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音响工程设计举例---礼堂

发布日期:2020-08-14 浏览量:370次

一个机关礼堂,平时作为会议厅用,有时也用来文艺演出,实际上可以看作多功能厅,观众厅的长25米,宽25米,平均高度7.5米,无眺台,有一个镜框式舞台,会议时作为主席台用,演出时作为舞台用,没有乐池,观众厅设936个座位,容积V为4670m³,室内总表面积s为1950㎡,根据室内装修布置,结合吊顶、舞台口、墙面、走到地面、门、玻璃窗、座椅的具体情况计算出空场和满场时各频率的平均吸声系数和混响时间,如表9-17所示,混响时间根据本书第三章混响时间计算公式(3-10)和表3-2空气吸收系数4m值,这里湿度取60%,2000Hz时4m取0.009,4000Hz时取0.022计算出混响时间。
(一)声场设计
为了计算方便,将第三章的式(3-10)、式(3-14)再在此列出。

需要说明的是各种吸声材料的吸声系数并不是非常精准的,因为生产厂家的不同,材料性制可能有差异,另外混响室法和驻波管法的测试方法不同,也会造成测试参数的差异,还有安装上也会有差异,所以最后计算出的参数供设计参考,还有用来计算混响时间的计算公式,本身并没有保证计算的结果是非常精确的,另外公式本身是利用统计方法建立的,如果各种参数都是比较准确的,那么计算结果误差也许在10%以内,实际上建筑设计的结果在最后完成装修后各频率的混响时间还要靠测试来验证,必要时还要适当调整才能达到预定要求。所以计算过程中不必选取太多有效位数值,那种为了数据精确计算过程中保留小数点后很多位的做法,只增加计算的工作量,对工程设计毫无贡献,至于各种装修材料的吸声系数值,请参考中国建筑工业出版社出版的(建筑声学设计手册)中国建筑科学研究院建筑物理研究所主编,和上海科学技术出版社出版的(噪声控制技术)国家劳动总局主编,方丹群,王文奇,孙家其,陈潜等编等书的有关表格。计算出空场和满场1000hz的混响半径大约分别在8米和8.5米,频率增高时,混响半径稍微再减短一些,但是减短的数值并不大,见表9-19。

分析:表9-19所列计算结果中,可以看出空场混响时间比较长,但是满场混响时间不算太长,属于多功能厅混响时间的上限,由于这里一个机关的礼堂装修上没有花很多费用,所以满场混响时间能做得这样也算可行了,当然,这些数据都属于理论计算数据,最后还要根据实际测量结果来判断,如果实际测量结果比理论计算值大很多的话,则需要在装修上做适当调整,以期达到使用要求,如果与理论计算结果将近,则不必再花时间和费用去调整了,就计算出的混响半径来看,由于没有眺台,只有一层观众席,所以在主音箱选择合理、放置位置和角度合理的情况下,即便不加后场补声音箱,也完全能满足语言清晰度要求,到此可以进行下一步的设计工作了,即选取合适的音箱型号,根据所选的音箱尺寸,选择合适的放置位置和方法,以及合适的角度。
这里笔者想说明一下关于对扩声声场计算机辅助设计软件EASE的使用问题。笔者曾参加对不少音响系统工程的评标工作,发现不少投标书中都有用EASE软件做的声场图,本来用EASE软件作为计算机辅助设计手段来设计声场是比较好的,可以节省时间,并且可以将声场情况形象的画出来,但是实际上往往不能体现真正的声场情况,另外许多投标者没有按照应该做的去做,往往只是从EASE库中调出一个房间模型,然后简单的稍微修改成与自己投标的房间相适的房间形状尺寸,在并不知道房间内各处的实际装修情况下,随便给一个吸声系数,从库内调出一个音箱的参数,就开始让计算机软件计算声场,画出声场分布图,实际上没有参考价值,而且EASE软件并不支持所有选择的音箱,只支持少量品牌型号的音箱,那么画出来的图就更没有多少实际意义了,如果能严格按照实际房间的形状尺寸,各门和窗户的具体位置和尺寸,精确建模画图,并且将各部位的具体装修材料及厚度,容重,穿孔率等所决定的各频率级的吸声系数计算计算机后,再用计算机的EASE软件计算声场情况,最后画出的声场分布图才有参考价值。
本文节选自音响工程设计与音响调音技术
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