《建筑物理》课程授课教案（建筑声学）第二十三讲 室内音质设计

第_12周,第_1进课程名称：《建筑物理》摘要第四章室内音质设计授课题目（章、节）【目的要求】了解大厅厅堂音质设计的方法

课程名称：《建筑物理》 第 12 周，第 1 讲 摘 要 授课题目（章、节） 第四章 室内音质设计 【目的要求】了解大厅厅堂音质设计的方法

第四章室内音质设计第一节室内音质设计概论一、设计原则（1）背景噪声要低对于音乐演播室，其背景噪声不应高于20dB，对影剧院不应大于35dB（2）响度要合适室内语言或音乐的响度宜控制在60或70方(phon)左右。（3）混响时间要最佳（4）声场分布要均匀应使室内各处听到的声音大小基本相同，其差别不超过6dB。（5）音节清晰度要高定义：正确听到的音节数与发出的全部音节数之比的百分数，即正确听到的音节数×100%音节清晰度：发出的全部音节数二、设计步骤（1）选址厅堂的位置应远离铁路线、地铁及主要的交通干线、高噪声的工厂等场所。（2）确定音质设计标准确定声音响度、混响时间以及室内允许的噪声级（3）进行音质设计体型设计、响度与混响设计、吸声材料与吸声构造的选择与布置、防噪措施与扩声设计等。（4）测定、调整与评价鉴定第二节音质设计一、目的根据厅堂体积的大小确定其平部形状组织好反射面.防止出现声缺陷.提高室内的音质水平。二、主要内容平剖面形式的选择尺寸大小的确定墙（侧墙后墙）面及顶棚的处理三、体型设计的一般原则（1）充分利用直达声尽量减少直达声的传播：尽量避免直达声被遮挡和被观众掠射吸收（2）尽量争取与控制前次反射声前次反射声：直达声到达后的50ms以内到达的反射声统称为前次反射声，它们的传播距离与直达声相比不大于17m，反射次数相对较少，能量损失相对较小

第四章 室内音质设计 第一节 室内音质设计概论 一、设计原则 （1）背景噪声要低 对于音乐演播室，其背景噪声不应高于 20dB，对影剧院不应大于 35dB （2）响度要合适 室内语言或音乐的响度宜控制在 60 或 70 方(phon)左右。 （3）混响时间要最佳 （4）声场分布要均匀 应使室内各处听到的声音大小基本相同，其差别不超过 6dB。 （5）音节清晰度要高 定义：正确听到的音节数与发出的全部音节数之比的百分数,即 二、设计步骤 （1）选址 厅堂的位置应远离铁路线、地铁及主要的交通干线、高噪声的工厂等场所。 （2）确定音质设计标准 确定声音响度、混响时间以及室内允许的噪声级 （3）进行音质设计 体型设计、响度与混响设计、吸声材料与吸声构造的选择与布置、防噪措施 与扩声设计等。 （4）测定、调整与评价鉴定 第二节 音质设计 一、目的 根据厅堂体积的大小,确定其平剖形状,组织好反射面,防止出现声缺陷,提高室 内的音质水平。 二、主要内容 平剖面形式的选择 尺寸大小的确定 墙(侧墙,后墙)面及顶棚的处理 三、体型设计的一般原则 （1）充分利用直达声 尽量减少直达声的传播；尽量避免直达声被遮挡和被观众掠射吸收 （2）尽量争取与控制前次反射声 前次反射声：直达声到达后的 50ms 以内到达的反射声统称为前次反射声，它 们的传播距离与直达声相比不大于 17m，反射次数相对较少，能量损失相对较小。 = 100% 发出的全部音节数 正确听到的音节数 音节清晰度

反射板设置的要点：I：反射板最好装于（或悬挂于）大厅的天棚下，以使反射声能不致因掠过前部席位听众而被吸收。II，在满足装修等项要求的同时，反射板应尽可能装得低些，以使听众接受的直达声和反射声之间的时差减到最小。II根据要加强大厅后部听众区域听音要求，确定反射板的位置和倾斜程度IV.为使后部听众区域都能得到反射声，反射板应有足够的宽度。反射板的边长不宜小于3cm，以免反射声因板边缘的衍射而减弱。VI.反射板应当是平面或接近于平面，对于所有频率的声音，反射板的吸声系数都应该很小。四、体型设计中应注意的几个问题（1）侧墙的处理a.根据几何声学原理,通过侧墙反射，将声能投降需要加强的地方，但不能使反射声延时过长，否则会形成回声，影响声质。b.侧墙不宜有大的凹面，以免产生聚焦，影响声场分布的均匀性。c.为了有利于声场的扩散、均匀，侧墙的反射面不能作成非常光滑的平面，而应设计成有凸出起伏的扩散体。d.对于较大容积的矩形房间，应避免两侧墙之间一连串反射造成的振动回声措施：I可将墙作成非平行的（侧墙面与声源中轴线的夹角不小于3°）II.缩短平行壁间距II.对侧墙进行扩散与吸声处理（2）后墙的处理a.各种类型的厅堂，应避免采用大的凹形后墙，若结构需要有弧度的后墙，则应将其曲率中心设计在后墙与第一排座位距离的1.5被以外。b.若后墙不高，宜将后墙上部（1~1.2m以上）处理成前倾式；若后墙较高，可通过在部分后墙面装置吸声材料或扩散结构来解决。（3）顶棚的声学处理a顶棚的高度最好不超过10m，如果出于造型或功能需要较高顶棚，为了保证音质，则需在顶棚下方加挂反射板或吸声板。b.顶棚形状最好不要呈圆弧形状，这样易产生声聚焦及增加混响时间

反射板设置的要点： Ⅰ. 反射板最好装于(或悬挂于)大厅的天棚下，以使反射声能不致因掠过前部 席位听众而被吸收。 Ⅱ. 在满足装修等项要求的同时，反射板应尽可能装得低些，以使听众接受 的直达声和反射声之间的时差减到最小。 Ⅲ. 根据要加强大厅后部听众区域听音要求，确定反射板的位置和倾斜程度 Ⅳ. 为使后部听众区域都能得到反射声，反射板应有足够的宽度。反射板的 边长不宜小于 3cm，以免反射声因板边缘的衍射而减弱。 Ⅵ. 反射板应当是平面或接近于平面，对于所有频率的声音，反射板的吸声 系数都应该很小。 四、体型设计中应注意的几个问题 （1）侧墙的处理 a. 根据几何声学原理,通过侧墙反射，将声能投降需要加强的地方，但不能使 反射声延时过长，否则会形成回声,影响声质。 b. 侧墙不宜有大的凹面，以免产生聚焦,影响声场分布的均匀性。 c.为了有利于声场的扩散、均匀，侧墙的反射面不能作成非常光滑的平面， 而应设计成有凸出起伏的扩散体。 d. 对于较大容积的矩形房间，应避免两侧墙之间一连串反射造成的振动回声. 措施： Ⅰ. 可将墙作成非平行的（侧墙面与声源中轴线的夹角不小于 3°） Ⅱ. 缩短平行壁间距 Ⅲ. 对侧墙进行扩散与吸声处理 （2）后墙的处理 a.各种类型的厅堂,应避免采用大的凹形后墙，若结构需要有弧度的后墙，则应 将其曲率中心设计在后墙与第一排座位距离的 1.5 被以外。 b.若后墙不高,宜将后墙上部（1~1.2m 以上）处理成前倾式；若后墙较高，可 通过在部分后墙面装置吸声材料或扩散结构来解决。 （3）顶棚的声学处理 a. 顶棚的高度最好不超过 10m，如果出于造型或功能需要较高顶棚，为了保 证音质，则需在顶棚下方加挂反射板或吸声板。 b. 顶棚形状最好不要呈圆弧形状，这样易产生声聚焦及增加混响时间

第三节混响设计1.最佳混响时间的选择2.混响时间的频率特性定义：混响时间随声音频率不同而不同的特性3.混响时间与房间容积的关系4.混响设计的步骤（1）选择最佳混响时间（2）确定所需增加的吸声量（3）确定吸声方案（4）调整与修改

第三节 混响设计 1. 最佳混响时间的选择 2. 混响时间的频率特性 定义：混响时间随声音频率不同而不同的特性 3. 混响时间与房间容积的关系 4. 混响设计的步骤 （1）选择最佳混响时间 （2）确定所需增加的吸声量 （3）确定吸声方案 （4）调整与修改