多功能廳聲場設(shè)計(jì)需重點(diǎn)考慮的因素

羅國其

摘要

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，一個(gè)現(xiàn)代化的多功能廳，越來越成為單位開會(huì)、教育、學(xué)習(xí)和考核等信息交流的重要場所。而多功能廳的配套音響效果成為人們衡量多功能廳質(zhì)量水平的重要參數(shù)，音響設(shè)計(jì)既要考慮滿足基本功能的需要，更要做到具備優(yōu)美的音質(zhì)和清晰流暢的視頻，使人身臨其境、賞心悅目。而聲場的設(shè)計(jì)又是整個(gè)音響設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)，一個(gè)合理的聲場環(huán)境才能把音響設(shè)備的性能發(fā)揮到極致。

【關(guān)鍵詞】多功能廳聲場設(shè)計(jì) 考慮 因素

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，人與人、人與單位之間的信息交流越來越多、越來越重要，方式方法上的需求也越來越多。國家機(jī)關(guān)、社會(huì)團(tuán)體、大中型企業(yè)、學(xué)校、部隊(duì)等都建立了自己的多功能廳，雖然模式上可能有一些差別，但主要功能都是涵蓋會(huì)議、學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、演出、娛樂及交流等于一體，對音響要求具備優(yōu)美的音質(zhì)和清晰流暢的視頻，可以說音響的質(zhì)量決定了多功能廳建設(shè)的水平，而聲場設(shè)計(jì)又是整個(gè)音響設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)，只有合理的聲場環(huán)境才能把音響設(shè)備的性能發(fā)揮到極致。我結(jié)合自己參加單位幾次多功能廳建設(shè)的實(shí)踐，談?wù)劧喙δ軓d音響建設(shè)中聲場設(shè)計(jì)需重點(diǎn)考慮的因素。

1確定合適的混響時(shí)間

混響時(shí)間也稱為衰變率，是指聲能密度衰減60dB所消耗的時(shí)間，相當(dāng)于聲壓級(jí)衰變60分貝。一般情況下，某頻率的混響時(shí)間，是指室內(nèi)的聲音已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)聲源停止發(fā)音后，屋內(nèi)殘余聲音經(jīng)反復(fù)吸收，平均的聲能密度開始衰減達(dá)到百萬分之一所消耗的時(shí)間，用T60或RT表示。當(dāng)然，不同的多功能廳，由于大小不同、裝修材料各異、功能要求不一樣，對混響時(shí)間的要求也不同，對于像部隊(duì)、學(xué)校等以語音為主的多功能廳，由于對語音的清晰度要求比較高，所以相應(yīng)的混響時(shí)間就要求比較短，大概0.3·1秒左右即可。而對于以演出為主的會(huì)場，比如體育館、演出大廳等，對混響時(shí)間要求可以放寬些，1-1.5秒左右即可。混響時(shí)間過短，則聲音會(huì)發(fā)干，聽起來感覺枯燥，沒有親切和自然感;而混響時(shí)間過長，則又會(huì)導(dǎo)致聲音含混不清，聲音的清晰度大大降低。所以必須掌握最佳的混響時(shí)間，才能達(dá)到聲音既圓潤又飽滿，不拖沓也不干癟。

混響時(shí)間的計(jì)算。公式為T60=KV/A （K為與空間溫度有關(guān)的常數(shù)，一般取0.161s/m，V為廳堂的容積，A為總吸聲量），A=S*a（S為室內(nèi)總表面積，a為室內(nèi)總表面積的平均吸聲系數(shù)）。計(jì)算混響時(shí)間時(shí)，要了解室內(nèi)所用的裝修材料，統(tǒng)計(jì)好他們各自的面積，在相應(yīng)的建筑手冊中查出吸聲系數(shù)，算出總吸收量，即可算出混響時(shí)間。如果混響時(shí)間和我們的需求差距比較大時(shí)，可以采取增加或者更換某些裝飾材料，比如將墻面適當(dāng)增加軟包處理，光滑的地面適當(dāng)鋪上吸聲效果好的地毯，天花板加裝吸聲材料等方式來改變混響時(shí)間。

2確定合適的混響半徑

室內(nèi)聲音根據(jù)來源的不同，可以分為直達(dá)聲和混響聲，這些聲音會(huì)隨著時(shí)間和墻壁吸收開始衰減直到消失?；祉懓霃骄褪侵府?dāng)直達(dá)聲場與混響聲場聲能相等時(shí)，受聲點(diǎn)到聲源間的距離（r）被稱為混響半徑（ rc）。我們在對多功能廳進(jìn)行擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，在確保合適的混響時(shí)間、足夠的聲壓級(jí)以及良好的均勻度外，混響聲能與直達(dá)聲能的比也是我們要重點(diǎn)考慮的因素，所以對室內(nèi)混響半徑進(jìn)行計(jì)算是非常必要的。當(dāng)rre時(shí)，聲場則以混響聲場為主，通常，我們室內(nèi)都要保持較好的語音清晰度，這就要求揚(yáng)聲器的最遠(yuǎn)供聲距離最好不要超過3rc，也就是最遠(yuǎn)距離要小于3倍混響半徑?；祉懓霃降拇笮≈饕Q于揚(yáng)聲器的指向性、混響時(shí)間大小以及室內(nèi)房間容積等。混響半徑的計(jì)算，rc=0.14*Sqrt[QR]，R=S*a/（l-a），S為廳堂室內(nèi)面積，a為廳堂室內(nèi)吸聲系數(shù)，Q為聲源指向性因數(shù)。

3確定避免音質(zhì)缺陷

實(shí)際工作中，多功能廳常見的音質(zhì)缺陷主要有回聲、顫動(dòng)回聲、聲陰影及聲聚焦等聲學(xué)現(xiàn)象，所以我們設(shè)計(jì)多功能廳音響時(shí)就要合理確定聲學(xué)環(huán)境，避免出現(xiàn)一些音質(zhì)缺陷，從而影響整個(gè)大廳的音質(zhì)感受。

3.1回聲

回聲就是指反射聲的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間達(dá)到足以引起我們把它與直達(dá)聲區(qū)分開來，一般情況下，當(dāng)聲音延遲時(shí)間達(dá)到50ms時(shí)，我們的耳朵基本就能清晰分辨出來，感覺整個(gè)室內(nèi)有兩個(gè)聲音?；芈暤漠a(chǎn)生大大影響聲音的清晰度和觀眾感受，所以回聲是我們設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)要防止的。通常情況下，當(dāng)我們布設(shè)的兩個(gè)揚(yáng)聲器超過17米（按聲速340m/s來計(jì)算，相當(dāng)于聲音運(yùn)行時(shí)間50ms）時(shí)，我們就得采取聲音延時(shí)處理，否則就會(huì)出現(xiàn)回聲。

3.2顫動(dòng)回聲

顫動(dòng)回聲主要是因?yàn)槁暡ㄔ谔囟ń缑骈g來回反復(fù)反射而產(chǎn)生的回聲，比如室內(nèi)頂棚與地面兩個(gè)相對比較剛硬表面之間，廳內(nèi)兩平行墻之間，以及平面與平面之間都容易產(chǎn)生顫動(dòng)回聲。導(dǎo)致的結(jié)果就是聲音產(chǎn)生連續(xù)重疊，并時(shí)而有顫抖的感覺，這種現(xiàn)象容易引起聽者聽力疲勞，甚至產(chǎn)生厭煩，大大干擾正常的收聽。落實(shí)到具體設(shè)計(jì)中，就是盡量不在聲壓比較大的地方設(shè)置平行且反射性很強(qiáng)的墻面，特別是擴(kuò)聲區(qū)域又窄又長時(shí)。同時(shí)我們可以對平行光面墻壁采取吸聲處理，目的就是使反射聲音減弱甚至消失，也可以將墻面做成很多三角形樣式，從而使聲音均勻向周圍反射。

3.3聲影區(qū)

聲影區(qū)的產(chǎn)生主要是由于障礙物的遮擋，或者折射而導(dǎo)致某些區(qū)域聲音輻射不到。在聲影區(qū)內(nèi)，聲壓級(jí)一般都比較低，音量也很輕，所以聲影區(qū)是導(dǎo)致聲壓不均勻的一個(gè)主要原因。我們在實(shí)際音響布設(shè)中，可以采取分散擴(kuò)聲來加以避免，對聲影區(qū)范圍大、影響嚴(yán)重的可以采取加裝必要的補(bǔ)聲揚(yáng)聲器來彌補(bǔ)。

3.4聲聚焦

聲聚焦主要是由于凹面對聲波集中反射，從而在某個(gè)區(qū)域產(chǎn)生反射聲聚集，造成在該區(qū)域聲音特別響的現(xiàn)象。聲聚焦現(xiàn)象導(dǎo)致聲能過于集中、室內(nèi)聲壓不均勻及聲能匯聚點(diǎn)聲音嘈雜，個(gè)別區(qū)域聲音聽起來就會(huì)變差，使聲場的不均勻度加重，聽眾聽起來會(huì)刺耳、會(huì)煩躁。主要解決辦法有，采取控制室內(nèi)墻面的弧度，對那些凹型的墻面以及頂部可以做吸聲處理，如果條件允許，盡量減少大面積的凹型結(jié)構(gòu)，特別是屋頂、墻壁和舞臺(tái)等重要點(diǎn)位。如果不能避免凹型結(jié)構(gòu)，那就在凹型面前面掛些比較厚重的布簾或者遮擋物，從而盡可能的降低對聲音的影響。