聲學設計

時至今日，聲學的應用范圍越來越廣，在軍事、醫(yī)學、建筑等方面有舉足輕重的地位，尤其是建筑聲學更是建筑設計師們一直在研究的重點科目。眾所周知，大劇院是世界公認的工程技術難度最高的建筑，聲學系統(tǒng)的建設更是核心難點，因此聲音效果也成為了評判一家大劇院水準的重要衡量標準。

現(xiàn)批準《劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規(guī)范》為國家標準，編號為GB/T50356-2005，自2005年10月1日起實施。

本標準由建設部標準定額研究所組織中國建筑工業(yè)出版社出版發(fā)行。 2100433B

聲學設計混響時間

房間只要有空間就會有混響。那么混響時間的長短就至關重要了。會影響一個房間的語言。適合的混響時間對于人的聽覺心里影響也很大的。

聲學設計頻率響應

一個房間的頻率響應均勻會讓你說話和聽到的聲音顯得自然無比。相反的，如果一個房間的頻率響應有缺陷，就會讓你的說話有障礙。例如房間低頻的響應過大，那么你說話就會咚咚的，感覺很震耳。當然，房間的頻響是和混響時間緊密的結合起來的。

房間還可能產(chǎn)生駐波，顫動回聲，聲聚焦等聲學問題。這些都要在進行聲學設計的時候，進行測量和解決。只有這樣才能使得房間有一個良好的聲學環(huán)境。

名稱：室內(nèi)聲學設計原理及其應用

出版地:上海

出版者名稱:同濟大學出版社

出版日期:1995

分類號:TU112.4

主題

學科名稱主題:室內(nèi)設計 聲學設計 研究 聲學設計 室內(nèi)設計 研究 2100433B

演播室建筑聲學設計聲學設計

一個具有良好聲環(huán)境的演播室，完善的設計不只是幾個專業(yè)用房y"的處理，而應從設計一開始就要為滿足使用功能創(chuàng)造一定的聲學條件。實踐證明：室內(nèi)混響，是容易實現(xiàn)其預期效果的，而室內(nèi)的頻率傳遞特性和噪聲控制因受先天條件的限制而難以實現(xiàn)。為此，平面布局應首先考慮：

⑴選擇安靜建造地址。但由于小型演播室僅是建筑群體中的小部份，往往地址無條件選擇，就得利用群體本身，避鬧求靜。特別在噪聲振動嚴重污染區(qū)，應將專業(yè)用房置于建筑物之中，辦公用房及一般技術用房外圍環(huán)抱，形成包心建筑。

⑵為了排除噪聲的干擾，平面布局時，小型演播室。錄音室及其輔助用房，最好與建筑群體相分離，自為一體。若受條件限制要求置于群體中時，應布置在樓群的端頭、底層或頂層，這有利于空氣噪聲，特別是固體傳聲的控制。

⑶避免專業(yè)用房與其它相鄰房間。外來人員與內(nèi)部工作人員交干擾，平面布局時應按功能歸類劃區(qū)，專業(yè)用房集中，相對獨立，并人流分道，形成群體內(nèi)安靜的演播區(qū)。

⑷風機、水泵，空氣調(diào)節(jié)機等設備均屬噪聲源，布置時應置于樓群外。若受條件限制而進樓，也應集中控制，專業(yè)技術用居遠離噪聲源，特別要布局好供演播室空調(diào)用的空調(diào)機房。

（5）聲學設計要與結構。曖通密切配合，相互依托，平面布局要有利于送回風時消聲降噪，構造節(jié)點要有利于控制固體傳聲。

演播室建筑聲學設計不同頻率不同的響應

最容易被激起的是房間的簡正頻率，會使這一頻段的聲音加強，而在其它頻段因無

簡正方式而減弱，造成拾音時嚴重失真。為了使頻率響應均勻分布，聲場均勻，理想的方法是使演播室成不規(guī)劃體形。然而小型演播室受整個建筑平面、結構安排上的限制，獨立成為不規(guī)則體形實為困難，通常只能為矩形。這就必須正確控制房間尺寸和三向尺度的比例。用波動聲學分析，矩形房間簡正頻率由下式?jīng)Q定：

f=c/2 (nx/Lx) (ny/Ly) (nz/Lz)

式中C為聲速，取334M/S；Lx,Ly,LZ為房間的長，寬，高nx/ny/nz為任意正整或零。低頻分布均勻條件是Lx,Ly,LZ取調(diào)合級數(shù)值

既Lx:Ly:Lz=1:1.25:1.6或Lx:Ly:Lz=1:1.5:2.5有的小型演播室受層高影響，頂棚較低，有時受平面限制，房間過長，則也可選擇其它尺度比例同樣能獲得筒正頻率的均勻分布設計中，小型演播室受總體限制很難做到嚴格按理想比例實施，則需因地制宜，采用如下措施，也可達到滿意的效果。

①通過墻體內(nèi)裝修改變矩形平面。

②選用不規(guī)則的吸聲結構均勻安排，將強吸收面與反射面相間布置。

③通過聲學裝修調(diào)整，盡量使三向尺度接近合理比例，但必須防止任何一邊尺寸為其它尺寸時整數(shù)倍，更不能相等，為使聲場擴散和頻響均勻，小型演播室體積不宜太小，因室內(nèi)空氣共振頻率數(shù)近似地決定房間的體積N=4V(Fc/C) N：從最低頻率到任一頻率Fc范圍內(nèi)的簡振方式數(shù)。V: 房間體積。C：聲音在空氣中的傳播進度(344米/秒) 。當體積V增大，簡正方式由于稠密而趨于均勻，體積大于710M 后，小型演播室尺度的比例可不必再過份強調(diào)。

演播室建筑聲學設計混響時間和吸聲結構

根據(jù)演播室的聲音傳播特點及拾音技術的發(fā)展，在實踐中，感到“短”、“平”，”均”是演播室混響時間設計時三項重要準則。

⑴“短”。混響時間比同體積，同功能的播音室、錄音室要短，并隨著錄音新技術的運用，總的趨勢是逐漸縮短；但也絕非越短越好，就是供語言用的小演播室，混響時間不宜少于0·30秒。

⑵“平”。頻率特性曲線否定了過去那種取一值為中頻最佳混

響值，而低頻上升，高頻下降的傳統(tǒng)確定。而要求·`平’．考慮到漢語與外語的差別，國外演播往往要求語氣柔和和自然，漢語要求語調(diào)高昂有力，故在“平”時基礎上還要求高頻混響比中頻略長。要做到此點，實際是較困難的，對于

小型演播室，只要有“平”的表示，就基本能實現(xiàn)其功能了。

⑶“均”。傳聲器拾音的好壞與傳聲器位置混響特性密切相關，故要求演播室混響聲場均勻。這樣在短而均的混響聲場中，錄音工作者可根據(jù)劇種,樂隊等不同條件合理安排話筒的遠近，調(diào)節(jié)‘聲能比’來求得適宜的聲環(huán)境。

小型演播室的實際平均吸聲系數(shù)大致是0.45～0.5，各頻率要求吸聲量相差不大，若地面鋪設化纖地毯，對高頻有一定吸音量，則其它表面平均吸聲將達到0.53，這就要求用復合結構來獲得頻帶寬，效率高的吸聲量。由于電視演播室內(nèi)有光滑平整的天幕，平頂上有龐大的空調(diào)設備和裝有大量演出用的照明燈具，在演播過程中布景、道具攝象機、監(jiān)視設備和演員，工作人員的活動，都會影響混響頻率特性。故混響設計雖要求考慮多方因素，但重要的首先控制好低頻混響，在施工中進行音質(zhì)調(diào)試是十分必要的。導控室、聲控室是演播室的神經(jīng)中樞，其所有聲源都在此控制和混合，故要作好控制室的音質(zhì)設計。

演播室建筑聲學設計噪聲控制

噪聲控制不力，是小型演播室的一個主要問題。不少演播室因噪聲干擾音質(zhì)極差，有的播放時有“翁翁”的本底噪聲，汽車喇叭聲和撞擊聲，有的甚至無法使用。噪聲控制是演播室聲學設計的重要內(nèi)容。噪聲控制的方法與措施，要因地制宜由所處的噪聲環(huán)境和控制標準所決定，沒有統(tǒng)一的模式。

⒈噪聲標準

從調(diào)查結果看，小型演播室的允許噪聲級不宜太低，太低實際上是不需要的。由于受工作條件和設備，器械等級限制，室內(nèi)正常工作時，演員和工作人員走動將發(fā)出噪聲,燈光。攝象機也會有較高噪聲，其綜合值一般已在35～40dB(A)，因此小型演播室的噪聲以35～40dBA，范圍為宜。若用噪聲評價曲線NR表示，相當于取NR30～35曲線。實踐證明，對小型演播室有適量的背景噪聲，只要是連續(xù)的。均勻的，并不帶有能聽懂的語言聲和音樂聲的信息，還將有助于掩蔽攝象機,空調(diào)系統(tǒng)發(fā)出的噪聲干擾。

⑵空氣噪聲的控制控制空氣噪聲主要通過圍護結構和隔聲門窗來實現(xiàn)。

圍護結構

要根據(jù)戶外環(huán)境噪聲值來確定其圍護結構。

演播室由于進出人多，開閉要方便，噪聲要低；并搬運布景，道具還需要較大的門，故不易搞好?？紤]到施工精度的限制和專用五金另件的缺乏，隔聲門的構造應盡量簡單。許多繁雜的構造，如多層曲折鏟口，重疊密封都是徒然增加制作麻煩，得不償失。近年來國內(nèi)主要采取如下措施，切實可行地解決了門的隔聲問題。

①采用雙層門和門斗復合隔聲處理。門斗內(nèi)強吸聲，以形成“聲閘”，有效地提高隔聲能力。

②門縫做成簡單的斜口，兩周邊用工業(yè)毛氈包覆，關閉時即使有細縫，其本身也形成一個“消聲管道”。為提高“消聲”能力，門扇厚度應盡量增大，一般不少于10CM。固定觀察窗比門容易處理，根據(jù)我省存在問題，設計時應注意如下幾點。

③為避免雙層玻璃間的共振影響和吻合效應的重疊，雙層玻璃應互不平行，且玻璃厚度不能相同，可選用5和10 ，或5和6 毫米組合。兩玻璃間要有效大的空氣間層，一般不少于7CM，在雙層框四周貼強吸聲材料，框內(nèi)要放置吸潮劑，避免玻璃上產(chǎn)生霉點。

⑶做好玻璃與窗扇、窗框與墻壁間的縫隙處理。玻璃四周用橡

膠條或玻璃膠密封，窗堂與磚墻接觸處用瀝青麻絲之類嵌密。做到以上幾點，一般雙層木窗平均隔聲量可達45dB完全達到小型演播室的要求。

⒉固體傳聲的控制安裝在建筑群體內(nèi)的機器設備運轉(zhuǎn)使用，或墻體、樓板受擊都會引起建筑結構，特別是樓板的振動。振動波沿墻,梁,柱,板等四周傳遞，由于聲波在固體里傳播的衰減甚少，故形成對演播室嚴重的噪聲干擾。對固體傳聲的控制，除在總體安排。平面布局時全面考慮外，必須從建筑構造和結構上采取措施，方能達到要求?？傮w布局時，將噪聲、振動源置于群體之外，并集中控制，這是最有效的方法。對于彈性波干擾較嚴重的小型演播室，采用浮筑樓板加彈性懸吊式實心頂。浮筑摟板是建在結構層上面，浮筑混凝土板的厚度最少為7.5cm，為獲得較好的隔聲效果，要使浮筑樓板與周圍墻體之間盡量避免任何剛性連接。施工中，浮筑摟板下面的彈性毛氈或玻璃棉板必須作防水保護。澆筑浮筑餛凝土樓板面積超過12～14m2時，應在適當?shù)拈g距設置伸縮縫和敷設鋼筋。

船舶聲學設計規(guī)定包括：

（1）選擇聲學上最佳的船舶建造型式。

（2）選擇低噪聲的聲振動和空氣噪聲源，以及它們在船上的合理布置。

（3）船體結構的聲學設計。

（4）降低聲振動和空氣噪聲設備的設計和在船上的配置（降噪綜合措施的設計） 。2100433B