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1、LOGO音质设计概论音质设计概论音音质设计目目标混响感和清晰度之混响感和清晰度之间有适当的平衡有适当的平衡具有适当的响度具有适当的响度具有一定空具有一定空间感感具有良好的音色，低中高适度平衡具有良好的音色，低中高适度平衡无噪声干无噪声干扰、无回声、多重回声、声聚焦、声影等音、无回声、多重回声、声聚焦、声影等音质缺陷缺陷音音质设计的物理指的物理指标具有合适的混响具有合适的混响时间及其及其频率特性率特性具有合适的声具有合适的声压级具有具有较大的大的侧向能量因子或向能量因子或较小的双耳互相关系数小的双耳互相关系数具有丰富的早期反射声具有丰富的早期反射声对整个大整个大厅来来说，要求声，要求声场分布均匀
2、分布均匀背景噪声低、无回声、多重回声、声聚焦、声影等音背景噪声低、无回声、多重回声、声聚焦、声影等音质缺陷缺陷音音质设计的内容的内容1、选址、建筑址、建筑总图设计和各种房和各种房间的合理配置，是防止的合理配置，是防止外界噪声和附属房外界噪声和附属房间对主要听音房主要听音房间的噪声干的噪声干扰。2、在、在满足使用要求的前提下，确定足使用要求的前提下，确定经济合理的房合理的房间容容积和每座位容和每座位容积3、通、通过体型体型设计，充分利用有效声能，使反射声在，充分利用有效声能，使反射声在时间和空和空间上合理分布，并防止出上合理分布，并防止出现声缺陷。声缺陷。4、根据使用要求，确定合适的混响、根据使
3、用要求，确定合适的混响时间及其及其频率特性，率特性，计算大算大厅吸声量、吸声量、选择吸声材料与吸声材料与结构，确定其构造做构，确定其构造做法。法。音音质设计的内容的内容5、根据房、根据房间情况及声源声功率情况及声源声功率计算室内声算室内声压级大小，并大小，并决定是否采用决定是否采用电声系声系统（对于音于音乐厅，演出交响，演出交响乐时仅用自然声）用自然声）6、确定室内允、确定室内允许噪声噪声标准，准，计算室内背景声算室内背景声压级，确定，确定采用哪些噪声控制措施采用哪些噪声控制措施7、在大、在大厅主体主体结构完工之后，室内装修构完工之后，室内装修进行之前，行之前，进行行声学声学测试，如有，如有问
4、题进行行设计调整。整。8、工程完成后、工程完成后进行音行音质测量和量和评价价9、对于重要的于重要的厅堂，必要堂，必要时应用用计算机仿真及算机仿真及缩尺模型尺模型技技术配合配合进行音行音质设计。大大厅容容积的确定的确定 在大在大厅音音质设计中，首先是根据大中，首先是根据大厅的的规模和用途模和用途确定其容确定其容积，除声学方面的要求外，除声学方面的要求外，还需考需考虑建筑建筑艺术造型、造型、经济条件、空条件、空调和和卫生等方面的因素。就音生等方面的因素。就音质而而言，确定大言，确定大厅容容积时主要考主要考虑保保证大大厅有合适的混响有合适的混响时间和足和足够的响度。的响度。人声和人声和乐器声等自然声
5、源的声功率是有限的，大器声等自然声源的声功率是有限的，大厅的容的容积越大，声能密度越低，室内声越大，声能密度越低，室内声压级越低，越低，满足不足不了响度的要求。因此，用自然声演出的大了响度的要求。因此，用自然声演出的大厅，为保保证大大厅有足有足够的响度，容的响度，容积不能太大。不能太大。大大厅容容积的确定的确定 从混响从混响时间计算公式可以看出，混响算公式可以看出，混响时间等于大等于大厅容容积与与总吸声量之比，在吸声量之比，在总吸声量中，吸声量中，观众和座椅的众和座椅的吸声量所占的比例很大，在一般吸声量所占的比例很大，在一般剧场中可占中可占总吸声量的吸声量的2/3.因此控制大因此控制大厅容容积
6、和和观众人数之众人数之间的比例，在一的比例，在一定程度上，控制了混响定程度上，控制了混响时间。在。在实际工程中，常使用每工程中，常使用每座容座容积这一指一指标。若每座容。若每座容积取取值适当，就可以在尽可适当，就可以在尽可能少用吸声材料的情况下得到合适的混响能少用吸声材料的情况下得到合适的混响时间，从而降，从而降低造价。低造价。大大厅体型体型设计体型体型设计的原的原则和方法和方法 充分利用声源的直达声充分利用声源的直达声 争取和控制早期反射声，使其具有合理的争取和控制早期反射声，使其具有合理的时间和空和空间分布分布 适当的适当的扩散散处理，使声理，使声场达到一定的达到一定的扩散程度散程度 防止
7、出防止出现声学缺陷声学缺陷大大厅体型体型设计充分利用声源的直达声充分利用声源的直达声 直达声直达声对响度和清晰度有最重要的作用，响度和清晰度有最重要的作用，应尽可能地从体型尽可能地从体型设计上考上考虑充分地利用直达声。充分地利用直达声。对厅堂音堂音质设计而言，体型而言，体型设计首先首先应使直达声不受遮使直达声不受遮挡，能到达每一位，能到达每一位观众。要考众。要考虑到声源到声源的指向性，大的指向性，大厅不宜不宜过宽，特，特别是大是大厅的前部不宜的前部不宜过宽。大。大厅地地面面应有足有足够升起，以避免升起，以避免过度掠射吸收及度掠射吸收及观众的相互遮众的相互遮挡。一般。一般能能满足足视线要求也就能
8、要求也就能满足声学要求。足声学要求。直达声的直达声的强度随度随传播距离而衰减播距离而衰减确定确定厅堂平面形状堂平面形状时，不要把听众席拉得太不要把听众席拉得太长。控制控制纵向向长度度.如如个矩形平面的个矩形平面的厅堂，不如一个容堂，不如一个容纳同同样人数的扇形大人数的扇形大厅能使能使观众更接近声源；当众更接近声源；当一一层平面的听众延伸得太平面的听众延伸得太远时，可将部分听众，可将部分听众设置在二置在二层或三或三层楼座，以保持楼座，以保持较小的直达声小的直达声传播距离播距离.大大厅体型体型设计争取和控制早期反射声争取和控制早期反射声 近次反射声又称前次反射声或早期反射声，指直达声后近次反射声又
9、称前次反射声或早期反射声，指直达声后50ms内到达的反射声。内到达的反射声。对于增加直达声的响度和提高清晰于增加直达声的响度和提高清晰度都有重要作用。争取度都有重要作用。争取较多的早期反射声并使其均匀分布，是多的早期反射声并使其均匀分布，是厅堂体型堂体型设计中的重要内容。体型中的重要内容。体型设计应争取和控制早期反射声，争取和控制早期反射声，可利用几何声学作可利用几何声学作图法，可法，可检验大大厅反射声分布及延反射声分布及延迟时间，或，或进行大行大厅反射面反射面设计。大大厅体型体型设计平面形状与反射声分布平面形状与反射声分布矩形（窄矩形（窄长形平面）形平面）当当规模不大模不大时，由于平面，由于
10、平面较窄，窄，侧墙一次反射声能一次反射声能较均匀地分均匀地分布于大部分布于大部分观众席。众席。当当规模模较大大时，侧向反射不利，可利用台口（前部向反射不利，可利用台口（前部侧墙）进行行改改进（倾斜）八字形使之成斜）八字形使之成为钟形平面。形平面。扇形平面扇形平面 特点：特点：前区具有相当大部分座位，缺乏来自前区具有相当大部分座位，缺乏来自侧墙的一次反射声，来的一次反射声，来自后自后墙的反射声的反射声则很多，且弧形后很多，且弧形后墙易形成声聚焦；但可使大部易形成声聚焦；但可使大部分座位靠近舞台布置。多用于分座位靠近舞台布置。多用于剧场、会、会场（表演性）的（表演性）的厅堂。堂。改改进：利用利用顶
11、棚棚给多数多数观众席提供一次反射声；众席提供一次反射声；侧墙可以做成折可以做成折线形，以形，以调整整侧向反射声方向；后向反射声方向；后墙宜宜扩散或吸声散或吸声处理以消除声聚理以消除声聚焦。焦。大大厅体型体型设计六六边形平面形平面 第一次反射声易沿第一次反射声易沿墙反射，反射，厅中部缺乏一次反射声。中部缺乏一次反射声。改改进：改：改变侧墙倾角。角。圆形或形或椭圆形平面形平面 第一次反射声易沿第一次反射声易沿墙反射，反射，厅中部缺乏一次反射声；弧形中部缺乏一次反射声；弧形墙面面易形成声聚焦。易形成声聚焦。改改进：把：把侧墙做成做成锯齿形，使反射声达到中前部；后形，使反射声达到中前部；后墙宜宜扩散散
12、或吸声或吸声处理以消除声聚焦。理以消除声聚焦。大大厅体型体型设计剖面与剖面与顶棚棚设计 通常将台口附近的吊通常将台口附近的吊顶、墙面做成定向反射面。一方面，同面做成定向反射面。一方面，同样的面的面积靠近台口可反射更多的声能；另一方面，台口附近的反靠近台口可反射更多的声能；另一方面，台口附近的反射面能把声音反射到射面能把声音反射到观众众厅的前区。的前区。观众众厅的中后部可适当做的中后部可适当做扩散散处理，或根据造型要求灵活理，或根据造型要求灵活设计，只要不造成声缺陷就可。，只要不造成声缺陷就可。反射面反射面应用用较厚重、厚重、坚硬的材料，如硬的材料，如钢板网抹灰等。尺寸板网抹灰等。尺寸应足足够大
13、，大，较小方向尺寸至少大于反射声波的波小方向尺寸至少大于反射声波的波长，如要有效反射，如要有效反射200Hz以上声波，以上声波，宽度不能小于度不能小于1.7m。大大厅体型体型设计增加增加侧向反射声向反射声大大厅体型体型设计适当的适当的扩散散处理理 室内的柱子、灯具、各种凹凸起伏的装室内的柱子、灯具、各种凹凸起伏的装饰对声波都有声波都有扩散效散效果。精心果。精心设计的的扩散体散体应是室内装修是室内装修设计的的部分。形式可根据部分。形式可根据装修效果确定。最装修效果确定。最简单的的扩散体形有三角柱体、半散体形有三角柱体、半圆柱体等。柱体等。（1）扩散体尺度与材料：散体尺度与材料：尺度：尺度：扩散体
14、的散体的宽度和厚度与声波波度和厚度与声波波长比比较应满足的要求。足的要求。a=220/f b0.15a材料：密材料：密实（2）交叉布置吸声材料）交叉布置吸声材料（3）房）房间内无内无规则悬吊吊扩散体（如同混响室）散体（如同混响室）（4）二次剩余）二次剩余扩散体散体GRD：德国施：德国施罗德提出德提出大大厅体型体型设计防止出防止出现声学缺陷声学缺陷（1）回声）回声 产生条件：生条件：2个条件缺一不可个条件缺一不可 强度和大小大到足以和直达声相比度和大小大到足以和直达声相比较的反射声；的反射声；时差大于差大于50ms的反射声。（的反射声。（强度小无害，度小无害，时差小于差小于 50ms有益）有益）
15、出出现部位：舞台、部位：舞台、乐池、池、观众众厅前区能听到回声前区能听到回声产生部位：前部天花、楼座生部位：前部天花、楼座栏板、后板、后墙防止措施：前部天花：吸声、防止措施：前部天花：吸声、扩散、控制高度；散、控制高度；楼座楼座栏板：吸声、改板：吸声、改变倾角；角；后后墙：吸声、：吸声、扩散、改散、改变后后墙天花的天花的倾角。角。大大厅体型体型设计（2）颤动回声回声定定义：声波在特定界面：声波在特定界面间的往复反射所的往复反射所产生，声源位于两平行界面生，声源位于两平行界面间。声源位于吸声声源位于吸声较强的舞台，的舞台，观众席里又布众席里又布满观众，不易众，不易发生生颤动回声。回声。出出现部位
16、：平行部位：平行墙面面间，且声源位于两平行界面，且声源位于两平行界面间。产生原因：（体育生原因：（体育馆建筑）声源与接收点（建筑）声源与接收点（观众）在同一空众）在同一空间；墙面面硬反射。硬反射。防止措施：防止措施：墙夹角大于角大于5；吸声、；吸声、扩散。散。Company Logo大大厅体型体型设计（3）声聚焦：）声聚焦：凹曲面（如弧形凹曲面（如弧形墙面、穹面、穹顶等）使声等）使声场分布不均匀的分布不均匀的现象。象。出出现部位：弧形部位：弧形墙面、凹面、凹顶棚前空棚前空间的某个区域的某个区域防止措施：控制防止措施：控制圆弧形半径弧形半径R与高度与高度 h，应使使h很大于很大于R；凹曲面上凹曲
17、面上强吸声，通吸声，通过减弱反射声减弱反射声强度来避免声聚焦度来避免声聚焦 在凹曲面下在凹曲面下悬挂挂扩散反射板。散反射板。大大厅体型体型设计（4）声影区）声影区 观众席众席较多的大多的大厅，一般要，一般要设眺台，以改善大眺台，以改善大厅后部后部观众席的众席的视觉条件，如眺台下空条件，如眺台下空间过深，深，则易遮易遮挡来自来自顶棚的反射声，在棚的反射声，在该区形成声影区。区形成声影区。出出现部位：楼座眺台下部部位：楼座眺台下部出出现原因：眺台原因：眺台过深深危害：眺台下响度不足危害：眺台下响度不足 防止措施：控制眺台开口比即开口高度防止措施：控制眺台开口比即开口高度H和深度和深度D的比例的比例
18、 多功能多功能厅：D2H；音；音乐厅：DH 眺台下眺台下顶棚棚应可向后可向后倾斜，使反射声落到眺台下座席上斜，使反射声落到眺台下座席上大大厅体型体型设计（5）声染色）声染色出出现原因：由于共振原因：由于共振频率的率的简并会出并会出现声染色。（低声染色。（低频）由于大房）由于大房间的共振的共振频率数目率数目较多，容易分布均匀，故大房多，容易分布均匀，故大房间可不考可不考虑声染色声染色现象。象。混响混响时间设计混响混响时间设计的具体内容包括：的具体内容包括：1、选择最佳混响最佳混响时间及其及其频率特性率特性 2、混响混响时间计算（体算（体积和吸声量和吸声量计算）；算）；3、室内装修材料的室内装修材
19、料的选择与布置。与布置。Company Logo混响混响时间设计最佳混响最佳混响时间T60及及T60频率特性曲率特性曲线的确定：的确定：1、最佳混响最佳混响时间T60的确定的确定定定义：中：中频500Hz所所对应的混响的混响时间称最佳混响称最佳混响时间。特点：与功能、容特点：与功能、容积有关有关试验表明：房表明：房间用途不同，其最佳混响用途不同，其最佳混响时间也不相同：用于也不相同：用于语言的房言的房间电影院、影院、报告告厅、会、会议室、教室等，其最佳混响室、教室等，其最佳混响时间要比要比用于音用于音乐的房的房间音音乐厅、歌、歌剧院短些。院短些。房房间容容积不同，其最佳混响不同，其最佳混响时间
20、也不同：房也不同：房间容容积大的，最大的，最佳混响佳混响时间要比容要比容积小的小的长些。些。Company Logo混响混响时间设计最佳混响最佳混响时间T60的的频率特性：率特性：1、语言言类：对于主要用于于主要用于语言的房言的房间，尤其是播音室，尤其是播音室，为提高提高语言的清言的清晰度，低晰度，低频混响混响时间应不高于中不高于中频其混响其混响时间的的频率特性曲率特性曲线以保持平直以保持平直为好。好。计算混响算混响时间的的频率：率：125Hz，250Hz，500Hz，1000Hz，2000Hz，4000Hz 6个倍个倍频程的中心程的中心频率。率。Company Logo混响混响时间设计2、音
21、、音乐类：对于音于音乐用房用房间，为使声音增加丰使声音增加丰满、浑厚的效果，厚的效果，应提高提高低低频混响混响时间，使低，使低频(125250Hz)混响混响时间为中中频(5001000Hz)混响混响时间的的1.3倍左右最多不超倍左右最多不超过1.6倍；而高倍；而高频（2000 4000Hz）的混响）的混响时间则应与中与中频相同（相同（实际上可略上可略低于中低于中频）。）。计算混响算混响时间的的频率：率：63 Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz 8个倍个倍频程的中心程的中心频率。率。Company Logo混响混响时间设计混响混响时间
22、的的计算算步步骤：1、据房据房间使用要求及确定混响使用要求及确定混响时间及其及其频率特性的率特性的设计值。2、根据根据设计完成的体型，完成的体型，计算出房算出房间的容的容积V和内表面和内表面积S。3、根据混响根据混响时间计算公式求出房算公式求出房间平均吸声系数。一般采用改平均吸声系数。一般采用改进的的伊林公式：伊林公式：Company Logo混响混响时间设计4、计算房算房间内固有吸声量，包括室内家具和内固有吸声量，包括室内家具和观众的吸声量等。房众的吸声量等。房间所需所需总吸声量减去固有吸声量即吸声量减去固有吸声量即为所需增加的吸声量。所需增加的吸声量。5、查阅材料及材料及结构的吸声系数数据
23、，从中构的吸声系数数据，从中选择适当的材料及适当的材料及结构，构，确定各自的面确定各自的面积，以，以满足所需增加的吸声量及足所需增加的吸声量及频率特性。一般常率特性。一般常需反复需反复选择、调整，才能达到要求。整，才能达到要求。混响混响时间设计及装修效果要求确定一个方案，然后用混响及装修效果要求确定一个方案，然后用混响时间计算公式算公式进行行验算。通算。通过反复修改、反复修改、调整整设计方案，直至混响方案，直至混响时间满足足设计范范围为止。止。Company Logo混响混响时间设计选择与布置室内装修材料与布置室内装修材料 1、充分掌握各种吸声材料与充分掌握各种吸声材料与结构的吸声性能；构的吸
24、声性能；2、各种吸声材料与各种吸声材料与结构的位置确定构的位置确定 舞台周舞台周围墙面、天花、面、天花、侧墙下部下部应布置反射性能好的材料，布置反射性能好的材料，以便向以便向观众席提供早期反射声。众席提供早期反射声。观众众厅后后墙宜布置吸声材料或宜布置吸声材料或结构，以消除回声干构，以消除回声干扰。如所。如所需吸声量需吸声量较多多时，可在大，可在大厅中后部天花、中后部天花、侧墙上部布置吸声材料上部布置吸声材料和和结构构。对有高大舞台空有高大舞台空间的演出的演出厅而言，而言，观众众厅和舞台空和舞台空间通通过舞舞台开口成台开口成为“耦合空耦合空间”。当舞台空当舞台空间吸声吸声较少少时就会将就会将较多混响声返回多混响声返回观众众厅，使大使大厅清晰度降低清晰度降低。因此，舞台上因此，舞台上应有适当吸声。吸声材料用量有适当吸声。吸声材料用量应使舞台空使舞台空间混响混响时间与与观众众厅基本相同基本相同为宜。宜。Company Logo