建筑声学应用-室内音质设计

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1、在前面的基础部分我们介绍了有关声学的基本知识，主要包括：4.1声音的基本性质4.2声音的计量4.3声音与人的听觉4.4语言声、音乐声及噪声特性4.5室内声学原理4.6吸声材料和吸声结构建筑声学应用篇7.1室内音质设计本节要点：1.室内音质评价标准及设计内容2.厅堂容积的确定3.厅堂的体形设计4.厅堂的混响时间设计5.厅堂的电声系统设计6.各类厅堂的音质设计室内音质设计是建筑声学设计的一项重要组成部分。在以听闻功能为主或有声学要求的建筑中，如音乐厅、剧场、电影院、会议厅、报告厅、多功能厅、审判厅、大教室、体育馆以及录音室、演播室等建筑，

2、其音质设计的好坏往往是评价建筑设计优劣的决定性因素之一。室内最终是否具有良好的音质，不仅取决于声源本身和电声系统的性能，而且取决于室内良好的建筑声学环境。而室内良好的建声环境评价有主观评价标准及客观评价标准来两种评价方式。7.1.1室内音质评价标准及设计内容一、主观评价标准人们对不同声信号（语音或音乐）的主观要求有所差异，这些要求则统称为音质（或主观）评价标准。对于一个兼做语言和音乐使用的厅堂，其主观评价标准一般可归纳为以下四个方面。1．无声缺陷声缺陷是指一些干扰正常听闻使原声音失真的现象，如回声（颤动回声）、声聚焦、声影、过大的噪声

3、等，厅堂常见的声缺陷如图所示。2．合适的响度响度是人感受到的声音的大小。音质的好坏首先要有足够的响度，让听众能听得见。对于自然声演奏的观演建筑来说，足够的响度是最基本的要求。3．较高的清晰度和明晰度语言声要求具有一定的清晰度，而音乐声则需达到期望的明晰度。音乐的明晰度具有两方面的含意：一是能够清楚地辨别出每一种声源的音色，二是能够听清每个音符，对于节奏较快的音乐也能感到其旋律分明。4．优美的音质对于音乐声来说，除了听得见、听得清这些基本要求外，室内音质设计还需要给听众提供听得舒服的环境。因此，为了让室内声音具有优美的音质，还需要注意以

4、下两方面：（1）足够的丰满度。这一要求主要是对音乐声，对于语言则为次要的。丰满度的含意有：声音饱满、圆润，音色浑厚、温暖，余音悠扬、有弹性。总之，它可以定义为声源在室内发声与在露天发声相比较，在音质上的提高程度。（2）良好的空间感。是指室内声场给听者提供的一种声音在室内的空间传播感觉。其中包括听者对声源方向的判断（方向感），距声源远近的判断（距离感又可称为亲切感）和对属于室内声场的空间感觉（环绕感、围绕感）。二、客观技术指标1．声压级及声场不均匀度声压级是表达音量大小直接的客观指标。各个频率的声压级与该频率声音的响度相对应，一般语言和

5、音乐都有较宽的频带范围，声音的响度级大体上与经过A特性计权的dB（A）声级相对应。无论是在自然声或电声演出的厅堂中，除了具有足够的声压级外，还应具有良好的声场均匀度，即在厅堂内各处声压级的差别应在允许的范围内，避免出现“死角”或“声聚焦”。在声场均匀的无楼座厅堂中，其声场不均匀度≤6dB。2、混响时间及频率特性混响时间的长短，频率特性是否平直，是衡量厅堂音质的最基本、重要的参数，也是设计阶段准确控制的指标。作用：直接对清晰度、丰满度、明亮度的等影响，混响时间适当，可保证各声部间平衡。评价：125~4000Hz6个倍频带。以500Hz为

6、代表，大量的经主观评价认定为音质良好的观众厅，进行RT测定所得到的统计平均值作为标准。3、声脉冲响应分析（反射声的时间分布）早期反射声：在房间内，可与直达声共同产生所需音质效果的各反射声(50ms内所到达的反射声)。1）对响度的影响50ms以内的反射声起到加强直达声的作用，其数量越多，响度增大越明显。2）对清晰度的影响声学比越大，语言清晰度越高。混响长的厅堂，提高声学比。3）对丰满度的影响缺乏早期反射声，使直达声与混响声脱节，感觉声音断续、飘浮，声音干涩。使低频RT较中频RT长，保证30ms内早期反射声的数量，可增加声音的丰满度和温暖

7、感。4）对亲切感的影响20ms左右的早期反射声的多少决定了亲切感。4、方向性扩散（反射声的空间分布）厅堂中指定位置各方向反射声的强度与数量。5、背景噪声A声级或是NR数。讨论：为什么混响时间相同的大厅音质可能不同？国家大剧院三、音质设计内容音质设计必须是声学工程师、建筑师、业主密切合作、相互协调。一个音质良好的大厅一定是集体合作的结晶。主要包括以下方面：1）选址、建筑总图设计和各房间的合理配置，目的是防止外界噪声和附属房间对主要听音房间的噪声干扰。2）在满足使用要求的前提下，确定经济合理的房间容积和每座容积。3）通过体形设计，充分利用

8、有效声能，使反射声在时间和空间上合理分布，并防止声学缺陷。4）根据使用要求，确定合适的混响时间及频率特性，计算大厅吸声量，选择吸声材料与结构。5）根据房间情况及声源声功率大小计算室内声压级大小，并决定是否采用电声系统。6