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博创声景建筑声学专家

作者：柒木

校稿：火锅

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前言

在很多方面，大空间的声学设计体现了声学设计的最高水平不同使用需求会对房间的声学设计有着较大的影响。此外许多为语言设计的房间，也需把声音重放系统与自然声场结合起来。通常我们会对大空间的用途规划作两方面的考虑，要么主要用作语言，要么主要用作音乐。语言强调的是语言清晰度，而音乐更倾向关注音乐的响度。

基本原则

无论房间大小，他们的声学设计基本原则都是相同的。首先是背景噪声要足够的低，然后是合理的混响，同时要避免一些由人为因素所造成的回声，再着重满足不同空间对音质要求的指标。当然以上所有声学条件都必须与美学即实际建筑结构相结合。

混响控制

混响是帮助我们对声学空间音质好坏进行评价的重要指标。我们一般建议用来做语言功能使用的房间起推荐混响要短于音乐用途的房间。下图为不同使用功能的混响标准。

关于低频混响，现在一般做法是语言类的大空间，低频混响不大于中高频混响，音乐用途的大空间低频混响需要略大于中高频，以保证音乐的温暖感。

但是根据Fuchs与查雪琴等人据多年的实践经验对此有不同的意见。他们认为厅内对63-125Hz低频应该增加吸收，才能保证音乐的明晰度，比音乐温暖感与丰满度更为重要。

音乐厅声学设计指标

1、混响（RT）：混响可分为早期混响与晚期混响。早期混响很大程度决定了我们对整个混响的主观印象。早期衰变时间（EDT）为声音衰减10dB所需时间乘以6。早期混响能够影响声音的清晰度。早期混响能量越大，清晰度越高。晚期混响能够影响现场感，它的能量越多越能够增加现场感或丰满感，但清晰度也会相应地降低。

2、清晰度：前80ms声音能量与80ms之后晚期混响能量的差值，用C80表示，在一些情况用C80（3），它表示500Hz、1000Hz和2000Hz的C80平均值。C80（3）的范围在-4—+1dB。

3、明亮感：它所描述的是那些具有临场感且清晰的声音。是由增加反射表面大量的高频所实现的。明亮感可以通过高频EDT与中频EDT的比较来获得。EDT2000/EDT（Mid）应该最小为0.9.

4、增益：一个好的音乐厅应该能为所有的听音位置提供充分的声学增益。增益(G)能够被看成任意声源在厅堂中心位置处的声压与任意生源声压级的差值，减去相同声源在消声室中距声源10m处的声压级。增益取决于厅堂的容积和混响（RT60）或早期延时EDT。

好的音乐厅G（Mid）在4.0—5.5dB。

5、空间感：空间感可以让听众感受被声音包裹的感觉。空间感能够通过侧墙的早期反射声来产生，主要是发生在直达声之后的80ms以内。这些反射声非常重要，它们是相对听众前方20-90°的声音。

6、初始时延间隙（ITDG）：在固定位置处，直达声与早期反射声之间的时间差。较小的ITDG可以产生令人更加亲切的声场。通常在厅堂中心位置，测得小于15ms的ITDG是比较满意的。

7、低音比和温暖感：低频部分有较长的混响时间会有较好的温暖感。通常使用低音比（BR）来表示。

音乐厅设计流程

根据目前过内市场特色，我们一般的流程是在确定好场地后，首先确定增益G值，然后根据厅堂的使用功能与现场容积确定混响RT或早期衰变时间EDT的值。进一步可以确定低音比（BR），再验证清晰度（C80）与明亮感是否符合，已知这些数值后就可以确定准确的厅堂容积，根据这些数值再与美学设计一起决定厅堂的结构，如墙顶面造型，顶面高度等，最后再根据声学参数选择响应的声学材质。

参考文献

1、Master Handbook of Acoustics. 5th Edition – F. Alton Everest, Ken C. Pohlmann；

2、查雪琴,尤根·欧尔曼. 低频混响时间的测量问题[J]. 声学技术, 1986 (3) ；

3、查雪琴,H.V. Fllehs .消声室声学技术的革新.声学学报. 2003,(04)；

4、音乐厅音质设计进展及问题探讨.王季卿. 声学技术. 2016,35(05)

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