建筑物理 室内声环境4.ppt

1、第四章，室内音质设计，目的：创造良好的听音环境。 内容：介绍室内音质要求、评价标准、设计方法。 表现形式：通过建筑体型、尺寸、结构及材料等与建筑的各种功能要求、艺术处理有着密切的关系。 普计程仪拉姆：音质设计贯穿建筑设计、施工全过程。音质设计计程仪程序，第一节，室内音质评价标准，音质评价标准：关于房间音质的好坏最终能否满足使用者的收听要求的语言和音乐，人的收听要求是不同的。 有时必须采取折中方案。 1 .主观听取要求2 .客观音响技术指标。 一、主观听取要求1、根据恰当的响度实验，对语言恰当的响度级为6070。 音乐，合适的响度水平： 5085。 2 .高清晰度和清晰度听众准确听到的音节数音节

2、清晰度=100%测定用的全音节数语言音节清晰度和听觉感觉的关系，3 .一盏茶的满意度定义：声源在室内发声，露天发声，音质提高的程度。 通常，其意思被认为是“馀音悠扬(或活跃)”:跳跃感，不间断(连续，中、射频波丰富)，坚实(或亲切):不单调，充实，清晰(基频纯净，倍音丰富)，音色浑浊倍音丰富平衡(低频丰富，低频、中频、高频适度平衡)，4、无回声和颤动回声。 5 .低噪音。 二、客观声学指标： 1，混响时间： 2，冲击响应： 3，声扩散值： d(%) 4，声场不均： 5，频率不均： F 6，容许噪音级：1，混响时间：“不必要一盏茶”定义：声源发声，声场正常后，声源停止突然地发声，声音衰减60 d

3、B的时间。 2、冲击响应：3、声扩散值： d(%) d=1 m/m0 m :孔内实测扩散值、m0:自由声场扩散值。 m=M/M M :声高平均差m :各方位角平均音强. 音场的不平度：各座位之间： P max P min 6 dB。 5、频率不平度： F LmaxLmin F=dB/Hz f2f1 Lmax、Lmin :分别是f2-f1的频率响应格拉夫内的峰值和谷值的合计。 6、允许噪音级dB (A )和噪声评价曲线，第二节，房间容积的确定，室内音质设计应首先根据建筑功能和音响要求确定房间容积。 房间容积音质效果艺术性的造型架构设备制造成本等。 从建筑声学的角度来确定容积：一、保证一盏茶的音量

4、二、保证恰当的混响时间。 一、保证一盏茶音量：人发出的自然声音能量有限，声音功率弱。 大厅容积大，未被一盏茶利用时，随着距声源的距离变长，直达声大幅度衰减，早期反射音的增强作用有限。 因此，在不使用扩音设备的大厅中，特罗尔整有效容积是很重要的。不使用扩声系统时大厅最大允许容积的参考值、各大厅容积的建议值、二、确定适当的混响时间： v :房间容积，m3； s :室内总表面积、m2； 平均吸声系数4m :空气吸声系数。 T60与室内各表面、人、家具有关系。 一般以自然声为主的大厅：宽度超过3.0米或要不得：长度超过4.0米或要不得：高度一般控制在13-15米之间，第三节，体型设计：直达声，上次反射

5、音的控制与利用，声音的吸收与扩散，声学缺陷的防止。 1 .有效利用直达声。 2 .获得和控制早期反射声，使其具有合理的时间和空间分布。 3、通过适当的扩散处理使声场达到一定的扩散程度。 4 .防止诸如回声、多重回声、声会聚、声阴影和可能在小空间中出现的次低频染色现象的声缺陷的产生。具体表现为平面、断面形式、室内各界面的尺寸和形式、室内装饰和结构。 1、利用直达声(1)，减少直达声传播距离，沿声源方向留心(2)，避免直达声被遮挡或被观众抢夺，2、获得和控制早期反射声将直达声到达后达到50ms以内的反射称为早期反射声。 使所有观众获得丰富的早期反射音(特别是侧方)，是良好音质的必要条件之一。 对于

6、矩形房间：对于矩形房间：(1)平面形式和声场分布。 a、矩形：体型简单，声能分布均匀，一次反射声能的空间小。 声音是交叉反射的，所以有利于丰满度。 但是，宽度超过3.0米时，前部会产生5.0毫秒以上的反射音，成为噪音。 一般适用于中小型观众厅。 b、钟形：音质、视线均有良好效果，经常采用中、小型观众厅。 c、扇形：侧壁面和中轴线的水平角度为1.0度时，音质良好。 在22.510度时，声能反射区域小，不均匀。 一般是22.5，各排座位有很好的水平视点。 在同样的条件下，座位可以比其他类型多。 适用于大中型的观众大厅。 d、六边形：声能分布均匀。 视线的特征是视线正，视线远。 适用于中小型观众大厅

7、。 e，马蹄形：不经声学处理，就会产生严重的声学不均匀现象。 视线效果比扇形、矩形好，座位也可以配置在良好的视角范围内。 适用于大中型的观众大厅。 f :圆形：如果不进行音响处理，就会发生严重的音响能量不均匀现象。 视线效果：视角偏移的座位很多。 上述缺点在半圆形平面上更为严重。 一般大剧院的观众厅不怎么被采用，多用于会堂。 露西亚布拉戈壁申斯克市社会活动中心采用(2)截面形式和声场分布的观众厅截面形式：一般分为定向反射、扩散、平顶、弧顶4种。 a、朝向反射形式：可在座位各区域均匀反射声能。 b、扩散形式：一般天花板后部采用该形式。 天花板的前部仍以朝向反射形式处理。 c、平顶：一般大厅采用这

8、种形式。 观众席的大小过大的话，音质变差，声音向后反射过多，容易产生回声。 另外，当声源前后移动时，声能量的分布容易变得不均匀。 所以，台口上方一般设置回声板，两侧的墙壁容易倾斜。 d，弧：有能容纳更多视线和音质好的座位的优点。 一般请慎重使用。 特别是弧度的处理必须恰当。 如果不这样做，就会发生音响聚焦现象。 (3)增加侧方反射音a，利用倾斜侧壁。 b、利用天花板漫反射。 c、利用大楼护栏或增加端口汇聚护栏上的横向反射音。 d，在高地区葡萄园式座位的版结构增加横反射音。 3、声扩散设计(1)声波在界面上的行为：(2)一些声波扩散模式：德意志声学学家提出的“二次剩馀扩散面”。 W min/2

9、N=max/min dn=Sn*max/2N Sn :二次馀数列整数m，a的最大公系数为1，如果X*X与a相同，则模式m。 如果该方程有解，则a称为模m的二次馀数。 当a取不同的值时，所形成的序列被称作二阶馀数序列。 4、与体型有关的声学缺陷。 (1)声学聚焦；(2)回声和多重回声；(3)混响设计混响设计是音质设计的重要内容。 其目的：为室内大厅设计合适的混响时间和频率特性。 具体内容： 1、确定最佳混响时间和频率特性2、计算体积、吸音量和混响时间3、选择确定室内装修材料及其配置。 1 .确定最佳混响时间和频率特性的最佳混响时间：通常是中频(500Hz或1000Hz )的混响时间。 丰满度高的大厅-要求混响时间长。 鲜明度要求大厅-混响时间短。 (a )各种建筑的最佳混响时间范围。 (b )各建筑物容积不同时的最佳混响时间。 (c )频率特性。 2、混响时间计算。霍尔混响时间计算表(V=5400m3，S=2480m2 )，3，家居装饰材料的选择和配置。 (1)家居装饰材料和结构形式的选择应符合室内设计的总体要求。 (2)各种材料的面积根据上述计算结果进行选择。 (3)各种材料尽可能均匀地配置在室内各表面。 (4)均衡使用高、中、次低频吸声材料和扩散体。 (5)各种吸声材料和结构位置： (a )在观众厅内舞台周边的墙面、天花板上主要配置反射体。 (b )在观众厅内周边的壁半