建筑声学室内音质设计

来源:上海博网新材 日期:2013/10/23 9:12:20

确定厅堂体型及体量为看得清楚听得清晰各类厅堂都有个长度的限制厅堂的宽度会涉及到早期侧向反射声的组织与音质的空间感有重要关联厅堂的高度不仅影响竖向早期反射声的组织而且影响早后期声能比和混响声能的大小及方向厅堂的体积和每座容积都直接影响混响时间等音质参数厅堂的体型更是关系到是否存在回声颤动回声声聚焦声影区等音质缺陷所有这些都必须在初步方案设计阶段就提供建筑声学的专业意见 

确定音质设计指标及其优选值根据厅堂的使用功能选择混响时间明晰度强度指数侧向能量因子双耳互相关系数等音质评价指标并确定各指标的优选值是音质设计的重要任务这些指标及其优选值的选定将为进一步进行音质参量计算和将来竣工后的音质测试提供目标和依据 

对乐池乐台包厢楼座及厅堂各界面进行声学设计厅堂的平面及各界面的形状面积倾角等以及乐池乐台包厢楼座音乐罩反射板等都影响声脉冲响应的结构从而对厅堂音质产生重要影响因此是否设楼座包厢设几层楼座包厢楼座和包厢的深度及开敞度多少为合适栏板的面积与倾角多大较恰当等等都属于建筑声学设计的范畴都需由建筑师与声学顾问共同磋商加以确定乐池的形状和开口大小也直接影响乐队声能的输送以及乐队与演员的相互听闻此外是否设音乐罩或反射板设何种形式的音乐罩和反射板等等也都需要从建筑声学专业的角度提供咨询意见并给出设计方案 

计算厅堂音质参量当厅堂的平剖面及楼座包厢乐池乐台等设计方案拟定以后就可开始计算厅堂音质参量通过音质参量的计算提供设计反馈信息以便对设计方案作出必要的修改与调整这个过程有时需要反复进行多次以便臻于至善在此过程中需要辅以平剖面声线分析三维声场计算机仿真乃至缩尺模型试验等技术手段才能做出较准确的预计

进行声学构造设计厅堂音质除了受前述建筑因素影响之外还与室内装修材料与构造密切相关因此声学顾问还需与装修设计师密切配合共同完成室内装修设计声学装修构造设计通常包括各界面材料的选择和绘制构造设计图需详细规定材料的面密度表观密度厚度穿孔率孔径孔距背后空气层厚度以及龙骨的间距等技术参数 

声场计算机仿真对厅堂建筑进行仔细的声场分析和音质参量计算有赖于声场三维计算机仿真从这一点意义上讲要进行成功的现代厅堂音质设计已离不开计算机仿真的辅助 

缩尺模型试验对于重要的厅堂除了计算机仿真外通常还须建立一定缩尺比的厅堂模型进行缩尺模型声学试验缩尺模型试验优于计算机仿真之处在于唯有它能对室内声波动效应做出仿真而前者仅能在中高频段在几何声学的范围内提供较准确的仿真结果此外计算机仿真从本质上说是将声学家已知的声学原理输入计算机中而缩尺模型则可较客观地展示厅堂中发生的实际声物理现象目前华南理工大学建筑声学实验室正在负责对在建的广州歌剧院作120的声学缩尺模型试验以确保该剧院建成后的高水准音质 

可听化主观评价对于重要的厅堂必要时还可在计算机仿真和缩尺模型试验基础上应用先进的可听化技术进行主观听音评价可听化技术是通过仿真计算或者通过模型试验测量获得双耳脉冲响应将之与在消声室中录制的音乐或语言干信号卷积输出已加入厅堂影响的声音信号供受试者预先聆听建成后的厅堂音质效果这是近年发展起来的建筑声学领域一项高新技术 

建筑声学测量建筑声学测量包括噪声与振动测量围护构造隔声测量重要材料与构造的吸声量测量以及厅堂音质参量的测量等厅堂音质参量测量除了在工程竣工之后进行以验证声学设计是否达标外有时还需要在厅堂建筑主体完工进入内部装修阶段时进行以便为施工的最后阶段进行必要的设计修改与调整提供科学数据 

对电声系统设计提供咨询意见对于需要安装电声系统的厅堂建筑声学专家尚需与音响工程师配合对电声系统的设备选型设计与安装提供咨询意见 

十一组织主观评价对于重要厅堂在工程落成后组织专门的演出和主观评价来检验建成后厅堂的音质效果是建筑声学设计最后一个重要环节为了做好主观评价工作必须仔细选择节目演员乐队以及参与主观评价的人员才能获得较客观满意的主观评价结果对厅堂音质作出鉴定

 

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