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参考答案:

(1)体型设计的方法
考虑音频范围内声波比大厅的尺寸要小的多,可以忽略声波的折射、衍射、干涉,两个声音相加时只作能量相加。近似地用几何光学的方法描述大厅中声的传播、反射等现象。这种方法叫“几何声学法”或“声线法”,这种分析方法在相当大的程度上与实际相符,是大厅体型设计中常用的方法。
(2)体型设计原则
①充分利用直达声——保证直达声可达到每个听众
影响因素:
A.长距离的自然衰减-6dB/倍距离;
B.遮挡和掠射吸收(30m有10~20dB的衰减)
C.偏离辐射主轴角度增大时,高频声明显减弱。
措施:
A.控制大厅尺寸比例避免过长。使观众席位尽可能靠近声源,一般剧场长度<30m,最大<33m,音乐厅<45m;设楼座;短而宽布置:夹角<1200,极限<1400。
B.避免被遮挡和掠射吸收;地面应有一定的坡度;按视线要求进行设计即可;错位排列。
②争取和控制好早期反射声(难点)
A.早期反射声的形成:容易形成部位为天花和侧墙;分析方式:将时差转换声程差进行判断50ms——17m;30ms——10.2m;20ms——6.8m;一般原则:按厅堂首排座位与声源的距离——10m;天花高度<13m厅堂宽度<26m(按声程差小于17m计算);超过此尺度,应加以特殊处理。已知平剖面图,做声线图。根据声线图分析是否存在回声,是否分布均匀,是否存在声聚焦和声影。
B.天花形状——剖面设计:前部天花(台口附近),天花可向厅内绝大多数地方提供一次反射,故其高度与倾角十分重要。原则是一次反射均匀的分布在大部分观众席;后部天花的原则是向观众席及侧墙扩散声能。形式有折板式、锯齿式、扩散体式。声源位置:大幕线后2~3m,高1.5M。
C.侧墙处理——平面形式:基本平面分类为矩形、扇形、马蹄形,又演变有钟形、六角形。
②平面形状的选择。原则:前次反射声的多少,声场分布均匀,特殊形状应作处理。
A.一般以钟形、矩形平面较多;
B.扇形平面,墙面与中轴夹角<8~100;
C.弧形墙面须做扩散或吸声处理。
一个简单几何形平面,若不做特殊处理,视线最好的中前区将会缺乏一次侧向反射声。
③前部侧墙
A.尽可能减小耳光孔的面积——减小声能消耗;
B.耳光楼悬挑,高出舞台面2m以上,其侧面、底板下部墙面按一次反射面设计;
C.设跌落式包厢或挑台挑台栏板,底板按一次反射面设计;
D.侧墙内设反射板在透气的侧墙装修内设置(悬挂)高反射的板(混凝土板、厚木板);
E.侧墙内倾扩大一次反射面,但其倾角<100。
(3)防止产生回声及其他声学缺陷
①回声:
a出现部位:舞台、乐池、观众席前部;
b产生部位:台口前天花(过高)一次反射楼座栏板二次反射后墙二次反射;
c危害:干扰听闻、破坏音质;
d措施:天花高度<13m或吸声扩散整楼座栏板倾角或吸声处理;后墙处理:吸声吸声系数>0.6的强吸声倾角,调整向后部提供一次反射扩散,不形成定向反射。
②颤动回声:
a出现部位:平行墙面间;
b产生条件:
(a)声源与接收点同在平行墙面间
(b)墙面强反射;
c危害干扰听闻,破坏音质;
d措施
(a)相对墙面夹角>50;
(b)墙面扩散,吸声处理。
③声聚焦:
a出现部位:弧形墙面、壳形天花前的空间某位置;
b产生条件:曲率半径小,强反射;
c危害:形成第二声源,严重干扰听闻室内声场极不均匀;
d措施:避免使用弧形墙面厅堂高度≧2R,弧形墙面上扩散吸声处理。
④声影:
a出现部位:楼座挑台下方;
b产生条件:挑台过深;
C危害:堂座后区反射声被遮挡,响度不够,音质较差;
d措施:取合适的楼座挑台高度与深度比厅内充分扩散声能。
⑤声学缺陷出现的一般规律:
a建筑形体(平剖面)不当;
b室内特殊部位设计不当;
c短混响时间。
(4)扩散设计
三种方式达到声扩散的目的:
1)将厅堂内表面处理成不规则形状和设扩散体。
2)体型设计中采用不规则平、剖面处理。
3)吸声材料交叉布置。
(5)舞台的反射板
将舞台的上部、两侧和后部用反射板封闭起来,使舞台上演员的声音反射到观众厅,能显著提高观众席上的声能密度。不仅如此,舞台反射板还有加强演员的自我听闻和演员与乐队、以及乐队各部分之间的相互听闻的作用。这是音乐演出,特别是交响乐演出的一个重要条件。
舞台反射板在全频带上应当都是反射性的;
舞台反射板所围绕的空间的大小,取决于乐队的布置和规模,同时还应使反射声的延时有利于台上演员的听闻。

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