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建筑物理23~24讲——室内音质设计a_图文

第十三章 室内音质设计
?本章主要内容:

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 ?本章重点: 厅堂的音质设计 4.室内的混响设计

5.各类厅堂的音质设计

§ 13-1室内音质评价标准
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) 2. 较高的清晰度和明晰度; (语言类:一定的清晰度、音乐
类:期望的明晰度)

3.足够的丰满度; 4.良好的空间感; 5.没有声缺陷和噪声干扰。

二、客观物理量 1.声压级:各个频率的声压级与该频率声音的响度相对应 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 3.反射声的时间分布:试验证明,在直达声之后20~30ms以
内到达的前次(一次、二次)反射声能 起到加强直达声、提高响度、增加清晰 度和丰满度的作用。

4.反射声的空间分布

§ 13-2 厅堂容积的确定
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
一、体形设计方法 1.几何声学法——声线法,
就是用垂直于声波波阵面

的直线(声线)代表声能
传播的方向,在遇到反射 体时,声能传播遵循反射 定律。

2.模型试验法——将设计方 案按一定比例缩小,用吸声 系数相近的材料制作模型, 测得模型内的声场分布,分 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;
2.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:

(13-4) 控制在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

音乐厅:

楼 座 、 看 台 的 处 理

D

H

剧 院: D 2H

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

一、最佳混响时间和频率特性曲线的确定
音 乐 厅 大讲 教演 室厅

歌 剧 院

电 影 院

二、混响计算
混响计算的步骤如下: (1)根据设计已完成的体形,求出厅堂 容积V和内表面积S; (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; (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 量 ;

(5)从总吸声量中减去已有的吸声量,如家具、 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:

(6)查阅材料与构造的吸声系数数据,从中选 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。一 般情况需要经过几次反复,调整之后 才能满足 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,要结合室内建 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。 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。 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。即使是同样的吸 声材料,安装条件有变化时,如背后空气层的有 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

结论:
依据图13-21中的曲线可知T60(500HZ) 的最佳混响时间约为0.8s,又由于该房间用 于语言,为了保证语言的清晰度,低频混 响时间不应高于中频。 一般认为频率特性曲线以平直为理想。 由此可知,该教室的低频混响时间过长。 中高频混响时间也远高于最佳值,完全有 必要对其进行吸声改造。

§13-5
音 乐 厅
不 设 独 立 舞 台

各类厅堂的音质设计

以自然声为主
1680座 混响时间:中频为2s

2289座 德 国 斯 图 加 特 音 乐 厅

德 国 斯 图 加 特 音 乐 厅

混响时间:中频为2s

电影院——德国UFA电影院

宽银幕电影院:混响时间:一般不大于1.1s

在电影院声学设计中,一般应注意以下问题 (1)保持混响时间达到最佳值。
(2)每座容积可选择3~4.3m3,并尽可能取下 限值。 (3)地面沿纵向应有适当坡度,以保证整个观 众席有充分的直达声和清晰的视线。 (4)避免观众厅过长(最大不应超过45m)。这 一方面是为了不使扬声器输出功率过高, 另一 方面可避免在远离银幕的座席上产生声、影不 同步的缺陷。

(5)扬声器一般均放在银幕后面,如 银幕后空间较大(如有舞台)或银幕距墙 较远时, 有可能产生长延时的反射。因 此,对后墙应加以分隔或采取强吸声处理。 (6)对于一些有可能产生回声、长延 时反射、声聚焦的界面,应作认真的声学 处理。因为,在一个混响时间较短的大厅 内,这些声音缺陷更容易被觉察到。

(7)在噪声控制方面,由于扬声器发出的声级 较高。因此,在电影院内允许有较高的背景噪 声。这里应特别注意的是电影放映间产生的 噪声,它往往对紧靠放映间的后排座席 产生 干扰。为避免其干扰,首先应使放映间与观众 厅之间的隔墙具有足够的隔声量;其次, 放 映孔和观察窗要安装双层的厚度不同的玻璃, 窗框应很好地密封;最后,如有条件,可在放 映间的内表面用既吸声又防火的材料进行处 理。


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