室内音质设计建筑声学教学.ppt

建筑声学,3.4 室内音质设计,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，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。,第3.4章 室内音质设计,室内音质评价标准,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、过大的噪声等，厅堂常见的声缺陷如图所示。,第3.4章 室内音质设计,室内音质评价标准,主观评价标准,第3.4章 室内音质设计,室内音质评价标准,主观评价标准 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。对于语言声，要求其响度级为6070phon；对于音乐声，响度要求的变化范围一般在响度级5085phon，有时还会更大。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。,第3.4章 室内音质设计,室内音质评价标准,主观评价标准可懂度：听者对语言的理解和听懂程度，习惯上当语言单位间有上下文联系时，用可懂度；上下文无联系时用清晰度。清晰度：听者对语言听得清楚的程度。清晰度与混响时间和响度有直接关系，还与声音的空间的反射情况及衰减的频率特性等综合因素有关。,第3.4章 室内音质设计,室内音质评价标准,清晰度与可懂度间关系,第3.4章 室内音质设计,室内音质评价标准,清晰度的客观描述,直达声后50ms内到达的声音能量与总声能之比值。,主观评价标准,第3.4章 室内音质设计,室内音质评价标准,明晰度：一是指听者能清楚辨别音乐每种声源的音色；二是指听者能听清音乐的每个音符。是指近次反射声能与总的声能之比。,清晰度与明晰度间关系,主观评价标准 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）。,第3.4章 室内音质设计,室内音质评价标准,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。,第3.4章 室内音质设计,室内音质评价标准,客观技术指标 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：1254000Hz6个倍频带。以500Hz为代表，大量的经主 观评价认定为音质良好的观众厅，进行混响时间测定 所得到的统计平均值作为标准。3、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)。,第3.4章 室内音质设计,室内音质评价标准,语言厅:0.81.1秒；音乐厅:稍长些，与体积有关。,第3.4章 室内音质设计,室内音质评价标准,客观技术指标 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。,第3.4章 室内音质设计,室内音质评价标准,客观技术指标 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。,第3.4章 室内音质设计,室内音质评价标准,第3.4章 室内音质设计,室内音质评价标准,国家大剧院,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。,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计内容,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计内容,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）确定室内允许噪声标准，计算室内背景声压级，确定采用哪些噪声控制措施。7）在大厅主体结构完工之后，室内声学装修中，进行声学测试，如有问题进行设计调整。8）工程完成后进行音质测量和评价。9）对于重要的厅堂，必要时应用计算机仿真及缩尺模型技术配合进行音质设计。10)对有扩声系统的厅堂，尚必须配合电声工程师进行扩声设计。,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计内容,音质设计的步骤和方法,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计内容,声源在围蔽空间里辐射的声波，将依所在空间的形状、尺度、围护结构的材料、构造和分布情况而被传播、反射和吸收。下图说明声波在室内空间传播可能出现的各种现象,第3.4章 室内音质设计,围蔽空间里的声学现象综述,依图中的箭头所示，可知包括（1）随传播距离增加导致的声能衰减；（2）听众对直达声能的反射和吸收；（3）房间界面对直达声的反射和吸收；（4）来自界面相交凹角的反射声；（5）室内装修材料表面的散射；（6）界面边缘的声衍射；（7）障板背后的声影区；（8）界面的前次反射声；（9）地板的共振；（10）平面界面之间对声波的反射及产生的驻波和混响；（11）声波的透射依有音质要求的围蔽空间，可以粗略地归纳为三类 供语言通信用 供音乐演奏用 多用途厅堂,第3.4章 室内音质设计,围蔽空间里的声学现象综述,设计中应当考虑声音的响度与清晰程度 影响语言声功率的因素包括：听众与讲演者的距离，听众与讲演者（声源）方向性的关系，听众对直达声的吸收，反射面对声音的加强，扩声系统对声音的加强以及声影的影响 对听闻清晰程度起作用的主要因素包括：延时的反射声（其中因延迟时间和强度不同可分为回声、近似回声和混响声），由于扬声器的设置使声源“移位”，环境噪声以及侵扰噪声等,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,考虑听者与声源的距离选取较经济的席位宽度 讲演厅、大教室4m3/每座（推荐值）选取较经济的席位排距在符合疏散安全要求的前提下，经济地设置厅堂的走道 过道尽量布置在偏座处，一般不大于1m宽选择听众区域的最佳分布形状设置挑台,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,考虑声源的方向性,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,考虑声源的方向性长距离的自然衰减-6dB/倍距离为了使所有听众能有最佳的听闻条件，则全部的坐席应当布置在等值线范围内，或接近于等值线考虑到听众的视线要求，短而宽布置；夹角125，极限140。,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,考虑听众对直达声的吸收遮挡和掠射吸收（30m有1020dB的衰减）避免被遮挡和掠射吸收；地面应有一定的坡度。挑台地面的升起高度，宜尽可能大些，并且对挑台的出挑深度加以限制,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,设置有效的反射面反射板最好装于（或悬挂在）大厅的顶棚下在满足建筑装修的同时，反射板的位置应尽可能低些根据需要加强大厅后部听众区域听音的要求，确定反射板的位置和倾斜角度反射板应有足够的宽度反射板应当是平面或接近于平面，对于所有频率的声音，反射板的吸声系数都应该很小,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,设置有效的反射面,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,选用扩声系统扩声系统主要用于以下情况：厅堂很大，听众太多，需要提高口语声声压级和减弱室内、外背景噪声的干扰 电影院的放声系统 用人工混响，补充大厅混响时间不足，以满足听觉要求和得到若干其他的声音效果 在厅堂供安装助听器和某些会议的同声传译之用对扩声系统的基本要求是：适当的频率响应范围，足够功率输出而不失真,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,选用扩声系统对扩声系统的基本要求是：适当的频率响应范围，足够功率输出而不失真,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,避免出现声影区、回声声影a.出现部位：楼座挑台下方。b.产生条件：挑台过深。c.危害：堂座后区反射声被遮挡，响度不够，音质较差。.措施：取合适的楼座挑台高度与深度比厅内充分扩散声能,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,挑台进深与开口处理实例,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,避免出现声影区、回声回声 a 产生部位：后墙相接的顶棚 二次反射 后墙 一次反射 楼座栏板 二次反射b 危害：干扰听闻、破坏音质,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,避免出现声影区、回声回声 c措施 设计中可参考以下的处理比例：平面：50%作吸声处理或者50%作凸面体 凹曲面：90%作吸声处理或者70%作凸面体 凸面体：50%作吸声处理或者30%作凸面体,回声分析方式 将时差转换声程差进行判断50ms17m 30ms10.2m 20ms6.8m,S,S,R1,R2,D,检验回声：R1+R2-D17m,A1,SA1=SA1,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,避免出现声影区、回声,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,选择合适的混响时间,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,选择合适的混响时间最佳混响时间 1）定义：根据大量的、经主观评价认为是音质良好的观众厅进行RT测定，所得到的500Hz的RT的统计值。2）特点：不同使用功能，不同体积，最佳RT不同。3）确定方法：功能+容积=最佳RT（500Hz）4）实际偏差：允许偏差0.1sec或控制在10%。,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,各类用途厅堂的推荐最佳混响时间a音乐厅；b歌剧院；c讲演厅、大教室；d电影院,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,选择合适的混响时间,第3.4章 室内音质设计,供语言通信用的厅堂音质设计,排除噪声干扰背景噪声，是指伴随围蔽空间使用所发出的噪声，而不是那些与空间基本用途无关的噪声侵扰噪声，是指由外界透过建筑围护结构传入室内的噪声，不仅会掩蔽语言声，甚至使语言的清晰程度人为地降低,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,欣赏音乐的主观要求和客观评价量主观感受要求 明晰度 空间感 适当的响度 听闻的亲切感 温暖感,客观评价量 早期衰减时间 明晰度 围蔽感 总声压级,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面音乐厅的体形和容积:大音乐厅问题（80ms）早期反射设计:多采用矩形平面挑台设计：挑台进深和高度的关系演奏台（舞台）设计:音乐罩、反射,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面容积 在建筑方案设计初期首先应根据建筑功能和所容纳的人数来确定厅堂的容积值。厅堂容积的大小不仅影响到音质效果，而且也直接影响到建筑的艺术造型、结构体系、空调设备和经济造价等方面。因此，厅堂容积的确定必须加以综合考虑。,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面容积,1）响度:体积大，声源不变的情况下，声能密度D小，则 Lp较小。以电声为主（保证响度）体积不受限制 以自然声为主 体积受限制,厅堂内景,1、决定因素,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面容积 1、决定因素,2）混响时间 RT与V成正比，与A成反比。厅堂中，观众吸声量占所需总吸声量的1/22/3，故观众吸声量起很大的作用。控制好厅堂的容积V与观众人数的比例，就在相当程度上保证或控制了RT。,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面容积,对已判定为音质良好的厅堂大量统计分析所得到的结果。,2、每座容积,米兰阿拉斯卡拉歌剧院,歌剧院68 m3/每座，,音乐厅810m3/每座，,音乐厅示意,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面容积,3、确定V方法 功能选每座容积 容量观众数量,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面体形设计 厅堂的体形设计直接关系到直达声的分布、反射声的空间和时间构成以及是否有声缺陷，是音质设计中较为重要的环节。厅堂的体形设计包括合理选择大厅平、剖面的形式、尺寸和比例以及各部分表面（如顶棚、墙面）的具体尺寸、倾角和形式等一系列内容。因此合理的体形设计是获得良好室内音质的重要前提。,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面体形设计 a 控制大厅尺寸比例 避免过长。使观众席位尽可能靠近声源，一般剧场长度 30m，最大36m，音乐厅45m,b.地面应有一定的坡度。因为人耳与眼基本同高度，故按视线要求进行设计即可大致满足不被遮挡和掠射吸收。通常错位排列。,厅堂地面起坡,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面,早期反射设计,A 早期反射声的形成,形成部位 顶棚 侧墙,顶棚和侧墙,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面,早期反射设计,（1）前部顶棚（台口附近）顶棚可向厅内绝大多数地方提供一次反射，故其高度与倾角十分重要原则：一次反射均匀的分布在大部分观众席。,B.顶棚形状剖面设计,顶棚反射,剧院剖面,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面,早期反射设计,过高顶棚可在舞台前悬吊反射板。,舞台反射面,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面,早期反射设计,原则：向观众席及侧墙扩散声能。形式：如折板式、锯齿式、扩散体式。,(2）后部顶棚,厅堂后部顶棚,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面,早期反射设计,C.侧墙处理平面形式 1）基本平面分类 矩形、扇形、马蹄形 演变：钟形、六角形,侧墙反射示意,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面,早期反射设计,侧墙反射身线设计示意,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面,早期反射设计,2）平面形状的选择。原则：前次反射声的多少，声场分布均匀，特殊形状应作处理。a 一般以钟形、矩形平面较多。b 扇形平面，墙面与中轴夹角810。c 弧形墙面须做扩散或吸声处理。一个简单几何形平面，若不做特殊处理，视线最好的中前区将会缺乏一次侧向反射声。,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面,早期反 射设计,侧墙处理示意,挑台设计（见供语言通信用的厅堂音质设计：避免避免出现声影区）舞台设计,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面,舞台反射罩,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面,扩散设计 三种方式达到声扩散的目的,厅堂声扩散处理,1）将厅堂内表面处理成不规则形状和设扩散体。2）体形设计中采用不规则平、剖面处理。3)吸声材料均匀布置,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面,扩散设计,1）将厅堂内表面处理成不规则形状和设扩散体。,墙面声扩散处理,厅堂声扩散处理,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面,扩散设计,2）体形设计中采用不规则平、剖面处理。,厅堂声扩散处理,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,音乐厅设计应考虑的基本方面,扩散设计,3)吸声材料均匀布置,厅堂吸声扩散处理,第3.4章 室内音质设计,供音乐欣赏用的厅堂音质设计,声学模型（实体模型）声学模型依据的基本等式是：声速=距离/时间=频率波长1/10或1/20的缩尺模型可以看出墙体、顶棚的不规则细部构造，便于改变挑台栏板，以及增高反射板、扩散体，吸声材料听众及其散射吸收特性的精细声模拟都可以实现,第3.4章 室内音质设计,多用途厅堂音质设计,在建筑声学设计中可以考虑采用以下措施可变的大厅容积（多用途剧场、礼堂56m3/每座）可改变的声吸收可改变的反射、扩散及吸声体设置与大厅在声学上耦合的混响室利用电声设备的各种音质控制系统进行调节,第3.4章 室内音质设计,多用途厅堂音质设计,可变的大厅容积设计可移动的墙板，既改变大厅地面面积和听众席的数量，也可对混响时间有所调整设计一部分可以开、闭的墙面或调节高度的顶棚，都可以改变大厅的容积从音质要求考虑，采用显著改变大厅容积的方法最为合理，但是花费较大因为需要解决复杂的建筑结构、构造问题，还需特别注意使用中的安全,第3.4章 室内音质设计,多用途厅堂音质设计,可改变的声吸收在某些情况下帘幕可以消除来自特定界面的延时过长的反射声为了使混响时间有明显改变，往往需要有较大的可调吸声面积可改变的声吸收（即增加的吸声量），会使仅仅是自然声的口语声和音乐的声压级有所降低，也会使早期反射声能有所减弱,第3.4章 室内音质设计,多用途厅堂音质设计,可改变的反射、扩散及吸声体在顶棚和墙面上使用可以转动的三棱形柱体每个棱形柱体的三个面分别是吸声面（其中1/2控制低频声吸收，1/2控制高频声吸收），镜面反射面和扩散反射面每三个棱柱体为一组，依使用要求，用遥控的方法，控制各不同表面的组合安排,第3.4章 室内音质设计,多用途厅堂音质设计,设置与大厅在声学上耦合的混响室此种方法虽然能调节混响时间，但听众有时会明显感觉出混响是来自大厅空间以外,第3.4章 室内音质设计,大型厅堂音质设计工程实例,中国国家大剧院,内部概貌,国家大剧院内有四个剧场，中间为歌剧院、东侧为音乐厅、西侧为戏剧场，南门西侧是小剧场，四个剧场既完全独立又可通过空中走廊相互连通。另外其内部还有许多与剧院相配套的设施。,第3.4章 室内音质设计,大型厅堂音质设计工程实例,中国国家大剧院,国家大剧院的声学设计，在与建筑及装修设计的整合中，探讨了建筑技术的创新和有效应用国家大剧院的歌剧院、戏剧院以及音乐厅均依各自的使用要求设置了扩声系统，共同的技术特点是 多声道扩声系统 在不改变设备连接等硬件系统的情况下，可依具体使用要求，视线多种“声场”设置 全数字化的扩声系统与模拟扩声系统结合 设置的扩声用各种接口，方便演出活动 多轨重放和多轨录音，便于现场效果的制作,第3.4章 室内音质设计,大型厅堂音质设计工程实例,中国国家大剧院,第3.4章 室内音质设计,大型厅堂音质设计工程实例,中国国家大剧院,第3.4章 室内音质设计,大型厅堂音质设计工程实例,中国国家大剧院,戏剧场是国家大剧院最具民族特色的剧场,真丝墙面烘托出亲切、热烈而传统的气氛，营造出颇具中国特色的剧场氛围。戏剧场主要供戏曲(包括京剧和各种地方戏曲)、话剧及民族歌舞使用。戏剧场拥有世界上最为先进的戏剧舞台，舞台采用由镜框式舞台到伸缩式舞台的可变化形式，设有主舞台、左、右辅台和后舞台。主舞台设置的“鼓筒式”转台，由13个升降块、2个升降台组舞台机械演示视频成，既可整体升降又可分别单独升降，这种形式的鼓筒式转台在世界上是唯一的，可以达到边升降边旋转的舞台效果。独特的伸出式台唇设计非常符合中国传统戏剧表演的特点。戏剧场设有5个单人化妆套间，8个中化妆间和3个大化妆间，一个乐队指挥休息套间，3个乐队用大化妆间，还设有4间练习琴房。戏剧场观众厅设有池座一层和楼座三层，共有1040个，每座容积约7.2m3,小剧场观众席共设有19排，556个席位（含活动座椅）。小剧场于2009年9月落成，2009年10月正式启用。它的落成启用不仅进一步扩充了国家大剧院表演艺术功能，也使得北京现有小剧场群落的演出功能更加丰富。,小剧场小剧场是国家大剧院最具多样功能的多功能剧场，整体色调清新、风格典雅，可以适应室内乐、小型独奏独唱、小剧场话剧、小剧场歌剧、现代舞等多种艺术门类的演出。,第3.4章 室内音质设计,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,音乐厅 音乐厅是供交响乐（包括民族音乐）、室内乐、声乐等音乐演出的专用厅堂。虽然音乐厅在建造数量上并不多，但它是音质要求最高的观演建筑。音乐厅与普通剧场的主要区别在于它不需设置独立的舞台、侧台和乐池，而只需设乐台（乐台后部常有管风琴），并将演奏席与观众席同处一个空间之内。音乐厅演出时大多数靠自然声，电声至多起辅助作用，但为了现场实况转播或录音的需要，也需要提供电声设备并设声控室。音乐厅的规模有大有小，演奏交响乐的厅堂规模较大。,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,音乐厅 音乐厅音质设计要点 音乐厅的音质要求是各类厅堂中最高的，甚至演奏不同风格的音乐对音质的期望也不相同。根据经验，音乐厅的音质设计应遵循以下基本原则：（1）合理选取最佳混响时间及频率特性（2）充分利用前次反射声（3）具有良好的扩散（4）尽可能低的噪声干扰,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,剧场 剧场与音乐厅一样有悠久的历史和令现代人叹服的经典之作。剧场的类型较多，包括歌剧院、地方戏剧场和话剧院等。其中除话剧是用语言声演出外，其余歌剧和戏曲演出均兼有歌唱和音乐伴奏，有的还有对白，因此在音质设计时必须兼顾语言和唱词的清晰度以及音乐的丰满度的要求。,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,剧场 1歌剧院 歌剧院是以满足歌唱与音乐演奏为主，混响时间应当较长，但略小于音乐厅，混响时间频率特性宜平直，或低频有20%的提升。在室内声学设计中，需要对其可能产生回声的后墙部位作少量吸声或扩散处理，避免对舞台上演员形成回声干扰，并注意适当的声扩散处理。,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,剧场 2地方戏剧场 我国的地方戏剧场（如京剧）演出时，除了演唱和乐队伴奏外，还有对白。因此，在音质设计中，既要考虑演唱和音乐的丰满度要求，又要保证唱词和对白的清晰度，其混响时间应短于歌剧院的，混响时间频率特性宜平直，或低频有20%的提升。过去地方戏演出均采用自然声，但近来也有采用电声演出。因此，在音质设计中，仍应按自然声考虑，同时配备电声系统。此外，地方戏剧场伴奏多设在侧台，常不设乐池。,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,剧场 3话剧院 话剧院是以自然声演出话剧的厅堂，一般规模较小，配有镜框式或伸出式舞台，为保证有较高的语言清晰度，大厅混响时间应比较短。话剧院的音质设计中，应注意避免后墙产生回声和平行墙面之间产生颤动回声，适当进行吸声和扩散处理。,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,电影院 与音乐厅、剧场等厅堂不同，电影院提供的是一个可以真实还原声信号的环境。电影中的不同场面，所需要的声学效果有较大的差异，为了增强观众的身临其境感，电影院希望观众听到的是电影胶片上已录制的某一特定场面声音效果（如可以包括表现一个大教堂内长混响的特殊声学效果或露天雪地的声音沉寂的空间），而不希望受到观众厅室内声学环境的影响。,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,电影院 电影院视听环境技术要求一些具体规定：观众厅 除有特殊要求，新建观众厅容量不宜少于100座，但不多于1000座。放映单声道35mm系列电影的观众厅不宜超过800座，放映70mm电影的观众厅可不超过1000座。此外，电影院应采用多厅化来扩大容量，而不宜设置楼座，尤其不应设置容量超过池座1/3的大容量楼座。如需设置小型楼座，不应降低相关技术要求。,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,电影院 电影院视听环境技术要求一些具体规定：混响时间,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,电影院 电影院视听环境技术要求一些具体规定：声场分布 观众厅内各座席间声压级的最大值与最小值之差宜不大于6dB，最大值与平均值之差宜不大于3dB,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,电影院 电影院视听环境技术要求一些具体规定：背景噪声 在观众厅体形设计中，需要检查有无来自所有凹角可能出现的回声及长延时反射声等声学缺陷。侧墙应为扩散面，并依混响计算的要求，装置必要的吸声材料。后墙的处理也应当是扩散的和吸收的。银幕背后空间的所有界面，必须作表面为暗色的强吸声处理,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,体育馆 随着体育、文化事业的发展，全国各地已经或将要建造大量的体育馆。在这些体育馆中，绝大多数是综合性多用途体育馆，在使用功能上除了体育比赛外，还经常兼作大型会场、文艺演出等场地。,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,体育馆 从声学设计的观点考察，与传统观念上的多用途大厅相比，体育馆的体形具有如下特征：不论比赛大厅容众数目的多少，皆以面积很大的比赛场。许多席位观看的距离较远，视角较偏为了保证体育比赛，中心场地上空的顶棚都相当高。比赛大厅的每座容积超过通常所建议的多用途大厅的容积指标观众席所围绕的中心场地面积很大，并且都铺贴了弹性很好的拼木地板。但这种界面与观众席的相对位置并不能向听众提供有效的反射声，并且因掠过前部听众席位而导致相当多的声吸收容众数量大。只有最前及最后排的席位靠近围蔽结构界面（中心场地及后部的墙面、顶棚），绝大部分的席位都远离侧墙,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,体育馆 1良好的体形设计，避免声学缺陷,（a）（b）体育馆内凹曲面屋顶形成的声聚焦及处理方法（a）形成原因（b）处理方法,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,体育馆 2控制混响时间，提高语音清晰度,北京亚运会某体育馆,体育馆吊顶上的空间吸声体,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,体育馆 3重视电声系统设计，满足听闻要求,体育馆电声系统布置实例,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,体育馆 体育馆声学设计及测量规程提出的建筑声学要求：,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,体育馆体育馆的噪声，不论是发自比赛大厅内的或是来自比赛大厅外 其他有关设施的噪声源，对环境的影响都应符合声环境质量标准（GB3096-2008）,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,播音室语言播音室仅供12人使用。考虑到房间声学特性对播、录节目的影响，通常有16-25m2的面积、50-60m3容积已能满足使用要求。文艺播音室的尺度，一般依节目种类、演员人数及乐器特点而有所不同语言播音室的混响时间，一般取0.300.40s，以满足清晰度的要求扩散指标。在设计时需要特别注意房间的尺度比例。室内各界面的吸声材料，采用“补丁式”的分布，以及在界面上设置不规则形状的扩散体，均有助于改善室内声音的分布状况希望室内的噪声水平达到噪声评价数NR-25，大致相当于30dB(A),第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,法院审判厅根据视线和听闻的要求，法庭审判厅的排列应该力求紧凑设计朝向听众席的反射顶棚，以便充分加强直达声。在审判人员席位的上空悬挂呈倾斜角度的反射板，也是提供有效反射声的措施细心研究设计墙面与顶棚交角的部位，防止出现回声。所有的墙面都应作成吸声的或散射的，以免出现延时时长的反射声当出席人数很少时，审判厅的混响时间以控制在1.0s为宜为了保证庭审活动有安静的环境，空调系统的噪声级宜控制在噪声评价数 NR-30 NR-35，审判厅的建筑围护结构均需由较好的隔声性能,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,歌舞厅厅内各处要求有合适的响度、均匀度、清晰度和丰满度，在歌舞厅内不得出现回声、颤动回声和声聚焦等缺陷歌舞厅合适的混响时间及歌厅、歌舞厅混响时间的频率特性见图3.4-51及表3.4-12,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,歌舞厅歌舞厅扩声系统的声压级，正常使用时不应超过96dB，短时间最大声压级应控制在110dB以内。对外界的影响应满足环境保护标准规定的要求迪斯科夜总会的吸引力是其强烈的噪声（包含了很强的低频声声压级甚至超过110dB）以及参与者的活动。声环境设计应考虑解决的主要问题是：影响邻里的突发噪声、管理人员听力损伤的危险以及在同一栋建筑物里引起的对其他设施固体声再辐射,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,宗教建筑为改变教堂空间主要由混响控制的状况，用扩声系统加强宗教音乐的效果以缩短混响时间，已是现今教堂建筑设计的趋势依要求的混响时间，确定空间容积如果主要是为听闻语言，每座容积当限制在34m3;对于传统的教堂音乐，每座容积至少10m3可调节的吸声处理主要应布置在可能给参加活动的人引起延时过长的反射声部位如果宗教仪式的要求允许，应依声学原理设计教堂空间，使座席与声源距离不超过20m，并优化空间体形，保证各座席有良好的直达声,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,现有厅堂的音质改造设计及工程实例为了缩短混响时间，可以考虑减少厅堂的容积或作吸声处理为了提高室内声音的响度，要设法提高声源的位置，以便向听众提供足够的直达声对引起音质缺陷的部位（或某些界面）作改进的声学处理如有必要和可能，重新设计和装置高质量的扩声系统，也将有助于减少混响时间过长的影响；对整个顶棚都作吸声处理的厅堂，可以提供足够的响度；此外还能消除某些声学缺陷和减少内、外噪声的干扰,第3.4章 室内音质设计,室内音质设计各论,现有厅堂的音质改造设计及工程实例 东南大学礼堂在进行改建设计时主要把握三点：在台口两侧增设大尺度扩散体，改变反射声在大厅里的分布状况选用铝合金微穿孔板构造增加大厅界面声吸收，尽量减少增加结构荷载结合圆切柱扩散体设置必要的扩声系统,第3.4章 室内音质设计,混响设计的基本内容及步骤,RT设计步骤1.计算厅堂准确的体积V、表面积S平、剖面图；2.确定最佳RT及频率特性功能+容积；3.计算各频带f所需的总吸声量A总；4.确定必须的固定吸声量Af固；5.计算所需补充的吸声量Af；6.吸声材料的选择可布置位置、构造可行、艺术效果，使 Af=S11+S22+Snn；7.整理RT设计方案，验算RT。,混响时间的设计计算,第3.4章 室内音质设计,混响时间的设计计算,混响设计的基本内容及步骤确定适合于使用功能要求的混响时间及其频率特性 不同用途厅堂的适宜混响时间 混响时间的频率特性根据混响时间要求，计算所需的吸声量选择与布置室内装修材料,第3.4章 室内音质设计,混响时间的设计计算,多用途厅堂的混响设计根据主要用途确定适宜混响 时间设置可调吸声构造通过电声手段调节混响时间,第3.4章 室内音质设计,混响时间的设计计算,混响时间计算的精确性 本篇介绍的混响公式，在计算的精确性方面都受到限制，主要原因是：推导这些计算式所根据的假设，与实际存在的条件并不完全符合相对于一定的房间容积而言，如果总的吸声量较大，应用就不准确。如果所有的界面全部吸声，室内不可能有混响，而赛宾公式不能反映这一实际情况。在强吸声房间里的混响时间，远小于1.0s，这时宜用伊林公式计算,