1建筑物理-声环境ppt课件

1、建筑声学基本知识建筑声学基本知识1建筑声环境设计的意义 声环境设计是专门研究如何为建筑使用者创造一个合适的声音环境。 音乐厅、剧院、礼堂、报告厅、多功能厅、音乐厅、剧院、礼堂、报告厅、多功能厅、电影院、体育馆等。电影院、体育馆等。声环境设计围绕着人的感受，在建筑设计中做到：声环境设计围绕着人的感受，在建筑设计中做到：1、如何保证想听的声音听清听好、如何保证想听的声音听清听好音质设计音质设计2、降低不想听的声音噪声对正常工作生活、降低不想听的声音噪声对正常工作生活的干扰的干扰噪声控制噪声控制建筑声环境研究的内容音质设计音质设计隔声隔振隔声隔振材料和结构的声学特性材料和结构的声学特性噪声的防止与治

2、理噪声的防止与治理音质设计音质设计 主要是音乐厅、剧院、礼堂、主要是音乐厅、剧院、礼堂、报告厅、多功能厅、电影院、体育馆报告厅、多功能厅、电影院、体育馆等。等。 设计得好设计得好: : 音质清晰、丰满、音质清晰、丰满、浑厚、亲切、温暖、有平衡感、有空浑厚、亲切、温暖、有平衡感、有空间感。间感。 设计得不好设计得不好: : 嘈杂、声音或嘈杂、声音或干瘪或浑浊，听不清、平衡感和空间干瘪或浑浊，听不清、平衡感和空间感差。感差。隔声隔振隔声隔振 主要是有安主要是有安静要求的房间，静要求的房间，如录音室、演播如录音室、演播室、旅馆客房、室、旅馆客房、居民住宅卧室等居民住宅卧室等等。等。 建筑声学发展简史

3、建筑声学发展简史古罗马的露天剧场古罗马的露天剧场 露天剧场存在的问题是：露天剧场存在的问题是：1 1、露天状态下，声能下降很快。、露天状态下，声能下降很快。2 2、相当大的声能被观众吸收。、相当大的声能被观众吸收。3 3、噪声干扰。、噪声干扰。 解决方法：加声反射罩；控制演出时周围的噪声干扰。解决方法：加声反射罩；控制演出时周围的噪声干扰。圜丘坛圜丘坛圜丘坛为雕砌的三层露天圆台，坛面圜丘坛为雕砌的三层露天圆台，坛面为艾叶青石，汉白玉栏板、栏柱雕成，为艾叶青石，汉白玉栏板、栏柱雕成，两道外方里圆的围墙象征着两道外方里圆的围墙象征着“天圆地天圆地方方”。由于是祭天坛，圜丘的整个结。由于是祭天坛，圜

4、丘的整个结构是对数学的巧妙运用，坛面、台阶、构是对数学的巧妙运用，坛面、台阶、栏杆的石制构件，都取九或九的倍数，栏杆的石制构件，都取九或九的倍数，即阳数数，用以象征天。坛中心的圆即阳数数，用以象征天。坛中心的圆形石板，叫天心石，站在上面高喊或形石板，叫天心石，站在上面高喊或发出敲击声，周围即起回音，自己听发出敲击声，周围即起回音，自己听起来声音很大，好似一呼百应。起来声音很大，好似一呼百应。回音壁、三音石回音壁、三音石皇穹宇的回音壁、三音石，皇穹宇的回音壁、三音石，加上圜丘坛的天心石，都加上圜丘坛的天心石，都有着奇妙的声学现象，但有着奇妙的声学现象，但更为奇特的是皇穹宇的更为奇特的是皇穹宇的“

5、对话石声学现象。站对话石声学现象。站在在“对话石上，即使是对话石上，即使是相隔很远的两个人，彼此相隔很远的两个人，彼此对话的声音也会十分清晰。对话的声音也会十分清晰。声音的传播靠的正是皇穹声音的传播靠的正是皇穹宇的回音壁。宇的回音壁。 中世纪教堂建筑 自从罗马帝国被推翻后，中世纪建造的唯一厅堂就是教堂。中世纪的室内声学知识主要来源于经验，科学的成分很少。教堂的声学环境的特点是音质特别丰满，混响时间很长，可懂度很差。十五世纪的剧场 十五世纪后欧洲建了很多剧场，有些剧场的观众容量很大。如意大利维琴察，由帕拉帝迪奥设计的奥林匹克剧院，建于15791584，有3000个座位。又如1618年由亚历迪奥设

6、计的意大利帕尔马市的法内斯剧场，可容纳观众2500人。 从掌握的资料来看，虽然这个时代的建筑师几乎没有任何室内声学知识，但这个时代建造的几座剧院和其他厅堂没有发现任何显著的音质缺陷。主要的原因是由于观众的吸声和剧场内华丽的表面装饰起到了扩散作用，使剧场的混响时间控制比较合理，声能分布也比较均匀。十七世纪的马蹄形歌剧院 从十五世纪修建的一些剧院发展到十七世纪，出现了马蹄形歌剧院。这种歌剧院有较大的舞台和舞台建筑，以及环形包厢或台阶式座位，排列至接近顶棚。这种剧院的特点是利用观众坐席大面积吸收声音，是混响时间比较短，这种声学环境适合于轻松愉快的意大利歌剧演出。 在十七世纪开始有人研究室内声学。十七

7、世纪的阿.柯切尔所著的声响，最早介绍了室内声学现象，并论述了早期的声学经验和实践。十九世纪初，德国人E.F.弗里德利科察拉迪所著的一书中，致力于解释有关混响的现象。十九世纪的音乐厅十九世纪的音乐厅 音乐厅早期发展阶段是在十七世纪中后到十九世纪，包括：早期音乐演奏室、娱乐花园和大尺度的音乐厅，是后来古典“鞋盒型音乐厅的就是在这一时期逐渐发展起来的。 19世纪前作曲家所做的音乐作品是与其表演空间相适应的，这一时期的演奏空间基本是矩形空间。19世纪以后，随着浪漫主义音乐及现代音乐的产生，演出空间变得丰富多彩，出现了扇形、多边形、马蹄形、椭圆形、圆形等多种形状，其混响时间及室内装饰风格也各不相同。 在

8、这一时期，音乐厅的声学设计仍然没有太多的理论可以遵循。音乐厅声学设计理论的出现 从十九世纪开始，在维也纳、莱比锡、格拉斯哥和巴塞尔等城市，都建造了一些供演出的音乐厅，这些十九世纪建造的音乐厅已反映出声学上的丰硕成果，直到今天仍然有参考价值。 到二十世纪，赛宾Wallace Clement Sabine，1868-1919）（哈佛大学物理学家、助教） 在1898年第一个提出对厅堂物理性质作定量化计算的公式混响时间公式，并确立了近代厅堂声学，从此，厅堂音质设计的经验主义时代结束了。 建筑声学设计的复杂性 1962年9月23日开幕的纽约林肯中心爱乐音乐厅, 为了对此厅进行有效的声学设计，白瑞纳克博士

9、对世界上已有的54座著名音乐建筑进行了系统调研，并著有一书，却在音质方面遭到前所未有的失败。多次改装, 后于1976年10月19日再次落成，成为音乐厅建筑史上最悲惨的实例。据最近消息，其演奏空间仍在进行小范围改造。 据分析，爱乐音乐厅的失败主要缘于原声学顾问白瑞耐克认识上的局限性。他只强调亲切感而没有认识到侧向反射声的重要性，顶棚反射板增加的反射声几乎同时到达听众的双耳，缺少侧向反射带来的围绕感。此外，为了在直达声与后期反射声之间插进一些早期反射声，他在大厅中引进了“浮云”，但由于浮云尺度过于单一，且呈晶格状规则布置，导致相邻低频声的相消干涉，使听众听不到有些演奏如大提琴的声音，成了一种“无声电影”。而且，这些浮云的大小和形状不足以扩散低频反射声，使低频成份衰减得很厉害，还显出了G. M. Sessier和J. E. West所发现的另一不利现象，即直达声掠过多排座席时低频声衰减越来越多。 事实上，现代音乐厅的音质之所以不如古典先例，关键在于古典音乐正是在古典形式的厅堂中产生和发展起来的，现代厅堂在尺度、体型和材料