚的处理 弧形顶棚的几种处理方法：吸声、扩散、浮云板、透声
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吸声表面
不规则表面
浮云板
透声造型
麻省理工学院大礼堂：弧形顶棚下吊挂反射板