厅堂声学设计步骤【厅堂声学设计要点】
室内声场结构
直达声:指声源发出的直接传播到听音点的声音。主要是传递信息,保证观众区有足够的声压级,提高声音清晰度。
近时反射声:指相对于直达声在50ms内到达的反射声。近反射声到达较早,反射较少,可以提高声压级,有助于加强直达声,增加声音的空间感。
混响声:比直达声晚50ms后反复反射的声音。可以让声场均匀,音质饱满,但会降低声音的清晰度。
声源方向性系数:
整个自由空间(声源位于房间中央),Q = 1;
半自由空间(位于墙壁或地面或天花板上),Q = 2;
1/4自由空间(位于两面墙的相交处,或地面墙或天花板墙的相交处),Q=4。
1/8自由空间(位于三边、墙角、天花板的交叉处),Q=8。
房间内的总声压级与接收点和声源之间的距离之间的关系不同于自由空间中的关系。在声源附近,总声压级主要是直达声,混响声可以忽略。远离声源,总声压级以混响为主,直达声可以忽略。总声压级与接收点的距离无关,改变室内吸声量会对声场特性产生显著影响。
房间的吸声量与面积常数成正相关。
混响时间(rt60)
一般采用萨宾公式和努森公式进行计算。
房间共振:可分为轴向共振、切向共振和斜向共振。
厅堂声学设计要点
1.适当的响度
(1)声源能量。
(2)观众厅的体量和扩散。
(3)房间的大小。
(4)厅堂自然混响时间。
(5)背景噪音。
2.声能的均匀分布
整个大厅的声能和声场分布均匀,可以保证每个区域的观众听到的响度基本一致。在声场均匀的厅堂中,最大声压级与最小声压级之差小于6db,最小或最大声压级与平均声压级之差小于3dB。
(1)安装各种类型的扩散器。
(2)均匀布置吸声材料。
3.混响时间的控制
不同类型的空间需要不同的混响时间。下图以500hz为例列出了不同类型厅堂的最佳混响时间:
4.充分利用近反射声
近反射声有助于增强直达声。尤其是厅内侧墙反射的声音,在空间感和大声上起着重要的作用。在大的厅堂中,可以根据近二次反射声使声场均匀。
5.避免音质缺陷。
回声、颤抖回声、声聚焦、声染色、声阴影等声学现象都属于音质缺陷。厅堂要设计合理的混响时间,避免它们的出现。