声学设计范文

时间:2023-03-04 03:57:33

声学设计

声学设计范文第1篇

关键词:小型剧场 声学设计 音质质量 音质设计

中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:

为不断适应社会文明的进步与发展,最大限度的满足人们日益增长的文化需求,很多的小型剧场应运而生是经济合理的,具有一定的现实意义。在小型剧场实际音质设计中其实是很困难的,往往许多的付出只因为音质差而付诸东流,因此对于小型剧场的声学设计进行研究和探讨是非常有必要的。

小剧场设计的声学设计指标和要求

在小剧场进行声学设计之前,要通过小剧场的功能和设计的规范要求研究来制定符合剧场环境和质量的声学设计指标和要求。由于每个剧场的设计水平和要求都不尽相同,但是对于剧场声学设计的标准却是大同小异的,它们都追求高质量的音质和高品位的环境。

一个剧场的声学设计主要包括对噪声的处理,实现声均匀度,解决聚焦、共振反馈等问题以及对于室内混响的正确计算。声学设计的主要原则有:混响合理,声音扩散性好,没有声聚焦、没有可闻的振动噪声、没有死声点。基于室内声学特性的基本要求,对于剧场的声学设计也提出了相应的要求:具有合适的响度;声能分布均匀;满足信噪比要求;保证室内各处频率响应均衡;选择合适的自然混响时间。另外方案设计时还要参考有关标准进行设计。以下将对声学设计中的混响时间和噪声控制进行简要介绍。

混响时间

对于剧场音质质量的客观评价标准有很多,但多以混响时间来作为小剧场声学设计的主要标准。之所以选择混响时间作为评价音质质量的主要指标,一方面由于它对音质质量的重要价值,另一方面是因为在众多的评价标准中,混响之间对声色设计和音质质量的影响最大,过长会果断都会对音质产生很大的影响。

描述房间混响效果的指标就是混响时间。因为室内吸声与声音频率有关,所以不同频率的混响时间不同。室内吸声与混响时间存在一个数学关系(塞宾公式): T60=K*V/A,即房间各种吸声材料吸声系数与面积乘积的和再除以总表面积从公式可以看出,房间体积越大混响时间越长;平均吸声系数越大,混响时间越短。因此有效控制混响时间的方法就是正确的选用效果好的吸声材料。对于剧场的混响时间选择标准主要有:选择音乐丰满和语言清晰各自标准的折中值;根据剧场的主要功能和用途选择;自然声为主的厅堂采用可调混响结构。

噪声控制

噪声控制是小剧场声学设计中的又一个重要组成部分。噪声会对人们的正常听觉产生干扰和掩蔽作用。通常在剧场内的最小声压级的位置上,信噪比应该大于30dB。当剧场内噪声过大时不仅会影响观众的听觉效果,也会影响表演者的表演效果。通常在剧场的建造时采用吸声材料进行噪音控制,吸声材料距离声源越近,吸声效率越高,反射声被吸收的机会也增加,对降噪是非常有利的。另外,为了使观众获得丰富的早期反射声,降低噪声干扰屏蔽作用,在进行室内乐演出时常在舞台上方布置了球面状透明材质的浮云式音乐反射板,其悬吊高度、倾角与疏密程度均可调,以适应不同的观众厅布置方式。

小剧场的声学设计

声学设计的主要内容有噪声控制和音质设计,音质设计又包括观众厅的体型设计和声音质量的控制。由于小剧场多建立在比较安静环境,因此可排除外部噪音对剧场的影响,对于室内噪音常采用设置隔声门和采购隔声设备来加以控制。因此搞好小剧场的声学设计的关键还在于音质的设计。音质的优化设计往往是建筑设计的决定因素之一,小剧场的音质设计应与建筑设计方案形成初期同时进行,而且要贯穿于整个建筑施工图设计、室内装修设计和施工的全过程中,只有到竣工之后对于音质进行必要的测试和鉴定,然后才能对音质设计进行适当的调整或是修改,从而达到更好的预期效果。

音质设计首先要防止外部噪声及振动传入室内,使室内的噪声控制在最低限度;其次是要使室内各处都有足够的响度,并保证声场分布尽可能均匀。对于以自然声为主的厅堂,要注重大厅的规模,使房间具有与使用目的相适应的混响时间。同时要防止出现回声、多重回声、声聚焦、声遮挡、声染色等声学缺陷。以下将通过小型剧场的体型设计和观众厅音质质量的控制两方面来探讨图和提高剧场的音质质量。

小型剧场的体型设计

剧场的体型设计首先要确定大厅的体型,大厅体型确定的主要方法是几何声学法(声线法)。其次要遵循一定的原则,体形设计有五项原则:保证直达声到达每个观众;保证近次反射声的分布;防止产生回声及其他声学缺陷;采用适当的扩散处理;舞台反射板的运用。

保证直达声能够到达每个听众主要是防止前面的观众对后面观众的遮挡。在小型讲演厅,可设讲台以抬高声源,在较大的观众厅中,地面应从前到后逐级升高。

保证近次反射声的分布对于规模不大的厅(例如高度在10m左右,宽度在20m左右)绝大多数座位上接收到的第一次反射声的延时都在50ms之内。

防止产生回声及其他声学缺陷

观众厅中最容易产生回声的部位是后墙(包括挑台上后墙)、与后墙相接的天花,以及挑台栏杆的前沿等。在后墙设计中应避免将后墙设计为为凹曲面,这会加强回声。在有可能产生回声的部位,应适当改变其倾斜角度,使反射声落入近处的观众席,或者作吸声处理。

采用适当的扩散处理

扩散处理就是用起伏的表面或吸声与反射材料的交错布置等方法,使反射声波发生散乱。它不仅用于消除回声和声聚焦,而且可以提高整个大厅的声场扩散程度,增加大厅内声能分布的均匀性,使声音的成长和衰减过程滑顺;同时,它还有助于避免强反射可能造成的“染色现象”。

5.对于有必要的小剧场还可以设置舞台反射板。

观众厅音质质量的控制

大厅的混响设计

大厅的混响设计的主要内容包括最佳混响时间及频率特性的确定、混响时间的计算和室内装修材料的选择与布置。试验表明,房间用途不同,其最佳混响时间也不相同,房间容积不同,其最佳混响时间也不同。小型剧场的混响时间大概在1.0~1.3,中频500Hz所对应的混响时间称最佳混响时间。以下为最佳混响时间频率特性曲线。

混响时间的计算的第一步要根据房间使用要求及确定混响时间及其频率特性的设计值,然后根据设计完成的体型,计算出房间的容积V和内表面积S,最后根据混响时间计算公式求出房间平均吸声系数。一般采用改进的伊林公式:进行计算。混响时间设计及装修效果要求确定一个方案,然后用混响时间计算公式进行验算。通过反复修改、调整设计方案,直至混响时间满足设计范围为止。

选择与布置室内装修材料就是要充分掌握各种吸声材料与结构的吸声性能,确定各种吸声材料与结构的位置。

2.电声系统设计

电声系统不仅用于会议和讲演,也常用于音乐和戏剧的演出,而对于流行音乐,电声设备更是不可缺少。因此电声系统的规模和性能成为决定这些厅堂的音质效果的重要因素之一。在室内如何布置扬声器,是电声系统设计的重要问题,它与建筑处理的关系也最密切。电声系统设计就是要使全部观众席上的声压分布均匀,使多数观众席上的声源方向感良好,控制好声反馈和避免产生回声干扰。

结语:现在广州市萝岗少年宫已通过竣工验收并交付使用,小剧场举办了多次的少年儿童文艺演出,也播出过几场电影,能够较好的满足功能上的要求,也获得了业主的一致好评。

通过对小剧场的声学设计进行简要的分析和研究,我们应了解声学设计的基本指标,严格遵守相关设计原则和方法,保证声学设计的科学准确性。只有科学的设计才能使得剧场内有高质量的音质效果,才能吸引更多的观众,使观众放松心情,收获一份幸福。

参考文献

[1]李志斐. 专业话剧院建筑声学设计研究[D].湖南大学,2009.

[2]项端祈. 剧院建筑的声学设计[J]. 演艺设备与科技,2005,01:14-25.

声学设计范文第2篇

关键词:音质设计;艺术性表现;主观评价

Abstract: the ultimate goal of timbre design is subjective assessment of the audience. And subjective evaluation of the uncertainty of the decision to the sound design is not only the product of reason, also is the combination of the perceptual and the rational. Both the superiority of timbre design is to meet the functional requirements of acoustics, under the precondition of the visual effect can get on the biggest audience identity.

Keywords: timbre design; Artistic performance; Subjective evaluation

中图分类号: TU112.2+8 文献标识码:A文章编号:

1建声设计艺术性表现中材料的媒介性

综合性体育馆是以视、听为主要使用功能的大型公共建筑。体育馆比赛大厅空间形式设计应与音质设计相配合,音质设计对观众厅空间的影响除在空间大小、平面形式等宏观的选择上,还影响和决定了大厅空间界面的形态。

建筑声学设计中声学材料(或结构)应用与表现是音质设计的物质基础,也是空间界面的物质存在。声学材料与结构除了具有声学性能外,通过本身具有的肌理、质地和色彩等视觉属性,也是实现大厅空间细部特征的有效工具。材料对设计意图的表达,来自于设计师对材料特性准确把握的基础上,赋予材料以理念,促进建筑视觉形象的表达。声学材料(或结构)通过不同的组合与加工方式,能够形成不同的审美体验。例如木材沉静、亲切的自然信息对空间温暖感的表达,体现了建筑与环境融合的心理需求;金属材料的多样化形态体现了当代建筑表皮注重人心理感受与高技术相平衡的思想等。

2声效空间中声学材料的表现方式

声效空间指的是用于观演活动的室内封闭空间,是具备建筑基本范畴(实用、坚固、美观)并兼有室内声场属性的空间。声效空间的空间界面形态传达出了音质设计的目的,这种目的决定了声效空间与其它空间的差异性,既有某种秩序的存在。声效空间的秩序来自于对空间形式的需求和良好音质的功能制约,是一种实用空间的物质性表达。

材料作为空间界面表现的载体,影响着空间的划分强度和品质的塑造。在空间界面的设计中,声学材料与构造是可以直接作用于受众的物质手段,具有其自身的媒介表现性。声学材料与构造的组合方式或表达方式决定了界面信息的传达方式,直接影响信息的传递效果。声效空间是由声效界面通过对功能、形式和材料的选择与回应来完成自身属性的。因此,从声学设计的角度理解,声效空间的艺术性表达关注于构成空间体量的声学材料与构造的表现方式,以及这种表现方式带给空间中人们的建筑体验;从建构的角度理解,空间的形式与音质要求相契合,是声效空间的艺术性由内而外的体现,是形式与功能的统一,也是声学发展的必需。

3声学材料的运用与艺术表现

当今的大型公共建筑设计体现出更多理性的设计观念,重视和关注于建筑的细部和表皮,这些正是通过对材料表现的运用所表达的。

通过感受声学材料的构造方式和材料在细部中的体现,可以进一步理解界面在控制声音的过程中所担负的作用。声学设计中,声学材料同时展现自己的肌理、色彩、质地以及光环境等,空间形式的美感与这些相关元素的组合是否适当直接相关。声学材料的运用是多种材料和构造的综合运用,而不是通过单一材料的选择来进行的。根据材料的不同性质,采用可折叠或可弯曲的建筑表皮形态对原有界面进行替换,使界面根据使用的不同需求进行形状的变化。

对于建筑内部使用空间来讲,进入建筑中的每个人都扮演着传播受众的角色,他们在直觉感知、行为体验的过程中,与建筑表皮所承载的信息发生相互作用,并作出反馈。在声学材料(或结构)的运用中,应当充分考虑到材料表现与受众认知途径的搭接、以及受众解读的附着因素。声学设计作为体育馆设计的组成内容,声学材料(或结构)的选择与应用对设计意图的表达与受众心里的契合至关重要。

4分立与趋同――建声技术与艺术表现的完美结合

在体育建筑快速发展的今天,特别是室内综合性体育馆,其建筑外部形象与内部空间都面临着更高、更综合的要求。室内环境的重要因素,听觉和音质感受与非声学参量(包括视觉、热舒适度)的相互影响逐渐成为建筑声学研究的前沿课题[1]。

基于近年来国内建筑(室内)设计与建筑声学设计的脱节,引发了本文对两者研究范畴的思考。从设计实践中不难看出,建筑师与声学工程师相互之间问题上的争执与矛盾,多是由于所持的技术价值观不同而造成的。事实上,设计的脱节不仅影响了功能的正常使用或缺乏美感的形式,同时也造成了设计上的遗憾和不必要的浪费。综合性体育馆声效空间的室内设计一定程度上依赖于感性的构思,然而实现的过程却依赖理性的技术,这是一种分立,主要体现在艺术表现与声学功能需求的关系之中。声学技术与美学的结合是具有观演功能建筑空间所特有的课题。建立在理性的技术基础之上并注入了感性的建筑思维的声学设计,在室内设计中有着不可忽视的作用,体现出现代空间造型设计对音质设计的认同。

结论

技术与艺术是一对矛盾的统一体[2]。在综合性体育馆建筑空间中,声学材料(或结构)以界面的形式及其自身质感、色彩等视觉属性来影响空间的性质。在声学材料(或结构)的应用方面,各种新型声学材料与复合材料的使用是体育馆比赛大厅音质改善和空间美感营造的基石。

音质设计在于使声学材料的声学理性在视觉上得以充分的表达,将自身的材料质感展示出来,体现表里一致的真实效果。良好的大厅声环境是建筑形式、音质设计的结合,也是材料特性与结构的形态表达。在追求声学逻辑合理性的同时也实现材料的美学价值。建筑声学材料与结构具有声学功能与视觉需求的双重属性,音质设计的艺术性表现能通过视觉传达信息,但其艺术性表现的意义不仅在于视觉形式本身,更重要的还包括了其所传达的情感。这是音质设计在达成声学功能之后,体现在形式之上的意义。

参考文献

[1] 吴硕贤,赵越.建筑声学的新进展与前沿课题[C].第九届全国建筑物理学术会议,南京,2004:195.

声学设计范文第3篇

【关键词】剧场;建筑声学;混响时间;噪声控制;吸隔声

引言

近年来,随着经济水平的提升和文化事业的繁荣,文化设施建设得到了较快的发展。各地在以省会城市为主的大城市兴建了一批大型剧场、音乐厅、戏剧院等文化艺术中心。在这些建筑中有很多非常优秀的作品,但也有一些不太成功的案例。我有幸参加了几个剧场的声学装修设计,虽然一些项目建成后得到了业主的认可,但回过头来看还是有不少的遗憾和不足。在此以华亭剧场为例,对以往所作声学设计的成败做个总结,同时也谈一些我对剧场建筑声学设计的一些粗浅认识。

1 剧场建筑声学设计的工作内容

剧场设计的根本任务是为观众提供理想的视听享受场所。作为听音场所,剧场、音乐厅等厅堂建筑的听音质量是第一重要的,其效果的好坏直接决定了该建筑设计的成败,而建筑声学设计是声学设计的基础,更是做好扩声系统的基础。没有合理的建声环境,再高档的后期装修,再先进的电声设施也无法弥补先天的声音缺陷,从而导致使用效果的大打折扣。一般而言,建筑声学设计的工作内容主要包括室内音质设计和噪声控制两大部分。

1.1 音质设计

混响时间是目前音质设计中能定量估算的重要评价指标。 它直接影响厅堂音质的效果。混响时间是指声音自稳定状态声压级衰减60dB所经历的时间。某频率的混响时间是指室内声音达到稳定状态,声源停止发声后残余的声音在房间内反复经吸声材料吸收,平均声能密度自原始值衰变到百万分之一(声能密度衰减60dB)所需要的时间。记作T60或RT,单位是秒(s)。房间混响时间长短是由它的吸音量和体积大小所决定的,体积大且吸音量小的房间,混响时间长,吸音量大且体积小的房间,混响时间就短。混响时间过短,声音发干,枯燥无味,不亲切自然;混响时间过长,声音就会变得模糊不清楚。只有合适的混响时间才能使声音圆润动听。那多长的混响时间才适合呢?不同功能的剧场厅堂所需要的混响时间也不尽相同。如表1-1所示:

表1-1 不同功能剧场T60(s)500HZ~1000HZ

话剧场 戏剧场 歌舞剧场 音乐厅 综合类剧场

0.9~1.2 1.0~1.4 1.2~1.6 1.5~2.0 1.5~2.0

由此表可以看出混响时间的长短与语言清晰度要求有关,对语言清晰度要求高的厅堂混响时间较短些,音色优美圆润的厅堂要求混响时间较长些。控制混响时间是进行室内音质设计的主要内容。

1.2 背景噪声控制

建筑声学设计的另一个重要任务就是进行背景噪声控制。背景噪声也称为本底噪声,是指在发生、检查、测量、记录系统中与有用信号无关的一切干扰。在环境影响评价(EZA)中,背景噪声是指除研究对象以外所有噪声的总称。如剧场外汽车的鸣笛声、飞机的轰鸣声、女士高跟鞋敲击地板的声音、剧场外人的喧哗声,甚至还有相邻剧场演出的声音。背景噪声控制就是要屏蔽掉这些和剧场演出内容无关的声音,让剧场内演出有一个纯净的声学环境。

那么如何运用建筑声学的手段来控制混响时间、降低背景噪声呢?背景噪声的控制主要依靠做好剧场的隔声与吸声,而混响时间的长短主要与吸声和观众厅容积有关。

华亭影剧院位于甘肃省平凉市华亭县西城区,是为全县市民服务的兼电影放映、演出、会议功能的多用途剧场。总建筑面积:9497平方米,固定座位1170个。建筑高度:26.5m ,建筑层数:地上1层(局部2层),地下1层,结构形式:钢筋混凝土剪力墙结构,屋顶为钢网架结构。

2 隔声

2.1 空气传声的隔绝

空气传声的隔绝主要依靠建筑维护结构,包括墙壁、楼板、门窗等,都具有隔绝空气声的作用。维护结构的隔声性能,主要由他的质量、强度、阻尼和频率等因素决定。当频率在125HZ~4000HZ的范围内时,则质量起主要控制作用。维护结构的隔声量是随频率和质量的增加而增加的,这通常成为“质量定律”。

以往,我国剧场的维护结构以砖墙为主,240厚480kg/的砖墙(双面粉刷,下同)的平均隔声量约为53dB, 370厚700kg/的砖墙的隔声量约为56dB, 490厚840kg/的砖墙的隔声量约为61dB。现在随着抗震要求的提高,框架结构被广泛采用,490厚的砖墙840kg/的重量让框架结构不胜重负。

华亭影剧院前期建筑设计采用了200mm厚钢筋混凝土剪力墙结构,屋顶为钢网架结构上覆120厚彩钢板混凝土叠合屋顶。200mm厚度的现浇实心钢筋混凝土墙的隔声量与240mm粘土砖墙的隔声量接近,约为53 dB;网架上架覆钢筋混凝土叠合屋面,其性能基本与普通钢筋混凝土板屋面相同。钢筋混凝土剪力墙和彩钢板混凝土叠合屋顶为华亭影剧院隔声设计提供了良好的基础。

门窗是围护结构隔声的弱点,特别是华亭影剧院集会议、文娱、休闲为一体,所以隔声门为双层,双层门之间设“声闸”。声闸内做强吸声处理,两侧墙体均贴附50厚玻璃棉外封穿孔埃特板,并做0.8厚白色穿孔金属板上覆50厚玻璃棉吸声吊顶。声闸的设置使隔声效果大为提高并能防止亮光直接射入剧场内部。剧场中观众厅和舞台部分除观察窗与放映窗以外不开设窗户。

2.2 固体传声的隔绝

固体传声是由振动物体直接撞击结构(楼板或墙)使之产生振动,并沿着结构传播开去而产生的噪声。这些噪声的振动源包括空调设备、给排水设备、变压器、某些灯光设备、舞台机械以及来自相邻房间通过空气及固体传声传入的噪声和振动等,都将对观众厅的安静造成干扰。将观众厅设双层墙,并将下面的钢筋混凝土梁也分成双梁,是隔绝固体振动声传播的最理想措施。同时进入观众厅和舞台的各种管线最好集中布置,穿墙管线周围缝隙要用玻璃棉赛严。剧场内严禁开洞进线,避免降低隔声效果。

华亭影剧院由于出于节省投资和施工便利的原因没有设置双层墙。在声学装修设计时为了隔绝固体传声,我们紧贴观众厅和舞台主体混凝土墙内侧做了轻质隔声墙,采用50轻钢龙骨12厚两层石膏板错缝拼接内填玻璃棉的做法;观众厅和舞台屋顶网架下做了12厚双层石膏板隔声吊顶,上覆50厚玻璃棉外包黑色玻璃丝布。这两项措施和混凝土墙和叠合屋顶结合形成双层维护,有效解决了固体传声的问题,同时也加强了空气声的隔绝。后期在声学测试时证明这种做法达到了背景噪声控制在NR-25(相当于30dBA)的设计预期。除此之外,设备基础做隔振处理,从声源处杜绝固体声的传播。

3 吸声

剧场建声设计中,舞台部分一般做强吸声处理,避免有多次反射声到达观众席,使声音混乱模糊;而观众厅前部要做一些反射体,让演出的首次反射声尽量多的到达观众席;观众厅后部则以吸声为主,以减少多次反射声,避免混响时间过长而影响声音的清晰度。吸声处理可以有效的降低厅堂内的声压级,调整适合的混响时间,以达到满意的听音效果。一般,首先根据功能需要确定剧场的混响时间,然后可以用赛宾公式(3-1)反算求得各频段的总吸声量。

A=0.16V/ T60 (3-1)

(式中:A ―― 为总吸声量,V ―― 为实际容积,T60―― 为混响时间)

华亭影剧院业主定性为:以会议为主要使用功能,兼顾文艺演出及电影放映的综合剧场。鉴于业主对会议功能的重视,混响时间定为比综合类剧场混响时间略低的1.4s左右(125-4000Hz)。确定了合理的混响时间后我们通过计算得出了各频段的总吸声量,再通过计算得出各种吸声材料和构造的面积比例,确定最终的装修方案。

华亭影剧院主要采用以下吸声材料和构造:

3.1 多孔吸声材料

多孔吸声材料有玻璃棉、岩棉、矿棉等,这些材料内部纤维蓬松交错,存在大量微小的孔隙,是典型的多孔性吸声材料,具有良好的吸声特性。可以制成墙板、天花板、空间吸声体等,可以大量吸收房间内的声能,降低混响时间,减少室内噪声。多孔吸声材料对声音中高频有较好的吸声性能。

华亭影剧院在声装中大量采用了50厚32KG/M3玻璃棉作为背衬吸声材料,这种构造做法有效加强了表层材料的吸声性能。由于玻璃棉为松散的多孔材料,在使用时有诸多不便,所以将玻璃棉加工成玻璃棉毡,并且外包玻璃丝布。

3.2 穿孔板吸声结构

在各种薄板上穿孔,背后设置空腔形成穿孔吸声结构。薄板本身并不具有良好的吸声性能,但穿孔后并安装成带有一定厚空腔的吊顶或贴面墙则可形成“亥姆霍兹共振”吸声结构,因而获得较大的吸声能力。这种穿孔板吸声结构广泛地应用于厅堂音质及吸声降噪等声学工程中。穿孔板的穿孔率一般为2%-17%。

如果在穿孔板后空腔内填充多孔吸声材料时,空气分子在共振时的摩擦阻力增大,各个频率的吸声性能都将有明显提高,这就兼有多孔吸声材料和穿孔吸声结构两者特点的穿孔板组合吸声结构。

华亭影剧院观众厅后部穿孔石膏板吊顶和木质穿孔板墙面、舞台后墙穿孔木质吸音板墙面以及放映室、声控室穿孔金属板吊顶背衬玻璃棉均属于这种吸声构造,实践证明这种构造各频段的吸声效果都比较理想。穿孔板的另一个优点就是有多种材质可供选择,可以设计出不同的装修风格。

3.3 薄板共振吸声结构

将各种薄板,例如:木胶合板、塑料板、水泥纤维板、各种金属板等不透气无空隙的薄板,四周固定在墙或顶棚的龙骨架上,板背后留有一定深度空气层,就构成了薄板共振吸声结构。板后空气层必须密闭,以使板具有弹性,这就要求板不是透气的,板周边与龙骨必须紧密牢固的结合,施工时一定要注意板的安装不应随时间的推移而出现松动现象。由于薄板的共振频率较低,一般为80HZ~300HZ,因此低频声比高频声容易激发薄板的共振,所以薄板共振吸声结构具有吸收低频声的特性。

华亭影剧院在墙裙部分采用了这种结构。观众厅后墙墙裙为600高樱桃木饰面板,400厚空腔,主要为了解决穿孔板和多孔材料低频吸音率偏低的问题。

另外,华亭影剧院声反射体主要布置在观众厅前部。台口两侧和耳光干挂20厚米黄大理石,40宽斜拼角接缝;声桥和观众厅前部2/3吊顶为轻钢龙骨纸面石膏板,白色乳胶漆饰面,让首次反射声尽量多的到达观众席。

4 结论

华亭影剧院声学设计基本成功,投入使用后得到了业主的好评,但在设计中还是有一些遗憾和不足,例如观众厅吊顶为了造型的需要做的较平,楼座后两排的音质较差一些。

通过几次工程实践,个人认为建筑声学设计需要丰富的声学知识和实际工程经验,并把声学要求融入建筑形体和装修设计中,把声学功能与艺术创作有机地结合为一体,才能使剧院成为音质优异的艺术殿堂。

参考文献

[1]《建筑设计资料集2》(第二版)第8章P133-159

[2]《建筑设计资料集4》(第二版)第5章P71

作者简介:

声学设计范文第4篇

美国等发达国家在进行厅堂建筑设计时,均要由建筑师、声学顾问和剧场顾问组成联合设计组,从项目立项开始就一道工作,直至项目完工。这是国外厅堂建筑之所以高质量的重要保证。因此,只有明了建筑声学设计的程序和工作内容,学习国际先进经验和惯常做法,方能保证我国的厅堂建筑具有良好的音质。

一般而言,建筑声学设计的工作内容主要包括噪声控制和音质设计两大部分。

根据建筑物的使用功能、等级与投资规模,参照国际或国家规范来确定建筑物室内噪声标准,是噪声控制设计的首要内容。

通常音乐厅、剧场等厅堂都要求很低的室内背景噪声,因此,这些厅堂的选址很重要,应尽可能远离户外的噪声与振动源。另外,还要进行场地环境噪声与振动调查、测量与仿真预测,目的是为进行厅堂建筑围护结构的隔声设计提供依据,保证厅堂建成后能达到预定的室内噪声标准。

围护结构的隔声设计分为空气声隔声设计及固体声隔声设计两部分,均包括隔声量的计算、隔声材料的选择以及隔声构造设计等内容。除理论计算外,经常需要进行隔声构件的实验室或现场测量,来确定其各频带的隔声量。

噪声控制的另一重要内容,就是针对厅堂建筑内部的噪声振动源进行控制。这些噪声振动源包括空调设备、给排水设备、变压器、某些灯光设备、舞台机械设备以及来自相邻房间通过空气及固体传声传入的噪声和振动等,都将对观众厅的安静造成干扰。因此,在建筑方案设计阶段,声学顾问就必须介入,以便审视建筑内部各种房间的平、剖面布置是否合理,尽可能在建筑设计阶段就将可能的噪声振动干扰减至最低。

此外,建筑声学设计的另一个重要任务就是进行室内音质设计。

音质设计通常包括下述工作内容:

一、确定厅堂体型及体量。为看得清楚、听得清晰,各类厅堂都有个长度的限制。厅堂的宽度会涉及到早期侧向反射声的组织,与音质的空间感有重要关联。厅堂的高度不仅影响竖向早期反射声的组织,而且影响早后期声能比和混响声能的大小及方向。厅堂的体积和每座容积都直接影响混响时间等音质参数。厅堂的体型更是关系到是否存在回声、颤动回声、声聚焦、声影区等音质缺陷。所有这些,都必须在初步方案设计阶段就提供建筑声学的专业意见。

二、确定音质设计指标及其优选值。根据厅堂的使用功能选择混响时间、明晰度、强度指数、侧向能量因子、双耳互相关系数等音质评价指标,并确定各指标的优选值,是音质设计的重要任务。这些指标及其优选值的选定,将为进一步进行音质参量计算和将来竣工后的音质测试提供目标和依据。

三、对乐池、乐台、包厢、楼座及厅堂各界面进行声学设计。厅堂的平面及各界面的形状、面积、倾角等以及乐池、乐台、包厢、楼座、音乐罩、反射板等都影响声脉冲响应的结构,从而对厅堂音质产生重要影响。因此,是否设楼座、包厢,设几层楼座、包厢,楼座和包厢的深度及开敞度多少为合适,栏板的面积与倾角多大较恰当等等,都属于建筑声学设计的范畴,都需由建筑师与声学顾问共同磋商,加以确定。乐池的形状和开口大小也直接影响乐队声能的输送以及乐队与演员的相互听闻。此外,是否设音乐罩或反射板,设何种形式的音乐罩和反射板等等,也都需要从建筑声学专业的角度提供咨询意见,并给出设计方案。

四、计算厅堂音质参量。当厅堂的平、剖面及楼座、包厢、乐池、乐台等设计方案拟定以后,就可开始计算厅堂音质参量。通过音质参量的计算,提供设计反馈信息,以便对设计方案作出必要的修改与调整。这个过程有时需要反复进行多次,以便臻于至善。在此过程中,需要辅以平剖面声线分析、三维声场计算机仿真乃至缩尺模型试验等技术手段,才能做出较准确的预计。

五、进行声学构造设计。厅堂音质除了受前述建筑因素影响之外,还与室内装修材料与构造密切相关。因此,声学顾问还需与装修设计师密切配合,共同完成室内装修设计。声学装修构造设计通常包括各界面材料的选择和绘制构造设计图,需详细规定材料的面密度、表观密度、厚度、穿孔率、孔径、孔距、背后空气层厚度以及龙骨的间距等技术参数。

六、声场计算机仿真。对厅堂建筑进行仔细的声场分析和音质参量计算,有赖于声场三维计算机仿真。从这一点意义上讲,要进行成功的现代厅堂音质设计已离不开计算机仿真的辅助。

七、缩尺模型试验。对于重要的厅堂,除了计算机仿真外,通常还须建立一定缩尺比的厅堂模型,进行缩尺模型声学试验。缩尺模型试验优于计算机仿真之处,在于唯有它能对室内声波动效应做出仿真,而前者仅能在中、高频段,在几何声学的范围内提供较准确的仿真结果。此外,计算机仿真从本质上说是将声学家已知的声学原理输入计算机中,而缩尺模型则可较客观地展示厅堂中发生的实际声物理现象。目前,华南理工大学建筑声学实验室正在负责对在建的广州歌剧院作1∶20的声学缩尺模型试验,以确保该剧院建成后的高水准音质。

八、可听化主观评价。对于重要的厅堂,必要时还可在计算机仿真和缩尺模型试验基础上,应用先进的可听化技术进行主观听音评价。可听化技术是通过仿真计算,或者通过模型试验测量获得双耳脉冲响应,将之与在消声室中录制的音乐或语言“干信号”卷积,输出已加入厅堂影响的声音信号,供受试者预先聆听建成后的厅堂音质效果。这是近年发展起来的建筑声学领域一项高新技术。

九、建筑声学测量。建筑声学测量包括噪声与振动测量,围护构造隔声测量,重要材料与构造的吸声量测量以及厅堂音质参量的测量等。厅堂音质参量测量除了在工程竣工之后进行,以验证声学设计是否达标外,有时还需要在厅堂建筑主体完工,进入内部装修阶段时进行,以便为施工的最后阶段进行必要的设计修改与调整提供科学数据。

十、对电声系统设计提供咨询意见。对于需要安装电声系统的厅堂,建筑声学专家尚需与音响工程师配合,对电声系统的设备选型、设计与安装提供咨询意见。

声学设计范文第5篇

观众区平面设计

作为表演厅堂最基本的组成部分――观众区,其体型设计是厅堂内部优良音质的先决条件。欧洲古典的歌剧院,多采用古典风格的马蹄形或接近马蹄形的“U”形平面。其特点是容量大、视距短,而设置于周边的层层包厢、繁琐浮雕装饰起到良好的声扩散作用。维也纳国家歌剧院、巴黎伽涅尔歌剧院、伦敦考文特花园皇家歌剧院等均为马蹄形平面。但其缺陷是声学处理较麻烦,容易造成沿边反射,甚至出现声聚焦,且台口两侧的观众视觉效果较差。现在使用的马蹄形是改进版,台口两侧不再设观众席,会处理成斜面,增强中前区观众席的侧墙早期反射声。美国的肯尼迪演艺中心便是采用此种方式。

现代风格剧院的观众区平面形式则有更多的选择――矩形、钟形、扇形、多边形及复合形等。如:法国巴士底歌剧院采用的是钟形;东京新国立歌剧院是矩形和扇形的结合。矩形平面的优点是规整、结构简单,声能分布均匀;但两平行侧墙之间容易产生颤动回声,不过,可通过墙面处理解决。如杭州大剧院便将矩形观众区的两侧墙面做成锯齿形状,避免可能产生的颤动回声。扇形平面的观众容量较大,但偏远座较多,后排座视距较远,难以接收直达声,且池座大部分座席几乎得不到侧墙的早期反射声。钟形平面与矩形平面基本相似,也可以说是矩形的一种改进形式。其偏座区比扇形平面少而结构可按矩形的处理(相同容量情况下)。台口两侧逐渐收拢的斜墙面为观众区提供了早期反射声。法国巴士底歌剧院、上海大剧院即是这方面的典型例子。

随着音乐、剧目的多样化发展,对剧院表演厅的要求日趋多功能化,要求有灵活变化观众厅容量空间及符合多种需要的声学效果等。由此产生的复合式平面利用高科技实现厅堂进行灵活多变的组合或拆分。但复合形平面多变的空间模式除了建声之外还需要电声系统的配合,且设备和结构等比较复杂,造价昂贵。国外很多现代多功能剧院为适应多种剧目、音乐会的表演需求,多采用此形式。

观众区容积、起坡、挑台设计

自然声演出的厅堂,由于自然声源声功率有限,为确保达到一定的音节清晰度,要控制适当的厅堂容积量。当然,不同类别的声源声功率及厅堂用途,其最大容积量也不同。厅堂的总容积量也决定着观众的吸声量,进而对混响时间产生影响。适当的每座容积既可减少吸声材料的使用,也保证了最佳的混响效果。

而针对观众区容易出现的掠射吸收现象,就必须重视观众席的起坡度尺寸设置。一般情况下,池座前后排高差不小于8cm,楼座前后排高差不小于10cm。如果出于功能需求,观众席必须是水平的,可考虑抬高声源位置减少掠射吸收,并利用反射面给后排提供前次反射声,弥补后排声压级的不足;或做成可升降地面。

观众区的挑台容易对顶棚的反射声构成遮挡,虽然在声波衍射作用下,挑台下部空间在开口附近可接收到低频反射声,但缺乏高频反射声。挑台下空间深处的反射声则更少,这导致声音丰满度欠佳,这种音质缺陷称声影区。控制挑台下部空间开口高度和深度的比值,在挑台下顶棚及将后墙倾斜做反射面,补充早期反射声可以改善此缺陷,但效果有限。

反射面及扩散体的运用

当混响时间较长,声音的丰满度上升,其清晰度便会下降,这是音质设计常会遇到的矛盾。选择最佳混响时间是解决的方法之一,而设置反射面制造反射声加强直达声是另一种两全方法,这同时满足了观众对声音的丰满度与清晰度的要求。但要注意尽可能制造有益于音质表现的早期反射声,减少延时反射声,还有保证观众区的前中座接收到充足的早期反射声。

顶棚算是观众区较大的反射面。从声线分布看,锯齿式、扩散体式、浮云式三类顶棚能给全区尤其是前中座提供充足的早期反射声,其平面形状的选择自由度也较大。而平面式、折线式、弧面式三类顶棚则会将大部分声音反射至后中座,令前排缺少反射声。因此,此三类顶棚需要加入侧墙的反射声作用。除了顶棚,反射面也可设置于侧墙下部、后墙上部等位置。有需要时,跌落式挑台的栏板、观众区分割隔断也可作为专设侧向反射板。善用各方位反射面可以满足对音质要求同样严格却体型各异的厅堂。

然而,各反射面提供的定向反射声容易造成音质生硬感。这便需要扩散体进行多方位的散射,既减轻音质生硬感,又保证观众区每个座位之间不存在明显声压级差,保持了室内声场均匀。扩散体可以设置在侧墙上或悬挂在天花上,一般为大小不一的体块或是凹凸不平的墙面。例如:锯齿形墙面或墙面装饰、凸出的包厢,甚至外露的结构部件等等。像前文提到的欧洲古典剧院,其优美的音质,除了得益于厅堂的体型设计,也得益于其室内的装修处理(包厢、繁复装饰)所产生的声扩散。

细节处的噪声控制

音乐厅、剧院的表演厅堂对室内背景噪声的要求很严格,因为不同程度的噪声会影响低频声的传播。观演建筑的噪声控制分为建筑噪声控制及室内噪声控制。建筑噪声控制首先涉及到建筑位置的选择,一是尽可能远离噪声与振动源;二是要进行选地环境噪声、振动测量及仿真预测。如此,能为建筑围护结构的隔声需要提供设计依据,达到控制室内噪声的需要及标准。而室内噪声控制是针对表演厅堂内部噪声振动源的处理。主要包括空调设备、给排水设备、变压器、机电房,某些灯光、舞台机械设备,甚至相邻区域空间通过空气或固体(墙面、天花、地面)传声传入的噪声和振动等,这都会对表演厅堂的安静需求造成干扰。

上海大剧院便曾存在这样的问题。曾有乐迷在上海大剧院观看演奏之后表示,“现场声音模糊,演奏及演唱效果,像隔了一层纱,细节听不清……”考察过上海大剧院的声学专家认为,其用于隔音防噪的双层墙体没有完全封闭,墙体虽然是双层的,但顶板和底板相接处没有做到完全隔断。如此,厅外的声音或空调、通风系统的低频噪音便容易通过空气及墙面传入厅内。可见,虽然建筑设计已解决了大部分的声学效果问题,但不代表室内设计装修可以放松要求。大至各区域空间设计,小至一块墙板的安装技术,都会影响到厅堂内部声音的完美呈现。

[参考书目]

刘振亚:《现代剧场设计》,中国建筑工业出版社,2000.09

华天:《剧场建设中的建筑声学问题》,《音乐艺术―上海音乐学院学报》,2002

声学设计范文第6篇

关键词:声学;酒店客房降噪;声学设计; 噪声治理;钢化玻璃

Abstract:Room,a five-star hotel rooms in the downtown area of Chengdu area,noise control,through acoustic design effect of the increase in single-layer tempered glass,and add the tempered glass in the room glass curtain wall side rooms analysis,project implementation value of the city noise standard requirements,and detailed measured data,create graphics,to further verify the effect of the govemance of the room noise.

Keywords: Acoustics;Hotel rooms and noise reduction; Acoustic design; Noise control;tempered glass

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

本次设计对象是一家五星级全套房酒店,由于酒店位于成都市繁华的春熙路商圈,周边交通发达,车辆较多,酒店临街一面的客房在夜间由于大型车辆经过时噪声会通过客房原有玻璃幕墙产生一定的透射和共振现象,会导致部分敏感住户不适,该酒店为了充分满足客户需求,进一步提高服务质量,该酒店管理方决定对其客房玻璃幕墙进行噪声治理。

1 项目基本情况

该酒店均为套房布局,每间客房大门为实木门,位于建筑中心通道,另一端为外墙玻璃幕墙,客房墙壁为砖混结构,上敷设墙纸,地面敷设1.5cm厚地毯,床与幕墙平行,距离幕墙约2.5-3.0m。在对其进行噪声治理设计前,我们在夜间对其客房幕墙透声情况进行了测量,其等效A声级的测量结果见下图一所示。

图一不同位置开关窗等效A 声级

Fig 1 A different position switch windows equivalent sound level A

⑴ 从以上图一的数据可以看出,该酒店的室外声环境较差,在打开窗户时约55dB,根据GB3096《城区环境噪声标准》【1】的5类标准,高级度假村及酒店应属于0类,即昼间小于50dB,夜间小于40dB。从测试结果可很明显发现受交通运输、建筑工地等噪声源的影响,室外声环境较差。

⑵ 在同一位置,在开窗和不开窗的时候,噪声值有明显差异,现有玻璃幕墙隔声量约为10dB。

⑶ 通过现有玻璃幕墙的有效阻隔后,室内噪声约为45 dB,根据GB22337《社会生活环境噪声排放标准》,卧室夜间噪声限定在40dB以内。

⑷ 床头的噪声值超过40dB限值,局部噪声值在47dB以上且该组噪声以中低频噪声为主,具有穿透性较强的特点。

2 主要噪声源分析

该酒店客房的主要噪声源为(1)通过外墙外窗传入客房的城市噪声(幕墙);(2)通过内隔墙传入的来自相邻客房的噪声(墙体);(3)通过客房门传来的走廊嘈杂声(墙体);(4)由楼板传来的撞击声;(5)卫生间、管道传入的噪声;(6)通风系统传入的风机噪声。

以上噪声源中,以外墙外窗传入客房的城市环境噪声对室内声环境的影响为最大,而且在夜间对入住客人的影响也最为明显,而其他声源则属于间歇性,人为可控的噪声源如来自相邻客房的噪声,通过适当的干预可以有效消除。

由此,如采取措施改善外墙外窗的隔音效果将非常有效的提高室内的声环境状态,而且对于已建成的酒店改造来讲,玻璃幕墙的隔音附加改造远比其它墙体改造工程量小和实施方便。同时通过未改造前开关窗噪声值的差别,玻璃幕墙对噪声的阻隔作用是有一定效果的。

3治理对象现状

根据GB3096《城区环境噪声标准》的5类标准,高级度假村及酒店应属于0类,即昼间小于50dB,夜间小于40dB。此次噪声治理的目标为《城区环境噪声标准》的5类标准中0类要求。即客房夜间噪声不高于40dB(A)。目前夜间室内噪声在45 dB(A)左右。

本项目客房中,玻璃幕墙均为10+12+10双层中空隔音玻璃,可分为两部分,一、设置有可开关窗(消防排烟窗)的部分;二、全封闭的其他部分。一般密闭部分面积是可开关部分的3-4倍。同时由于酒店已建成运营,原玻璃幕墙无法进行较大改动,且为保障酒店整体运转,整改只能逐个在房间内单独进行。

4 噪声治理措施

通过设计计算,考虑实施可行性,决定在原有玻璃幕墙内侧增设一层钢化玻璃,考虑安装空间和通过隔声量计算决定采用单层10mm后钢化玻璃为隔声材料。

4.1 可开关窗部分

原有幕墙可开关窗部分采用顶部活动结构,底部锁扣固定的模式,因此为保证外窗开关的方便性,在正对锁扣设置一个相对较小的可开关窗,其余部分通过窗框划分后,改造为封闭式。由于平开窗在压紧功能上远优于其他模式,因此内层可开关窗设为平开窗。

4.2 不活动部分

其他封闭部分依托原有幕墙边框,在进行适当分割后,增设单层10mm厚钢化玻璃,新增钢化玻璃与原幕墙间距约80mm。

4.3 空气层

在两层玻璃之间会产生空气层,当声波依次透过特性阻抗完全不同的墙体、空气介质时,造成声波的多次反射,发生声波的衰减,并且由于空气层的弹性和附加吸收作用,使振动能量大大衰减[2]。因空气层无需填充吸声材料,在工程上,亦是提高经济效益的一种手段。随着空气层厚度的增加,吸声性能也得以提高,因空气层的共振作用,当空气层的厚度为的奇数倍时,可获得最大的声吸收【3】。

5 客房声学设计

5.1外形设计

通过增设同色、高透的钢化玻璃对整个房间采光、隔热保温等不会产生任何不利影响,同时采用与原幕墙同色、同型号的磨砂铝合金窗框,对窗户美观性同样不会产生影响。

5.2隔声设计

客房的安静程度是衡量酒店水平的标准之一。通过增加一层钢化玻璃,通过良好的施工质量,新增的幕墙可起到良好的垂直隔音和横向隔音效果。

空气层厚度设计

具体到本次中:

可见上述新增钢化玻璃与原幕墙间距约80mm的距离接近于的奇数倍,能够达到获得最大声吸收的效果。

2、隔声量设计

(1)共振频率

双层结构的隔声量受其共振频率的影响较大。其共振频率用下式计算:

(2)

因为,可见在此情况下,降噪的频率段大部分是在共振频率的倍以上,该玻璃层的增加有很好的隔声效果。

(2)临界频率

临界频率是可能产生符合效应的最低频率。临界频率与隔声材料的物理性质和结构有关,同一种材料,临界频率与面密度成反比,即

双层墙体中加空气层的隔声量与中间空腔的关系,见下图四中虚线所示【5】:

图三 双层墙附加隔声量与中间空腔的关系曲线

Fig 3 Additional sound reduction with the middle of the double wall cavity curve

由上图可知,在中间空气层厚度80mm的情况下,双层墙附加隔声量可达到8dB左右。经过增加单层玻璃和玻璃间留80mm的空气层厚度,是能够达到降噪效果的。

6 效果及问题分析

该项目施工完成后,我们对该客房床头、床尾处进行了等效A声级的测量,其夜间等效A声级值在开两扇窗噪声值为50.5dB(A),仅关闭原有幕墙窗后,噪声值为42.2 dB(A),全部关闭后噪声值为36.2 dB(A),即新增隔音窗后,进一步降低噪声值至40 dB(A)以下。 新增隔音玻璃后客房卧室的平均噪声水平均低于40 dB的限值,达到要求。

在本次玻璃幕墙的设计与使用中,发现以下问题尚需进一步优化与验证:1)双层中空玻璃比单层玻璃隔音效果是否更好;2)主要透声区域是可活动部分还是较大的封闭部分。

参考文献:

【1】城市区域环境噪声标准【S】.国家环境保护局

【2】高红武.噪声控制技术[M].武汉.武汉理工大学出版社,2009.30

【3】魏先勋,陈常信等.环境工程设计手册[M].武汉.湖南科技出版社.2002.597

【4】智乃刚,许亚芬.噪声控制工程的设计与计算[M].水力电力出版社.1994.46

【5】田国库.建筑幕墙的隔声设计与分析【J】.山西电力.2009.35(1).62

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声学设计范文第7篇

普遍来说,房间的声源常常经过六个途径传到我们的耳中:音箱发出的直达声;地板的反射声;天花板的反射声;音箱后墙的反射声;侧墙的反射声以及聆听者背后墙壁的反射声。改变声波的任一反射条件,声音都会随之发生变化。所以,听音环境在很大程度上决定了重放声的音质好坏,假使你设备最好,环境不当也难有好效果,只是这点常常被大家忽略。因为常常房间声学的造价也是不便宜的。房间的声学特性,很大程度上与室内装潢及房间布置有关。

一、长方形

理想的听音房间最好的是长方形,按黄金分割比例,长、宽、高不成整数倍的关系,因为这样的房间能更好的产生声音效果,不易出现驻波折叠,从而提高听感。

二、隔声与吸音

其次是隔声,房间内外不致干扰并使声音扩散。适当的吸声可免除声波往复反射激发出某些固有频率的声音干扰,造成声染色。原则上室内声波的处理扩散应多于吸收,目的是使共振强度降低。但也要注意,不能过度使用吸音材料,过度的吸音会使得房间的混响时间太短,声音变得干涩不圆润。重点在于侧墙和天花板。在侧墙均匀地设置一些吸声和扩散物,要厚重扎实,例如厚重的羊毛毯就是极好的全频吸声物体,薄的地毯、挂帘、壁毯只对中、高频有吸收作用,过多使用会导致声音缺乏色彩和明亮度。同时,一些家具(书柜、桌椅、沙发)都是很好的声音扩散物,能对声音的传播起调整作用,调整低频有很好效果。最理想的方法是在侧墙上贴以适当的扩散板,但这种方法费用较昂贵且影响美观。

为使声音的扩散度更广,不致来回往复聚为一起成为有害驻波,就要改变该频率声音的行进路线,我们可以请专业设计师商量,但最实际的方法是移动音箱或聆听位置。架空的木地板对低频也有吸收作用,当房间较小时,可以防止低频量感的过度。如果房间声音的低频发出轰鸣声,可在地板的近反射声的反射点附近,铺设厚重的羊毛地毯。当声音刺耳、低频量感不够时,就应在两侧墙的近反射声的反射点设置吸声物覆盖处理。如果出现声音太干,应优先取掉地毯,在房间角落放置玻璃纤维作成的吸声块或布坐垫,可作混响时间的最后调整。

三、房间完好封闭性

房间的隔声还跟房间的封闭性有关。听音房间的理想隔声对一般家庭而言其实是很难办到的,因为门、窗、墙、地板和天花板,任何一个与外面相通的小细处都会将室外的声音传进来,并将室内的声音传出去,特别是将低频传得更远,而影响到声音的最佳效果。门窗是隔声的薄弱环节,良好的隔音可将窗作成双层,在已有的窗上再加一层,当然这时的窗要有好的密封性,这是花费最少且效果不错的方法。对于门,可以采取带空腔的中空双层门,面板使用胶合板制作,中间铺敷吸声棉。如果觉得这样繁琐,便要听从专业影音设计师的见解,从实际环境出发,探究最合适的隔音办法。其他包括插座,门把手这样的细微之处,也应尽可能的做处理,让声音无法外漏。如果是在客厅,由于通道关系而影响室内声场的平衡,可在不对称的墙面与角落加上吸声材料,尽量让两侧的反射声均衡。

接下来,我们说说听音室器材的位置摆放。

现在听音室大致可以分为以下三种:1.专业听音室(如视听室);2.与起居兼用的家庭听音室;3.以影像为主的AV视听室。三者的声道系统不一样,因而器材摆放上也是各有讲究,但三者之间也存在着相通之处。我们最常接触的莫过于2.0、2.1、4.1、5.1和7.1的多声道系统(任何x.1音箱中的,1指代的是独立的超重低音音箱,俗称低音炮)。

2.0声道

对于2.0系统来说,有一个

“三角形法”原则。只需将两只音箱放在听音者的正前方(两音箱之间距离为1.5-2m左右),聆听者处于与两只音箱组成的三角形顶点。音箱与人耳的角度在45到60度以内。这个角度是有讲究的,它很好的把握了聆听者与音箱的距离,如果音箱离听者太近,音域定位便不够精准,且高低音单元存在相位差,声音便不能同步。如果距离太远,声场则会变窄,失去空间感和临场感。

其次,音箱要与后墙、侧墙相隔一定的距离(20-50厘米以上)。因为一般的2.0音箱的倒相孔都是后置的,如果音箱紧靠后墙,倒相孔中的声波便不能完全放出,声场的效果就会大打折扣,有些音箱更是必须借助墙壁的反射、叠加、混音才会有较好的低音效果。音箱不要离侧墙太近,以防侧墙体的反射作用改变了声波的传播方向与强度而影响音质。再次,音箱与人耳最好处于同一平面,如果音箱高度不够,我们可以使用音箱支架以获得好的聆听效果,得到所谓的“皇帝位”。

“三角形法”又俗称为半自由近音场听法。它的好处是可以减少四面墙反射音对音箱直接音的过度干扰,可得到很好的定位感以及宽深的音场,是能够听到最多、最直接、最清楚细节的一种摆法。除角度不变外,这个三角形根据房间大小、后级功率不同可大可小,自由调节。

2.1声道

2.1相比于2.0,多了一个低音炮。音箱的摆放跟2.0大同小异。超重低音喇叭效果入耳听到是有限的,反而是人的其它感官会感受到。超重低音只是在特定的节目源存在并需要还原。比如,在电影院或现实中,我们能够感受到飞机起飞时那种力量与能量的震撼,但是如果我们的家庭影院没有配置超重低音喇叭音箱或者配置不合理,就无法感受到这种震撼。摆放低音炮,注意到以下几点就好。

通常把超低音音箱放在前方墙角附近,最好离墙角1m以上;避免摆放在和墙壁等距离的地方,例如,房间宽为4米,则不要摆放在离两边墙为2米的地方;其三,与墙壁之间应为不等距关系,不要把音箱摆放在靠近墙角处及侧墙和后墙等距离的地方(如离侧墙或后墙距离分别为1/3、1/5的距离)。这是因为这样的摆法能增强低频的交错叠织,低音更浑厚圆润。

4.1声道

4.1跟2.1比较,是在原基础上增加了两个后置环绕音箱,用来强化声音的定位和环绕效果。两个前置音箱和低音炮的位置摆放就无需再多说了,遵循着“三角形”法则,形成等腰或等边三角形。而对于这两个新增的环绕音箱,我们一般将其摆放在“皇帝位”的左右两侧,音箱面对面的架设,直接面对听音区域。环绕音响位置太前,我们无法获得足够的向后效果,位置太后,包围感和环绕感就会减弱。就高度来说,大约比聆听者的坐姿高70-90厘米左右。除此之外,还有一种参照杜比实验室规定的摆放法,将后置环绕悬挂于后墙之上,距离听音者1.5米为宜。安装时,两个环绕要以听音者为中轴线对称。倘若房间设计不允许,你也可以把它们吊挂在后方墙上。

5.1声道

5.1声道在4.1的基础上多了一个中置的卫星箱,也就是我们所称的中央声道。它的主要作用是用来播放电影中的人声和对白。也就是说5.1声道由前置的左、中、右三个音箱和两个环绕以及低音炮组成。

前置左右音箱和低音炮与前面讲的相同,两个前置放在屏幕左右两侧,与用户形成45到60度的夹角。如果在小房间使用大、中型屏幕,则左右音箱可紧靠在屏幕两侧。如果屏幕较小,可使它们距离屏幕稍远以获得较宽阔的立体声场。中置音箱,正对用户,距离用户2-4m。左、中、右三个声道的辐射角度朝向用户,以此减少来自天花板、墙壁和屋顶的反射,保证声像定位的清晰度。

目前来说,环绕音箱有两种类型,一种是普通的单极型小音箱,它们通常被放在音箱架上或高挂于墙上。另一种环绕音箱则是偶极型音箱,每只音箱内均有两只背靠背安装的扬声器,均接成反相方式。偶极型音箱只能对前后方发出高频声音而无法发出低频声音(即使给它输入低频信号也因抵消而发不出低音)。它只同时向前和向后发声而不会向聆听者的侧面发声,并且使声音到达聆听者前先充满听音室。

摆放时,左环绕与右环绕这两声道的音箱,其声音的扩散性应重于方向性,这样有利营造浓郁的环绕气氛。偶极型音箱摆放时,要着重考虑两个因素:谐振(强迫振荡频率非常接近自由振荡频率系统中出现的振荡现象)和自我衰削。抗谐振的最佳位是离顶棚(或地面)20%的室内空间高度处(如室内高度为2.5m,则最佳位置为上、下50cm处)。通常,家庭使用偶极型音箱的是绝少数。

直接辐射式环绕音箱,则跟前面提到的相差无异。布置方案很多,例如:固定在两侧墙壁上;或固定在后方墙壁上,使它们向外和向上张开呈倒八字形并朝向边墙与天花板结合处。与用户成100到120度的夹角,后置环绕应尽量与前置音箱保持在一个平面上。这点要值得注意,环绕箱太高会感觉人声从空中传来,而太低对白又会被矮化。总之,要听起来声音从前方出来,听来顺耳自然。

寻找低音炮的最佳位置,我们可以接好它的喇叭线并反复播放一段具有强低音效果的音乐,再绕房间四周仔细去听。听时,要将耳朵贴于地面,大致处于超低音音箱高度的位置。然后,找出低音最平稳、最深沉、最清晰的点,即为超低音音箱的最佳摆放位置。

7.1声道

7.1系统则是增加了两个侧环绕,主要负责侧面声音的回放。而原本的后置环绕则可以更专注于后方声音的回放,环绕效果进一步增强。7.1与5.1的摆法基本相同,只是更加注重于四个环绕音箱。通常我们将其悬挂于用户的左前、左后、右前、右后的两侧位置(如正后方没有墙,两个后环绕也可放于音箱支架上),左右侧环绕音箱和“皇帝位”呈90°-110°的夹角,高度一般约高出用户坐姿高度的60-80厘米,左边两个音响和右边两个音响分别处于一条直线上,四个环绕应处于同一平面层。7.1相比于5.1,更为注重环绕声和整个声场的效果表达。

声学设计范文第8篇

【关键词】演播室;室内声学;装修设计

随着经济的发展与技术的进步,人们对所接受事物的各个方面质量要求越来越高,特别是现下发展比较迅速的广电媒体,不仅要求其带给人们真实的视觉冲击力,而且要求有比较标准的语言相匹配。这就要求各类演播室做好声学装修设计,以便保证良好的语言清晰度。

利用一些声学设计特点和先进的技术,使演播室室内的声学装修更加完美,保证演播功能的有效实施。

一、演播室室内声学装修设计的内容

近年来,随着数字技术的发展,广电媒体的制作系统开始趋向于小型化、集成化、多元化方向发展。这类演播室投资少、周期短、专业化程度高。深受广大媒体、教育机构以及商业演出等的欢迎。演播室在设计时最重要的注意因素就是声学设计,室内各种设计以及材料的使用都应该在声学设计的基础上进行装修,使演播室的功能与形式完美统一。找准演播室室内声学装修设计的主要内容,按照装修内容,分清主次,然后根据技术要点一一装修。它的装修内容主要包括:门、窗、墙面、顶棚、地面以及灯光、材料和其他的设施设备等。

二、演播室声学装修设计依据和标准

演播室对声学装修设计的要求比较高,演播室的工作人员直接操作设备,不可避免的会有一些噪音存在,再加上导控室的节目录制,可能会产生很多的混音,在设计时应该根据相关的标准,避免这些问题的出现。演播室声学装修设计可以依据以下几个方面作为参考,以便提升演播效果。

演播室的门窗标准:符合GYJ26―86隔声门窗的设计和技术要求;

混响时间标准:GYJ26―86有线广播录音播音室声学设计规范和技术用房相关要求;

控制标准:符合GYJ42―89广播电视中心技术用房噪声标准要求;

防火标准:符合GY5067―2003广播电视建筑设计防火规范;

建筑设计图、建筑材料要符合建设单位提供的技术与材料要求等。

三、演播室声学设计控制要点

(一)顶棚

顶棚的设计要注意吸声效果的实施,在装修时注意隔声、吸声材料的运用,另外还要注意室内灯光架、灯光固定件的防震处理。使演播室的顶棚技能和好的吸收室内的杂音,又能隔绝室外的杂音,保证演播质量。

(二)墙体墙面设计

演播室的墙体墙面设计是声学装修的一个重要组成部分,再设计装修时墙体要使用具有良好吸音作用的材料,比如加气混凝土或者在双墙中间填堵吸声棉,提高吸音效果;墙体的厚度与结构要根据具体的用房环境来决定;另外墙体的材料要选择使用清洁、卫生、环保、美观而且即防火又耐用的材料。

(三)门窗设计要点

演播室的门窗也应该具有一定的隔音作用,门的隔声量主要取决于它的质量、刚性以及气密性,所以门的材质一般选用质量较大的材料,因为质量大的材料隔音量也比较大。大师这种门比较笨重,现在播音室门的设计一般采用轻质材料制作,在三层13mm厚的木板中夹两层11mm厚的玻璃棉,两面再各加一层五合板和一层榉木饰面板,门框及门的边缘敷上毛毡对门缝进行密封,也能起到很好的隔音效果。播音室的窗可以设计也可以不设计,如果设计,主要考虑玻璃的材质,一般会选用较厚的玻璃,能提高隔音效果。

(四)地面的设计

播音室室内地面的设计除了要有一定的吸声作用外,还要考虑美观、清洁等方面的因素。一般采用干式浮筑地面、木地板或者铺吸声地毯等,有利于降低室内的频混响时间。

(五)其它设施设备设计

演播室重点设备是空调,因为如果空调排风扇的安装不当,演播室内其他所有的部分的隔声、吸声作用做的再好也是无济于事的。所以要注重演播室内空调的装修设计,一般选择中央空调时,需注意送风系统的设计,风口需要做消声处理,但是庞大的风管系统,会给温度调节和控制带来很大的困难,而且整个系统不停地运转,会造成很大的浪费,运行成本很高。为了减少这些问题,可以采用令热泵送风系统的中央空调,这种运行方式可以调节空调运行时间,使用比较灵活。如果要最大限度的减弱空调的噪音,就要选购质量比较好的低噪音空调,将空调的内机安装与室外,然后再用短风管接入室内,最后对进、回风口做消声处理。

四、其他设计技巧

(一)声场均匀度控制

从室内声学来看,如果反射声波扩散良好,为了取得良好的声场扩散,在设计室内吸声墙体时,需要把中高频的牺牲结构与中低频的牺牲结构区分交错布置,同时再设计一系列的形状不规则的铝制板扩散板,提高整个室内的声场均匀度。

(二)声学缺陷的预防

演播室房间的设计要注意避免“声染色”问题的出现,如果出现“声染色”现象,室内一些地方的的频率可能会加强会减弱,导致声音失真,这是声学设计的一大缺陷,必须采用一些措施避免这些缺陷。一种方式是可以再播音室的各个角落做45度的切角,切脚墙面墙面要经过强吸音处理,以便消除声染色现象;另一种方式是在原来播音室吸音墙的基础之上大部分强做成强吸声墙,特别是墙角与天花板的夹角处,可以采用多层强吸音材质,提高吸音效果。一般情况下,播音室会选择第二种方法消除声染色,因为第一种方式在室内做声学切角占用室内空间,会影响本来就不大的室内空间。而第二种方法不仅节省空间,而且不会使声音出现任何失音的情况。

(三)切断固体传声的措施

从物理学上来说,声音在股体内传播的衰减程度不强,而要想切断演播室墙体、门窗、空调等的固体传声,要在施工环节就加强控制,做好施工缝内落灰、落砖管理,积极改进各个节点的构造。如果施工缝间有杂物存在,容易形成刚性连接,减弱消音效果。施工过程中可以在非播音室的墙根处预留清扫口,这样可以做到一边施工一边清扫,施工完毕后再堵住清扫口,这样就避免了缝隙杂物。另外安装空调时需要挖掘管道,,这些管道穿进大小播音室时,需要做柔性连接,风管与墙体的连接处用沥青、干硬性砂浆塞实,以此来达到消音的效果。

(四)声学装修施工

现在的演播室墙体一般采用超细玻璃棉宽频牺牲构造,而顶棚一般采用腔内填棉的方式来控制混响时间,以免发生声学聚焦或者长延时反射声现象,破坏使内消音效果。所以在装修时对演播室的非声学墙体的普通见白作法用弹涂法来代替,这种方法能够很好的降低长延时反射声现象的出现。

五、结语

随着科学技术的发展,人们对观点媒体演播室的功能要求会越来越高,开始向多元化方向发展。比如有些节目不仅要求演播室能做文艺晚会,又要求演播室能录制节目,这些都给演播室的声学装修设计带来很多的困难。总之,功能不同对演播室的声学要求也不同,在声学设计中一定要考虑各个方面的问题,注意控制好演播室的吸音、消音效果,最大限度的降低噪音,满足演出需要,提高播音室的播音效果,同时也推动室内声学装修设计的发展。

参考文献

[1]李婷玉.谈演播室声学技术控制[J].城市建设理论研究(电子版)2013(9):145-147.

[2]曾耀光,王晓立,张晓路,叶恒健.直播室及演播室声学装修设计实例[J].电声技术,2004(12):18-19.

[3]尹,李普,方玉明.基于声能量密度的自适应主动结构声控制研究[J].振动与冲击,2008,27(10):146-147.

[4]叶永沛.演播室的声学设计实验[J].广电中心2009(11): 236-238.

[5]邸春新,徐竹菁.广播电台直播室的声学设计[J].科技创新导报2010(2):114-116.

声学设计范文第9篇

(一)顶棚顶棚的设计要注意吸声效果的实施,在装修时注意隔声、吸声材料的运用,另外还要注意室内灯光架、灯光固定件的防震处理。使演播室的顶棚技能和好的吸收室内的杂音,又能隔绝室外的杂音,保证演播质量。

(二)墙体墙面设计演播室的墙体墙面设计是声学装修的一个重要组成部分,再设计装修时墙体要使用具有良好吸音作用的材料,比如加气混凝土或者在双墙中间填堵吸声棉,提高吸音效果;墙体的厚度与结构要根据具体的用房环境来决定;另外墙体的材料要选择使用清洁、卫生、环保、美观而且即防火又耐用的材料。

(三)门窗设计要点演播室的门窗也应该具有一定的隔音作用,门的隔声量主要取决于它的质量、刚性以及气密性,所以门的材质一般选用质量较大的材料,因为质量大的材料隔音量也比较大。大师这种门比较笨重,现在播音室门的设计一般采用轻质材料制作,在三层13mm厚的木板中夹两层11mm厚的玻璃棉,两面再各加一层五合板和一层榉木饰面板,门框及门的边缘敷上毛毡对门缝进行密封,也能起到很好的隔音效果。播音室的窗可以设计也可以不设计,如果设计,主要考虑玻璃的材质,一般会选用较厚的玻璃,能提高隔音效果。

(四)地面的设计播音室室内地面的设计除了要有一定的吸声作用外,还要考虑美观、清洁等方面的因素。一般采用干式浮筑地面、木地板或者铺吸声地毯等,有利于降低室内的频混响时间。

(五)其它设施设备设计演播室重点设备是空调,因为如果空调排风扇的安装不当,演播室内其他所有的部分的隔声、吸声作用做的再好也是无济于事的。所以要注重演播室内空调的装修设计,一般选择中央空调时,需注意送风系统的设计,风口需要做消声处理,但是庞大的风管系统,会给温度调节和控制带来很大的困难,而且整个系统不停地运转,会造成很大的浪费,运行成本很高。为了减少这些问题,可以采用令热泵送风系统的中央空调,这种运行方式可以调节空调运行时间,使用比较灵活。如果要最大限度的减弱空调的噪音,就要选购质量比较好的低噪音空调,将空调的内机安装与室外,然后再用短风管接入室内,最后对进、回风口做消声处理。

二、其他设计技巧

(一)声场均匀度控制从室内声学来看,如果反射声波扩散良好,为了取得良好的声场扩散,在设计室内吸声墙体时,需要把中高频的牺牲结构与中低频的牺牲结构区分交错布置,同时再设计一系列的形状不规则的铝制板扩散板,提高整个室内的声场均匀度。

(二)声学缺陷的预防演播室房间的设计要注意避免“声染色”问题的出现,如果出现“声染色”现象,室内一些地方的的频率可能会加强会减弱,导致声音失真,这是声学设计的一大缺陷,必须采用一些措施避免这些缺陷。一种方式是可以再播音室的各个角落做45度的切角,切脚墙面墙面要经过强吸音处理,以便消除声染色现象;另一种方式是在原来播音室吸音墙的基础之上大部分强做成强吸声墙,特别是墙角与天花板的夹角处,可以采用多层强吸音材质,提高吸音效果。一般情况下,播音室会选择第二种方法消除声染色,因为第一种方式在室内做声学切角占用室内空间,会影响本来就不大的室内空间。而第二种方法不仅节省空间,而且不会使声音出现任何失音的情况。

(三)切断固体传声的措施从物理学上来说,声音在股体内传播的衰减程度不强,而要想切断演播室墙体、门窗、空调等的固体传声,要在施工环节就加强控制,做好施工缝内落灰、落砖管理,积极改进各个节点的构造。如果施工缝间有杂物存在,容易形成刚性连接,减弱消音效果。施工过程中可以在非播音室的墙根处预留清扫口,这样可以做到一边施工一边清扫,施工完毕后再堵住清扫口,这样就避免了缝隙杂物。另外安装空调时需要挖掘管道,,这些管道穿进大小播音室时,需要做柔性连接,风管与墙体的连接处用沥青、干硬性砂浆塞实,以此来达到消音的效果。

(四)声学装修施工现在的演播室墙体一般采用超细玻璃棉宽频牺牲构造,而顶棚一般采用腔内填棉的方式来控制混响时间,以免发生声学聚焦或者长延时反射声现象,破坏使内消音效果。所以在装修时对演播室的非声学墙体的普通见白作法用弹涂法来代替,这种方法能够很好的降低长延时反射声现象的出现。

三、结语

随着科学技术的发展,人们对观点媒体演播室的功能要求会越来越高,开始向多元化方向发展。比如有些节目不仅要求演播室能做文艺晚会,又要求演播室能录制节目,这些都给演播室的声学装修设计带来很多的困难。总之,功能不同对演播室的声学要求也不同,在声学设计中一定要考虑各个方面的问题,注意控制好演播室的吸音、消音效果,最大限度的降低噪音,满足演出需要,提高播音室的播音效果,同时也推动室内声学装修设计的发展。

声学设计范文第10篇

关键词:音质设计;舞台声学;音乐厅

中图分类号:TUll2.4

文献标识码:A

文章编号:1008-0422(2011)08-0045-03

1 引言

自1895年赛宾发现混响时间,人们开始科学地对待室内声学。而在很长一段时间内,其焦点都是围绕观众厅的声学特性,以及听众的听闻效果,而对表演者的听闻条件,舞台声学设计则有所忽视。毫无疑问,表演者与听众,舞台与观众厅共同构成观演主体与观演空间,二者的配合才能达到完美的观演、视听效果。

音乐厅是供交响乐(包括民族音乐)、室内乐及声乐演出的专用厅堂,它是音质要求最高的观演场所,由于音乐厅建筑投资维护费用较高,也有多功能剧场设可移动乐罩兼音乐演奏功能。本文通过回顾音乐厅堂舞台声学的实践与理论研究成果,解读有利于演奏者的舞台声学设计的方法。

2 舞台演奏直达声的分布与衰减

据统计,古典音乐厅舞台(乐台)面积平均约为158m2,近现代音乐厅乐台面积平均为203m2,交响乐演奏时乐队乐器人数较多,现代常见的布置方式见图1。我们按宽18m,深10m考虑,舞台对角线约为20m,乐师间最近与最远距离的比值可以达1:20,我们知道乐师间听闻的直达声随距离增大而衰减,乐师间相互的遮挡引起进一步的衰减,特别是在高频段,同时乐队中不同乐器的声功率级有差异,因此,相邻、相隔乐师间的听闻效果相差较大,若舞台上无任何反射界面,乐师间的相互听闻条件与整体感很难保证。

3 早期古典“鞋盒”式音乐厅尽端式舞台“乐罩”

在长期经验与技术限制的基础上,古典音乐厅多为“鞋盒”式,矩形平面形体且相对窄而高,具有混响时间长,早期反射声丰富,音质效果良好,由于理论研究的滞后,在较长一段时间很多人认为只有“鞋盒式”音乐厅才能获得完美音质。古典音乐厅均采用尽端式舞台设计,即演奏台设在观众厅的尽端部位,舞台除面向观众席开口一侧,均有建筑界面包围。其中包括世界公认的三座音质最好的音乐厅:维也纳音乐厅,阿姆斯特丹音乐厅以及波士顿音乐厅,它们的舞台均为尽端式,舞台侧墙为八字形,向观众席倾斜,开口宽度比观众席稍窄,舞台面积在150~160m2,乐队布置紧凑,顶板面向观众席方向微倾斜,舞台侧墙和顶板均可给舞台反射声,有利于乐师相互听闻,并把部分声能反射给观众席,使前排听众获得较好的融合声。其中波士顿音乐厅舞台深约10m,舞台平均宽度约15~16m、顶部平均高度约12~13m,见图2。尽端式舞台至今仍然是现代音乐厅常用的舞台形式,特别是对于容量不大的厅堂。

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环绕式厅中心式舞台与“浮云式”反射板

1963年,由德国建筑师Hans Scharoun和声学家L.Cremer设计的柏林爱乐音乐厅,采用山地葡萄园式座位布置,即中心式环绕舞台形式,并获得了优良的音质效果,从此动摇了只有“鞋盒”式厅才能产生完美音质的神话。中心式舞台的布置方式为观众席环绕舞台四周,这种形式能够使大容量厅堂内的后排听众尽可能接近演奏者,从而获得足够强度的直达声,但相对于舞台空间,中心式舞台四周均为观众席,缺乏反射界面,通常只能通过顶部悬吊反射板未改善乐师间的相互听闻。图3为德国柏林爱乐音乐厅,中心式舞台。

1965年美国声学家L.L.Beranek和T.J.Schultz对早期声能与混响声能的比值对音质的重要影响做了新的论述,研究了声能比对音乐丰满度、温暖度及清晰度的影响,他们还通过人工合成声场试验发现早期声中以高频成份对清晰度、丰满度起主要作用,而只要后期混响能中有丰富的低频成份就能得到温暖感。这一发现对于舞台反射板设计,尤其是“浮云式”舞台反射板设计具有很重要的意义。舞台上空采用非连续声反射板(“浮云式”反射板),在中高频具有良好反射性能,同时可使低频声在反射板后面的舞台空间里充分地混响,从而给音乐增加了温暖感。1989年丹麦声学家J.H.Rinde研究表明,对于浮云式反射板,低频反射特性主要取决于反射板的相对密度,而与单个反射板的大小关系不大;高频反射特性则主要取决于反射板的尺寸以及板间的距离,为舞台反射板设计提供进一步的理论基础。

5 有利于演奏者的声学条件实验与舞台音质评价研究

从19世纪70年代末开始声学家们开始对有利于演奏者的舞台声学进行系统的研究。典型的研究有,新西兰声学家MarshalI.A.H于1978通过对已建成的若干大厅进行分析,并且做了一系列的模拟实验,在消声室对演奏声用录音,再经过适当的处理用扬声器重放,模拟不同时间序列、频率特性的反射声反馈给演奏者(三重奏组),并记录演奏者的主观感受,较为系统地提出有利于舞台音乐演奏的声学条件,具体内容为:1)舞台早期反射声对演奏的支持是很重要的,且反射声延时不能过长,有利于相互听闻的延时范围是17~35ms;2)反射声中的高频成分对音乐演出至为重要。500HZ以下的反射声对演奏支持是有害的,建议对500Hz以下的声音相对降低3dB;3)当演奏者之间的反射声声压级超过4dB,演奏的不平衡将被察觉,建议以3dB为标准设计不同乐器之间的反射声声压级差。

1989年,声学家GADE.A.C以演奏者为研究对象,对丹麦和英国各8个厅堂做了舞台音质评价的实验,其中主观评价参数有:混响感、演唱演奏支持感、音色品质、活跃感、相互听闻以及整体感觉,研究指出,演奏者在自己熟悉的厅堂,关注的是早期声能的支持,而在不熟悉的厅堂演出,首先关注的是厅堂混响感的支持。客观评价主要包括有混响时间RT、早期衰变时间EDT、舞台支持因子ST(E)、以及低音比EDTF。GADE,A.C在对16个厅堂的测量分析后,指出:演奏者的主观感受,包括自身演奏的轻松感、支持感以及整体演奏的协调轻松感与客观评价参数ST(e)的相关性最大,STl最佳值-12+-1。而混响感与混响时间的相关性最大。RT最佳值为2s;此后,ST(e)成为人们普遍接受的舞台评价客观参数。

其中舞台支持因子ST(e)定义为:

测量点在声源1m处,离地1m高,声源与传声器均为无指向的,且舞台上无演奏架及椅子确保声音无障碍传播。

6 有利于演奏者的舞台声学设计中应注意的问题

6.1有效的早期反射声

不论是尽端式舞台乐罩的侧墙、顶板,还是中心式舞台的顶部反射板,要使它们提供的舞台反射声有利于演奏者的相互听闻,那么顶部反射界面的高度以及尽端式舞台的侧墙开口距离都不能过大,侧墙距离应控制在13~18m以内,不超过20m;顶部反射板高度控制在6~9m,不超过13m。一般认为开口较宽、进深较浅的舞台,顶部反射板宜相对低些,而开口较窄、进深较大的舞台,顶部反射板可相对较高些,也有研究认为窄而深的舞台优于浅而宽的舞台。

6.2注意舞台声部平衡

交响乐演奏乐器种类较多,主要包括打击乐、管乐与弦乐等,它们的声功率级相差较大,其中打击乐、管乐相对较大,而弦乐相对较小,一般的舞台乐队布置也是考虑不同乐器声功率级、音域等因素影响的结果,见图1。演奏时声部的平衡是舞台声学设计时必须考虑的问题,因此,音乐厅舞台后墙常处理为扩散、吸声或者适当的缝隙泻声,来降低舞台后部打击乐器与铜管乐器的反射声强度。

早在1960年美国BBN声学顾问公司为Tanglewood音乐厅设计新的舞台反射板时就特别注意到声部平衡问题,反射板设计为局部透空,透空部分可以逸散部分声能,而弦乐声部上面的反射板透空部分上方还有另一层反射板来加强该声部的反射,取得了较好的效果。

1986年声学家Meyer.J研究指出乐师对舞台早期反射声的敏感度与反射的方向有关,相对于侧向以及斜上方的声音,正上方的声音乐师听闻最敏感,从而提出有利于声部平衡的舞台反射板布置方式,见图4,弦乐声部上方反射板水平布置,弦乐声部间可以获得较有利的反射声;管乐声部上方反射板向观众方倾斜,这样弦乐声部向管乐声部的反射声方向为正上方,而反向反射方向为斜上方,这样有利于管乐与弦乐声部之间的声部平衡。

6.3舞台界面的扩散处理

1979年Ro rbe rt.s.Shankland在《Acoustical design for perl:ormers》一文提出舞台反射界面扩散处理的重要性。关于舞台扩散效果及评价的研究不多但在舞台声学设计中却普遍运用,从古典音乐厅中的雕饰扩散,到近现代几何形体及QRD等扩散体。舞台反射界面的扩散处理可使长延时反射声均匀分布,有利于演奏的整体协调感;扩散可使部分声能到达观众席,有利于观众席较好的融合声;扩散同时还可降低舞台声缺陷产生风险。

6.4舞台声学设计对观众席声学条件的改善

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