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做好建筑声学设计,保证其音质。这些建筑物常常投资巨大,动辄数亿以致数十亿元,若音质不好,
就会造成资源和经费的极大浪费。1962年,美国林肯中心音乐厅建成时,就是因为音质欠佳,结果
推倒重建,直至音质满意为止。这是厅堂建筑史上一个有名的例子。
美国等发达国家在进行厅堂建筑设计时,均要由建筑师、声学顾问和剧场顾问构成结合设计
组,从项目立项开始就一道工作,直至项目竣工。这是外国厅堂建筑之因此高质量的重要保证。
此,只有了然建筑声学设计的程序和工作内容,学****国际先进经验和惯常做法,方能保证我国的厅
堂建筑拥有优秀的音质。
因
一般而言,建筑声学设计的工作内容主要包括噪声控制和音质设计两大多数。
依照建筑物的使用功能、
等级与投资规模
,参照国际或国家规范来确定建筑物室内噪声标准
,
是噪声控制设计的首要内容。
平常音乐厅、剧场等厅堂都要求很低的室内背景噪声,因此,这些厅堂的选址很重要能远离户外的噪声与振动源。其余,还要进行场所环境噪声与振动检查、测量与仿真展望为进行厅堂建筑围护结构的隔声设计供应依照,保证厅堂建成后能达到预定的室内噪声标准。
,应尽可
,目的是
围护结构的隔声设计分为空气声隔声设计及固体声隔声设计两部分,均包括隔声量的计算、隔声资料的选择以及隔声结构设计等内容。除理论计算外,常常需要进行隔声构件的实验室或现场测量,来确定其各频带的隔声量。
噪声控制的另一重要内容,就是针对厅堂建筑内部的噪声振动源进行控制。这些噪声振动源包括空调设施、给排水设施、变压器、某些灯光设施、舞台机械设施以及来自相邻房间经过空气
及固体传声传入的噪声和振动等,都将对观众厅的沉静造成搅乱。因此,在建筑方案设计阶段,声学顾问就必定介入,以便审查建筑内部各样房间的平、剖面部署能否合理,尽可能在建筑设计阶段就将可能的噪声振动搅乱减至最低。
其余,建筑声学设计的另一个重要任务就是进行室内音质设计。
音质设计平常包括下述工作内容:
一、确定厅堂体型及体量。为看得清楚、听得清楚,各样厅堂都有个长度的限制。厅堂的宽
度会波及到早期侧向反射声的组织,与音质的空间感有重要关系。厅堂的高度不但影响竖向早期
反射声的组织,而且影响早后期声能比和混响声能的大小及方向。厅堂的体积和每座容积都直接
影响混响时间等音质参数。厅堂的体型更是关系到能否存在回声、抖动回声、声聚焦、声影区等
音质弊端。所有这些,都必定在初步方案设计阶段就供应建筑声学的专业建议。
二、确定音质设计指标及其优选值。依照厅堂的使用功能选择混响时间、清楚度、强度指数、侧向能量因子、双耳互有关系数等音质议论指标,并确定各指标的优选值,是音质设计的重要任务。这些指标及其优选值的选定,将为进一步进行音质参量计算和将来竣工后的音质测试供应目标和依照。
三、对乐池、乐台、包厢、楼座及厅堂各界面进行声学设计。厅堂的平面及各界面的形状、
面积、倾角等以及乐池、乐台、包厢、楼座、音乐罩、反射板等都影响声脉冲响应的结构
,从而
对厅堂音质产生重要影响。因此
,能否设楼座、包厢
,设几层楼座、包厢,楼座和包厢的深度及开
敞度多少为合适,栏板的面积与倾角多大较合适等等
,都属于建筑声学设计的范围
,
都需由建筑师
与声学顾问共同协商
,加以确定。乐池的形状和张口大小也直接影响乐队声能的输送以及乐队与
演员的相互听闻。其余
,能否设音乐罩或反射板
,设何种形式的音乐罩和反射板等等
,也都需要从
建筑声学专业的角度供应咨询建议
,并给出设计方案。四、计算厅堂音质参量。当厅堂的平、剖
面及楼座、包厢、乐池、乐台等设计方案拟定此后
,即可开始计算厅堂音质参量。经过音质参量
的计算,供应设计反应信息
,以便对设计方案作出必要的改正与调整。
这个过程有时需要频频进行
多次,以便臻于至善。在此过程中,需要辅以平剖面声线分析、
三维声场计算机仿真以致缩尺模型
试验等技术手段,才能做出较正确的预计。
五、进行声学结构设计。厅堂音质除了受前述建筑因素影响之外
,还与室内装饰资料与结构
亲近有关。因此,声学顾问还需与装饰设计师亲近配合
,共同达成室内装饰设计。
声学装饰结构设
计平常包括各界面资料的选择和绘制结构设计图
,需详尽规定资料的面密度、表观密度、厚度、
穿孔率、孔径、孔距、背后空气层厚度以及龙骨的间距等技术参数。
六、声场计算机仿真。对厅堂建筑进行认真的声场分析和音质参量计算
,有赖于声场三维计
算机仿真。从这一点意义上讲
,要进行成功的现代厅堂音质设计已离不开计算机仿真的协助。
七、缩尺模型试验。关于重要的厅堂,除了计算机仿真外
,平常还须成立必定缩尺比的厅堂模
型,进行缩尺模型声学试验。
缩尺模型试验优于计算机仿真之处
,在于唯有它能对室内声颠簸效应
做出仿真,而前者仅能在中、高频段
,在几何声学的范围内供应较正确的仿真结果。其余
,计算机
仿真从实质上说是将声学家已知的声学原理输入计算机中
,而缩尺模型则可较客观地显现厅堂中
发生的实质声物理现象。当前
,华南理工大学建筑声学实验室正在负责对在建的广州歌剧院作
1∶20的声学缩尺模型试验
,以保证该剧院建成后的高水平音质。
八、可听化主观议论。关于重要的厅堂
,
必要时还可在计算机仿真和缩尺模型试验基础上
,
应用先进的可听化技术进行主观听音议论。可听化技术是经过仿真计算
,或许经过模型试验测量
获得双耳脉冲响应,将之与在消声室中录制的音乐或语言“干信号”卷积
,输出已加入厅堂影响
的声音信号,供受试者起初聆听建成后的厅堂音质见效。这是近来几年发展起来的建筑声学领域一项
高新技术。
九、建筑声学测量。建筑声学测量包括噪声与振动测量
,围护结构隔声测量
,重要资料与结构
的吸声量测量以及厅堂音质参量的测量等。厅堂音质参量测量除了在工程竣工此后进行
,以考证
声学设计能否达标外
,有时还需要在厅堂建筑主体竣工
,进入内部装饰阶段时进行
,
以便为施工的
最后阶段进行必要的设计改正与调整供应科学数据。
十、对电声系统设计供应咨询建议。关于需要安装电声系统的厅堂
,建筑声学专家尚需与音
响工程师配合,对电声系统的设施选型、设计与安装供应咨询建议。
十一、组织主观议论。关于重要厅堂
,在工程落成后,组织特地的演出和主观议论
,来检验建
成后厅堂的音质见效
,是建筑声学设计最后一个重要环节。
为了做好主观议论工作
,
必定认真选择
节目、演员、乐队以及参加主观议论的人员
,才能获得较客观、
满意的主观议论结果
,对厅堂音质
作出判断