讲厅堂音质设计

第五讲厅堂音质设计

第一节概述

室内音质设计是建筑声学设计的一项重要内容，其音质设计的成败往往是评价建筑设计优劣的决定性因素。

室内音质设计应在建筑设计方案初期就同时进行，而且要贯穿在整个建筑施工图设计、室内装修设计和施工的全过程中，直至工程竣工前经过必要的测试鉴定和主观评价，进行适当的调整、修改，才有可能达到预期的效果。

一、音质设计的一般要求

1.合适的响度——语言声：不低于60-65dB；音乐声——可低到40dB，高到80dB。

2.声能分布均匀

措施：a.体型设计的扩散处理；b.均匀布置吸声材料

3.选择合适的混响时间

4.充分利用近次反射声——设计好天花和侧墙反射面，以向观众厅提供适当数量的近次反射声。

5.消除音质缺陷——声聚焦、回声、颤动回声、声影和延时较长的强反射声

二、音质设计的任务及目的

音质设计的任务就是利用室内声学和噪声控制的研究成果所提供可科学方法和技术措施来达到预期的音质效果（通常通过客观音质指标来体现），并接受相应的声学测量来验证是否达标。

音质设计的最终目的是满足人们良好的听音感受的主观要求。

三、音质设计内容

音质设计内容包括厅堂选址，总平面布置，体积容积的确定，音质指标的考量，反射面的布置，混响设计以及噪声控制等。

四、音质设计的步骤

1.厅堂用地的选择。

调查比较各种可供选择的场地的环境噪声和振动状况，尽可能选择安静的场所。

2.总平面布置

考虑相应的防噪减震总体平面布置方案，观众厅和设备房的关系。

3.观众厅容积和体型设计

选择适当的观众厅平面与剖面形式，选择使厅堂容易达到最佳混响时间，响度和有利于充分利用有效声能，壁免音质缺陷的方案。

4.音质指标的选择与计算

确定各项音质指标，选定其优选值，进行包括混响时间在内的各项指标的计算。必要时可进行计算机仿真或声学缩尺模型试验。

5.噪声振动控制

确定围护结构的隔声方案，进行包括空调与制冷设备等噪声源在内的消声与减震设计。

6.观众厅内部的声学设计

修正观众厅体型，从声学角度参与考虑舞台，乐池，包厢，楼座及座椅布置等细节，布置声反射面，选择与布置吸声材料和结构，进行厅堂内部的声学装修设计。

7.施工过程的音质测试与调整

必要时，在施工过程中尚应进行音质测试工作，检验各项音质指标计算的精度，根据测量结果，进行必要的修正设计。

8.音质评价与验收

竣工后进行音质评价，包括主观评价，听众调查和客观音质测量。

五. 围蔽空间里的声学现象

有音质要求的厅堂，可分为以下三类：

1）供语言通信2）供音乐演奏用3）多用途厅堂——要兼顾语言和音乐的要求，一般采用比较折衷的解决方案，权衡语言和音乐两方面使用要求的主次。

第二节供语言通信的厅堂音质设计

一.语言声的主观评价和客观参量

对于以语言声为主的厅堂，在音质设计和主观评价时，主要考虑以下因素：

1.语言声的特征

汉语是单音节的语言，一个字是一个音节，每个音节由元音和辅音组成。元音比辅音容易辨别。

主观属性对应词名称主观评价声学术语

1.响度响度合适响度不够、声音太轻响度

2.清晰度、可懂度听得清听不清清晰度、可懂度

3.宏亮感声音宏亮干涩丰满度

4.讲话者自我感不费劲费劲反应及时性

5.回声没有回声有回声回声干扰

6.噪声安静太吵噪声干扰

3.语言清晰度

语言听闻条件的主要评定指标之一，是对语言能够听清的程度。

影响语言清晰度的因素主要有下列几点：

1）响度2）混响时间3）反射声——室内反射声的分布对语言清晰度有比较重要的影响。在音质设计时，要设法消除延时较长的强反射声。4）背景噪声5）近次反射声能与总的声能之比。

一般认为，在直达声后50ms以内到达的所有反射声，对听音起有利作用，这些反射声可提高响度和清晰度。

二.考虑听者与声源的距离

演讲者的口语声随距离的增加而不断衰减。

改变声音衰减程度的措施：

1.适当装置反射板

2.设法缩短讲台（声源）至最后排席位的距离：

a.选取较经济的席位宽度；

b.选取较经济的席位排距；

c.在符合疏散安全要求的前提下，经济地设置厅堂的走道；

d.选取听众席区域的最佳分布形状；

e.设置挑台等。

三.考虑声源的方向性

语言可懂度随听者与演讲者的方向性关系而有所不同。

如果SA表示演讲者正前方面对的听众距离，那么：

SA=15m，听闻不费力；

SA=15-20m，良好的可懂度；

SA=20-25m，听闻满意；

SA=30m，不用扩声系统听闻距离的极限。

我们可以利用可懂度等值线，来设计听众席位合理布置方案。

四.考虑听众对直达声的吸收

在水平布置作为的观众厅，由于对直达声能的吸收随着掠过的听众席位排数而增加，因此造成观众厅后部席位听闻困难。如果把大厅地面设计成逐排或隔排升起的形状，可减少声音的掠射吸收。

五.设置有效的反射面

正确设置反射面，可以对直达声的加强起重要作用。

设置反射板，应注意以下几点：

1.反射板最好装于（或悬挂在）大厅的顶棚下，以使反射声能不致因掠过前部席位听众而被吸收。

2.反射板尽可能装得低些，以使听众接收直达声和反射声之间的时差减到最小。

3.根据需要加强大厅后部听众区域听音的要求，确定反射板的位置和倾斜角度。

4.反射板应有足够的宽度，边长不小于3m。

5.反射板应当是平面或接近于平面，吸声系数应该很小。

在顶棚以下不同高度分块设置反射板。

当大型厅堂顶棚较高时，设计中可以考虑在顶棚下面水平或呈一定角度地悬挂反射板，其高度比顶棚低，但仍在声源上方。

考虑到厅堂建筑艺术造型的需要，也可以把反射板设计成曲面，但来自凸曲面的反射声，比来自平反射面和凹反射面的反射声弱。

六.扩声系统的选用

1.扩声系统的组成:

扩声系统包括三种基本设备：传声器（话筒），功率放大器（功放）用于扩声，扬声器（音箱）用以发声。

2.扬声器系统的布置

扬声系统的布置应根据厅堂的使用性质及内容的大小来确定，通常可以分为集中式布置，立体声布置和分散