第一篇：擴場系統(tǒng)音質聲學設計論文

摘要：音樂廳建筑作為精神文明建設的重要方面，正受到各方面的重視。目前國內各大城市正在建設或籌建中的音樂廳為數(shù)甚多。由于音樂廳均為自然場演出、且音質要求很高，因而有別于國內大量建造的、采用擴場系統(tǒng)的廳堂，設計難度大，又缺乏經(jīng)驗。對此，本文就已竣工交付使用的廣東星海音樂廳的聲學設計作出一概要介紹，并就其中的一些聲學問題提出個人的見解，供設計參考

關鍵詞：擴場系統(tǒng)音質聲學問題

星海音樂廳是以人民音樂家冼星海的名字命名的。音樂廳建于珠江之畔風光旖旎的二沙島上。它與已建成的美術館和正在建設中的博物館等建筑構成廣東省相當規(guī)模的文化中心。

星海音樂廳包括1437座的交響樂大廳，462座的室內樂廳，96座的視聽音樂欣賞室，排練室，琴房和音樂資料館，以及水上演奏臺和音樂噴泉、各種配套用房。建筑面積1800m2，是我國目前規(guī)模最大、設備先進和音質優(yōu)異的現(xiàn)代化音樂廳。也是我國第一座采用“葡萄園”形（或稱山谷梯田形）配置方式的音樂廳。

星海音樂廳交響樂廳、室內樂廳的各項聲學設計指標*

星海音樂廳于1998年6月13日――冼星海誕生日正式使用。廣州交響樂團和中國交響樂團合唱團進行首場演出。演奏了鋼琴協(xié)奏曲《黃河》和貝多芬第九交響曲《歡樂頌》，獲得成功，著名音樂家、指揮家和教育家李德倫、吳祖強出席了首演式。相繼一周內，中國交響樂團，以色列交響樂團，澳大利亞交響樂團和德國管風琴演奏家，在該廳獻藝。音樂家們對大廳良好的音質均給予高度的評價。

一、星海音樂廳的設計宗旨和各項聲學指標

星海音樂廳這座華麗的藝術殿堂是為滿足廣大觀眾欣賞高雅音樂的殷切的需求、并作為國內外文化交流的基地和窗口而建造的。音樂廳設計始終把音質效果放在首位，以繼承傳統(tǒng)音樂廳的良好品質、而又能適應現(xiàn)代生活提出的各種需求為設計的宗旨。

聲學設計指標是根據(jù)國際上獲得“頂級”音質效果的音樂廳為參照對象，廣泛聽取我國音樂家和聲學家的意見確定的。交響樂廳、室內樂廳的各項“最佳”。

為實現(xiàn)上述指標、確保獲得良好的音質，分別在設計、施工、竣工后調試的不同階段，采取了一系列的保證措施：

·初步設計階段：通過計算機模型和1／40縮尺實體聲學模型試驗與聲學估算相結合，分析體形、了解聲場狀況和可能出現(xiàn)音質缺陷的部位；

·技術設計和施工圖階段：用1／10縮尺實體聲學模型試驗和圍護結構的隔聲量試驗，以及各種聲學構件聲學性能的實驗室測定，確定聲學構造的部位、尺度和裝修用材。并進行較為詳細的聲學計算；

·施工階段：在沒有專業(yè)施工隊的條件下，主要是施工交底和監(jiān)理，檢查隱蔽工程，并在交響樂大廳主體結構完成后，進行首次混響和聲場分布的現(xiàn)場測定；

·竣工調試階段：用以解決聲學計算、縮尺模型試驗與實際效果存在的差距。要修正客觀存在的偏差，就必須采用聲學測定與樂團試用的主觀感受相結合的方法。作多次調試、修改裝修、直至達到預期的效果。星海音樂廳通過三個月的調試工作，才實現(xiàn)所要求的演奏和聽聞效果。

二、交響樂大廳的聲學設計

交響樂大廳是星海音樂廳的主體。容納1437名聽眾，有效容積效期2400m3，每座占容積8。6m3。大廳采用“葡萄園”形的配置方式，即在演奏臺四周逐漸升起的部位設置聽眾席。這種形式的最大優(yōu)點是在大容量廳堂內縮短后排聽眾至演奏臺的距離，從而確保在自然聲演奏的條件下，有足夠強的響度。此外，利用演奏臺四周廂座的欄板和樓座的矮墻，可使聽眾席獲得足夠強、且有較大覆蓋面的早期側向反射聲。近期的研究表明，這是傳統(tǒng)音樂廳所以能獲得良好音質的重要原因。而傳統(tǒng)音樂廳則是通過窄跨度的側墻實現(xiàn)的。因此，這種形式不僅繼承了傳統(tǒng)音樂廳所具有的良好品質，又能適應現(xiàn)代大容量音樂廳的各種需求。它自1963年德國柏林“愛樂”交響樂大廳首創(chuàng)至今，在國際上已被廣泛采用。但在國內尚屬首次。

大廳的屋蓋選用“馬鞍”形殼體。所有橫剖面均為凹弧形面而引起聲聚焦，從而造成聲場不均。通過1／40縮尺實體模型試驗和三維計算機模型試驗充分證實了這一點。圖2即為大廳橫剖面計算機模型顯示的聲反射圖，可見聲聚焦的狀況。

此外，在大廳殼體拆模后的現(xiàn)場測定均表明，頂部不懸吊抽射板時，廳內聲場分布不均和存在回聲現(xiàn)象。

對此，在演奏臺上懸吊了12個弦長3.2m，曲率半徑為2.6m的球切面反射體，其目的除了消除回聲和聲聚焦以外，還可加強樂師間的相互聽站，提高演奏的整體性。同時也使堂座前區(qū)和廂座聽眾獲得較強的頂部早期反射聲。

為加強聽眾席后座的聲強，在球切面反射體周圍設置了錐狀和弧形定向反射板。以此獲得廳內均勻的聲場分布。

為使大廳達到中頻（500z）滿場1。8s的混響時間，并使低頻（125Hz）混響提升1。15倍（相對于中頻），即2。07s。采取如下幾項措施：

·增大容積，每座容積取8。6e

·廳內所有界面均不用吸聲材料，在容易引起不利聲反射的部位（后墻和后部吊頂）設置錐狀擴散體；殼頂拆模后上刷涂料；墻面為35mm厚硬木板實貼在18mm厚的多層板上；地面均為實貼木地板，僅演奏臺設木筋架空地板；所有懸吊的反射體采用剛度大的阻燃玻璃鋼結構。

·減低座椅的聲吸收，并使其吸聲時接近聽眾的吸聲量，從而減少廳內空、滿場混響時間的差值。

根據(jù)以上確定的容積和內裝修構造，進行了混響時間的計算和1／10縮尺實體聲學模型試驗，其結果見圖7所示。由圖可見，縮尺模型的測定結果僅中頻較為接近，其它頻率偏差較大，這是因為模擬材料不可能在很寬的頻度范圍內有一對一應的吸場性能。

大廳的揚擴散是除混響時間以外的另一個重要音質指標。當聽眾感到樂聲似乎以相等的幅度來四面八方時，擴散是最好的，表征聲擴散的指標是d，它定義為；廳內聲場擴散值與自由場擴散值之比，即

d=1－m/m(1)

式中m－為廳內聲場的擴散值；

m0－為在自由聲場的擴散值；

m－△M（聲強的平均差值）／M（各方位角的平均聲強）；

m0－的求同m，只是在自由聲場中。

交響樂大廳的聲擴散是通過多邊的形體、差落的包廂和樓座欄板，以及頂部懸吊的反射體實現(xiàn)的?？s尺模型試驗測定的結果表明，大廳具有良好的聲擴散，d值均大于0.85，最大達0。93。

對于音樂廳來說，廳內希望獲得良好的聲擴散，但又不要求完全擴散（即d＝1），因為聽眾在要求樂場來自各方的同時，還希望有一定的方向感，即樂聲來自演奏臺。

傳統(tǒng)音樂廳所以能獲得良好的音質，除了有最佳的混響時間和良好的聲擴散以外，早期側向反射聲起著重要的作用，它加強了直達聲的強度和提高了親切感。因此近年所建音樂廳無不考慮早期側向反射的設計，星海交響樂廳是通過側墻、廂座欄板、樓座矮墻對所覆蓋的聽眾席提供早期側向反射的；此外，殼頂下懸吊的反射體也給聽眾席提供頂部的早期反射聲。

早期反射聲的狀況，可以通過脈沖聲測定獲得測點的反射聲序列，并能計算求得聲能密度，為了便于定量比較。目前常用早期聲能與后期聲能之比的C值作為評價指標。時間的分界為80ms（以音樂豐滿為主的廳堂）和50ms（以清晰為主的廳堂）.聲能比C80，C50又稱明晰度，這是一項與早期聲能相關的指標。L．L．Beranek建議以500Hz,1000Hz和2000Hz,C80的平均值C80（3）作為評價音樂廳指標，其最佳值為0~－4．0。

交響樂大廳的噪聲控制，主要解決單層殼頂?shù)母袈暫涂照{系統(tǒng)的消聲和減振兩方面：

交響樂大廳的墻體均為內隔重墻，只有殼頂暴露在室外，單層230mm厚的鋼筋混凝土殼體，具有足夠的空氣隔聲量（基地噪聲為67~71dBLeq(A)）。但大雨沖擊的撞擊隔聲量卻很低，對此做了隔離撞擊聲的構造，并在實驗室內做了測定，其結果表明。實施的構造可以隔離大雨時的沖擊聲。

空調系統(tǒng)的消和減振，是大廳獲得良好的聽聞條件的最基本的保證，開啟空調時內噪聲不得大于28dBA，也即以聽不到的空調噪聲為設計指標。對此，采取了如下措施：

（1）在空調系統(tǒng)的管路系統(tǒng)內設置阻、抗復合型消場器，減低風機噪聲沿管路傳至廳內；

（2）防止氣流噪聲，限止流速：主風道低于6m/s，支風道低于3。5m/s。出風口低于1。5m/s。為實現(xiàn)這一目標，采用側送、局部頂送（演奏臺上方球切面，反射體間），座席地面下回風的方式。

（3）送風與回風量相適應，也即采用1：1的送回風比例。

（4）全部空調、制冷設備均作隔振處理，水泵、冷水機組采用SD型橡膠隔振裝置；風機采用彈簧隔振器；管道用軟接管，并用彈簧吊架。

有關其它的工程設備和需要隔聲的構件，均采用常規(guī)的做法處理。

三、交響樂大廳的聲學測量和音質調試

在交響樂即將竣工的前后，曾對所有各項聲學指標進行了測量，并在竣工后的試用階段，聽取了樂團的意見進行了音質調試。

（一）聲學測量

聲學測量的內容包括響度、混響時間、早期反射聲、聲擴散、聲場分布、頻率響應和噪聲第七項。明晰度（聲能比）C80和低音比BR（溫暖感）是分別根據(jù)脈沖響應和混響時間測定的結果計算求得?，F(xiàn)將混響時間和早期反射聲的測定結果分述如下：

（1）混響時間（RT）：

混響時間菜測定了四次，測定頻率為63Hz~8000Hz八個倍頻程的中心頻率。其結果是中頻（50Hz）滿場為1.82s，空場為2.19s。

（2）早期反射聲測定：

早期反射聲測定是在演奏臺上配置脈沖聲源。在大廳的七個區(qū)內，選擇有代表性的座席測定其反射聲序列。時標為100ms，由圖內可觀察早期反射聲的狀況、反射聲的時延間隙（t1）和計算求得明晰度C80和C50。在演奏臺上聲源取2個位置，S1和S2，在廳內各區(qū)分別測定27個點。計54幅圖。為壓縮篇幅。在圖9內列出S1和S2各7個測點結果。由反射聲列圖見，時延間隙（t1）為3~7ms。

由早期反射聲測定結果，可用式（2）求得500Hz,1000Hz和2000Hz三個頻率的C80值，然后取其平均值。即C80（3）的值。交響大廳七個區(qū)的明晰度C80（3）求得C50（3）見圖10所示。C80（3）的平均值－1．43。

通過聲學指標的測定結果表明：交響樂大廳的聲學設計達到了預期的指標。

（二）音質調試

聲學設計的最終目的是為樂師和聽眾創(chuàng)造優(yōu)異的演奏和聽聞環(huán)境。各項聲學參數(shù)雖然達到了國際上“頂有”音樂廳的指標，但是能否獲得同等的主觀評價呢？對此，由廣州交響樂團進行多次配合演出，召開座談會，聽取各方面的意見，經(jīng)歸納有如下幾點：

·普通反映混響時間長，因而層次不夠，清晰度差；

·弦樂器部位（小提琴、中音提琴區(qū)）缺乏反射聲，得不到演奏臺側墻的支持；

·打擊樂和鋼管樂聲級過高，相應地弦樂聲較低，影響樂聲的平衡。

根據(jù)上述意見，采取了如下的改善措施：

（1）在演奏臺上方的球切面反射上，配置人工翻動的錐狀可調吸聲結構，使大廳混響時間可在1.66~1.82s之間調節(jié)，適應習慣于較短混響條件下演奏的國內樂團，滿足層次和清晰度的要求。可調吸聲構造見圖11所示，圖12為實測可調混響幅度。

（2）在演奏臺兩側凹進的演員入口處，設置凸弧形活動聲屏障，增加提琴區(qū)的側向反射聲，改善樂師的自我感覺。

（3）在演奏臺和合唱隊的兩個后墻上，按原設計配置錐關擴散體，并在兩個錐面上插入可調吸聲板，（一面為七合板，另一面為6mm厚阻燃毯），用以加強演奏臺的聲擴散，以及必要時降低打擊樂和銅管樂的聲級，求得樂聲的平衡和融合。

（4）在堂座走道和演奏臺兩側樓梯上設地毯夾，以便在必要時，鋪設地毯，進一步降低混響至1.5s。

四、室內樂廳的聲學設計

星海音樂廳室內樂廳是以室內樂演奏為主，兼供戲劇演出、會議和立體聲電影所用的多功能廳。容納462名聽眾，有效容積3400m3，每座占容積分7。4m。大廳采用不對稱的扇表平面，右側設在廂座，左側二層有挑廊，大廳后部設有三排座席的小樓座，大廳的平、剖面見圖13所示。圖16為大廳內景。

大廳的不規(guī)則形體有助于廳內的聲擴散，池座有左側墻和廂座矮墻提供早期側向反射聲、廂座和樓座主要由吊頂供給早期反射聲。

為滿足多功能使用的要求，同時使每種功能都有“最佳”的混響時間，故采用計算機調控的可調混響裝置。可調的上限值取1.3s，供室內樂演奏使用；下限值是根據(jù)立體聲電影的要求，確定為0.8s，故可調幅度為0.5s(0.8~1.3s)。并要求125Hz~400Hz的頻率范圍內均有接近相同的調輻量。

為了使用人員便于操作，把可調幅度設定為五個檔次，即1.3s,1.2s,1.1s,1.0s,和0.8s.，根據(jù)選定的方式用計算機在15s內（圓柱體旋轉3600需30s）即可調至要求的混響時間。也可以無級調至幅值范圍內的任何一個值。

可調吸聲結構采用旋轉圓住體和平移的簾幕相結合的形式：圓柱體直徑為800mm，一半為反射面，另一半為寬頻帶吸聲面，配置左側墻的上、下部位和后墻上，共設29個轉體，（側墻14個，后墻15個）；可調簾幕分三道，配置在廂座側墻木格柵內，共計可調面積為大廳總表面積的十分之一。

室內樂廳內除了可調吸聲結構以外，其余的墻面均為25mm厚的木板墻，櫸木三合板貼面；木地板；吊頂為輕鋼龍骨石膏板刷涂料；座椅采用相當于聽眾聲吸收的澳大利亞“西貝”（Sebel）公司產(chǎn)品。座墊和椅背可根據(jù)需要調節(jié)傾角。

室內樂廳的噪聲控制同樣包括隔聲和空調系統(tǒng)的消聲和減振兩部分。廳內的周墻均為內隔斷重墻，屋頂為雙層結構，不存在屋面沖擊聲的問題?？照{系統(tǒng)采用上送、下回的傳統(tǒng)方式，消聲和減振做法同交響樂大廳。

五、室內樂廳的聲學測量和評價

室內樂廳竣工后曾對設計的八項指標進行了測定?；祉憰r間和早期反射聲的測定結果如下：

（1）混響時間（RT）

混響時間的測定是按設定的五種可調混響方式中三種進行的；即：1）轉體和簾幕均為暴露反射面，即廳內具有最長的混響；2）轉體和簾幕吸聲面暴露，廳內混響處于最短的情況；3）轉體和簾幕的吸聲面各暴露一半，即處于1）2）的中間狀態(tài)。測定結果和測定點配置分別見圖14，最大可調幅度為0。48s（空場）和0.42s（滿場）

（2）早期反射聲測定：

早期反射聲測定結果，可用式（2），式（3）求得500Hz，1000Hz和2000Hz三個頻率的C80和C50的值，然后取其平均值：即C80（3），室內樂廳8測點的C80（3）值為2.55~4.93dB，平均值為3.77dB；C50（3）為－0.02~2.38dB,平均值為1.06dB。

星海音樂廳內樂廳的9項聲學指標測定結果表明：全部達到預期效果，該廳在調試期間曾進行了廣東省少年鋼琴比賽，以及古箏獨奏會，無論是樂師和聽眾均反映廳內音質效果極佳。

六、音樂廳聲學設計中幾個總是的探討

通過星海音樂廳聲學設計的實踐和調試、試用過程中我國音樂家們反映的各種意見，筆者認為有些問題值得研討，以便給今后音樂廳的設計提供參考。

（一）關于交響樂大廳的“最佳”混響時間

世界著名的傳統(tǒng)音樂廳混響時間都比較長。這無疑對我國音樂廳設計有較大的影響。星海音樂廳交響樂大廳的滿場混響時間也是參考了傳統(tǒng)音樂廳而確定為1.8s的。

但長的混響時間不適合國情，原因首先是我國的交響樂團，習慣于在較短混響條件下演奏，這是因為國內的自然聲演奏的廳堂沒有達到滿場1.8s混響時間的；其次是我國音樂家常以清晰為主要目的。正如我國著名指揮家嚴良堃先生在深圳音樂廳國際招標會上對音樂廳提出的音質要求是:“清晰、圓潤、宏亮”。這在很大程度上代表了我國音樂界的意見。

國外的音樂家們也未必都喜愛長混響的，例如：維也納音樂廳的混響時間為2.5s,音樂家也有不同的意見:著名音樂家’、指揮家卡拉揚（H．V．Karajan）就提出：“……大廳唯一不足之處是難以顯示出一些弓上和嘴唇上的技巧，相繼的音符彼此被相互吞沒”，這明確表明混響太長了。

星海音樂廳交響樂大廳在調試過程中就是追加了人工調控混響而同時滿足了國內、外音樂家的要求，而獲得好評的。

（二）音樂廳的形體

音質良好的傳統(tǒng)音樂廳均為“鞋盒”式形體，盡端配置演奏臺，由于跨度窄、容積?。ㄗ螌挾群团啪嘈。┮蚨休^強的早期側向反射聲，且覆蓋面較大，近年的研究表明：它是傳統(tǒng)音樂廳所以能獲得良好音質的重要因素之一。而控音樂廳，由于容座大、又要求有舒適的座椅，勢必容積大，在這種情況下，試圖按“鞋盒”式音樂廳的比例增大其尺寸去再現(xiàn)傳統(tǒng)音樂廳的特色，是不可能的。這將改變直達聲和射聲到達的時間和方向，從要命上削弱和惡化其效果，英國皇家節(jié)日音樂廳和臺北文化中心音樂廳即為典型的例證。因此，對于大容積的交響樂大廳應在繼承傳統(tǒng)音樂廳良好品質的前提下，突破“鞋盒”式形體?！捌咸褕@”式（或稱“山谷梯田”形）即為一咱比較適用的形式。它有可能縮短聽眾席后排至演奏臺的距離，從而獲得足夠響度，這對于自然聲演奏的大廳來說是至關重要的。如果演奏臺周圍逐漸升起的廂座和樓座欄板或矮墻設計得當，同樣可以獲得足夠強的、覆蓋面較大的側向早期反射聲。

致于音樂廳圍護結構的幾何形式（圓、橢圓、扇形、三角形等……）并不重要，不應約束建筑師的創(chuàng)作，但廳內裝修所構成的空間形式應有利于聲的擴散，這一點必須做到。

（三）關于音質效果的評價

音樂廳聲學設計的最終目的是獲得良好的聽音效果，也即滿足聽眾主觀感受的要求。因此音樂廳建成后，通過聲學測量核對測定數(shù)據(jù)是否達到設計指標，僅完成了客觀量的評價，還須進行主觀評價。有關音樂廳音質的主觀評價，國內外有很多方法，但較為簡易有效的方法是通過樂團多種節(jié)目的演出，聽取各方面的意見，進行統(tǒng)計分析，求得評價結果。但在評價的實際工作中，應注意如下兩點：

（1）樂隊在演奏廳內空場排練不能作為主觀評價的依據(jù)。

這首先是因為樂隊經(jīng)常在容積小，混響短（一般為1.0s）的排練廳練習,。因而在混響長達2.0s以上的演奏廳內排練，反差太大；其次是空場時，演奏臺四周的座席是空的，座椅有反射而影響樂師的相互聽聞。此外，空場排練只能反映光師在演奏臺上的自我感受而不能評價大在的聽音效果。因此，主觀評價時，至少組織1／3滿座的聽眾。既縮短了混響，又有聽眾和樂師兩方面意見。

（2）正確、公正的評價需要時間

對新建音樂廳最初作評價是配合聲學調試的樂隊指揮和樂師，他們反映的實際上是演奏臺上的自我感覺。而不是大廳的音質。如果是空場排練，則他們反映的意見多數(shù)是不可靠的；大廳公開演出后，廳內達到設計的聲學狀態(tài)，音樂家、音樂評價家和聽眾反映的才是真實的時質效果。但由于音樂家、指揮家的知名度，新聞媒界報導大廳的音質效果主要聽取這些權威的評論。很少來自參加音樂會的聽眾。但更為正確、公正的評價最終應取決于包括音樂家在內的廣大聽眾；但這需要時間，一上音質優(yōu)異的音樂廳，應經(jīng)得起時間的考驗。

（四）音樂廳屋頂結構的選擇應多方考慮

音樂廳的屋頂采用何種形式繪聲繪色是結構工程師的事。但不論選用何種形式，必須考慮音樂廳某些特殊的要求：

（1）演奏臺上方的屋架應能承重較大的局部荷載，以便吊置重的反射體、燈具和一些機械設備；

（2）演奏臺上方應有足夠的高度，使臺上的聲反射板和照明燈有升降的空間，在音樂會開演前一般將反射板懸吊在高處，以便使聽眾看到演奏臺的全景，特別當設置管風琴時，更希望大部分聽眾都能看到。演奏開始時，才降下反射板和燈具。

（3）在承重的屋頂下，音樂廳的吊頂上應設置一個工作層，以便配置和操作升降的機械設備的設置通風管道。同時，還可使屋頂有足夠的空氣聲和撞擊聲的隔聲能力。

星海音樂廳選用“馬鞍”形殼體，從結構上沒有體現(xiàn)殼體的優(yōu)越性（殼體厚達220mm）同時又不能滿足上述所提的要求。無論在聲學和使用上帶來很多麻煩。

七、結語

星海音樂廳的聲學設計自1990年3月與廣東省文化廳和華南理工大學簽約承接任務至1998年6月13日啟用，歷經(jīng)八年之久，在這期間進行了三次模型試驗，四次現(xiàn)場測定，以及大量的聲學構件實驗室測定和計算工作。存積了大量資料，本文因受篇幅所限，僅作概要的介紹，供今后音樂廳設計參考。

星海音樂廳首演月的多場國內、外樂團演奏的結果表明，該廳具有良好的音質，受到了一致的好評，祈望能在國際優(yōu)異的音樂廳行列中，占有一席之地。

第二篇：教室聲學音質設計一例剖析

教室聲學音質設計一例

燕翔 徐學軍 侯冰洋 湯靜波

(清華大學建筑學院建筑物理實驗室，北京，100084)摘要： 清華大學建筑館北114教室聽課效果不良，于2002年進行了裝修改造。改造過程中，教師指導學生對教室聲學問題進行了細致深入的研究，提出科學的設計方案，裝修后的教室聲學效果非常理想。本文介紹了改造的聲學研究過程和得出的一些結論，文中包括國內外教室聲學設計的調研、教室聲學設計的考慮、北114教室存在的音質問題的分析和實際測量、提出多種音質改造的設計方案、使用縮尺比例模型和計算機模擬兩種方法對設計方案的分析測量和評價、可聽化音質模擬的聽眾主觀評價和最終設計方案的確定、改造后的音質測量結果和音質效果調查等等。

關鍵詞：教室聲學，音質，可聽化模擬，計算機音質模擬，比例模型音質模擬

清華大學建筑館北114教室是建筑學院的專業(yè)教室，可容納100名學生。教室長14.4m，寬7.0m，凈高4.0m，體形瘦長。使用中學生的評價很差，主要是聽不清老師的講課。學院決定對114教室進行裝修，同時解決音質問題，設計方案由建筑物理實驗室完成。在實驗室，教師指導學生對教室音質進行了研究，以求獲得最佳設計方案。研究分為以下步驟： 1 教室音質設計文獻調研

“為學校創(chuàng)造安靜的環(huán)境，保證教室和其它教學用房具有良好的聽聞條件，是學校建筑設計中最基本的要求之一?！肼暤拈L期作用不僅會直接影響到教學質量，同時，在一定程度上還影響到學生(特別是兒童)的健康和正常的發(fā)育?！淌覂群线m的混響時間，均勻的聲場分布也是確保教室良好聽聞的重要條件?！薄秾嵱媒ㄖ晫W》

“在一般小型教室，主要是防止混響時間過長，特別是在聽眾沒有坐滿時。大型教室或講堂還要適當設置反射表面，以充分利用第一次反射聲，保證室內有足夠的聲壓級。為了使室內有足夠的聲壓級和短的混響時間（小型教室在0.6s以內，500人的教室不超過1s），教室、講堂的每座容積不超過（3~3.5）m。”——《建筑聲環(huán)境》。

“小型教室混響時間最好應在：0.4~0.6s之間，最多不能超過1s。如果設計適當，500座位以內的教室或講堂可以不用電聲系統(tǒng)?？紤]到墻壁之間的共振，吸聲材料一定不要集中放在天花和地面，而要分散開。這樣聲場也會均勻。學生區(qū)增加吸聲量，可有效的減少學生本身的噪音，對學生之間的交流有利，但對于講課并無太大作用。天花的中間區(qū)域必須由反射聲音的材料構成，以加強1次直達聲。老師頭上的天花應當傾斜，以加強1次反射聲?！?/p>

——以上摘自《Classroom Acoustics》

3通過文獻調研可知：（1）教室音質設計的前提是使室內保持足夠低的背景噪聲級。這一點對于建筑系館北114基本不用考慮，因為北114附近并沒有明顯的噪聲源，學生抱怨的是聽不清楚，尤其坐在后排。

（2）合理布置吸聲材料，把混響時間控制在合適的水平，并且避免出現(xiàn)回聲、多重回聲等聲學缺陷。上述材料中都提出了混響時間指標，最佳指標是多少？這是需要研究的問題

（3）充分利用天花的近次反射聲，加強教室后部的聲能。這一點在500人左右的大講堂中是經(jīng)常用到的，在100人左右的小教室中很少用到。北京安苑北里中學曾在講臺上懸吊反射板，教室后座的聲壓級可以提高3.5dB。（數(shù)據(jù)摘自《實用建筑聲學》）2 音質對比及實測

為了找出北114教室音質問題，選擇了學生評價較好的3407教室進行了對比。該教室長13m，寬6.6m，高4m，體量與北114的接近。不同的是，3407教室使用了礦棉吸聲板吊頂，高度約3m。音質實測的對比見表1。根據(jù)對比數(shù)據(jù)得出初步的結論：北114主要問題是混響時間過長，導致語言渾濁、聽不清；對于后排的學生，直達聲小，更加聽不清楚。所以，必須降低教室的混響時間，使它在0.4~0.6s之間。另外還可看出，教室混響時間降低后（3407教室），會導致前后排聲壓級差距變大，出現(xiàn)聲場不均勻，應該利用天花反射或散射增加后排聲能，使前后排聽音音量接近。

北114教室和3407教室音質實測對比

表1

空場前后排最

大聲壓級差dB（A）

4.2 7.5

滿場前后排最大聲壓級差dB（A）

7.7 9.2

北114教室 3407教室 空場混響時間(s)125Hz 2.31 0.75 500Hz 2kHz 1.71 0.41

1.19 0.39

滿場混響時間(s)125Hz 500Hz 1.75 0.98

0.88 0.56

2kHz 0.69 0.43 3 音質設計方案的提出

由調研和實測分析看出，解決114教室音質問題，首先要控制混響時間，其次吊頂天花的聲反射散射形式也需要考慮。共提出兩種不同的音質方案，如表2，設計中綜合考慮了美觀、音質、材料、施工、造價、維護等因素，力爭取得既美觀、音質良好，同時又經(jīng)濟實用的效果。

兩種音質設計方案 表2 方案一

方案二

剖面

效果圖

方案說明 混教室前半部采用紙面石膏板反射吊頂且教師頭頂上部天花有傾斜角度，目的在于將教師的聲音更多地反射到教室后部。后半部天花為折板狀礦棉吸聲板，用于控制混響，并對后部天花反射聲形成擴散。

天花由四塊大平板構成，平板上有弧型擴散面，吊頂吸聲部分為穿孔礦棉板，擴散部分為紙面石膏板。方案更注重裝修的美觀，避免“聲學痕跡”，音質控制主要依靠吊頂吸聲和聲擴散。設計中頻混響時間為0.5s，主要吸聲材料為穿孔礦棉板（吸聲系數(shù)=0.7）

1、混響時間0.5s是否合適？

2、聲場均勻度如何？尤其是后排聲場。

3、天花的擴散作用是否明顯？ 設計中頻混響時間為0.6s，主要吸聲材料為礦棉響 板（吸聲系數(shù)=0.4）

待

1、混響時間0.6s是否合適？

2、天花設計是否有較重的“聲學痕跡”？ 研 究 問 題

3、前部傾斜的反射天花作用是否明顯？

4、聲場均勻度如何？

為了比較兩方案，采用了計算機模擬和1:5縮尺比例模型進行音質研究，還進行了可聽化模擬的聽覺主觀評價和裝修效果的視覺主觀評價，并由此確定最佳方案。4 計算機模擬和1：5縮尺比例模型可聽化模擬

計算機模擬采用了由德國的ELAC 開發(fā)的CARA（Computer Aided Room Acoustics）軟件。軟件包括建模、聲學參數(shù)計算和三維聲學效果圖，如圖

1、圖2。CARA 軟件的原理是聲線追蹤法，能夠計算的房間聲學參數(shù)有RT60，EDT，聲場分布，脈沖響應以及其他相關參數(shù)。CARA在計算結果的表達上使用了三維的動態(tài)視圖，如圖3所示，為未裝修前滿場聲場分布。

縮尺比例模型采用的是在實驗室建造1:5的模型，根據(jù)相似性原理，通過將頻率提高5倍測量模型的音質以模擬實際情況的音質參數(shù)。模型采用密度板、海綿、棉氈等模擬實際教室的吸聲材料。模擬材料的吸聲系數(shù)測定是利用教室模型本身作混響室，通過有無吸聲材料時模型中混響時間的變化求得。并根據(jù)實際方案選用材料的吸聲特性選定模擬材料。在比例模型中進行了混響時間、聲場分布、清晰度指數(shù)、脈沖聲響應等音質參數(shù)測量。如圖

4、圖5是比例模型測試的情形。

在混響極短（小于0.1s）的房間中錄制教師正常授課的片段，存成數(shù)字文件。在模型中，利用計算機使用5倍的頻率快放，通過話筒接收并存儲后，再還原成正常速率的語音，使用耳機聽音，就可以進行可聽化模擬了。由于受到揚聲器和話筒頻寬的限制（使用的是上限20kHz的測量級設備），因此模擬的帶寬上限為20kHz的1/5，即4kHz，這對于語言模擬的帶寬是完全足夠的。

從模擬結果來看，計算機模擬與模型實測結果具有相關一致性。計算機模擬在方案調整方面比較容易，但由于在原理上存在波動理論的缺陷，模擬精度要差一些，但計算機模擬對于直觀了解材料、面積、布置方式、吸聲系數(shù)改變情況下音質的變化趨勢較有幫助。我們的做法是利用計算機模擬做方案的初評，再用比例模型的方法測量具體參數(shù)。兩方案模型實測的比較情況如下表3：

兩方案模型實測結果對比 表3 方案一 方案二 滿場混響時間(s)125Hz 1.47 1.13

500Hz 0.6 0.53

2kHz 0.57 0.47

清晰度指數(shù)C50(dB)125Hz 4.43 2.04

500Hz 2.32 1.55

2kHz 2.26 1.15

滿場前后排最大聲壓級差dB（A）

3.7 6.4 在可聽化模擬的主觀評價實驗中，被測對象為5人，2人為建筑系教師，3人為建筑系學生，被試者事先不知到方案情況。測試包括主觀聽聞效果和裝修效果的可接受程度。實驗結果顯示，全部被試者認為方案二的音質好于方案一，但仍覺清晰度不夠；一致認為兩個裝修方案美學效果都不錯，都可以實施，作為建筑系教室，因方案一前部天花傾斜，有聲反射的演示作用，可以作為優(yōu)選方案。5 最終確定的設計方案

測試和音質主觀評價的結果基本一致。方案二的清晰度比方案一好，但方案一具有更好的聲場均勻度。綜合考慮，應既保持良好的清晰度，又有較好的聲場均勻度，因此對方案一進行了改進，提出了方案三。方案三的吊頂形式維持與方案一相同，只是將后部吊頂?shù)牡V棉板改為穿孔礦棉板，吸聲系數(shù)由0.4提高到0.7，增大了吸聲量。通過可聽化試驗，被測者均認為音質達到極佳狀態(tài)，比方案

一、方案二均優(yōu)。方案三的中頻混響時間為0.47s。下面是計算機模擬與模型實測的數(shù)據(jù)。

彩色圖象效果比較明顯，可以看到方案三比方案二后部的聲壓級明顯提高，聲場也更均勻些

被確定的設計方案模型實測數(shù)據(jù) 表4 模擬實測 數(shù)據(jù) 方案三 滿場混響時間(s)125Hz 1.12

500Hz 0.47

2KHz 0.45

清晰度指數(shù)C50(dB)125Hz 3.01

500Hz 1.22

2KHz 1.33

滿場前后排最大聲壓級差dB（A）

4.8 根據(jù)選定的聲學方案，教室改造于2002年7月進行，歷時一個月。表5是建成后的實測數(shù)據(jù)?？梢钥吹侥Ｐ蜏y量數(shù)據(jù)與完工后實測比較接近，說明方案的研究是完全正確的。根據(jù)使用中師生的反映，音質效果非常理想。

改造完成后實測數(shù)據(jù) 表5

滿場混響時間(s)125Hz 0.80

500Hz 0.45

2kHz 0.35

清晰度指數(shù)C50(dB)125Hz 2.31

500Hz 1.15

2kHz 1.27

滿場前后排最大聲壓級差dB（A）

4.4 實測數(shù)據(jù) 改造完成

6結論

對于100座左右的教室，混響時間指標非常重要，較為理想的滿場設計值是中頻0.4-0.5s。超過0.6s，清晰度會受到影響。傾斜的前部天花頂棚對改善聲場均勻度，提高教室后部聲能有一定幫助，但根據(jù)師生調查反映，使用中沒有感到后排音質的明顯差異，這可能是由于教室較小，天花傾斜反射的效果有限，另外，作為聲源的老師在講臺上有一定活動范圍，天花反射角度也不可能保證對任何位置都十分有效。本設計案例中使用了多種聲學輔助設計方法，最終獲得了較好的效果，這是難能可貴的。如果沒有可聽化模擬的幫助，很可能憑借經(jīng)驗(一般認為中等教室的最佳混響時間為0.6s)選定了方案一，而與更好的方案三擦肩而過，險些成為遺憾。對主觀聽聞與客觀物理指標之間關系問題，在建筑聲學設計研究中非常重要，可聽化模擬是幫助解決這一問題的方法之一。

第三篇：培訓教材-1聲學的基本知識2音質

一

聲學的基本知識

1.聲波是自然界中的一種波，它的產(chǎn)生、傳播以及所遵從的規(guī)律完全可以用波動理論進行描述，要了 解聲波，必須懂得有關波的基本知識。

振動的傳播稱為波動或簡稱為波。激發(fā)波動的振動系統(tǒng)稱為波源。通常波動可分為兩大類：一類是機械振動在媒質中的傳播，稱機械波。例如：水波、聲波都是機械波，地震波也是機械波。另一類是變化電場和變化磁場在空間的傳播，稱為電磁波。例如：無線電波、光波、X射線、丫射線都屬電磁波。前者與后者在本質上不同，前者傳播需要介質，后者則不需要．但兩者都有波動的共同特征。例如：具有一定的傳播速度，且伴隨著能量的傳播，都都能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象。下面在討論聲波時，以機械波的表述作為基礎。

。機械波分為兩種：一種是橫波，機械振動方向與波的傳播方向相垂直。另一種為縱波，機械振動方向與波的傳播方向相平行。聲波是機械波中的縱波。它的傳播速度：在空氣中-約340米/秒；在金屬中-約4000米/秒。

聲波作為一種波，遵從波的一些基本規(guī)律，其中有聲波反射定律、聲波折射定律、聲波疊加原理、聲波干涉現(xiàn)象、聲波駐波的形成、聲波的繞射現(xiàn)象、聲波的吸收、聲強的平方反比定律等。除聲波的折射定律外，其他幾種規(guī)律在擴聲中常常會遇到。了解和運用這些規(guī)律，對解決擴聲中存在的問題極為重要。

聲波在空氣介質中傳播，若碰到另一介質（比如墻面），則會在這種介質表面產(chǎn)生反射，其反射情況遵從反射定律，反射定律是：入射聲線、反射聲線、法線（在入射點作垂直該表面的垂直線）在同一平面上；入射聲線、反射聲線分居法線的兩側；入射角（入射聲線與法線的夾角）等于反射角（反射聲線與法線的夾角）。根據(jù)聲波反射定律，在室內擴聲時，如果天花板或墻穡面為凹面，會產(chǎn)生聲聚焦現(xiàn)象，使聲場（聲強）分布不均勻，在聚焦點附近放置傳聲器最容易出現(xiàn)聲反饋，引起嘯叫聲，如圖所示。如果天花板或墻面形成凸面，則會將反射聲擴散開來，使室內聲場分布趨于均勻，有利于室內各座位上的音要求，如圖所示。許多大型演播室、劇場的墻面分隔成一些柱形面，天花板做成拱形面，都是為了擴散反射聲，以獲得均勻的聲場。

室內反射聲來自3個方面：

(1)早期反射聲：經(jīng)過天花板、地板或墻面的一次反射，進入人耳的反射聲。這種反射 聲有利于聲音的加厚增實，有時將早期反射聲稱為軸向反射聲

(2)早中期反射聲：來自同一平面的經(jīng)過兩次以上的反射，然后進入人耳的反射聲。它 在幅度上比早期反射聲小，高頻成分丟失更多，聲音不清楚。有時將早中期反射聲稱為切向 反射聲。

(3)后期反射聲：來自四面八方的經(jīng)過多次反射最后才進人人耳的反射聲。它在幅度上 比早中期反射聲更小，中高頻、中頻成分丟失多，聲音更不清楚。有時將后期反射聲稱為 斜向反射聲。

2.什么是聲波的疊加原理？有什么實際意義？

幾個聲源在同一介質中傳播聲波，對于空間某點的合成聲波的振動等于各個聲波在該點 的分振動的代數(shù)和，每個聲響另一聲波的物理特性（比如波長、頻率等），這稱為聲波的疊加原理。聲波疊加原理在我們日常生活中經(jīng)常碰見，也經(jīng)常運用，例如：欣賞交響樂的演奏，在聽眾席位上能同時聽見各種樂器的演奏聲，并且不會由于其他樂聲的出現(xiàn)，使某種樂音的頻率發(fā)生生變化。人們在各種會議場合及公眾場所各抒己見，不會互相影響，也是因為聲波疊加原理在起作用，不會導致聲音混亂不堪。|

3.什么是聲波干涉？它對擴聲音質有什么影響？

兩個聲波在同一介質（例如在空氣中）中傳播，若振幅相同、頻率相等、相位差為零或恒定，則在空間某些地方合成振幅最大，在空間某些地方合成振幅為零，這種現(xiàn)象被稱為聲波干涉。若兩個揚聲器放聲滿足上述條件，可能出現(xiàn)聲波干涉，引起聲染色，給美妙動聽。

多姿多彩的音樂加上了斑斑點點的噪聲，尤其在中頻段影響很明顯，因為大部分樂音能量集中在中頻段和中低頻段。在高頻段不易察覺，在低頻段可能有聲場拓寬的感覺。

4.什么是聲駐波？它對擴聲音質有什么影響？

兩列反向傳播的聲波在同一介質（例如在空氣中）中傳播，若振幅相同、頻率相等、相位差為零或恒定，則在兩聲源的連線上有些地方合成振幅總是最大（稱波腹），有些地方合成振幅總是為零（稱波節(jié)），這種聲波叫聲駐波。在擴聲環(huán)境下。出現(xiàn)聲駐波會引起嚴重的聲染色。平行的墻面聲反射很強，而且兩墻面距離正好等于某聲波波長的整數(shù)倍時，就會引起聲駐波，當房間的長寬高之比是整數(shù)倍關系時，會產(chǎn)生嚴重的空間駐波，對擴聲音質危害很大，這是建聲的缺陷。

5.什么是聲波的繞射現(xiàn)象？它與室內擴聲有什么聯(lián)系？

聲波在傳播過程中遇到障礙物時，會出現(xiàn)兩種情況：若障礙物的尺寸與聲波波長相近時，聲波像沒有遇到障礙物一樣繼續(xù)傳播。若障礙物的尺寸比聲波波長大很多時，聲波則會在障礙物的邊緣產(chǎn)生子波，子波的頻率與原聲波相同，但幅度較小，并且繼續(xù)嘎向障礙物的陰影區(qū)傳播，這種現(xiàn)象叫聲波繞射（衍射）現(xiàn)象。室內擴聲，場地較大，聽眾座位平排水平放置，坐在后面各排的聽眾會聽不見低位音箱的直達聲，只能聽見前面排座上人頭邊傳來的繞射聲和天花板、墻面?zhèn)鱽淼姆瓷渎?，聲音既小又不清晰，這些區(qū)域叫聲影區(qū)，這是建聲的缺陷，擴聲環(huán)境里的聽音區(qū)應避免聲影區(qū)的存在。

6.聲波在傳播過程中碰到另一介質時會被其吸收，怎樣表示吸收？

聲波在傳播過程碰到另一介質，除在介質表面反射一部分聲能外，另一部分聲能被反射介質吸收，例如聲波在空氣中傳播碰到墻壁，聲能一部分被反射，另一部分被墻體吸收，用吸聲系數(shù)。反映這種吸收狀況，將它表示為

a=被吸收聲能從射聲能=（入射聲能—反射聲能）／射聲能

通常0

A=(a125 + a250 + asoo + alk + a2k + a4k)/6

7.室內環(huán)境里常用的吸聲材料都有哪些？ 室內環(huán)境里常用的吸聲材料有以下幾種：

(1)多孔性吸聲材料：這種材料內部有大量的微小孔隙或空腔，彼此溝通，聲波入射時引起其中空氣分子振動，空氣分子不斷撞擊材料分子，將部分聲能轉換成材料內能（熱能）而被吸收。這類材料有礦棉、玻璃棉、泡沫塑料等，常用于中高頻聲波的吸收。

(2)纖織物掛簾：這種材料纖維交織，內存孔隙，聲波作用在纖織物上時，一方面使維之間相互摩擦，一方面使空氣分子不斷撞擊纖維，使部分聲能變成纖織物熱能而被吸收。這類材料有燈芯絨、平絨、布料等，可用于中高頻聲波的吸收。

(3)成型吸聲板：這種材料是用礦棉、纖維棉加工成型板材，常用于天花板、墻面裝飾，其吸聲頻段較寬、吸聲系

(4)薄板吸聲材料：利用板材如：膠合板、石棉板、纖維板、薄木板等，與墻面龍骨組成空腔，聲波作用于腔體形成共振，聲能在空腔體內，使腔內空氣分子不斷撞擊腔壁而發(fā)熱，大部分聲能被消耗，這適合低頻段聲波的吸收。

(5)穿孔板組合共振吸聲：穿孔板（膠合板、石膏板及木板等）后貼微孔吸聲材料，利用龍骨組合成大小不一的空腔，構成較寬范圍的、中低頻聲波的吸收裝置。

8.擴聲的聲音音質受哪些重要因素影響？

擴聲的聲音音質受兩大因素的影響：一是擴聲設備，要搭配合理，電氣技術指標檔次相近，若技術指標有高有低，其結果會向低指標靠攏，這是顯而易見的。二是放聲環(huán)境，實驗告訴我們，即使擴聲設備頂級配置，但擴聲環(huán)境太差，反射聲很強或環(huán)境高度低于2.5m，：則很難獲得良好的擴聲音質。反之，若擴聲設備搭配合理，即使設備檔次略低，但放聲環(huán)境甚好，亦有可能獲得較好的音質。

二

人的聽音特性與音質評價

1、人耳的聽音

人耳是既能聽見樹葉飄落到地的響聲，又能承受炸雷聲和噴氣式飛機引擎的轟鳴聲；能分辨不同頻率的聲音，又能對多種頻率聲進行評價。人耳朵既是放大器，又是壓縮器；既是頻譜分析器，又是綜合器。它可對聲音信號作出種種判斷和選擇。人耳的聽覺范圍

聽覺的頻率范圍就是人耳對聲音的感受范圍，通常是20Hz～20kHz，低于20Hz的屬于次音波，人耳聽不見。高于20kHz的聲屬于超音波，人耳聽不見。在音頻區(qū)里，人耳最敏感的頻率是2kHz～4kHz。由圖13-1可知，人耳對各種音頻頻率的靈敏度是不相同的。

圖中以6方響度為準，lkHz純音，聲壓級ldB的響度叫1方。隨著人的年齡增長，人耳靈敏度會下降，尤其在高頻段下降更多。

2、聽覺的音量范圍

人耳剛好能聽見聲音時的聲壓級叫聽感聞閾，或簡稱聞閾。聞閾與聲音頻率有關，在500Hz-1kHz之間。2kHz附近的聲壓級接近OdB，頻率到達5kHz以上時聞閾急劇上升，頻率在20kHz附近時陡峭上升。入耳聽聲時所能承受的最大聲壓級叫痛閾，超過此閾，人耳會疼痛難忍，再大則會引起耳膜破裂，造成永久性耳聾。痛閾區(qū)在2—8kHz范圍內有所下降，聲壓級為115dB時人耳已經(jīng)產(chǎn)生疼痛感，500Hz以下痛閾提高至125dB。

3、人耳對聲音最基本的心理感受是什么？與這些感受相對應的物理特性是什么？

人耳對聲音最基本的心理感受是響度、音高、音色和音品，其實這些是音質要素，與這些音質要素相對應的物理特性是聲波振幅、頻率、聲頻譜以及各頻率成分強度分布比例特性（包絕絡線）

4、什么是人耳的掩蔽效應？怎樣表示掩蔽量？ 當人們同時聽兩個聲音時，人耳對一個聲音所感受的聞閾會因為另一個聲音的干擾，而使該聲音的聽覺聞閾提高，這種現(xiàn)象稱人耳的掩蔽效應。人耳的掩蔽效應在降噪系統(tǒng)中經(jīng)常用到，5、掩蔽效應與聲音頻率有何關系？

一個純音引起的掩蔽效應決定于它的強度和頻率，低頻聲能有效地掩蔽高頻聲，而高頻聲對低頻聲的掩蔽作用卻不是很大。用窄帶噪聲進行的掩蔽效應實驗表明，最大掩蔽量出現(xiàn)在掩蔽聲頻率附近，掩蔽量隨掩蔽聲的增強而加大。

6、什么是人耳的雙耳定位效應？它對立體聲聽音起什么作用？

人們用雙耳聽音比單耳聽音靈敏度高、聞閾低、抗干擾力強，并能定位聲源的空間方位，其原因是兩耳相距幾cm，在接收聲源傳送聲波時存在強度差和時間差。一般而言，高頻聲（1kHz以上）的定位依賴于其在人的頭部產(chǎn)生繞射，兩耳接收聲波存在聲強差，通過人腦聽覺神經(jīng)感知，分析和判斷．出聲源方位。而對于低頻聲的定位則依賴于雙耳接收聲時存在相位差或時間差。如果人耳作聲源定位時，頭部左右移動，則定位的準確度會進一步提高。雙耳定位效應在人的正前方或正后方的上下位置的定位準確度較差，尤其在對稱軸上的位置存在一些盲點。當我們聆聽播放的音樂、觀看影視畫面時，感覺到立體聲更真實、更動聽、更感人，主要是人的雙耳通過雙耳定位效應能感受各個聲源來自不同的空間位置，產(chǎn)生身臨其境的感覺。所以，人耳的雙耳定位效應是立體聲聽音的重要條件，當然聲源必須通過雙聲道以上的音箱播放聲音，形成聲源有一定的空間分布圖像，這樣才能構成立體聲聽音。

7、什么是人耳的耳廓效應？

耳廓效應也稱單耳效應，是指人的單只耳朵由于耳廓各個部位反射不同方位的聲波有微秒級的時間差，給聽音者帶來方位信息。水平面入射的聲波和以各種仰角入射的聲波在耳廓不同部位反射，反射聲波疊加，形成的離散頻譜形狀各異，以此判斷其聲源方位，：尤其4kHz以上的高頻聲波在耳廓各部位反射波之間會出現(xiàn)同相相加，反相相減，甚至出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，起梳狀濾波作用，產(chǎn)生出不同的離散頻譜形狀，使聽覺系統(tǒng)能感知這些差別，判斷出方位。由此可知，人耳在辨別方位時，對中高音特別敏感。對低音相對遲鈍。

三

音質的評價

音質就是聲音的本質，音質評價即對聲音本質的評估。這種評估是聲音信號嗚通過人耳的聽覺生理，作用于人腦，引起不同的感覺，再進行分析，給予表達，做鑒定。顯然，音質評甘是人對聲音的主觀評價。由于是主觀評價，除忽略人體生理上的差異和缺陷外，還牽涉到諸多因素，如個人愛好、傳統(tǒng)習慣文化層次、教育水平、音樂修養(yǎng)、素質鍛練、專業(yè)特長等等。因此，音質評價是較為復雜的。

（一）音質的主觀評價與客觀技術測量

人們在進行音質評估時，總是希望能建立定量的客觀測量標準。但是，人耳聽音是一種感受，這種感受與聲學物理量之間并不是線性關系，聲音的瞬態(tài)特性生及時間的延續(xù)性，使期間的聯(lián)系變得錯縱復雜。為了尋找相關的關系，通過過大量實驗表明，影響音質的主要因素有四個：音量、音調、音色和音品，稱其為四要素。四要素的搭配直接影響著音質好壞，它們本身仍是心理量，這些心理量與物理量之間存在這樣的對應關系：音量與聲振幅相關，三，音調與聲波頻率相關，音色與聲音的頻譜結構相關，音品與音頻包絡線相關。這些關系不是等價或線性關系，人耳聽覺系統(tǒng)對聲波純音的感覺是單維的，感知的只是音高(Pitch)和響度(Loud-ness)，也就是音調和音量。而對于非純音來說，幾種相近頻率的純音成分疊加，人耳除感受到音高和響度之外，還會感受到聲音清澈或渾濁，平滑或粗粗糙糙等，這關系到音色和音品問題。

此外，人們在自然環(huán)境中聽音，左耳和右耳接收到聲音信號在時間上和強度上常常是不一樣的，這是因為兩耳相距十多厘米，加之頭部的遮擋或聲波的衍射作用，產(chǎn)生接收聲音信號的差異。人們通過聽感神經(jīng)，能感知到聲音的方位和聲源的的空間位置，形成聽覺空間，構成聲像的立體感。實際的空間聲源發(fā)聲，結合人耳的雙耳效應，成為立體聲聽音的條件。左右揚聲器立體聲放聲，模擬空間聲源發(fā)聲條件，形成視在聲像，然后通過雙耳去感知，再現(xiàn)立體聲像。利用仿真人頭的實驗，表明高頻聲定位主要由幅度差形成，低頻聲定位則依賴于相位差。

（二）音質的表述

在進行音質表述時，許多心理概念中有抽象概念，也有實際的具體概念。例如：在音樂表述上，抽象概念有：華麗、激情、優(yōu)美、悅耳等。對音質的表述采取直觀感受，簡單意識體驗也許更具有實用價值。使用這些術語或表現(xiàn)用語應當符合如下原則：(1)多數(shù)人的共同感覺。(2)多數(shù)人共同使用。

(3)使用的概念術語具有自己的獨立的心理空間，不能互相重疊，不能交叉使用，不能彼此滲透。音質表現(xiàn)用語，如圖所示：

由圖可見，音色與音品的結合，產(chǎn)生出多種的音質屬性。

第四篇：影院聲學設計裝修注意事項

影院聲學設計裝修注意事項

今年各大城市不斷的涌現(xiàn)數(shù)碼大影院，3D高清大影院，其內外裝修都非常吸引人們眼球。而電影院內的聲學裝修更是重要，所以在保證美觀的前提下，更是要達到完美的建筑聲學標準，給觀眾在音質上的完美享受。那么在電影院室內聲學設計時有哪些需要注意的地方呢？

1、必須具有良好的視聽條件，看得滿意、聽得清楚，是觀眾、聽眾對觀演建筑的最重要也是最基本要求，也是電影院裝修設計成敗的關鍵。室內設計必須根據(jù)觀眾的視覺規(guī)律和室內聲學特點，來解決視聽效果的科學技術問題，因此電影院室內設計具有高度的科學性，專業(yè)性。

2、建立舒適安全的空間環(huán)境，許多演出往往長達幾小時甚至半天，觀眾也常達千、百人之多，因此要求室內具有良好的通風、照明是必須，寬敞舒適的流動空間和座席，安全方便的通道和疏散組織結構，使觀眾能安心專注地觀看，是十分重要的。

3、創(chuàng)造高雅的藝術氛圍，欣賞各式各樣的藝術表演，既有娛樂性又具教育性。精彩的藝術表演應、舒適的聽覺享受與高雅的空間環(huán)境相協(xié)調，歷史上許多著名的大劇院、音樂廳、電影院都從內到外傾注了設計師和藝術家的高深的智慧和心血而成為藝術精品留傳于世。我們當然不苛求建筑環(huán)境藝術氣氛完全和演出藝術作品內容一致，但在廣義上說 電影院室內設計應具有高度的藝術性，使形成一個高雅的藝術文化氛圍，潛移默化地提高民族的文化素質。

4、選擇環(huán)保適宜的室內裝飾材料，選擇室內裝飾材料應既能滿足建筑聲學要求(吸音和隔音），并且具有良好的藝術效果，把裝修藝術和聲學技術相結合，充分體現(xiàn)視聽建筑室內藝術的特征而達到別具一格的藝術效果。

5、要避免來自內外部的噪聲背景，外部主要是環(huán)境噪聲，因此對門廳、休息廳等盡量和外部形成封閉式空間，而對觀眾廳的對外出入口應設置過渡空間，使觀眾廳周圍的出入口均起到隔音降噪的作用。其次是通風，空調等機電設備發(fā)出的噪聲應使其房間遠離觀眾廳或進行充分有效的隔聲降噪措施，設立必要的消聲器、減振器等，以避免空氣傳聲和固體傳聲。

第五篇：論文：生死場

《生死場》中女性的兩大悲劇

蕭紅是一位極富才華的現(xiàn)代女作家，她的一生顛沛流離、短促凄涼，飽受放逐般的寂寞和痛苦，她的小說是她悲劇人生的寫照，他以自己被舉行的人生感受，觀察他所熟悉的鄉(xiāng)土生活的現(xiàn)實生存境遇，揭露和批判國民弱點書寫人的悲劇女性的悲劇和生命的悲劇?！渡缊觥访鑼懥伺f社會時期中國女性生活的悲劇，表現(xiàn)在愛情的悲劇、女性生命的卑微及社會地位的低微

（一）愛情方面的悲劇--金枝、月英

愛情從古至今一直是作家謳歌描寫的永恒主題，愛情對女人而言也是至關重的,作家正是通過愛的空缺，揭示了女性更深層次的悲劇。愛情是男女雙方的事，兩個人只有在平等和理解的基礎上達到心靈的溝通，才算是真正的愛情。不平等的戀愛和單方面的戀愛，都不算是真正的愛情。生死場中的愛情恰恰就是后者。蕭紅以觸目驚心、發(fā)人深思的文本語言，痛徹心扉地訴說了一個個美麗女性靈肉俱殞的悲劇。在這部篇幅不長的小說里，蕭紅描寫的重點不是逆來順受毫不抵抗的麻面婆之類的女性，而是濃墨重彩地刻畫了另一類女性形象——她們對愛情有著無限的憧憬與向往，她們曾經(jīng)是善良、天真、美麗的少女,但自從有了婚姻,便失去了獨立的人格和做人的尊嚴,成為了男性滿足欲望的犧牲品。女人們在這種現(xiàn)實的壓迫和精神的遏制中，悲悲的生，悄悄的死。這一類的代表人物是金枝、月英。1.金枝

金枝也曾滿心地追尋過“純潔的愛”。她結婚前癡戀著青年漢子成業(yè)，但成業(yè)卻僅把她當作一個“捕捉”到的“獵物”，不管她愿不愿意，強行對她進行著一次又一次的“性掠奪”?！鞍l(fā)育完強的青年漢子，帶著姑娘，像獵犬帶著捕捉物似的，又走下高粱地去?！苯鹬Τ蓸I(yè)有的是愛情，可成業(yè)只把金枝當做滿足欲望的工具，沒有絲毫的尊重，而金枝也只知道順從不知反抗?！敖鹬^于痛苦了，覺得肚子變成了可怕的怪物，覺得里面有一塊硬的地方，手按的緊些，硬的地方更明顯。等她確信肚子里有孩子的時候，她的心立即發(fā)嘔一般顫栗起來，她被恐怖把握著了,兩個蝴蝶疊落著在她膝頭。金枝看著這邪惡的一對蟲子而不拂去它。金枝仿佛是玉米田上的稻草人?！苯鹬言辛恕Ｗ瞿赣H本來是一件幸?？鞓返氖?，可此時的金枝卻因為懷孕生活在無限的恐懼之中，懷孕并不能給她帶來生為人母的快樂，她把孩子想成了怪物、惡魔。金枝將她婚前懷孕理解成了身體的變異，將她的孩子視為侵犯物。此時的金枝整個人被抽空，任由擺布，她已經(jīng)慢慢成為了一個被男權社會控制的工具。當金枝陷入自己未婚懷孕而無邊恐懼時，成業(yè)卻絲毫沒有感覺到金枝的無助，甚至在她已有身孕的情況下，也不放過她。最終金枝不得不強忍著屈辱和村里人的嘲笑與成業(yè)結婚了。婚后的金枝并沒有過上幸福的生活，情況反而更加的糟糕。她淪為了丈夫打罵的對象，變成了丈夫發(fā)泄情欲的工具，夫家廉價的勞動機器，一直就沒有得到丈夫絲毫的疼愛與尊重。白天，金枝不得不挺著大肚子做那永遠也做不完的家務活，稍有不慎，便要挨罵挨揍；晚上，又要被迫接受那無愛的“性掠奪”。有一次，因這強行的“性掠奪”，懷孕已久的金枝險些喪掉性命。金枝“愛的欲望”就是在這一天天的被奴役和被掠奪的日子中，逐漸消失的。金枝在這樣的環(huán)境下漸漸失去了本性，她意到自己所追求的純潔的愛情已經(jīng)破滅，所謂曾經(jīng)“純潔”的愛，也已成了昨日的夢，昨夜的明燈。在丈夫的不斷的折磨下，漸漸對對方失去了信心，金枝已漸漸感到男人是炎涼的人類?！拔屹u?。课宜に浪桑。∥屹u什么?。　碑斀鹬吹匠蓸I(yè)近乎開玩笑似的把剛生下來小金枝親手摔死，她對男人已經(jīng)絕望，于是受盡男性欺凌的金枝開始憎恨男人。成業(yè)的嬸嬸也說過“等你娶過來，她會變成什么樣，她的臉是青白色；你再也不把她放在心上，你會打罵她呀！男人們心上放著女人，也就是你這樣的年紀吧！”成業(yè)的嬸嬸也有過與金枝相同的經(jīng)歷，她明白了這就是女人的悲劇。

后來，發(fā)生了一場大家意想不到的戰(zhàn)爭――侵華戰(zhàn)爭。這場戰(zhàn)爭使整個村莊里的人措手不及，人們開始想念以前的日子，因為今天還不如昨天。無路可走的金枝決定去城里，這個苦命的女人受盡折磨卻始終不愿出賣自己的靈魂，最后連個落腳的地方都沒有，尼姑庵關門了，人不知去向。金枝的一生就是一場不折不扣的悲劇，是封建男權社會中一步步走向墮落、絕望女性的典型代表，更是那個時代的悲劇。2.月英

“月英是打漁村最美麗的女人。她家也最貧窮，和李二嬸子隔壁住著。她是如此溫和，從不聽她高聲笑過，或是高聲吵嚷。生就得一對多情的眼睛，每個人接觸她的眼光，好比落到棉絨中那樣愉快和溫暖?！?1月英結婚后一直守著那貧窮的丈夫，沒有半點怨言。可當月英生病后，丈夫給予她的卻只有冷嘲熱諷，動手打人更是家常便飯，他將溫暖軟和的棉被換成了堅硬的磚頭，不給她喝水吃食。文中形容是“宛如一個人和一個鬼安放在一起，彼此不相關聯(lián)。”后來，月英的牙齒綠了，頭發(fā)燒焦了，身體生蛆了，于是她等著死，最后也就真的死了。月英的死沒有給任何人造成影響，沒有人惋惜，沒有人哭泣，死人死了，活人算計著怎么活下去。人的生命只有一次，每個人都應該對生命負責，重視生命的價值，然而面對癱瘓的月英，面對月英的死，人們表現(xiàn)出來的行為是對生命價值的無視，是一種生命的悲哀。這個美麗的女人親眼目睹了自己身體毀形，看著愛情破滅，在夢碎之時，用生命付出了慘痛的代價，作為女人她經(jīng)歷著的這一段婚姻就是埋葬她的墳墓。她一生所經(jīng)歷的種種不幸都是我不能想象的，她的等待和守候并沒有結束她的不幸，反而加速了她悲劇的人生。

小說《生死場》中的金枝、月英、成業(yè)的嬸嬸都是飽受了所謂“愛情”的折磨，那些妻子、母親的角色都變成了她們的束縛，變成了牢籠，變成了她們生活痛苦和悲劇的源泉?；楹蟮恼煞蛑话阉齻儺斪隽艘粋€滿足欲望或是傳宗接代的工具，一旦女人們失去了這些作用，她們作為人的價值也就隨之失去了，變得一文不值，甚至竟然因為這些失去生命。蕭紅曾經(jīng)說過“我是個女性，女人的天空是低的，羽翼是稀薄的，而身邊的累贅又是笨重的。”的確，在以男性為中心的封建社會的傳統(tǒng)中，女性的地位是從來都是屬于男性的，她們作為“人”的價值注定被無情地踐踏，女性沒有作為真正“人”的尊嚴和價值，女性生來就是一個悲劇。

（二）女性生命的卑微及社會地位的低微

蕭紅一生都在追尋完美幸福的歸宿。但是殘酷的現(xiàn)實使她在尋愛的道路上飽受男性的凌辱和欺騙,加上體驗了生死交界處的掙扎,體驗了沒有愛情的生育和沒有意義的動物式的肉體苦難,因而蕭紅創(chuàng)作起始就關注著女性的苦難人生,充滿了對女性命運的思索和婦女自身生存境況的敘寫,其作品彌漫著濃烈的女性悲劇色彩。

在以男性為中心的封建社會里，女性始終在無愛的痛苦中受著精神和肉體的雙重折磨。而女性最具代表性的一項任務—生育也大都被籠罩上了一層濃濃的哀傷，甚至是被稱為“刑罰的日子”?！按蠖亲拥呐藵q著肚子，身上澆著冷水跪在滿是灰塵的土炕上，一動不敢動，仿佛是父權下的孩子一般怕著她的丈夫?！薄肮庵碜?，像條魚似的在灰塵中爬行，號叫，男人拿起身邊的長煙袋投向那個掙扎生死線上的產(chǎn)婦?！迸嗽谟廾林袦伛Z而又凄慘地充當著生育的工具,她們麻木的懷孕,痛苦的生產(chǎn),上演著一幕幕揪心的悲劇:

1、家中的婆婆把席下的柴草又都卷起來,土坑上揚起著灰塵。光著身子的女人,和一條魚似的,她爬在那里。女人忽然苦痛得臉色灰白,臉色轉黃,全家人不能安定。為好開始預備葬衣。

2、赤身的女人,她一點不能爬動,她不能為生死再掙扎最后一刻,天漸亮了?？植婪路鹗墙┦?直伸在家里。

3、一個男人撞進來,看形象是一個酒瘋子。他拿起身邊的長煙袋投向那個死尸。母親過來把他拖出去。每年都是這樣,一看見妻子生產(chǎn)便反對。

4、這邊孩子落產(chǎn)了,孩子當場就死去!用人拖著產(chǎn)婦站起來,立刻孩子掉在炕上,像投一塊什么東西在炕上響著。女人橫在血光中,用肉體來浸著血。這樣的分娩給女人巨大的苦痛,尤其是難產(chǎn)。然而她得不到, 親人的一點安慰,反而婆婆由于迷信,丈夫因為厭惡,給她更多的苦痛。孩子本來應該是愛情的結晶,可在封建社會里,婦女們卻成為生兒育女的工具,她們不但得不到丈夫的絲毫關心,反而遭受丈夫的憎恨和虐待,最終橫在血光中,用肉體來浸著血。這血光昭示著女人所經(jīng)受的是不可逃遁的生命浩劫,所得到的卻是男性的蔑視和欺壓。

蕭紅在小說里融入自己對生育苦難的體驗,呈現(xiàn)出女性非人的生存。女性的生育本來是偉大的創(chuàng)造和痛苦的犧牲,可在蕭紅的小說世界里,這種創(chuàng)造常常降低到動物的自然繁殖一樣盲目而又泛濫,生產(chǎn)和被生產(chǎn)是所有生命最基本最原初的苦難之一,而在蕭紅筆下,這種苦難總是與那社會女性的卑屈地位緊緊連在一起的。結語

蕭紅以自己的耳聞目睹和親歷的人生體驗，描繪了東北抗日戰(zhàn)爭時期北方貧苦農村婦女的悲慘遭遇和無奈命運，同時也批判了男權主義對女性的殘害和束縛。在小說《生死場》中，蕭紅的筆觸常常伸向苦難最集中的女人。在她們身上，不僅承受著與男人一樣的貧困，疾病，辛勞，無望，而且因為是女人，她們還要遭受男人的虐待。她將自己悲劇的人生經(jīng)歷和情感體驗融入作品中，從平淡無奇的日常生活中揭示觸目驚心的嚴酷事實，不僅關注著女性由經(jīng)濟壓迫帶來的痛苦和災難，更集中審視和批判了男尊女卑的社會關系和倫理道德給婦女造成的不幸和傷害。同時，蕭紅又通過三種完全不同類型的女性形象的塑造，表達出她對女性的關懷。在蕭紅的筆下，逆來順受的麻面婆和為愛掙扎扭曲的金枝、月英都是以悲劇告終，不管是對男人無條件的順從還是滿懷夢想的期待，都沒能使女性擺脫悲慘的命運，反而是這些“順從”和“期待”加速了她們的死亡。在這部作品中，封建男權主義深入人的思想，使男人不把女人當人看，在這種男權主義意識下，男人失去了人性，而女人則沒了自我，這就是產(chǎn)生悲劇根源的所在，這樣悲劇的是封建主義統(tǒng)治下所有中國人的悲哀。蕭紅早已認識到這一點，她通過第三類女性形象的塑造，表達了她對傳奇女人王婆的贊賞和在她身上所寄托的希望。蕭紅筆下的女性悲劇深重，具有多種內涵，它是社會最底層的勞動婦女生存的悲劇，也是現(xiàn)實的社會的悲劇，更是歷史的文化的悲劇，這種震撼人心的審美文學，具有長久的藝術生命力。擺脫命運獲得幸福，這就是作者在《生死場》所要探索的道路，也是蕭紅一生的目標。

【參考文獻】

【1】《論蕭紅的婚戀及其創(chuàng)作》鄧輔玉 重慶工商大學學報 2003年第二十卷

【2】從女性視角解讀蕭紅《生死場》中的女性悲劇 董玉芝 名作欣賞 2008 【3】淺談蕭紅作品中的女性悲觀意識 劉春艷 吉林廣播電視大學學報2009 【4】《生死場·序言》魯迅 《魯迅全集·第六卷》人民文學出版社