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  • 大师,从这里启航!2016清华大学建筑声学原理与设计培训课程圆满举行!

    大师,从这里启航!2016清华大学建筑声学原理与设计培训课程圆满举行!

    四月的清华,春色满园,万紫千红,芬芳怡人。走在校园当中,那青涩的面孔、载着心爱之人的自行车、书本、草地……令人不禁回想起了读书时代的情景,也激发了我们心中那丢失已久的学习欲望。

    4月6-8日,由云九(Cloud9)影音文化传播机构精心策划,联合清华大学建筑声学研究所共同举办的“2016清华大学建筑声学原理与设计培训课程”也在这迷人的季节里与北京清华大学隆重举行。

    此次培训反响十分之热烈,吸引了来自全国各地60余位影音集成行业内的精英人士参加,包括技术人员、企业高管以及定制安装设计师等。秉着对建筑声学设计的求知欲望,他们在3天的培训中,通过清华老师们深入的讲解与指导,收获了丰富的建筑声学知识。


    “2016清华大学建筑声学培训”全体师生合影

    下面,“影音新生活”为大家就本次活动进行详细报道。

    燕翔教授:建筑声学是物理科学一大组成部分

    培训第一天,清华大学建筑学院物理实验室主任燕翔教授生动而详细地为学员们阐述了建筑声学的重要性,并对针对室内声学设计重的纲要性问题进行详细的讲解。作为清华大学建筑学院物理实验室主任,燕翔教授长期从事于建筑声学研究工作,不仅拥有深厚的理论知识,同时还拥有丰富的实践经验,曾先后完成国家大剧院、2008北京奥运场馆等国家重要项目。在课堂上,燕翔教授也理论与实践相结合,深入浅出地为学员们进行讲解。


    清华大学建筑学院物理实验室主任燕翔教授

    燕翔教授强调:“室内声学设计是建筑声学中非常重要的组成部分,同时也是私人定制影院行业从业人员完成各类声学工程设计所必须掌握的知识……在定制安装领域,往往影响声音表现最大、最难以克服的问题就是室内声学设计。因此,我们在打造一间视听室之前,必须要根据实际情况选择不同的声学处理方法,有效避免产生声学缺陷。”

    燕翔教授提出:“声学处理的目的就是传递人们接受的声音,掩蔽人们不喜欢的声音,达到传递快乐的效果。”这一观点引起在座学员的认真思考。为此,燕翔教授在课堂上,不仅为学员详细介绍了建筑声学在我国的演变历史、建国后的发展流程,还特别针对声音的产生、频谱、室内外的传播等特性,以及常用声学材料的特性进行了详细的论述。

    尤其是关于大小空间内的混响时间、环境噪音、驻波、反射声、颤动回声等环境声学指标性问题,燕翔教授还通过不同的应用案例为学员们一一解惑。在座的学员们,也时刻做着笔记,生怕错过任何一个知识点。

    课堂最后,燕翔教授还为学员们介绍了目前的新型声学材料,其中谈到了砂岩环保吸声板,这是一种环保、绿色升学材料,可用来打造无缝的抹灰声学系统。燕翔教授通过显微镜放大进行展示吸声板,让同学们更清楚地看到上面的每一处细节。

    通过燕翔教授丰富的课程讲授,参加培训的学员们纷纷表示收获极丰、多有启发,表现出对高质量专业技术培训的高度认同。其中一位学员说到:“燕翔教授丰富的工程经验和严谨的课程讲解,为我们打开了室内声学设计的一扇大门,我们学习到了许多以前不曾了解或者未去重视的核心问题。此次培训,定将为我们以后的定制安装工程提供了理论上的依据。”

    课后,学员们也积极向老师提问,并与其他学员相互交流、探讨

    ▌声学处理的实践与应用

    在下午的课程中,学员们重点参观了清华大学建筑物理实验室、建筑技术科学研究所、建筑环境监测中心、建筑学院培训中心等基地。参观了老师与科研人员们是如何对室内声学进行科学有效地测量和作声学处理的。


    学员们正在听老师讲解新型声学材料的特性、构成等

    指导老师还为学员们介绍了目前世界上所出现的各种各样的声学处理原件,通过不同的声学处理特性以及组成,为不同的空间、建筑进行有效的声学处理,达到出色的声学重放效果。


    学员们忍不住把材料拿在手里细细观看,并通过滴水来测试


    研究中心内的所有墙壁都安装了不同的声学材料,让人大开眼界

    除了种类繁多的声学处理附件外,研究中心内还特别设立了多个独立的声学实验房间,分别用来测试不同产品在隔声、噪声、声音吸收、声音扩散上的各种特性,并且对不同的声学材料进行详细的区分和应用,为国内的众多现代化建筑设计,提供了科学的声学处理和声学设计的有力保证。

    学员们正在参观用作噪声和隔音测试的实验室


    感受强扩声情况下的声学环境,这个实验室主要用作测试声学吸收材料的品质

    据老师介绍,该实验室还用来测试扬声器在强烈扩散时的声音表现

    参观完中央主楼下的声学设计实验室之后,学员们又来到了清华大学另一处的静音室进行参观。该静音室采用“房中房”隔声设计,外墙采用厚重的砖墙,内层为轻质隔声墙体,依靠安装在底部六个角上的弹簧减震器支撑。在通过采用一系列的隔声、吸声、消声、减震等措施,静音室内背景噪声可以低于5dB。这让参观的学员们惊讶不已!

    学员们正在静音室好奇地观看

    实验室的老师正在为学员们详细介绍“房中房”的建造过程及其所带来的不同效果

    学员们在参观过程中与老师进行了热情的交流,并且以各种真实的案例、方案进行了深入交流,同时在声学材料的应用、挑选、安装上进行了详细的探讨。

    通过此番对多个实验室的参观,学员们对上午燕翔老师的讲课内容也有了更深入的理解,也对于清华大学在建筑声学上的权威与深厚经验更为惊叹不已。

    空间声学中必须解决隔声、吸声与撞击声等一系列问题

    在课程的第二天,首先由薛小艳老师为学员们带来了《材料及其构造的声学特性》的课程,薛老师为学员们介绍了目前建筑构件的隔声性能分成9个等级,而这个在2005年提出建筑隔声评价标准,在今年也有望获得更新,因此学员们可以留意近期的发布的新国家标准内容。


    清华大学建筑环境检测中心检测部负责人薛小艳老师

    另外,她为学员们介绍了目前建筑物的内隔墙、楼板、外围护结构的空气声隔声性能,不同类型的材料的分类、用途、计算方法,同时还为学员提出了一个目标:最好的隔声性能约大于60dB。在隔声部分,她介绍了目前常用各类隔墙的计权隔声量,各类隔声墙构造对隔声效果的影响和效果,还提出了目前常见的龙骨的设计:减震龙骨(S型、Z型、C型)、轻钢龙骨、木质龙骨。

    在材料的介绍中,她提出了吸声处理,反射系数越小的,吸声效果越好,其中玻璃棉和岩棉是目前最常见的吸声材料。不同材料对于不同频段的吸声效果,都可以使用单位介乎0-1之间来显示,其中材料会有一个NRC单位,但他的取值没有固定的指标,只能按照设计师的设计取向来做选择。


    课间,学员们积极向老师提问

    另外材料的穿孔密度对NRC系数的影响,这里采用一个穿孔率来做计算,如果想提高声学效果,可以考虑制作空腔,而200mm的空腔已经足够了,也是符合大部分实际操作的需求。

    在吸声和隔声的声学处理材料上,水分也和吸声系数有很大的影响,而且我们也应该重点关注的还有隔声材料的耐用度问题,需要考虑温度、湿度和挤压等问题。不同材料的耐用度分析和推荐程度,另外还有不同材料的施工要求。


    大部分时候建筑吸声产品的吸声性能分成4级,NRC的等级分成0.2、0.4、0.6、0.8。空腔对中低频部分的影响,面料对高频部分的影响,不同厚度和容量的吸声系数也会发生改变

    ▌家庭影院房间的声学设计要素

    进入第二天下午的课时,由朱相栋老师为我们带来《家庭影院设计》的课程,朱老师首先为我们介绍了家庭影院对声环境的要求,其次就是演示了关于室内声场建立和衰减的过程。他认为,按照精密计算得出的声压与吸声系数的计算公式,以及使用场所的特性,可以符合目前所有的家庭影院设计所使用。


    清华大学建筑物理实验室工程师朱相栋老师

    在家庭影院房间的设计中,如何才能让室内声能均匀分布,不出现有害的回声呢?这时候我们就需要从软件进行声能的分布分析,通过声学材料以及改变房间的比例来降低室内噪声和振动干扰,朱老师特别提出:200Hz以下的低频会对其他频段的声音产生影响。


    随后他又讲到了小空间内的声学指标,我们对于家庭影院的设计,应该把混响时间控制在0.3-0.4秒之间

    小空间内需要达到的声学效果的最终目的,其实就是要在一个固定空间内还原出不同的空间效果,也就是说,我们在家庭影院中需要既能够重放出电影里“小房间”的声音效果,也能表现出户外“大自然”的开阔声效。


    为了实现这一切,小空间内存在的声学问题处理,有一个基本的做法,就是尽量避免出现平行面

    声波叠加的影响,在大空间可以忽略,但在小空间则有十分复杂的问题,例如声相偏移,解决途径主要有室内体型、比例、吸声和扩散材料布置。最重要的准则是均匀,不要用单一的吸声材料。

    课后,朱老师也耐心地为学员们答疑解惑

    ▌专业的软件分析,是房间声学设计的有力保证

    进入第三天的课时,王鹏老师为我们带来了《软件模拟建筑声学设计》,王老师提出:依靠软件将有效地提高声学设计项目的效率和质量,我们注重的是声学环境的定向分析、声场分布、混响时间分布。现场王老师与学员们分享了相当多的音乐厅与体育场馆的声学设计、案例,其中包括了通过计算机模拟的设计流程、实际操作和目的。


    清华大学建筑物理实验室工程师王鹏老师

    他认为目前的大部分的建筑声学设计,都需要增加空间吸声体,有效消除颤动回声,吸收大部分的声能,混响时间降低明显,起到关键作用。另外他还分析了目前酒店声学设计的核心内容,包括了室外噪声、管道噪声、房间与房间等,这些都和一般家庭中的影院或者视听环境的相似的。


    在设计方面,软件可以为我们提供隔声性能估算、不同材料、结构和组合的隔声效果模拟等等功能


    其中吸声软件:Zorba,就是针对不同材料、穿孔设计、组合所形成的吸声效果,计算出吸声系数来选用吸声材料


    声学材料组合虚拟:Reflex,则可以完成基本的建筑声学设计和模拟,甚至是交通噪声的计算机模拟

    在噪声的评估预测,可以进行基本的建筑规划与设计,并且对环境噪声模拟,应用与分析,更强大的地方就是可以通过软件对声学材料的质量、刚性和阻尼进行组合分析,为室内声学设计带来更大的便利。

    ▌小空间的声学设计更具挑战性

    作为本次培训课程的压轴部分,则是由黄展春老师带来的《小型室内空间的声学与美学》。在这个课程中,黄老师为学员们带来了小型室内空间的室内声学指标及声学设计理论介绍、杜比认证中的声学要求以及各大权威机构在认证中对声学的要求。


    清华大学建筑学院博士、台湾科技大学硕士黄展春老师


    其中特别在小房间的声学设计、最低共振频率控制、小面积的房间内的各种声学效果和出现的问题等方面进行了详细的阐述。

    他提出了目前小房间声学处理的要点就是要注重声学处理的步骤和材料选用,灵活运用各种小房间的声学计算公式。


    他认为最佳的混响设计方案,就是要在混响设计的长短变化在不同房间中的应用,严格控制好混响时间的上下限,可以适当地按照目前国际指标数值来进行参考,很多国际机构都有自己的混响要求

    另外我们还可以通过观看能量衰减曲线的应用,对房间的正面墙壁、背面墙壁和侧墙的声学计算和设计,他提出:背面墙壁的吸声一般是需要最强的。

    小型室内空间的声学,就是要优化声源的音色、改变空间感和控制回音处理,最终的目的就是提高定位的清晰度,相位的准确度,无论是在录音室、私人影院的制作中,我们都需要在建筑材料的布置、各种不同立面的设计等方面下足功夫。

    最后,黄老师还分享了众多他在声学处理上的实际案例,特别是声学材料的位置设计和安装建议,还有小空间声学材料的特殊性和偏向,还有更多各种各样来自全世界各地的小空间声学设计案例。

    学员们正在认证答题

    在学习完所有的课程之后,老师也为我们的学员精心安排了考试,以更好地巩固学员们这集三天的所学内容。当然,这也令很多学员紧张不已,生怕不能通过考试。

    一位学员在考试后笑道:“将近二十年没有参加考试了,那种紧张的感觉似曾相识。不过幸好,题目都是这两天老师们所讲到的,应该答对了!哈哈~”

    结语:2015清华大学建筑声学原理与设计培训课程已经落下帷幕,学员们带着满满的声学设计知识走出了清华校园,相信通过本次高素质与专业的教育培训和学习,我们所有的学员对于声学设计知识有了更深入的了解,并将所学所得应用于实际的工作中,为影音行业整体水平的提升注入了强大的技术活力。

    作为影音行业最大的全媒体文化传播平台,云九影音文化传播机构将携手“影音新生活”继续为众多行业用户、广大影音爱好者带来更多精彩纷呈的高含金量的培训课程,共促行业发展。

  • 伤耳于无形!85分贝+8小时=听觉受伤?

    伤耳于无形!85分贝+8小时=听觉受伤?

    “我讨厌地铁呼啸而过的声音”,“坐飞机时,我总能听到飞机飞行的噪声”,“我近期计划买一副降噪耳机”……一切声音都可以是噪音,噪音是必不可少的,噪音又令人厌烦,甚至影响听力健康。高分贝会对听力造成直接伤害,那么低分贝呢?“影音新生活”和大家一起了解下。

    根据世界卫生组织(WHO)的估算,全世界有轻度听力损失的人近6亿,中度以上的听力损失者有2.5亿。而在中国,听力障碍的残疾人有2057万,为各类残疾之首。或许因为听力略微减弱并不十分影响生活,人们便忽略了对听力的保护。

    1979年全球第一部Walkman问世,80年代出现了Discman,90年代是MD,如今是MP3,二十多年来潮流少年扮酷的首要装备非随身听莫属。然而,不当的听音习惯正威胁人们的听力健康。

    声音对听觉的伤害主要分两类:一是突然而来的巨大声响,如燃放爆竹;另一种是慢性噪音,长时间在高噪音下工作,听觉不知不觉受到伤害。研究证实,当你在高达85分贝的环境中逗留超过8小时,听力便会受损处。

    在高噪音的环境中,听觉细胞便会劳损,如果只是短时间,劳损细胞可以复员,以85分贝计算,每天上限是8小时,超过限制,听觉细胞没有足够时间恢复,日积月累就会受损。

    专家指出,85分贝的时限是8小时,每上升3分贝,时间限制以倍数递减,即88分贝的时限是4小时,91分贝为2小时,依此类推。

    ..

    以地铁车厢或繁忙的交通道路为例,背景噪音高达85至100分贝,要盖过背景声,随身听的音量往往高于100分贝。根据研究,不应在100分贝的噪音环境下逗留超过15分钟,否则听力受损。现实却是,带上耳机,大家听一两个小时都是常事。这些不良听音习惯会破坏听觉,但由于这种伤害并非立竿见影,而是一分一分叠加,因此容易被忽略。

    美国波士顿儿童医院的研究建议,使用随身听的安全守则为:60%60分钟,也就是把音量设定在最高音量的60%,每天不超过60分钟。

    在此呼吁每位朋友,特别是音响发烧友、音乐发烧友,要好好爱护双耳,这样才能更长久的健康听音,享受更多美好。

  • 探寻声学最深处的秘密:2016清华大学建筑声学培训课程拉开帷幕!

    探寻声学最深处的秘密:2016清华大学建筑声学培训课程拉开帷幕!


    四月的清华,春色满园,万紫千红,芬芳怡人。走在校园当中,那青涩的面孔、载着心爱之人的自行车、书本、草地……令人不禁回想起了读书时代的情景,也激发了心中那丢失已久的学习欲望。

    4月6日,由云九(Cloud9)影音文化传播机构精心策划,联合清华大学建筑声学研究所共同举办的“2016清华大学建筑声学原理与设计培训课程”在北京清华大学甲所第三会议室正式揭开帷幕。

    此次培训反响十分之热烈,吸引了来自全国各地60余位影音集成行业内的精英人士参加,包括技术人员、企业高管以及定制安装设计师等。秉着对建筑声学设计的求知欲望,他们汇聚在这里,相互学习、探讨和提高。

    2016清华大学建筑声学培训”全体师生合影

    下面,“影音新生活”为大家进行详细报道。

    燕翔教授:建筑声学是物理科学一大组成部分

    培训第一天,清华大学建筑学院物理实验室主任燕翔教授生动而详细地为学员们阐述了建筑声学的重要性,并对针对室内声学设计重的纲要性问题进行详细的讲解。作为清华大学建筑学院物理实验室主任,燕翔教授长期从事于建筑声学研究工作,不仅拥有深厚的理论知识,同时还拥有丰富的实践经验,曾先后完成国家大剧院、2008北京奥运场馆等国家重要项目。在课堂上,燕翔教授也理论与实践相结合,深入浅出地为学员们进行讲解。

    清华大学建筑学院物理实验室主任燕翔教授

    燕翔教授强调:“室内声学设计是建筑声学中非常重要的组成部分,同时也是私人定制影院行业从业人员完成各类声学工程设计所必须掌握的知识……在定制安装领域,往往影响声音表现最大、最难以克服的问题就是室内声学设计。因此,我们在打造一间视听室之前,必须要根据实际情况选择不同的声学处理方法,有效避免产生声学缺陷。”

    燕翔教授提出:“声学处理的目的就是传递人们接受的声音,掩蔽人们不喜欢的声音,达到传递快乐的效果。”这一观点引起在座学员的认真思考。为此,燕翔教授在课堂上,不仅为学员详细介绍了建筑声学在我国的演变历史、建国后的发展流程,还特别针对声音的产生、频谱、室内外的传播等特性,以及常用声学材料的特性进行了详细的论述。

    尤其是关于大小空间内的混响时间、环境噪音、驻波、反射声、颤动回声等环境声学指标性问题,燕翔教授还通过不同的应用案例为学员们一一解惑。在座的学员们,也时刻做着笔记,生怕错过任何一个知识点。

    课堂最后,燕翔教授还为学员们介绍了目前的新型声学材料,其中谈到了砂岩环保吸声板,这是一种环保、绿色升学材料,可用来打造无缝的抹灰声学系统。燕翔教授通过显微镜放大进行展示吸声板,让同学们更清楚地看到上面的每一处细节。

    通过燕翔教授丰富的课程讲授,参加培训的学员们纷纷表示收获极丰、多有启发,表现出对高质量专业技术培训的高度认同。其中一位学员说到:“燕翔教授丰富的工程经验和严谨的课程讲解,为我们打开了室内声学设计的一扇大门,我们学习到了许多以前不曾了解或者未去重视的核心问题。此次培训,定将为我们以后的定制安装工程提供了理论上的依据。”

    课后,学员们也积极向老师提问,并与其他学员相互交流、探讨

    ▌声学处理的实践与应用

    在下午的课程中,学员们重点参观了清华大学建筑物理实验室、建筑技术科学研究所、建筑环境监测中心、建筑学院培训中心等基地。参观了老师与科研人员们是如何对室内声学进行科学有效地测量和作声学处理的。


    学员们正在听老师讲解新型声学材料的特性、构成等

    指导老师还为学员们介绍了目前世界上所出现的各种各样的声学处理原件,通过不同的声学处理特性以及组成,为不同的空间、建筑进行有效的声学处理,达到出色的声学重放效果。


    学员们忍不住把材料拿在手里细细观看,并通过滴水来测试


    研究中心内的所有墙壁都安装了不同的声学材料,让人大开眼界

    除了种类繁多的声学处理附件外,研究中心内还特别设立了多个独立的声学实验房间,分别用来测试不同产品在隔声、噪声、声音吸收、声音扩散上的各种特性,并且对不同的声学材料进行详细的区分和应用,为国内的众多现代化建筑设计,提供了科学的声学处理和声学设计的有力保证。

    学员们正在参观用作噪声和隔音测试的实验室


    感受强扩声情况下的声学环境,这个实验室主要用作测试声学吸收材料的品质

    据老师介绍,该实验室还用来测试扬声器在强烈扩散时的声音表现

    采用声学材料混制的水泥天花板,具有非常好的隔声效果

    在实验室内我们可以找到许多不同的声学处理材料,这是三聚氰胺制作的强吸收材料


    通过完全的表面覆盖,实现房间的声音强吸收效果

    另外还有许多不同声学特性的声学材料

    采用不同材料制作的声学扩散和吸收体

    这是面向现场扩声需求的声学处理构件

    面对成千上万的声学材料标本,在场的学员们都兴奋不已

    参观完中央主楼下的声学设计实验室之后,学员们又来到了清华大学另一处的静音室进行参观。该静音室采用“房中房”隔声设计,外墙采用厚重的砖墙,内层为轻质隔声墙体,依靠安装在底部六个角上的弹簧减震器支撑。在通过采用一系列的隔声、吸声、消声、减震等措施,静音室内背景噪声可以低于5dB。这让参观的学员们惊讶不已!

    学员们正在静音室好奇地观看

    实验室的老师正在为学员们详细介绍“房中房”的建造过程及其所带来的不同效果

    学员们在参观过程中与老师进行了热情的交流,并且以各种真实的案例、方案进行了深入交流,同时在声学材料的应用、挑选、安装上进行了详细的探讨。

    通过此番对多个实验室的参观,学员们对上午燕翔老师的讲课内容也有了更深入的理解,也对于清华大学在建筑声学上的权威与深厚经验更为惊叹不已。

    结语:房间声学原理是完成各类声学工程设计所必须掌握的知识!我们也相信通过本次高素质与专业的教育培训和学习,我们所有的学员对于声学设计知识有更深入的了解,从而提高整个定制安装行业用户在建筑声学方面的专业水准。

    当然,本次培训将持续到4月8日,后面还将有更多精彩的课程内容。随后,“影音新生活”也将为大家继续报道与介绍,敬请关注。

  • 再不报名,就来不及了!让我们一同齐聚顶尖学府清华大学

    再不报名,就来不及了!让我们一同齐聚顶尖学府清华大学

    在这样的时代里,没有核心竞争力,您凭什么生存和发展?

    而这里,恰恰可以给您想要的、必要的。国内顶级声学设计的殿堂,国际诸多前沿的室内声学技术,还有良师益友相伴……

    什么?面对含金量如此之高的顶级声学设计培训,您还在犹豫?

    当同行精英们纷纷报名参加,进而提升自我,您难道丝毫没有危机感吗?

    本次培训反响十分热烈,名额即满。再不报名,就来不及了!

    邀请函:

    1911年成立的清华大学,一百多年来,为国家培育了大量的优秀知识分子与国家栋梁,“自强不息,厚德载物”作为清华大学校训,也一直激荡着中华民族奋进图强。为提高家庭影院定制安装、音响、住宅电子集成、智能家居、室内设计等行业的专业技术水准,培育声学设计专家,云九(Cloud9)影音文化传播机构与清华大学即将于4月6-8日联合举办“2016建筑声学原理与设计”专业声学培训课程。


    清华大学分子学院建立于1956年,建立之初由苏联专家协助建设,建筑声学研究所长年从事建筑声学方面的科学研究、实验检测及工程设计工作,技术力量雄厚,拥有由教授、讲师、工程师组成的专业声学队伍,还有博士、硕士的后备梯队,是中国最具实力的建筑声学研究机构。下属建筑物理实验室,包括有混响实验室、墙体隔声实验室、楼板隔声实验室、驻波管吸声实验室、音质模型实验室、减振台实验室、噪声设备检测室等建筑声学专业实验室。


    2015清华大学分子声学原理与设计培训师生合影

    本次培训课程由云九(Cloud9)影音文化传播机构整体策划与组织,由清华大学著名教授及学者讲学,内容包含了室内声学原理、小房间声学装修设计、房间测试及模拟、声学装饰材料特性、小空间声学案例分析等,培训重点针对小空间声学而设计,同时还有消声室、混响室、隔声实验室、静音室等的参观与现场实验,课程完毕经考试合格后将颁发具有重要价值的培训课程认证证书。


    2015清华大学分子声学原理与设计培训现场

    课堂上,学员们认真聆听老师的讲解,并时刻做好笔记


    课间,学员们齐聚一堂,相互交流


    2015届学员参观清华大学声学实验室现场

    我们诚挚欢迎所有智能影音集成、私人影院定制安装、智能家居、室内声学整体设计等领域的从业人员积极参与。借助清华大学分子学院强大的建筑声学技术实力,此次培训将带领影音行业及家居定制安装领域的精英们在建筑声学,特别嗜小房间室内声学设计方面的专业性,在理论及实践水平上获得极大的提高,同时不断提升整个行业的专业水平。

    清华大学分子声学研究所

    云九(Cloud9)影音文化传播机构

    2016年02月22日

    ▌培训地点

    北京清华大学甲所

    ▌培训时间

    2016年4月6-8日

    ▌培训费用

    分子声学原理与设计培训(三天):5800元/人

    ▌报名方式

    报名邮箱:

    点击下方“原文阅读”下载报名表,并填写好后发送至cloud919@foxmail.com

    联系电话:

    刘小姐 18680471193

    汪先生 13660252880

    课程大纲

    1、房间声学原理

    2、实验室参观

    3、小房间声学装修设计

    4、房间测试及模拟

    5、声学装饰材料特性

    6、小空间声学案例分析

    7、声学论坛与技术交流

    课程内容

    ■?房间声学原理

    燕 翔

    清华大学分子环境检测中心负责人、声学实验室主任

    讲师简介:毕业于清华大学,分子声学博士,著名建筑声学专家。长期从事于厅堂音质、噪声控制、声学实验检测、计算机模拟等科研工作。近年主要完成的项目有:国家大剧院、2008北京奥运场馆等。

    声音的物理本质是在空气中传播的机械波,疯助空气分子的振动进行传播。由于人耳可听的频率范围较大,包括20Hz~20000Hz范围内的所有频段;人耳能够接受的声音能量的范围也比较大,最大声压和最小声压相差100万倍;声音作为机械波,能够引起室内房间共振等现象。所有这些声音特性造成了室内声学设计特殊性和复杂性。在房间声学原理课程内主要讲述如何在房间对该范围的声音进行有效控制的理论基础,包括房间声场的传播规律、声音的计量、室内空间共振等内容。

    课程提纲

    1、声音的基本性质

    2、声音的计量

    3、人耳听觉特性

    4、频谱与A声级

    5、声音在室外空旷地带的传播规律

    6、室内声场

    7、混响时间

    8、室内声压级

    9、房间共振

    10、厅堂音质

    11、小空间音质

    ■?材料和构造的声学特性

    薛小艳

    清华大学分子环境检测中心检测部负责人

    讲师简介:毕业于北京分子工程学院,长期从事声学实验检测工作,并从事噪声控制、实体缩尺模型测试等科研工作。

    分子声环境的形成及其特点,一方面取决于声源的情况,另一方面取决于分子环境的情况。而分子环境,一方面是指分子空间,另一方面是指形成分子空间的物质实体—按照各种构造和结构方式“结合”起来的材料以及在建筑空间中的人和物。所以,在分子环境中,无论是创造良好的音质还是控制噪声,都需要了解和把握材料和结构的声学特性,正确合理地、有效灵活地加以使用和处理。对于分子师来说,把材料和结构的声学特性和其他建筑特性如力学性能、耐火性、吸湿性、外观等结合起来综合考虑,是尤为重要的。

    课程提纲

    1、材料及其构造的声学特性之吸声性能

    2、材料及其构造的声学特性之空气声隔声性能

    3、材料及其构造的声学特性之撞击声隔声性能

    A、轻质撞击声隔声性能

    B、重质撞击声隔声性能

    4、材料及其构造的声学特性之散射性能

    ■?计算机模拟建筑声学设计

    王 鹏

    清华大学分子物理实验室工程师

    讲师简介:毕业于清华大学电机工程系。毕业至今从事建筑声学工作,现工作于清华大学分子物理实验室,主要研究方向为建筑声学设计和建筑声学模拟与测量。

    作为建筑设计的一个重要组成部分,分子声学设计越来越成为人们在评价分子质量的重要因素。与国内比较而言,国外对于使用计算机进行分子声学的研究,已经有许多年了,并且推出了许许多多的应用软件,辐行计算机辅助分子声学设计,如丹麦的ODEON,意大利的RAMSETE,比利时的Raynoise,已及德国的EASE等等。这些计算机软件都已经进入市场,一些建筑声学工程顾问公司使用这些软件,辐行建筑声学顾问工作,使用软件模拟来预测建筑的声学质量,以及对建筑声学改造方案辐行可行性预测。

    计算机软件模拟方法的优势在于,分立几何模型之后,能够非常方便的短时间内对设计方案辐行调整,提供给工程师或分子师声学方案设计的合理性的参考信息。在分子项目设计的各个阶段计算机模拟能发挥其便捷性和指导性的预测意见。

    课程题纲

    1、计算机模拟在厅堂音质中的应用

    2、计算机模拟在体育建筑设计中的应用

    3、计算机模拟在分子规划和交通噪声中的应用

    4、计算机模拟在工业降噪领域的应用

    5、计算机模拟与实际测量之间的误差分析

    ■?小空间声学装修设计

    朱相栋

    清华大学分子声学硕士

    讲师简介:毕业于石家庄铁道学院分子系,主修建筑设计专业,清华大学分子声学硕士。工作于清华大学分子学院分子物理实验室,专业从事建筑声学工程设计与技术咨询工作。

    小空间,顾名思义是指室内空间相对尺寸较小的房间,其房间尺寸一般在3~5m,尺寸略大的能达到10m左右。其声学设计主要包括混响时间控制和室内声场控制。由于小空间内房间尺寸较小,与声波波长能发生一定的比例关系,因此小房间固有的共振模式会引起某部分频段声音能量衰减不同于正常的衰减过程,或者共振频率集中于某一频段,造成声染色现象,使得声音的某些频率成分被大大的加强,从而导致原有音色的失真或产生染色效应。

    混响时间是室内音质重要的衡量指标,不同的房间其要求的混响时间要求亦不同。因此应该选择不同吸声特性的材料辐行合理搭配,控制室内混响时间曲线的平直性(响应)。在小空间内如混响时间过长,容易造成室内声音尾音过长,含混不清,影响听音效果。

    本课程主要侧重于小空间内存在的房间共振、驻波振颤回声等声学问题产生的原因辐行分析及相关处理方式辐行介绍。

    课程提纲

    1、小空间室内声学指标

    2、小空间声学设计难点

    3、小空间室内声学处理方式

    3.1室内体型比例选择

    3.2室内扩散处理

    3.3室内吸声处理

    4、与周围环境的隔声处理

    5、实际工程案例分析

    ■?小型室内空间的声学与美学

    黄展春

    清华大学分子学院博士

    讲师简介:清华大学分子学院博士、台湾科技大学分子硕士。现职于黄展春剧场建筑设计顾问(北京)有限公司,长期从事建筑声学设计和室内装饰设计工作。

    小型室内空间是指相对于剧院、音乐厅等大表演空间的,空间尺度相对较为亲切的小型坏境。本课程主要针对声音重放的空间,即采用电声系统而不是以自然声为主的空间,包括视听室、混录棚、审片室、电影院等空间辐行探讨,以工程实例为主、辅以建筑声学设计理论,同时也就前述空间之装饰美学辐行论述,兼顾科学与艺术的平衡。

    课程提纲

    1、小型室内空间的室内声学指标及声学设计理论介绍

    2、杜比认证中的声学要求

    3、THX认证中的声学要求

    4、工程实例探讨—北京七星级电影会所,怀柔私人会所视听室,天津中新生态区动漫城之混录棚、审片室空间

    5、小型室内空间之装饰设计风格趋势介绍

    在三天的课程中,我们为您准备了丰富的早、午餐及三晚(4月5-7日)的住宿(清华大学伏春园宾馆)。学员需要自付在参加课程时所产生的其他交通费用,包括了飞机票、车辆租金以及停车费等。同时,清华大学帆会为大家提供所需的教学材料和调校工具,并提供全程的辅导。

    佳机难得,仅限40个名额,希望大家报名从速!云九影音文化传播机构携手清华大学分子声学研究所诚挚欢迎您的到来!

  • 声学 | 声传播方向的改变:反射

    声波通过四种现象改变传播方向:反射、折射、衍射、漫射。当声波传播过程中介质发生改变,这些现象就产生了。它与光学遵循同样的物理原理。光和声所不同的是频率范围。可见光的频率范围是16—28亿Hz。可听声的频率范围是20—20000Hz。

    反射

    当声波进入密度有明显改变的介质时,一些能量被反射。声反射遵循光学的原则,简而言之就像镜子对光的反射,入射角等于反射角。声波也是入射角等于反射角。典型的反射面是光滑而坚硬的表面。

    室内声学中一些通常有声音反射引起的声学问题是回声和房间共振。听觉器官在听觉过程中的局限性导致回声。当两个声音到达时间相差不到60ms,我们听到由两个声音合成的一个声音。当时间差超过60ms,我们听到两个截然不同的声音。当这两个声音来自同一声源,特别是到达时间差超过100ms时,其作用(我们称之为回声)将导致语言理解的困难。这类延迟是由于人首先听到来自声源的直达声,随后听到来自反射表面的反射声。声音在空气中传播速度大约为304m/s(1000ft/s),因此来自声源的直达声与来自反射表面的反射声的路径超过30.4m时,将产生回声。

    高的平行墙面彼此距离较近时,将产生迅速而连续的中频声音,称之为颤动回声,这种回声听起来像鸟和蝙蝠在飞。

    回声通常是由于听到清晰的且分辨的不连续的反射声引起的,但房间内所有表面产生的众多反射声组在一起的现象称之为混响。

    两个反射墙彼此平行的房间内,将在某些特殊频率产生房间共振。在这种情况下,两墙之间距离是特定半波长的整数倍。因为它们的表面反射声音,在房间两墙之间的镜面反射形成固定的压力模式。这种现象称之为一维驻波,这种形式是最简单的房间共振。

  • 室内声学大师的殿堂:2015清华大学建筑声学模拟软件与测量培训课程

    室内声学大师的殿堂:2015清华大学建筑声学模拟软件与测量培训课程

    作为影音行业最高级别的专业声学技术培训,备受关注的“2015清华大学建筑声学模拟软件与测量培训课程”将于11月12—16日在北京清华大学举行!培训由云九(Cloud9)影音文化传播机构与清华大学建筑声学研究所共同精心策划和举办,由身处声学技术研究最前沿的清华大学著名专家及学者授课,讲述国际最为权威和最受欢迎的声学设计、模拟、测量、评估等软件课程,旨在以具有极高的含金量、专业性的声学设计和模拟软件学习与实践,提高智能影音集成、私人影院定制安装、室内声学设计人员的声学设计水平。

    2014年清华大学建筑声学模拟软件与测量培训课程全体师生合影

    此项培训已经举办过多届,拥有成熟的培训体系和广泛的知名度、美誉度。每届培训的内容都紧跟国际前沿声学技术的发展变化,并特别针对高端音响、家庭影院定制安装市场进行了优化,包含了建筑声学原理、计算机模拟建筑声学设计、BK Dirac厅堂测量软件、德国EASE声学模拟软件、INSUL建筑结构隔声性能预测软件、ZORBA建筑材料吸声性能预测软件和Soundplan噪声预测评估软件等声学技术的学习与实际操作,并有众多案例实地参观学习。课程为期5天,由清华大学老师全程一对一地进行实习指导。课程结束后,经考试合格者将颁发具有重要价值的培训课程证书。

    我们诚挚欢迎智能影音集成、私人影院定制安装、室内声学设计相关人员积极参加。参加培训学员需具备三年以上影音、影院及住宅工程设计相关经验。基于清华大学建筑学院强大的建筑声学技术实力,通过深入而系统的建筑声学知识学习与操作,培训将全面提高影音行业及家居定制安装领域的精英们在建筑声学,特别是小房间室内声学设计上的专业理论及实践水平,提升自身的硬实力和竞争力。同时,也为影音行业培养更多的优秀人才,提升行业的整体技术水平。

    2014年清华大学建筑声学模拟软件与测量培训课程现场

    2015清华大学建筑声学模拟软件与测量培训课程

    培训地点:清华大学建筑学院

    培训时间:2015年11月12日—16日(五天)

    培训报名:下载并填写报名表(https://tj.iavlife.com/portal.php?mod=view&aid=3345)发送至邮箱cloud919@foxmail.com);或者直接回复“姓名+联系电话+邮箱+公司”到此微信报名。

    想咨询更多关于本次培训内容,欢迎联系我们:13427554873 谢小姐、18926198787 陆先生(技术咨询)
    课 程 大 纲

    1、建筑声学原理

    2、BK Dirac厅堂测量软件

    3、CARA房间声学设计软件

    4、CATT建筑声学软件

    5、德国EASE声学模拟软件

    6、INSUL建筑结构隔声性能预测软件

    7、ZORBA建筑材料吸声性能预测软件

    8、Acoubatsound房间隔声计算软件

    9、SoundPlan噪声预测评估软件

    10、声学空间的参数化设计与建模技巧

    11、建模软件SketchUp与声学模拟软件的结合

    12、清华大学建筑声学实验室参观

    13、剧院实地参观

    备注:每人需携带Windows系统笔记本一台,电池续航时间不小于1.5 小时。

    课 程 内 容● 建筑声学原理

    主讲老师:燕翔
    清华大学建筑环境检测中心负责人、声学实验室主任

    讲师简介:著名建筑声学专家,毕业于清华大学,建筑声学博士。长期从事于厅堂音质、噪声控制、声学实验检测、计算机模拟等科研工作。近年主要完成的项目有国家大剧院、2008北京奥运场馆等声学设计工作。主持翻译了《建筑声学设计指南》(美),编制修订了《厅堂混响时间测量规范》、《厅堂音质比例模型测量规范》等国家标准。

    课程简介:

    计算机建筑声学模拟是体育场馆建筑声学设计、厅堂音质设计、区域环境噪声预测等方面的重要手段和有力工具,它能有效帮助:

    1、声学设计者在较短的时间内完成声学设计和准确控制声学指标;

    2、建筑设计师理解声学设计并有的放矢地完成方案调整;

    3、扩声系统设计人员的重要依据;

    4、业主直观地了解声学设计思想,评估声环境,有利于与声学设计者的沟通;

    5、计算机模拟建筑声学设计。

    ● CARA、CATT、BK Dirac等声学软件

    主讲老师:朱相栋
    清华大学建筑声学硕士,天津大学建筑声学博士

    讲师简介:毕业于石家庄铁道学院建筑系。主修建筑设计专业,清华大学建筑声学硕士。2005 年7月至今,服务于清华大学建筑学院建筑物理实验室所,专业从事建筑声学工程设计与技术咨询工作。近年来,参与完成了中国国家大剧院、福建大剧院、大庆大剧院、洛阳歌剧院等项目的建筑声学工程设计与技术咨询工作。

    课程简介:

    1、CARA房间建筑声学软件

    CARA是一款专门针对家庭视听室设计、简单易学的有限元分析软件。CARA软件可针对录音室、琴房、视听室等空间进行专业的建筑声学的混响时间设计,采用可视化的简易操作界面,基于计算机的处理能力,可以以十分直观的方式来设计新的录音室或者是音乐制作室。

    课程中讲述软件建模、修改房间平面结构、房间内物体设置、材料表面设定、材料的选择、声学环境计算、听音位置设定、计算结果分析等。

    2、CATT建筑声学软件

    厅堂音质模拟软件CATT主要可以针对各种类型的房间进行建筑声学参数的分析,设计者可以通过SketchUp、Autocad软件建模导入软件中,对各个房间界面设定各种材质和吸声参数,通过其软件的虚声源和声线追踪等先进的计算方法对房间内的各种声学行为进行计算。是一套小型专业的建声软件,也是设计团队中高效率的设计软件。应用范围包括小型的剧院、演播室、视听室、琴房、录音棚的建筑声学分析与设计。

    3、BK Dirac厅堂测量软件

    Dirac测试软件由丹麦B&K公司开发,主要用于建筑声学参数测量,其测量精度和准确性被业内人士一致认可。测量内容包括混响时间、脉冲响应、清晰度、明晰度、侧向声能和双耳互相关系数等各项内容。现阶段常用的声学参数均能够通过该软件进行测量。所有参数的测量和数据处理均依照ISO 3382和IEC 60268-16中的规定进行。在该软件的测量过程中,脉冲声、MLS声源和啭音等均可作为测试声源,适用范围广,数据准确可靠。

    ● 德国声学模拟软件EASE

    主讲老师:唐文
    高级工程师(电声技术)

    讲师简介:1998年-2002年就读电子信息工程 (本科);2009-2012年毕业于清华大学建筑学院(建筑与土木工程领域工程硕士),供职于中国电子科技集团公司第三研究所(2002年至今);北京奥特维科技有限公司(专业音响技术业务部总经理)。是国标《体育场建筑声学技术规范》、《扩声系统工程施工规范》、《厅堂、体育场馆扩声系统设计规范》、《声音质量主观评价》主要起草人。主要参与及主持项目有国家大剧院电声工程监理、烟台文化中心大剧院、京剧院扩声系统工程等。

    课程简介:

    德国ADA公司的EASE声学模拟软件已为世界40多个国家所广泛采用,它的扬声器数据库包含了70多家世界著名的扬声器厂商提供的扬声器数据。因此EASE声学模拟软件成为了一个统一的声学模拟设计计算平台。通过EASE软件可以对不同品牌的扬声器计算结果进行比较。

    针对该厅堂扩声系统声学特性指标,采用声学计算机辅助设计软件EASE(Electro Acoustic Simulator for Engineers)4.3版本进行设计及计算,其计算结果以声场分布彩色展示图的方式给出。通过EASE软件所计算的主要内容包括:

    1、混响时间频率特性曲线;

    2、直达声声压级(Direct SPL);

    3、总声压级 (Total SPL);

    4、临界距离 (Critical Distance);

    5、直达声/混响声比 (D/R Ratio);

    6、辅音损失率(ALcons%);

    7、快速传递指数(RASTI、STIPA);

    8、C系列参量 (C Measurements)。

    ● INSUL&ZORBA建筑结构隔声性能预测软件

    主讲老师:王鹏
    清华大学建筑物理实验室工程师

    讲师简介:毕业于清华大学电机工程系。毕业至今从事建筑声学工作,现工作于清华大学建筑物理实验室,主要研究方向为建筑声学设计和建筑声学模拟。

    课程简介:

    INSUL&ZORBA建筑结构隔声性能预测软件是世界上第一个声学材料计算软件,有隔声计算和吸声计算两个模块界面,通过它可以计算目前国内的99% 的建筑声学产品,设计师可以对材料的构造变化进行有效预测,并把计算结果反馈到设计中,有效的支持设计方案。该软件被业内称为移动(笔记本)声学材料实验室。

    INSUL建筑材料吸声性能预测软件,估算墙体和楼板的隔声量,评估墙体和楼板构造变化对隔声量的影响;ZORBA建筑材料吸声性能预测软件,预算声学表面吸声性能,评估构造变化对吸声性能的影响。

    ● Acoubat sound建筑隔声及视听化模拟软件、SoundPlan噪声预测评估软件

    主讲老师:王江华
    清华大学建筑物理实验室工程师

    讲师简介:主修计算机专业。2005年4月至今,服务于清华大学建筑物理实验室,专业从事建筑声学工程设计与技术咨询工作。近年来,组织并完成了北京首都机场、上海虹桥机场噪声监测工作;参与了京津高铁、武广高铁噪声的检测分析工作;完成项目有远洋地产一方项目铁路噪声控制、沈阳万科明天广场项目交通噪声控制、富丽熊猫城声学技术服务及东莞板岭地产项目交通噪声控制等工作。

    课程简介:

    ACOUBAT是法国CSTB开发的一款室内声环境设计与控制软件。它具有建模简单、材料库开放、标准可选/转换、等优点。可进行各种房间隔声模式(墙面垂直、斜向隔声计算,建筑外墙、幕墙、门窗隔声计算,楼板撞击声隔声计算等)并具备虚拟视听技术。通过该套隔声软件的使用与掌握,可以迅速的分析目标房间的各种墙体和地板的设计措施,并通过软件的分析虚拟听闻方案的设计效果,是一套行业内称誉的建筑声学精品软件!

    SoundPlan软件1986年颁布以来,迅速成为德国户外声学软件的标准,并逐渐成为世界关于噪声预测、制图及评估的领先软件。欧洲市场占有率为70% 。它可以模拟出大型区域的3D鸟瞰图,也可预测噪声地图和噪声截面图。

    这是一款强大的噪声预测评估软件,主要进行外部噪声计算、环境噪声传播、分布计算,包括:交通噪声、工业噪声现状模拟和预测、声屏障设计优化、建筑立面噪声模拟预测、隔声窗布局优化等。

    ● 声学空间的参数化设计与建模技巧

    主讲老师:李卉
    清华大学建筑学院硕士

    讲师简介:2011年7月获清华大学建筑环境与设备工程学士学位;2014年7月获清华大学建筑学硕士学位。自硕士研究生阶段起从事建筑声学材料检测、噪声控制、厅堂音质设计以及计算机模拟等声学相关研究。参与项目:昌平区人民法院大审判庭改造工程、天桥剧场声学设计工程、中国尊建筑声学顾问、深圳大剧院环境振动顾问、石景山文化中心建筑声学与环境振动顾问、包商银行建筑声学顾问等。

    课程简介:

    1、参数化设计的基本思想与常用软件介绍;

    2、使用Rhino建立简单家庭影院模型;

    3、使用Grasshopper建立动态可变的家庭影院模型;

    4、模型的导出及与声学模拟软件的结合。

    ● 建模软件SketchUp与声学模拟软件的结合

    主讲老师:王熙伟
    清华大学建筑物理实验室工程师

    讲师简介:毕业于中国石油大学,主修环境工程专业,国家注册建造师,就职于清华大学建筑学院建筑物理实验室,专业从事建筑声学工程与噪声治理工程的设计、咨询工作,以及新型声学材料研发与推广工作。

    课程简介:SketchUp又名“草图大师”, 是一款可供您用于创建、共享和展示3D模型的软件。建模不同于3dsmax,它是平面建模。它通过一个简单而详尽的颜色、线条和文本提示指导系统,让人们不必键入坐标,就能帮助其跟踪位置和完成相关建模操作。是一套直接面向设计方案创作过程的设计工具,其创作过程不仅能够充分表达设计师的思想而且完全满足与客户即时交流的需要,它使得设计师可以直接在电脑上进行十分直观的构思,是三维建筑设计方案创作的优秀工具。

    针对一个项目案例,演示建模的全面过程,如怎样根据建筑体型来搭建模型、模型搭建的细节处理、SketchUp模型搭建过程中的常用按钮、特殊模型的搭建等实用技巧;演示模型如何导出到AUTOCAD中,并在AUTOCAD中如何进行声学材料界面处理,以及如何为声学软件进行3DFACE界面准备等实用技巧;以CATT声学软件为例,演示如何将准备好的模型导入到CATT中,并对模型进行有针对性的模拟前处理。

    在五天的培训中,不仅有前沿而丰富的专业声学课程,我们还为您准备了必要的教学材料和软件调校工具,并有老师提供全程的实验辅导,以及丰盛的早、午餐和五晚的住宿(11-15日,清华大学甲所)。学员需要自付参加课程过程中所产生的其他费用(包括交通等)。

    仅限18个名额,大家报名从速!
    云九影音文化传播机构携手清华大学建筑声学研究所诚挚欢迎您的到来!

  • 声学 | BOSE Modeler设计软件培训介绍

    声学 | BOSE Modeler设计软件培训介绍

    Bose是世界上最早的扬声器生产商之一。品牌比较有意思的地方就是在专业产品上,软件和视听设备方面,从80年代就开始开发系统设计的软件,推出Modeler的设计软件,针对各种大型的场所做各种计算机的辅助的设计,再好的产品,往往也会因为设计的问题,导致最后出来的声音不好,所以我们希望从设计这个方面不断提高,让真正好的产品在各种场地发出好的声音。


    Bose Modeler plus 6.8培训课由品牌大中华区域分公司专业系统业务部系统工程师陈世希为我们呈现。


    图@设计部?冷碧清|文@设计部?武西德

    况说明

    2015年6月30日,Bose大中华区域分公司专业系统业务部系统工程师陈世希在百音进行为期4天Bose Modeler声场设计软件培训;内容包括Modeler设计软件的使用方法与应用方面的介绍和演示,并讲解相关的专业音响概念和声学理论,同时将最新版Modeler 6.8声学设计软件开放给百音公司,在今后的工程项目中能更好的设计和使用Bose扬声器产品。

    习目标

    通过培训,让南京百音技术人员初步掌握Bose Modeler软件的使用。可以独立完成中小型场地的声学模型绘制,并能够正确的选择扬声器、布置扬声器、得出所需要的声场计算结果,从而能独立完成项目的前期设计工作。通过专业的、便于操作的Modeler软件工具的应用和推广,为百音公司和Bose公司带来更多的机会。

    训内容

    培训第一天,陈老师首先给我们就Modeler6.8软件进行了基础介绍,教我们安装软件以及简单的操作指令。陈老师明确指出BOSE Modeler软件在后期项目调试过程中也能起到实质性作用,引起了培训人员的极大兴趣。培训后,我们根据陈老师所讲内容,进行了实际建模训练,陈老师推荐我们先做一个教堂的模型,因为教堂模型基本包含所有操作指令,以便熟练掌握Modeler软件。

    第二天上午,陈老师先是就Bose Modeler软件中涉及的专业音响概念和声学理论知识做了普及介绍,让我们在后期场所贴材质打下了基础。培训人员也积极参与互动,结合自己的实际工作,向陈老师请教了一些问题。

    第二天下午,我们根据上午的声学理论知识培训,进行贴材质训练。在实际操作中,遇到问题及时与陈老师进行沟通并得到解答。每个人基本都在Modeler软件中贴好了材质,并计算RT60 Match的混响时间曲线。

    第三天上午,陈老师给我们做了如何在Modeler软件中放置扬声器的演示,为了加深印象,陈老师还播放了一系列操作演示视频。其中还穿插播放了通过Google SketchUp 8进行建模及贴材质然后反导入Modeler软件中的教学视频,给我们在前期建模时大大缩短了时间,提高了出图效率。上午剩余的时间我们进行实际放置扬声器训练并得出最佳的设计方案。

    第三天下午,陈老师给我们讲解了如何计算D2RΔSTIc引擎,这个公式实际就是为了完成出最终报告所需要出的图。我们根据这个引擎,一步一步完成所需要的分析图,其中包括直达声图、混合声图、延迟处理及语言清晰度图等。

    第四天上午,根据前一天所讲的内容,每个人都完成了Modeler分析报告及Workshop分析报告并提交到陈老师处,顺利结束本次培训。

    束语

    在经过近一个礼拜的学习,我们基本能够独立完成剧场建模及出具完整的Modeler分析报告,得到了培训师陈世希的认可,并取得相应的合格证书。所有参加培训的人员都表示,这样的软件培训让人体会颇多,收获更多,并期待参加Modeler二期培训。培训结束后,BOSE专业系统业务部经理王健与培训师陈世希参观了我们百音公司展厅,并对百音公司的展厅给予了较高的评价。在此祝愿百音公司与BOSE公司合作愉快,共创佳绩!

  • 设计聚焦 | 超高层建筑的声学设计

    设计聚焦 | 超高层建筑的声学设计

    《民用建筑设计通则》GB50352—2005规定:建筑高度超过100m时,不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。和CBD、商业区的出现、密集的交通和人群等城市特征一样,超高层建筑的拔地而起是城市化高度发展的重要节点。我国人口多,城市人居密度大,只要政府和开发商能够算好经济账,在二三线城市,建设超高层是一个必然的趋势。据不完全统计,国内250 米以上建成超高层建筑有34%在华东地区,是全国超高层建筑最密集的地区。在建的超高层建筑主要集中于华中和华南地区。

    超高层声学设计的必要性

    随着全球低碳概念的盛行,绿色环保和高效节能将是超高层建筑开发商、设计师及行业专家未来高度关注的新领域。提升节能生态技术,有利于降低建筑自身的总能耗并减少建筑运营对周边环境的影响。目前超高层建筑中,有专业绿色建筑机构认证的项目不足10%,随着各地政府的倡导和推进,预计到2020年,这一比例将超过50%。声学是绿色建筑评估中必不可少的项目。超高层建筑如在建筑初期就聘请专业的声学顾问,将在成本最小的前提下完善大楼的整体声环境,提升建筑的竞争力和品质。

    超高层建筑体量庞大,业态丰富。通常内部包含商业、高档办公、星级酒店或高档公寓。这也意味着,超高层建筑具备多种机电系统和声功能区域,不同声功能区的噪声与振动问题也不一样,怎样使有不同功能要求的用房和谐共处于一个“竖向社区”里,需要专业的声学顾问意见。例如,国内酒店的噪声问题一直是客人投诉的前三位问题,网络的一项调查数据显示,多家五星级酒店的夜间噪声值不符合规范要求。超高层建筑如果包含酒店业态,那么酒店的声学设计将变得非常重要。

    另外,超高层建筑一般有多个避难层,其中会集中布置设备机房,而且管井转换也较普通建筑复杂。这些空间均容易成为干扰其它层面的噪声或者振动源。如何减少这些空间对上下层的噪声和振动影响,需要专业的声学设计。

    超高层声学设计的重点

    超高层中的噪声与振动源主要为暖通系统的设备及管道,包括空调机组、冷却塔、热泵、水泵、冷冻机、变压器、风机、柴油发电机、排油烟机等等。超高层声学设计的工作重点一方面是设备机房的噪声与振动控制,另一方面是特殊声功能用房(包括会议室、客房、办公室、宴会厅等)的隔声、音质设计,这两者都是评价绿色建筑的加分项。

    武汉绿地中心(华中第一高楼)


    南京绿地紫峰洲际酒店大厦(450米高)

    南昌绿地紫峰大厦(299米高,华中首家国际五星奢华酒店)

    大连国贸中心(365米高)

    苏州绿地中心超高层B1地块

    成都蜀峰(468米高,功能定位为:集高端商务中心、国际会议中心、创意产业中心、品牌购物中心、风情商业中心、星级酒店集群以及高品质居住社区等“七位一体”的高端产业集群。)

  • 声学 | 单项体育场馆声学设计

    声学 | 单项体育场馆声学设计

    设计依据:

    《体育场馆声学设计及测量规程》JPJ/T 131——2012

    《体育建筑设计规范》JGJ 31——2003

    《声环境质量标准》 GB3096——2008

    二、单项体育场馆介绍

    目前,单项运动体育馆在体育馆建设中已层出不穷。因为篮球、排球、乒乓球、击剑、拳击和体操等多数运动项目均可在综合馆内进行,所以国内建造的大多数单项运动馆有游泳馆、冰球馆、网球馆、田径馆和室内射击场等五类。单项体育场馆与综合体育场馆相比,在声学设计上的要求不高。

    三、游泳馆声学设计

    1、主要声学技术指标

    游泳馆应根据其等级和规模确定其声学设计指标。游泳馆的每座容积大,特别是设有跳水池的游泳馆,每座容积均在20m以上;地面为瓷砖和水面,对声波产生强烈的反射。所以,游泳馆内需要强吸声材料,控制混响时间在合理的范围内,使场馆内能够听清简短的致词和通报运动员的成绩、姓名。

    根据《体育场馆声学设计及测量规程》JPJ/T 131——2012中规定,游泳馆比赛厅500Hz——1000Hz混响时间宜满足表1的要求;各频率混响时间相对于500Hz——1000Hz混响时间的比值宜符合表2规定。

    表1 游泳馆比赛厅500Hz——1000Hz混响时间

    表2 各频率混响时间相对于500Hz——1000Hz混响时间的比值

    在游泳馆内也应尽量有均匀的室内声场,将声场不均匀度限值,游泳馆声学设计指标参考值见表3.

    注:游泳馆声学设计指标参考值摘自《实用建筑声学》

    表3 游泳馆声学设计指标参考值

    为保证游泳比赛进行时评论员、播音员等能够有优良的工作环境,以及部分宾客有良好的休息场所,根据《体育场馆声学设计及测量规程》JPJ/T 131——2012中规定,体育场馆内对声学环境有较高要求的辅助房间的混响时间宜符合表4的规定。

    表4 体育场馆内辅助房间500Hz——1000Hz混响时间

    体育馆比赛大厅和体育场馆有关用房的背景噪声不应超过相应的室内噪声限值,根据《体育建筑设计规范》JGJ 31——2003中规定,当体育馆比赛大厅、贵宾休息室、扩声控制室、评论员室和扩声播音室无人占用时,在通风、空调、调光等设备正常运转条件下,厅(室)的背景噪声限值宜符合表5.

    表5 体育馆比赛大厅等厅(室)的背景噪声限值

    2、声学设计

    游泳馆大厅内观众席、比赛场地要求不得出现明显的回声、颤动回声和声聚焦等声学缺陷,需要做强吸声处理,控制混响时间和声场均匀度至规定范围。比赛大厅需要隔绝外界噪声,辅助厅室等保持安静的用房需要做吸声处理。由于馆内相对湿度高,为控制混响时间和音质缺陷的吸声材料,除应具有强吸声性能,同时必须是防潮、防酸碱雾,乃至防水材料;所以,常用的玻璃棉、岩棉、矿棉等材料都不适用,可用AGG聚砂防潮吸声板、聚砂耐水吸声板等材料。具体声学设计措施如下:

    (1)大厅墙面

    根据游泳馆的规模,即每座容积,可以确定混响时间。场馆内需要听清简短的致词和通报运动员的成绩、姓名,所以需要较好的清晰度。墙面需要安装防水性能好的吸声材料,后置空腔。

    (2)大厅顶面

    游泳馆的空间较大,且主要声学处理就是吸声降噪,所以场馆顶面可悬吊AGG聚砂喷涂防潮空间吸声体或安装吸声结构,要求轻便、吸声、防潮。

    (3)大厅地面

    场地除泳池水面外,均铺面砖,通道口上设进口泡沫橡胶地面;观众席除座椅选置外,水泥地面即可,也可在观众席地面铺地毯,增加吸声量。

    (4)门窗

    门的边角填充密封条,防止场馆外噪声干扰,也防止比赛时的声音干扰外部环境,同时减少门的开关产生噪声。大厅四周的玻璃窗设置吸声窗帘。

    (5)辅助用房

    评论员室、播音室、扩声控制室、贵宾休息室和包厢等辅助房间内应结合装修添加吸声材料,进行吸声处理。电视评论员室之间的隔墙应有足够的计权隔声量,评论员室的混响时间频率在125——4000Hz的频率范围内不应大于0.5s。贵宾休息室围护结构的计权隔声量应根据其环境噪声情况而定。

    (6)其他

    ①通往比赛大厅、贵宾休息室、扩声控制室、电视评论员室、扩声播音室等房间的送、回风管道均采用消声、降噪和减振措施;并且风口处不宜有引起再生噪声的阻挡物。

    ②比赛大厅宜利用休息廊等隔绝外界噪声干扰,休息廊应做吸声降噪处理。

    ③比赛大厅及辅助房间等有安静需要的房间应远离空调机房等产生噪声的机房。

    四、射击馆声学设计

    1、主要声学技术指标

    射击馆根据使用需要,要达到室内无声音叠,无明显声聚焦、回声、颤动回声等声学缺陷,混响时间合适,且具有良好的隔声性能。

    从用枪和射距而有不同的配置方式来看,射击馆可由气枪、手枪和步枪靶场组成。气枪靶场,枪和靶位都在同一空间内(室内);而手枪和步枪靶场,枪和靶位分别在室内、外两个空间内。总的来说,射击馆声学设计主要目的是为了控制噪声,做好噪声控制不仅是为了观众和运动员、裁判员听闻的需要,而更重要的是考虑保护运动员的健康和听觉。声学设计的任务是尽可能降低室内的混响声和枪口噪声。

    射击馆内应尽量降低射击时引起的声反射,观众席内的混响时间应低于1.0s,噪声减低量ΔL不小于6dB。过高的噪声和严重的回声会使运动员过早出现疲劳、精力不集中,从而影响练习和降低比赛时的成绩,并且长期受到强烈噪声作用,还会影响运动员的听闻能力。所以当射击时,运动员耳边位置的声级应不大于105dBA,来自毗邻靶位的射击声应低于105dB(125——4000Hz的平均值);且防止由枪声引起的回声和颤动回声。

    根据《体育建筑设计规范》JGJ 31——2003中规定,当体育馆比赛大厅、贵宾休息室、扩声控制室、评论员室和扩声播音室无人占用时,在通风、空调、调光等设备正常运转条件下,厅(室)的背景噪声限值宜符合表5.

    表5 体育馆比赛大厅等厅(室)的背景噪声限值

    射击馆各辅助用房的允许噪声级可参考下表,如表6.

    注:参考表摘自《杜胜波,黄海秋,钟祥璋. 射击馆建筑声学设计方案》

    表6. 辅助房间允许噪声级

    根据《体育场馆声学设计及测量规程》JPJ/T 131——2012中规定及综合现有射击馆、射击馆文献作为参考,体育场馆内对声学环境有要求的辅助房间的混响时间处理宜符合表7。

    1、声学设计

    射击馆内各靶场的使用情况不同,室内气枪靶场因枪口在室内,因而枪口噪声难以控制;步枪和手枪靶场可将枪口置于室外,可以通过隔声、吸声措施,降低噪声。根据各靶场的特性可以采取不同的措施降低射击时的直达声、混响声以及消除回声等。

    (1)室内气枪靶场

    ①靶位

    靶位墙面和顶部采用宽频带强吸声结构,增加对低频的吸收,同时消除射击方向的回声,建议使用带有空腔的聚砂吸声板吸声结构。

    ②大厅墙面

    为控制观众厅混响时间和消除回声,侧墙和后墙建议使用带有空腔的吸声结构。

    ③大厅顶部

    为控制观众厅混响时间和消除回声,顶部安装AGG强吸声材料。

    ④地面

    塑胶地面,铺设地毯,可增加吸声量,利于控制混响时间。

    (2)室内手枪、步枪靶场

    ①射击区

    设计区面墙采用宽频强吸声结构,降低噪声。

    ②射击口

    由于步枪和手枪的枪口可置于室外,射击时枪噪声的最高声级出现在枪口附近,降低射击时直达声时此处的主要任务。因此,在枪口与射击运动员之间设置可设置能够转动,不阻挡射击视线的声屏障,再在各个靶位上设推、拉玻璃射击孔,可降低直达声10——15dB。

    ③射击口外侧

    射击口外侧墙使用带有空腔的强吸声结构,地面采用沙土地(或钻孔石棉板),控制噪声,消除回声。

    ④厅内顶面

    厅内顶部吸声构造直接影响室内靶场的混响时间。所以,顶部可采用宽频强吸声结构或者为了造价考虑可在吊顶下悬吊AGG聚砂喷涂空间吸声体,同时要考虑美观。

    ⑤厅内墙面

    观众席或运动区后墙面是体育馆声学设计的关键,需要设计强吸声结构,设计需美观大方,且在全频带内具有叫平直的吸声特性。厅内侧墙安装吸声材料。此设计可以控制混响时间,消除回声、颤动回声。

    ⑥走道墙面

    观众入口处面积不大,对附近区域听闻环境影响明显,容易在局部区域造成声音混浊,在墙面和顶部安装吸声材料,例如木丝吸声板、玻纤强化吸声软包等。

    ⑦地面

    塑胶地面,地面铺地毯,增加吸声量。

    ⑧门窗

    所有出入口均使用隔声门,隔声量应在35dB以上;窗均用隔声窗。

    (3)辅助房间

    为了达到辅助房间的混响时间要求,保证其室内背景噪声不超过限值,为工作人员提供安静舒适的工作环境,为贵宾和运动员提供舒适的休息环境,应对辅助房间进行吸声处理,并根据环境噪声对其隔声处理。

    (4)设备间

    设备房噪声是射击馆重要噪声源之一;所以,设备间内墙和天花安装吸声材料,进行降噪处理,楼板采用浮筑楼板,门窗均采用隔声门和隔声窗,隔绝声音,防止噪声传出,影响射击馆使用或外界环境。

    (5)其他

    空调系统要安装消声器,通风管包吸声材料;送回风口安装消声器。所有管道软连接。

    射击馆的声学处理主要就是吸声降噪,降低观众厅混响时间,有良好的语言清晰度,保证噪声不干扰运动员比赛,以及保护运动员、裁判的听觉健康。

    2、常用于体育场馆吸声降噪的材料

    聚砂吸声板、AGG无缝吸声板、AGG透声涂层、强化玻纤吸声板,复合吸声软包等;常用于隔声的材料为石膏板、硅钙板、阻尼复合隔声板,通过合理的构造进行隔声。

  • 声学 | “声学设计指标要综合各项运动项目的音质要求”:综合体育馆声学设计

    声学 | “声学设计指标要综合各项运动项目的音质要求”:综合体育馆声学设计

    一、综合体育馆介绍

    在国内外已建的体育馆中,综合体育馆占绝大多数。由于综合体育馆可以进行大多数运动项目,列如:篮球、排球、手球、羽毛球、体操、击剑等;根据它的多功能使用要求,因而对场馆内音质的要求较高。其声学设计指标要综合各项运动项目的音质要求,根据各项功能中,音质要去较高的项目来定。

    二、设计依据

    (1)《体育场馆声学设计及测量规程》JPJ/T 131——2012;

    (2)《体育建筑设计规范》JGJ 31——2003;

    (3)《声环境质量标准》 GB3096——2008;

    (4)《民用建筑隔声设计规范》(GB50118-2010);

    (5)《建筑隔声评价标准》(GB/T50121-2005)。

    三、主要声学技术指标

    1、混响时间

    由于绝大多数体育运动都可以在综合体育场馆内进行,故综合体育馆比赛大厅的混响时间应适合于多数比赛项目的要求。根据《体育场馆声学设计及测量规程》JPJ/T 131——2012中规定,在频率为500Hz——1000Hz时,不同容积比赛大厅的满场混响时间宜满足表1要求。各频率混响时间相对于500Hz——1000Hz混响时间的比值宜符合表2的规定。

    表1.不同容积比赛大厅500Hz——1000Hz满场混响时间

    (注:当比赛大厅容积大于表中列出的最大容积的1倍以上时,混响时间可比2.1s适当延长)

    表2.各频率混响时间相对于500Hz——1000Hz混响时间的比值

    综合体育场馆内不仅仅是比赛大厅,还有一些辅助用房,由于其功能要求,对声学环境有较高要求。根据《体育场馆声学设计及测量规程》JPJ/T 131——2012中规定,体育场馆内对声学环境有较高要求的辅助房间的混响时间宜符合表3的规定。

    表3 体育场馆内辅助房间500Hz——1000Hz混响时间

    体育馆采用了比赛大厅与休息大厅连通的建筑形式,需要在休息大厅内进行一定的吸声处理,保证休息大厅的混响时间与比赛大厅的混响时间相近;否则,休息大厅与比赛大厅的混响时间相差较大,则会产生耦合效应,影响比赛大厅的声环境。

    2、背景噪声

    体育馆比赛大厅和体育馆有关用房的背景噪声不应超过相应的室内背景噪声限值。根据《体育场馆声学设计及测量规程》JPJ/T 131——2012中规定, 当体育馆比赛大厅或体育场馆的贵宾休息室、扩声控制室、评论员室和播音室无人占用时,在通风、空调、照明设备等正常运转的条件下,室内背景噪声限值宜符合表4规定。

    表4. 体育馆比赛大厅等房间的室内背景噪声限值

    声学设计

    体育馆的体型按照设计理念的不同,各不相同。一般体育场馆都较大,多使用扩声系统,不必考虑自然声,综合馆声学设计的特点是确保语言清晰度为主,其它功能可通过扩声系统进行改善和美化。主要设计内容是比赛大厅混响时间的设定,回声等声学缺陷消除,背景噪声的控制以及各辅助用房的声学处理等。声学处理措施则应该按照综合体育馆的形式、容积、造价和扩声系统的配置方式区别对待。主要处理措施有以下几个方面:

    1、音质设计

    (1)比赛大厅顶面

    体育馆一般较高,而比赛大厅顶部往往是声音传播反射的必经之地,体育馆顶面是进行吸声处理的最佳位置,所以要充分利用体育馆比赛大厅顶部做强吸声处理,控制混响时间。一般可将体育场馆顶部使用吸声吊顶,但吸声吊顶的吸声性能远不如空间吸声体,建议采用欧声强化玻纤板表面喷涂AGG透声涂层,质量轻,吸声量大,阻燃等级高。

    (2)比赛大厅墙面

    体育馆观众席每座容积较大,墙面可做吸声的部位有限;因此,在声学设计时更应该利用好墙面吸声。在墙面可以使用穿孔或多孔性吸声材料吸收中高频声能,后部使用空腔吸收低频声能,空腔内可选择是否填充玻璃棉。

    (3)主席台、裁判席

    为保证主席台、裁判席有足够的语言清晰度,没有明显回声、颤动回声等声缺陷影响,体育馆的主席台、裁判席周围壁面应做吸声处理。

    (4)比赛大厅地面

    地面根据比赛场地要求布置。

    (5)辅助用房处理

    评论员室、播音室、扩声控制室、贵宾休息室和包厢等辅助房间内应结合装修布置吸声材料,进行吸声处理。

    (6)常用于吸声降噪的材料有:聚砂吸声板、AGG无缝吸声板、AGG透声涂层、强化玻纤吸声板,复合吸声软包等;常用于隔声的材料为石膏板、硅钙板、阻尼复合隔声板,通过合理的构造进行隔声。

    (7)其他

    ①体育场馆的比赛大厅内设有记分牌的墙面及部分其他较大面积墙面,无吸声处理易产生强反射或回声,应对这些墙面做吸声处理。

    ②比赛场地周围矮墙、看台栏板一般为平行、坚硬平面,容易出现回声、颤动回声,在比赛场地周围的矮墙、看台栏板上设置吸声构造可消除可能出现的声缺陷。

    ③部分体育馆看台有较深的挑棚,而在挑棚深处会出现声音衰减较慢的情况,影响到扩声系统的清晰度,故宜在挑棚内进行吸声处理。

    ④当控制室、评论员室以及贵宾室等房间有观察窗时,这些窗一般不大并且不能有遮挡物,故窗前不设窗帘,将窗玻璃倾斜,把声音反射到其他地方,避免产生声学缺陷。

    1、背景噪声控制

    (1)门厅降噪

    体育馆进出口门厅在比赛开场和结束时,人流量非常大,往往噪声值较高,所以门厅两侧墙面和顶面均用吸声板进行降噪处理。

    (2)窗

    当采用大面积玻璃窗作为比赛大厅与室外的分隔构造,或者在观众席后部的墙上设玻璃窗,一般玻璃窗面积比较大,并且玻璃吸声系数较小;因此,在这些窗前应设有吸声效果的窗帘,增加吸声量、防止出现声学缺陷。

    (3)空调等设备系统

    体育馆空间较大,观众也较多,一般会设换气和空调等系统,在系统的风口建议做消声处理,管道处使用软连接,有利于降低背景噪声。

    声学建议

    (1)体育馆墙体是否做隔声处理,视当地环境噪声及原墙体隔声量而定。

    (2)空调机房、锅炉房等各种设备用房应远离比赛大厅、贵宾休息室等有安静要求的用房。当其与主体建筑相连时,应采取有效的降噪、隔振措施。

  • 声学 | 量贩式KTV包房的声学设计

    一、声学环境概述

    随着社会的不断发展,量贩式KTV在大街小巷中越来越常见。虽然各种各样量贩式KTV包房的装修风格各有千秋,但普遍问题是声学效果差,很多装修富丽堂皇的KTV包房,音质效果极差,音质干涩无力。同时KTV包房在隔声方面的不重视,导致各个临近的KTV包房窜音严重,人们听闻体验差。

    二、声学设计依据

    《民用建筑隔声规范》GB50118-2010

    《厅堂、体育馆扩声系统设计规范》GB/T28049-2011 维也纳声学 郎宇福

    三、声学设计指标

     

    混响时间根据实际经验来说,KTV最佳混响时间在0.8s-1.0s之间,如果KTV包房面积较大,其混响时间可以适当延长,但不能超过1.5s。没有声染色、声聚焦以及颤动回声等声学缺陷。

    四、声学设计内容

    1、体型设计

    量贩式KTV包房一般来说面积较小,符合小房间的声学特性。小房间容易产生简并现象,从而使得声源中某一些频率得到过分加强或减弱,这样就破坏了小房间内原有声音的频率均衡性,造成所谓声染色现象,使房间的声音品质下降。为了解决这种声染色现象,我们在KTV包房的体型设计就要做足功夫。首先在体型上我们需要尽量避免房间的长宽高比为整数倍,我们通常所说的黄金比例在声学设计上也同样适用,所以在这里,我们推荐的房间高宽长比为0.618:1:1.618。

    在量贩式KTV中通常是一个包房紧接着一个包房,所以从空间使用率和声学角度考虑,kTV包房一般采用符合黄金律的矩形。当然,我们也可以在体型上稍加改变,让很多声学问题从体型设计就得以避免,所以也可以采用以下的体型设计

    这种体型设计的好处,两边侧墙不平行,从而避免侧墙之间颤动回声,在后期的声学处理上也不需要着重的在两边侧墙上布置吸声材料从而节约了成本。

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    2、混响时间的控制

    KTV包房为了表现出富丽堂皇效果,装修时会大量使用软包,软包的吸声系数较高。通常在布满软包的包房唱歌,会感觉唱歌很“吃力”,声音干涩,不丰满。这是因为过多的软包装饰导致吸声量过大,混响时间过短,在这样的一个空间里唱歌会极度缺乏混响感。KTV包房的混响时间并没有规范的国家及行业标准,而KTV包房的混响时间过长也会影响到语言的清晰度,使得唱歌时吐字较为不清,所以声学专家们有了一个约定俗成最佳混响时间范围0.5s-1.0s。但是笔者认为0.5s的混响时间还是稍微短了一点,虽然我们可以通过现代音响设备,来增加其略微缺乏的混响感,但是成本也会略微增加,所以在这里的建议值为0.8-1.0s。

    KTV包房的通常容积较小,内置的沙发等家具都具有较强的吸声效果,所以并不需要布置太多的吸声材料。但我们仍需要在一些特定的地方布置一些材料,即避免一些声学缺陷也会起到控制混响时间的作用。第一个地方就是靠近沙发的后墙,这块的墙面如果不做好强吸声的处理,声音会由这个墙面反射到其正前方的麦克风中,从而会引起“啸叫”这种现象。严格来说,临近唱歌区的墙面都需要做吸声处理,但是这样对于容易导致吸声量过大,混响时间降低,这是我们可以着重对后墙中央部位着重做吸声处理,可以选用软包这样KTV常用的吸声材料。其他的位置主要做扩散处理,这样既不会影响到混响时间,也可以使整个KTV的声场更加均匀。此外一定要注意的是包房的顶棚要做的高一下,而且不能做成留有空腔的结构,这种带有空腔的结构很容易引起不利的共振。

     

    3、隔声设计

    隔声设计是KTV包房设计中最重要的一点,没有良好的隔声设计,会使相邻两间的KTV包房同时使用时,互相干扰极大,降到了包房的利用率,这是投资者不愿意看到情况。而且走道会有各个房间此起彼伏的唱歌声,严重影响了顾客的消费体验。隔声设计中,首先要注意的就是隔墙到顶。很多KTV包房装修时为了省时省力,也为了布线的方便,会先打吊顶再打墙到吊顶的位置,但是吊顶的上面各个房间是相通的,所以隔声效果很差,串音严重。

    如上图,a图隔墙没有到顶,吊顶上方是相通的,b图隔墙到顶,吊顶上方没有相通。

    其他就是包房之间的隔墙要使用重墙隔断,不要采用轻质薄板隔声墙。如果考虑到墙体荷载的问题,不得不采用轻质薄板隔声墙,建议在石膏板的外面附加一层硬度比较高的水泥板,能起到很好隔声效果。

    最后就是门的隔声问题,KTV包房中隔声环节最弱的就是门的隔声,如果采用录音室标准的隔声门,确实能达到良好的隔声效果,但是一个门就要是4000-5000元,这样成本就会增加。其实我们只需要平常一体成型的实木门,门缝加上密封条,也能达到很好的隔声效果。

    4、常用于KTV吸声降噪的材料

    聚砂吸声板、AGG无缝吸声板、AGG透声涂层、欧声强化玻纤吸声板,复合吸声软包、考夫曼吸声画等;常用于隔声的材料为石膏板、硅钙板、阻尼复合隔声板,通过合理的构造进行隔声。

     

    五、声学建议

    在相应的地方安装音箱减振器或减振吊钩。KTV的音响大都是放置地面或悬吊于横梁四周,在播放震撼力非常强的音乐的时候音箱对地面、梁柱体或楼板产生与音乐频率谐振的撞击,进而以固体传声的形式以弹性波传至临近KTV包房中,我们安装音箱减振器或减振吊钩就可以大大的减轻了这一现象。

     

    声学材料和声学设计咨询

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  • 声学 | 咖啡厅的声学设计

    声学 | 咖啡厅的声学设计

    一、咖啡厅的声学环境概述

    随着物质生活的不断提高,咖啡厅也如雨后春笋一般陆陆续续的出现在大街小巷中。咖啡厅地处的环境不同,也有着不一样的使用需求,但不管咖啡厅是开在购物街,为人们提供一个休憩的场所;还是开在商务区,为人们提供一个工作洽谈的场所,它都对语言的私密度以及安静程度有较高的要求。然而现在咖啡厅进行设计时,只考虑到美观和空间的使用率,并无考虑到咖啡厅在使用所需要的声学环境,导致语言私密度几乎没有,整个咖啡厅人多时,声音嘈杂,不论来自路边叫卖声,还是来自室内的各种噪音,把原本提供休憩洽谈学习的场所变为路边菜市场,声学环境堪忧。

    二、声学设计依据

    《民用建筑隔声规范》GB50118-2010

    三、声学设计指标

    混响时间;咖啡厅需要有一定语言清晰度,同时咖啡厅有时会播放一些舒缓的音乐,也需要有一定混响,根据实际经验来说,最佳混响时间1.0s左右。

    四、声学施工做法

    咖啡厅的声学设计中,并没有多少的音质方面的设计,大多注重的是空间美感与语言私密度结合。尤其是在办公楼附近的咖啡厅,对语言私密度极高。这类的咖啡厅,我们建议座位与座位之间加以隔断,可以是墙、矮墙配以植物或者用帘幕阻断,尽量保证其语言清晰度的情况下,又能迎合咖啡厅的整体装饰。语言清晰度的要求就是,面对面交谈清晰的了解对方的意思,而毗邻的座位没有较高的可懂度,甚至听不见临近座位的声音。

    上图这种就采用了整墙隔断的方式,能起到很好的保证语言私密度的要求,同时还可以在隔墙挂上艺术气息的考夫曼吸声艺术画,能起到控制混响时间的作用。

    当然为了迎合其装饰效果,也可以采用类似这种的帘幕式隔断,保证语言私密度效果虽然没有整墙隔断效果好,但也能起到一定作用。如果不想采用这种死板的隔断方式,我们也可以巧妙的运用装饰来达到同样的效果,如下图

    这种巧妙运用植物的隔断,一定程度起到保证语言私密度的效果,但是对其摆放的位置较高,同时运用植物装饰隔断还能起到一定吸声作用。对于咖啡厅的混响时间控制,咖啡厅内部并不需要太多的吸声材料的布置,过多繁杂的材料会破坏咖啡厅简约的风格,还会导致其成本的增加。此外咖啡厅内部通常很多家具以及一些装饰都能起到良好的吸声效果,如:沙发,植物以及帘幕等。如果咖啡厅的面积较大确实需要做一些吸声处理,我们可以采用一些吸声艺术画挂在墙面或者使用AGG吸声吊顶都可以起到良好的吸声效果,并能迎合大部分咖啡厅的装修风格。常用于吸声降噪的材料有:聚砂吸声板、AGG无缝吸声板、AGG透声涂层、强化玻纤吸声板,复合吸声软包等;常用于隔声的材料为石膏板、硅钙板、阻尼复合隔声板,通过合理的构造进行隔声。

     

    五、声学建议

    在隔断的基础上,为保证语言的私密度,我们也可以播放一些舒缓的音乐作为背景噪声。舒缓的音乐不仅仅能保证语言的私密度,也可以让休憩的人群身心得到舒缓。此外。临近街道的座位通常为了保证采光,会使用玻璃幕墙,玻璃幕墙可以选择不同厚度的中空Low-Eb玻璃,能起到较好的隔声采光的作用。

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  • 声学设计入门:浅谈吸声与隔声之间的区别

    声学设计入门:浅谈吸声与隔声之间的区别

    室内声学设计是一门涉及面较广的系统学科,其声学原理来源于物理声学,同时又与材料学、心理学、建筑学等相互交融,形成以人和听音环境为核心,侧重于解决厅堂音质和噪声控制的科学分支。为保证室内,特别是视听空间的音质效果,合理地进行声学设计,并依据不同的声学性能正确布置装饰材料是非常必要的。

    下面,“影音新生活”就吸声和隔声及相关材料结构方面的知识作简单介绍,希望能帮助大家更好地了解声学材料和结构。

    吸声与隔声的基本概念

    我们知道,声音在传播途径中若碰到一个界面很大的屏障时,它的能量一部分被屏障反射,另一部分被材料吸收,还有一部分会透过屏障传到另一侧去,因此也就造就了吸声与隔声两种不同的声学概念,具体如下:

    ●在声学原理上完全不同

    吸声是指利用吸声材料或吸声结构,将入射的声能吸收消耗掉,减少反射声,从而降低容积内噪声。

    隔声,则是利用隔声结构将声音隔挡,减弱噪声的传递,使噪声环境与需要安静的环境分隔开,如降噪箱、隔声间、隔声屏等就是常用的隔声装置。已达到保证室内环境的私密性,降低外界声音的影响。

    ●吸声与隔声措施的着眼点不同

    吸声所注意的是在屏障侧反射回来的声能的大小,反射声越小则衣示吸声效果越好;隔声所注意的是在屏障的另一侧透过的声能的多少,透过声能越小则隔声效果越好。

    在具体应用中,利用隔声材料或隔声构造隔绝噪声的效果比采用吸声材料的降噪效果要高得多。但是吸声材料的特有作用更多地表现在缩短、调整室内混响时间的能力上,这是任何别的材料代替不了的。

    ●吸声与隔声所用的材料不同

    吸声多用一些膨松多孔的材料,隔声则使用密实而不透气的材料。

    ▌吸声材料和隔声材料

    对于单一声学材料(不是专门设计的复合材料)来说,吸声能力与隔声效果往往是不能兼顾的。如砖墙或钢板等,虽可以作为好的隔声材料,但吸声效果极差;反过来,如果拿吸声性能好的材料(如玻璃棉)做隔声材料,即使声波透过该材料时声能被吸收99%(这是很难达到的),只有1%的声能传播到另一空间,则此材料的隔声量也只有20dB,并非好的隔声材料。因此,把吸声材料误称为“隔音材料”是不对的。

    ●吸声材料

    吸声材料是指吸声系数比较大的建筑装修材料。如果材料内部有很多互相连通的细微空隙,由空隙形成的空气通道,可模拟为由固体框架间形成许多细管或毛细管组成的管道构造。当声波传入时,因细管中靠近管壁与管中间的声波振动速度不同,由媒质间速度差引起的内摩擦,使声波振动能量转化为热能而被吸收。

    好的吸声材料多为纤维性材料,称多孔性吸声材料,如玻璃棉、岩棉、矿碴棉、棉麻和人造纤维棉、特制的金属纤维棉等等,也包括空隙连通的泡沫塑料之类。吸声性能与材料的纤维空隙结构有关,如纤维的粗细(微米至几十微米间为好)和材料密度、材料内空气容积与材料体积之比(称空隙率,玻璃棉的空隙率在90%以上)、材料内空隙的形状结构等。从使用的角度,可以不管吸声的机理,只要查阅材料吸声系数的实验结果即可。当然在选用时还要注意材料的防潮、防火以及可装饰性等其他要求。

    一般平板状吸声材料的低频吸声性能差是普遍规律。一种改进的方法是将整块的吸声材料切割成尖劈形状。当声波传播到尖劈状材料时,从尖部到基部,空气与材料的比例逐渐变化,也即声阻抗逐渐变化,声波传播就超出平板状材料有效厚度的限制,达到材料的基部,从而可改善低频吸声性能。当然这样的吸声结构一般不宜用于室内装修,主要用于声学实验室或特殊的噪声控制工程。

    ●共振吸声结构

    共振吸声结构利用不同的共振吸声机理,设计各种类型的共振吸声结构,使吸收峰值选择在所需频率位置,满足不同频率吸声量的要求,特别是解决低频吸声量不足的问题。

    主要利用一下几种专业结构衣达到吸声效果:薄层多孔性吸声材料的共振吸声,薄膜共振吸声,薄板共振吸声,穿孔板共振吸声结构。

    ●隔声材料

    不透气的固体材料,对于空气中传播的声波都有隔声效果,决定隔声效果的好坏最根本的一点是取决于材料单位面积的质量。

    隔层材料在物理上有一定弹性,当声波入射时便激发振动在隔层内传播。当声波不是垂直入射,而是与隔层呈一角度θ入射时,声波波前依次到达隔层表面,而先到隔层的声波激发隔层内弯曲振动波沿隔层横向传播,若弯曲波传播速度与空气中声波渐次到达隔层表面的行进速度一致时,声波便加强弯曲波的振动,这一现象称吻合效应。这时弯曲波振动的辐度特别大,并向另一面空气中辐射声波的能量也特别大,从而降低隔声效果。

    ●双层隔声结构

    根据质量定律,频率降低一半,传递损失要降6dB;而要提高隔声效果时,质量增加一倍,传递损失增加6dB。在这一定律支配下,若要显著地提高隔声能力,单靠增加隔层的质量,例如增加墙的厚度,显然不能行之有效,有时甚至是不可能的,如航空器上的隔声结构。这时解决的途径主要是采用双层以至多层隔声结构。

    一般双层隔声结构的两层,不用相同厚度的同一种材料,以避免这两层出现相同的吻合频率。同时,在设计和施工中要特别注意,两层之间不能有刚性连接。破坏了“固体——空气——固体”的双层结构,把两层固体隔层由刚性构件相连,使两个隔层的振动连在一起,隔声量便大为降低。尤其是双层轻结构隔声,相互之间必须相互支撑或连接时,一定要用弹性构件支撑或悬吊,同时注意需要分割的两个空间之间,不能有缝或孔相通。“漏气”就要漏声,这是隔声的实际问题。

    结语:吸声与隔声均是噪声控制中的重要技术措施,两者有着本质的区别,但实际应用中又互相联系,并发挥了综合的声场优化和噪声控制效果。

    因此,首先从概念上将吸声、隔声、吸声材料、隔声材料区别开来,并合理地选用材料,提高建筑物吸声和隔声处理的效果,能够更好地夯实影音行业、私家定制安装等领域从业人员的技术实力,从而更好地服务于消费者。

    在云九影音文化传播机构与清华大学联合举办的“建筑声学原理与设计”、“模拟软件与测量”两大培训课程中,会有详实、专业与全面的技术讲解与实践,是大家进入声学设计殿堂的必由之路。

  • 公布 | 2015北京清华大学建筑声学原理与设计培训课程:学员名单公布!

    公布 | 2015北京清华大学建筑声学原理与设计培训课程:学员名单公布!

    2015年4月10-12日,由云九影音文化传播机构联合清华大学建筑声学实验室举办的“2015北京清华大学建筑声学原理与设计培训课程”已圆满结束,经过三天的认真学习,57位学员顺利通过考核。恭喜这些学员,现将名单公示如下:

    2015北京清华大学建筑声学原理与设计培训课程学员名单

    冷碧清 南京百音高科技有限公司

    盛雪梅 上海匡迪电气设备有限公司

    姜 旭 南京百音高科技有限公司

    李小弟 北京风华音韵科贸有限公司

    黄艺明 广东顺德华歌数媒智能科技有限公司

    乔 炬 郑州晨辉计算机科技有限公司

    邓 亮 个人

    蓝景辉 皇冠音响国际有限公司

    钟辉锋 深圳市明星华泰实业有限公司

    陈小平 佛山市顺德区大良籁声音响商行

    顾卫东 南通卓音视听设备工程有限公司

    李鑫彦 深圳市铭星华泰实业有限公司

    徐明君 惠州市大昌商贸有限公司

    刘 渊 襄阳源势界智能科技有限公司

    朱红梅 上海匡迪电气设备有限公司

    陈中节 上海匡迪电气设备有限公司

    吴千一 上海珉诚智能工程有限公司

    高 颖 天津市蓝登科技有限公司

    刘 浩 天津市蓝登科技有限公司

    陈 永 汉桑(南京)科技有限公司

    彭明炜 汉桑(南京)科技有限公司

    蔡团聚 珠海欧德高音响器材有限公司

    李浩然 深圳浩东鑫科技有限公司

    江 力 广州飞达音响专业器材有限公司

    高发明 广州飞达音响专业器材有限公司

    谢 勋 贵州速乐科技有限公司

    邬振华 湖州聪慧电子科技有限公司

    陈汉清 汕头市宏韵声光科技有限公司

    邹文博 郑州个人

    候春靖 广州市顺隆电子科技有限公司

    莫国色 广东东莞光影音响工程有限公司

    沈海文 江苏诚海智能科技有限公司

    相增辉 江苏佰家丽新材料科技有限公司

    齐继平 山东汉邦视讯科技有限公司

    黄 孟 歌尔声学科技有限公司

    丁宗宏 上海电音马兰士电子有限公司

    王文翔 宜居智能影音

    闫 臻 臻视听

    杨 熠 洛阳师范学院音乐学院

    王永建 上海世家装饰实业有限公司

    虞秀珠 宁波皓廷智能科技有限公司

    李增水 烟台水上花电子科技有限公司

    赵 杨 广州市隽丰影音设备有限公司

    毛德芳 影音汇(北京)科技发展有限公司

    吴添龙 影音汇(北京)科技发展有限公司

    甘广南 广西音韵汽车音响

    解廷成 山东临沂正彩影音智能

    司徒广文 广州东汇音视系统工程有限公司

    范 托 河北省廊坊市乐动年轮影音科技有限公司

    宋盛军 北京百宝城科技有限公司

    陈晶辉 北京清悦建材有限公司

    蒋理想 北京华信安达机械设备有限公司

    王传瑶 智慧家(北京)科技有限公司

    易文捷 安恒利(上海)贸易有限公司广州分公司

    熊思鸿 北京北方安恒利数码技术有限公司

    林 辉 台州豪庭智能影音设备有限公司

    齐浩宇 宁夏鑫瑞利得科贸有限公司

    作为高端影音定制安装工程的一个重要组成部分,室内声学设计与测量成为人们在评价系统优劣及调校时的重要依据。要想影音系统具有高水准的表现,科学的室内声学设计必不可少,因此得到了众多行业精英的高度重视。2016北京清华大学建筑声学原理与设计培训课程,我们明年再见!

  • 顶级声学设计的殿堂:2015清华大学建筑声学培训课程拉开帷幕

    顶级声学设计的殿堂:2015清华大学建筑声学培训课程拉开帷幕

    4月10日,由云九(Cloud9)影音文化传播机构精心策划,联合清华大学建筑声学研究所共同举办的“2015清华大学建筑声学原理与设计培训课程”在北京清华大学甲所第三会议室正式揭开帷幕。此次培训吸引了来自全国各地60余位影音集成行业内的精英人士参加,包括技术人员、企业高管以及定制安装设计师等。秉着对建筑声学的求知欲望,他们汇聚在这里,等待着清华老师们传授新的知识……

    那么,本次的培训究竟有多精彩呢?下面,就让“影音新生活”带领大家一同去了解下吧!

    燕翔教授:建筑声学是物理科学一大组成部分

    今天(4月10日)是培训的第一天,清华大学建筑学院物理实验室主任燕翔教授生动而详细地为学员们阐述了建筑声学的重要性,并对针对室内声学设计重的纲要性问题进行详细的讲解。

    清华大学建筑学院物理实验室主任燕翔教授,长期从事于建筑声学研究工作,曾先后完成国家大剧院、2008北京奥运场馆等项目

    燕翔教授强调:“室内声学设计是建筑声学中非常重要的组成部分,同时也是私人定制影院行业从业人员完成各类声学工程设计所必须掌握的知识……在定制安装领域,往往影响声音表现最大、最难以克服的问题就是室内声学设计。因此,我们在打造一间视听室之前,必须要根据实际情况选择不同的声学处理方法,有效避免产生声学缺陷。”

    燕翔教授提出:“声学处理的目的就是传递人们接受的声音,掩蔽人们不喜欢的声音,达到传递快乐的效果。”这一观点引起在座学员的认真思考

    为此,燕翔教授在课堂上,不仅为学员详细介绍了建筑声学在我国的演变历史、建国后的发展流程,还特别针对声音的产生、频谱、室内外的传播等特性,以及常用声学材料的特性进行了详细的论述。尤其是关于大小空间内的混响时间、环境噪音、驻波、反射声、颤动回声等环境声学指标性问题,燕翔教授还通过不同的应用案例为学员们一一解惑。

    学员们对于燕老师的研究成果以及案例十分感兴趣

    通过燕翔教授丰富的课程讲授,参加培训的学员们纷纷表示收获极丰、多有启发,表现出对高质量专业技术培训的高度认同。他们说到:“燕翔教授丰富的工程经验和严谨的课程讲解,为我们打开了室内声学设计的一扇大门,我们学习到了许多以前不曾了解或者未去重视的核心问题。此次培训,定将为我们以后的定制安装工程提供了理论上的依据。”

    ▌声学处理的实践与应用

    在下午的课程中,学员们重点参观了清华大学建筑物理实验室、建筑技术科学研究所、建筑环境监测中心、建筑学院培训中心等基地。参观了老师与科研人员们是如何对室内声学进行科学有效地测量和作声学处理的。

    学员们正在参观了清华大学建筑物理实验室、建筑技术科学研究所、建筑环境监测中心、建筑学院培训中心

    研究中心内的所有墙壁都安装了不同的声学材料,让人大开眼界

    指导老师还为学员们介绍了目前世界上所出现的各种各样的声学处理原件,通过不同的声学处理特性以及组成,为不同的空间、建筑进行有效的声学处理,达到出色的声学重放效果。

    学员们正在观看声学处理的理论录像,还有许多国家级声学处理案例

    研究用的声学材料除了用途不一外,在外观上也能迎合不同的装修设计要求

    除了种类繁多的声学处理附件外,研究中心内还特别设立了多个独立的声学实验房间,分别用来测试不同产品在隔声、噪声、声音吸收、声音扩散上的各种特性,并且对不同的声学材料进行详细的区分和应用,为国内的众多现代化建筑设计,提供了科学的声学处理和声学设计的有力保证。

    学员们正在参观用作噪声和隔音测试的实验室

    该实验室的顶部还加入了悬浮设计,完全实现房中房的隔声效果

    感受强吸声环境下的声学环境

    感受强扩声情况下的声学环境,这个实验室主要用作测试声学吸收材料的品质

    该实验室还用来测试扬声器在强烈扩散时的声音表现

    采用声学材料混制的水泥天花板,具有非常好的隔声效果

    学员们还在参观过程中与老师进行了热情的交流,并且以各种真实的案例、方案进行了深入交流,同时在声学材料的应用、挑选、安装上进行丰富的沟通,对于清华大学在建筑声学上的权威与深厚经验都惊叹不已。

    在实验室内我们可以找到许多不同的声学处理材料,这是三聚氰胺制作的强吸收材料

    通过完全的表面覆盖,实现房间的声音强吸收效果

    另外还有许多不同声学特性的声学材料

    采用不同材料制作的声学扩散和吸收体

    这是面向现场扩声需求的声学处理构件

    导师在为学员介绍不同声学材料的声学属性,通过特殊的仪器即可测量出来

    面对成千上万的声学材料标本,在场的学员们都兴奋不已

    暖春四月,清华校园内已是花团锦簇

    结语:正如燕翔教授所说的那样:“房间声学原理是完成各类声学工程设计所必须掌握的知识”。我们也相信通过高素质与专业的教育培训和学习,必将整体提高整个定制安装行业用户在建筑声学方面的专业水准。

    当然,在本次为期三天(4月10-12日)的“2015清华大学建筑声学原理与设计培训课程”,还有更多精彩的培训内容。尤其是倍受关注的“中国智能影音行业(北京)论坛”暨“云九大师班”重量级开放式培训课程将在明日(4月11日)下午16:00-21:00在甲所第三会议室隆重举行,这同样是一场不如错过的行业盛事,感兴趣的朋友不妨赶紧预约报名参加吧!随后,“影音新生活”将会继续为大家带来更多精彩的课程报道与介绍,敬请留意。

  • 建筑声学基础知识(四):浅谈视听空间的房间比例设计

    建筑声学基础知识(四):浅谈视听空间的房间比例设计

    一套家庭影院的组建成功与否,最直观的表现就是所得到的音效。然而声音好不好听,除了使用的音响器材本身因素以外,还存在着器材搭配、调整和空间因素的影响。在这其中,空间因素是影响最大的,也是最难以克服的。各种不同类型房间的声学特性,将会对声音的回放造成各种各样的影响,这其中的房间大小与比例则是至关重要的部分。

    下面,“影音新生活”就与大家一同来了解视听空间房间比例设计的原理,认识国际公认的效果比较理想的视听空间房间比例。

    一、视听空间房间比例设计的原理

    1、波尔围线(Bolt-Area)

    在上个世纪早期关于房间比例的研究与讨论过程中,取得最大成果的当数来自著名声学专家Bolt所带来的波尔围线(Bolt-Area),将生硬的数字比例转变为具体的图像范围。Bolt假定刚性矩形房间的固有共振频率被均匀分开,那么在声音频率响应曲线上将会更加平坦,不会出现过多的峰谷。不过就现在的声学理论来看,利用平均模式间隔作为基本理论并不够理想,但是在当时来说,不能不说是重大的突破。

    波尔围线

    波尔围线对后世房间比例的研究带来极大的帮助,图中的横轴为W(房间宽度比值),纵轴为L(房间长度比值),房间的高度比例定为1。Bolt认为封闭曲线内部的范围是较为理想的房间比例取值,而这条封闭曲线是针对中小型房间推导出来的,曲线内部左方对应的是体积相对较小的房间,右方则是对应体积较大的房间。当年Bolt也留意到在封闭曲线之外的区域同样也存在多个可以接受的房间比例,这正是由于他所依据的平均模式间隔作为基础的理论仍然存在缺陷所确定的。

    2、小房间声学系统

    谈及家庭视听空间的声学缺陷,就必然联系到小房间声学系统。由于房间容积较小,三边的长度与声波波长能产生一定的比例关系,必然会由于房间的固有共振频率模式而引起某部分频段的声音叠加或者衰减的现象,造成房间声染的问题,导致房间声音质量下降。

    家庭视听空间的声学缺陷包括了驻波、梳状滤波、共振与简并等声学缺陷。当中与房间大小与比例相关的包括驻波、共振与简并。当房间的尺寸与低频部分波长相近或与低频部分波长呈简单倍数关系时,房间就会产生驻波现象。房间共振方式有三种,包括轴向共振、切向共振以及斜向共振。

    下图为房间共振形成图:

    当用户的音响系统发出的某一声音频率与房间中的某个固有频率相同之时,整个房间便会在该频率上产生共振,使得房间中某几个固定位置上的声音出现叠加变成峰值,声音变得响亮;同时也会使得房间内的某几个固定位置上的声音出现谷值,声音变得柔弱,这就形成了驻波。

    二、视听空间房间大小与比例研究发展历程

    从上个世纪开始,声学界对视听空间房间比例的探讨就层出不穷。下面我们将从早期视听空间房间推荐比例、目前著名的视听空间房间比例范围计算方法和目前国内外组织与机构关于视听室房间大小与比例的推荐标准三个方面着手,对视听空间房间大小和比例研究发展历程来做回顾。

    1、早期著名的视听空间房间推荐比例

    对于视听空间的房间大小与比例的研究,其实从上个世纪40年代就陆续得到了不少著名声学专家的重视,并发现房间的比例与大小是两个互相影响的房间声学特性。起初大多数的研究是围绕演奏厅、录音室等环境而进行的,经过数十年的发展,随着家庭影院逐渐成熟与普及,国际上也出现了针对小空间家庭视听空间房间大小与比例的标准。现在,绝大多数优秀的家庭影院视听空间的建立都是基于这些标准之上。

    关于视听空间房间的形状,这些声学专家认为矩形的房间易于建筑以及进行声学控制,同时任何环境都要尽量避免凹表面,因为它会引起声学上的聚焦点与盲点,难以消除影响。以下为最著名的几个声学专家推荐房间比例(高:宽:长):

    A、Sabine 1:1.5:2.5

    该比例的声学模拟图:

    高:3m,宽:4.5m,长:7.5m,面积:33.75m?,容积:101.25m?

    B、Volkmann 1:1.6:2.5

    该比例的声学模拟图:

    高:3m,宽:4.8m,长:7.5m,面积:23.04m?,容积:69.12m?

    C、Knudsen 1:1.88:2.5

    高:3m,宽:5.64m,长:7.5m,面积:42.3m?,容积:126.9m?

    D、Harmonic 1:2:3

    该比例的声学模拟图:

    高:3m,宽:6m,长:9m,面积:54m?,容积:162m?

    E、Boner 1:1.26:1.59

    该比例的声学模拟图:

    高:3m,宽:3.78m,长:4.77m,面积:18m?,容积:54m?

    F、黄金比例 1:1.62:2.62

    该比例的声学模拟图:

    此外,还有早期欧洲声学专家们推荐的1:1.67:2.67。从这7个推荐的房间比例可以得知,大致将房间比例的范畴定于1:(1~2):(1.5~3)区间之内,虽然上面几个房间推荐比例多是针对容积较大的音乐厅而设定的,但也为后期的小房间比例标准的建立打下了坚实的基础。当中值得留意的是由Boner所推荐的1:1.26:1.59,这是为容积较小的广播演播室而推荐的房间比例,也最终成为家庭影院视听空间房间推荐比例国际标准的前身。

    2、视听空间房间比例范围计算方法

    在早期声学专家对房间比例方面取得的研究成果的基础上,自上世纪60年代到现在,不断出现全新的寻求最佳房间比例范围的计算方法,当中较为出名的包括以下几种:

    A、Gilford:松散共振频率统计法

    Gilford对大约20Hz的驻波带宽进行查找分组,改变房间的尺寸,不断计算,直到出现一个令人满意的平均分布。当年,Gilford是通过手工计算的方式来完成,工作量之巨大让人佩服。Gilford当时也指出了Bolt所建议的1:1.5:2.5比例存在着一定的问题,原因在于轴向模式导致房间声学特性的改变。

    B、Louden:共振频率分布标准差均匀度统计法

    1971年,著名的声学专家Louden使用共振频率分布标准差的均匀度统计方法,计算精度比早期Bolt所提出的采用平均差统计法的更加精确。Louden在1:(1.1~1.9):(1.1~2.8)的房间比例范围内,比例间隔为0.1的125个矩形房间分别计算出前36个共振频率及其标准差。为了避免房间容积方面的影响,Louden所选取的各个比例的体积均选取了201.6 立方米,然后再以标准差为判断方式列出统计所得出的125个房间的尺寸比例的优劣次序。

    于是就产生了现在国际广播电视组织与欧洲广播联盟推荐的1:1.4:1.9的房间比例,另外1:1.5:2.1、1:1.4:2.1以及1:1.6:2.1等经典房间比例都出现在Louden的研究成果之中。从Louden的研究所得出的房间比例数值与Bolt所带来的波尔围线相比较,最佳的三个数值均在围线的中部,与波尔围线相当接近,为后人选取最佳的房间比例尺寸提供了便利。

    C、Bonello:1/3倍频驻波密度统计法

    1981年,又一位声学专家Bonello对房间比例的统计方法展开全新的研究。Bonello的研究的主要根据是:当进行1/3倍频程至更高带宽时驻波密度是不会减少的,5个或更多一致的频率模式在1/3倍频程中是可以接受的。Bonello认为一个良好的视听空间共振频率在1/3倍频程内的共振频率密度是单调递增的,后一频程中的共振频率数量总是比相邻的前一频程更多。

    一种全新的统计方式出现了:只需将各种不同比例的房间低频段的共振频率计算出来,分析各1/3频程中的共振频率数量,如果属于单调递增,那么这个房间尺寸比例就较佳。

    Bonello也将自己的研究结果与Bolt的波尔围线相比较,发现封闭曲线中的某些比例不能满足要求,相反曲线外的某些比例则可以接受。此外,Bonello指出:共振频率的分布状况除了与房间长宽高的比例有关之外,还与房间的容积有关。

    对于小容积房间合适的比例,在容积较大的房间就不一定合适。反之也一样。当中,Bonello发现1:1.25:1.6这个比例,对于60m?、200m?以及400m?同样也能符合共振频率分布密度呈单调递增的要求。Bonello的这套理论在目前专业演播室与录音室的设计过程中都取得了非常理想的效果。


    3、关于视听室房间大小与比例的推荐标准

    经过前人的研究积累,目前关于视听空间形状、大小与比例方面,国内外组织与机构都订立了相关的标准与推荐值,当中包括国际电工委员会、国际广播电视组织、欧洲广播联盟、Dolby公司、THX公司、PMI公司、清华大学等等。

    在这些规定之中,尤以国际电工委员会带来的IEC29-B家庭视听空间标准为重点,是家庭影院房间设计参考的重点标准。而又Dolby公司专门为顶级电影后期审片室而制定的相关推荐标准,对于家庭影院视听空间的设计同样也有着重要的意义。因为家庭影院的前身就是电影后期审片室,电影后期审片室是家庭影院建造的标准。相对而言国际广播电视组织与欧洲广播联盟所推荐的房间大小与比例标准是针对广播录音室环境而制定的,与家居环境仍有一定差异。

    值得注意的是,大家在参考相关标准的时候,除了要留意房间的推荐比例之外,还需要留意推荐的房间容积,两者都会影响房间的声学特性。房间容积较大的推荐比例,也许并不适合作为容积较小的房间的推荐比例。

    除此之外,在各种的推荐标准中,也展开了对房间形状的讨论,如THX与PMI公司就认为,除了矩形的房间形状,其他形状的房间也可用来作为视听空间(当中不包括正方形),但是由于很难对房间的声学特性进行预测、计算与控制,并不推荐使用。

    A、IEC29-B家庭听音室设计标准

    关于视听室的建立标准,由IEC所建立的IEC29-B家庭视听室标准是最具权威性的标准。与IEC早期带来的IEC268-13视听室标准相比,IEC29-B标准更加详细与准确,适合于面积较小的房间使用,便于用户在普通家居环境之下建立家庭影院视听室。由于IEC机构是建立在欧洲地区,因而IEC29-B标准也是根据欧洲家居环境的状况对房间三边的长度、比例以及房间的面积以及混响时间等提出了相关的建议。

    在房间的形状方面,建议最佳的房间形状是矩形,稍微梯形的四边形也在接受范围,但是绝不建议采用正方形或者窄长的形状,以减低低频共振所造成的房间声染的严重问题。推荐的房间比例为1:1.6:2.4(高:宽:长),建议的房间面积应该在24m?以上。此外,IEC29-B标准还对房间内部的装饰进行了细致的规定,要求音箱前方的地面无地毯等吸音物料,音箱的背后与天花顶棚呈现反射性,音箱的前面呈现吸声性。

    B、Dolby在顶级电影后期审片室房间设计方面推荐建议

    Dolby(杜比)在电影后期审片室房间设计方面有着相当独到的一面,具体就表现在Dolby最顶级的PREMIER STUDIO顶级电影后期审片室的认证之中,当中有提及房间设计这方面的要求。Dolby认为最佳的房间面积应该在45m?以上,最佳的房间容积应该在150m?以上。由此,可以发现空间过小的房间特性较差,同时也更难进行声学处理。

    C、专业广播视听室的国际标准EBU(欧洲广播联盟)在房间比例与容积方面的推荐

    专业广播试听室的房间设计实际上也属于小空间的房间声学范畴,与家庭视听室实际上也同出一辙。EBU与OIRT对于广播视听室房间比例与尺寸都有共同的推荐标准,以1:1.4:1.9与120m?为立体声试听室的最佳比例与房间容积,这个比例广泛应用于欧洲各国的广播试听室的设计中。值得留意,这个参考标准是依据当年Louden共振频率分布标准差均匀度统计法所得的参考标准,同时也完全符合波尔围线推荐的房间比例。推荐的房间比例(高:宽:长):1:1.4:1.9,建议房间容积:120m?。

    D、国内相关的家庭视听室标准

    环顾全球IEC29-B标准已经成为家庭视听室房间设计标准的主流。不过国内同样也有关于家庭视听室房间设计的的标准,其中《扬声器听音试验国家标准》规定了视听室的最佳混响时间,《家庭影院用环绕声放大器通用规范》则规范了家庭影院视听室的基本特征,关于房间比例与容积推荐标准则在《家庭影院用环绕声放大器通用规范》之中。《家庭影院用环绕声放大器通用规范》认为视听室内声音频响曲线应尽可能平滑,无明显声染色。

    在100~5000Hz频率范围内,室内不应有任何异常共鸣和颤动回声。至于空场(无聆听者)时的本底噪声,在视听室的聆听区域测得的本底噪声级别应低于35dB(A计权、慢档)。视听室推荐容积为80 m?,高为2.8m,长为6.7m,宽为4.2m,房间的比例为1:1.5:2.39。将这个推荐房间比例放置在波尔围线中,正好在封闭曲线之内,属于Bolt推荐的房间比例之一。从我国对于房间比例与容积方面的推荐,不难发现这与国际标准非常吻合,表明了我国在房间声学设计方面已经与国际完整接轨。推荐的房间比例(高:宽:长):1:1.5:2.39,建议房间容积:80m?。

    E、清华大学在家庭视听室房间设计方面的推荐建议

    清华大学在建筑声学方面也有相当深入的研究,包括在小空间的家庭视听室设计方面。清华大学方面认为规则的房间形状容易在室内造成声学缺陷,尤其是空间的长宽高比例是整数比的情况。因此,可以在视听室设计之初,确定房间大小的同时调整房间的长宽高比例。理想的视听室房间长宽高的比例应该为1:1.4:1.26,不过这样的比例在建筑设计条件中是很难达到的,以下表格中的推荐比例可作为参考:

    采取上表中的推荐比例,可以使室内共振模式均匀分布在全频带的范围内,避免集中在某一频带附近,造成房间声染现象。清华大学在这里并没有特别强调房间的容积,实际上由于这些比例均是建立在家庭视听室的小空间,因此,都符合普通家庭环境中使用,大家在选择的过程中,可以结合房间的形状来综合考虑,不必拘泥于某种最佳比例。

    结语:“影音新生活”认为,房间比例与大小是构建理想视听空间的重要基础。通过了解目前国际上比较公认的视听空间房间比例,可以帮助我们更好地进行室内声学设计,以得到理想的听音效果。

  • 建筑声学基础知识(三):论室内声学设计主观评价体系

    建筑声学基础知识(三):论室内声学设计主观评价体系

    我们在前面的文章,为大家详细介绍了室内声学设计的九项客观指标。其实,在家庭影院和视听室的建设过程中,音质设计都是通过客观音质测试去完成的,因为客观声学参数的仿真计算和实验测量方便实现。

    但是,客观测试指标和主观判断之间往往存在着不小的差异,不同人之间的判断又常出现明显的差异,这也是一个大家公认的事实。究其原因,不外乎是关于主观认识、听音环境、听觉系统以及音乐特点等方面的问题。那么,是否有什么评价指标或规范可以遵循呢?

    下面,“影音新生活”再为大家简要介绍一下关于室内声学设计中的主观评价指标:

    一、无明显声学缺陷

    如果房间体形(尺寸)不合理、声反射(吸声)布置不合理,则容易出现一些声学缺陷,会严重影响听音质量,如回声、颤动回声、声染色、声聚焦、声遮挡等。

    回声:

    在室内,当声源发出一个声音后,人们首先听到的是直达声,然后陆续听到经过各界面的反射声。一般认为在直达声后约50ms以内到达的反射声,可以加强直达声,而在50ms以后到达的反射声,则不会加强直达声。如果反射声到达的时间间隔较长且其强度又比较突出,则会形成回声的感觉。回声感觉会妨碍语言和音乐的良好听闻,因而需要加以控制。

    颤动回声:

    声源在两个平行界面或一平面与一凹面之间发生反射,界面之间距离大于一定长度时,所形成的一系列回声。

    一对硬质的平行墙面或硬质的顶棚与地面,经常会产生颤动回声。如击掌或脚步声等单个脉冲声会产生多重回声,听起来音调很特别,类似于“噗噗噗”或“啵啵啵”。这种回声包含多次重复。

    处理方法:合理布置室内不同的吸声特性的装修材料。应避免光滑平整的反射表面,最好采用不规则的或凸的表面,使声音漫反射,均匀分布于听音。

    声染色:

    由于室内频率响应的变化,使原始声音信号被赋予外加的音色特点(使原有信号频谱有了某种改变)。容积小的视听空间,本体频率在低频端分布不够密集连续,因此在低频段易产生“共振”的音染现象。例如,计算一个尺寸为7mx7mx7m的矩形房间的轴向共振频率时,均为24Hz,这时,就会出现共振频率重叠现象,这就是共振频率的简并。

    在出现简并的共振频率上,那些与共振频率相当的声音将被大大加强,这会造成频率的畸变,使人们感到声音失真,产生声染色。为了克服这种现象,就要选择合适房间尺寸、比例和形状,并进行室内表面处理。

    声聚焦:

    凹曲面对声波形成集中反射的现象,它使声能集中于某一点或某一区域致使声音过响,而其他区域则声音过低。

    处理方法:应避免凹的表面形状。如果美学上需要凹型的反射面,最好先做吸声或扩散材料(按照需要)之后再在这些材料上做凹形表面的透声的视觉面层。或者改变凹曲面造型,并做好吸声、扩散处理。

    二、精准的音色还原

    房间不同频率的混响会对音色到的还原产生影响,理想的音色还原是房间各个频率上的混响时间相同。因此精准的音色还原要求房间混响时间频率特性曲线尽可能保证平直。在声学材料布置时,应注意高、中、低频吸声材料用量的控制。

    例如,节目源为小提琴和大提琴的合奏,小提琴以高频为主,大提琴以中频为主,那么房间为小提琴提供的混响感与为大提琴提供的混响感应是一致的,不应改变其频率特性,使得小提琴或大提琴的声音听起来“变了味”;声音的频率特性,形成了人对音色的主观感受,就像人对光谱颜色的主观感觉一样。

    三、均衡的音色

    人在房间内听到的声音是经过房间各个界面多次反射和散射后的叠加,由于声音是一种波,反射、散射、叠加等均会影响波动的振幅和相位。

    影响均衡的音色最重要的因素是房间的频响曲线,只有房间对每个频率的声波波动的振幅和相位的影响是均衡一致的,才能将声源本身的频率分量真实地传递到人耳。在声学设计时,应注重室内声场的扩散处理。

    例如,听音室内扬声器背面的墙面(一般安装有屏幕)声学处理问题:有人主观地认为,为了增加近次声反射,这一墙面应布置成为强反射性。这种认为在小房间中是不正确的。因为这一反射面离扬声器很近,其反射声强度与音箱辐射声强度相当,但是相位却不可能是一致,这就造成辐射声与反射声叠加后产生强烈的干涉作用,造成声音失真。正确的做法是,或者扬声器在墙面内卧装(使扬声器的声辐射表面与墙表面相同),以保证辐射声与反射声具有相同的相位,或者扬声器背面的墙面做强吸声处理,消除反射声的干涉影响。

    四、清晰的语言对白

    影片中通常70%以上为对白,因此清晰的语言对白是决定影院设计成功与否的重要指标。

    语言由元音和辅音构成。辅音(如b、p、m、f、d、t等)由瞬时语言生成,持续时间短暂,高频成分多,声能低,在高噪声环境下或房间声场设计不理想的情况下非常容易被干扰,使听音困难,因此,辅音听音清晰是房间有清晰的语言对白的前提。保持清晰的语言对白的关键是混响时间不能过长(尤其是低频混响声对辅音的掩蔽性大),并保证低的背景噪声。

    五、明晰的音乐演奏

    音乐的明晰度可分为横向明晰度纵向明晰度两种。前者指的是相继音符的分离与可辨析的程度;后者指的是同时演奏的音符的透明度和可辨析程度。

    小型影院音乐明晰度的控制主要要注意在高频混响声与中频相比,既不能过多,也不能过少。高频混响声多,可能会形成一种金属脆声,听音有一种不清澈的眩晕感;更多的情况是,高频混响声太少,这是由于影院中采用的很多流行材料(如纤维类、泡沫类等多孔吸声材料)对中高频吸声较多,加之空气吸声主要在高频范围,造成高频混响时间很短。高频混响短会造成高频声被中低频声音掩蔽,形成一种如同听觉遮盖的感受(例如小提琴、钢琴等高频分量较多的声音好像被其他声音挡住了,穿透不出来)。

    想要获得明晰的效果,应根据房间原始的声学特性和缺陷,设计选择不同吸声和扩散功能的声学材料或产品,依据产品的吸声性能测试报告,进行设计使用。单一声学功能产品或材料的大量使用,也会导致不良的听音效果。

    六、准确的声像定位

    准确的声像定位是指多轨录音的节目源,在回放聆听时,能够良好地重现节目源中的声源方位。

    由于声源发出的声波到达双耳有一定的时间差、强度差和相位差,人们就可以据此来判断声源的方向和远近,进行声像定位。这种由双耳听闻而获得的声像定位能力,在频率高于1400Hz时,主要取决于到达双耳声音的强度差;低于1400Hz时,则主要取决于声音到达的时间差。房间中声音的反射会影响双耳听闻的强度差和相位差。例如,来自两侧的声能与来自头顶声音的比例关系会影响到声音的定位感,设想一间顶棚完全反射而两侧墙却完全吸声的房间,人们会过多地感到来自头顶的反射声,干扰了人们左右声音定位的能力。

    双声源的定位机理

    定位感主要由首先到达两耳的直达声决定,影院设计应通过准确的直达声控制设计,结合多声道扬声器与屏幕位置关系设计,准确的声像定位要求每一个乐器、人声等声源,在何处发出的声音,能够准确地进行定位,使观众感到声音定位与视觉定位一致。

    七、真实的空间环绕感

    在主观评价中,有一个主观音质感受称为亲切度。它是指听众在尺度较小的房间内听音的感觉,也就是对厅堂大小的听觉印象。

    环绕感则是指听众被声音包围的感觉,只要取决于反射声时间和空间的序列分布。如果混响声能从四面八方到达听众,则听众感到仿佛被声音所包围而沉浸于音波之中。环绕感还与房间的声扩散有关。

    八、生动的临场感

    回放的声音使人有“身临其境”的感觉。在测试时播放一段具有良好的身临其境的声音片段,回放的声场不应破坏原有的身临其境感,应是声音与视觉的完美结合。

    该指标是对小型影院设计的总体把握,包括声源的轮廓感、立体感以及声源在横向的拓宽感和纵向的延伸感,是需要声源录制、音响设备及其摆位、建声设计联合控制才能达到的听音效果。

    九、室内装饰效果及舒适性

    在小型影院的设计中,声学设计与室内声学装修设计、通风及温控系统是相辅相成的。为了保证观众厅内的最佳声学效果,室内声学装修设计的材料选用与结构形式应服从建声设计要求,同时要根据电声设计要求给与电声设备安装合适的安装位置,既保证室内装饰效果,又满足声场音质效果。

    结语:虽然,上述内容为目前国际声学界对于室内声学设计主观评价体系较为认同的几项指标,但在这里必须指出的是:客观物理指标与主观音质感受之间的关系并非一一对应的简单关系。尽管可以找出几个相互独立的物理指标,并找出其与何种听音感受良好相关,但并不意味着它们对主观音质感受的作用是单一的。

    研究表明,在音乐厅中,要达到良好的空间感,声压级要求在90分贝以上。这就说明,声压级不仅和响度、LACC(双耳听觉互相关系数。一般来讲,听者左右两耳接收的侧向发射声有较大差别,形成了人们对声源的空间印象,有时候便使用双耳听觉互相关函数IACC来表示空间围绕感。IACC越小,表明房间反射造成的双耳到达信号相关性越小,空间围绕感越强)有关,也影响着清晰度和空间感。由此可见,主、客观评价指标的关系是一种复杂的多元映射的关系。

  • 建筑声学基础知识:了解那些晦涩难懂的声学术语

    建筑声学基础知识:了解那些晦涩难懂的声学术语

    随着定制安装行业的不断扩大,良好的声学设计越来越受到建筑设计师及建筑使用者的重视。在这其中,作为建筑声学组成部分的室内声学设计尤为重要。其内容主要包括房间体型和容积的选择、最佳混响时间及其频率特性的选择和确定、吸声材料的组合布置和设计适当的反射面,以及合理地组织近次反射声等。

    对于许多初学者来说,掌握这些知识不免有点困难。下面,“影音新生活”就为大家详细地解读关于声学处理的一些专业术语,帮助大家更多地掌握室内声学设计的知识。

    Decibel分贝

    分贝是指一贝尔的十分之一,通常被用于表达音量。分贝并不能表达所有的事情,它只是两个能量水平的比率。由于我们靠耳朵感知音量,这些遵循对数曲线的比值按分贝来表达使许多事情变得简单多了。

    下面是一些值得记住的分贝数字:人耳在正常情况下能感觉出变化的最小音量单位是1分贝;扬声器功率增加一倍,其结果是会有3分贝的明显增加,音量增加一倍就是6分贝的变化;如果要把音量增加一倍的话,我们需要把放大器的功率增加到原来的四倍。

    Frequency频率

    声的源头是振动,振动就有频率(符号f),即每秒种振动的次数,单位是赫兹(Hz)人耳不是所有的频率的声音都能听的到,只有振动频率为20Hz(一说16Hz)~20000 Hz的声音,人耳才能有声觉。

    20Hz以下为次声,20000Hz以上为超声,低于20Hz和高于20000Hz的声音人耳不会有声的感觉,人耳最敏感的频率在100~3150Hz。在建筑声学中,一般把200~300Hz或以下的声音称为低频声,500~1000Hz的声称为中频声,2000~4000Hz或以上的声称为高频声。
    Absorption吸音

    在声学方面,吸音指声音没有反射,声波在遇到软材料时被吸收了。各种材料的吸收能力根据吸收系数进行分级,这是根据声音撞击到表面时被材料吸收的相对声能量来确定。


    Absorption Coefficient吸音系数

    吸音系数测量的是当声音撞击到物体表面时被材料吸收的相对声能量,它通常是一个从0到1的值,它乘以物体表面积所得的数就是被物体表面吸收的声音的百分比。这个百分比的单位就是Sabins,起源于哈佛教授,声学家Wallace Sabine的名字。

    吸收系数为1代表着声音撞击到物体表面后被完全吸收了,没有任何反射,如果吸收系数为0则代表着声音被完全反射了,没有任何吸收。当然,系数为0的现象明显是不可能的,系数为1的情况也很少出现。另外,由于不同的材料在不同的频率下有不同的吸收特征,所以吸收系数会随着频率的变化而改变。声学家们常采用吸收系数来判断室内的RT60和回响时间,事实上许多建筑材料都被测量了声学系数,以备使用参考。
    Anechoic消声

    从字面上讲,消声就是没有回声,没有音频反射。本质上讲最接近这种情况的就是空旷的户外了,但即使在户外仍还有来自地面和其他各种物体反射回来的声音。创造一个绝对没有回声的环境是不可能的事情,因为没有什么材料能够将声音完全吸收。

    相对于高频率声音,我们有可能创造一个接近无回声的环境,但是对于低频声音就很困难(吸收的程度取决于波长,比如,一个100 Hz的声波大约10英尺长,那么吸音材料的厚度必须至少有波长的一半长才能起作用,所以创造一个足够大的空间并设计足够的吸音材料来吸收低频声音显然是相当不实际的。)

    Damping辐射阻尼

    在物理学上,这是指一个电子波或一个机械波振幅的减少。在室内声学设计当中,可特指感应振动或者一些声学反映。例如,在一面墙或者一个扬声器的内部来安装一些声学吸音材料就可以有效地隔音或减少反射。


    Bass trap低频陷阱

    每一个封闭的空间随其尺寸大小的不同会有不同共鸣频率,所以尺寸大小直接影响着该空间各个不同的角落特定频率的产生或消失。低频吸音板是一个用于减少室内滞留声波影响的低频声音吸收设备,一般沿着墙安装或装在墙角。

    低频吸音板的吸音特征有效防止了低频声音在室内相互影响彼此干扰,所以在听力区会有更加准确的响应。低音吸音板有很多形状和大小,安装时也需要很多技巧,您可以根据自己的需要来安装。

    Helmholz Resonator亥姆霍兹共鸣器

    亥姆霍兹共鸣器是指包括一定量的空气和一个通往外部的开口设备,音箱的内部音量和它的端口就是一个共鸣器的例子。瓶子是另外一个例子,我们在开口处吹一下会产生一个音调,就是产生的空气的共鸣,而音调的高低是与音量的共鸣频率有关的。在一个开口的扬声器箱体中,来自驱动器的空气回波往往是被用于加强共鸣频率的前波的。

    在声学方面,我们将一定量的空气封闭起来(例如一个箱子),在它的表面穿一些孔或者缝,这样就制作了一个共鸣系统了,它可以用来吸收(或者更准确的说是去掉)不流动的波形和问题频率,而这些问题对于一个房间来讲都是非常突出的。如果房间中有一两个频率太强了,那么共鸣器将会是一个很有效的矫正方法。

    Decay衰减

    在音频方面,衰减是一种声音终止的方法。任何声学信号或者一个电子乐器的波形包络都可以说是由许多要素组成的,比如内部动态、延音、释放和衰减,这些都可以定义一个信号或波形包络的特征。所有信号或波形包络衰减的本质,都可以根据诸如时间和衰减幅度这些因素的变化而变化。

    Decay Time衰减时间

    衰减的时间是指回响的声压电平按60 dB(百万分之一)的水平从原来的长度下跌所花费的时间,有时候这也叫做混响时间。如果您悉心设置了一下衰减时间,就可以按自己的想法将混音变湿,而且声音还不会变得混浊或不清晰。

    Diffraction衍射

    声波在向前传播时遇到一个障碍物或要穿过小孔时(声波、电磁波或光波)发生改变的现象就叫做衍射。相对于障碍物来讲,波长越短越容易发生反射多而散到周围的现象。声波还能弯曲填满一个物体后部的开阔空间(这在一定程度上还能解释为什么在门开着的时候,您能够听见隔壁人说话却看不见他)。


    Diffusion扩散

    在声学方面,扩散是一个重点考虑的问题,因为它可能会因为破坏了连续性反射而导致严重的问题,另外他也会导致一个封闭的空间听起来比实际的要大。事实上,在声学处理方面,扩散是对吸收的一个很好的替代或补充,因为它不会减少声能,也就是说他能够在空间中或现场表演场地中能够有效的减少反射。

    Reverb混响

    音源停止振动后房间中的余音称为混响,有时人们错误的称其为回声。在较大的密闭空间中,如果拍手或打篮球就可以听见混响。所有的房间都可以产生混响,只是有时候我们发现不了罢了。混响是我们对房间主观评价的主要标准之一,我们的大脑会根据混响做出对周围环境的判断。

    RT60

    Reverb Time -60dB的缩写,这种表达方式常常用于表示给定的混响时间。在较大的空间内混响消散的时间往往可达到15-20秒。这意味着在实际操作中,混响需要经过该长度的时间才能消散至环境噪音中。

    增加环境噪音20dB,则混响消散的时间会相应缩减。RT60的目的就是提供一种客观的衡量混响时长的方法。该参数说明了混响消散于环境噪音为60dB时所需要的时长,或者混响减少到原来音量百万分之一所需的时长。

    Critical Distance临界距离

    当声源的音量与从其他表面反射的音量相同时,那个点就是临界距离。这些反射音量和时间的控制,在创建一个精确的倾听环境时是一个非常重要的因素。

    STL(Sound Transmission Loss声透射损失、隔声量)

    是以分贝表示的在某一特定音阶或1/3音阶某些材料或分隔材料可达到的隔音效果。例如1/2英寸隔音墙在125Hz时STL为15dB。不同的隔音材料进行比较时必要的一个因素就是传声损失,事实上现实环境中测量的传声损失值与在实验室测量的肯定有所不同。但有一个道理确是肯定的,即使一堵混凝土墙相比实验室的测试结果隔音效果会差一些,但一定远远优于简单的单层隔音墙。

    SPL(Sound Pressure Level,声压级)

    分贝是计量声音强度相对大小的单位,物理学家引入了SPL声压级来描述声音的大小:声音通过空气的振动所产生的压强叫做声压强,简称声压,把声压的有效值取对数来表示声音的强弱,这种表示声音强弱的数值就叫做声压级,声压级以符号SPL表示,单位为分贝(dB)。

    一般来说,人的耳朵所能感受到的最小声压是20μPa=0dB SPL,即为听阈;当声压达到20 Pa,即声压级为120dB SPL时,人们的耳朵会感觉到疼痛,因此,在声学或医学上把20Pa=120dB SPL定义为痛阈,长时间在此环境下工作,会对听觉系统造成伤害。

    NC Curve/Contour NC曲线/轮廓线噪音标准

    NC曲线特指在诸如礼堂等空间中的静止噪音以及环境噪音。曲线或轮廓线正是人耳感觉声音的机理,简而言之人耳对不同频率的声音敏感程度不同。当噪音音量发生变化时,敏感度也会随之发生变化。NC曲线正用于解释该机制,可以客观的表征环境噪音水平。

    由于大多数礼堂等空间的环境噪音是由通风系统所造成的,所以其噪音的频率维持在较低的水平,人耳相对不敏感。NC曲线可以有效地衡量整个频谱的环境噪音标准,其数值范围一般介于NC-15和NC-70之间。NC-15代表一个较为安静的环境,符合该标准的环境一般为30 dB SPL,噪音频率低于80Hz,NC-20就更嘈杂一些,但还是相对比较安静,而NC-25~NC30对于听觉来说就过于嘈杂了。

    NRC(Noise Reduction Coefficient,降噪系数)

    NRC是噪音缩减系数噪音缩减系数的简称,通常作为具体参数表示噪音吸收材料的吸音效率。通常它表示某一种材料对于125Hz-4kHz频段Sabine系数的均值。数值越高,吸音效果也越好。它是一种较笼统地标准,相比其他噪音缩减系数它不能表示对某一特殊频段的吸音效果。例如家中的毯子对高频段噪音吸音效果较好,低频段则差强人意。

    Standing Wave驻波

    技术上来说这是由房间的模式即房间中空气的震动模式所决定的。音波互相干扰,导致在某些区域SPL值较高,在另一些区域SPL值较低。上述区域分别成为顶点和节点。驻波容易出现在两个反射面距离为该频率波长一半的整数倍的空间内。对于一个给定的距离,将会有很多的频率可能产生驻波。驻波对房间的空间音效将产生不利的影响,但是这可以通过房屋的设计以及吸音板材的安装予以避免。

    Node节点

    当驻波发生时,房间中有一些特定的点成为节点,由于声音的波峰和波谷彻底的抵消,在该点不存在任何音波。节点大约以半波长为间距分布,在每个节点的两侧分别为振动波腹。波腹交替的分布,所以声波就类似于一条正弦波。同样节点也可用于表示电缆的交点,带状电缆往往在两点和中间点分布有节点。

    Flutter Echo颤动回声

    声音在两个平行的反射表面之间多次反射造成的回声效果,而且这两个表面之间的距离大到收听者能够直接听到回声。这种声音效果在许多情况下往往表现为一种飘动的声音,因为这些回声彼此之间间隔的时间很短。在一个小房间里,由于这些回声之间间隔如此紧凑,所以就体现为一种管状回荡的声音。

    U-Boat

    现在主要指由Auralex公司生产的用于构建录音室的隔音材料。它们采用橡胶制成,呈U形管道状,内里填充泡沫。该材料一般用于混凝土板的表面,用于减少连接部位的低频震动。这样可以大大隔绝声音的传播,按照上述方式建造的房间一般称为“浮动式”,即在房屋结构连接处音效的传播是断开的。

    Oblique Room Mode倾斜房间模式

    一般而言,房间的模式是不规则的,它会导致声波相互干扰,从而出现共鸣及抵消效果。倾斜房间模式,一般包括6个表面,四面墙以及屋顶和地板。它的音效约为轴线模式的1/4,切线模式的1/2。

    Quarter Space 1/4空间

    扬声器放在一个理想的空间中,音波可以自由的向各个方向传播。但如果将扬声器背对墙壁放置,其音波只能朝180度的范围传播,如果将扬声器放在屋角,其音波只能朝90度的范围传播。但是在上述三种情况下,音量是不同的:90范围时音量比180度高3dB,比自由传播情况下高6dB。

    结语:掌握室内声学设计并不是一朝一夕的事,不过通过对上述专业术语的解读,想必大家已经对这方面的知识有了更深入的理解了吧。在云九影音文化传播机构与清华大学联合举办的“建筑声学原理与设计”、“模拟软件与测量”两大培训课程中,会有详实、专业与全面的技术讲解与实践,是大家进入声学设计殿堂的必由之路。

    随后,“影音新生活”还将为大家带来关于电声、扬声器设计等方面的内容,敬请期待。

  • 建筑声学基础知识:了解那些晦涩难懂的声学术语

    建筑声学基础知识:了解那些晦涩难懂的声学术语

    随着定制安装行业的不断扩大,良好的声学设计越来越受到建筑设计师及建筑使用者的重视。在这其中,作为建筑声学组成部分的室内声学设计尤为重要。其内容主要包括房间体型和容积的选择、最佳混响时间及其频率特性的选择和确定、吸声材料的组合布置和设计适当的反射面,以及合理地组织近次反射声等。

    对于许多初学者来说,掌握这些知识不免有点困难。下面,“影音新生活”就为大家详细地解读关于声学处理的一些专业术语,帮助大家更多地掌握室内声学设计的知识。

    Decibel分贝

    分贝是指一贝尔的十分之一,通常被用于表达音量。分贝并不能表达所有的事情,它只是两个能量水平的比率。由于我们靠耳朵感知音量,这些遵循对数曲线的比值按分贝来表达使许多事情变得简单多了。

    下面是一些值得记住的分贝数字:人耳在正常情况下能感觉出变化的最小音量单位是1分贝;扬声器功率增加一倍,其结果是会有3分贝的明显增加,音量增加一倍就是6分贝的变化;如果要把音量增加一倍的话,我们需要把放大器的功率增加到原来的四倍。

    Frequency频率

    声的源头是振动,振动就有频率(符号f),即每秒种振动的次数,单位是赫兹(Hz)人耳不是所有的频率的声音都能听的到,只有振动频率为20Hz(一说16Hz)~20000 Hz的声音,人耳才能有声觉。

    20Hz以下为次声,20000Hz以上为超声,低于20Hz和高于20000Hz的声音人耳不会有声的感觉,人耳最敏感的频率在100~3150Hz。在建筑声学中,一般把200~300Hz或以下的声音称为低频声,500~1000Hz的声称为中频声,2000~4000Hz或以上的声称为高频声。

    Absorption吸音

    在声学方面,吸音指声音没有反射,声波在遇到软材料时被吸收了。各种材料的吸收能力根据吸收系数进行分级,这是根据声音撞击到表面时被材料吸收的相对声能量来确定。


    Absorption Coefficient吸音系数

    吸音系数测量的是当声音撞击到物体表面时被材料吸收的相对声能量,它通常是一个从0到1的值,它乘以物体表面积所得的数就是被物体表面吸收的声音的百分比。这个百分比的单位就是Sabins,起源于哈佛教授,声学家Wallace Sabine的名字。

    吸收系数为1代表着声音撞击到物体表面后被完全吸收了,没有任何反射,如果吸收系数为0则代表着声音被完全反射了,没有任何吸收。当然,系数为0的现象明显是不可能的,系数为1的情况也很少出现。另外,由于不同的材料在不同的频率下有不同的吸收特征,所以吸收系数会随着频率的变化而改变。声学家们常采用吸收系数来判断室内的RT60和回响时间,事实上许多建筑材料都被测量了声学系数,以备使用参考。

    Anechoic消声

    从字面上讲,消声就是没有回声,没有音频反射。本质上讲最接近这种情况的就是空旷的户外了,但即使在户外仍还有来自地面和其他各种物体反射回来的声音。创造一个绝对没有回声的环境是不可能的事情,因为没有什么材料能够将声音完全吸收。

    相对于高频率声音,我们有可能创造一个接近无回声的环境,但是对于低频声音就很困难(吸收的程度取决于波长,比如,一个100 Hz的声波大约10英尺长,那么吸音材料的厚度必须至少有波长的一半长才能起作用,所以创造一个足够大的空间并设计足够的吸音材料来吸收低频声音显然是相当不实际的。)

    Damping辐射阻尼

    在物理学上,这是指一个电子波或一个机械波振幅的减少。在室内声学设计当中,可特指感应振动或者一些声学反映。例如,在一面墙或者一个扬声器的内部来安装一些声学吸音材料就可以有效地隔音或减少反射。


    Bass trap低频陷阱

    每一个封闭的空间随其尺寸大小的不同会有不同共鸣频率,所以尺寸大小直接影响着该空间各个不同的角落特定频率的产生或消失。低频吸音板是一个用于减少室内滞留声波影响的低频声音吸收设备,一般沿着墙安装或装在墙角。

    低频吸音板的吸音特征有效防止了低频声音在室内相互影响彼此干扰,所以在听力区会有更加准确的响应。低音吸音板有很多形状和大小,安装时也需要很多技巧,您可以根据自己的需要来安装。

    Helmholz Resonator亥姆霍兹共鸣器

    亥姆霍兹共鸣器是指包括一定量的空气和一个通往外部的开口设备,音箱的内部音量和它的端口就是一个共鸣器的例子。瓶子是另外一个例子,我们在开口处吹一下会产生一个音调,就是产生的空气的共鸣,而音调的高低是与音量的共鸣频率有关的。在一个开口的扬声器箱体中,来自驱动器的空气回波往往是被用于加强共鸣频率的前波的。

    在声学方面,我们将一定量的空气封闭起来(例如一个箱子),在它的表面穿一些孔或者缝,这样就制作了一个共鸣系统了,它可以用来吸收(或者更准确的说是去掉)不流动的波形和问题频率,而这些问题对于一个房间来讲都是非常突出的。如果房间中有一两个频率太强了,那么共鸣器将会是一个很有效的矫正方法。

    Decay衰减

    在音频方面,衰减是一种声音终止的方法。任何声学信号或者一个电子乐器的波形包络都可以说是由许多要素组成的,比如内部动态、延音、释放和衰减,这些都可以定义一个信号或波形包络的特征。所有信号或波形包络衰减的本质,都可以根据诸如时间和衰减幅度这些因素的变化而变化。

    Decay Time衰减时间

    衰减的时间是指回响的声压电平按60 dB(百万分之一)的水平从原来的长度下跌所花费的时间,有时候这也叫做混响时间。如果您悉心设置了一下衰减时间,就可以按自己的想法将混音变湿,而且声音还不会变得混浊或不清晰。

    Diffraction衍射

    声波在向前传播时遇到一个障碍物或要穿过小孔时(声波、电磁波或光波)发生改变的现象就叫做衍射。相对于障碍物来讲,波长越短越容易发生反射多而散到周围的现象。声波还能弯曲填满一个物体后部的开阔空间(这在一定程度上还能解释为什么在门开着的时候,您能够听见隔壁人说话却看不见他)。


    Diffusion扩散

    在声学方面,扩散是一个重点考虑的问题,因为它可能会因为破坏了连续性反射而导致严重的问题,另外他也会导致一个封闭的空间听起来比实际的要大。事实上,在声学处理方面,扩散是对吸收的一个很好的替代或补充,因为它不会减少声能,也就是说他能够在空间中或现场表演场地中能够有效的减少反射。

    Reverb混响

    音源停止振动后房间中的余音称为混响,有时人们错误的称其为回声。在较大的密闭空间中,如果拍手或打篮球就可以听见混响。所有的房间都可以产生混响,只是有时候我们发现不了罢了。混响是我们对房间主观评价的主要标准之一,我们的大脑会根据混响做出对周围环境的判断。

    RT60

    Reverb Time -60dB的缩写,这种表达方式常常用于表示给定的混响时间。在较大的空间内混响消散的时间往往可达到15-20秒。这意味着在实际操作中,混响需要经过该长度的时间才能消散至环境噪音中。

    增加环境噪音20dB,则混响消散的时间会相应缩减。RT60的目的就是提供一种客观的衡量混响时长的方法。该参数说明了混响消散于环境噪音为60dB时所需要的时长,或者混响减少到原来音量百万分之一所需的时长。

    Critical Distance临界距离

    当声源的音量与从其他表面反射的音量相同时,那个点就是临界距离。这些反射音量和时间的控制,在创建一个精确的倾听环境时是一个非常重要的因素。

    STL(Sound Transmission Loss声透射损失、隔声量)

    是以分贝表示的在某一特定音阶或1/3音阶某些材料或分隔材料可达到的隔音效果。例如1/2英寸隔音墙在125Hz时STL为15dB。不同的隔音材料进行比较时必要的一个因素就是传声损失,事实上现实环境中测量的传声损失值与在实验室测量的肯定有所不同。但有一个道理确是肯定的,即使一堵混凝土墙相比实验室的测试结果隔音效果会差一些,但一定远远优于简单的单层隔音墙。

    SPL(Sound Pressure Level,声压级)

    分贝是计量声音强度相对大小的单位,物理学家引入了SPL声压级来描述声音的大小:声音通过空气的振动所产生的压强叫做声压强,简称声压,把声压的有效值取对数来表示声音的强弱,这种表示声音强弱的数值就叫做声压级,声压级以符号SPL表示,单位为分贝(dB)。

    一般来说,人的耳朵所能感受到的最小声压是20μPa=0dB SPL,即为听阈;当声压达到20 Pa,即声压级为120dB SPL时,人们的耳朵会感觉到疼痛,因此,在声学或医学上把20Pa=120dB SPL定义为痛阈,长时间在此环境下工作,会对听觉系统造成伤害。

    NC Curve/Contour NC曲线/轮廓线噪音标准

    NC曲线特指在诸如礼堂等空间中的静止噪音以及环境噪音。曲线或轮廓线正是人耳感觉声音的机理,简而言之人耳对不同频率的声音敏感程度不同。当噪音音量发生变化时,敏感度也会随之发生变化。NC曲线正用于解释该机制,可以客观的表征环境噪音水平。

    由于大多数礼堂等空间的环境噪音是由通风系统所造成的,所以其噪音的频率维持在较低的水平,人耳相对不敏感。NC曲线可以有效地衡量整个频谱的环境噪音标准,其数值范围一般介于NC-15和NC-70之间。NC-15代表一个较为安静的环境,符合该标准的环境一般为30 dB SPL,噪音频率低于80Hz,NC-20就更嘈杂一些,但还是相对比较安静,而NC-25~NC30对于听觉来说就过于嘈杂了。

    NRC(Noise Reduction Coefficient,降噪系数)

    NRC是噪音缩减系数噪音缩减系数的简称,通常作为具体参数表示噪音吸收材料的吸音效率。通常它表示某一种材料对于125Hz-4kHz频段Sabine系数的均值。数值越高,吸音效果也越好。它是一种较笼统地标准,相比其他噪音缩减系数它不能表示对某一特殊频段的吸音效果。例如家中的毯子对高频段噪音吸音效果较好,低频段则差强人意。

    Standing Wave驻波

    技术上来说这是由房间的模式即房间中空气的震动模式所决定的。音波互相干扰,导致在某些区域SPL值较高,在另一些区域SPL值较低。上述区域分别成为顶点和节点。驻波容易出现在两个反射面距离为该频率波长一半的整数倍的空间内。对于一个给定的距离,将会有很多的频率可能产生驻波。驻波对房间的空间音效将产生不利的影响,但是这可以通过房屋的设计以及吸音板材的安装予以避免。

    Node节点

    当驻波发生时,房间中有一些特定的点成为节点,由于声音的波峰和波谷彻底的抵消,在该点不存在任何音波。节点大约以半波长为间距分布,在每个节点的两侧分别为振动波腹。波腹交替的分布,所以声波就类似于一条正弦波。同样节点也可用于表示电缆的交点,带状电缆往往在两点和中间点分布有节点。

    Flutter Echo颤动回声

    声音在两个平行的反射表面之间多次反射造成的回声效果,而且这两个表面之间的距离大到收听者能够直接听到回声。这种声音效果在许多情况下往往表现为一种飘动的声音,因为这些回声彼此之间间隔的时间很短。在一个小房间里,由于这些回声之间间隔如此紧凑,所以就体现为一种管状回荡的声音。

    U-Boat

    现在主要指由Auralex公司生产的用于构建录音室的隔音材料。它们采用橡胶制成,呈U形管道状,内里填充泡沫。该材料一般用于混凝土板的表面,用于减少连接部位的低频震动。这样可以大大隔绝声音的传播,按照上述方式建造的房间一般称为“浮动式”,即在房屋结构连接处音效的传播是断开的。

    Oblique Room Mode倾斜房间模式

    一般而言,房间的模式是不规则的,它会导致声波相互干扰,从而出现共鸣及抵消效果。倾斜房间模式,一般包括6个表面,四面墙以及屋顶和地板。它的音效约为轴线模式的1/4,切线模式的1/2。

    Quarter Space 1/4空间

    扬声器放在一个理想的空间中,音波可以自由的向各个方向传播。但如果将扬声器背对墙壁放置,其音波只能朝180度的范围传播,如果将扬声器放在屋角,其音波只能朝90度的范围传播。但是在上述三种情况下,音量是不同的:90范围时音量比180度高3dB,比自由传播情况下高6dB。

    结语:掌握室内声学设计并不是一朝一夕的事,不过通过对上述专业术语的解读,想必大家已经对这方面的知识有了更深入的理解了吧。在云九影音文化传播机构与清华大学联合举办的“建筑声学原理与设计”、“模拟软件与测量”两大培训课程中,会有详实、专业与全面的技术讲解与实践,是大家进入声学设计殿堂的必由之路。

    随后,“影音新生活”还将为大家带来关于电声、扬声器设计等方面的内容,敬请期待。

  • 文物建筑声学改造—清华大礼堂声学问题解决方案

    文物建筑声学改造—清华大礼堂声学问题解决方案

    1 清华大礼堂历史背景

    清华大礼堂由美国建筑师亨利·墨菲设计,始建筑于1917 年 9 月,1920 年 3 月落成,与图书馆、科学馆、体育馆一起构成清华早期的“四大建筑”。大礼堂融合希腊式与罗马式建筑风格,如图1所示。平面呈正十字形,南端为门厅,北端为舞台,如图2所示,建筑面积 1 840 m2,体积12 350 m3,坐席1 400个,是当时中国大学中最大的礼堂兼讲堂,由于没有进行建筑声学设计,演说时听闻不清晰的声学问题从建成伊始就存在了。


    图1 清华大礼堂建筑外景


    图2 清华大礼堂平面

    2 清华大礼堂声学问题的求解历史

    清华大学在百年校庆之前,曾前后数次试图解决大礼堂的声学问题,或未能切中问题本质,或因经济技术条件限制未能实施,大礼堂的声学问题一直未能彻底解决。但因此开启了近代建筑声学在中国奠基的历程,清华大礼堂听音问题的校正成为开创中国近代建筑声学研究的源头,在这一过程中,也可以看到由一个现实问题引申为科学研究进而确定一门学科的理工融通的清华大学学术品格。

    2.1 地板抬高方案

    1924年,清华学校委派自然科学部教师海宴士等三人研讨解决大礼堂声学问题。作为一名清华学校高等科的数学教师,海宴士通过一般性观察和经验性分析,认为礼堂内部四壁直角太尖,致使声音不易传达,由此初步提出应对方案: 或“将橡皮地板提高,钝其角度”;或“用布幕挂礼堂天花板作圆形,则角度可以加多”。海宴士等人得出的仅是极粗略的方案,并没能切中建筑声学问题的实质。

    2.2 首次运用建筑声学理论提出解决方法

    1926年,叶企孙教授领导创建之初的物理学系同仁以及实验辅助人员组成研究小组,对国外建筑声学的最新进展进行全面学习,掌握了通常情况下赛宾公式的意义,初步认识到大空间结构、发声特点、声场分布、温度等因素对混响时间的影响。同时,叶企孙小组创造性地研究了赛宾公式未考虑在内的室内温度变化对混响时间的影响,并完成了着中国衣服者吸声能力的测定,为当时中国建筑声学提供了重要的基础参数。

    叶企孙小组运用新的建筑声学理论,分析出导致大礼堂听音困难的原因: 拱顶造型的空间体型缺陷、石灰砖材质的内墙吸声材料过少直接造成混响时间过长。提出清华大礼堂最适宜的混响时间为1.75 s,并计算得出还需补充吸声量 470 m2,圆拱顶、四弧面、四墙壁为铺设吸声材料的主要位置的结论。应该说,叶企孙小组已从理论上准确地找出了清华大礼堂存在声学问题的原因,并提出了解决建筑声学问题的方法。虽然叶企孙小组提出的解决方法未能实施,但他们的理论研究,使建筑声学研究和实践由清华大学进入了更广泛的科学共同体视野,为中国近代建筑声学的起步奠定了基础。

    2.3 清华大学建校 90 周年的声学改造

    2001年清华大学 90 周年校庆前,清华大学组织相关专家对大礼堂进行过简单的声学改造,当时学校确定的原则是不动大礼堂的建筑与装饰,因此仅在墙面开窗位置更换了原来的窗帘,新加的窗帘比原来窗帘厚度大,质量重,吸声系数更高。同时增补了原扩声系统的扬声器数量,使观众席扩声声场更为均匀。

    这次改造,在一定程度上改善了大礼堂室内声学效果,但并没有从根本上解决建筑声学混响时间过长的问题。

    3 清华大学建校一百周年时的建声改造

    3.1 项目立项

    2009 年,在清华大学建筑学院院长朱文一老师推动下,清华大礼堂修缮工程经清华大学批准正式立项,将大礼堂定位为“学生活动的观演空间为主的多功能礼堂”,在保留原大礼堂建筑风貌的基础上,将大礼堂建筑进行全面修缮,完善功能、加固结构、改善建筑声学效果和增加舞台工艺功能。清华大学由朱文一老师带领清华大学各专业专家组成设计团队,其中由石慧斌老师负责大礼堂的建筑声学设计,建筑声学设计在项目过程中得到了朱文一老师充分的重视和全力支持。

    3.2 声学改造需要解决的问题

    清华大学对清华大礼堂修缮后的功能定位为学生活动的场所,要求能满足中小型文艺表演、大中型会议,并兼顾电影播放。根据大礼堂的使用功能定位,声学改造需要解决以下问题:

    (1) 克服体形缺陷。

    体形缺陷包括穹顶和圆柱弧顶产生的声聚焦、方形平面和平行墙面带来的颤动回声等。

    清华大礼堂室内由一个直径为23 m 的大穹顶和四个直径19 m的圆柱弧顶组成,大穹顶居中,四个圆柱顶环绕四周,见图3。由于大穹顶和四个圆柱顶的构造为苇箔抹灰膏( 灰膏由石灰、水泥和麻刀组成),厅内存在声聚焦,声聚焦的主要区域为大穹顶正下方9~14 m,圆柱顶正下方8~11 m。尤其在圆柱顶下,声聚焦区域与楼座观众席重合,在楼座观众席声聚焦区讲话,能听到圆柱顶形成的聚焦声。


    图3 穹顶和圆柱弧顶

    (2) 缩短过长的混响时间。

    在清华大礼堂修缮工程之前,2009 年 8 月 27 日对混响时间进行了测试,结果如表1 所示。

    清华大礼堂的体积约为13000 多立方米,作为礼堂,3.8 s 左右的混响时间偏长。

    (3) 控制新增设备噪声。

    此次修缮增加了空调系统,极大地改善了大礼堂的物理环境,但同时也可能带来新的噪声源,在设计与实施过程中应注意控制空调系统噪声。

    3.3 声学改造中的困难分析

    (1) 修缮应符合国家级文物修旧如旧的原则。

    以清华大礼堂为中心的清华大学早期建筑,1990年被北京市政府公布为北京市文物保护单位,2001年被国务院公布为重点文物保护单位。作为文物保护单位,在修缮过程中明确了修旧如旧的基本原则,这给建筑声学设计的吸声材料选择带来限制。

    (2) 因年代久远而老化造成墙面与顶棚承载力减弱。

    四个圆柱顶的苇箔抹灰膏吊顶由木方直接承重,木方再固定在混凝土梁上,见图 4,中间大穹顶的苇箔抹灰吊顶也由木方直接承重,木方再由8 根钢筋固定在混凝土穹顶上,见图 5。由于年代久远,木方与钢筋的承载力已不能承受过重荷载。


    图4 圆拱上方木方龙骨


    图5 穹顶由8 根钢筋吊挂

    3.4 笔者的声学解决方案

    在清华大礼堂声学改造的设计中,笔者在前辈对大礼堂的研究成果基础上,并结合清华大学多年的建筑声学实践积累,在满足修旧如旧原则的基础上,创造性地提出了大礼堂声学问题的解决方案。

    (1) 解决声聚焦与颤动回声问题的措施如下:

    ① 在四个圆柱弧顶上设置强吸声材料,为保持原貌要求进行吸声材料无缝处理,见图6。


    图6 圆拱顶玻璃纤维无缝处理节点图

    ② 中间的大穹顶由于结构强度条件限制,虽不能进行吸声处理,要求扩声系统扬声器直达声尽量避开该区域,使声聚焦不被激发; 另一方面,采用软质座椅,强加地面的吸声量。

    ③ 在东、南、西三面砖墙开窗位置,设置大面积、强吸声的特殊构造的电动窗帘,见图7。


    图7 吸声窗帘

    ( 2) 增加吸声面积以解决混响时间长的问题。

    ① 在四个圆柱弧顶上设置强吸声材料玻璃纤维,面积300 m2,见图8。


    图8 圆拱玻璃纤维板

    ② 楼座下天花设置强吸声材料玻璃纤维,面积204m2,见图9。


    图9 楼座下玻璃纤维板

    ③ 在东、南、西三面砖墙开窗位置,设置大面积、强吸声的特殊构造的电动窗帘,面积220m2,见图7。

    ④ 在舞台背墙上设置木质条缝吸声板,面积为120m2。

    ⑤ 地面 1 000 多个软包座椅为厅堂提供了大量的吸声量。

    (3) 解决背景噪声控制问题。

    ① 采用座椅下送风;

    ② 采用低噪声的空调设备;

    ③ 静压箱用吸声喷涂做消声处理。

    3.5 建筑声学装饰构造做法

    ( 1) 四个圆柱顶用玻璃纤维吸声板做无缝处理,并喷象牙白涂料,见图 6、图 8,玻璃纤维吸声板无缝处理做法如下:

    ① 固定龙骨

    a. 直径 8 mm U 形钢筋抱住 240 mm × 40 mm 原有木龙骨,并穿透50mm 厚苇箔抹灰膏;

    b. 50 mm × 3 mm 扁钢 3 条沿圆弧贴苇箔抹灰膏外侧均匀布置,与直径8 mm U 形钢筋焊接;

    c. 40 mm × 60 mm 轻钢龙骨,垂直圆弧方向,间距300 mm,贴50 mm ×3 mm 扁钢布置,并与扁钢固定结实。

    ② 玻璃纤维板

    a. 1 700 mm × 600 mm,25 mm 厚玻璃纤维板,木螺丝带垫片穿透纤维板与轻钢龙骨固定结实,并使玻璃纤维平面板弯曲成弧形;

    b. 玻璃纤维板接缝处、木螺丝穿孔处用腻子刮平处理;

    c. 腻子完成后,在玻璃纤维板表面贴一层完整面贴,实现无缝处理;

    d. 面贴本色为白色,最后需对面贴喷涂一层象牙白涂料。

    四个圆柱顶玻璃纤维吸声板的面积为300 m2。

    (2) 楼座下原天花混凝土梁板外露,并刷深绿色油漆,采用玻璃纤维吸声板做悬浮式吊顶,并喷深绿色涂料。

    玻璃纤维吸声板悬浮式吊顶做法如下:

    ① 玻璃纤维板布置

    a. 根据原楼座下天花梁板分隔,将东西两侧天花分为6 个区域,每个区域大概为3 m ×4.5 m,将南侧天花分为5 个区域,每个区域大概为3.5 m ×4.5 m。

    b. 各区域内设置 5 块玻璃纤维平板,板与周围混凝土梁之间留150 mm 左右的缝,板与板之间留30 mm左右的缝,使得5 块玻璃纤维板悬挂在混凝土梁板下。

    c. 楼座楼板由两块平板与一块斜板组成Z字形,5 块玻璃纤维板顺应楼板形状吊挂,并尽量贴近楼板,使玻璃纤维板设于梁间。

    ② 玻璃纤维板吊挂做法

    a. 吊筋固定在混凝土梁板下,并轻钢龙骨固定于吊筋下端。

    b. 有筒灯的区域,先安装上 9mm 厚石膏板;

    c. 将 2 500 mm × 850 mm × 50 mm 玻璃纤维板用木螺丝带垫片穿透固定于石膏板上;

    d. 将螺丝孔处用腻子刮平处理;

    e. 腻子完成后,在玻璃纤维板表面贴一层面贴;

    f. 将面贴喷涂一层深绿色涂料。

    楼座下玻璃纤维板的面积为204 m2。

    (3) 礼堂窗户吊挂宽频吸声帘,即起到吸声作用,又实现遮光作用见图 9,宽频吸声窗帘为电动升降窗帘,上下升降以实现窗帘的开合。

    ① 窗帘构造

    a. 由内外两层高面密度吸声帘组成,两层吸声帘均横向打褶,形成倒V字形,并且两层吸声帘每褶均缝合在一起,吸声帘的最下端与最上端内包木板,这样内外两层吸声窗帘就形成菱形空腔。

    b. 在缝合线处,自下而上穿过三根钢丝绳,钢丝绳最终与电机滚轴相连,用以实现窗帘升降。

    c. 窗帘顶端由两根 50 mm× 50 mm 木方吊挂,电机也安装在木方下。

    ② 幔帘构造

    幔帘用于隐藏上升开启状态下的窗帘。

    a. 用吸声帘吊挂于电动帘上方,形成幔帘;

    b. 楼座上方窗帘幔帘吊挂于圆柱形拱副拱上,下方窗帘幔帘吊挂于灰砖上。

    电动升降吸声窗帘面积为220 m2。

    ( 4) 在舞台背墙上设置了120m2的木质条缝吸声板,穿孔率6%,后填50 mm 厚离心玻璃棉。

    ( 5) 更换座椅,修缮后将大礼堂的座椅由原来木座椅更换为软包座椅,1 000 多个软座椅也为大厅提供了大量的吸声面积。

    3.6 舞台工艺改造情况

    此次改造过程中将原来缺失的舞台工艺尽可能地完善,并且要让舞台机械做得看起来是临时的可以挪动的,这也是文物建筑对新增设施的另一要求。将原来过小的舞台向观众席扩大3 m,观众席数适当减少。在舞台上用钢结构架起一个8 m多高的钢平台,作为舞台机械与舞台灯光的葡萄架,在钢平台上设置了5根光吊杆和3根景杆。灯光系统设置了面光1道、顶光5道、耳光1道、台口柱光和2台追光。扩声系统设置了左中右三声道主扩声系统和电影扩声系统。同时还在舞台中部设置了一块约 10 m×6 m的LED屏。以上舞台工艺已能满足学校学生活动场所的基本使用要求。

    4 修缮完成情况

    4.1 混响时间

    在清华大礼堂修缮工程竣工之后,2011年4月7日对混响时间进行了测试,现对修缮之前与修缮之后的结果对比如表2所示。

    表2 修缮前后混响时间对比


    清华大礼堂作为礼堂,1.3 s 左右的混响时间可以很好地满足使用要求。

    4.2 声聚焦

    在四个圆柱形拱顶上采用强吸声构造,基本消除了四个拱顶的声聚焦。声聚焦情况对比如图10所示。


    图10 声聚焦情况对比

    4.3 颤动回声

    在东西侧墙面开窗位置,吊挂强吸声帘幕,基本消除了东西墙面的颤动回声。颤动回声情况对比如图11所示。


    图11 颤动回声情况对比

    4.4 修缮完成后的使用情况

    2011 年 4 月清华大礼堂修缮后可容纳观众1 011 人,其中池座面积 583 m2,可容纳观众642人,楼座面积317 m2,可容纳观众346 人,舞台面积162 m2。

    修缮完成后,大礼堂语言清晰度、声场均匀度均有提高,基本消除声聚焦、颤动回声等声缺陷。竣工至今一年多的时间里,大礼堂举办过音乐会、会议、话剧、电影、舞蹈、婚礼等各种活动,其中包括2011 年 9 月温家宝总理的演讲。大礼堂建筑声学改造满足了“学生活动的观演空间为主的多功能礼堂”的要求,声学效果得到了清华大学的肯定。

    5 总结

    清华大礼堂承载了中国建筑声学九十多年的发展历史,清华大礼堂的声学改造也可以称为是对中国建筑声学史的回顾和总结。这次百年校庆对大礼堂的成功修缮,重新赋予了清华大礼堂新的生命,解决了大礼堂由来已久的声学问题,探索了文物建筑声学改造的过程与方法,同时也是对清华大学建筑声学前辈“知行合一”、“自主创新”学术精神的传承与发扬。

    作者简介:

    石慧斌,教授,主要研究方向为建筑声学与舞台工艺;
    金迪锋,硕士,主要研究方向为建筑声学;
    陈勇,硕士,主要研究方向为室内设计;
    王亚戈,硕士,主要研究方向为舞台工艺;
    秦毅,硕士,主要研究方向为建筑声学。

    注:文章来自网络,声讯网编辑整理。