聲學(xué)論文范文

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第1篇

1.2.2合適的混響時(shí)間人們對(duì)音質(zhì)的主觀評(píng)價(jià)“清晰”、“平衡”、“豐滿(mǎn)”、“有力度”、“柔和”等術(shù)語(yǔ)與混響時(shí)間有密切的關(guān)系.混響時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)音質(zhì)的影響很大,混響時(shí)間長(zhǎng),音質(zhì)“空”,含糊不清;混響時(shí)間短,音質(zhì)“干”,單調(diào)枯燥;只有合適的混響時(shí)間,音質(zhì)才能豐滿(mǎn)、有力度.多媒體教室以語(yǔ)言聲為主,混響時(shí)間的設(shè)計(jì)應(yīng)主要考慮語(yǔ)言聲的要求,因此要根據(jù)教室的容積,選擇合適的混響時(shí)間(見(jiàn)表1),才能實(shí)現(xiàn)較高語(yǔ)言清晰度[3].表1語(yǔ)言類(lèi)房間最佳混響時(shí)間與房間容積表容積/m350～6060～8585～127127～170170～245245～339339～424混響時(shí)間/s0.20.3～0.350.35～0.40.4～0.450.45～0.50.5～0.550.55～0.6

1.2.3避免聲缺陷聲缺陷主要是聲波經(jīng)由內(nèi)表面反射后分布而干擾正常聽(tīng)聞的現(xiàn)象.多媒體教室的聲缺陷主要包括回聲、顫動(dòng)回聲以及聲染色等,產(chǎn)生這些現(xiàn)象的主要原因是:一是房間的吸聲量不夠;二是房間大多是矩形房間,六個(gè)面互相平行,容易產(chǎn)生“簡(jiǎn)并”現(xiàn)象,形成聲染色.對(duì)于多媒體教室而言,要避免上述聲缺陷.

&nbs本論文由整理提供p;1.2.4聲場(chǎng)分布均勻理想的多媒體教室室內(nèi)聲場(chǎng)應(yīng)該充分?jǐn)U散,分布均勻,而且有足夠的聲壓級(jí).室內(nèi)聲音的充分?jǐn)U散,可以保證各個(gè)座位上的學(xué)本論文由整理提供生都應(yīng)能聽(tīng)到響度相差不大的聲音,也保證了室內(nèi)空間各點(diǎn)的聲壓級(jí)相等,對(duì)多媒體教室而言,學(xué)生座位區(qū)的語(yǔ)言擴(kuò)聲聲壓級(jí)要達(dá)到70～75dB之間,音樂(lè)擴(kuò)聲聲壓級(jí)要達(dá)到80～85dB之間,背景音樂(lè)聲壓級(jí)要達(dá)到60～70dB之間,聲場(chǎng)的不均勻度應(yīng)控制在±4dB之內(nèi),使音質(zhì)得以改善,聲音變得柔和、具有親近感和空間感.

1.2.5室內(nèi)音質(zhì)多媒體教室的聲學(xué)設(shè)計(jì)其實(shí)就是室內(nèi)音質(zhì)的設(shè)計(jì).而室內(nèi)音質(zhì)的最終評(píng)價(jià)是聽(tīng)眾的主觀感受,人們根據(jù)室內(nèi)聲學(xué)原理并借助經(jīng)驗(yàn),提出了混響時(shí)間、擴(kuò)散程度、反射聲、噪聲級(jí)等若干與主觀感受相對(duì)應(yīng)的物理量或聲學(xué)量.多媒體教室內(nèi)的主要聲信號(hào)為語(yǔ)音信號(hào),對(duì)清晰度的要求很高.這主要取決于房間的混響時(shí)間、設(shè)備的功率等.

多媒體教室建設(shè)和改造中存在的主要聲學(xué)現(xiàn)在大多數(shù)學(xué)校的多媒體教室是通過(guò)舊教室改造而成的,沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)的聲學(xué)處理,即使新建的多媒體教室也沒(méi)有進(jìn)行聲學(xué)處理,而且面積和容積的差別很大,大的面積達(dá)到幾千平米,小的才40～50m2,層高從3m左右到10m,平面形狀矩形的占大多數(shù).因此多媒體教室建設(shè)和改造中存在的主要聲學(xué)問(wèn)題有:一是建筑聲學(xué)方面,選址不當(dāng),外界干擾較強(qiáng);房間設(shè)計(jì)不科學(xué),造成回聲、顫動(dòng)回聲、聲染色;裝修吸聲材料使用不妥,造成背景噪聲較大、混響時(shí)間偏長(zhǎng);配電影響音頻傳輸,出現(xiàn)干擾.二是擴(kuò)聲系統(tǒng)方面,設(shè)備檔次低,交流噪音高;音響系統(tǒng)位置分布不合理,造成聲場(chǎng)不均勻,產(chǎn)生嘯叫;音響系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)調(diào)在最不本論文由整理提供佳的位置等.使學(xué)生上課聽(tīng)不清,影響教學(xué)質(zhì)量[4].

多媒體教室聲學(xué)環(huán)境的優(yōu)化設(shè)計(jì)針對(duì)上述多媒體教室聲學(xué)環(huán)境存在的問(wèn)題及聲學(xué)環(huán)境的基本要求,多媒體教室的聲學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)主要從建筑聲學(xué)和電聲學(xué)兩個(gè)方面進(jìn)行.建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)由于每個(gè)房間都有本身的聲學(xué)特性,做好建筑聲學(xué)環(huán)境的處理對(duì)以后獲得良好聲音效果奠定比較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).如果建筑聲學(xué)環(huán)境處理不好則會(huì)出現(xiàn)混響過(guò)強(qiáng)、駐波、回聲、聲聚焦和共振等聲第3期李兆義:多媒體教室的聲學(xué)環(huán)境分析及設(shè)計(jì)69音缺陷.

2.1.1控制噪聲,提高教室的聲信噪比在多媒體教室運(yùn)用擴(kuò)聲系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)時(shí),往往擴(kuò)聲系統(tǒng)會(huì)影響隔壁班級(jí)的正常上課秩序,會(huì)出現(xiàn)嘯叫聲,室外本論文由整理提供噪音等問(wèn)題困擾著廣大的師生[5].

這就要求多媒體教室的噪聲標(biāo)準(zhǔn)必須達(dá)到相應(yīng)的國(guó)家規(guī)范要求,但是多媒體教室又有其特殊性,控制噪聲可以采取以下方式進(jìn)行:

(1)遠(yuǎn)離噪聲源在總體規(guī)劃設(shè)計(jì)中讓多媒體教室使遠(yuǎn)離馬路、市場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等噪聲源,即避開(kāi)強(qiáng)環(huán)境噪聲源.對(duì)多媒體教室干擾聲場(chǎng)(外界傳入室內(nèi)的噪聲聲場(chǎng))大小的計(jì)算可以采用下面的公式來(lái)進(jìn)行:Lp=Lp0-101g1τ-101gAF+6.式中Lp為室外噪聲聲壓級(jí),F為透聲墻立面的面積,A=Sa-為室內(nèi)總吸聲量,τ為聲能透射率,對(duì)于多媒體教室而言,噪聲來(lái)源除了墻壁之外,更多的是從窗戶(hù)、門(mén)等進(jìn)入的,聲能透射率可取平均值:τ=ΣFτiiiF,計(jì)算出的干擾聲場(chǎng)的聲壓級(jí)應(yīng)小于38dB.

(2)振動(dòng)干擾預(yù)防如果上述辦法有困難,可以實(shí)行被動(dòng)式處理,即增加墻壁隔聲量;安裝消聲窗;讓多媒體教室置于教學(xué)大樓的頂層或同層本論文由整理提供中靠近樓體邊緣的位置;使用時(shí)間和出現(xiàn)噪聲的高峰期錯(cuò)開(kāi);同時(shí)禁止學(xué)生在教室內(nèi)大聲喧嘩、吵鬧;學(xué)生椅子采用航空椅,布面為亞麻布,防止學(xué)生之間語(yǔ)言的相互干擾;選用設(shè)備的本地噪聲要足夠低等.

2.1.2選擇合適的房間尺寸及三維結(jié)構(gòu),提高房間的聲擴(kuò)散性能多媒體教室房間尺寸及三維結(jié)構(gòu)選擇的目的是讓房間的固有頻率分布均勻,防止聲染色及語(yǔ)言或音樂(lè)的失真.若房間為矩形,其長(zhǎng)、寬、高分別為,Lx,Ly,Lz則房間的簡(jiǎn)正振動(dòng)頻率為[1]:fn=c2(nxLx)2+(nyLy)2+(nzLz)2.式中,nx,ny,nz是不同時(shí)為0的任意自然數(shù),c為空氣中的聲速.由此式可以看出,隨著nx,ny,nz取數(shù)的越多,簡(jiǎn)正方式的數(shù)也就越多,簡(jiǎn)正頻率也有無(wú)窮多個(gè),若房間的比例不當(dāng),會(huì)出現(xiàn)“簡(jiǎn)并”現(xiàn)象,將導(dǎo)致聲場(chǎng)中某些頻率的成分得以加強(qiáng),出現(xiàn)聲染色,音質(zhì)將大大下降.因此對(duì)于多媒體教室而言,房間的長(zhǎng)、寬、高的比例選擇非常重要,最佳的房間形狀是傳統(tǒng)的長(zhǎng)方形,長(zhǎng)、寬、高的比例盡量避免1∶1、1∶2的簡(jiǎn)單比例關(guān)系,通常選取人們所謂的“聆聽(tīng)空間黃金比例”,即滿(mǎn)足1.618∶1∶0.618或2∶32∶1,也可以選用其他比例方法,但三遍之比應(yīng)取無(wú)理數(shù),絕不可取整數(shù)倍.為保證較多的簡(jiǎn)正方式,既要考慮良好的房間尺寸比例,又要得到較大的房間容積.通常多媒體教室的最本論文由整理提供小容積應(yīng)遵循:Vmin≥4λ3max.式中Vmin為房間最起碼容積;λmax為下限頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng).由于現(xiàn)在本論文由整理提供

的教室大多為矩形,一般都有平行墻面,為了避免產(chǎn)生駐波現(xiàn)象,應(yīng)在平行墻面上布置擴(kuò)散體,有利于聲場(chǎng)均勻.如果室內(nèi)有凹弧形墻面,一定要采用擴(kuò)散體來(lái)發(fā)散聲能,防止聲聚焦.對(duì)于面積較大的多媒體教室,除了改善房間的結(jié)構(gòu)(如可以采用矩形切角、扇形、正方形對(duì)角線配置以及多邊形等)外,還可以在頂棚懸掛反射板(前次反射聲相對(duì)直達(dá)聲的延時(shí)時(shí)間如果大于50ms),這樣既可以得到較多的側(cè)向前次反射聲,還可以加強(qiáng)聽(tīng)眾區(qū)域的反射聲功率[6].

2.1.3選擇合適的吸聲材料,使房間的混響時(shí)間達(dá)到最佳合理使用和布置各種吸聲材料是獲得理想混響、聲擴(kuò)散、消除聲缺陷的重要條件.對(duì)于人耳來(lái)說(shuō),能夠聽(tīng)到的頻率范圍大約為20～20000Hz之間,一般人的講話聲主要能量分布在100～5000Hz之間,對(duì)于以傳遞語(yǔ)言信息為主的多媒體教室,聲音評(píng)價(jià)主要為語(yǔ)言的清晰度兼顧豐滿(mǎn)度,要想滿(mǎn)足此條件,多媒體教室內(nèi)的混響時(shí)間可定為T(mén)60=0.4～0.7s.混響時(shí)間的長(zhǎng)短與房間容積、房間表面積、裝修后的吸聲系數(shù)等許多不定因素有關(guān),在吸聲材料的選用和布局上應(yīng)對(duì)室內(nèi)的混響時(shí)間進(jìn)行綜合估算,具體的計(jì)算公式采用著名的賽賓公式進(jìn)行工程估算:T60=0.161VSα.式中V為室容積;S為聲室的內(nèi)界面總面積;α為聲室內(nèi)界面平均吸聲系數(shù),α=ΣSiαi/ΣSi,Si為各種不同材料的面積,αi為室內(nèi)表面各種不同材料的吸聲系數(shù),通過(guò)查閱常用材料的吸聲系數(shù)便可知道,多媒體教室的吸聲處理包括墻面、頂面和門(mén)窗等.要設(shè)計(jì)一個(gè)理想的混響時(shí)間,吸聲材料的選擇一定要與房間的容積和室內(nèi)總表面積、教室內(nèi)各種器材、設(shè)備(如:銀幕、電視監(jiān)視器、學(xué)生課桌、音箱、照明燈具、空調(diào)設(shè)備)等方面綜合考慮,同時(shí)還要符合人們的美學(xué)觀點(diǎn).

因此在室內(nèi)裝飾裝修上可采用木質(zhì)龍骨吊頂,墻體做復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu),掛上柔軟的布窗簾等方法,當(dāng)然也要根據(jù)實(shí)際情況控制吸音和反射的合適比例;避免房間內(nèi)凹面或弧型面反射的形成,防止出現(xiàn)聲聚焦問(wèn)題,使局部聲音過(guò)強(qiáng)而產(chǎn)生反饋出現(xiàn)嘯叫現(xiàn)象;對(duì)容易產(chǎn)生共振的物體進(jìn)行加固處理,避免出現(xiàn)聲音共振現(xiàn)象[7].當(dāng)然運(yùn)用混響時(shí)間公式計(jì)算出的結(jié)果只是一個(gè)參考值,與實(shí)際情況相比都會(huì)出現(xiàn)偏差,因此,要想讓多媒體教室的混響時(shí)間達(dá)到最佳,必本論文由整理提供需要經(jīng)過(guò)反復(fù)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、修改,才能達(dá)到理想的聲環(huán)境.電聲學(xué)設(shè)計(jì)建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)為多媒體教室音質(zhì)的改善創(chuàng)造了很好的條件,但多媒體教室擴(kuò)聲系統(tǒng)如果沒(méi)有合理的整體設(shè)計(jì)和正確連接,也難以達(dá)到理想的聽(tīng)音效果.

2.2.1多媒體教室的擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)多媒體教室擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)財(cái)力情況進(jìn)行合理的安排,如果財(cái)力許可,設(shè)備的選型應(yīng)采用專(zhuān)業(yè)品牌,系統(tǒng)性能要基本一致,避免設(shè)備檔次配置不齊,有的偏高,有的偏底.多媒體教室的擴(kuò)聲系統(tǒng)主要由傳聲器、功率放大器、調(diào)音臺(tái)、揚(yáng)聲器四大塊組成.

(1)傳聲器:傳聲器是多媒體教室實(shí)現(xiàn)聲音輸入到語(yǔ)音處理系統(tǒng)的設(shè)備,它的質(zhì)量?jī)?yōu)劣、選用的合適與否、使用的方法都直接或間接地影響教師把語(yǔ)音清晰的傳遞給學(xué)習(xí)者.常見(jiàn)的有動(dòng)圈式和電容式兩大系列.在多媒體教室的教學(xué)中一般選用靈敏度高、動(dòng)態(tài)范圍寬、頻響平直、瞬態(tài)響應(yīng)好、音質(zhì)柔和方向性強(qiáng)的電容式傳聲器,使聲音能夠清晰、亮麗、細(xì)膩的重現(xiàn),但由于電容式傳聲器具有靈敏度高和耐聲壓性小的特性,在擺放位置上要注意和音箱和其它音源的位置關(guān)系,以及根據(jù)音源大小、傳聲器和音源的距離,消除噪音,得到純凈的語(yǔ)音信號(hào).

(2)調(diào)音臺(tái):調(diào)音臺(tái)實(shí)際上是一個(gè)音頻信號(hào)混合控制臺(tái),它可以對(duì)多路不同阻抗、不同電平的輸入聲源信號(hào)進(jìn)行放大及處理,按照不同的音量對(duì)信號(hào)進(jìn)行混合、重新分配或編組,產(chǎn)生一路或多路輸出.因此,調(diào)音臺(tái)的主要作用是對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行放大、音色修飾、抑制噪聲、控制音量和信號(hào)混合.對(duì)多媒體教室的音源而言,主要是教師的講解聲和CD、DVD、VCD等高電平音源,用調(diào)音臺(tái)要控制好輸入電平,在保證聲音信號(hào)清晰度的基礎(chǔ)上,盡量滿(mǎn)足豐滿(mǎn)度要求.這就要求對(duì)高電平音源要按下定值衰減鍵PAD,降低輸入電平,才能保證信號(hào)電平不超過(guò)輸入電平的動(dòng)態(tài)范圍,使聲音不失真.一般情況下不可用增益旋鈕GAIN來(lái)調(diào)節(jié)改變音量,它會(huì)使信號(hào)信噪比下降.

(3)功率放大器:是把調(diào)音臺(tái)、信號(hào)處理器等前端設(shè)備送來(lái)的比較弱的信號(hào)進(jìn)行不失真的放大,并輸出一定的功率,推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出優(yōu)美而洪亮的聲音.而多媒體教室以語(yǔ)音的清晰度、可懂度為主,因此功率放大器作為系統(tǒng)的核心要有足夠的功率輸出,以本論文由整理提供保證室內(nèi)的平均語(yǔ)言聲壓級(jí)達(dá)到70～80dB,有較寬而平直的頻率響應(yīng)范圍,建議將功率放大器的輸出功率與揚(yáng)聲器的額定功率配比定在1.5倍左右,這樣能保證獲得足夠的力量感.

(4)音箱:音箱的作用是把音頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào),它對(duì)重放的聲音效果起著決定性的作用,音箱技術(shù)配置、位置擺放等直接影響聲音的還原效果.對(duì)多媒體教室而言要求聲場(chǎng)均勻,做到“近聽(tīng)不吵,遠(yuǎn)聽(tīng)不小”,保證各區(qū)域內(nèi)聽(tīng)到的響度基本一致.選擇音箱時(shí),除要考慮音箱的功率符合多媒體教室的聲場(chǎng)要求外,還要考慮音箱的另外兩個(gè)重要特性,即頻響特性和指向特性.

2.2.2多媒體教室擴(kuò)聲系統(tǒng)的正確匹配在擴(kuò)聲系統(tǒng)的布置中,音箱布局的好壞直接影響整個(gè)擴(kuò)聲系統(tǒng)的效果,是電聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要步驟,音箱要根據(jù)多媒體教室的大小和形狀來(lái)選擇數(shù)量和擺放方式.一般來(lái)說(shuō),用一對(duì)音箱把它安裝在教室前墻的兩側(cè)的上方,音箱軸線對(duì)準(zhǔn)學(xué)生座位的主要聽(tīng)音區(qū)域,就能得到理想的直達(dá)聲;對(duì)于比較大的多媒體教室,如有兩層,這時(shí)用一對(duì)音箱可能不滿(mǎn)足室內(nèi)聲學(xué)要求,應(yīng)再增加一對(duì)音箱,這兩對(duì)音箱應(yīng)位于同一垂直平面上,且讓上面一對(duì)音箱的主軸線對(duì)準(zhǔn)上層聽(tīng)眾,下面一對(duì)音箱的主軸線對(duì)準(zhǔn)下層聽(tīng)眾,同時(shí)在擺放音箱本論文由論文由整理提供

tp:///">整理提供時(shí),音箱的主軸線不宜交叉,或交叉角度不宜過(guò)大;如果是改建的多媒體教室,長(zhǎng)、寬、高比例不一定很理想,對(duì)于過(guò)長(zhǎng),而寬度較小的教室,宜采用分散式布局,可將音箱線性均勻排列于房間頂部,使在房間前后的聽(tīng)眾第3期李兆義:多媒體教室的聲學(xué)環(huán)境分析及設(shè)計(jì)71均能聽(tīng)到較強(qiáng)的直達(dá)聲,但要注意直達(dá)聲須同時(shí)到達(dá)聽(tīng)眾,因此對(duì)較前的音箱需加延時(shí)器,這樣一來(lái)就會(huì)增加成本;對(duì)較寬的教室,宜采用兩側(cè)布局的分散式布局方式,原理與頂部布局完全一樣;如果多媒體教室較大,則采用混合布局方式.不管采用哪種布局方式,音箱并非越多越好.音箱布局應(yīng)以多媒體教室的音質(zhì)要求為原則,切忌鋪張浪費(fèi),同時(shí)音箱的布局還應(yīng)避免聲反饋,如果音箱的布局不合理,容易形成聲反饋,影響教學(xué)效果,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞電聲設(shè)備[7].

擴(kuò)聲系統(tǒng)的正確連接還要注意阻抗匹配、電平匹配、功率匹配等問(wèn)題[8].多媒體教室聲學(xué)改造完成后,聽(tīng)音評(píng)價(jià)受到人的主觀因素的影響較大,只要室內(nèi)混響時(shí)間和擴(kuò)聲系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),聲音傳遞平坦、混響適度、畸變小、瞬態(tài)好,使教學(xué)的聲音信息準(zhǔn)確無(wú)誤地傳遞給每一位受教育者,也就基本上達(dá)到了多媒體教室的聲學(xué)設(shè)計(jì)要求.

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第2篇

美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家在進(jìn)行廳堂建筑設(shè)計(jì)時(shí),均要由建筑師、聲學(xué)顧問(wèn)和劇場(chǎng)顧問(wèn)組成聯(lián)合設(shè)計(jì)組,從項(xiàng)目立項(xiàng)開(kāi)始就一道工作,直至項(xiàng)目完工。這是國(guó)外廳堂建筑之所以高質(zhì)量的重要保證。因此,只有明了建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)的程序和工作內(nèi)容,學(xué)習(xí)國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和慣常做法,方能保證我國(guó)的廳堂建筑具有良好的音質(zhì)。

一般而言,建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容主要包括噪聲控制和音質(zhì)設(shè)計(jì)兩大部分。

根據(jù)建筑物的使用功能、等級(jí)與投資規(guī)模,參照國(guó)際或國(guó)家規(guī)范來(lái)確定建筑物室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn),是噪聲控制設(shè)計(jì)的首要內(nèi)容。

通常音樂(lè)廳、劇場(chǎng)等廳堂都要求很低的室內(nèi)背景噪聲,因此,這些廳堂的選址很重要,應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離戶(hù)外的噪聲與振動(dòng)源。另外,還要進(jìn)行場(chǎng)地環(huán)境噪聲與振動(dòng)調(diào)查、測(cè)量與仿真預(yù)測(cè),目的是為進(jìn)行廳堂建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲設(shè)計(jì)提供依據(jù),保證廳堂建成后能達(dá)到預(yù)定的室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲設(shè)計(jì)分為空氣聲隔聲設(shè)計(jì)及固體聲隔聲設(shè)計(jì)兩部分,均包括隔聲量的計(jì)算、隔聲材料的選擇以及隔聲構(gòu)造設(shè)計(jì)等內(nèi)容。除理論計(jì)算外,經(jīng)常需要進(jìn)行隔聲構(gòu)件的實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,來(lái)確定其各頻帶的隔聲量。

噪聲控制的另一重要內(nèi)容,就是針對(duì)廳堂建筑內(nèi)部的噪聲振動(dòng)源進(jìn)行控制。這些噪聲振動(dòng)源包括空調(diào)設(shè)備、給排水設(shè)備、變壓器、某些燈光設(shè)備、舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備以及來(lái)自相鄰房間通過(guò)空氣及固體傳聲傳入的噪聲和振動(dòng)等,都將對(duì)觀眾廳的安靜造成干擾。因此,在建筑方案設(shè)計(jì)階段,聲學(xué)顧問(wèn)就必須介入,以便審視建筑內(nèi)部各種房間的平、剖面布置是否合理,盡可能在建筑設(shè)計(jì)階段就將可能的噪聲振動(dòng)干擾減至最低。

此外,建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)的另一個(gè)重要任務(wù)就是進(jìn)行室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)。

音質(zhì)設(shè)計(jì)通常包括下述工作內(nèi)容：

一、確定廳堂體型及體量。為看得清楚、聽(tīng)得清晰,各類(lèi)廳堂都有個(gè)長(zhǎng)度的限制。廳堂的寬度會(huì)涉及到早期側(cè)向反射聲的組織,與音質(zhì)的空間感有重要關(guān)聯(lián)。廳堂的高度不僅影響豎向早期反射聲的組織,而且影響早后期聲能比和混響聲能的大小及方向。廳堂的體積和每座容積都直接影響混響時(shí)間等音質(zhì)參數(shù)。廳堂的體型更是關(guān)系到是否存在回聲、顫動(dòng)回聲、聲聚焦、聲影區(qū)等音質(zhì)缺陷。所有這些,都必須在初步方案設(shè)計(jì)階段就提供建筑聲學(xué)的專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)。

二、確定音質(zhì)設(shè)計(jì)指標(biāo)及其優(yōu)選值。根據(jù)廳堂的使用功能選擇混響時(shí)間、明晰度、強(qiáng)度指數(shù)、側(cè)向能量因子、雙耳互相關(guān)系數(shù)等音質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo),并確定各指標(biāo)的優(yōu)選值,是音質(zhì)設(shè)計(jì)的重要任務(wù)。這些指標(biāo)及其優(yōu)選值的選定,將為進(jìn)一步進(jìn)行音質(zhì)參量計(jì)算和將來(lái)竣工后的音質(zhì)測(cè)試提供目標(biāo)和依據(jù)。

三、對(duì)樂(lè)池、樂(lè)臺(tái)、包廂、樓座及廳堂各界面進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計(jì)。廳堂的平面及各界面的形狀、面積、傾角等以及樂(lè)池、樂(lè)臺(tái)、包廂、樓座、音樂(lè)罩、反射板等都影響聲脈沖響應(yīng)的結(jié)構(gòu),從而對(duì)廳堂音質(zhì)產(chǎn)生重要影響。因此,是否設(shè)樓座、包廂,設(shè)幾層樓座、包廂,樓座和包廂的深度及開(kāi)敞度多少為合適,欄板的面積與傾角多大較恰當(dāng)?shù)鹊?都屬于建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)的范疇,都需由建筑師與聲學(xué)顧問(wèn)共同磋商,加以確定。樂(lè)池的形狀和開(kāi)口大小也直接影響樂(lè)隊(duì)聲能的輸送以及樂(lè)隊(duì)與演員的相互聽(tīng)聞。此外,是否設(shè)音樂(lè)罩或反射板,設(shè)何種形式的音樂(lè)罩和反射板等等,也都需要從建筑聲學(xué)專(zhuān)業(yè)的角度提供咨詢(xún)意見(jiàn),并給出設(shè)計(jì)方案。四、計(jì)算廳堂音質(zhì)參量。當(dāng)廳堂的平、剖面及樓座、包廂、樂(lè)池、樂(lè)臺(tái)等設(shè)計(jì)方案擬定以后,就可開(kāi)始計(jì)算廳堂音質(zhì)參量。通過(guò)音質(zhì)參量的計(jì)算,提供設(shè)計(jì)反饋信息,以便對(duì)設(shè)計(jì)方案作出必要的修改與調(diào)整。這個(gè)過(guò)程有時(shí)需要反復(fù)進(jìn)行多次,以便臻于至善。在此過(guò)程中,需要輔以平剖面聲線分析、三維聲場(chǎng)計(jì)算機(jī)仿真乃至縮尺模型試驗(yàn)等技術(shù)手段,才能做出較準(zhǔn)確的預(yù)計(jì)。

五、進(jìn)行聲學(xué)構(gòu)造設(shè)計(jì)。廳堂音質(zhì)除了受前述建筑因素影響之外,還與室內(nèi)裝修材料與構(gòu)造密切相關(guān)。因此,聲學(xué)顧問(wèn)還需與裝修設(shè)計(jì)師密切配合,共同完成室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)。聲學(xué)裝修構(gòu)造設(shè)計(jì)通常包括各界面材料的選擇和繪制構(gòu)造設(shè)計(jì)圖,需詳細(xì)規(guī)定材料的面密度、表觀密度、厚度、穿孔率、孔徑、孔距、背后空氣層厚度以及龍骨的間距等技術(shù)參數(shù)。

六、聲場(chǎng)計(jì)算機(jī)仿真。對(duì)廳堂建筑進(jìn)行仔細(xì)的聲場(chǎng)分析和音質(zhì)參量計(jì)算,有賴(lài)于聲場(chǎng)三維計(jì)算機(jī)仿真。從這一點(diǎn)意義上講,要進(jìn)行成功的現(xiàn)代廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)已離不開(kāi)計(jì)算機(jī)仿真的輔助。

七、縮尺模型試驗(yàn)。對(duì)于重要的廳堂,除了計(jì)算機(jī)仿真外,通常還須建立一定縮尺比的廳堂模型,進(jìn)行縮尺模型聲學(xué)試驗(yàn)。縮尺模型試驗(yàn)優(yōu)于計(jì)算機(jī)仿真之處,在于唯有它能對(duì)室內(nèi)聲波動(dòng)效應(yīng)做出仿真,而前者僅能在中、高頻段,在幾何聲學(xué)的范圍內(nèi)提供較準(zhǔn)確的仿真結(jié)果。此外,計(jì)算機(jī)仿真從本質(zhì)上說(shuō)是將聲學(xué)家已知的聲學(xué)原理輸入計(jì)算機(jī)中,而縮尺模型則可較客觀地展示廳堂中發(fā)生的實(shí)際聲物理現(xiàn)象。目前,華南理工大學(xué)建筑聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室正在負(fù)責(zé)對(duì)在建的廣州歌劇院作1∶20的聲學(xué)縮尺模型試驗(yàn),以確保該劇院建成后的高水準(zhǔn)音質(zhì)。

八、可聽(tīng)化主觀評(píng)價(jià)。對(duì)于重要的廳堂,必要時(shí)還可在計(jì)算機(jī)仿真和縮尺模型試驗(yàn)基礎(chǔ)上,應(yīng)用先進(jìn)的可聽(tīng)化技術(shù)進(jìn)行主觀聽(tīng)音評(píng)價(jià)。可聽(tīng)化技術(shù)是通過(guò)仿真計(jì)算,或者通過(guò)模型試驗(yàn)測(cè)量獲得雙耳脈沖響應(yīng),將之與在消聲室中錄制的音樂(lè)或語(yǔ)言“干信號(hào)”卷積,輸出已加入廳堂影響的聲音信號(hào),供受試者預(yù)先聆聽(tīng)建成后的廳堂音質(zhì)效果。這是近年發(fā)展起來(lái)的建筑聲學(xué)領(lǐng)域一項(xiàng)高新技術(shù)。

九、建筑聲學(xué)測(cè)量。建筑聲學(xué)測(cè)量包括噪聲與振動(dòng)測(cè)量,圍護(hù)構(gòu)造隔聲測(cè)量,重要材料與構(gòu)造的吸聲量測(cè)量以及廳堂音質(zhì)參量的測(cè)量等。廳堂音質(zhì)參量測(cè)量除了在工程竣工之后進(jìn)行,以驗(yàn)證聲學(xué)設(shè)計(jì)是否達(dá)標(biāo)外,有時(shí)還需要在廳堂建筑主體完工,進(jìn)入內(nèi)部裝修階段時(shí)進(jìn)行,以便為施工的最后階段進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)修改與調(diào)整提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

第3篇

演播室在設(shè)計(jì)時(shí)最重要的注意因素就是聲學(xué)設(shè)計(jì)，室內(nèi)各種設(shè)計(jì)以及材料的使用都應(yīng)該在聲學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行裝修，使演播室的功能與形式完美統(tǒng)一。找準(zhǔn)演播室室內(nèi)聲學(xué)裝修設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，按照裝修內(nèi)容，分清主次，然后根據(jù)技術(shù)要點(diǎn)一一裝修。它的裝修內(nèi)容主要包括：門(mén)、窗、墻面、頂棚、地面以及燈光、材料和其他的設(shè)施設(shè)備等。

二、演播室聲學(xué)裝修設(shè)計(jì)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)

演播室對(duì)聲學(xué)裝修設(shè)計(jì)的要求比較高，演播室的工作人員直接操作設(shè)備，不可避免的會(huì)有一些噪音存在，再加上導(dǎo)控室的節(jié)目錄制，可能會(huì)產(chǎn)生很多的混音，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，避免這些問(wèn)題的出現(xiàn)。演播室聲學(xué)裝修設(shè)計(jì)可以依據(jù)以下幾個(gè)方面作為參考，以便提升演播效果。演播室的門(mén)窗標(biāo)準(zhǔn)：符合GYJ26—86隔聲門(mén)窗的設(shè)計(jì)和技術(shù)要求；混響時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)：GYJ26—86有線廣播錄音播音室聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)用房相關(guān)要求；控制標(biāo)準(zhǔn)：符合GYJ42—89廣播電視中心技術(shù)用房噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求；防火標(biāo)準(zhǔn)：符合GY5067—2003廣播電視建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范；建筑設(shè)計(jì)圖、建筑材料要符合建設(shè)單位提供的技術(shù)與材料要求等。

三、演播室聲學(xué)設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)

(一)頂棚頂棚的設(shè)計(jì)要注意吸聲效果的實(shí)施，在裝修時(shí)注意隔聲、吸聲材料的運(yùn)用，另外還要注意室內(nèi)燈光架、燈光固定件的防震處理。使演播室的頂棚技能和好的吸收室內(nèi)的雜音，又能隔絕室外的雜音，保證演播質(zhì)量。

(二)墻體墻面設(shè)計(jì)演播室的墻體墻面設(shè)計(jì)是聲學(xué)裝修的一個(gè)重要組成部分，再設(shè)計(jì)裝修時(shí)墻體要使用具有良好吸音作用的材料，比如加氣混凝土或者在雙墻中間填堵吸聲棉，提高吸音效果；墻體的厚度與結(jié)構(gòu)要根據(jù)具體的用房環(huán)境來(lái)決定；另外墻體的材料要選擇使用清潔、衛(wèi)生、環(huán)保、美觀而且即防火又耐用的材料。

(三)門(mén)窗設(shè)計(jì)要點(diǎn)演播室的門(mén)窗也應(yīng)該具有一定的隔音作用，門(mén)的隔聲量主要取決于它的質(zhì)量、剛性以及氣密性，所以門(mén)的材質(zhì)一般選用質(zhì)量較大的材料，因?yàn)橘|(zhì)量大的材料隔音量也比較大。大師這種門(mén)比較笨重，現(xiàn)在播音室門(mén)的設(shè)計(jì)一般采用輕質(zhì)材料制作，在三層13mm厚的木板中夾兩層11mm厚的玻璃棉，兩面再各加一層五合板和一層櫸木飾面板，門(mén)框及門(mén)的邊緣敷上毛氈對(duì)門(mén)縫進(jìn)行密封，也能起到很好的隔音效果。播音室的窗可以設(shè)計(jì)也可以不設(shè)計(jì)，如果設(shè)計(jì)，主要考慮玻璃的材質(zhì)，一般會(huì)選用較厚的玻璃，能提高隔音效果。

(四)地面的設(shè)計(jì)播音室室內(nèi)地面的設(shè)計(jì)除了要有一定的吸聲作用外，還要考慮美觀、清潔等方面的因素。一般采用干式浮筑地面、木地板或者鋪吸聲地毯等，有利于降低室內(nèi)的頻混響時(shí)間。

(五)其它設(shè)施設(shè)備設(shè)計(jì)演播室重點(diǎn)設(shè)備是空調(diào)，因?yàn)槿绻照{(diào)排風(fēng)扇的安裝不當(dāng)，演播室內(nèi)其他所有的部分的隔聲、吸聲作用做的再好也是無(wú)濟(jì)于事的。所以要注重演播室內(nèi)空調(diào)的裝修設(shè)計(jì)，一般選擇中央空調(diào)時(shí)，需注意送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，風(fēng)口需要做消聲處理，但是龐大的風(fēng)管系統(tǒng)，會(huì)給溫度調(diào)節(jié)和控制帶來(lái)很大的困難，而且整個(gè)系統(tǒng)不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)造成很大的浪費(fèi)，運(yùn)行成本很高。為了減少這些問(wèn)題，可以采用令熱泵送風(fēng)系統(tǒng)的中央空調(diào)，這種運(yùn)行方式可以調(diào)節(jié)空調(diào)運(yùn)行時(shí)間，使用比較靈活。如果要最大限度的減弱空調(diào)的噪音，就要選購(gòu)質(zhì)量比較好的低噪音空調(diào)，將空調(diào)的內(nèi)機(jī)安裝與室外，然后再用短風(fēng)管接入室內(nèi)，最后對(duì)進(jìn)、回風(fēng)口做消聲處理。

四、其他設(shè)計(jì)技巧

(一)聲場(chǎng)均勻度控制從室內(nèi)聲學(xué)來(lái)看，如果反射聲波擴(kuò)散良好，為了取得良好的聲場(chǎng)擴(kuò)散，在設(shè)計(jì)室內(nèi)吸聲墻體時(shí)，需要把中高頻的犧牲結(jié)構(gòu)與中低頻的犧牲結(jié)構(gòu)區(qū)分交錯(cuò)布置，同時(shí)再設(shè)計(jì)一系列的形狀不規(guī)則的鋁制板擴(kuò)散板，提高整個(gè)室內(nèi)的聲場(chǎng)均勻度。

(二)聲學(xué)缺陷的預(yù)防演播室房間的設(shè)計(jì)要注意避免“聲染色”問(wèn)題的出現(xiàn)，如果出現(xiàn)“聲染色”現(xiàn)象，室內(nèi)一些地方的的頻率可能會(huì)加強(qiáng)會(huì)減弱，導(dǎo)致聲音失真，這是聲學(xué)設(shè)計(jì)的一大缺陷，必須采用一些措施避免這些缺陷。一種方式是可以再播音室的各個(gè)角落做45度的切角，切腳墻面墻面要經(jīng)過(guò)強(qiáng)吸音處理，以便消除聲染色現(xiàn)象；另一種方式是在原來(lái)播音室吸音墻的基礎(chǔ)之上大部分強(qiáng)做成強(qiáng)吸聲墻，特別是墻角與天花板的夾角處，可以采用多層強(qiáng)吸音材質(zhì)，提高吸音效果。一般情況下，播音室會(huì)選擇第二種方法消除聲染色，因?yàn)榈谝环N方式在室內(nèi)做聲學(xué)切角占用室內(nèi)空間，會(huì)影響本來(lái)就不大的室內(nèi)空間。而第二種方法不僅節(jié)省空間，而且不會(huì)使聲音出現(xiàn)任何失音的情況。

(三)切斷固體傳聲的措施從物理學(xué)上來(lái)說(shuō)，聲音在股體內(nèi)傳播的衰減程度不強(qiáng)，而要想切斷演播室墻體、門(mén)窗、空調(diào)等的固體傳聲，要在施工環(huán)節(jié)就加強(qiáng)控制，做好施工縫內(nèi)落灰、落磚管理，積極改進(jìn)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造。如果施工縫間有雜物存在，容易形成剛性連接，減弱消音效果。施工過(guò)程中可以在非播音室的墻根處預(yù)留清掃口，這樣可以做到一邊施工一邊清掃，施工完畢后再堵住清掃口，這樣就避免了縫隙雜物。另外安裝空調(diào)時(shí)需要挖掘管道，，這些管道穿進(jìn)大小播音室時(shí)，需要做柔性連接，風(fēng)管與墻體的連接處用瀝青、干硬性砂漿塞實(shí)，以此來(lái)達(dá)到消音的效果。

(四)聲學(xué)裝修施工現(xiàn)在的演播室墻體一般采用超細(xì)玻璃棉寬頻犧牲構(gòu)造，而頂棚一般采用腔內(nèi)填棉的方式來(lái)控制混響時(shí)間，以免發(fā)生聲學(xué)聚焦或者長(zhǎng)延時(shí)反射聲現(xiàn)象，破壞使內(nèi)消音效果。所以在裝修時(shí)對(duì)演播室的非聲學(xué)墻體的普通見(jiàn)白作法用彈涂法來(lái)代替，這種方法能夠很好的降低長(zhǎng)延時(shí)反射聲現(xiàn)象的出現(xiàn)。

五、結(jié)語(yǔ)