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建筑物理讲室内音质设计a

本文由菊花万朵贡献 第十三章 室内音质设计 ? 本章主要内容: 本章主要内容: 1.室内音质评价标准 2.厅堂容积的确定 1.室内音质评价 标准 2.厅堂容积的确定 3.厅堂的体形设计 3.厅堂的体形设计 4.室内的混响设计 4.室内的混 响设计 5.各类厅堂的音质设计 5.各类厅堂的音质设计 ? 本章重点: 本章重点: 厅堂的音质设计 § 13-1 室内音质评价标准 13 一、主观评价标准 1. 合适的响度;(语言类:30~80 方、音乐类:50~100 方) 合适的响度; 语言类:30~ 80 方 音乐类:50~100 方 2. 较高的清晰度和明晰度; (语言类:一定的清晰度、音乐 较 高的清晰度和明晰度; 语言类:一定的清晰度、 类:期望的明晰度) 期望的明晰度) 3.足够的丰满度; 3.足够的丰满度; 足够的丰满度 4.良好的空间感; 4.良好的空间感 良好 的空间感; 5.没有声缺陷和噪声干扰。 5.没有声缺陷和噪声干扰 没有声缺陷和噪声干扰。 二、客观物理量 1.声压级 1.声压级:各个频率的声压级与该频率声音的响度相对应 声压 级: 2.混响时间: 2.混响时间:混响时间与声音的清晰度和丰满度有对应关系 混响时间 3. 反射声的时间分布:试验证明,在直达声之后 20~30ms 以 3.反射声的时间分布:试验证 明,在直达声之后 20~30ms 以 反射声的时间分布 内到达的前次(一次、二次)反射声能 内到达的前次(一次、二次) 起到加强直达声、提 高响度、 起到加强直达声、提高响度、增加清晰 度和丰满度的作用。 度和丰满度的作 用。 4.反射声的空间分布 4.反射声的空间分布 § 13-2 厅堂容积的确定 13 一、足够的响度 二、保证合适的 混响时间 § 13-3 厅堂的体形设计 13 一、体形设计方法 1.几何声学法——声线法, 几何声学法—— 声线法 声线法, 就是用垂直于声波波阵面 的直线(声线) 的直线(声线)代表声能 传播的方向, 传播的 方向,在遇到反射 体时,声能传播遵循反射 体时, 定律。 定律。 2.模型试验法——将设计方 2.模型试验法 模型试验法——将设计方 案按一定比例缩小, 案 按一定比例缩小,用吸声 系数相近的材料制作模型, 系数相近的材料制作模型, 测得模 型内的声场分布, 测得模型内的声场分布,分 析结果,改进设计。 析结果,改进设计。 二、体形设计的原则 1.保证每位观众都能得到从声源来的直达声; 1.保证每位观众都能得到从声源来的直达 声; 保证每位观众都能得到从声源来的直达声 2.保证前次反射声的良好分布; 2.保证前次 反射声的良好分布; 保证前次反射声的良好分布 一次反射声延迟时间按下式 计算: 计算: (13-4) 13 控制在 50ms 控制在 50ms 以内 50ms 以内 平面形状及处理方法 侧墙的利用 斜墙设计 边座侧墙利用 楼座、看台的处理 音乐厅: 音乐厅: D H 剧 院: D 2H 3.争取充分的扩散反射 3.争取充分的扩散反射 扩散体 或: (13-5) (13-6) 4. 防 止 产 生 回 声 和 其 他 声 缺 陷 回声的几种消除方法 常见的几种回声 易产生多重回声的情形 声影区 5. 合 理利用舞台反射板 舞台反射板 §13-4 室内的混响设计 13 一、最佳混响时间和频率特性曲线的确定 音乐厅大教室讲演厅 歌剧院 电影院 二、混响计算 混响计算的步骤如下: 混响计算的步骤如下: (1)根据设计已完成的体形 根据设计已完成的体 形, (1)根据设计已完成的体形,求出厅堂 容积 V 和内表面积 S 容积 V 和内表面积 S; (2)根 据厅堂的功能要求 根据厅堂的功能要求, (2)根据厅堂的功能要求,确定最佳混 响时间及其频 率特性的设计值; 响时间及其频率特性的设计值; (3)依据伊林混响时间计算公式 依据伊 林混响时间计算公式, (3)依据伊林混响时间计算公式,求出 厅堂在各个频率上应达到的平均 吸声系 数 ; (4)计算厅堂内各声频率上的总吸声 (4)计算厅堂内各声频率上的总吸声 量 ; (5)从总吸声量中减去已有的吸声量 如家具、 (5)从总吸声量中减去已有的吸声量,如家具、 从总吸声量中减去已有的吸声量, 座椅等的吸声量 。由于 , 所以厅堂内各界面所需吸声量之 和为: 所以厅堂内各界面所需吸声量之和为: (6)查阅材料与构造的吸声系数数据 (6)查阅材 料与构造的吸声系数数据,从中选 查阅材料与构造的吸声系数数据, 择适当的材料和构造,确 定各自的面积, 择适当的材料和构造,确定各自的面积, 使厅堂 内各界面的总吸声量等于上式 所求得的值。 内各界面的总吸声量等于上式所求得的值。一 般情况需要经过几次反复, 般 情况需要经过几次反复,调整之后 才能满足 要求。 要求。 三、选择与布置室内装修材料 室内装修材料和构造的选择, 室内装修材料和构造的选择,要结合室内建 筑艺术处理的整体 要求, 筑艺术处理的整体要求,同时充分掌握各种材 料与构造的吸声性能。 料与构造的吸声 性能。 对低频、 对低频、中频和高频的各种吸声材料配合 使用,间隔布置,以求得到较为理 想的频率特性。 使用,间隔布置,以求得到较为理想的频率特性。 所用的吸声系数值, 所用的 吸声系数值,应注意它的测定条件与大 厅的实际安装条件是否相符。 厅的实际安装条件是 否相符。即使是同样的吸 声材料,安装条件有变化时, 声材料,安装条件有变化时,如背后空气 层的有 薄厚、大小等,吸声系数会有一定的差异。 无、薄厚、大小等,吸声系数会有一定的 差异。 四、工程实例 ——计算混响时间 ——计算混响时间 结论: 结论: 依据图 13 21 中的曲线可知 依据图 13-21 中的曲线可知 T60(500HZ) 13- 中的曲线可知 T 的 最佳混响时间约为 0.8s, 0.8s,又由于该房间用 的最佳混响时间约为 0.8s,又由于该房间用 于 语言,为了保证