声学室内装修的实用程式

各类厅堂诸如录音室、演播室、听音室、会议厅、报告厅、剧场、音乐厅等建筑类别各异，使用方式、音质要求、接收者（传声器拾音或人耳听闻）不同，但其设计步骤是一致的。音质设计预期达到的各项声学指标将在厅堂中通过各种技术手段达到，但由堂中最终接收者是人，故描述人耳对声音感觉的三要素：音量、音高、音色则构成评价音质设计的主观参量。这些主观量与客观测量量之间的关系将涉及到物理、数学、生理、心理等学科的定性、定量分析，因此十分复杂。

为了说明在声学设计中，各专业之间协调关系，相应设计原则与步骤，用方框图表明如下图1所示：

由上述方框图可知，音质设计的关键任务如下：

确定厅堂满足功能要求的容积，尺寸，体型：

　　①声学厅堂的容积依其用途、功能，有如下选择：

　　专业音乐厅堂的容积通常按每座容积v=8~10m3考虑，由此值乘以厅堂容纳观众人数N，即可得观众厅有效容积V=N·v。

　　多功能厅堂每座容积的建议值为5~8 m3。

　　各类演播厅容积（诸如彩电中的大、中、小演播室）则完全由该厅功能及广播电视工艺要求（声、光、热）决定，比如辽宁省彩电中心大演播室容积为40000m3，而其小语录室容积仅为50 m3。

声学设计标准较高的录音室分为语音录音室、文艺（乐器）录音室及分轨录音室，故对其容积应作分别要求。

语音录音室房间体积的确定，决定于对低频音质的要求，为使低频“嗡”声有效地被抑制，以获得较理想的低频响应特性，应保证低频范围有较多的简正振动频率数。

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如房间的内壁是刚性的，并假设房间是矩形的，则该房间简正振动频率数：

文艺录音室体积与节目特性及节目录制工艺有关，演员与乐器（均视为声源）数ｎ越大，则房间的容积越大。

　　由于室内边界面附近声场呈现不均匀性（吸收、反射不均匀），任何声源都不应离界面太近，尤其小型房间内声源与墙面的距离应超过一米。

　　②房间的尺寸

　　声学厅堂容积差异甚大，小至几十立方米的语言播音室、录音室，大至几万立方米的大型演播室或音乐厅。例如：辽宁彩电中心最小的播音室面积仅22m2，容积约60m3，而大演播室面积600m2，容积近万m3。在容积超过3000 m3的大型厅堂中，由简正频率计算公式可知，在100~101Hz频段之间，已存在8个简正振动频率方式，即不存在简并化的问题。因此，在体型设计上不要求一定的尺寸比例。对于中小型厅堂特别是体积小于150 m3的房间，由于房间小，低频简正振动方式少，房间的长、宽、高尺寸又决定了该室各简正振动在频率轴上的分布疏密，即决定了声场对声波激励的响应。房间的长、宽、高尺寸对室内音质特别是低频音质影响大。三边相等的立方体型的房间，由于三度简并，在低频中会有明显的“染色现象”（即某一频率声音突出），而在室内出现强烈的“嗡”声 ，同样，长、宽、高中有两个尺寸相同，或呈整数比的房间尺寸也应排除在外。研究发现，长:宽:高最好的比例大致为　　

　　各类听音室也应该按照此标准确定其尺寸。

　　③房间的形状

小型声学厅堂采取不规则的体型，理论上考虑虽然有利，但其声学效果不甚明显，且声学装修施工繁杂，近年来国内外已少用此类体型，如辽宁彩电中心演播与录音室均采用矩形体型。

厅堂内部体型采用凹型或圆形均易在厅堂中形成颤动回声、声聚焦等严重声缺陷，故不应采用。如基于建筑考虑或艺术考虑希望呈现凹型表面，应采用诸如镂空表面、扩散表面或强吸收表面等声学处理方案，严格控制厅堂音质。易于产生声缺陷的厅堂室内形状见图2：

混响时间及频率特性的确定

在厅堂的容积、体型及各部分尺寸基本确定之后，体型设计即完成。由于各类声学厅堂主要功能、节目特性、房间大小、传送器拾音性能、听众的听音习惯甚至时代背景、时尚潮流特点，决定了最佳混响时间的选择及频率特性的确定。所以最佳混响时间的定语“最佳” 就具有相对的意义，工程上宜给出推荐值，由设计者选择。这样同类甚至同样规模、同种功能的厅堂就会具有不同的最佳混响时间及相应频率特性曲线，从而形成各自不同的特色、风格、韵味，使声环境即出现多元特性。图3介绍一组由专家推荐的最佳混响时间。