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三木建筑聲學

多功能體育館混響時間及其頻率特性

對于自然演出的大廳音質,人們已經做過大量研究,并提出了許多音質指標及設計參數。而對于以電聲為主的多功能體育館,其建聲問題的研究顯得十分缺乏。由于以前體育館用途單一,對音質要求相對要低一些,因此,有人建議體育館混響時間小于2.0S即可。顯然這是一個很粗略、不夠精確的標準。一些電聲設計人員希望采用較短時間的混響時間,這樣即可以保證大廳音質清晰度,也有利于避免擴聲系統嘯叫,由短混響時間所導致的聲音偏“干”,也可通過電聲系統做適當彌補。但是,要在一個大容積體育館內獲得短混響,需要使用大量的吸聲材料和吸聲結構,使建設費用增加。增加吸聲結構有時還受建筑條件的限制而難于實施,再者,過短的混響的時間對音質并無益處。因此,如何確定合適的混響時間是體育館建聲設計中一個重要的方面。

從聲音清晰度來看,用于評價聲音是否清晰的指標為音節清晰度,用p·A表示,即把一些不連貫的字按一定標準讀出時,聽眾正確聽清的字的百分數。由于語言在意思上的連貫性,音節清晰度達到80%,即可達到幾乎100%語言可懂度。

在物理上音節清晰度可按下式計算:

 

式中-音節清晰度

    -聲壓級系數

-混響時間系數

-背景噪音系數

-與房間體型有關的一個綜合系數,包括延長時反射聲、回聲等影響。

上公式中與混響時間的關系,混響時間2S時,約為0.9。如果其他因素影響很小或是幾乎不影響,即、、都近1時,仍可得到較高值。

根據國內體育館建設實踐,再看混響時間與實際使用情況關系,大多數聲音清晰的體育館,其滿場中高頻混響時間在1.5S左右。電聲系統及建聲設計合理的體育館,混響時間即使在2.0S以上,也可達到較好的清晰度。由于容積對混響時間的直接影響,建議在建聲設計時,按大廳有效容積劃分體育館規模,即小于40000 為小型;40000至80000為中型;大于80000為大型。由于總體聲學效果是由建聲的多方面就電聲系統共同構成,故在進行綜合設計時,允許混響時間取值的標準值。由于低頻聲對清晰度影響相對較小,在設計有困難時,允許其混響時間取值適當寬度,

國內一些體育館混響時間及有關參數

序號

體育館名稱

容積()

內表面面積

座位數(座)

每座容積(\座)

混響時間(S)

備注

頻率

125

250

500

1k

2k

4k

 

1

首都體育館

165000

 

18000-20000

8.6-9.1

空場

2.20

2.40

2.50

2.80

2.50

2.0

清晰

滿場

1.98

1.81

1.65

1.65

1.52

1.38

2

廣州天河體育中心體育館

118528

19438

8000

14.8

空場

3.53

2.28

1.89

1.98

1.95

1.83

清晰

             

3

上海游泳館

87000

 

4100

21

空場

2.57

2.38

2.46

2.89

3.40

3.08

清晰

滿場

2.13

2.00

2.40

2.16

2.40

2.20

4

廣州天河體育中心游泳館

86045

14443

3500

24.6

空場

3.21

2.81

3.28

3.25

3.54

3.13

清晰

             

5

深圳體育館

77600

14118

6500

12

空場

3.90

3.00

2.70

3.00

3.00

2.40

清晰

滿場

3.20

2.60

1.80

1.60

1.60

1.20

6

天津體育館

57000

 

5700

10

空場

2.23

1.58

1.54

1.63

1.70

1.63

清晰

滿場

1.83

1.30

1.13

1.10

1.10

1.13

7

南京五臺山體育館

76660

17310

10000

7.7

空場

1.92

1.98

2.19

2.39

2.49

2.25

清晰

滿場

1.77

1.77

1.68

1.67

1.67

1.62

8

國家奧林匹克體育中心公園

100000

 

6400

15.6

滿場

1.85

 

1.61

 

1.53

 

清晰

9

北京光彩體育館

43500

 

3.96

14.0

滿場

1.88

 

1.34

 

1.42

 

清晰

10

浙江邵逸夫體育館

33700

 

3000

11.2

空場

2.76

1.92

1.71

2.24

2.52

2.34

清晰

滿場

           

11

浙江農業大學邵逸夫體育館

34100

 

3000

11.4

空場

5.71

3.60

3.28

3.08

3.23

3.23

清晰度稍差

滿場

3.68

2.80

2.32

1.97

1.76

1.33

12

徐州體育館

21800

 

3000

7.3

空場

7.70

7.30

5.90

5.60

4.50

2.90

不清晰

滿場

4.50

4.50

3.00

2.60

2.10

1.63

13

徐州體育館(改建后)

21800

 

3000

7.3

空場

1.56

1.43

1.44

1.41

1.33

1.25

清晰

滿場

1.00

0.98

0.95

0.88

0.95

0.79

14

上海黃浦體育館

24000

 

3800

6.3

空場

3.10

2.80

2.30

2.00

2.10

2.00

清晰

滿場

2.70

2.30

1.80

1.60

1.60

1.50

15

嘉興體育館

39000

8220

2800

13.9

空場

2.90

1.88

1.52

1.69

1.68

1.45

清晰

                                         

多功能體育館滿場混響時間建議值:

體育館規模

容積

下述頻率混響時間建議值(S)

125

500

2000

大型

 

2.0

1.8

1.8

中型

40000-80000

1.9

1.7

1.7

小型

 

1.8

1.6

1.6

             

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