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三木建筑聲學

報告廳的聲學設計

 

一、報告廳的聲學設計的特點  

  1報告廳規模(容積和容量)的差異比所有會堂都大。小至十幾人,能容100m3左右;大的可容納萬名聽眾,容積100000m3用乃至更大規模的報告廳,差距達千倍。因而相應的混響時間差別也很大,必須根據容積確定混凝土響時間值,通常0.5-1.8s范圍內; 

  2報告廳的等級、用途和標準的差異很大,如有本部門或本系統的報告廳,也有供國際會議使用的各類報告廳、室。由于等級、用途和標準不同,所用扔設備、內裝修和聲學處理,顯然也有較大的差別。 

  3.由于報告廳均采用強吸聲、短混響的聲學處理方式,因此,體形在聲學上作用不大,選擇比較自由。 

  4報告廳根據容量和用途可采用擴聲系統,也可用自然聲,這在建筑設計和聲學處理上也將區別對待。 

  由于報告廳以上的特點,相應地在聲學設計上引出有別于其它會堂的特點。 

  二、報告廳最佳混響時間的選 

  根據語言清晰度的要求和擴聲系統設計的需要,應盡可能采用短混響。但在大容積的報告廳內選用短混響,特別是控制低頻混響,就會增加投資,同時也難以實施。因此,確定既能滿足語言的良好聽聞,又能節約投資的合理的最佳的混響時間值,應根據容積大小而定。 

  有關報告廳的最佳混響時間,很多文獻內有介紹,但有較大的出入,特別在大容積報告廳內,國內外提出的推薦值,差距較大。對此,我們通過對國內65個大小報告廳(或以會議為主的會堂)的聲學調查,進行統計分析,提出了隨容積變化的混響時間建議值。 

  建議值允許±0.1s的變動范.此外,當容積小30m3時,不必低0.4s,當容積大40000m3時,不應大1.9s。根據調查,當大容積報告廳,混響大1.9s,語言清晰度都較.必須通過分散式擴聲系,即每個座位的椅背上配置小功率揚聲,滿足其聽聞效,這時還須設置聲延遲系.這無論在增加投資和日常管理方面都存在不少問.

三、吸聲結構的選擇和音質缺陷的控 

  在報告廳吸聲材料和結構具有控制混響時間和音質缺陷的雙重功能。 

  由于報告廳采用短混響,因此,必須選用強吸聲的結構。又因強吸聲處理,因此建筑師經常采用各種容易引起聲學缺陷的體形,如圓形、橢圓形、卵形平面、穹形屋頂等。而控制音質缺陷的措施,除了配置擴散結構外,通常用強吸聲方法,因為它同時起到控制混響時間的作用。 

  報告廳吸聲結構的配置和選擇要根據它的容積標準(即裝修要求)而定:100m3左右的特小型會議室內(一般的圓桌會議),如果室內陳設有地毯、窗簾和沙發座,通常不需另作吸聲處理,即可達到預計的混響時間值。200m3以上的報告廳,一般都應配置吸聲料或結構。 

  吸聲材料(或結構)的類別很多,形式也有多種多樣。

  但從內裝修的形式上可歸納為下述三類 

  1.暴露型:即吸聲材料直接配置在會議室內表面。如在墻體或吊頂的龍骨下設置礦棉吸聲板、織物毯、玻璃棉板(有薄膜貼面)和鉆孔聲結構等。 

  2.裝飾型:即在吸聲材料的表面作各種滿足裝修要求的飾面材料和結構,如在吸聲泡沫塑料外蒙阻燃織物、錦緞、喇叭布或設置木條、金屬管等。 

  3.隱蔽型:在透聲的屏障后配置各種吸聲材料或結構。 

  上述幾種形式的選用,要根據吸聲和裝修要求,投資,以用建筑師的愛好而定。 

  在大、中型報告廳內控制混響的難點是低頻混響時間。由于廳內的觀眾、座椅、地毯、門窗簾幕和多數建筑材料,都在中、高頻范圍內顯示其較好的吸聲性能。因此,如不對低頻作有效的吸聲處理,勢必造成低頻混響過長而影響語言清晰度。目前,適合于報告廳用的低頻吸聲結構有如下三類 

  1.薄板共振吸聲結構:用膠合板5-7mm厚)作木護墻,離剛性墻100-200mm的結構是控制低頻混響有效措施,同時,也有很好的裝修效果,最適合于報告廳內使用。但需做防火處理。 

  2.共振吸聲器,即亥氏共振器,這類結構可將其共振頻率設計在欲控制的范圍內,會獲得顯著的效果。它的表面形式可以是穿孔板,也可做成共振吸聲砌體。 

  3.大空腔吸聲結構,即在厚度較大的多孔性吸聲材料后面設置符合控制低頻所需的空腔。 

  在報告廳的控制中、高頻混響時間,除了主人依靠聽眾本身和座椅的吸聲外,應根據混響計算,確實在墻面配置強吸聲材料,這對平行側墻和凹弧形墻面來說,還可消除顫動回聲和聲聚焦等缺陷。作為墻面控制中、高頻的吸聲材料,通常有玻璃棉、礦棉板,外設阻燃織物或壁毯,也可配置鉆孔吸聲結構(鋁板或纖維板鉆孔)或織物包阻燃泡沫塑料等構造。 

  報告廳講臺的后墻,也應作適當的吸聲處理,以免后部反射聲,引起講臺上傳聲器的聲反饋;在放映電影時,則由于后墻反射聲與揚聲系統直射聲的相位差,引起不利的聲干擾。 

  報告廳的頂部,當廳內的聲吸收是以控制混響時間達到設計值時,通常不作吸聲處理。而作為反射面。 

  四、配合擴聲系統設計、建筑專業應考慮的問 

  報告廳的擴聲系統設計是聲學專業或廣播部門的工作范圍,但建筑師必須在初步設計時就應考慮有關的配合問題 

  1.確實聲控室的面積和位置,以及聲、光控制室之間的隔離問題; 

  2.根據揚聲器的尺寸和配置部位,預留足夠的安裝和調試的面積,并統一考慮裝修處理; 

  3.按同聲傳譯系統的標準要求,確定所需的房間的數量、面積和部位,以及內裝修的要求; 

  協調建聲與擴聲設計之間的矛盾。

 

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