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在厅堂装饰工程中，场馆的本底噪声与混响问题时常困扰众多业主和装修设计、施工单位。为了与音响系统配合以获得好听的总体声音效果，有必要认真进行厅堂的声学环境设计和处理。但在当今的装饰工程中人们存在着许多模糊认识，以至投巨资装饰完毕的厅堂，音响效果却往往难以达到预期的目的，留下很多遗憾。以下就如何进行厅堂声学环境设计和处理作一简单论述,与大家探讨。 3 P/ L( G; w8 A7 X I, ?6 W8 z* _: R
一：声音 我们听到的声音总是包含有两部分：直达声与反射声。 直达声特性：由发声体通过空气中直线距离最早传达到听众的。 反射声特性：由厅堂四壁、天花、地板（简称厅堂六面）及厅堂内所有摆设物体多次反射的声音组成，延续时间长（也我们下文要讨论的混响时间），信息量丰富（多面反射，多次反射），受反射面形状与材质的影响，因而带上了厅堂特有的声音特性，所以，反射声特性也称“厅堂声音特性”或“厅堂混响声特性”。 二、混响时间 混响时间指的是室内声源停止发声后，声压级连续衰减60dB所经历的时间，单位是秒。混响是房间中声音被界面不断反射而积累的结果，混响可以使室内的声音增加15dB，但同时会降低声音的清晰度。 混响时间与室内吸声存在数学关系，可根据 赛宾公式进行估算。 赛宾公式：T=0.161V/Sα
% R2 \- l+ `8 e2 W9 ] T60=0.161V/4mV- S ln(1-α) 其中：T60—混响时间（s）. k+ x9 B! o; x1 A$ x l' k
0.161—与声速有关的常数" I7 n2 |* f j9 y
V—房间容积（m³）' q* |( E1 g9 x! P" V3 X- J
m—空气中声衰减系数（mˉ¹）3 o4 R3 K& J D2 k$ X
S—室内总表面积（m²）5 Z& \ ~ g/ b# p2 r
α—平均吸声系数。 由塞宾公式可以看出，房间体积越大混响时间越长；平均吸声系数越大，混响时间越短。由于室内吸声与频率有关，不同频率的混响时间也有所不同，房间音质指标常指的是中频混响时间。 声场混响时间，我们以500Hz为标准。 低频125Hz和250Hz可以略大到1.2~1.3倍；高频2000Hz、4000Hz可以略小到0.9倍。因为人耳对低频不敏感，而且低频混响控制较困难，容许低频略大可提高声音丰满度。 图中我们可以看出较理想的混响时间（500Hz），语言播音室为0.4s左右，一般混会议室为0.8s左右，音乐厅为1.2~2.0s，电影院为0.6-1.0秒，另外，剧院为1.3-1.5s，多功能礼堂为1.0-1.4s，教室为0.4-0.8s，录音室为0.2-0.4s，体育馆为低于2.0s，专业馆为小于2.5s。 厅堂的声学环境设计主要是指混响时间的调控，但很多场所混响时间都超出了最佳混响时间的范围，甚至有的一些工程商会问音响系统调音师：为什么声音这么听起来这么混啊？能不能帮我把混响时间调低一点？此时调音师也是无奈的，因为这种情况往往是前期声场建设缺陷而造成的，而且无法通过调节系统参数来改变。所以，我们在装修前期就必须把混响时间控制好。
, p. r7 ~9 N/ a 图中，我们可以看到厅堂装饰的四个缺陷：回声、长延时反射声、声影和声聚焦。这些缺陷都是影响厅堂混响的重要因素，同时声音音质也会严重下降。对于这些装修缺陷，我们该如何去改善？ 回声： 1、在产生回声的后墙上添加吸声材料，把大部分到达后墙的声音吸走，防止过多反射。7 K) G; O! S, o
2、把后墙装饰成锯齿状，将声音打散。
2 O8 U5 a( G" g6 @/ @+ o. | 3、设置倾斜角度产生有益反射声。 长延时反射声： 在天花吊挂一些吸音与扩散兼备的天花板，不同的天花板形状，可以扩散不易打散的频率，吸声部分可以将过多的能量吸收。 声聚焦： 1、把天花装修成上图这些平面式、锯齿式、扩散体式等能把声音打散或形成有效反射声的形状。4 F2 B5 p5 g' h8 M- Q4 ^# }& t2 o
2、添加吸声材料，将过多能量吸走。 同样的原理，我们也可以解决下图的声聚焦问题。 声影： 通过前期设计挑台的开口与进深关系去避免声影区问题，当然，有时候这些东西我们无法改变时，可以在音响系统设计的时候，在挑台下加几只延时音箱对主扩音箱进行接力补声，负责覆盖挑台以下主扩声声影区观众。 以上建筑缺陷只是影响厅堂混响时间的一部分因素，但无论如何，我们都应尽量将这些因素杜绝于厅堂装修前期，以创造最佳的声场环境，获得最理想的音质。 三、吸声材料 我们由赛宾公式知道，平均吸声系数越大，混响时间越短。所以吸声材料也是影响厅堂混响时间的重要因素。 吸声材料的定义：多孔吸声材料的吸声机理是材料内部有大量空隙，空隙之间互相连通，孔隙深入材料内部。声波沿着这些孔隙可以深入材料内部，与材料的黏滞阻力作用发生摩擦，使声能转化为热能而损耗。 材料吸收的声能与入射到材料上的总声能之比，叫吸声系数α ，它是目前表征吸声性能最常用的参数。定义为：声波入射材料表面时，材料的吸收性声能和透射声与入射到材料表面的声能之比。 目前吸声处理主要采用以下方法： 1. 采用超细吸声玻璃棉（见下图）
W5 w+ {8 Z3 V! e+ s. ]& z2 d 2. 采用三合板、五合板共振吸声结构（见下图） + i1 ]) y' p" {5 j! o/ Z2 S0 N1 ^
3. 空间吸声体：将吸声材料做成各种形状的空间吸声体吊挂在空中
. \6 J6 S* y# h: H2 q( [; X 4. 槽木吸音板，木丝吸音板
9 R/ H8 h5 Y) W2 u K5 Q9 H 5.采用窗帘，木墙裙，木地板，软包，软式家具等自然吸声装饰物 。 6 n7 e, F `7 q4 S% b/ T
总的来讲，低频是较难吸收的，而且要采用专门吸声结构并占用一部份空间。
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1 Q W5 E2 q) A: F部分吸声材料介绍 1、槽木吸音板 木质吸音板一般根据穿孔率、孔距、孔径、背后空腔，排列方式；有无填充吸声材料等因素决定其平均吸声系数，一般孔径为6mm,后50mm填充吸音棉其吸声系数达0.6
2、聚酯纤维吸音板 【吸音性】 100%聚酯纤维经高技术热压并以茧棉形状制成热处理公法来实现密度多样性确保通风，成为吸音及隔热材料中的优秀产品，在125-4000Hz噪声范围内最高吸音系数达到0.9以上，缩短并根据不同需要来调节混响时间，清除声音杂质，提高音响效果，改善语言的清晰度。不仅适应专业化极强的演艺、影音设备测试室，而且被广泛用于影剧院、会议室、室内体育馆、音乐厅、教室、KTV、酒店、办公室、家庭音乐房等对声学有较高要求的场所。 3、木丝吸音板 木丝吸声板 是由95％的天然松木纤维和5％的胶原混合压制而成。由于整个生产过程将木纤维经过一系列的机械化处理，这样既保持了木材原有的良好的机械性能，又削弱了化学反应对其造成的不良影响。使木丝吸声板更具有耐久性，稳定性和抗机械损伤的特性。同进其内部形成的无限的空气孔隙。使木丝吸音板除具备优秀的吸音性能外，又具有绝缘、弹性的和重量轻的特性。木丝吸声板木纤维内部形成的无限的空气孔隙，既保证了其优秀的吸音性能，还使其具备了隔热、防火、防潮、防冻和耐机械损作的特性。 具专业的生产工艺和安装方式，使木丝吸声板可以广泛应用于室外的各种环境中：除了作为吊顶和墙体的吸音材料，人行通道的吸音隔音材料，甚至可作为斜屋顶的保温隔热层。美观的外表，使您回归大自然，无需再在表层加上装饰层。 应用范围： 会议室、音乐厅、办公室、酒店、医院、影剧院、体育馆、游泳馆、学校、报告厅、多功能厅、录音室、建筑大厅、展览馆、电视台、会议中心、体育馆、视听室、录音棚、家居、商场、酒店、卡拉OK、餐厅、飞机场及地铁站等。 4、玻璃棉 玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别，是一种人造无机纤维。采用石英砂、石灰石、白云石等天然矿石为主要原料，配合一些纯碱、硼砂等化工原料熔成玻璃。在融化状态下，借助外力吹制式甩成絮状细纤维，纤维和纤维之间为立体交叉，互相缠绕在一起，呈现出许多细小的间隙。这种间隙可看作孔隙。因此玻璃棉可视为多孔材料，具有良好的绝热、吸声性能。 1、随着厚度增加，中低频吸声系数显著地增加，但高频变化不大（高频吸收总是较大的）。 2、厚度不变，容重增加，中低频吸声系数亦增加；但当容重增加到一定程度时，材料变得密实，流阻大于最佳流阻，吸声系数反而下降。对于厚度超过5cm的容重为16Kg/m3的离心玻璃棉，低频125Hz约为0.2，中高频（>500Hz）的吸声系数已经接近于1了。当厚度由5cm继续增大时，低频的吸声系数逐渐提高，当厚度大于1m以上时，低频125Hz的吸声系数也将接近于1。当厚度不变，容重增大时，离心玻璃棉的低频吸声系数也将不断提高，当容重接近110kg/m3时吸声性能达到最大值，50mm厚、频率125Hz处接近0.6-0.7。容重超过120kg/m3时，吸声性能反而下降，是因为材料变得致密，中高频吸声性能受到很大影响，当容重超过300kg/m3时，吸声性能减小很多。建筑声学中常用的吸声玻璃棉的厚度有2.5cm、5cm、10cm，容重有16、24、32、48、80、96、112kg/m3。通常使用5cm厚，12-48kg/m3的离心玻璃棉。 离心玻璃棉的吸声性能还与安装条件有着密切的关系。当玻璃棉板背后有空气层时，与相同厚度无空气层的玻璃棉板吸声效果类似。尤其是中低频吸声性能比材料实贴在硬底面上会有较大提高，吸声系数将随空气层的厚度增加而增加，但增加到一定值后效果就不明显了。 | 
发表于 2010-2-22 03:35:17
