多功能报告厅的声学设计

35 高教装备 gao jiao zhuang bei 多功能报告厅的声学设计 王建华 (盐城工学院 江苏盐城 224001) 摘 要：本文理论联系实际从构建报告厅的声学环境和选择室内吸声 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 着手，介绍如何合理地设计和处理 报告厅的建筑结构和表面，进行建声设计和装修。重点阐述了用赛宾 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 计算吸声系数、吸声量，取得最 佳混响时间，以求语言扩音的清晰、可闻。 关键词：吸声系数 吸声量 赛宾公式 因学校电化教学的需要,拟建一个面积为800m2, 容纳665人的报告厅。该报告厅主要用作学术报告、 演讲会，其次是举行小型文艺活动。属于语言和音 乐兼用的声学 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 。本文就报告厅的建声设计作一 分析： 一、根据建声设计要求，合理地设计 报告厅的结构参数消除声染色现象 该报告厅的基本要求是具备良好的语言清晰度 和可懂度。符合国家相关厅堂的声场 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，声象一 致，具有优良的音质和音色。根据设计要求，该报 告厅主要用于报告会和演讲会，兼顾小型文娱活 动。建声系统的设计以语言为主，保证良好的语言 清晰度为主要指标。我们知道，声波会因其房间四 周墙壁的条件而在某一频率上产生共振，该共振频 率，声学上称之为简正频率。由此而出现声染色现 象。这样会大大降低音响系统的清晰度。在声学上 说，这就是一种很明显的驻波。一旦由房间的特定 形状引起的驻波，则十分难以消除。显著的驻波将 会大大影响系统的低频特性。当房间的长、宽、高 均相等或互为倍数关系时，则极有可能产生相当强 烈的驻波，因此在设计房间的结构时，必须十分注 意房间的长、宽、高比例，合理地选择结构参数， 使室内的简正频率得到较好的分布。同时还要满足 报告厅使用面积的需要。根据计算，我们把报告厅 的三维空间比例设计为0.28：1：1.28，使其自然共 振频率点适当地分散，并不特别地集中于某一点。 故此不会产生很强的驻波。根据需要我们将报告厅 设计为矩形，实际结构参数高7m, 宽25m，长 32m，。面积800m2，容积5600m3，19排座位，每排35 人，容纳665人。报告厅的结构参数如图(1)所示： 图1 二、混响时间的设定 在报告厅装修前，一定要明确对混响时间的要 求，也可以说是利用室内装饰等手段将混响时间控 制在一定的范围内，以满足其声学特性的需要。由 前人作了大量实验而得出的混响时间与语言清晰度 CMEE 中国现代教育装备 36 高教装备 gao jiao zhuang bei 的关系如图(2)所示： 图2 图中表示，混响时间短了，则语言清晰度就 高，当混响时间在1秒左右时，其清晰度已达最 高，再短则混响时间对提高清晰度也不太明显了。 语言、音乐或其它各种不同形式用途的房间对 混响时间都有不同的要求，最佳混响时间的选择与 人们的主观感觉有关，因人而异。前人作过大量实 验，通常认为最佳混响时间语言为0.5-1.2秒，室内 乐为1.4-1.6秒，数字立体电影院为0.5-0.8秒，剧 场为1.2-1.5秒，音乐厅为1.6-2.0秒。并且这些最 佳混响时间还要随房间容积的大小而变化。考虑到 报告厅的容积为5600m3，容纳665人，人均容积8. 4m3。使用功能以学术报告、演讲会为主，兼顾文化 娱乐活动。也就是保证语言清晰度，兼顾音乐演出 时的丰满度。要求有效混响时间，用赛宾公式表 示：T60=1.0(±0.2)S(500-1000Hz，空场条件下)。 三、吸声量的计算 1.查出装修前各种材料的吸声系数 该报告厅未作声学装修处理前，四面墙为未沫 灰的砖墙，顶棚为石膏天花板，地面铺设强化木地 板，门为木质门，窗户为玻璃窗。 查出上述材料在125Hz-4000Hz倍频程的吸声系 数如下表： 表1 2.计算房间总表面积和装修前表面材料的面 积 总表面积S总=800+800+(25+32)×2×7=2398m2 石膏天花板S1=800m2 6扇木质门,门高3m,宽2.5m,面积S2=3×2.5× 6=45m2 12扇玻璃换气窗户,长1.5m,宽2m；后墙两扇3m ×4m的玻璃窗户，玻璃窗户面积 S3=1.5×2×12+3×4×2=60m2 四面墙面积=墙面积-门窗面积， S4=（25+32）×2×7-45-60=693m2 地面强化木地板面积,S5=800m2 3.计算装修前平均吸声系数a平均和混响时间 (以1000Hz的a平均吸声系数计算) a平均 = =32+67.5+7.2+103.95+72/2398=282/2398=0.11 (式中a1,a2,an为不同材料的吸声系数；S1,S2,Sn 为不同材料的面积) 装修前室内混响时间:用赛宾公式:T60= 进行计算 式中V—房间体积(m3) a平均—房间总的平均吸声系数 S-房间的表面积(m2) a平均×S—吸声量(赛宾) T60= = 4.计算按报告厅设计要求有效混响时间为 1.0秒时的平均吸声系数 a平均= (T=1.0秒) a平均= 据此计算出还需增加的吸声量 A=(ax-ay) ×S=(0.37-0.11) ×2398≈623m2 式中ax为1.0秒时的平均吸声系数, ay为未进行 CMEE 中国现代教育装备 37 高教装备 gao jiao zhuang bei 声学装修处理前的平均吸声系数 四、室内结构设计和声学装修 根据以上计算得知，由于表面材料的平均吸声 系数太小，导致混响时间过长，必须在装修时材料 选用具有较大吸声系数的吸声材料进行装修处理， 以增加表面吸声量，减小混响时间，使之达到1.0秒 的混响要求。为此，我们在装修时采用具有较高吸 声系数的吸声材料做吸声处理，主要采取了以下几 项 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ： 1.三面墙（除天幕墙外）采用吸声系数比较高 的密度20Kg/m2，50mm厚超细玻璃棉做装修、实贴 墙。 2.天幕墙从上到下全部采用密度14Kg/m2，50mm 厚尿醛泡沫塑料做装修、实贴墙。 3.玻璃窗全部用丝绒布做成拉幕窗帘。 4.所有的座椅采用软靠背椅子。 计算装修所用吸声材料的吸声量 A= a1S1+a2S2+⋯anSn A=(693-175)×0.62+175×0.50+60×0.45+665 ×0.5 A=768 m2 装修材料的吸声系数a，吸声量Sa如下表： 表2 采取了以上四个措施，我们根据赛宾公式: 通过计算可以得出在各频率点上吸声总量以及 混响时间，列于表3吸声总量以及混响时间： 表3 从上面结果看，最大混响时间为1.2S位于音乐 最佳混响T60与语音最佳混响T60之间，且接近语言 混响T60，尤其在高频端下降的曲线对富有泛音的声 音是较好的。对于一个以语言扩声为主的报告厅来 说，保持混响时间在1S左右，会获得最稳定的吸声 效果。该报告厅建成后，对声学环境进行测量，混 响时间空场为1.2S，满场为1S，完全达到设计要 求，配上扩声设备进行主观试听，听觉良好，语言 扩音清晰，无声反馈现象，各项声学指标符合《厅 堂扩声系统声学特性指标》GYJ25-86的国标要求， 所以，我们认为，该设计达到了多功能报告厅的声 学要求。 参考文献 [1]施又麟.实用音响工程与调音技术[M].成都: 四川科学技术出版社,1994 [2]王季卿.建筑厅堂音质设计[M].天津:天津科 学技术出版社,1999 [3][美]詹姆斯.考恩 建筑声学设计指南[M].北 京:中国建筑工业出版社,2004 [4]王建华.小型播控室的声学设计[M].西安:中 国有线电视出版社,2005 CMEE 中国现代教育装备