建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計2建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維音質(zhì)的主觀評價與客觀指標(biāo)

2.音質(zhì)設(shè)計的方法與步驟3.室內(nèi)電聲設(shè)計4.各類建筑的音質(zhì)設(shè)計室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計3建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維1.音質(zhì)的主觀評價與客觀指標(biāo)室內(nèi)音質(zhì)良好的標(biāo)準(zhǔn)，是使用者能夠得到滿意的主觀感受；主觀感受可以歸結(jié)為5個方面的具體要求，每一項音質(zhì)要求又和一定客觀聲場物理量相對應(yīng)；室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計是通過建筑設(shè)計與構(gòu)造設(shè)計使得各項客觀物理指標(biāo)符合良好音質(zhì)的要求。1.1主觀感受指標(biāo)A大小適宜的響度語言聲：60~70方音樂聲：50~85方B較高的清晰度語言聲：“音節(jié)清晰度”音樂聲：聲源音色分明，旋律線條明晰C足夠的豐滿度音樂聲：聲音飽滿、圓潤，音色渾厚、溫暖，余音悠揚、有彈性。D良好的空間感指室內(nèi)聲場給聽者提供的一種聲音在室內(nèi)的空間傳播感覺。包括：方向感——聽者對聲源方向的判斷距離感——距聲源遠(yuǎn)近的判斷環(huán)繞感——對屬于室內(nèi)聲場的空間感覺。E沒有聲音缺陷和噪聲干擾聲缺陷是指一些干擾正常聽聞使原聲音失真的現(xiàn)象，如回聲（顫動回聲）、聲聚焦、聲影等。

室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計4建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維1.2客觀標(biāo)準(zhǔn)A聲壓級一般語言和音樂都有較寬的頻帶范圍，聲音的響度級大體上與經(jīng)過A特性計權(quán)的dB（A）聲級相對應(yīng)。B混響時間對清晰度、豐滿度、明亮度有影響；混響時間適當(dāng)，可保證各聲部間平衡；混響時間的頻率特性與主觀評價中質(zhì)的因素有關(guān)，如溫暖對應(yīng)低頻混響，華麗對應(yīng)高頻混響。C反射聲音的時間分布對響度的影響：50ms以內(nèi)的反射聲起到加強直達(dá)聲的作用，其數(shù)量越多，響度增大越明顯；對清晰度的影響：50ms內(nèi)聲能比重越大越清晰；對豐滿度的影響：缺乏早期反射聲，使直達(dá)聲與混響聲脫節(jié)，感覺聲音斷續(xù)、飄浮，干澀；使低頻RT較中高頻RT長，可增加聲音的豐滿度和溫暖感，反之則增加明亮感；對親切感的影響：20ms左右的早期反射聲的多少決定了親切感；D反射聲音的空間分布對親切感的影響：來自前方的近次反射聲有加強作用；對圍繞感的影響：來自側(cè)面的近次反射聲有加強作用；室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計5建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維2音質(zhì)設(shè)計的方法2.1音質(zhì)設(shè)計遵循原則防止外部噪聲及振動傳入室內(nèi)，以使室內(nèi)的背景噪聲級足夠低；使室內(nèi)各處都具有足夠的響度；安排足夠的近次反射聲；使室內(nèi)具有與使用目的相適應(yīng)的混響時間；防止出現(xiàn)回聲、多重回聲等聲學(xué)缺陷。2.2音質(zhì)設(shè)計主要步驟2.2.1大廳容積的確定A足夠的響度體積大，聲源不變的情況下，聲能密度D小，聲壓級越低，響度也則越低。以電聲為主（保證響度）——體積不受限制以自然聲為主(音樂廳）——體積受限制B適當(dāng)?shù)幕祉憰r間混響時間與容積成正比，與室內(nèi)吸聲系數(shù)成反比。廳堂中，觀眾吸聲量占所需總吸聲量的1/2~2/3，控制好廳堂的容積V與觀眾人數(shù)的比例，就在相當(dāng)程度上保證或控制了混響時間，推薦的每座容積如下：音樂廳8—10m3/每座，歌劇院6—8m3/每座，多用途劇場、禮堂5—6m3/每座，講演廳、大教室4m3/每座例：設(shè)計一個1000座的劇場，請問劇場面積是多少，層高是多少？（假設(shè)每人平均占地1平米）。室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計用途講演話劇獨唱大型交響樂最大體積（m3)2000-30006000100002000062.2音質(zhì)設(shè)計主要步驟2.2.2大廳的體形設(shè)計廳堂的體形設(shè)計直接關(guān)系到直達(dá)聲的分布、反射聲的空間和時間構(gòu)成以及是否有聲缺陷；廳堂的體形設(shè)計包括：大廳平、剖面形狀各部分表面（如頂棚、墻面）的具體尺寸、傾角等策略有：A保證直達(dá)聲可達(dá)到每個聽眾

B前次反射聲的時空分布在要求范圍內(nèi)建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計后排觀眾視線掠過前排觀眾頭頂?shù)纳咧当环Q為C值。劇場中，為保證視線和直達(dá)聲，C應(yīng)大于12cm，錯列布置時可降低到6cm。音樂廳：挑臺的深度不能超過開口高度的1倍劇場：不能超過2倍。聲程差在50ms以內(nèi)的反射聲有加強直達(dá)聲的作用72.2音質(zhì)設(shè)計主要步驟2.2.2大廳的體形設(shè)計B前次反射聲的時空分布在要求范圍內(nèi)聲場分布均勻，特殊形狀應(yīng)作處理。

a一般以鐘形、矩形平面較多。

b扇形平面，墻面與中軸夾角<8~10°。

c弧形墻面須做擴散或吸聲處理。一個簡單幾何形平面，若不做特殊處理，視線最好的中前區(qū)將會缺乏一次側(cè)向反射聲。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計82.2音質(zhì)設(shè)計主要步驟2.2.2大廳的體形設(shè)計B前次反射聲的時空分布在要求范圍內(nèi)——側(cè)墻處理實例建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計92.2音質(zhì)設(shè)計主要步驟2.2.2大廳的體形設(shè)計C剖面形狀-主要設(shè)計頂棚前部：通過設(shè)計天花的尺寸和角度控制反射聲的分布建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計102.2音質(zhì)設(shè)計主要步驟2.2.2大廳的體形設(shè)計C剖面形狀-主要設(shè)計頂棚前部：頂棚可向廳內(nèi)絕大多數(shù)地方提供一次反射，故其高度與傾角十分重要應(yīng)使一次反射均勻分布在大部分觀眾席。后部：一次反射聲以及混響聲——折板式、鋸齒式、擴散體式。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計112.2音質(zhì)設(shè)計主要步驟2.2.2大廳的體形設(shè)計D防止聲學(xué)缺陷回聲(包括一次反射回聲、二次反射回聲)

頂棚及后墻后墻樓座欄板措施：頂棚：高度<13m或吸聲擴散；后墻/整樓座欄板：吸聲，吸聲系數(shù)>0.6的強吸聲；傾角，調(diào)整向后部提供一次反射；擴散，不形成定向反射。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計一次反射回聲檢驗：R1+R2-D<17m122.2音質(zhì)設(shè)計主要步驟2.2.2大廳的體形設(shè)計D防止聲學(xué)缺陷聲聚焦(曲率半徑小，強反射的弧形表面)措施：避免使用弧形墻面。廳堂高度≥2R

弧形墻面上擴散吸聲處理建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計132.2音質(zhì)設(shè)計主要步驟2.2.2大廳的體形設(shè)計D防止聲學(xué)缺陷聲影出現(xiàn)部位：樓座挑臺下方產(chǎn)生條件：挑臺過深危害：堂座后區(qū)反射聲被遮擋，響度不夠，音質(zhì)較差措施：取合適的樓座挑臺高度與深度比廳內(nèi)充分?jǐn)U散聲能。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計體形設(shè)計常見的措施舞臺反射板將廳堂內(nèi)表面處理成不規(guī)則形狀和設(shè)擴散體。體形設(shè)計中采用不規(guī)則平、剖面處理。吸聲與反射材料交替布置142.2音質(zhì)設(shè)計主要步驟2.2.2大廳的體形設(shè)計E擴散設(shè)計的三種處理方式將廳堂內(nèi)表面處理成不規(guī)則形狀和設(shè)擴散體。體形設(shè)計中采用不規(guī)則平、剖面處理。吸聲材料均勻布置建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計152.2音質(zhì)設(shè)計主要步驟2.2.2大廳的體形設(shè)計E擴散設(shè)計的三種處理方式將廳堂內(nèi)表面處理成不規(guī)則形狀和設(shè)擴散體。體形設(shè)計中采用不規(guī)則平、剖面處理。吸聲材料均勻布置建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計162.2音質(zhì)設(shè)計主要步驟2.2.3大廳的混響設(shè)計A確定適合于使用要求的混響時間及其頻率特性——500hz確定方法：功能&容積

最佳混響時間（500Hz）實際偏差：允許偏差±0.1sec或控制在10%。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計常用最佳混響時間(秒)音樂廳1.8-2.2劇院1.4-1.7多功能1.0-1.3電影院0.8-1.0高保真影院0.4-0.6錄音室0.3-0.4172.2音質(zhì)設(shè)計主要步驟2.2.3大廳的混響設(shè)計A確定適合于使用要求的混響時間及其頻率特性混響時間頻率特性曲線頻率范圍：一般要求125~4000Hz六個倍頻帶高要求80~8000HZ八個倍頻帶曲線形狀：平直（各個頻帶的RT相同為好）不平度允許值，以500HzRT為標(biāo)準(zhǔn)，低頻：125、250可略大到1.2~1.3倍，高頻

2000、4000可略小到0.9倍。大廳堂低頻混響較困難，各頻率均衡的吸聲材料較難選擇，人耳對低頻聲不敏感，且低頻略大可提高豐滿度。實際狀況：廳堂RT不均勻較多，特別是一次完工的廳堂。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計182.2音質(zhì)設(shè)計主要步驟2.2.3大廳的混響設(shè)計B混響設(shè)計步驟混響時間計算根據(jù)設(shè)計完成的體型，求出廳的容積V和內(nèi)表面積S。根據(jù)廳的使用要求，確定混響時間及其頻率特性設(shè)計值。根據(jù)公式計算出大廳的平均吸聲系數(shù)。計算大廳內(nèi)總吸聲量A及各部分的吸聲量。查閱資料及構(gòu)造的吸聲系數(shù)數(shù)據(jù)，從中選擇適當(dāng)?shù)牟牧霞皹?gòu)造，確定各自的面積，使大廳內(nèi)各界面的總吸聲量符合要求。室內(nèi)裝修材料的選擇與布置了解吸聲特性材料測定條件與設(shè)計安裝條件是否一致垂直入射吸聲系數(shù)不能直接用于混響計算。合理布置材料：舞臺口周圍墻面、頂棚應(yīng)當(dāng)以反射材料為主，側(cè)墻中部、上部及后墻布置吸聲材料建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計193室內(nèi)電聲設(shè)計電聲系統(tǒng)改變了在自然聲狀態(tài)下室內(nèi)音質(zhì)完全依賴于建筑聲學(xué)處理的狀況，出現(xiàn)了由設(shè)備系統(tǒng)與建聲環(huán)境共同協(xié)調(diào)作用來創(chuàng)造理想的音質(zhì)效果。3.1擴聲與重放系統(tǒng)3.1.1基本構(gòu)成建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計203.1.2揚聲器的布置方式與建筑處理A布置要求使全部觀眾席上的聲壓分布均勻多數(shù)觀眾席上的聲源方向感良好控制聲反饋和避免產(chǎn)生回聲干擾B布置方式集中式在觀眾席的前方或前上方(一般是在臺口上部或兩側(cè))設(shè)置有適當(dāng)指向性的揚聲器或揚聲器組合(一般是聲柱或揚聲器組合，在音質(zhì)要求不高的廳中也可以是喇叭式揚聲器)，將揚聲器的主軸指向觀眾席的中、后部。常用于劇場、禮堂及體育館。優(yōu)點：方向感好，觀眾的聽覺與視覺一致，射向天花、墻面的聲能較少，直達(dá)聲強，清晰度高。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計213.1.2揚聲器的布置方式與建筑處理A布置要求使全部觀眾席上的聲壓分布均勻多數(shù)觀眾席上的聲源方向感良好控制聲反饋和避免產(chǎn)生回聲干擾B布置方式分散式在面積較大、天花很低的廳，將多個揚聲器分散布置在天花板上?？梢允孤晧涸谑覂?nèi)均勻分布，但方向感不佳。可以設(shè)置延時器改善方向感，但在這之后還會有遠(yuǎn)處的揚聲器的聲音陸續(xù)到達(dá)，使清晰度降低，必須嚴(yán)格控制各個揚聲器的音量與指向性。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計223.1.2揚聲器的布置方式與建筑處理A布置要求使全部觀眾席上的聲壓分布均勻多數(shù)觀眾席上的聲源方向感良好控制聲反饋和避免產(chǎn)生回聲干擾B布置方式混合式廳的規(guī)模較大，前面的揚聲器不能使廳的后部有足夠的音量；集中式布置時，揚聲器在臺口上部，由于臺口較高，靠近舞臺的觀眾感到聲音是來自頭頂，方向感不佳。這種情況常在舞臺兩側(cè)低處或舞臺的前緣布置揚聲器，叫做“拉聲像揚聲器”；在集中式布置之外，在觀眾廳天花、側(cè)墻以至地面上分散布置揚聲器。這些揚聲器用于提供電影、戲劇演出時的效果聲，屬重放系統(tǒng)?；蚪踊祉懫鳌Ｔ黾訌d內(nèi)的混響感。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計233.1.2揚聲器的布置方式與建筑處理C廳堂建筑處理有電聲系統(tǒng)參與下的“廳堂音質(zhì)”應(yīng)該是電聲設(shè)備的擴聲效果與廳堂固有音質(zhì)共同作用的結(jié)果，它有別于自然聲場中的廳堂音質(zhì)，其音質(zhì)設(shè)計也應(yīng)隨之而有所改變，要注意以下幾點：混響時間宜取低值；宜采用指向性較強的揚聲器；適當(dāng)增加廳堂的吸聲處理；特別要注意防止聲反饋的出現(xiàn)。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計244各類建筑的設(shè)計4.1音樂廳音樂廳是供交響樂、聲樂等音樂演出的專用廳堂，是音質(zhì)要求最高的觀演建筑。音樂廳與普通劇場的主要區(qū)別在于它不需設(shè)置獨立的舞臺、側(cè)臺和樂池，而只需設(shè)樂臺（樂臺后部常有管風(fēng)琴），并將演奏席與觀眾席同處一個空間之內(nèi)。音樂廳演出時大多數(shù)靠自然聲，電聲至多起輔助作用，但為了現(xiàn)場實況轉(zhuǎn)播或錄音的需要，也需要提供電聲設(shè)備并設(shè)聲控室。音樂廳的規(guī)模有大有小，演奏交響樂的廳堂規(guī)模較大。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計德國斯圖加特音樂廳奧地利維也納音樂廳254各類建筑的設(shè)計4.1音樂廳設(shè)計要點合理選取最佳混響時間及頻率特性充分利用前次反射聲具有良好的擴散盡可能低的噪聲干擾古鞋盒式古典音樂廳（世界上公認(rèn)的三個音質(zhì)最好的大廳：維也納音樂廳、阿姆斯特丹音樂廳和波士頓音樂廳）高頂棚，廳堂對流換氣‘提高混響時間；矩形平面的窄廳提供豐富的早期側(cè)向反射；樓座包廂與裝飾物則對聲波起擴散作用。這些因素決定了鞋盒式音樂廳的的優(yōu)良音質(zhì)。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計264各類建筑的設(shè)計4.1音樂廳設(shè)計要點合理選取最佳混響時間及頻率特性充分利用前次反射聲具有良好的擴散盡可能低的噪聲干擾梯田式現(xiàn)當(dāng)代音樂廳規(guī)模更大（2000座以上），每座容積更大（11m3以上）,座位區(qū)設(shè)側(cè)面樓座，提供早期反射聲；寬高比更大，相比鞋盒式，聲音更清晰，但混響聲能量不足。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計274各類建筑的設(shè)計4.2劇場類型較多，包括歌劇院、地方戲劇場和話劇院等。其中除話劇是用語言聲演出外，其余歌劇和戲曲演出均兼有歌唱和音樂伴奏，有的還有對白，因此在音質(zhì)設(shè)計時必須兼顧語言和唱詞的清晰度以及音樂的豐滿度的要求。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計

意大利米蘭斯卡拉劇院284各類建筑的設(shè)計4.4電影院與音樂廳、劇場等廳堂不同，電影院提供的是一個可以真實還原聲信號的環(huán)境。電影中的不同場面，所需要的聲學(xué)效果有較大的差異，為了增強觀眾的身臨其境感，電影院希望觀眾聽到的是電影膠片上已錄制的某一特定場面聲音效果（如可以包括表現(xiàn)一個大教堂內(nèi)長混響的特殊聲學(xué)效果或露天雪地的聲音沉寂的空間），而不希望受到觀眾廳室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境的影響。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計德國UFA電影院294各類建筑的設(shè)計4.5多功能廳采用建筑上可變措施，創(chuàng)造可變混響時間的建聲環(huán)境。采用電聲措施，滿足不同使用功能的聲學(xué)要求。利用音樂罩和反射板，滿足交響音樂會演出的需要。建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計金馬劇院觀眾廳可調(diào)旋轉(zhuǎn)體平面布局

可變吸聲構(gòu)造示意圖305建筑聲環(huán)境模擬建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計福建大劇院音樂廳計算機模擬福建大劇院音樂廳計算機模型體積：4700m3

總表面積：2250m2每座容積:11.75m3315建筑聲環(huán)境模擬建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計325建筑聲環(huán)境模擬建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計音樂廳觀眾席500Hz聲壓級分布圖各頻帶聲壓級差值在4分貝以內(nèi)，聲場分布均勻，無聲場缺陷,滿足聲學(xué)設(shè)計一級標(biāo)準(zhǔn)（6dB以內(nèi)）LMSRaynoise建筑聲學(xué)軟件電腦模型計算音樂廳主要控制條件：氣溫20oC；相對濕度70%；LMSRaynoiseSimulationResult:(SimulationConditions:T=20℃，RH=70%)335建筑聲環(huán)境模擬建筑物理環(huán)境廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院史維室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計LMSRaynoise建筑聲學(xué)軟件電腦模型計算音樂廳主要控制條件：氣溫20oC；相對濕度70%；LMSRaynoiseSimulationResult:(SimulationConditions:T=20℃，RH=70%)音樂廳觀眾廳明晰度指標(biāo)（C80平均＝－1.8dB）明晰度是直達(dá)聲到達(dá)后前80毫秒早期聲能與后80毫秒后混響聲能的比。音樂廳中需要合適的混響感和豐滿度，C80取－4～1dB之間為好。明晰度C80是反映聽眾傾聽音樂細(xì)節(jié)的指標(biāo),專業(yè)聽眾對該指標(biāo)非常敏感。研究表明，C80應(yīng)控制在－4～1dB之間為好，數(shù)值越負(fù)混響感越強，數(shù)值越正，干澀感將增加。不同人的感受對應(yīng)該指標(biāo)的最佳值不同，一般認(rèn)為，小型音樂廳以傾聽細(xì)節(jié)為主，取-1.8左右合適。音樂廳C80(dB)奧地利維也納音樂廳－2.7美國波士頓音樂廳－2.3德國柏林愛樂音樂廳－