2006-10-17

声学装饰工程之会议厅音质设计要求

  1、合适的响度
  对于以语声为主的厅堂,响度一般不低于60~65phon;对于有比较大的动态范围的厅堂,如音乐厅,响度一般不低于40~80 phon。为了保证正常和听音,干扰噪声的声压级应低于听要听的声音10dB以上。
  为了达到合适的响度,应考虑以下几点。
  ①声源的能量。
  ②观众厅的容积与扩散。
  ③房间的体型。
  ④厅堂自然混响时间。
  ⑤背景噪声。
  2、声能分布均匀
   整个厅堂内各点声能分布均匀,即声场分布均匀,可保证各区域内听众听到的响度基本一致。声场均匀的厅堂中,最大声压级与最小声压级之差不超过6dB,最 大声压级(或最小声压级)与平均声压级之差不超过3dB。在音质设计时,采取下列措施可使声音得到充分扩散,声能分布也就比较均匀。
  ①体型设计的扩散处理。
  ②装置各种类型的扩散体。
  ③均匀布置吸声材料。
  3、选择合适的混响时间
  厅堂音质的好坏与混响时间关系很大。混响时间选择得合适,能提高语言清晰度和音色丰满度。
  4、分利用近次反射声
  近次反射声有助于加强直达声,特别是大厅内来自侧墙的反射声,对声音的空间感和洪亮感起重要作用。在大型厅堂中,可利用近次反射声使声场均匀。
  5、避免出现音质缺陷
  厅堂的音质缺陷主要指回声、颤动回声、声聚焦、声染声及声阴影等声学现象。要设计合理的混响时间,避免出现音质缺陷。下面进一步说明这五种明显的音质缺陷。
  (1)回声(echo)
   指强度和时间差大到足引起听觉将它与直达声区分开来的反射声。从单一声源产生的一连串可分辨的回声则叫作多重回声,当室内两个界面之间距离大于一定数 值,且吸声量不足时,在其中间声源发出的声音就可能产生多重回声。回声会影响听音注意力,影响声音的清晰度,破坏立体声聆听的声象定位效果,因此,回声是 应该防止的。
  (2)颤动回声(flutter echo)
当声源在平行界面或一平面与一凹面之间发生反射、界面间距离大于一定数值时会出现颤动回声。发生颤动回声时,声音有连续的重叠声,并有颤抖的感觉。颤动回声会引起听力疲劳,使人感到厌烦。
  (3)声聚焦(Sound focusing)
  指凹面对声波形成集中反射,使反射声聚集于某个区域,造成声音在该区域特别响的现象。声聚焦造成声能过分集中,使声能汇聚点的声音嘈杂,而其他区域听音条件变差,扩大了声场不均匀度,严重影响听众的听音条件。
  (4)声影区(Sound shadow area)
指由于障碍物或折射的原因,产生声音辐射不到的区域。在声影区内声压级很低,音量很轻。因此声影区的存在也是声压不均匀的原因。
  (5)声染色(room coloration)
  由于室内频率响应的变化,使原始声音被赋予外加的音色特点。容积小的听音室,本征频率在低频端分布不够密集连续,因此在低频段易产生“共振”的音染现象。共振现象产生的声染色效应,引起声音信号的失真,产生主观听感上的厌恶情绪,严重影响听音效果。
  综上所述,前四种缺陷一般容易发生在大厅中,解决的方法是应用几何声学的有关规律予以消除,而第五种缺陷则多发生于小室,应从波动声学的角度加以考虑,消除音质缺陷。
   避免厅堂音质缺陷的方法,主要是从厅堂的体形设计和吸声材料布置两方面入手,消除产生音质缺陷的条件。例如,为了消除回声,应在可能引起回声的部位布置 强吸声材料,使反射声减弱经;另一种方法是调整反射面角度,将后墙与顶棚交接处作成比较大的倾角,将声音反射给后区观众,彻底消除回声,取得化害为利的效 果。为了消除声聚集现象,应尽量控制厅堂界的曲面弧度,采用凸形结构,并在弧面上布置合适的吸音材料。为了消除音质缺陷,可根据厅堂内声源的位置。采用几 何作图法,用声线的分布找出各种声缺陷的条件和部位,再采取必要的措施进行抑制。

室内声学工程条件设置

就目前的绝大多数电子音响工程设计与施工而言,多是在已完成建筑施工的室内进行的。因此,在设计音响系统时,首先要了解建声条件——即所面对的建筑物的声 学特性,然后依据预期要达到的音响指标,综合考虑房间的形状、装修、室内器物设置以至空调噪声的影响等诸多因素,选定合适的吸声材料与装设方式,同基建部 门协同工作,从而获得尽可能接近设计指标的声学环境。
一、总体规划:
1、音响及灯光控制室问题:一些施工人员对此认识不够,或忘掉、或只给一个很小的空间让音响灯光设备挤在一起并公用一条供电线路。这会给音响的施工带来很大的麻烦并直接影响音响系统的放声质量。
2、电气线路方面的问题:不仅要求音响系统的灯光系统要分别供电,还应要求提供合乎标准的地线。该地线应用铜管深埋,据实际使用经验,其接地电阻不应大于一欧,应该使用电阻仪进行测量。否则将可能产生难以排除的噪声并可能使操操作人员遭到电击。
3、歌舞厅的隔声问题:在某些城市的某些路段,城市管理当局对噪声有严格的规定,而歌舞厅的营业时间又往往延续到深夜,如隔声问题解决不了,甚至可能被禁止营业。
4、 预流管道及穿孔问题:音响设备的安装会遇到如走线、紧固、挂物等工作,现代建筑多为水泥墙面,如不预先在内部装修前作好某些准备工作,则大的音箱等设备就 不易吊挂。这类工作事先要尽可能准备充分,有备无患。此外,电器保险、消防及烟火探头,灭火设施、紧急疏散通道等问题也是直接影响能否被有关当局批准营业 的关键问题之一。
5、辅助设施与控制室的安排:歌舞厅的形状结构无一定规范,各种因素造成了在面积大小、平面形状、内部空间结构等方面的巨大差 异。所以不能沿用某种固定模式来安排其辅助设施与控制室,而要因地制宜,灵活安排,这样才能收到好的效果。由于房间建筑内部的平面几何形状各不相同,对舞 台、舞池、吧台、控制室的安排也有不同的要求,这些要求应在房屋改建和装修根据实际情况向有关施工设计人员提出并在施工中随时监督。所有这些要求,都要遵 循几个原则:尽量避免产生驻波,室内有效的容积其空间的长、宽、高尺寸比例必须合适;尽量避免产生振颤和回音,要尽可能不采用平行的墙壁;扬声器的安装位 置应尽可能左右对称,以得到好的立体声效果。
6、舞池灯光设施对声音的影响:一般认为舞池灯光对音响系统无影响。其实灯光系统对音响系统的干扰现 象比较典型,通常是使用可控硅调光器时产生较明显的吱吱声,这需要在进行电气施工的时候就采取措施。最好灯光系统和音响系统由两个配电盘供电,即从用户变 压器出来后就分为两路,各自有自己的零线,自成系统,这样可避免可控硅干扰。
二、混响时间的设定
1、混响的作用:不同的厅堂有着其固有的混响时间,一般说来,混响时间过短,则声音枯燥发干,混响时间过长声音又混淆不清,丢失大量细节。因此,不同用途的厅堂都有其相应的最佳混响时间。如果混响时间合适,则能美化声音。
2、混响时间的设定:混响时间短,则语言清晰度高,当混响时间在一秒左右,其清晰度已经达到最高,再短效果页不是很明显了。根据经验,歌舞厅的混响时间应与剧院的混响时间基本相等,即1.2-1.5秒。