体育馆声学设计的实质-语言清晰度设计

1、体育馆声学设计的本质语言明晰度设计体育馆声学设计的本质语言明晰度设计引言体育馆声学设计根据行业标准JGJ/T1312000标准要求进展，其声学设计根本有3种：建筑声学设计、扩声设计及噪声控制设计，其本质都是为了保证体育馆比赛大厅观众席、比赛场地的语言明晰度。笔者在此只谈建声设计和扩声设计。1体育馆建筑声学设计行业标准中比赛大厅建筑声学应以保证语言明晰度为主1，这一点很明确。为了保证比赛大厅观众席和比赛场地的语言明晰度，对于比赛大厅与容积相应的满场混响时间大厅内各空间界面吸声与反射处理提出建声设计要求，其中必须指出：1理论分析和工程理论证明：语言明晰度与混响时间亲密相关，混响时间太长，会使语言明

2、晰度变差，所以混响时间的设计是建筑声学设计的重点。假如混响时间太长，偏离相应大厅容积所允许的混响时间太多像如今一般场馆多采用球结点网架构造，容积很大，往往混响时间偏长，在设计阶段未采取措施降低其混响时间或采用电声方法给予补偿，严重时会降低观众席语言明晰度，影响使用功能。2比赛大厅内观众席和比赛场地内不得出现回声、颤抖回声和声聚焦等音质缺陷。假如声学缺陷太多，会直接影响明晰度。而且扩声系统开大时会引起啸叫，开小那么信噪比不够，听不清楚，影响正常使用。2体育馆扩声设计行业标准中体育场馆对扩声系统总体上有3点要求：扩声系统应保证比赛大厅有足够声压级，声音应明晰，声场应均匀1，其中：1足够的声压级：主

3、要是本文由论文联盟.Ll.搜集整理相对于背景噪声而言，即应保证一定的信噪比，否那么不能保证语言明晰度;2声音应明晰，不言而喻，扩声目的就在于此;3声场应均匀：一般来说，低频在场馆内各点座位上相对是较均匀的，在高频往往容易出现大的偏向。这涉及扬声器的选娶频率响应、指向性及扬声器安装布放，而且1kHz，2kHz频率1/3t对语言明晰度奉献最大。美国人研究得，2kHz1/3t对语言明晰度的奉献占11%;中国人测试得，1kHz左右对语言明晰度影响很大。所以声场均匀度本质上反映中、高频特征的分布参数，反映观众席上语言明晰度。3体育馆声学特征指标体育馆5项声学特征指标，也是为保证比赛大厅观众席语言明晰度提

4、出的。3.1最大声压级该技术指标是在扩声系统总体要求上提出的详细标准。根据体育馆使用功能，要求分为3个级别：一级：105dB;二级：98dB;三级：90dB。最后一级为90dB，主要是根据体育馆观众席噪声为6570dB时，为了保证观众席语言明晰度而定，这样至少可以保证20dB的信噪比。3.2传输频率特性传输频率特性是指比赛大厅观众席、场地声音的幅频特性，一般可理解为声频率响应，是指由主席台或场地声音扩声系统观众席声音的频率响应。应该说，在语言频段125Hz4kHz之间越平坦越好。其中，一级：4dB125Hz4kHz平均为0dB;二级：+4dB，-6dB250Hz4kHz平均为0dB;三级：+4

5、dB，-10dB250Hz4kHz平均为0dB。就是说，希望在观众席的声频率响应越平坦越好。这样，可以将语言信号随频率变化的幅度如实地反映到观众席听众双耳。传输频率特性越平坦，语言明晰度越高;假设用以播放音乐，其低频饱满度和高频亮堂度会越好。美国人测试认为：200Hz4kHz间1/3t对语言明晰度奉献之和为91.5%;中国人测试认为：200Hz4kHz间1/3t对语言明晰度奉献之和为93.8%。研究数据根本一致，就是说，假如200Hz4kHz间的传输频响越好，语言明晰度越高。美国专家唐戴维斯说过，提供平滑的频响比扩展频响宽度更重要，即由频带增加所引起的听觉效果小于频响不均匀度所引起的差异，对此

6、很少有人理解。3.3声场均匀度该技术指标是在扩声系统总体要求上提出的详细标准，标准要求中心频率1kHz，4kHz1/3t，大局部地区：一级：8dB;二级：10dB;三级：10dB。其本质亦是明晰度。中国人所做实验用高通滤波器滤去1kHz以下频率成分，其明晰度仍为93.8%，就是说保存了语言明晰度的主要成分，而且要求1kHz，4kHz的不均匀度不大于一定的dB数。况且传输频率特性要求以125Hz4kHz平均值作为0dB，在此频段内：一级：4dB;二级：+4dB，-6dB;三级：+4dB，-10dB。要求一定的均匀平坦程度，这样可很好地保证其扩声时的语言明晰度或可懂度。3.4传声增益该声学指标涉及

7、扩声系统稳定性，大多是由于建筑声学缺陷、混响太长或扩声扬声器布置不合理造成扩声系统的反愧啸叫。可使用电声设备自动反应控制器，抑制、消除系统啸叫，保证正常使用时稳定工作，而且正常工作时满足使用所要求声压级。假设系统不稳定，一开启就啸叫;或能开启，但不能满足声压级要求。信噪比不够，根本谈不上语言明晰度，本质是保证系统稳定正常使用，才有明晰度可言，传声增益是实现明晰度之前提。3.5系统噪声这是影响扩声系统信噪比的参数，如今一般使用DSP数字音频处理器，其信噪比在100dB以上，假如系统连接地线无误，一般不会出现噪声，不会影响明晰度。4奥组委技术部的要求奥组委技术部提出的?北京奥运会场馆扩声系统指标参

8、数建议?2，其核心是语言明晰度。详细扩声系统指标参数有：1最大声压级：重点场馆正常工作95dB，紧急最大106dB;一般场馆正常工作90dB，紧急最大103dB;2语言明晰度指标：STIPA0.5。其他参数仍然保持原体育馆的技术指标要求不变。奥组委提出的上述2项技术指标，其本质都是为保证比赛时观众席的语言明晰度。最大声压级的提法比拟科学，正常工作时9095dB满足观众席正常环境时信噪比;紧急状态时最大声压级为103106dB，也是恰当的，在环境噪声高时，可起到进步信噪比作用，仍然可以保证明晰度或可懂度。这样，扩声系统设计在正常的工作状态时，可按规定频带进展设计;紧急状态时，可按限定频带进展设计，从而既可保证正常、紧急状态使用，亦可大幅度降低设备本钱。综上所述，体育场馆的声学设计总体要求、5项声学特