声学设计

时至今日，声学的应用范围越来越广，在军事、医学、建筑等方面有举足轻重的地位，尤其是建筑声学更是建筑设计师们一直在研究的重点科目。众所周知，大剧院是世界公认的工程技术难度最高的建筑，声学系统的建设更是核心难点，因此声音效果也成为了评判一家大剧院水准的重要衡量标准。

现批准《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》为国家标准，编号为GB/T50356-2005，自2005年10月1日起实施。

本标准由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 2100433B

声学设计混响时间

房间只要有空间就会有混响。那么混响时间的长短就至关重要了。会影响一个房间的语言。适合的混响时间对于人的听觉心里影响也很大的。

声学设计频率响应

一个房间的频率响应均匀会让你说话和听到的声音显得自然无比。相反的，如果一个房间的频率响应有缺陷，就会让你的说话有障碍。例如房间低频的响应过大，那么你说话就会咚咚的，感觉很震耳。当然，房间的频响是和混响时间紧密的结合起来的。

房间还可能产生驻波，颤动回声，声聚焦等声学问题。这些都要在进行声学设计的时候，进行测量和解决。只有这样才能使得房间有一个良好的声学环境。

名称：室内声学设计原理及其应用

出版地:上海

出版者名称:同济大学出版社

出版日期:1995

分类号:TU112.4

主题

学科名称主题:室内设计 声学设计 研究 声学设计 室内设计 研究 2100433B

演播室建筑声学设计声学设计

一个具有良好声环境的演播室，完善的设计不只是几个专业用房y"的处理，而应从设计一开始就要为满足使用功能创造一定的声学条件。实践证明：室内混响，是容易实现其预期效果的，而室内的频率传递特性和噪声控制因受先天条件的限制而难以实现。为此，平面布局应首先考虑：

⑴选择安静建造地址。但由于小型演播室仅是建筑群体中的小部份，往往地址无条件选择，就得利用群体本身，避闹求静。特别在噪声振动严重污染区，应将专业用房置于建筑物之中，办公用房及一般技术用房外围环抱，形成包心建筑。

⑵为了排除噪声的干扰，平面布局时，小型演播室。录音室及其辅助用房，最好与建筑群体相分离，自为一体。若受条件限制要求置于群体中时，应布置在楼群的端头、底层或顶层，这有利于空气噪声，特别是固体传声的控制。

⑶避免专业用房与其它相邻房间。外来人员与内部工作人员交干扰，平面布局时应按功能归类划区，专业用房集中，相对独立，并人流分道，形成群体内安静的演播区。

⑷风机、水泵，空气调节机等设备均属噪声源，布置时应置于楼群外。若受条件限制而进楼，也应集中控制，专业技术用居远离噪声源，特别要布局好供演播室空调用的空调机房。

（5）声学设计要与结构。暧通密切配合，相互依托，平面布局要有利于送回风时消声降噪，构造节点要有利于控制固体传声。

演播室建筑声学设计不同频率不同的响应

最容易被激起的是房间的简正频率，会使这一频段的声音加强，而在其它频段因无

简正方式而减弱，造成拾音时严重失真。为了使频率响应均匀分布，声场均匀，理想的方法是使演播室成不规划体形。然而小型演播室受整个建筑平面、结构安排上的限制，独立成为不规则体形实为困难，通常只能为矩形。这就必须正确控制房间尺寸和三向尺度的比例。用波动声学分析，矩形房间简正频率由下式决定：

f=c/2 (nx/Lx) (ny/Ly) (nz/Lz)

式中C为声速，取334M/S；Lx,Ly,LZ为房间的长，宽，高nx/ny/nz为任意正整或零。低频分布均匀条件是Lx,Ly,LZ取调合级数值

既Lx:Ly:Lz=1:1.25:1.6或Lx:Ly:Lz=1:1.5:2.5有的小型演播室受层高影响，顶棚较低，有时受平面限制，房间过长，则也可选择其它尺度比例同样能获得筒正频率的均匀分布设计中，小型演播室受总体限制很难做到严格按理想比例实施，则需因地制宜，采用如下措施，也可达到满意的效果。

①通过墙体内装修改变矩形平面。

②选用不规则的吸声结构均匀安排，将强吸收面与反射面相间布置。

③通过声学装修调整，尽量使三向尺度接近合理比例，但必须防止任何一边尺寸为其它尺寸时整数倍，更不能相等，为使声场扩散和频响均匀，小型演播室体积不宜太小，因室内空气共振频率数近似地决定房间的体积N=4V(Fc/C) N：从最低频率到任一频率Fc范围内的简振方式数。V: 房间体积。C：声音在空气中的传播进度(344米/秒) 。当体积V增大，简正方式由于稠密而趋于均匀，体积大于710M 后，小型演播室尺度的比例可不必再过份强调。

演播室建筑声学设计混响时间和吸声结构

根据演播室的声音传播特点及拾音技术的发展，在实践中，感到“短”、“平”，”均”是演播室混响时间设计时三项重要准则。

⑴“短”。混响时间比同体积，同功能的播音室、录音室要短，并随着录音新技术的运用，总的趋势是逐渐缩短；但也绝非越短越好，就是供语言用的小演播室，混响时间不宜少于0·30秒。

⑵“平”。频率特性曲线否定了过去那种取一值为中频最佳混

响值，而低频上升，高频下降的传统确定。而要求·`平’．考虑到汉语与外语的差别，国外演播往往要求语气柔和和自然，汉语要求语调高昂有力，故在“平”时基础上还要求高频混响比中频略长。要做到此点，实际是较困难的，对于

小型演播室，只要有“平”的表示，就基本能实现其功能了。

⑶“均”。传声器拾音的好坏与传声器位置混响特性密切相关，故要求演播室混响声场均匀。这样在短而均的混响声场中，录音工作者可根据剧种,乐队等不同条件合理安排话筒的远近，调节‘声能比’来求得适宜的声环境。

小型演播室的实际平均吸声系数大致是0.45～0.5，各频率要求吸声量相差不大，若地面铺设化纤地毯，对高频有一定吸音量，则其它表面平均吸声将达到0.53，这就要求用复合结构来获得频带宽，效率高的吸声量。由于电视演播室内有光滑平整的天幕，平顶上有庞大的空调设备和装有大量演出用的照明灯具，在演播过程中布景、道具摄象机、监视设备和演员，工作人员的活动，都会影响混响频率特性。故混响设计虽要求考虑多方因素，但重要的首先控制好低频混响，在施工中进行音质调试是十分必要的。导控室、声控室是演播室的神经中枢，其所有声源都在此控制和混合，故要作好控制室的音质设计。

演播室建筑声学设计噪声控制

噪声控制不力，是小型演播室的一个主要问题。不少演播室因噪声干扰音质极差，有的播放时有“翁翁”的本底噪声，汽车喇叭声和撞击声，有的甚至无法使用。噪声控制是演播室声学设计的重要内容。噪声控制的方法与措施，要因地制宜由所处的噪声环境和控制标准所决定，没有统一的模式。

⒈噪声标准

从调查结果看，小型演播室的允许噪声级不宜太低，太低实际上是不需要的。由于受工作条件和设备，器械等级限制，室内正常工作时，演员和工作人员走动将发出噪声,灯光。摄象机也会有较高噪声，其综合值一般已在35～40dB(A)，因此小型演播室的噪声以35～40dBA，范围为宜。若用噪声评价曲线NR表示，相当于取NR30～35曲线。实践证明，对小型演播室有适量的背景噪声，只要是连续的。均匀的，并不带有能听懂的语言声和音乐声的信息，还将有助于掩蔽摄象机,空调系统发出的噪声干扰。

⑵空气噪声的控制控制空气噪声主要通过围护结构和隔声门窗来实现。

围护结构

要根据户外环境噪声值来确定其围护结构。

演播室由于进出人多，开闭要方便，噪声要低；并搬运布景，道具还需要较大的门，故不易搞好。考虑到施工精度的限制和专用五金另件的缺乏，隔声门的构造应尽量简单。许多繁杂的构造，如多层曲折铲口，重叠密封都是徒然增加制作麻烦，得不偿失。近年来国内主要采取如下措施，切实可行地解决了门的隔声问题。

①采用双层门和门斗复合隔声处理。门斗内强吸声，以形成“声闸”，有效地提高隔声能力。

②门缝做成简单的斜口，两周边用工业毛毡包覆，关闭时即使有细缝，其本身也形成一个“消声管道”。为提高“消声”能力，门扇厚度应尽量增大，一般不少于10CM。固定观察窗比门容易处理，根据我省存在问题，设计时应注意如下几点。

③为避免双层玻璃间的共振影响和吻合效应的重叠，双层玻璃应互不平行，且玻璃厚度不能相同，可选用5和10 ，或5和6 毫米组合。两玻璃间要有效大的空气间层，一般不少于7CM，在双层框四周贴强吸声材料，框内要放置吸潮剂，避免玻璃上产生霉点。

⑶做好玻璃与窗扇、窗框与墙壁间的缝隙处理。玻璃四周用橡

胶条或玻璃胶密封，窗堂与砖墙接触处用沥青麻丝之类嵌密。做到以上几点，一般双层木窗平均隔声量可达45dB完全达到小型演播室的要求。

⒉固体传声的控制安装在建筑群体内的机器设备运转使用，或墙体、楼板受击都会引起建筑结构，特别是楼板的振动。振动波沿墙,梁,柱,板等四周传递，由于声波在固体里传播的衰减甚少，故形成对演播室严重的噪声干扰。对固体传声的控制，除在总体安排。平面布局时全面考虑外，必须从建筑构造和结构上采取措施，方能达到要求。总体布局时，将噪声、振动源置于群体之外，并集中控制，这是最有效的方法。对于弹性波干扰较严重的小型演播室，采用浮筑楼板加弹性悬吊式实心顶。浮筑搂板是建在结构层上面，浮筑混凝土板的厚度最少为7.5cm，为获得较好的隔声效果，要使浮筑楼板与周围墙体之间尽量避免任何刚性连接。施工中，浮筑搂板下面的弹性毛毡或玻璃棉板必须作防水保护。浇筑浮筑馄凝土楼板面积超过12～14m²时，应在适当的间距设置伸缩缝和敷设钢筋。

船舶声学设计规定包括：

（1）选择声学上最佳的船舶建造型式。

（2）选择低噪声的声振动和空气噪声源，以及它们在船上的合理布置。

（3）船体结构的声学设计。

（4）降低声振动和空气噪声设备的设计和在船上的配置（降噪综合措施的设计） 。2100433B