文章來(lái)源：維也納聲學(xué) 時(shí)間：2024-09-23
1、聲環(huán)境概述
報(bào)告廳是用于召開(kāi)各類會(huì)議、學(xué)術(shù)討論、演講、報(bào)告、新聞發(fā)布、多媒體教學(xué)培訓(xùn)、觀看電影等活動(dòng)的獨(dú)立空間。根據(jù)報(bào)告廳的使用功能，廳內(nèi)多以語(yǔ)言類為主，聲學(xué)設(shè)計(jì)要確保廳內(nèi)的語(yǔ)言清晰度，采用強(qiáng)吸聲短混響的處理方式。設(shè)計(jì)后要使觀眾能夠獲得足夠的聲壓級(jí)和聲場(chǎng)分布，保證不得出現(xiàn)回聲、顫動(dòng)回聲、聲聚焦和共振等聲學(xué)缺陷，并且不受設(shè)備噪聲、放映機(jī)房噪聲及外界環(huán)境噪聲的干擾。為滿足觀眾廳的聽(tīng)聲要求，觀眾廳的容積超過(guò)1000m3時(shí)宜使用擴(kuò)聲系統(tǒng)，并應(yīng)把揚(yáng)聲器位置作為主要聲源點(diǎn)。聲場(chǎng)不均勻度應(yīng)控制在±4dB以內(nèi)，干擾噪聲的聲壓級(jí)應(yīng)低于語(yǔ)音最低聲壓級(jí)10dB以上動(dòng)態(tài)范圍合適。
報(bào)告廳的類別可按用途和報(bào)告方式分類：
1、按報(bào)告廳的用途可分為學(xué)術(shù)報(bào)告廳、電化教育廳、大型講堂和合班教室等四類。
2、按報(bào)告方式可分為自然聲和采用擴(kuò)聲兩類，后者如作為國(guó)際會(huì)議的報(bào)告廳時(shí)，則要設(shè)有同聲傳譯和即席提問(wèn)的設(shè)施。
2、建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則
首先保證廳內(nèi)的語(yǔ)言清晰度、豐滿度，即在廳內(nèi)各個(gè)位置上具有足夠的聲場(chǎng)力度和較高的語(yǔ)言清晰度及豐滿度，為此設(shè)計(jì)混響時(shí)間宜偏短，有利于語(yǔ)言類的使用，也為音樂(lè)節(jié)目留出足夠的可調(diào)范圍，使用擴(kuò)聲系統(tǒng)時(shí)則可根據(jù)需要增加混響，提高聲音的豐滿度。
在現(xiàn)有建筑條件的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)優(yōu)化報(bào)告廳的體形，主要是側(cè)墻及頂棚的形狀，使其能有效地反射來(lái)自主席臺(tái)和臺(tái)口前方的天花反射板的早期直達(dá)聲，從而使早期聲能均勻地分布在觀眾席上，增加聲場(chǎng)的均勻度，同時(shí)結(jié)合室內(nèi)裝飾材料的合理布置消除報(bào)告廳內(nèi)的建筑聲學(xué)缺陷，有效控制側(cè)向早期反射聲的能量分布，創(chuàng)造一個(gè)高品質(zhì)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)享受的空間。
建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)中除滿足現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的要求外，著重突出聲場(chǎng)的高語(yǔ)言清晰度、較強(qiáng)的聲場(chǎng)力度和平衡度、較高的音樂(lè)透明度和空間感，以滿足做為報(bào)告廳的要求。
建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)原則如下：
1.報(bào)告廳內(nèi)保證有足夠的響度和語(yǔ)言清晰度。
2.報(bào)告廳內(nèi)對(duì)語(yǔ)言類演出有較好的音質(zhì)豐滿度。
3.報(bào)告廳內(nèi)聲場(chǎng)分布盡可能均勻并無(wú)對(duì)聽(tīng)音形成干擾的音質(zhì)缺陷。
4.控制報(bào)告廳背景噪聲達(dá)到允許標(biāo)準(zhǔn)。
3、報(bào)告廳主要建聲設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)
根據(jù)報(bào)告廳使用功能及規(guī)模的不同分別確定廳內(nèi)聲學(xué)的音質(zhì)參量指標(biāo)，并作為聲學(xué)設(shè)計(jì)，以及室內(nèi)設(shè)計(jì)必須考慮的原則。一個(gè)廳堂的主觀音質(zhì)效果可以通過(guò)一些客觀聲學(xué)指標(biāo)，即可測(cè)量的室內(nèi)聲學(xué)參量來(lái)描述，根據(jù)ISO 3382 [(1997(E)]文件中對(duì)這些參量的統(tǒng)一定義，對(duì)于一個(gè)廳堂來(lái)說(shuō)，下述的客觀參數(shù)十分重要，選定以下客觀參量作為設(shè)計(jì)指標(biāo)：
· 混響時(shí)間及其頻率特性，用以描述報(bào)告廳內(nèi)混響感的客觀指標(biāo)，是區(qū)別不同用途廳堂的重要的聲學(xué)指標(biāo)；
· 廳內(nèi)聲場(chǎng)不均勻度，用以描述廳內(nèi)各位置聲場(chǎng)分布均勻程度的指標(biāo)，以不同位置的聲壓級(jí)差值來(lái)表示；
· 聲場(chǎng)力度，用以描述觀眾廳相對(duì)聲場(chǎng)強(qiáng)度、響度；
· 明晰度，用以描述音樂(lè)的明晰程度；
· 清晰度，用以描述語(yǔ)言的清晰程度；
· 側(cè)向聲能，用以評(píng)價(jià)聲場(chǎng)內(nèi)空間感、環(huán)繞感；
· 廳內(nèi)最大允許背景噪聲值，描述室內(nèi)聲環(huán)境安靜程度的指標(biāo)，以dBA或噪聲評(píng)價(jià)曲線NR來(lái)表示；
室內(nèi)音質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)是依據(jù)ISO 3382 [(1997(E)]標(biāo)準(zhǔn)制定，因此可作為室內(nèi)音質(zhì)評(píng)價(jià)的國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)。為了取得較好的音質(zhì)效果，這些參數(shù)的最佳數(shù)值范圍的得出是基于大量的測(cè)試研究工作和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。在這整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對(duì)報(bào)告廳裝修方案進(jìn)行分析，可以預(yù)先測(cè)算出上述客觀音質(zhì)參量，以達(dá)到對(duì)報(bào)告廳室內(nèi)音質(zhì)效果的預(yù)評(píng)價(jià)。
3.1、混響時(shí)間
根據(jù)《劇場(chǎng)、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T 50356-2005中規(guī)定，不同體積會(huì)議廳、報(bào)告廳和多用途禮堂最佳混響時(shí)間如圖4.1。
圖4.1
混響時(shí)間的頻率特性，會(huì)堂、報(bào)告廳和多用途禮堂觀眾廳各頻率混響時(shí)間相對(duì)于500～1000Hz的比值應(yīng)符合下表規(guī)定：
3.2、背景噪聲
根據(jù)《劇場(chǎng)、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T 50356-2005中規(guī)定會(huì)堂、報(bào)告廳和多用途禮堂的廳內(nèi)噪聲限值，采用自然聲時(shí)，會(huì)議室廳內(nèi)背景噪聲應(yīng)滿足NR-30，采用擴(kuò)聲系統(tǒng)時(shí)，會(huì)議廳內(nèi)背景噪聲應(yīng)滿足NR-35。自然聲報(bào)告時(shí)，廳內(nèi)噪聲級(jí)不大于30dBA；采用擴(kuò)聲系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)低于40dBA。
4、聲學(xué)設(shè)計(jì)概要
報(bào)告廳的平面形式一般有矩形、扇形和方形對(duì)角線配置3種；容積差別較大，小的可容納十幾人，大的可容納萬(wàn)人，容積在100—100000m3不等，觀眾廳每座容積宜為3.5—5.0m3/座；等級(jí)、用途和標(biāo)準(zhǔn)的不同，內(nèi)部的聲學(xué)處理也有較大的差別。觀眾廳平面和剖面設(shè)計(jì)，在聲源為自然聲時(shí)，應(yīng)使廳內(nèi)早期反射聲聲場(chǎng)均勻分布。到達(dá)觀眾席的早期反射聲相對(duì)于直達(dá)聲的延遲時(shí)間宜小于或等于50ms（相當(dāng)于聲程差17m）。
為達(dá)到報(bào)告廳混響時(shí)間要求，滿足所需語(yǔ)言清晰度，消除回聲、顫動(dòng)回聲和聲場(chǎng)不均勻等聲學(xué)缺陷，控制室內(nèi)背景噪聲，使報(bào)告廳音質(zhì)良好。在報(bào)告廳聲學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)可采取以下措施：
4.1、體形設(shè)計(jì)
（1）觀眾廳平面和剖面設(shè)計(jì)，在聲源為自然聲時(shí)，應(yīng)使廳內(nèi)早期反射聲聲場(chǎng)均勻分布。到達(dá)觀眾席的早期反射聲相對(duì)于直達(dá)聲的延遲時(shí)間宜小于或等于50ms（相當(dāng)于聲程差17m）。
（2）觀眾廳的每座容積宜為3.5~5.0㎡/座。
注：對(duì)有臺(tái)口鏡框式舞臺(tái)的觀眾廳，其容積計(jì)算按舞臺(tái)大幕線為界限。
（3）設(shè)有樓座的觀眾廳，跳臺(tái)的出挑深度D不宜大于樓座下開(kāi)口凈高度H的1.5倍。
（4）以自然聲為主的觀眾廳，每排座位升高應(yīng)根據(jù)視線升高差“C”值確定，“C”值宜大于或等于120mm。
報(bào)告廳的平面形式通常有矩形切角、扇形和正方形對(duì)角線配置等三種。
4.2、兩側(cè)墻面
根據(jù)報(bào)告廳用途，可知報(bào)告廳需要滿足較高的語(yǔ)言清晰度，所以需要在報(bào)告廳墻面合理布置吸聲材料，控制廳內(nèi)混響時(shí)間控制在報(bào)告廳容積所對(duì)應(yīng)的最佳混響時(shí)間范圍內(nèi)，同時(shí)能夠消除回聲、顫動(dòng)回聲等聲學(xué)缺陷和降低背景噪聲。若廳內(nèi)混響時(shí)間合理或稍高時(shí)，出現(xiàn)回聲或顫動(dòng)回聲或聲場(chǎng)不均勻，可在墻面合理設(shè)計(jì)擴(kuò)散體，在擴(kuò)散體表面增加吸聲材料增加吸聲量，以使聲場(chǎng)盡可能均勻。
4.3、后墻
在大型報(bào)告廳的建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)中，為防止聲音通過(guò)后墻反射至觀眾前區(qū)而引起回聲缺陷，大型報(bào)告廳的后墻必須鋪設(shè)強(qiáng)吸聲材料，控制反射聲能，避免聲學(xué)缺陷的產(chǎn)生，不僅對(duì)觀眾廳混響時(shí)間有效調(diào)節(jié)，還減弱聲音的回饋，消除話筒嘯叫的問(wèn)題。后墻吸聲結(jié)構(gòu)的降噪系數(shù)NRC不應(yīng)小于0.90。
4.4、吊頂
報(bào)告廳的天花通常作為反射面（如圖5.3），由于聲音會(huì)通過(guò)距離的增長(zhǎng)而衰減，但通過(guò)天花反射聲的補(bǔ)充可以補(bǔ)充聲能，使后排觀眾獲得良好音質(zhì)。通過(guò)聲線分析設(shè)計(jì)頂面反射角度，有助于報(bào)告廳使用時(shí)，舞臺(tái)的聲音反射至觀眾席。吊頂材料宜使用防火A級(jí)且材質(zhì)較硬的材料，厚度宜超過(guò)10mm，才有利于聲音的反射。
天花應(yīng)避免設(shè)計(jì)成頂凹面圓弧型頂部，聲波在凹面上傳播時(shí)，反射聲形成集中反射區(qū)，造成聲能過(guò)分集中，形成聲聚焦現(xiàn)象。會(huì)使聲能匯聚點(diǎn)聲音嘈雜，擴(kuò)大聲場(chǎng)分布的不均勻性，嚴(yán)重影響聽(tīng)眾的聽(tīng)音條件。為了避免出現(xiàn)聲聚焦現(xiàn)象，應(yīng)盡量控制廳內(nèi)界面的曲面弧度，避免形成圓形凹面，可選擇采用凸形結(jié)構(gòu)。
當(dāng)自然聲報(bào)告時(shí)，講臺(tái)臺(tái)口兩側(cè)墻和吊頂應(yīng)作為反射面，按幾何作圖法確定反射面的傾角，使廳內(nèi)反射聲均勻分布，并使最后排的聽(tīng)眾也能有足夠的聲級(jí)（應(yīng)≥65dB）。
圖5.3報(bào)告廳頂面反射聲設(shè)計(jì)示意
4.5、地面
地面鋪設(shè)地毯，可降低廳內(nèi)人員走動(dòng)、物品掉落等噪聲對(duì)室內(nèi)聲環(huán)境影響，增大背景噪聲；同時(shí)地毯具有一定吸聲量，有利于控制混響時(shí)間。
4.6、門窗
報(bào)告廳一般較多使用電聲系統(tǒng)，為了防止周圍環(huán)境噪聲傳入室內(nèi)干擾報(bào)告廳正常使用，包括來(lái)自房屋內(nèi)其他部分的噪聲，如來(lái)自休息廳的喧嘩，放映機(jī)房、舞臺(tái)設(shè)施、辦公室和廁所設(shè)備等處的噪聲，同時(shí)包括戶外交通噪聲（車輛、鐵路、航空等噪聲）以及其他社會(huì)噪聲，也防止報(bào)告廳使用時(shí)的聲音傳出干擾周圍環(huán)境，報(bào)告廳使用的門、窗均需要滿足一定的隔聲量。報(bào)告廳使用門均需采用隔聲量≥35dB的隔聲門，同時(shí)注意對(duì)門四周縫隙的密封處理。報(bào)告廳使用窗戶均需采用隔聲量≥40dB 隔聲門，同時(shí)注意對(duì)窗四周縫隙的密封處理；若需要增加室內(nèi)的吸聲量，可以采用吸聲窗簾。當(dāng)墻體隔聲性能達(dá)不到要求時(shí)，根據(jù)當(dāng)?shù)赝饨缭肼暭?jí)，必要時(shí)可增加墻體隔聲。
4.7、其他
（1）報(bào)告廳內(nèi)設(shè)備噪聲。包括觀眾廳的空調(diào)系統(tǒng)、送回風(fēng)系統(tǒng)（包括電扇）和電器系統(tǒng)噪聲等。若報(bào)告廳內(nèi)設(shè)備噪聲較大時(shí)，應(yīng)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)、送回風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)口做消聲處理；電器噪聲系統(tǒng)做減震和加隔聲罩。
（2）聲影區(qū)。聲影區(qū)是由于障礙物或折射原因，使直達(dá)聲不能直接輻射到的區(qū)域。聲影區(qū)內(nèi)聲壓級(jí)很低，響度很小，解決方法是盡量減少高大的障礙物。
（3）常用于吸聲降噪的材料有：聚砂吸聲板、吸聲硅陶板、AGG透聲裝飾涂層、強(qiáng)化玻纖吸聲板、復(fù)合吸聲軟包、考夫曼吸聲畫等；常用于隔聲的材料為石膏板、硅鈣板、阻尼復(fù)合隔聲板，通過(guò)合理的構(gòu)造進(jìn)行隔聲。
4.8、報(bào)告廳多功能使用的設(shè)計(jì)
在容量較大的報(bào)告廳、大型講堂內(nèi)，為了充分發(fā)揮其使用效率，常用活動(dòng)隔斷進(jìn)行分隔，這在國(guó)外的高等和中等學(xué)校內(nèi)使用較為普遍。例如北京某中學(xué)的大講堂可用活動(dòng)隔斷分隔成四個(gè)班級(jí)教室，根據(jù)需要靈活使用。又如某大學(xué)的報(bào)告廳，同樣用雙層活動(dòng)隔斷分隔成3個(gè)小教室和一大講堂。為了使活動(dòng)隔斷達(dá)到分隔而能同時(shí)使用的目的，最關(guān)鍵的是必須確?；顒?dòng)隔斷有足夠的隔聲量：當(dāng)用作自然聲講課（演）時(shí)，應(yīng)具有40~45dB的隔聲量；當(dāng)大講堂采用擴(kuò)聲系統(tǒng)時(shí)，則須有45~50dB的隔聲量。只有當(dāng)隔斷面積較小，且采用整塊升降式隔斷時(shí)，可以用一道符合隔聲要求的隔斷，達(dá)到分隔的目的。
在大型報(bào)告廳內(nèi)，出于聲學(xué)和報(bào)告人心理上的原因，也需做必要的分隔。
案例：廣大附中（河源）巴伐利亞莊園實(shí)驗(yàn)學(xué)校禮堂及報(bào)告廳
廣大附中（河源）巴伐利亞莊園實(shí)驗(yàn)學(xué)校
廣大附中（河源）巴伐利亞莊園實(shí)驗(yàn)學(xué)校由廣州大學(xué)附屬中學(xué)與河源巴登新城投資有限公司共同舉辦。是河源市市屬的涵蓋幼兒園、小學(xué)、初中、高中一貫制民辦學(xué)校。學(xué)校坐落于風(fēng)景優(yōu)美的國(guó)家級(jí)旅游度假區(qū)河源巴伐利亞莊園內(nèi)，占地面積達(dá)18萬(wàn)平方米，總投資約15億元人民幣。本次建聲設(shè)計(jì)重點(diǎn)主要為河源巴伐利亞莊園試驗(yàn)學(xué)校中兩個(gè)報(bào)告廳和一個(gè)禮堂，均主要以會(huì)議報(bào)告、學(xué)術(shù)交流功能為主，主要為語(yǔ)言類使用，聲學(xué)設(shè)計(jì)要確保廳內(nèi)的語(yǔ)言清晰度和聲場(chǎng)均勻度。
各廳室內(nèi)音質(zhì)指標(biāo)
巴伐利亞莊園試驗(yàn)學(xué)校禮堂約1100座，是一座以大型晚會(huì)演出為主，兼顧電影放映以及召開(kāi)大型會(huì)議的綜合性、多用途的多功能禮堂。
禮堂內(nèi)的音質(zhì)主要應(yīng)保證語(yǔ)言清晰，有合適的聲音響度和均勻度。觀眾廳內(nèi)任何位置上不得出現(xiàn)回聲、顫動(dòng)回聲、聲聚焦等缺陷。
廳內(nèi)建筑平面呈矩形；舞臺(tái)開(kāi)口：19.9m×8.3m，舞臺(tái)面比池座第一排高0.85m;舞臺(tái)面標(biāo)高為-5.8m。廳內(nèi)建筑尺寸：舞臺(tái)大幕線至池座后墻最大水平距離為29.7m;最大寬29.6m，平均高9.5m。觀眾席共25排，第一排標(biāo)高為-6.70m,最后一排標(biāo)高為0m,前后高差（總起坡）為6.70m，平均起坡為0.27m;廳內(nèi)頂棚設(shè)一道面光，觀眾廳后部設(shè)技術(shù)用房（音控、燈控室、追光室、放映室等）。
場(chǎng)內(nèi)設(shè)電影還音系統(tǒng)及電音擴(kuò)聲系統(tǒng)。聲學(xué)設(shè)計(jì)原則是以電聲為主。
在平面體形上，要求平面體形能夠?yàn)榍爸袇^(qū)提供豐富的側(cè)向反射聲，而在剖面上，希望頂棚吊頂提供的早期反射聲能夠盡可能多地覆蓋觀眾廳，同時(shí)反射聲與直達(dá)聲的延時(shí)間間隔應(yīng)該盡可能短，最好不超過(guò)35ms。采取的措施主要包括：
1、頂棚采用高密度的雙層石膏板吊頂，既起前次反射聲作用，也起低頻吸聲效果。
2、臺(tái)口前頂棚對(duì)前區(qū)的聲反射十分重要，估設(shè)計(jì)要求采用三層高密度石膏板，并有一定的造型要求。
3、后墻主要考慮作為寬頻帶聲吸收面，既防止產(chǎn)生回聲也起控制混響時(shí)間作用。
4、在走道地面上鋪設(shè)薄地毯，既避免腳步聲和防滑，也增加一些高頻吸聲。
5、側(cè)墻是重要的早期反射聲和側(cè)向反射聲來(lái)源，設(shè)計(jì)中采取較為堅(jiān)實(shí)的條形陶鋁材料，以起到良好的吸聲反射作用。
6、臺(tái)口上方音箱橋做隔聲吸聲處理，面光及追光天橋后壁做一般吸聲處理，樂(lè)池內(nèi)做局部吸聲和擴(kuò)散處理，舞臺(tái)內(nèi)墻面做吸聲處理。
禮堂及報(bào)告廳做了現(xiàn)場(chǎng)音質(zhì)測(cè)量工作，結(jié)果可見(jiàn)空?qǐng)?00Hz~1kHz混響時(shí)間為1.19s，各點(diǎn)混響分布也比較均勻，低音比為1.10，混響特性符合設(shè)計(jì)要求。廳內(nèi)聲音響度足夠、聽(tīng)音清晰、混響合適、低音較豐滿，高音有亮度，室內(nèi)有較高的音質(zhì)。
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