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  • 声学 | “音质最顶级的三大音乐厅”：揭秘音乐厅内的声学设计

    声学 | “音质最顶级的三大音乐厅”：揭秘音乐厅内的声学设计

    波士顿音乐厅、维也纳金色大厅、阿姆斯特丹音乐厅被人们公认为世界三大著名古典音乐厅，也是音质最顶级的三大音乐厅。音乐厅内的声音效果能够让世人所称颂，建筑声学设计是其能扬名世界的重点。今天就来看看这三大音乐厅的声学设计秘密。

    维也纳金色大厅

    波士顿音乐厅

    阿姆斯特丹音乐厅

    维也纳金色大厅

    维也纳金色大厅是世界上最为辉煌的音乐大厅，于1867年由出生丹麦的著名建筑师汉森设计。维也纳金色大厅宽20米、高17.5米、长35米。资料记载大厅容积15000立方米，座位1840座，站位500,每席容积8.9立方米，满场中频(500Hz)混响时间2.1秒。

    人们认为维也纳金色大厅的高、宽组成近似于正方形的横截面，宽、长近似1比2，和适中的宽度都是音响空间的理想组合，有利于大量侧向反射声到达观众席，产生良好的空间感;女神像等装饰形成了凸凹丰富的表面，有利于漫反射形成更加均匀的声场;砖墙上涂石膏灰泥，形成恰到好处的反射;较长的混响，不算大的空间，保证有足够的声能密度等等。这些都与现代理论相吻合。

    而金色大厅的屋顶，有九个三角型大钢结构架，架在两边承重墙上，负荷着屋顶的重量，钢架上伸下根根钢筋，吊起云杉木料的天花。天花上面铺了砖块，天花的表面涂上了石膏灰泥，外表镀金，形成了一个略有弹性的大天花。整个天花上面的空间形成了一个巨大的共鸣箱。这也是造就金色大厅优良音质的重要原因。

    在前年，维亚纳金色大厅升级了音响系统，选用了Meyer Sound可转向CAL柱形阵列扬声器，Allen & Heath iDR DSP以及矩阵混音器用于信号处理和基本混音，其他的新设备包括森海塞尔带有MMK 965电容话筒头的手持式无线麦克风，以及天龙DN-700C激光唱机。

    维亚纳金色大厅在近年来似乎因经营原因，变得不再像人们想象中的音乐殿堂了。有媒体爆料，维也纳金色大厅一次3万欧元就能租借演出，被鱼龙混杂的演出透支了不少美誉度。

    阿姆斯特丹音乐厅

    阿姆斯特丹音乐厅建于1888年，2013年4月11日(音乐厅建成125周年)，荷兰女王授予阿姆斯特丹音乐厅皇室称号，所以，至那时起它又被称为荷兰皇家音乐厅。

    音乐厅的座位数为2037座，长、宽、高分别为26.2 m、27.7 m、17.1 m，体积为18 780 m?，每座容积为9.2 m?/座。座椅总占地面积843 ㎡，每个座椅占地面积为0.41 ㎡/座，相比目前国内音乐厅每座容积0.52 ㎡/座而言，阿姆斯特丹音乐厅座椅的舒适度要差一些。

    有声学专家认为，反射声纹理能够更好地反映音乐厅的音质效果，因此对阿姆斯特丹音乐厅的池座、侧包厢、楼座以及舞台后部座区分别设立测点测试反射声纹理。得出结论是：由于阿姆斯特丹音乐厅极佳的扩散性，各个测点的混响声都比较丰富，且没有比较大的反射声存在。因此，在此音乐厅不会存在“眩声”等刺耳的声音，而且听起来丰满且圆润。各个测点混响声的方向来自四面八方，环绕感非常好。

    在音响系统上，阿姆斯特丹音乐厅同样使用了Meyer Sound CAL柱形阵列扬声器。

    波士顿音乐厅

    素有“全球音响效果第一名”之美誉的波士顿交响音乐厅，由哈佛大学著名声学教授赛宾根据他通过实验得出的室内混响时间的理论作为指导设计建造。全厅共 2631 座，且保留了该厅 ” 鞋盒式 ” 体型的空间比例，混响时间为 1.8 秒，其现场的音效被专业级音响人士视为 ” 原音重现 ” 标准。

    侧墙有两层浅挑台，后墙有两层挑台，演奏区为尽端式，侧墙和顶棚具有V度，以利反射。厅的高度(H)为18.5m，宽度(W)为23m，长度(L)为39.5m，空间比例(H:W:L为1 : 1. 24 : 2. 14，符合“黄金率”。赛宾在设计该厅时，坚持了声学科学的原则，拒绝了业主提出容量为维也纳容量(1680座)两倍的要求，而为2631座，保持了该厅的“鞋盒式”的空间比例，同时改进了演奏台，以利音乐更好的反射。

  • Artnovion 雅乐之音 | 艺术与创新、声学与设计！

    Artnovion（雅乐之音）是一个来自葡萄牙的室内声学处理品牌，凭借着对于声学处理，艺术设计和客户个性化定制的热情，而Artnovion作为一个新晋的声学处理品牌，给我们展现出一种与以往声学设计产品所不同的设计理念和风格。

    |?Artnovion的声学处理目的

    想要安装家庭影院，设计装修是必不可少的，在影音界一直有句话形容家庭影院，三分靠器材，七分靠设计，相信这句话必定会有一定的道理。因此很多人在现在安装家庭影院时，都会想到对房间进行声学处理，但是如果是专业的影音公司进行装修设计我们不必担心，原因是像Artnovion这样的声学处理品牌，从设计、安装到售后调试，都拥有一套完整流程。

    要知道近年来，家庭影院声学处理的重要性已被越来越多的视听爱好者所重视。但在很多工程案例中，有的用户使用了许多材料、耗费了大量金钱精力，最终获得的效果却远不如预期。甚至比不处理的时候更加糟糕，因此，在声学处理材料以及设计团队的选择上，一定要选好，胡乱的选择往往事倍功半、得不偿失，只要找专业的影音公司以及Artnovion的声学材料进行装修设计，家庭影院的效果才可以达到出色的状态。

    |?创新的有机声学面材

    Artnovion的创新的有机声学面材拥有众多优点，当中就包括了非线性表面设计、兼具扩散及吸收以及3D表面加工。同时还考虑到家居设计的布置要求，对于自身产品的设计投入了诸多资源，务求让声学与艺术的结合更为紧密，也让普通的消费者都能接受声学处理进入自己的家中，拒绝平庸的设计和色调。

    欣赏：《Artnovion. Ceiling Fixing System》

    在产品的制作材料上，Artnovion使用了声学材料中罕有使用的羊毛和布料，这类物料拥有多种级别，覆盖了Furniture Grade、FR + ( Class 1 & 2 : Class A & B)以及FR ++ ( Class 0 & 1 : Class A )，在健康和环保系数上都获得了出色的效果。

    |?专用APP软件，用最特别的方式获取房间声学数据

    吸音和隔音是声学处理最重要的两个方面，但是吸音过度也会导致家庭影院的效果无法达到最好。而很多人似乎也早已接受了左右两侧必须进行强化吸音的理论，但我们发现很多案例吸音的结果却不理想，声音干硬而毫无灵秀之气，究其原因正是某个频率被过度吸收，中高频的鲜活感丧失殆尽，所以在装修家庭影院时，不能盲目地进行吸声和扩散的处理。

    欣赏：《Artnovion . Impulso App》

    Artnovion自家推出了一个Impulso Acoustis的应用程序，可以安装在智能手机之中，它可以用来测试房间的声学数据，使用的方法也十分特别，例如先在房间中放置一个充满气体的气球，让后把这个气球刺破，这时我们就需要把这个软件预先打开，并且进入数据拾取的状态，让手机的麦克风收录这个气球在被刺破时的声音效果，从而判断出这个房间的声学水平，根据这个App所计算得出的效果，我们可以挑选不同的声学材料来进行搭配使用，从而优化整个房间的声学系数。

    对于想要进行专业的声学设计处理，那就必须要依靠一流的声学处理团队来进行，因为现实生活中，家居的墙体材料的反射系数各不相同，而实际每一面墙是用实心砖、空心砖还是钢筋混凝土墙其实际产生的低频反射大相径庭。

    而软件是无法对这些情况进行判断和客观分析的。正确而又科学的做法，是使用专业测试设备配合具有平直频率曲线的的监听扬声器在影音空间内进行20–20kHz的全频分析，获取频率指标后再制定有针对性的声学方案，目前Artnovion所推出的声学处理模块，就特别提供了各种不同的处理参数和使用指南，对于各种复杂和严谨的声学处理方案，都能轻松满足，如果有特别的需求还可以联系Artnovion的厂方进行特殊的声学构件定制，保证视听室或者影音环境拥有出色的声学效果。

    |?了解Artnovion的丰富优点

    很多声学处理材料都拥有相同的特质，或者是用料、技术与设计方式，而Artnovion则考虑得更多，这个品牌的产品不仅拥有先进的声学处理技术，并且以不断创新的思路去开发出高效能表现的产品，为客户追求尊贵和人性化的设计，在设计上更带来了多个独家的技术支持，还可以为设计师和用户提供项目支持服务。其他还包括了优化的运送、降低环境冲击、完整的教育资源以及合作伙伴支持。

    笔者最为系统当中的教育资源的部分，这里不仅提供了各种有关声学处理的教程和视频，还有丰富的图片和解说，是理解声学处理和学习室内声学的优秀学堂之一。

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    ▍关于米乐数码影音（MIRO SOUND & VISION）：

    米乐数码影音成立于2005年，是威斯康集团的成员之一，在上海设有“米乐数码影音（中国）”，在香港设有“米乐影音有限公司”，是一家影音产品贸易、影音技术提供的专业公司。主要从事国外品牌的代理销售和市场推广。

    一直以来，该公司追求最震憾的声音和最美妙的音乐，坚持对品牌的宣传和最优质诚信的服务，不断为广大消费者带来更多更好品国外优秀产品，让大家能亲身享受到最佳的家庭影院效果和满足大家对影音娱乐产品越来越高的需求。

  • Artnovion 雅乐之音 | 一个由热情驱动的声学处理品牌！

    Artnovion（雅乐之音）是一个来自葡萄牙的室内声学处理品牌，凭借着对于声学处理，艺术设计和客户个性化定制的热情，而Artnovion作为一个新晋的声学处理品牌，给我们展现出一种与以往声学设计产品所不同的设计理念和风格。

    Artnovion在官方的自我介绍里面就有趣地采用了跑车和赛道的比喻，跑车就好比优秀的音响器材，而跑道则是视听室房间，再好的跑车都需要在优质的跑道上，才能发挥出最优异的性能。同理，优秀的音响器材必须要在出色的视听室房间中，才能还原出优质和真实的声音效果，这是声学设计所展现的重要性，也是每一个多声道系统所必须考虑到的，Artnovion的声学设计理念，还充分考虑到目前房间声学环境中，最常见的缺陷和问题，特别打造出多个声学处理组合，以不同的产品系列和材质，为家庭音响、影院系统提供多种丰富、优美、实用的声学处理方案。

    欣赏：《Artnovion . The Story behind the brand》

    |Artnovion的产品种类繁多，造型丰富

    对于声学处理材料来说，往往都离不开吸音（Absorption）、扩散（Diffusion）和低频陷阱（Bass Traping）这几个大类。其中，吸音用的声学材料都是采用Porous & Fibrous Materials（多孔性及纤维材质）和Helmholtz Resonators（赫姆霍兹共鸣器）为主。Artnovion的声学处理产品，就以原来的声学处理技术基础，开发出多种适合不同领域使用的产品系列，例如针对家庭影院及居住空间（Home Cinema & Residential）、建筑工程及工业应用（A&E and Industrial）和专业音响应用领域（Professional Audio）开发出不同的产品，系列的产品相当多。

    就单以High End领域所推出的声学处理模块都多达10多个品种，除了设计结构、用料、颜色、组合搭配有多种不同外，还拥有不同的组合风格和使用要求。这次本刊记者造访德国慕尼黑音响展的时候，就可以在Artnovion的展位上，看到多达10多款声学处理产品，而且根据Artnovion的负责人介绍，这次慕尼黑音响展上，一共有7个品牌的音响演示房间采用了Artnovion的产品，用作现场的声学处理，可见Artnovion的技术实力已经得到了众多音响品牌和认可。

    |声学处理与艺术设计

    室内装饰是满足人们的社会活动和生活需要，合理、完美地组织和塑造具有美感而又舒适、方便的室内环境的一种综合性艺术，是环境艺术的一个门类，又称室内设计。融合了现代科学技术与文化艺术，并与建筑设计、装饰艺术、人体工程学、心理学、美学有着密切的联系。Artnovion与其他声学处理品牌在这方面就有着很大的差别，首先Artnovion的产品在色彩上就有着相当丰富的选择，其次就是制作面料和材料的多样性。

    要知道声学装饰理念是在一般室内设计、室内装饰的概念和做法上的延伸，是指在室内设计方案中，同时将该空间的室内声学设计、噪声控制技术融合一起，室内装饰的风格、元素、选材都要同时具备声学功能，而声学设计（音质设计、噪声控制方案设计）时也同时考虑到所采取的各类声学措施与室内设计相一致，两者互相配合、融为一体。

    由于建筑声学专业的特殊性，实际建设过程中往往被室内设计师、甚至甲方和业主忽略其重要性，或者一般由甲方或业主单独委托进行建筑声学的方案设计，将室内设计和声学设计分别委托进行，两个专业很少沟通，结果往往造成虽然有了声学设计，但其内容和方案不被室内设计所接受或两者缺少必要的配合而流于形式，实际建设中并没有发挥声学方案的作用。Artnovion不仅专注于声学处理设计，还能够和室内设计师的思路形成共鸣，并且在美学设计上，提供了许多支持，因此无论是专业的视听室还是起居室环境，Artnovion都有着很大的优势，而且更容易获得普通消费者的喜爱。

    欣赏：《Artnovion . The Collection》

    |从成本方面进行考虑，为客户打造最优质方案

    对于家庭影院定制安装和系统集成来说，影音产品的成本从来都是最重要的组成部分，许多用户在挑选影音器材的时候，除了要考虑其自身价值以外，还会考虑到其运输成本和安装成本。

    Artnovion相信少即是多，所以Artnovion非常认真思考产品的所有相关层面。在产品到达客户手上前的每个阶段，从生产、包装到运送。所有产品都以最低的成本、达成最佳表现的方向进行构思。因此在产品的组合和机构上，都运用了各种先进的工艺，务求用最低成本的运输物流方案，而且在安装上更带来了相当简单和便捷的方式，通过革命性的安装固定系统以及划时代的管状固定夹，为客户和影音工程师带来最优化的房间声学处理成本。

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  • 观点 | 小型影院设计中的装修与声学当中关键剖析

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    文/清华大学建筑声学研究所 燕翔老师

    近年来，小型影院的发展非常迅速，无论是私人影院还是微影院，发展的需求越来越大。小型影院设计中的装修与声学方面涉及到体型、隔声、吸声及其音质等方面，如何处理并解决好这些关系，这就是下面所要讲到的。

    小型影院声学客观技术指标与主观评价指标

    首先，在小型的影院中，声学的处理方面可分为客观技术指标和主观评价指标两方面。客观技术指标包括背景噪声限值、空气声隔声、中频混响时间(500-1000Hz)、混响时间频率特性、声场不均匀度等方面。背景噪声限值是指影院内空调设备、通风设备和放映设备正常运行的条件下，噪声不超过噪声曲线NC30各频带限值要求，或不超过35dB。空气声隔声是指当声源在影院观众厅发出90dB（A）以上粉红噪声时，观众厅与临近敏感房间（水平、竖直）的声压级差不小于45dB。中频混响时间(500-1000Hz)则需要根据不同的房间容积来确定，在≤200m3的时候，混响时间应为0.15-0.35s，在200-350m3时，混响时间应为0.25-0.40s，在350-500m3时，混响时间应为0.30-0.45。混响时间频率特性方面，各频段的混响时间频率特性应在标准范围内，中频要求平直，低频可略高，高频可略低，但不应超出上下限规定。

    客观技术指标和主观评价指标


    各频段的混响时间频率特性应在标准范围内

    声场不均匀度方面，则要求正常放映时观影区100-4000Hz范围内各频带倍频程声压级最大值与最小值之差不应大于6dB，最大值与平均值之差不应大于3dB。相对而言，客观技术指标方面对小型影院的影响更为重要，主观评价指标则侧重主观性，难以一一概述。

    室内装修与声学的关系

    室内装修对影院的声音效果有非常大的影响作用，可以说室内装修决定了声学效果。合理的空间体型及扩散，能有效解决回声、聚焦、简并等声缺陷；合理的装饰材料吸声特性选择，能获得最佳的混响时间及频率特性；合理的吸声与扩散相结合，能使室内声场均匀分布；吸声、反射材料位置的合理布置，能让声音空间感好，立体声效果强；有效的隔声、空调系统消声等措施，还能降低室内背景噪声干扰。
    另一方面，合适良好的装修还能在声学效果上加入美的享受，这点也是现代小型影院不可忽视的一个方面，这包括装饰结构比例关系、饰面材料色彩搭配、空间布局合理性、材料环保性、室内舒适度及施工工艺等方面。

    体型与音质

    影院房间的体型或者长宽高的比例方面也能对音质造成很大的影响，在一些与房间尺寸相关的频率上，声波会形成前后叠加，产生驻波，出现房间共振，从而影响声音的重播。当不同共振方式的共振频率相同时，出现共振频率的重叠，称为“简并”。简并出现时，形成共振频率特性的失真，低频会产生翁声，或产生“声染色”，这就是简并现象。

    国家大剧院音乐厅的声扩散处理

    另外，对声音重播造成影响的因素还包括墙面的平行问题、扩散体的选择和处理的问题等。并不一定是规则平行的墙面就有利于声音的重播，房间的长、宽、高比例不能是整数，不整数的比例相对对音质的影响也相对较小，能最大限度地还原声音的重播。为消除室内可能产生的声学缺陷，可以采用在空间内部增加扩散体的做法，而对于扩散体的选择和处理方面，要根据不同的实际情况进行选择和处理，小房间的声音比较集中，进行必要的扩散处理对声音的还原重播是非常重要的。可利用对墙面的凸凹变化，使房间简正模式均匀分布从而实现平滑的低频响应，改善室内声场。

    隔声的重要性及其常见处理方法

    房间的隔声处理对影院的重要性不言而喻，它决定着房间可用性问题，要求既不能因内部的声音影响到别人，也不能让外界的声音影响到室内。隔声一般包括墙体隔声、浮筑地板隔振、门窗隔声和通风消声几个方面。而墙体隔声一般可以采用增加墙体密度、双层墙和弹性连接等方式处理，墙面密度每增加一倍，隔声量增加6dB，双面墙、轻重墙复合，弹性吊顶，可以提高隔声量。浮筑地板隔振的原理是为了防止声音通过地板外泄，在地板浇注水泥砂浆层之前铺上一层隔离垫，以此减少声音外泄量而达到隔声的效果。门窗隔声方面，主要采用增加门窗的厚度、设置双道门并设置吸声结构构成声闸以及减少门窗缝隙等方式进行。通风消声方面则主要通过选用不同的通风设备如一些消声器等来防止声音的外泄及干扰。

    吸声与吸声作法

    在影院的设计中，声学吸声也是非常重要的，对于声学中的吸声一般有三种吸声原理，包括多孔吸声、共振吸声和薄板吸声，多孔吸声主要针对中高频段的吸声，共振吸声主要是对于中频段的吸声，薄板吸声则是作用于低频的吸声。
    精准的音色还原是指听者接收到声音的音色与声源发出声音的音色具有一致性（仅是响度的不同）。从主观听音角度来讲，对节目源的原始声音和影院内听到的回放声音进行比对视听时，音色应是一致的，这就要求吸声在中高低频具有良好的均匀性。音乐透明度好，能准确表达出音乐的层次感，音调高低明显，不浑浊。高音谐音丰富，清澈纤细而不刺耳；中音明亮突出，丰满充实而不生硬；低音厚实。这就需要中高低频的吸声量能够满足音乐明晰的要求。若节目源是以左右、上下、前后不同方位录音后发送，则聆听回放的声音应能将原节目源声场中声源的方位准确重现，则需要吸声的部位能满足声像定位的要求。
    另外，对于吸声材料的使用也是有要求的，如果声场影像逼真、空间感好，可准确还原电影中所想表达的声场空间大小，清晰确定声场特征，使人有被环绕声场包围的强烈而真实的感受。这就要求吸声材料与反射材料合理分布，回放的声音使人有“身临其境”的感觉。在播放具有良好的身临其境的声音片段时，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。这就要求吸声材料的分布与扬声器位置必须配合得当。

    总结

    影院设计中的装修与声学处理对影院的效果非常重要，如何处理好影院中的体型、隔声、吸声及其音质等方面的问题，将是整个影院能否达到理想效果的重点，在整个影院的装修和声学处理过程应该引起必要的重视，这一点大家要谨记。另外，声学效果必须和装修设计相配合，不但要求有良好的室内音质，还必须有美观的视觉效果，才能打造出一个良好的声学视听环境和舒适的家居环境。

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  • 建筑声学基础知识（五）：吸声材料和吸声结构的声学特性

    建筑声学基础知识（五）：吸声材料和吸声结构的声学特性

    为了解决声学问题，吸声材料的研制、生产和应用日显重要。早些时候，吸声材料主要用于对音质要求较高的场所，如音乐厅、剧院、礼堂、录音室、播音室等。后来则在一般建筑物内如教室、车间、办公室、会议室等，为了控制室内噪声，而广泛使用吸声材料。有些材料或构件本身并无多大吸声效果，但经过打孔、开缝等简单的机械加工和表面处理，形成吸声结构，也得到广泛应用。值得注意的是，吸声材料往往与隔声材料结合使用。

    下面，“影音新生活”就为大家详细介绍吸声材料在室内声学中发挥的重要作用。

    一、吸声系数和吸声量

    （一）吸声系数

    用以表征材料和结构吸声能力的基本参量通常采用吸声系数。

    材料和结构的吸声特性和声波入射角度有关。声波垂直入射到材料和结构表面的吸声系数，称为“垂直入射（或正入射）吸声系数”。当声波斜向入射时，这时的吸声系数称为斜入射吸声系数。

    三种不同吸声材料的吸声特性

    （二）吸声量

    吸声系数反映了吸收声能所占入射声能的百分比，它可以用来比较在相同尺寸下不同材料和不同结构的吸声能力，却不能反映不同尺寸的材料和构件的实际吸声效果。用以表征某个具体吸声构件的实际吸声效果的量是吸声量，它和构件的尺寸大小有关。

    二、吸声材料和吸声结构的分类

    吸声材料和吸声机构的种类有很多，根据材料的外观和构造特征分类，大致可以归纳为以下几种：

    多孔材料：具有良好的中高频吸收，背后留有空腔还可以提高高低频吸收。主要有岩棉、玻璃棉、矿棉、木丝板、聚酯纤维、纤维素喷绘、铝纤维、烧结铝、聚氨酯泡沫、三聚氰胺泡沫、毛毡等。

    板状材料：以吸收低频为主。主要有石膏板、硅酸钙板、密度板、薄铝板、薄钢板、胶合板、PC阳光板、彩钢夹芯板等。

    穿孔板：一般以吸收中频为主，与多孔吸声材料结合可吸收中高频，背后大空腔可提高低频吸收。

    成型顶棚吸声板：视材料吸声特性而定，背后留有空腔可提高低频吸收能力。主要有矿棉吸声装饰板、岩棉吸声装饰板、玻纤顶棚板、木丝吸声板、铝纤维板、穿孔铝板等。

    膜状材料：以吸收中低频为主，后空腔越大，对低频吸收越有利。如塑料薄膜、ETFE膜、PTFE膜、帆布、人造革等。

    柔性材料：内部气泡不连通，与多孔吸收材料不同，主要靠共振有选择地吸收中频。主要有闭孔海绵、乳胶块、塑料蜂窝等。

    三、共振吸声结构

    建筑空间的围蔽结构和空间中的物体，在声波激发下会发生振动，振动着的结构和物体由于自身内摩擦和与空气的摩擦，要把一部分振动能量转变成热能而损耗。根据能量守恒定律，这些损耗的能量都是来自激发结构和物体振动的声波能量，因此，振动结构和物体都会消耗声能，产生吸声效果。结构和物体有各自的固有振动频率，当声波频率与结构和物体的固有频率相同时，就会发生共振现象。这时，结构和物体的振动最强烈，振幅和振速达到极大值，从而引起能量损耗也最多。因此，吸声系数在共振频率处为最大。

    一种常有的看法认为：声场中振动着的物体，尤其是薄板和一些腔体，在共振时会“放大”声音。这是一种误解，是把机械力激发物体振动（如乐器）向空气辐射声能时的共鸣现象和空气中声波激发物体振动时的共振现象混淆了。即使前者，振动物体也不是真正地放大了声音，而是提高了辐射声能的效率，使机械激发力做功更有效地转化成声能，而振动物体自身还是从激发源那里吸收能量并加以损耗。

    利用共振原理设计的共振吸声结构一般有两种：一种是空腔共振吸声结构，一种是薄板或薄膜吸声结构。需要指出的是，处于声场中的所有物体都会在声波激发下产生振动，只是振动的程度强弱不同而已。有时，一些预先没有估计到的物体会产生相当大的吸声，例如大厅中薄金属皮灯罩，可能在某个低频频率发生共振，因为灯多，灯罩展开面积大，结果产生不小的吸声量。

    四、其他吸声结构

    （一）空间吸声体

    室内的吸声处理，除了把吸声材料和结构安装在室内各界面上，还可以用前面所述的吸声材料和结构做成放置在建筑空间内的吸声体。空间吸声体有两个或两个以上的面与声波接触，有效的吸声面积比投影面积大得多，有时按投影面积计算，其吸声系数可大于1。对于形状复杂的吸声体，实际中多用单个吸声量来表示其吸声性能。

    空间吸声体

    空间吸声体可以根据使用场合的具体条件，把吸声特性的要求与外观艺术处理结合起来考虑，设计成各种形状（如平板形、维形、球形或不规则形状），可收到良好的声学效果和建筑效果。

    （二）强吸声结构

    比较典型的强吸声结构是消声室，用于各种声学实验和测量。室内声场要求尽可能地接近自由声场，因此所有界面的吸声系数应接近于1。

    在消声室等特殊场合，需要房间界面对于在相当低的频率以上的声波都具有极高的吸声系数，有时达到0.99以上。这时必须使用强吸声结构。

    吸声尖劈是消声室中常用的强吸声结构，用棉状或毡状多孔吸声材料，如超細玻璃棉、玻璃棉等填充在框架中，并蒙以玻璃丝布或塑料窗纱等罩面材料制成。

    （三）帘幕

    纺织品中除了帆布一类因流阻很大、透气性差而具有膜状材料的性质以外，大都具有多孔材料的吸声性能，只是由于它的厚度一般较薄，吸声效果比厚的多孔材料差。如果幕布、窗帘等离开墙面、窗玻璃有一定距离，恰如多孔材料背后设置了空气层，尽管没有完全封闭，对中高频甚至低频的声波仍具有一定的吸声作用。

    （四）洞口

    向室外自由声场敞开的洞口，从室内角度来看，入射到洞口上的声波完全透过去了，反射为零，即吸声系数为1。

    如果孔洞的尺度比声波波长小，其吸声系数将小于1。

    洞口如不是朝向自由场，而是朝向一个体积不大、界面吸收较小的房间，则透射过洞口的声能会有一部分反射回来，此时洞口的吸声系数小于1。

    在剧院中，舞台台口相当于一个大洞口，台口之后的天幕、侧幕、布景等有吸声作用。根据实测，台口的吸声系数约为0.3~0.5。

    （五）人和家具

    处于声场中的人和家具都要吸收声能。因为人和家真很难计算吸声的有效面积，所以吸声特性一般不采用吸声系数表示，而采用个体吸声量表示，其总吸声量为个体吸声量乘以人和家具的数量。

    人的吸收主要是人们穿的衣服的吸收。衣服属于多孔材料，但衣服常常不是很厚，所以对中高频声波的吸收显著，而低频则吸收较小。人们的衣服各不相同，并随时间季节而变化，所以个体吸声特性有差异，只能用统计平均值来表示。在剧院、会堂、体育馆等观众密集排列的场合，观众吸收还和座位的排列方式、密度、暴露在声场中的情况等因素有关。

    观众吸声的一般特点是：随着声波频率的增加，吸声系数先是增加，但当频率高于2000HZ时，吸声系数又下降。这可能是由于吸声面相互遮掩引起的，在高频时这种遮掩作用影响较大。此外，等间距的有规则的座位排列，会因为座位间空隙的空气共振，在某个频率，往往在100~200HZ范围内，引起较大的吸收。

    空场时，纺织品面料的软座椅可较好地相当于观众的吸收使观众厅的空场吸声情况和满场时相差不大，这对排练和观众到场不多时的演出是有利的。人造革面料的座椅，面层不透气，对高频吸收不大；硬板座椅相当于薄板共振吸声结构。对于密集排列的观众席，有时也用吸声系数表示吸声特性，这时吸声量等于吸声系数乘以观众席面积。

    （六）空气吸收

    声音在空气中传播，能量会因为空气的吸收而衰减。空气吸收主要是由以下三个方面引起的：一是空气的热传导性；二是空气的黏滞性；三是分子弛豫现象。正常状态下，前两种因素引起的吸收比第三种因素引起的吸收小得多，可以忽略。

    结语：建筑声环境的形成及其特性，一方面取决于声源的情况，另一方面取决于建筑环境的情况。而建筑环境，一方面是指建筑空间，另一方面是指形成建筑空间的物质实体——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，在建筑环境中，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。对于建筑师来说，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、耐久性、外观等结合起来综合考虑，是尤为重要的。

  • 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。）

  • 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。

  • 漫步音乐的殿堂：畅谈音乐厅的声学设计

    漫步音乐的殿堂：畅谈音乐厅的声学设计

    上个世纪中，人们根据音乐特性的不同，逐渐将音乐厅从歌剧院中分离出来。而在此前，音乐会一般是在有舞台的歌剧院中演出，因为舞台可以满足舞台布景和作品多样化的需求。

    但是，由于高大的舞台空间会造成声能的损失，使得举办音乐会时不得不在剧院舞台上加装音乐反射罩。尽管这些音乐反射罩重量大，组装难，造价高，但它的出现为音乐厅的诞生做出了很大的贡献。各国建筑声学的专家开始依据发射罩对声音控制的原理，相继设计了各种独具特色的音乐厅。

    下面，“影音新生活”就带大家来详细了解一下世界顶级音乐厅的声学设计。

    ▊为什么柏林爱乐交响乐厅至今仍作为音乐厅建筑的典范？

    著名声学设计师L.Cremer在设计柏林爱乐交响乐厅时享有很大的决定权，比如他自主采用梯田式的观众席布局，以及对观众厅的内部形态、空间体型、装饰图案及构造。

    对于该厅的设计，L.Cremer继承了二十世纪初赛宾室内声学的研究成果，并应用了学院对于室内声学的最新研发成果。同时，还对于各种音质评价参数进行了仔细研究。到上世纪五十年代，L.Cremer的研发成果首先在德国室内声学界得到应用。

    柏林爱乐交响乐厅的主要特点如下：

    ● 这种特别的梯田状的观众席布局（统称为“温伯格挡板”），增强了听众获得的早期反射声。这种形式在观众厅还是第一次使用，以前只是在乐师附近安装过反射体。这种安装音乐反射罩或是在交响乐队周围使用反射体的情况，普遍出现在20世纪初的欧美音乐厅。

    ● 观众厅内部形态通过彼此面对的“温伯格挡板”提供二次反射声。

    ● 吊顶的特殊形状，以及其结构表面特性为后期反射声提供支持。

    该厅声学设计的成功之处在于：这种形式能够在早期反射声和后期反射声之间取得平衡，使每个座位都能获得较好的包围感。其平衡是通过控制早期反射声和后期反射声的分配而得到的。这个进步得益于缩尺实体模型能够将声阵列可视化和L.Cremer教授在礼堂音质这个领域的专业经验。L.Cremer教授曾说过，在法国尼斯阿波罗音乐厅的建设中，他之所以能够成功地把握因素，就是在于他完全掌控了对该厅的设计。并且，该厅还是第一个使用梯田式设计的厅堂。

    值得一提的是，尼斯阿波罗音乐厅同样使用的是“温伯格挡板”设计。L.Cremer教授和R. Lamoral教授在对尼斯阿波罗音乐厅的设计中，依旧采用有益于音质的内部形态、空间体型、装饰构造等。该厅的音质设计是基于计算机模型，这是基于有限元法所建的计算机摸型。

    计算机模型向我们展示了早期反射声，寻求进行早期反射声与后期反射声之间的平衡，从而获得良好音质的声场，该音乐厅具有多功能性，配有舞台，作为音乐会演出时需要安装音乐反射罩。并且这还是一个可以容纳2500座的大厅，观众厅进深50米，前面提到的柏林爱乐交响乐厅观众厅进深仅30米。

    该厅的主要特点如下：

    ● 装置错落有致的“温伯格挡板”；

    ● 波浪型的吊顶板；

    ● 靠近舞台的墙有以Lamoral,Cremer, Futterer三人名字缩写命名的LCF侧向反射扩散体（LCF结构）。

    所有这些措施能够加强早期反射声和后期侧向反射声，同时能够在早期反射和后期反射声之间实现平衡，从而获得好的音质。结果和柏林爱乐交响乐厅一样，这个音乐厅把听众包围在最佳的声场中。该厅的设计表明即使内部形态有所不同，也同样可以获得与柏林爱乐交响乐厅有着同样出色的声学效果。

    ▊为何阿波罗音乐厅没有被复制？

    阿波罗音乐厅建于上个世纪80年代，那是个多功能厅建筑结束的时代。确实，今天已进入剧院和专用的音乐厅区分设计的时期，如今全世界所有已建项目都说明了这一点。柏林爱乐交响乐厅证明了专用的音乐厅要比多功能厅更适合音乐会演出，特别是与那些多功能性依赖于沉重的、不易操作的音乐罩的多功能厅相比。阿波罗大厅的独特之处在于，其在设计之初就把其功能定位在以音乐会使用为主，兼顾歌剧演出，而不是反过来考虑。

    正因为如此，柏林爱乐交响乐厅仍作为音乐厅设计的参考范例。不仅因为它作为专用的音乐厅，而且还因为它的建筑风格。

    ▊为什么没有其他形状的音乐厅出现？

    这主要归因于设计团队对声反射和厅堂空间形态之间的平衡无法控制。目前应用于音乐厅的框架设计仍沿用上世纪60年代的方法，一次又一次地使用缩尺模型，没有多大的进步。缩尺模型实验带有一定的局限性，因为它不能与设计方案同步更新。在表现形式上，它不能够将反射声波的形式和声波的传播过程通过可视化反映来。

    声学设计师和建筑师之间不能良好地沟通仍是目前音乐厅设计中普遍存在的问题，即使是缩尺实体模型也不能增进他们之间的沟通。

    但是必须承认，建筑领域所有设计工作都必须遵循相关规范进行。这些规范往往来源于对已有建筑经验的总结归纳（但这从某种角度上也限制了革新和突破的发展），使业主在是否采用创新设计的问题上感到困扰。这是可以理解的，但我们也应该注意到，遵循规范进行设计的方式，其结果往往缺乏新意，效果通常难以令人满意。

    ▊音乐厅设计体系及建设中令人遗憾的因素

    一些质量规范的限制，以及业主对于革新缺乏信心，使得设计师往往采用模仿已有的厅堂的设计以避免犯错，满足于复制已有厅堂而不是探寻厅堂真正的使用需要。

    在过去的三十年间，R. Lamoral教授成功地开发出能够准确模拟厅堂音质的声学计算机软件。当然这还要通过正确使用和操作才能保证模拟结果的准确性。

    在目前厅堂设计市场上，音乐厅音质设计的创新是没有地位的，人们更容易接受建筑设计上的创新。

    即使建筑师部分或全部效仿柏林爱乐音乐厅的布局设计，由于建筑师和声学设计师沟通的障碍和分割，也有可能产生令人失望的音质效果。

    因为那些效仿的厅堂只是建筑元素的累加，并未真正理解所研究的厅堂的声学本质。效仿建筑方案不能在早期反射声和后期反射声之间获得平衡，因此不能满足每一位听众的音质要求。在此就不再赘述这些厅堂，但是专业人士和业主在近半个世纪的时间内，都遇到过这种工作方式所带来的失望和挫折。

    ▊怎样控制剧院与音乐厅的声场？

    良好声场是通过早期反射声和后期反射声之间的平衡得到的。但问题是该怎样保证这种平衡呢？

    那就有必要控制反射到墙体的波形。这些波形必须被鉴别并通过对墙面整体形状和饰面图案设计加以控制。

    近几年来，美国出现了对波形定性化的分析方法。在此基础上，我们可以通过计算机模型，将定性化分析进一步发展为定量分析法。根据已经开发的厅堂声学模拟软件，可以将从各个表面反射的列阵波的整个轨迹反映出来。

    计算机工具有很大的优势在于它的灵活性，而且提供了缩尺实体模型不能测量的大量的信息。通过计算机模型，声学设计师和建筑师之间建立起直观良好的沟通，同时也有助于消除业主的顾虑。

    我们不得不注意到，在过去30年中，通过对大量音乐厅音质声学参数的测量，证明了计算机模型的应用的准确性。但遗憾的是，这种设计方法几乎很少被应用。

    我们也可以注意到，几乎所有的歌剧院和音乐厅的业主首要的要求就是获取最佳的混响时间。但我们应该知道，最佳的混响时间是通过控制反射声的过程来实现，这个顺序不能对调。

    ▊怎样控制反射声的过程？

    鉴于观众厅的尺度、形式、材料、观众厅布局和乐队之间的相互作用，以及在厅堂中声音传播的特性，在演艺建筑的设计中，声学设计师应该扮演引导者的角色。

    声学设计师应该控制墙体反射的波形。而且需要声学设计师和建筑师一起制定详细的墙体处理方案，这样在建筑师每次做出形状或材料的选择后，声学设计师都能够用声学语言将修改的结果表达出来。通过这种方式，建筑师才能够设计出具有良好音质的厅堂。

    因此，通过这一互动过程，就可以确定墙体的尺度和方位及构造，把握围护结构的处理，观众厅的分割墙，吊顶的形式，整体内部形态，尤其要控制围护结构材质及其构造的声学响应，把握座椅的形状及声学特性。

    ▊未来我们会感受到不同形式的音乐厅吗？

    在厅堂的整个设计过程中，建筑设计和声学设计应该是完全融合在一起的。但是实现的方法、途径，特别是这方面的经验很难在声学设计师和建筑师中得到一致同意，而且很难打消那些恪守音乐厅建筑规范的业主的顾虑。

    因此，只有当业主们采纳新的建设意见的时候，音乐厅的形式才会有新的发展，而不是效仿已建的厅堂。

    结语：诚然，与柏林爱乐音乐厅有着相同形状的音乐厅会有很好的未来。但是我们要意识到，复制既不能保证声学设计的成功，也不能满足本世纪内出现的新演出形式的需要。在对于音乐厅及剧院的声学设计中，专业人员应该注入更多的创新元素，以及投入更多的精力去谨慎细致的考察。

    预告：由云九影音文化传播机构联合清华大学举办的“2015清华大学建筑声学原理与设计”培训课程即将于2015年4月份隆重举行，这是目前中国影音行业最高级别的室内声学课程，也是最适合高级音响、高端家庭影院定制安装市场需求的顶级技术培训。详细报名方式可留意“影音新生活”随后的通知。

    本次培训活动由云九（Cloud9）影音文化传播机构整体策划与组织，为大受欢迎的清华大学建筑声学原理与设计培训课程的延续与深化，由清华大学建筑学院著名教授及学者讲学，内容包含了房间声学原理、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设计，同时还有消声室、混响室、隔声实验室等的参观，课程完毕经考试合格后将颁发具有重要价值的培训课程证书。

  • 影院该选择什么声学材料？

    影院该选择什么声学材料？

    随着人们生活质量不断提高，影院也成为了人们家居必备设施，但在安装影院时，人们一定要多加注意声学处理，因为私人影院和电影院、KTV大同小异，如果装修设计不好，容易出现噪音、骚扰到他人影响到自己，所以必须选择合适的声学材料，并进行科学的设计。由于多数用户对影院的专业知识了解不多，所以在选择声学材料上难免会出现纰漏，选择声学材料时应该有以下几点注意事项：

    第一：吸音性能应符合使用要求，如果要求降低中高频噪声或降低中高频混响时间，则应选用中高频吸声系数较高的材料。如果要降低低频噪声或降低低频混响时间，则应选用低频吸声系数较高的材料。
    第二：吸声系数不受环境和时间的影响，材料吸音性能应保持长期稳定可靠。
    第三：防水、防潮、防蛀、防腐、防霉、防菌，这对在潮湿环境条件下使用是非常重要的。如游泳馆、地下工程及潮湿地区。
    第四：防火性能好，应具有阻燃、难燃或不燃性能。对影剧院和地铁工程等公共场所应尽可能采用不燃材料。
    第五：吸音材料要有一定的力学强度，以便在搬运、安装和使用过程中，不易损坏，经久耐用，不易老化。
    第六：材料可加工性能好，重量轻，便于加工安装以及维修调换，对于大型轻薄屋顶结构如大跨度体育馆，其吸声吊顶的重量是至关重要的制约因素。
    第七：吸音材料及其制品在施工安装和使用过程中不会散落灰尘、挥发有毒气味、辐射有害物质、损害人体健康。
    第八：吸音材料一般安装在室内表面，它是室内设计的重要组成部分，特别是影剧院、多功能厅、会议室、广播、电视及电影录音室和审听室等的音质设计，吸声材料应具有装饰效果。

  • 科普 | IMAX影厅的分类

    科普 | IMAX影厅的分类

    IMAX影厅有以下4种

    1、IMAX GT影厅

    首先于1970年推出的GT 2D影厅是日后其它IMAX影厅的原型，采用15/70胶片，用一台大型“水平波状循环进片”的GT放映机放映，该放映机近乎一辆微型轿车大小，重达1.8t，放映光源为15kW氙灯水冷式（全球功率最大的电影放映光源）。GT影厅属专利设计，一般为400座，可达1000座；银幕一般为30m×24m，最大35.73m×29.42m。

    2、IMAX SR影厅

    这是IMAX公司为降低土建和设备投入、节省运营成本及满足商业多厅影院的需求，于1998 年推出的第一代紧凑型放映系统，采用两台SR放映机同步放映两盘单独的15/70胶片，配以2×7kW氙灯风冷式光SR放映机源。IMAX SR影厅亦属专利设计，银幕小于21m×17m，对应的合适座席小于350个，它实际是GT影厅的缩小版，以适应其变小的银幕。

    3、IMAX MPX影厅

    IMAX MPX影厅这是IMAX公司为放映IMAX DMR胶片版影片，于2004年推出的第二代紧凑型放映系统。再次大幅降低了设备和运营成本，因其不仅可放映IMAX原创片，还可放映IMAX DMR故事片，使片源更广，更适宜建在商业多厅影院中。MPX也是最新型的二合一放映系统，即可用最经济的方式将胶片放映系统升级为数字放映系统。MPX影厅标准版亦属专利设计，银幕一般小于23m×14.5m，合理座席数为350个。

    4、IMAX Digital影厅

    IMAX公司为解决因15/70胶片版影片的拍摄、后期制作、发行、放映成本过高而带来的片源过少，以及胶片版放映系统投资及运营维护成本高昂等一系列问题，于2008年推出了数字放映系统，用于放映IMAX DMR数字版影片。采用硬盘数字拷贝及两台2K分辨率的数字放映机加影像优化器，配2×6kW灯泡，成本虽大幅降低，但画面解析度约4K，仅相当于35mm胶片的影像水平，丧失了15/70胶片版大画面、高解析度的优势。IMAX公司已在测试两台4K数字放映机，一旦成功，解析度可达约8K，成像水平将超越15/70胶片版的6K。