,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,核心内容,第,4,章 室内音质设计,4.1,室内声学原理,4.2,室内音质评价标准,4.3,大厅容积的确定,4.4,房间的体型设计,4.5,混响时间设计,4.6,电声系统设计,4.7,各类厅堂的音质设计,概述,一、厅堂音质设计程序,厅堂音质设计是,厅堂建筑,的一个组成部分，作为一个专业，必须与建筑各专业协同工作，并从初步设计阶段就进入角色。,厅堂音质设计指标、内容及专业关系，随建筑类别、演出方式、听音对象,(,人耳或传声器,),不同，音质要求不同。,音质设计程序基本相同,。,建筑师应根据预定音质指标，按设计程序组织各专业协调工作，并将,声学要求,与厅堂体型、内装修、陈设、通风和照明等密切地配合起来。,声学处理不是作为一种追加设施，而是融合于建筑整体艺术设计中，使成为有机结合体。,建筑师的作用,厅堂音质设计程序和各专业间关系,用地选择,总平面设计,体型设计,声学设计,施工声学测试与调整,验收音质评价,缩尺模型,声学修正,二、厅堂音质设计步骤,1,、选址、总平面设计,用地选择,噪声、振动,为保证,室内背景噪声处于较低水平,，厅堂地址的选择至关重要。,厅堂地址选择要充分考虑日益增长的交通噪声，有时还应考虑航空噪声的影响，避免附近有较大的噪声源。,厅堂位置应远离铁路线、地铁及主要交通干线、高噪声工厂。,2,、确定音质设计标准,根据用户的使用要求，确定音质设计标准，主要包括确定声音响度、,混响时间,及,室内允许的噪声级,等。,某剧院的总平面布置及单体建筑设计，力求避免噪声影响大厅的听闻。,(S,为噪声源,),某剧院总平面图,厅堂音质设计的步骤,3,、进行音质设计,包括,体型设计、混响时间设计、吸声材料与吸声结构的选择与布置、防噪措施,与扩声系统设计等。,4,、测定、调整与评价鉴定,重要步骤,竣工后应组织试演，并请观众、演员、声学专家及建筑工作者进行,评价和现场测定,，总结经验，提出竣工说明，必要时还需适当修改和调整，直到满意为止。,4.2,室内音质评价标准,一、音质主观评价标准,1,、响度,人们听到声音的大小,。足够响度是室内具有良好音质的基本条件。,与响度相对应的物理指标是声压级,。,2,、,丰满度,音乐丰满度,指,人们对声音发出后“余音”的感觉,。室外，声音感觉“干瘪”，不丰满。,与丰满度相对应的物理指标是混响时间,。,3,、,色度感,音色,声源音色保持和美化,。,保持音色,不失真,。,美化声源，如“温暖”、“明亮”。,相对应的物理指标主要是混响时间频率特性及早期衰减的频率特性。,音质主观评价量,合适的语言响度级,6070,方,；音乐稍高,4,、空间感,指室内环境给人的空间感觉,，包括方向感、距离感（亲切感）、围绕感等。,空间感与反射声的强度、时间分布、空间分布有密切关系,。,5,、清晰度,语言清晰度,指语言用房间中，声音是否听得清楚,。,清晰度与混响时间有直接关系,，还与声音的空间的反射情况及衰减的频率特性等综合因素有关。,6,、无声缺陷,如回声、,颤动回声,、声聚焦、声影区、声染色等音质缺陷。,7,、低的背景噪声干扰。,音质主观评价量,二、客观指标,1,、声压级,房间中某处声压级反映,响度,。声源功率一定时，增大声压级需获得更多反射声。,2,、混响时间,RT,及,频率特性曲线,混响时间,RT,与室内丰满度、清晰度有很大关系。,RT,越长，越感丰满，但清晰度越差；,RT,越短，越感“干”，但清晰度提高。,RT,频率特性与音色有一定关系。,RT,低频适当增长，声音有温暖感；,RT,高频适当增长，声音有明亮感。,客观指标,3,、反射声时间序列分布,人们最先听到的是直达声，之后是来自各个界面的反射声。一般，,直达声后,50ms,内到达的声音称近次反射声,对加强直达声响度、提高清晰度、维护声源方向起到很大作用。,对语言，提出,清晰度,D,（,definition),概念；对于音乐，提出,明晰度,C,(Clarity),的概念。,客观指标,直达声后,50ms,内到达声能与,50ms,后声能比值,近次反射声很重要,直达声后,80ms,内,50ms,以外的反射声一般被认为混响声,。,混响声越多、越强，丰满度、环绕感好，但清晰度差；,50ms,以外的强反射声会产生回声,。近次反射声和混响声中间不能脱节，否则，虽混响时间较长但丰满度不够。,混响声与回声的区别：,50ms,以外的反射声一般被认为是混响声,，对声音延续；而,50ms,以外的强反射声会产生回声，与直达声相比听起来是两个声音。,混响声与回声和反射声的关系：,混响声与回声均为反射声，混响声为有益的反射声，回声为有害的反射声。,混响声与回声,直达声、近次反射声（早期反射声）、混响声或回声。,4,、反射声空间分布,来自前方的近次反射声能够增加亲切感，来自,侧向的反射声能够增加,环绕感,。,听者左右两耳接收的侧向反射声有较大差别，形成了人们对声源的空间印象,使用两耳互相关函数,IACC,来表示空间,围绕感,。,IACC,越小，表明房间反射造成的双耳到达信号相关性越小，空间围绕感越强。,三、音质设计步骤,音质设计应遵循以下几个步骤：,1,）防止外部噪声及振动传入室内，使室内的背景噪声足够低。,注意避免室内外噪声的影响,2,）使室内各处都有足够响度，并保证声场分布尽可能均匀。,充分利用直达声以保证合适响度,3,）听众各点应安排足够的近次反射声。,合理分布近次反射声,4,）使房间具有与使用要求相适应的混响时间。,正确控制混响时间及其频率特性,5,）防止出现回声、多重回声、声聚焦、声影区、声染色等音质缺陷。,注意避免和消除声缺陷，与体型设计有关,四、音质设计的内容,1,、大厅容积的确定,2,、厅堂体型设计,3,、混响时间的设计,4,、扩声系统的设计,核心内容,4.2,房间容积的确定,厅堂声学设计的首要任务是根据用途和音质要求确定厅堂有效容积。,建筑设计任务书内通常只提供厅堂规模,(,容量,),、建筑面积和造价。,从声学设计角度，确定厅堂有效容积，一般应根据,保证有足够响度与合适混响时间,两方面确定。,一、决定因素,（一）保证厅内有足够的响度,。,人所能发出的自然声能是很有限的，,声功率较弱,。,如果厅堂容积很大而又不注意充分利用，则随着与声源距离增加，直达声将有较大衰减，而早期反射声补强作用有限。,400,万人同时大声讲话产生功率相当于一只,40W,灯泡的电功率,合适的语言响度级,6070,方,；音乐稍高,用途,教室,讲演,话剧,独唱、独奏,大型交响乐,最大容积（,m,3,),500,2000,3000,6000,12000,25000,以自然声为主的厅堂体积的推荐值,实用建筑声学,P118,表,5-2,（二）合适的混响时间,混响时间计算公式,人吸声量占房间吸声量很大一部分,。如剧院观众厅，观众吸声量占总吸声量的,1/2,1/3,。故建筑方案设计中，通过控制容积,V,与观众数,n,比值，一定程度上能控制混响时间。,每座容积来控制厅堂容积,。,如果选择适当，就可在不用或少用额外吸声处理的情况下得到适宜混响时间。,引入每座容积,每座容积,V/n,：,大厅容积,V,与观众,数,n,比值。,不同用途的厅堂,的混响时间与每座,容积关系较大。,用途,推荐每座容积（,m,3,),音乐厅,8,10,歌剧院,6,8,多功能厅、礼堂,5,6,演讲厅、教室,3,5,电影院,4,声学设计手册,用途,推荐每座容积（,m,3,),音乐厅,7,12,歌剧院,6,8,多功能剧场、礼堂,5,7,讲演厅、大教室,3,5,电影院,4,5,用途,推荐每座容积（,m,3,),以音乐为主,6,8,多功能厅,4.5,5.5,以语言为主,3.5,4.5,每座容积建议值,实用建筑声学,P118,表,5-3,【,例题,】,：设计一座可容纳,1200,观众的多功能厅堂，应如何,选择较为合适的容积？,根据多功能厅每座容积的推荐值：,4.5,5.5m,3,/,座,可得：,V=1200,（,4.5,5.5,）,=,（,5300,6600,）,m,3,例题,小结：室内音质设计（,1,）,重点：,主观评价量和客观评价量,；,难点：厅堂音质设计中厅堂体积确定；,每座容积,建议值。,