九音质设计概论

音质设计概论音质设计目标混响感和清晰度之间有适当的平衡具有适当的响度具有肯定空间感具有良好的音色，低中高适度平衡无噪声干扰、无回声、多重回声、声聚焦、声影等音质缺陷音质设计的物理指标具有适宜的混响时间及其频率特性具有适宜的声压级具有较大的侧向能量因子或较小的双耳相互关系数具有丰富的早期反射声对整个大厅来说，要求声场分布均匀背景噪声低、无回声、多重回声、声聚焦、声影等音质缺陷音质设计的内容1、选址、建筑总图设计和各种房间的合理配置，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位容积3、通过体型设计，充分利用有效声能，使反射声在时间和空间上合理分布，并防止消失声缺陷。4、依据使用要求，确定适宜的混响时间及其频率特性，计算大厅吸声量、选择吸声材料与构造，确定其构造做法。音质设计的内容5、依据房间状况及声源声功率计算室内声压级大小，并打算是否承受电声系统〔对于音乐厅，演出交响乐时仅用自然声〕6、确定室内允许噪声标准，计算室内背景声压级，确定承受哪些噪声掌握措施7、在大厅主体构造完工之后，室内装修进展之前，进展声学测试，如有问题进展设计调整。8、工程完成后进展音质测量和评价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协作进展音质设计。大厅容积确实定在大厅音质设计中，首先是依据大厅的规模和用途确定其容积，除声学方面的要求外，还需考虑建筑艺术造型、经济条件、空调和卫生等方面的因素。就音质而言，确定大厅容积时主要考虑保证大厅有适宜的混响时间和足够的响度。人声和乐器声等自然声源的声功率是有限的，大厅的容积越大，声能密度越低，室内声压级越低，满足不了响度的要求。因此，用自然声演出的大厅，为保证大厅有足够的响度，容积不能太大。

大厅容积确实定从混响时间计算公式可以看出，混响时间等于大厅容积与总吸声量之比，在总吸声量中，观众和座椅的吸声量所占的比例很大，在一般剧场中可占总吸声量的2/3.因此掌握大厅容积和观众人数之间的比例，在肯定程度上，掌握了混响时间。在实际工程中，常使用每座容积这一指标。假设每座容积取值适当，就可以在尽可能少用吸声材料的状况下得到适宜的混响时间，从而降低造价。大厅体型设计体型设计的原则和方法充分利用声源的直达声争取和掌握早期反射声，使其具有合理的时间和空间分布适当的集中处理，使声场到达肯定的集中程度防止消失声学缺陷大厅体型设计充分利用声源的直达声直达声对响度和清晰度有最重要的作用，应尽可能地从体型设计上考虑充分地利用直达声。对厅堂音质设计而言，体型设计首先应使直达声不受遮挡，能到达每一位观众。要考虑到声源的指向性，大厅不宜过宽，特殊是大厅的前部不宜过宽。大厅地面应有足够升起，以避开过度掠射吸取及观众的相互遮挡。一般能满足视线要求也就能满足声学要求。直达声的强度随传播距离而衰减——确定厅堂平面外形时，不要把听众席拉得太长。——掌握纵向长度.如—个矩形平面的厅堂，不如一个容纳同样人数的扇形大厅能使观众更接近声源；当一层平面的听众延长得太远时，可将局部听众设置在二层或三层楼座，以保持较小的直达声传播距离.大厅体型设计争取和掌握早期反射声近次反射声又称前次反射声或早期反射声，指直达声后50ms内到达的反射声。——对于增加直达声的响度和提高清晰度都有重要作用。争取较多的早期反射声并使其均匀分布，是厅堂体型设计中的重要内容。体型设计应争取和掌握早期反射声，可利用几何声学作图法，可检验大厅反射声分布及延迟时间，或进展大厅反射面设计。大厅体型设计平面外形与反射声分布矩形〔窄长形平面〕

当规模不大时，由于平面较窄，侧墙一次反射声能较均匀地分布于大局部观众席。

当规模较大时，侧向反射不利，可利用台口〔前部侧墙〕进展改进〔倾斜〕八字形使之成为钟形平面。扇形平面

特点：前区具有相当大局部座位，缺乏来自侧墙的一次反射声，来自后墙的反射声则很多，且弧形后墙易形成声聚焦；但可使大局部座位靠近舞台布置。多用于剧场、会场〔表演性〕的厅堂。

改进：利用顶棚给多数观众席供给一次反射声；侧墙可以做成折线形，以调整侧向反射声方向；后墙宜集中或吸声处理以消退声聚焦。大厅体型设计六边形平面

第一次反射声易沿墙反射，厅中部缺乏一次反射声。

改进：转变侧墙倾角。圆形或椭圆形平面

第一次反射声易沿墙反射，厅中部缺乏一次反射声；弧形墙面易形成声聚焦。

改进：把侧墙做成锯齿形，使反射声到达中前部；后墙宜集中或吸声处理以消退声聚焦。大厅体型设计剖面与顶棚设计通常将台口四周的吊顶、墙面做成定向反射面。一方面，同样的面积靠近台口可反射更多的声能；另一方面，台口四周的反射面能把声音反射到观众厅的前区。

观众厅的中后部可适当做集中处理，或依据造型要求敏捷设计，只要不造成声缺陷就可。

反射面应用较厚重、坚硬的材料，如钢板网抹灰等。尺寸应足够大，较小方向尺寸至少大于反射声波的波长，如要有效反射200Hz以上声波，宽度不能小于1.7m。大厅体型设计增加侧向反射声大厅体型设计适当的集中处理室内的柱子、灯具、各种凹凸起伏的装饰对声波都有集中效果。细心设计的集中体应是室内装修设计的—局部。形式可依据装修效果确定。最简洁的集中体形有三角柱体、半圆柱体等。〔1〕集中体尺度与材料：尺度：集中体的宽度和厚度与声波波长比较应满足的要求。a=220/fb>0.15a材料：密实〔2〕穿插布置吸声材料〔3〕房间内无规章悬吊集中体〔犹如混响室〕〔4〕二次剩余集中体GRD：德国施罗德提出大厅体型设计防止消失声学缺陷〔1〕回声产生条件：2个条件缺一不行强度和大小大到足以和直达声相比较的反射声；时差大于50ms的反射声。〔强度小无害，时差小于50ms有益〕消失部位：舞台、乐池、观众厅前区能听到回声产生部位：前部天花、楼座栏板、后墙防止措施：前部天花：吸声、集中、掌握高度；楼座栏板：吸声、转变倾角；后墙：吸声、集中、转变后墙天花的倾角。大厅体型设计〔2〕抖动回声定义：声波在特定界面间的往复反射所产生，声源位于两平行界面间。声源位于吸声较强的舞台，观众席里又布满观众，不易发生抖动回声。消失部位：平行墙面间，且声源位于两平行界面间。产生缘由：〔体育馆建筑〕声源与接收点〔观众〕在同一空间；墙面硬反射。防止措施：墙夹角大于5°；吸声、集中。CompanyLogo大厅体型设计〔3〕声聚焦：凹曲面〔如弧形墙面、穹顶等〕使声场分布不均匀的现象。消失部位：弧形墙面、凹顶棚前空间的某个区域防止措施：掌握圆弧形半径R与高度h，应使h很大于R；凹曲面上强吸声，通过减弱反射声强度来避开声聚焦在凹曲面下悬挂集中反射板。大厅体型设计〔4〕声影区

观众席较多的大厅，一般要设眺台，以改善大厅后部观众席的视觉条件，如眺台下空间过深，则易遮挡来自顶棚的反射声，在该区形成声影区。消失部位：楼座眺台下部消失缘由：眺台过深危害：眺台下响度缺乏防止措施：掌握眺台开口比即开口高度H和深度D的比例

多功能厅：D≤2H；音乐厅：D≤H

眺台下顶棚应可向后倾斜，使反射声落到眺台下座席上大厅体型设计〔5〕声染色消失缘由：由于共振频率的简并会消失声染色。〔低频〕由于大房间的共振频率数目较多，简洁分布均匀，故大房间可不考虑声染色现象。

混响时间设计混响时间设计的具体内容包括：1、选择最正确混响时间及其频率特性2、混响时间计算〔体积和吸声量计算〕；3、室内装修材料的选择与布置。CompanyLogo混响时间设计最正确混响时间T60及T60频率特性曲线确实定：1、最正确混响时间T60确实定定义：中频500Hz所对应的混响时间称最正确混响时间。特点：与功能、容积有关试验说明：房间用途不同，其最正确混响时间也不一样：用于语言的房间——电影院、报告厅、会议室、教室等，其最正确混响时间要比用于音乐的房间——音乐厅、歌剧院短些。房间容积不同，其最正确混响时间也不同：房间容积大的，最正确混响时间要比容积小的长些。CompanyLogo混响时间设计最正确混响时间T60的频率特性：1、语言类：对于主要用于语言的房间，尤其是播音室，为提高语言的清晰度，低频混响时间应不高于中频——其混响时间的频率特性曲线以保持平直为好。计算混响时间的频率：125Hz，250Hz，500Hz，1000Hz，2023Hz，4000Hz——6个倍频程的中心频率。CompanyLogo混响时间设计2、音乐类：

对于音乐用房间，为使声音增加饱满、浑厚的效果，应提凹凸频混响时间，使低频(125～250Hz)混响时间为中频(500～1000Hz)混响时间的1.3倍左右．最多不超过1.6倍；而高频〔2023～4000Hz〕的混响时间则应与中频一样〔实际上可略低于中频〕。

计算混响时间的频率：63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2023Hz、4000Hz、8000Hz——8个倍频程的中心频率。CompanyLogo混响时间设计混响时间的计算步骤：1、据房间使用要求及确定混响时间及其频率特性的设计值。2、依据设计完成的体型，计算出房间的容积V和内外表积S。3、依据混响时间计算公式求出房间平均吸声系数。一般承受改进的伊林公式：CompanyLogo混响时间设计4、计算房间内固有吸声量，包括室内家具和观众的吸声量等。房间所需总吸声量减去固有吸声量即为所需增加的吸声量。5、查阅材料及构造的吸声系数数据，从中选择适当的材料及构造，确定各自的面积，以满足所需增加的吸声量及频率特性。一般常需反复选择、调整，才能到达要求。

混响时间设计及装修效果要求确定一个方案，然后用混响时间计算公式进展验算。通过反复修改、调整设计方案，直至混响时间满足设计范围为止。CompanyLogo混响时间设计选择与布置室内装修材料1、充分把握各种吸声材料与构造的吸声性能；2、各种吸声材料与构造的位置确定舞台四周墙面、天花、侧墙下部应布置反