室内音质设计.ppt

第十三章 室内音质设计,本章主要内容：1.室内音质评价标准 2.厅堂容积的确定 3.厅堂的体形设计 4.室内的混响设计 5.各类厅堂的音质设计本章重点：厅堂的音质设计,13-1室内音质评价标准,一、主观评价标准 1.合适的响度；（语言类：3080方、音乐类：50100方）2.较高的清晰度和明晰度；（语言类：一定的清晰度、音乐 类：期望的明晰度）3.足够的丰满度；4.良好的空间感；5.没有声缺陷和噪声干扰。,二、客观物理量,1.声压级：各个频率的声压级与该频率声音的响度相对应2.混响时间：混响时间与声音的清晰度和丰满度有对应关系3.反射声的时间分布：试验证明，在直达声之后2030ms以 内到达的前次（一次、二次）反射声能 起到加强直达声、提高响度、增加清晰 度和丰满度的作用。4.反射声的空间分布,13-2 厅堂容积的确定,一、足够的响度,二、保证合适的 混响时间,13-3 厅堂的体形设计,一、体形设计方法 1.几何声学法声线法，就是用垂直于声波波阵面的直线（声线）代表声能传播的方向，在遇到反射体时，声能传播遵循反射定律。2.模型试验法将设计方案按一定比例缩小，用吸声系数相近的材料制作模型，测得模型内的声场分布，分析结果，改进设计。,二、体形设计的原则,1.保证每位观众都能得到从声源来的直达声；2.保证前次反射声的良好分布；,一次反射声延迟时间按下式计算：,（13-4）,控制在50ms以内,平面形状及处理方法,侧墙的利用,斜墙设计,边座侧墙利用,楼座、看台的处理,音乐厅：D H,剧 院：D 2H,3.争取充分的扩散反射,扩散体,（13-5）,或：,（13-6）,防止产生回声和其他声缺陷,4.,回声的几种消除方法,常见的几种回声,易产生多重回声的情形,声影区,5.,合理利用舞台反射板,舞台反射板,13-4 室内的混响设计,一、最佳混响时间和频率特性曲线的确定,音乐厅,歌剧院,讲演厅 大教室,电影院,二、混响计算,混响计算的步骤如下:(1)根据设计已完成的体形,求出厅堂容积V和内表面积S；(2)根据厅堂的功能要求,确定最佳混响时间及其频率特性的设计值；(3)依据伊林混响时间计算公式,求出厅堂在各个频率上应达到的平均吸声系数；(4)计算厅堂内各声频率上的总吸声量；,(5)从总吸声量中减去已有的吸声量,如家具、座椅等的吸声量。由于,所以厅堂内各界面所需吸声量之和为:(6)查阅材料与构造的吸声系数数据,从中选择适当的材料和构造,确定各自的面积,使厅堂内各界面的总吸声量等于上式所求得的值。一般情况需要经过几次反复,调整之后 才能满足要求。,三、选择与布置室内装修材料,室内装修材料和构造的选择,要结合室内建筑艺术处理的整体要求,同时充分掌握各种材料与构造的吸声性能。对低频、中频和高频的各种吸声材料配合使用,间隔布置,以求得到较为理想的频率特性。所用的吸声系数值,应注意它的测定条件与大厅的实际安装条件是否相符。即使是同样的吸声材料,安装条件有变化时,如背后空气层的有无、薄厚、大小等,吸声系数会有一定的差异。,四、工程实例,计算混响时间,结论：依据图13-21中的曲线可知T60(500HZ)的最佳混响时间约为0.8s,又由于该房间用于语言，为了保证语言的清晰度，低频混响时间不应高于中频。一般认为频率特性曲线以平直为理想。由此可知，该教室的低频混响时间过长。中高频混响时间也远高于最佳值，完全有必要对其进行吸声改造。,13-5 各类厅堂的音质设计,音乐厅,以自然声为主,不设独立舞台,1680座,混响时间：中频为2s,2289座,德国斯图加特音乐厅,混响时间：中频为2s,德国斯图加特音乐厅,电影院德国UFA电影院,宽银幕电影院：混响时间：一般不大于1.1s,在电影院声学设计中,一般应注意以下问题,(1)保持混响时间达到最佳值。(2)每座容积可选择34.3m3,并尽可能取下限值。(3)地面沿纵向应有适当坡度,以保证整个观众席有充分的直达声和清晰的视线。(4)避免观众厅过长(最大不应超过45m)。这一方面是为了不使扬声器输出功率过高,另一方面可避免在远离银幕的座席上产生声、影不同步的缺陷。,(5)扬声器一般均放在银幕后面,如银幕后空间较大(如有舞台)或银幕距墙较远时,有可能产生长延时的反射。因此,对后墙应加以分隔或采取强吸声处理。(6)对于一些有可能产生回声、长延时反射、声聚焦的界面,应作认真的声学处理。因为,在一个混响时间较短的大厅内,这些声音缺陷更容易被觉察到。,(7)在噪声控制方面,由于扬声器发出的声级较高。因此,在电影院内允许有较高的背景噪声。这里应特别注意的是电影放映间产生的噪声,它往往对紧靠放映间的后排座席 产生干扰。为避免其干扰,首先应使放映间与观众厅之间的隔墙具有足够的隔声量；其次,放映孔和观察窗要安装双层的厚度不同的玻璃,窗框应很好地密封；最后,如有条件,可在放映间的内表面用既吸声又防火的材料进行处理。,