混響時(shí)間設(shè)計(jì)
第5章 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì) 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 音質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 容積確定 體型設(shè)計(jì) 混響時(shí)間設(shè)計(jì) 典型建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及案例分析
5.4 混響時(shí)間設(shè)計(jì)
具體內(nèi)容:
1)選擇最佳混響時(shí)間及其頻率特性(根據(jù)使用功能); 2)混響時(shí)間計(jì)算(體積和吸聲量計(jì)算); 3)室內(nèi)裝修材料的選擇與布置。
客觀量——標(biāo)準(zhǔn)
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一、最佳混響時(shí)間T60及T60頻率特性曲線
(一)最佳混響時(shí)間T60 1、定義:中頻500Hz所對(duì)應(yīng)的混響時(shí)間。
根據(jù)大量的、經(jīng)過主觀評(píng)價(jià)認(rèn)為音質(zhì) 良好的觀眾廳進(jìn)行T60測(cè)定,所得到的 500HzT60的統(tǒng)計(jì)值。
常用最佳混響時(shí)間(秒) 音樂廳 劇院 1.8~2.2 1.4~1.7
多功能
電影院 錄音室
1.0~1.3
0.8~1.0 0.3~0.4
2、特點(diǎn):與使用功能、容積有關(guān)
1)房間用途不同,最佳混響時(shí)間也不同:用于語言的房間—— 報(bào)告廳、會(huì)議室等,最佳混響時(shí)間要比用于音樂的房間(音樂廳、 歌劇院)短。 2)房間容積不同,最佳混響時(shí)間也不同:房間容積大的,最佳
混響時(shí)間要比容積小的長。
功能+容積
房 間 用 途 音樂廳 歌劇院 多功能廳 話劇院、會(huì)堂 普通電影院 立體聲電影院 多功能綜合性體育館 音樂錄音室(自然混響)
RT(s) 1.6~2.1 1.4~1.6 1.1~1.4 0.9~1.3 0.8~1.1 0.45~0.9 1.4~2.0 1.2~1.6
房 間 用 途 強(qiáng)吸聲錄音室 電視演播室 語言 音樂 電影同期錄音棚 語言錄音室 琴室 教室、講演室 視聽教室 語言 音樂
RT(s) 0.3~0.6 0.4~0.7 0.6~1.0 0.4~0.8 0.25~0.4 0.3~0.6 0.8~1.0 0.4~0.8 0.6~1.0
各類建筑混響時(shí)間適當(dāng)范圍(500與1kHz平均值)
(二)最佳混響時(shí)間T60的頻率特性: ——各個(gè)頻率的混響時(shí)間T60 以頻率為橫坐標(biāo),以各個(gè)頻率混響時(shí)間T60與500Hz時(shí)的比率為縱坐 標(biāo)。 1、語言類: ——語言用房,尤其是播音室,為提高語言清晰度,混響時(shí)間頻率 特性曲線以平直為好。 計(jì)算混響時(shí)間頻率: 125Hz,250Hz,500Hz, 1000Hz ,2000Hz ,4000Hz —— 6個(gè)倍頻程的中心頻率。
2、音樂類: ——音樂用房,為增加豐滿度、渾厚感,應(yīng)提高低頻 混響時(shí)間;而高頻(2000~ 4000Hz)的混響時(shí)間應(yīng)與中 頻相同(實(shí)際上略低于中頻)。 計(jì)算混響時(shí)間頻率: 63 Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、 4000Hz、8000Hz —— 8個(gè)倍頻程的中心頻率。
推薦的混響時(shí)間頻率特性
二、混響時(shí)間的計(jì)算 步驟: (1)結(jié)合房間使用要求,確定混響時(shí)間及其頻率特性的設(shè)計(jì)值。 (2)根據(jù)設(shè)計(jì)完成的體型,計(jì)算出房間的容積V和內(nèi)表面積S。
(3)根據(jù)混響時(shí)間計(jì)算公式求出房間平均吸聲系數(shù)。
多采用改進(jìn)的伊林公式:
T60
0.161 V ? ? S ln(1 ? ? ) ? 4mV
4mV——空氣吸收衰減系數(shù),在2000Hz以上考慮空氣的 吸收。
空氣吸收衰減系數(shù)4m
值
(室內(nèi)溫度20℃,相對(duì)濕度60%)
頻率(Hz)
2000
室內(nèi)對(duì)濕度 30% 0.012 40% 0.01 50% 0.01 60% 0.009
4000 6300
0.038 0.084
0.029 0.062
0.024 0.05
0.022 0.043
(4)房間所需增加吸聲量:所需總吸聲量—固有吸聲量。 (5)選擇適當(dāng)吸聲材料及結(jié)構(gòu),確定面積——滿足所需增 加吸聲量及頻率特性。
觀眾廳混響時(shí)間計(jì)算表(V=5400m3,=2480m2)
號(hào)
目
做法
(m2) a
125Hz Sa a
250Hz Sa a
500Hz Sa a
1000Hz Sa a
2000Hz Sa
4000Hz a Sa
1
觀 眾 及 座 椅
1000 人 按人數(shù) 計(jì)算吸 聲量 4mm 厚 FC 板 大 空腔 三夾板 后 空 50mm 9.5mm 厚穿孔 石膏板 8% 板后 貼桑皮 紙空腔 50mm 水泥抹 面 900
0.19
190
0.23
230
0.32
320
0.35
350
0.47
470
0.42
420
2
吊 頂 墻 面
0.25
225
0.1
90
0.05
45
0.05
45
0.06
54
0.07
63
3
150
0.21
31.5
0.73
109.5
0.21
31.5
0.19
28.5
0.08
12
0.12
18
4
墻 面
100
0.17
17
0.48
48
0.92
92
0.75
75
0.31
31
0.13
13
5 6 7
8
墻 面
走道 樂池
376 340 28 130
0.02 0.02 0.16 0.3
7.5 6.8 4.5 39
0.02 0.02 0.15 0.35
7.5 6.8 4.2 45.5
0.02 0.02 0.1 0.4
7.5 6.8 2.8 52
0.03 0.03 0.1 0.45
11.3 11.6 2.8 58.5
0.03 0.03 0.1 0.5
11.3 11.6 2.8 65
0.03 0.03 0.1 0.5
11.3 11.6 2.8 65
混凝土 面
木板門 舞臺(tái)口 耳光口 面光口 送、回 風(fēng)口
門 開 口
通風(fēng) 口
9
6
0.8
4.8
0.8
4.8
0.8
4.8
0.8
4.8
0.8 48.6
4.8
0.8 118.8 1.06
4.8
4mV
T60
1.47
1.41
1.36
1.3
1.06
三、選擇與布置室內(nèi)裝修材料 1、掌握各種吸聲材料與結(jié)構(gòu)的吸聲性能; 2、吸聲材料與結(jié)構(gòu)的位置確定 1)應(yīng)注意低、中、高頻吸聲的平衡,同時(shí)兼顧建筑裝飾效 果。 2)舞臺(tái)周圍墻面、天花、側(cè)墻下部應(yīng)布置反射材料,以便 向觀眾席提供早期反射聲。
3)觀眾廳后墻宜布置吸聲材料或結(jié)構(gòu),以消除回聲干擾。 如所需吸聲量較多,可布置在大廳中后部天花、側(cè)墻上 部。
4)有高大舞臺(tái)空間的演出廳,觀眾廳和舞臺(tái)空間通過舞
臺(tái)開口成為“耦合空間”。 當(dāng)舞臺(tái)空間吸聲較少時(shí)——就會(huì)將較多混響聲返回 給觀眾廳,使大廳清晰度降低。 舞臺(tái)空間應(yīng)有適當(dāng)吸聲!刮枧_(tái)空間混響時(shí)間 與觀眾廳基本相同為宜。 5)耳光室、面光室,內(nèi)部應(yīng)適當(dāng)吸聲,使耳光口、面光 口成為一個(gè)吸聲口。
6)座椅吸聲
聲學(xué)要求:坐人與不坐人時(shí)相比吸聲量變化不大,以保 證觀眾廳有穩(wěn)定的音質(zhì)。 具體要求:座椅靠背后板為厚夾板或鋼板,靠背軟墊不 到邊,座椅底面可穿孔,但穿孔率須大于15%。
觀眾席座椅吸聲:座椅每座吸聲量
頻率(Hz) 吸聲量(m )
2
125 0.25~0.35
250 0.30~0.40
500 0.40~0.50
1000 0.40~0.50
2000 0.40~0.50
4000 0.40~0.50
日期:2005.4.028 125 面積 頂棚(石膏板 吊頂) 舞 臺(tái) 區(qū) 地 面 (木地面) 觀眾座椅吸聲
某
報(bào)告廳混響時(shí)間設(shè)計(jì)計(jì)算表 250 500 1k
項(xiàng)目名稱: 2k 4k
t60 計(jì)算 備 注
α
0.2 0.01 0.3
A
61.8 0.21 95.7
α
0.15 0.01 0.35
A
46.35 0.21 111.65
α
0.1 0.01 0.4
A
30.9 0.21 127.6
α
0.07 0.02 0.45
A
21.63 0.43 143.55
α
0.05 0.02 0.5
A
15.45 0.43 159.5
α
0.02 0.02 0.48
A 6.18 0.43 153.1 2 36.75 3.1 5.85
頂部
309 21.4 319
地面
其余地面(地 毯) 織物窗簾 木條板結(jié)構(gòu) 其它墻面 ( 柱石 材或鋁塑板)
147 62 117
0.1 0.05 0.2
14.7 3.1 23.4
0.12 0.05 0.1
17.64 3.1 11.7
0.12 0.06 0.05
17.64 3.72 5.85
0.2 0.05 0.05
29.4 3.1 5.85
0.25 0.05 0.05
36.75 3.1 5.85
0.25 0.05 0.05
立面
木條穿孔板吸 聲結(jié)構(gòu) 門 空氣吸收修正 平均吸聲系數(shù) 總吸聲量
26
0.1
2.6
0.08
2.08
0.05
1.3
0.04
1.04
0.03
0.78
0.02
0.52
148 15
0.3 0.25 0
44.4 3.75 0 0.249
0.35 0.15 0
51.8 2.25 0 0.246 246.78
0.65 0.1 0
96.2 1.5 0 0.284
0.65 0.08 0.003 0.302 302.4
96.2 1.2 4.3
0.35 0.07 0.009
51.8 1.05 12.89
0.25 0.04 0.02 2
37 0.6 31.5
p=10%
室內(nèi)總面 積 (m2) 1002 室內(nèi)容積 (m3)
0.274 274.71
0.243 243.55
249.66
284.92
混響時(shí)間 (T60)
0.81
0.82
0.7
0.64
0.7
0.75
1432
5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 125 250 500 0.81 0.82 0.70 0.70 2k 0.75 4k 混響時(shí)間頻率特性曲線
0.64 1k