全国2010年10月高等教育电脑印刷设计自考试题.doc

一、对建声的要求厅堂的音质及声学特性是建筑声学和电声系统扩声的综合效果,建声是电声的前提，根据主要使用功能，确定建声设计指标是很重要的。1.1. 混响时间室内反射声形成混响，混响时间是决定室内音质的一个重要因素。一般来说，混响时间短，有利于听音的清晰度，但过短会感到声音变得干涩、沉闷枯燥；混响时间长，有利于声音的丰满度，但过长则会感到声音混淆不清，降低了语言的清晰度。因此恰当的选择和确定混响时间及其频率特性是十分重要的。语言和音乐所要求的混响时间不同，为使有高的语言清晰度，要求混响时间短，为使音乐丰满，又要求混响时间较长。恰当的处理房间的混响时间将使声音有较好的表现。图2给出各种用途厅堂的中频(500Hz)最佳混响时间和容积的关系。由图可知，厅堂的用途不同，要求的混响时间不同，且厅堂容积越大，要求的最佳混响时间也越长。图2. 各种用途厅堂的中频(500Hz)最佳混响时间和容积的关系图3 给出不同容积房间内的音节清晰度和混响时间的关系曲线。由图可知，有相同混响时间的房间，容积越大，清晰度越低，混响时间越长，清晰度显著降低。 图3. 不同容积房间内音节清晰度和混响时间的关系表1给出各类房间频率为500Hz时的最佳混响时间推荐值。体积较小的房间取小值，体积较大时取大值。 表1. 混响时间推荐值（500Hz1000Hz平均值）本大会议室以会议、讲演、学术报告为主，兼顾歌舞、音乐会、文艺演出等，大会议室的有效容积约为2500m3.，既要保证语言的清晰度同时要兼顾音乐的丰满度，参照图2和图3曲线及表1,建议本大会议室的建筑声学设计中频(500Hz)满场混响时间控制在1秒。关于混响时间频率特性，空气对高频的吸收，观众对高频的吸收都较大，要保持混响时间频率特性平直比较困难。低频的混响时间可提高20%，但不能太长致使语言清晰度不高。高频对音质，音乐质量保真度影响极大，所以应尽量使高频下降得少一些。建议本厅堂混响时间频率特性如表2：倍频程中心频率(Hz)125250500100020004000混响时间(S)1.21.1110.950.9表2. 建议大会议室混响时间频率特性1.2. 反射声建声设计时应确保池座前、中区有良好的早期反射声的反射面，为提高声场均匀度应考虑在侧墙和平顶设置扩散体，后墙应作吸声处理，避免后墙声反射导致前区出现回声。1.3. 隔振与隔声应有良好的隔声、隔振措施，在整个声频范围内，建筑门窗玻璃、座椅等设施不得有共振现象，厅内不得有声聚焦，回声等声学缺陷。二、声学特性指标设计（含建筑声学指标要求）厅堂的音质及声学特性是建筑声学和电声系统扩声的综合效果，建声是电声的前提，根据厅堂的主要使用功能，确定建声设计指标是很重要的。在厅堂装饰工程中，为了与音响系统配合以获得好的声音效果和音质，有必要认真进行厅堂的声学设计和处理。在进行扩声系统声学特性指标设计之前，必须先对厅堂的建筑声学指标提出要求，而该要求是土建、装饰、机电方在施工时应加以设计和保障的。这样才能保证建筑厅堂的整体音质。即是说：装修设计施工必须进行严格的、科学的“声学装修”，并达到下面各项要求，电声系统才能保证好的音质。许多人往往容易忽视“声学装修”的重要性,装饰也仅限于进行简单的软包处理，认为这样一来就足够了，其实，离真正的厅堂声学环境要求相距甚远。这样必然造成厅堂扩声音质不好（再昂贵的电声设备，声音效果也不会好！）。总之，为达到好的厅堂扩声音质，搞好声学装修是先决条件。1、建筑声学指标要求（声学装修要求）:1) 背景噪声小于或等于NR35;隔声、隔振措施厅内应有良好的隔声隔振措施, 隔声隔振指标按GB3096-82城市区域环境噪声标准居民文教区执行即：昼间50dBA,夜间40dBA。建筑声学指标共振、回声、颤动回声、房间驻波、声聚焦、声扩散：各厅内建筑门窗、吊顶、玻璃、座椅、装饰物等设施不得有共振现象，厅内不得出现回声、颤动回声、房间驻波和声聚焦等缺陷，声场扩散均匀。不同用途的厅堂,有不同的混响时间要求。这是全球声学专家上百年来不断总结、统计的结果。2、混响时间混响时间是声学装修中要控制的首要指标，是进行声学装修的精华所在，厅堂音质是否优美，这项指标占决定因素，也是唯一可以用科学仪器加以测量的厅堂声学参数。事实上，如不认真对待，混响时间极不易控制到最佳值，许多厅堂、甚至专业影剧院音质不好，就是这个原因，因而也不是简单的软包或地毯就能解决问题的。各类用途厅堂最佳混响时间及声学装修建议见下表：建议我们建议业主一定要考虑各个厅堂的建声处理，以利音响设备效果的正常发挥。我方可提供建声参考设计，并配合装修方搞好吸音、隔音、降噪等声学专业方面的处理。3、设计范围建筑声学设计包含噪声控制设计和室内音质设计两方面的内容。噪声控制设计是根据各功能房间的噪声控制标准提出相应的隔声隔振措施，以及对空调系统等提出噪声控制要求和对振动较大的设备提出减振处理要求。室内音质设计是根据各房间的使用功能，提出相应的音质设计参数，如混响时间等。根据音质设计参数，配合室内装修设计，提出声学装修设计措施。设计范围包括一楼宴会厅；三楼中会议室（4间）、小会议室；四楼大会议室、贵宾接待室、电视电话会议室；五楼大会议室、同声传译室（2间）。1）、噪声控制设计噪声控制指标在满足基本使用要求的前提下，针对本工程的实际情况，分为两个方面提出控制目标。一是空调系统的容许噪声指标NR标准值，根据各功能房间的使用特性定为NR-35。一是各功能房间隔声隔振构造的隔声量指标RW，对各功能房间的围护结构墙选用隔声量大于45dB的墙体，如240mm厚重墙。加强隔声隔振的措施五楼大会议室靠近主席台一侧的空调机房，会严重地影响会议室和贵宾休息室的使用。应在现有墙体构造的基础上，增加一定的隔声隔振的措施，空调机房的四周墙面加做一道石膏板隔声轻墙：212mm厚石膏板距墙100内满填玻璃棉；同时，在空调机组的机座下面，增加一道隔振垫层。2）、室内音质设计根据各功能房间的使用特性和房间的体积，提出混响时间设计指标，以及消除声学缺陷，满足使用要求。声学装修的具体措施将结合室内装修落实在设计图上。大会议厅混响时间依据大会议厅用途，扩声系统应保证有高的语言清晰度。大会议厅有效容积约为776m3，参照以上各图曲线及表1，建议大会议厅的建筑声学设计中频(500Hz)满场混响时间控制在0.8秒。关于混响时间频率特性，空气对高频的吸收，观众对高频的吸收都较大，要保持混响时间频率特性平直比较困难，高频混响时间允许低于中频，但高频对音质，音乐质量保真度影响极大，所以应尽量使高频下降得少一些。各频率混响同时达到闻阈，即低频混响时间长于中高频，这满足听觉要求，低频的混响时间可提高20%，但不能太长致使语言清晰度不高。建议本厅混响时间频率特性如表2：表2. 建议报告厅混响时间频率特性倍频程中心频率(Hz)125250500100020004000混响时间(S)10.90.80.80.750.7回声与颤动回声在大的观众厅中，靠近舞台的观众最容易听到回声，因为在这里来自后墙的反射声与直达声的程差往往超过17m。根据具体情况，采用吸声、扩散、改变反射面角度等办法来防止。为此建议：(1). 后墙向前倾斜装修 (2). 后墙采取如下吸声结构三、电源及接地要求（一）交流电源应按一级负荷供电，电压波动范围和不间断电源应符合用电设备要求。（二）供电系统总容量应大于实际容量的11.5倍。（三）控制室供电系统应按照明用电、设备用电、空调用电等分开独立供电，其中设备用电应专门配置不间断电源。（四）控制室须设置接地体，单独设置接地体，接地电阻不应大于4，与其它接地系统合用接地体，接地电阻不应大于0.3。采用联合接地方式，保护地线必须采用三相五线制中的第五根线，与交流电的零线必须严格分开。四、综合布线要求（一）建设或改造电视电话会议室和控制室时，应事先埋设管道，安装桥架，预留地槽和孔洞等，以便穿线。在控制室预留足够的电话、计算机信息点数量，在会场主席台、听众席第一排等位置预留音频、视频接口、VGA接口、电源插座、计算机信息点等。任何缆线与设备采用插件连接时，必须使插件免受外力影响，保持良好接触。（二）控制室与会议室的设备之间的连线宜采用暗敷穿管的方式布放缆线。厅堂建筑声学设计厅堂的音质及声学特性是建筑声学和电声系统扩声的综合效果，建声是电声的前提，根据厅堂的主要使用功能，确定建声设计指标是很重要的。在厅堂装饰工程中，为了与音响系统配合以获得好的声音效果和音质，有必要认真进行厅堂的声学设计和处理。在一个厅堂内，任一点所接收到的声音由三部分组成：直达声、前期反射声（近次反射声）、混响声。(1). 直达声：声源通过空气中直线距离传达到听众，因而音量最大，到达时间最早，这部分声音不受厅内界面的影响，声强与声源距离的平方成反比而衰减。(2). 前期反射声（近次反射声）：直达声之后延时时间为50ms内的反射声，是厅堂墙壁或厅内某些物品的第一次反射声，反射方向是较为明确，彼此时间间隔也较大，由于哈斯效应，前期反射声人耳不但分辨不出来，而且还会将它当作直达声的一部分，在主观效果上增加了声音的响度但又不会影响清晰度。因此前期反射声起着加强直达声的作用，对音质有很大的影响。剧场与音乐厅的前期反射声强弱程度是一个很重要的声学条件，来自侧向和顶棚的前期反射声增加了室内声能密度，提高了音乐的空间感和丰满度。(3). 混响声：在近次反射声后，经厅堂墙壁或厅内物品的多次反射来到听者的反射声，彼此时间间隔已经很小（很密），以致可以认为在同一时刻各个方向上的反射声以差不多的概率到来，即这时的反射声好象混在一起一样，从听觉延时效应来看，较晚的延迟声将与直达声分开。在远场，混响声的声强对于该接收点的的声音强度起决定作用，而且其衰减率的大小对音质有重要影响。音质好的厅堂建筑声学设计时得满足以下几个声学条件： 1. 依据厅堂的用途和容积确定厅堂的最佳混响时间。室内反射声形成混响，混响时间是决定室内音质的一个重要因素。一般来说，混响时间短，有利于听音的清晰度，但过短会感到声音变得干涩、沉闷枯燥；混响时间长，有利于声音的丰满度，但过长则会感到声音混淆不清，降低了语言的清晰度。因此恰当的选择和确定混响时间及其频率特性是十分重要的。语言和音乐所要求的混响时间不同，为使有高的语言清晰度，要求混响时间短，为使音乐丰满，又要求混响时间较长。恰当的处理房间的混响时间将使声音有较好的表现。厅堂的用途不同，要求的混响时间不同，且厅堂容积越大，要求的最佳混响时间也越长。各种用途厅堂的中频(500Hz)最佳混响时间和容积的关系如下图所示：关于混响时间频率特性，空气对高频的吸收，观众对高频的吸收都较大，要保持混响时间频率特性平直比较困难，高频混响时间允许低于中频，但高频对音质，音乐质量保真度影响极大，所以应尽量使高频下降得少一些。各频率混响同时达到闻阈，即低频混响时间长于中高频，这满足听觉要求，低频的混响时间可提高20%，但不能太长致使语言清晰度不高。下图示出理想厅堂和普通厅堂的混响时间频率特性曲线：2. 为提高声场均匀度应有良好的声扩散。厅堂室内音质方面的研究工作表明，混响时间并不是音质评价的唯一标准。大小相近，混响时间也接近的房间，音质很可能不同。因此，开展了表述房间音质的第二评价标准研究，提出了许多表述房间声扩散量的建议。所谓声扩散，是声音朝着许多方向不规则反射、折射和衍射的现象。使室内保持一定程度的声扩散，可以改善室内声场分布，缩短前后排的声级差，使室内声场均匀，调整清晰度与丰满度的平衡，消除回声，抑制声反馈。总之，扩散对改善厅堂音质十分有利。为使厅堂获得一定的声音扩散效果，可在厅堂的顶棚、侧墙与后墙的表面设立不同几何形状的声扩散体，如圆柱形、三角形、半球形、多面体、棱锥形等。其中由于三角形和半圆柱体构造简单，扩散效果良好而被广泛地应用在声学工程中。设计与配置声扩散体时，应注意的是：(1) 扩散体不能同时是吸声体。(2) 扩散体的材质应尽量采用比重大而具有一定刚度的材料，如混凝土、抹灰砖石体、大理石、花岗石等。(3) 如用木材则宜采用实心硬木。如柚木、橡木、花梨木或硬木表面加贴多层组合板。而切忌用三合板、五合板等薄板制成空心体，这样会形成对低频的强吸收。(4) 尽可能避免用石膏浇铸扩散体，虽然制作成本很低，但它会产生金属声染色，对音色不利(5) 扩散体各个扩散面的几何尺寸必须足以与声波波长相比，才有良好的扩散效果。根据声反射原理，一旦扩散体尺寸一定，室内声波的扩散程度随频率上升而递增。因此，在进行声扩散设计时，应注意采用大尺寸的扩散体，以增加对低音的扩散能力。3. 应有良好的隔声、隔振措施，在整个声频范围内，厅内物体、建筑门窗玻璃、座椅等设施不得产生共振。4. 厅内不得有声聚焦，回声等声学缺陷。5. 无房间谐振即房间的长、宽、高不成整数比，以避免形成有害的房间驻波。 任何房间都有自己固有的共振频率。声源中的某些频率与房间处于共振状态时，该频率点及附近的声压将大大加强。根据共振原理，改变厅堂的三维尺寸可以改变厅堂的固有振动频率。当房间的三维尺寸为整数比且至少有两个反射墙面互相平行时，其中一些合适的频率由于来回反射产生同类波形的干涉效应而生成驻波，使声场中某些区域落在驻波的节点(1/4和3/4处)，声压为零 ；而另一些区域落在驻波的波腹处（1/2处），声压最大，造成室内声场的能量分配严重失衡。现代音乐厅和剧场不再有互相平行的反射面。当今许多剧院，音乐厅都采用圆形、椭圆形、扇形等的建筑结构。为防止声聚焦，其顶棚和四周反射面均采用齿形梯级扩散结构，而观众席也采用由前排到后排逐步升高的坡形阶梯构造。这些新型的建筑结构造型最大限度地破坏了驻波产生的条件。厅堂的建筑声学设计厅堂的建筑声学设计主要是对厅堂的混响时间及混响时间频率特性的设计。混响是由反射引起的，所以在仔细研究了声音在厅堂内所有反射面的反射情况后，就能计算出混响时间，由于人耳听感的复杂性和厅堂声反射的复杂性，混响时间设计是项复杂的工作，既需要理论指导，也需要反复实践。声音是直线传播的，它遇到反射面后，总是一部份被反射，一部份被吸收。对一个反射面来说，其吸声系数=吸收声能/入射声能，不同材料及结构其吸声系数是不同的，同一材料对不同频率的吸声系数也是不一样的。因而我们要考虑各种材料在各种频率上的吸声情况，才能计算与控制混响时间。目前成型生产和使用的吸声材料主要有多孔吸声材料、共振吸声材料、穿孔板组合吸声材料和成型天花板吸声材料等。各种丝绒帘幕、软垫座椅、地毯、玻璃门窗、薄板构件以及各种洞口空腔等都有较大的吸声性能。要指出的是，展开的薄绸和尼龙窗帘对声音没有什么影响，取下或盖上对声音的影响是极轻微的。即使较厚的丝绒幕帘，也要将它们处理成折皱悬挂才有较好的吸音效果。常用建材及室内用具的吸声系数 该表采用国际通用数据，但材料的吸声系数与成型工艺、安装方法及测试条件有关，故仅供参考。频率(Hz)： 125 250 500 1000 2000 4000砖墙、抹光、涂漆 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03厚地毯，铺在水泥地上 0.20 0.06 0.14 0.37 0.60 0.65混凝土墙、粗糙 0.36 0.44 0.31 0.29 0.39 0.25混凝土墙，涂漆 0.10 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08丝绒0.30kg/m2，直接挂在墙上 0.03 0.04 0.11 0.17 0.24 0.35丝绒0.43kg/m2，折叠面积一半 0.07 0.31 0.49 0.75 0.70 0.60丝绒0.56kg/m2，折叠面积一半 0.14 0.35 0.49 0.75 0.70 0.60木地板 0.15 0.11 0.10 0.07 0.06 0.07水泥地板 0.01 0.01 0.015 0.02 0.02 0.02普通玻璃（厚3mm4mm） 0.35 0.25 0.18 0.12 0.07 0.04石膏板, 龙骨50100mm, 中心距40cm 0.29 0.10 0.05 0.04 0.07 0.09开口的舞台（与设备有关） 0.25 0.30 0.40 0.50 0.65 0.75很深的包厢 0.50 0.55 0.65 0.70 0.80 1.00通风口 0.15 0.22 0.30 0.40 0.45 0.50大理石或抛光板 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02胶合板（9mm厚） 0.28 0.22 0.17 0.09 0.10 0.11玻璃纤维（厚5cm） 0.15 0.38 0.81 0.83 0.79 0.74超细玻璃纤维（厚5cm） 0.25 0.41 0.82 0.83 0.89-矿渣棉（厚6.0cm） 0.25 0.55 0.79 0.75 0.88石棉（厚2.5cm） 0.06 0.35 0.50 0.46 0.52 0.65甘蔗板（厚1.3cm） 0.12 0.19 0.28 0.54 0.49 0.70木丝板（厚3cm） 0.05 0.07 0.15 0.56 0.90麻纤维板（厚2cm） 0.09 0.11 0.16 0.22 0.28玻璃棉板（厚5cm） 0.06 0.17 0.48 0.81 0.95 0.90石棉板（厚0.8cm） 0.02 0.03 0.05 0.06 0.11 0.28青软木板（厚3.5cm） 0.05 0.06 0.29 0.35 0.34 0.50工业毛毡（厚2.0cm） 0.07 0.26 0.42 0.40 0.55 0.56沥青玻璃棉毡（厚3.0cm） 0.11 0.13 0.26 0.46 0.75 0.88超细玻璃棉毡（厚4.0cm） 0.08 0.24 0.89 0.69 0.77沥青矿棉毡（厚3.0cm） 0.08 0.18 0.50 0.68 0.81 0.89泡沫玻璃（厚4.0cm） 0.11 0.27 0.35 0.31 0.43树脂棉板（厚5.0cm） 0.06 0.17 0.48 0.81硬聚氯乙烯泡沫塑料板(厚2.5cm) 0.04 0.04 0.17 0.56 0.28 0.58酚醛泡沫塑料（厚2.0cm） 0.08 0.15 0.30 0.52 0.56 0.60聚胺甲酸脂泡沫塑