⒈声场特性

由于各界面围合起来的空间中，有声源发声就会有辐射、传递，接受的声场并各具特性。体育场馆因其容t多，容积大，其声场特性的复杂程度并不亚于一般的音乐厅和剧院，只是它们对音质的要求各有不同而已。因此往往被忽视，特别是体育场，实践证明，体育场中往往存在着声缺陷，影响使用，尤其是现代大型体育场具有大的挑蓬，有的还是围合的，因此实质上如同一个巨大的体育馆，只是它的场地上空是开口的，相当是场地上空具有吸声系数为I的吸声顶棚的巨型体育馆。但是吸声量是远远不够的，因此不能轻视，必须要慎重的考虑!这种实例教训已有不少。

只有慎重地进行体育场馆的混响时间和有害反射声的声场分析.理解了体育场馆内的扩声声场特点，并综合建声和扩声的声场的特性，才能选择扬声器(组)的布置(空间位置)，选择设备的性能，给出扩声系统声学特性，完成系统的方案，并进行多方案的比较，确定最终方案，达到系统的传输增益高，稳定性好，声压级大，声干涉小，分布均匀和音质优美、方向感好的系统。

体育场还要考虑“声外溢”对环境污染的问题。体育场馆的声学设计首先是声场的设计，建声设计是创造一个没有回声、颤动回声等音质缺陷、为扩声设计和设备性能充分发挥优势而创造一个优良的声环境，与扩声设计共同达到一个好的听闻效果，因此，体育场馆的声场设计是“扩声为主，建声为辅”为原则。

⒉要求

①体育场馆音质的目标，希望达到“扩声清晰、悦耳”

②要考虑现代体育场馆的多元化使用，因此，混响时间的选择不是越短、语言清晰度越高就为上乘，而应有一个度。设备选择，扬声器(组)的布置(空间位置)等也是以多元化使用功能的要求为准。

③建筑师是声学设计的最大群体，并是声场特性的莫基人，体育场馆的声学特性的创造，是要求建筑师与声学家(建声、扩声)共同完成，并且是贯彻始终的，因此体育场馆设计初始，必须要与建筑师相互沟通，达成共识，才能达到音质上乘，适应多元化使用的目标。

④由于容量大，必须要考虑座椅的声学特性。

⑤广播、电视传播设施的场所的声学处理，数字网络的应用，控制室的声学处理，也应重视。

近年体育馆的建筑造型和结构大量采用暴露网架、不设吊顶甚至采用透光的屋顶材料，并流行弧形拱顶、圆形墙体和大面积玻璃窗或玻璃幕墙等形式，这都极易造成较严重的声学缺陷。而且建筑声学的设计项目往往是在建筑土建设计、装饰设计甚至施工的后期才介入，由于基本的建筑造型方面已难以改变，唯一办法是从声学装修结构方面进行调整和改造。这就大大增加了设计和施工的难度.

上述建筑结构造成的常见声学缺陷如：

⒈声聚焦

声音在遇到凹的墙面或天花棚顶时将会产生声聚焦，使某些点或某些区域的声压级远远大于其它位置，导致声场分布极不均匀，出现"声染色"和"声反馈啸叫"等音质缺陷。体育馆的弧形拱顶和圆形墙体，是典型的容易产生声聚焦的结构。

⒉颤动回声

在室内的一对平行墙之间，一个声音在两墙壁间来回反射产生多个重复的声音，称为颤动回声 。这在体育馆的大面积墙面以及比赛场地周围的矮墙和看台栏板等处最易产生。

⒊混响时间偏长

和一般剧场、音乐厅、会议厅等厅堂相比，体育馆能做吸声处理的表面积比较少，所以混响时间普遍偏长。

开放改革带来了丰富多彩的群众文化娱乐生活。80年代兴起的卡拉OK和歌舞厅等娱乐方式,至今不衰。而近年随着广大群众经济条件的改善,文化品位的提升,对生活质素和业余享受的观念也出现了很大变化。

人们更加重现身体健康和体育锻炼.加上政府的导向(全民健身)特别是申奥(2008)和申亚(2010)的成功，在全国兴起了一个新建和改造体育场馆的热潮。其中一个特点值得注意----从国内到国外，不论是新建馆还是旧馆改造,普遍都设计成"多功能"的模式。

不仅具备体育训练和比赛的功能，还承担集会、展览、庆典、文艺演出甚至放电影等多样功能。据资料介绍，美国旧金山某体育设施的使用比率中, 体育比赛占51.7%, 音乐会占19.4%, 马戏、冰上舞蹈占7.1%, 展览及其它活动占21.8%。澳大利亚墨尔本某体育馆，音乐演出占50%左右。

国家建设部近年先后颁发了JGJ/T131-2000<体育馆声学设计及测量规程>和JGJ/31-2003<体育建筑设计规范>两个文件，其中有关建声设计的指标及要求有以下几点：

〔1〕体育馆建筑声学条件应以保证语言清晰为主。

〔2〕不得产生明显的声聚焦、回声、颤动回声等音质缺陷。

〔3〕比赛大厅满场500～1000Hz混响时间：

注：所规定的混响时间指标允许±0.15s的变动范围。

各频率混响时间相对于500-1000Hz混响时间的比值：

〔4〕大厅上空应设置吸声材料或吸声构造。

〔5〕大厅四周的玻璃窗应设有吸声效果的窗帘。

〔6〕大面积墙面应做吸声处理。

〔7〕比赛场地周围的矮墙、看台栏板宜设置吸声构造，或控制倾斜角度和造型。

⒈在棚顶安装大面积的平面吸声天花板。这种方法大量用于剧场、礼堂和屋顶为平面形的体育馆，效果很好。但如用于弧形拱顶或采用透光屋顶的体育馆，这种方式会完全破坏了原来的风格和采光功能，不可取。

⒉在拱形网架下面吊挂大面积的吸声体。这方法曾用于北京市城北体育馆和广州中山纪念堂，效果良好。但用于弧形拱顶或采用透光屋顶材料的体育馆，同样影响观感，同时还影响原来已设计或安装好的照明灯具位置需要改变，不可取。

⒊顺着拱顶网架安装条形吸声体（吸声条），这方法曾用于九运会主会场----广州体育馆，采用德国专利的吸声条，用量很大，价格昂贵，而效果仍未能达到十分理想。

⒋向拱顶喷涂吸声浆体。这方法曾用于广州中山纪念堂的舞台后墙和侧台墙面，效果尚可，但由于施工工艺的原因（例如喷涂的厚度不易准确控制），不可能准确控制混响时间，只能用于某些小范围局部处理，不适合于大面积且要求精确的混响设计。

⒌近年较常见的做法是采用事先经过测试的空间吸声体（预制件），顺着网架的形状吊挂于棚顶。可以达到比较良好且较精确的吸声效果。类似方法曾用于广东中山古镇体育馆、肇庆学院体育馆等场馆，效果良好。这个方案不会过分影响建筑风格，如果对空间吸声体的造型和色彩适当组合搭配，还会有一定的美化效果。

名称：室内声学设计原理及其应用

出版地:上海

出版者名称:同济大学出版社

出版日期:1995

分类号:TU112.4

主题

学科名称主题:室内设计 声学设计 研究 声学设计 室内设计 研究 2100433B

演播室建筑声学设计声学设计

一个具有良好声环境的演播室，完善的设计不只是几个专业用房y"的处理，而应从设计一开始就要为满足使用功能创造一定的声学条件。实践证明：室内混响，是容易实现其预期效果的，而室内的频率传递特性和噪声控制因受先天条件的限制而难以实现。为此，平面布局应首先考虑：

⑴选择安静建造地址。但由于小型演播室仅是建筑群体中的小部份，往往地址无条件选择，就得利用群体本身，避闹求静。特别在噪声振动严重污染区，应将专业用房置于建筑物之中，办公用房及一般技术用房外围环抱，形成包心建筑。

⑵为了排除噪声的干扰，平面布局时，小型演播室。录音室及其辅助用房，最好与建筑群体相分离，自为一体。若受条件限制要求置于群体中时，应布置在楼群的端头、底层或顶层，这有利于空气噪声，特别是固体传声的控制。

⑶避免专业用房与其它相邻房间。外来人员与内部工作人员交干扰，平面布局时应按功能归类划区，专业用房集中，相对独立，并人流分道，形成群体内安静的演播区。

⑷风机、水泵，空气调节机等设备均属噪声源，布置时应置于楼群外。若受条件限制而进楼，也应集中控制，专业技术用居远离噪声源，特别要布局好供演播室空调用的空调机房。

（5）声学设计要与结构。暧通密切配合，相互依托，平面布局要有利于送回风时消声降噪，构造节点要有利于控制固体传声。

演播室建筑声学设计不同频率不同的响应

最容易被激起的是房间的简正频率，会使这一频段的声音加强，而在其它频段因无

简正方式而减弱，造成拾音时严重失真。为了使频率响应均匀分布，声场均匀，理想的方法是使演播室成不规划体形。然而小型演播室受整个建筑平面、结构安排上的限制，独立成为不规则体形实为困难，通常只能为矩形。这就必须正确控制房间尺寸和三向尺度的比例。用波动声学分析，矩形房间简正频率由下式决定：

f=c/2 (nx/Lx) (ny/Ly) (nz/Lz)

式中C为声速，取334M/S；Lx,Ly,LZ为房间的长，宽，高nx/ny/nz为任意正整或零。低频分布均匀条件是Lx,Ly,LZ取调合级数值

既Lx:Ly:Lz=1:1.25:1.6或Lx:Ly:Lz=1:1.5:2.5有的小型演播室受层高影响，顶棚较低，有时受平面限制，房间过长，则也可选择其它尺度比例同样能获得筒正频率的均匀分布设计中，小型演播室受总体限制很难做到严格按理想比例实施，则需因地制宜，采用如下措施，也可达到满意的效果。

①通过墙体内装修改变矩形平面。

②选用不规则的吸声结构均匀安排，将强吸收面与反射面相间布置。

③通过声学装修调整，尽量使三向尺度接近合理比例，但必须防止任何一边尺寸为其它尺寸时整数倍，更不能相等，为使声场扩散和频响均匀，小型演播室体积不宜太小，因室内空气共振频率数近似地决定房间的体积N=4V(Fc/C) N：从最低频率到任一频率Fc范围内的简振方式数。V: 房间体积。C：声音在空气中的传播进度(344米/秒) 。当体积V增大，简正方式由于稠密而趋于均匀，体积大于710M 后，小型演播室尺度的比例可不必再过份强调。

演播室建筑声学设计混响时间和吸声结构

根据演播室的声音传播特点及拾音技术的发展，在实践中，感到“短”、“平”，”均”是演播室混响时间设计时三项重要准则。

⑴“短”。混响时间比同体积，同功能的播音室、录音室要短，并随着录音新技术的运用，总的趋势是逐渐缩短；但也绝非越短越好，就是供语言用的小演播室，混响时间不宜少于0·30秒。

⑵“平”。频率特性曲线否定了过去那种取一值为中频最佳混

响值，而低频上升，高频下降的传统确定。而要求·`平’．考虑到汉语与外语的差别，国外演播往往要求语气柔和和自然，汉语要求语调高昂有力，故在“平”时基础上还要求高频混响比中频略长。要做到此点，实际是较困难的，对于

小型演播室，只要有“平”的表示，就基本能实现其功能了。

⑶“均”。传声器拾音的好坏与传声器位置混响特性密切相关，故要求演播室混响声场均匀。这样在短而均的混响声场中，录音工作者可根据剧种,乐队等不同条件合理安排话筒的远近，调节‘声能比’来求得适宜的声环境。

小型演播室的实际平均吸声系数大致是0.45～0.5，各频率要求吸声量相差不大，若地面铺设化纤地毯，对高频有一定吸音量，则其它表面平均吸声将达到0.53，这就要求用复合结构来获得频带宽，效率高的吸声量。由于电视演播室内有光滑平整的天幕，平顶上有庞大的空调设备和装有大量演出用的照明灯具，在演播过程中布景、道具摄象机、监视设备和演员，工作人员的活动，都会影响混响频率特性。故混响设计虽要求考虑多方因素，但重要的首先控制好低频混响，在施工中进行音质调试是十分必要的。导控室、声控室是演播室的神经中枢，其所有声源都在此控制和混合，故要作好控制室的音质设计。

演播室建筑声学设计噪声控制

噪声控制不力，是小型演播室的一个主要问题。不少演播室因噪声干扰音质极差，有的播放时有“翁翁”的本底噪声，汽车喇叭声和撞击声，有的甚至无法使用。噪声控制是演播室声学设计的重要内容。噪声控制的方法与措施，要因地制宜由所处的噪声环境和控制标准所决定，没有统一的模式。

⒈噪声标准

从调查结果看，小型演播室的允许噪声级不宜太低，太低实际上是不需要的。由于受工作条件和设备，器械等级限制，室内正常工作时，演员和工作人员走动将发出噪声,灯光。摄象机也会有较高噪声，其综合值一般已在35～40dB(A)，因此小型演播室的噪声以35～40dBA，范围为宜。若用噪声评价曲线NR表示，相当于取NR30～35曲线。实践证明，对小型演播室有适量的背景噪声，只要是连续的。均匀的，并不带有能听懂的语言声和音乐声的信息，还将有助于掩蔽摄象机,空调系统发出的噪声干扰。

⑵空气噪声的控制控制空气噪声主要通过围护结构和隔声门窗来实现。

围护结构

要根据户外环境噪声值来确定其围护结构。

演播室由于进出人多，开闭要方便，噪声要低；并搬运布景，道具还需要较大的门，故不易搞好。考虑到施工精度的限制和专用五金另件的缺乏，隔声门的构造应尽量简单。许多繁杂的构造，如多层曲折铲口，重叠密封都是徒然增加制作麻烦，得不偿失。近年来国内主要采取如下措施，切实可行地解决了门的隔声问题。

①采用双层门和门斗复合隔声处理。门斗内强吸声，以形成“声闸”，有效地提高隔声能力。

②门缝做成简单的斜口，两周边用工业毛毡包覆，关闭时即使有细缝，其本身也形成一个“消声管道”。为提高“消声”能力，门扇厚度应尽量增大，一般不少于10CM。固定观察窗比门容易处理，根据我省存在问题，设计时应注意如下几点。

③为避免双层玻璃间的共振影响和吻合效应的重叠，双层玻璃应互不平行，且玻璃厚度不能相同，可选用5和10 ，或5和6 毫米组合。两玻璃间要有效大的空气间层，一般不少于7CM，在双层框四周贴强吸声材料，框内要放置吸潮剂，避免玻璃上产生霉点。

⑶做好玻璃与窗扇、窗框与墙壁间的缝隙处理。玻璃四周用橡

胶条或玻璃胶密封，窗堂与砖墙接触处用沥青麻丝之类嵌密。做到以上几点，一般双层木窗平均隔声量可达45dB完全达到小型演播室的要求。

⒉固体传声的控制安装在建筑群体内的机器设备运转使用，或墙体、楼板受击都会引起建筑结构，特别是楼板的振动。振动波沿墙,梁,柱,板等四周传递，由于声波在固体里传播的衰减甚少，故形成对演播室严重的噪声干扰。对固体传声的控制，除在总体安排。平面布局时全面考虑外，必须从建筑构造和结构上采取措施，方能达到要求。总体布局时，将噪声、振动源置于群体之外，并集中控制，这是最有效的方法。对于弹性波干扰较严重的小型演播室，采用浮筑楼板加弹性悬吊式实心顶。浮筑搂板是建在结构层上面，浮筑混凝土板的厚度最少为7.5cm，为获得较好的隔声效果，要使浮筑楼板与周围墙体之间尽量避免任何刚性连接。施工中，浮筑搂板下面的弹性毛毡或玻璃棉板必须作防水保护。浇筑浮筑馄凝土楼板面积超过12～14m²时，应在适当的间距设置伸缩缝和敷设钢筋。

声学设计混响时间

房间只要有空间就会有混响。那么混响时间的长短就至关重要了。会影响一个房间的语言。适合的混响时间对于人的听觉心里影响也很大的。

声学设计频率响应

一个房间的频率响应均匀会让你说话和听到的声音显得自然无比。相反的，如果一个房间的频率响应有缺陷，就会让你的说话有障碍。例如房间低频的响应过大，那么你说话就会咚咚的，感觉很震耳。当然，房间的频响是和混响时间紧密的结合起来的。