體育館、會(huì)議廳、禮堂等場(chǎng)所對(duì)音質(zhì)的要求

體育館、會(huì)議廳、禮堂音質(zhì)要求

    各對(duì)語(yǔ)言聲主要是清晰度和可懂度方面的要求，也要求具有一定的響度，使聽(tīng)起來(lái)不費(fèi)力。同時(shí)要求頻譜的均衡、不失真。對(duì)于音樂(lè)聲，除了清晰度（明晰度）和響度的要求外，還有豐滿度、空間感和平衡感等方面的要求。同時(shí)，無(wú)論是語(yǔ)言聲聽(tīng)聞還是音樂(lè)聲聽(tīng)聞，共同的前提是避免音質(zhì)缺陷。音質(zhì)缺陷主要指噪聲干擾、回聲干擾及顫動(dòng)回聲干擾等。

　  語(yǔ)言清晰是指對(duì)無(wú)字義聯(lián)系的語(yǔ)聲信號(hào)（單字或音節(jié)），通過(guò)廳堂的傳輸（有時(shí)還包括揚(yáng)聲器系統(tǒng)的傳輸），能被聽(tīng)眾正確辯認(rèn)的百分?jǐn)?shù)。可懂度則指有字義聯(lián)系的語(yǔ)聲信號(hào)，通過(guò)廳堂的傳輸，能被聽(tīng)眾聽(tīng)清的百分?jǐn)?shù)。由于有字義聯(lián)系的語(yǔ)聲信息，聽(tīng)者可心從前后的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)上加以猜測(cè)的推斷，故可懂度往往高于清晰度。語(yǔ)言聲聽(tīng)聞要求可懂度達(dá)到95%以上，清晰度達(dá)到85以上。當(dāng)清晰度在60%以下時(shí)，聽(tīng)音感到費(fèi)力，難懂；在60%-80%之間時(shí)，聽(tīng)者需集中注意力才能聽(tīng)懂說(shuō)話的內(nèi)容。室內(nèi)漢語(yǔ)音節(jié)清晰度的主觀評(píng)價(jià)測(cè)試是找來(lái)一些具有正常聽(tīng)力的試聽(tīng)音，讓他們坐在廳堂內(nèi)，由一位吐字清楚、發(fā)音標(biāo)準(zhǔn)的人，念一張由20個(gè)具有不同韻母的漢字組成的發(fā)音字表，由試聽(tīng)者在相應(yīng)的判別字表上選擇打鉤。該判別字表由20×5個(gè)漢字組成，對(duì)應(yīng)每個(gè)韻母的一個(gè)漢字有5 個(gè)漢字可供選擇。例如對(duì)應(yīng)于發(fā)音字表的莊字，有窗、汪、莊、光、雙5個(gè)漢字可供選擇。測(cè)試完畢，算出每位聽(tīng)者聽(tīng)清的字?jǐn)?shù)占總字?jǐn)?shù)的百分比，加上猜測(cè)修正，即得到每位聽(tīng)者的音節(jié)清晰度。所有試聽(tīng)者的清晰度的平均值，即為廳堂的語(yǔ)言音節(jié)清晰度。

　  豐滿度是指在廳堂內(nèi)聽(tīng)音時(shí)，由于各界面的反射聲而對(duì)直達(dá)聲所起的增強(qiáng)和烘托作用。缺乏反射聲的音質(zhì)環(huán)境為干澀和沉寂。有時(shí)把低頻反射聲豐富的音質(zhì)稱為具有溫暖感，而把中高反射聲豐富的音質(zhì)稱為具有活躍度。

　  音質(zhì)的清晰度又稱為明晰度（Clarity）。它可分為橫向清晰度和縱向清晰度。前者指相繼音符的分離與可辯析的程度，即能聽(tīng)清急速連貫演奏樂(lè)段的旋律。后者指同時(shí)演奏的各聲部音符的可辨析的程度，即音樂(lè)的透明度和層次感。

　  音樂(lè)和平衡感，指的是低、中、高音部的平衡與協(xié)調(diào)，即自然音色不失真、不畸變。音樂(lè)的空間感含義較廣泛，可包括聲源的輪廓感、立體感以及聲源的橫向拓寬感和縱深向的延伸感，還可包括音樂(lè)的環(huán)繞感，即聽(tīng)從被音樂(lè)所包圍的感覺(jué)。 　　

　  音質(zhì)的親切感指仿佛處身于尺度較小的廳堂中聽(tīng)音的感覺(jué)，即對(duì)廳堂大小的聽(tīng)覺(jué)印象。

　  一般認(rèn)為好的音質(zhì)應(yīng)具有四個(gè)方面的特征：（1）在豐滿度與清晰度之間具有恰當(dāng)?shù)钠胶�；�?）具有合適的響度；（3）具有一定的空間感；（4）具有良好的音色，即低、中、高頻各聲部取得良好的平衡，音色不畸變、不失真。

　　盡管廳堂音質(zhì)的好壞最終是由主觀評(píng)價(jià)判定的，但為了指導(dǎo)廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)，以及較方便地對(duì)廳堂音質(zhì)進(jìn)行定量檢測(cè)，還必須研究與探尋若干與主觀評(píng)價(jià)顯著相關(guān)的，既可測(cè)量又可計(jì)算的物理指標(biāo)，依據(jù)它們來(lái)進(jìn)行音質(zhì)客觀評(píng)價(jià)。經(jīng)過(guò)一個(gè)世紀(jì)聲學(xué)家的研究，發(fā)現(xiàn)以下若干物理指標(biāo)對(duì)決定廳堂音質(zhì)具有重要意義。

　　混向時(shí)間T60，或記為RT（Reverberation Time），是第一個(gè)也是最重要的音質(zhì)評(píng)價(jià)物理指標(biāo)�；祉憰r(shí)間與音質(zhì)的豐滿度和清晰度有關(guān)。一般而言，混響時(shí)間長(zhǎng)則豐滿度增加，而清晰度下降。這是因?yàn)榛祉憰r(shí)間長(zhǎng)，對(duì)于聆聽(tīng)演奏而言，則音的起奏和自然衰變都可能淹沒(méi)在混響聲中而顯得模糊不清。對(duì)于語(yǔ)言聲也有類似的情況。過(guò)長(zhǎng)的混響時(shí)間，使語(yǔ)言志聽(tīng)聞模糊不清。但是若混響時(shí)間過(guò)短，則表明廳堂各界面的反射聲過(guò)弱，聲吸收過(guò)大，就會(huì)影響音質(zhì)的豐滿度。

　　一般而言，對(duì)于以語(yǔ)言聽(tīng)聞為主的廳堂，如教室、演講廳、話劇院等，不希望混響時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，以1s左右為宜；而對(duì)于以聽(tīng)音樂(lè)為主的廳堂，如音樂(lè)廳等，則希望混響時(shí)間較長(zhǎng)些。對(duì)于語(yǔ)言聽(tīng)聞與音樂(lè)并重的廳堂，如歌劇院，多功能廳的混響時(shí)間，可取折衷值，為1.3—1.5s�？傊�，必須針對(duì)具體械堂的主要用途選擇最佳混響時(shí)間，以達(dá)到豐滿度和清晰度適當(dāng)平衡。對(duì)不同廳堂推薦的中頻（500Hz與1000Hz倍頻程的平均值）混響時(shí)間見(jiàn)下表。

混響時(shí)間推薦值（500Hz與1000Hz平均值）

    混響時(shí)間正比于廳堂的容積，因此，當(dāng)廳堂總吸聲量不變時(shí)，容積越大，則混響時(shí)間越長(zhǎng)。當(dāng)進(jìn)行廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)時(shí)，特別對(duì)于以自然聲演出為主的觀道建筑，由于樂(lè)器和人的噪音的聲功率有限，聲能極其寶貴，因此，這類廳堂（如音樂(lè)廳、如音樂(lè)廳、講演樂(lè)）的設(shè)計(jì)都主張盡量不用或少用吸聲材料。這時(shí)觀眾的吸量要占到廳堂總吸聲量的2/3甚至75%以上。當(dāng)觀眾的總?cè)藬?shù)確定時(shí)，觀眾的吸聲量基本確定，從而廳堂的總吸聲量可以大體確定。這時(shí)，廳堂的容積，特別是每座容積（即廳堂的容積除以觀眾總?cè)藬?shù)）對(duì)混響時(shí)間的影響就具有舉足輕重的作用。

　　廳堂的容積，特別是每座容積，不影響到廳堂的中央委員度。響度，主要取決于每位觀眾所接收到的聲能的份額。因此，它與聲能密度大小成正比。聲能密度大小不一方面取決于聲源程序聲功率，另一方面又取決于廳堂的容積。聲功率越大，聲能密度越大，聲能密度則越大；廳堂容積越大，聲能密度則越小，從而響度也越小。因此，特別對(duì)于采用自然聲演出的廳堂，為保證有足夠的響度，對(duì)廳堂的容積應(yīng)有一定的限制。表17—15給出了用自然演出的廳堂最大許可容積的參考數(shù)值。當(dāng)超過(guò)這些限值時(shí)，就應(yīng)當(dāng)考慮采用擴(kuò)聲系統(tǒng)。

　　當(dāng)直達(dá)聲貼近觀眾席傳播時(shí)，由于觀眾席對(duì)聲波的掠射吸收，還將產(chǎn)生附加衰減。此外，由于廳堂座椅有規(guī)律地排列，會(huì)對(duì)某一頻率范圍的聲波產(chǎn)生相消干涉，導(dǎo)致進(jìn)一步的衰減。此效應(yīng)稱為座椅吸收低谷效應(yīng)，通常發(fā)生在低頻段。如在80—250Hz之間發(fā)生。最大吸收頻率的波長(zhǎng)大致為椅背高度的1/4。這種效應(yīng)無(wú)論是有無(wú)觀眾存在時(shí)均會(huì)發(fā)生。由于座椅吸收效應(yīng)，將使某一頻率范圍的直達(dá)聲進(jìn)一步衰減。直達(dá)聲中的高頻成分，還因空氣的吸聲而衰減。這一現(xiàn)象在廳堂體積較大，直達(dá)傳播路種較長(zhǎng)時(shí)較顯著。

　　此外，人與人樂(lè)器的發(fā)聲均有一定的指向性，頻率越高，指向性越明顯。當(dāng)觀眾偏離聲源聲輻射主軸角度越大時(shí)，將感到高頻聲明顯地減弱，從而降低了聲音的明亮度和語(yǔ)言清晰度。因此，在體型設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分意識(shí)到上述直達(dá)聲傳播和衰減的特點(diǎn)，使觀眾能充分接收到直達(dá)聲能。減少直達(dá)聲能，減少直達(dá)聲能傳播時(shí)的附加衰減。

　　對(duì)廳堂的縱向長(zhǎng)度也應(yīng)該加以控制，一般應(yīng)使之小于m。對(duì)于電影院，為了使最遠(yuǎn)的觀眾不致感到聲音與圖像不同步，縱向長(zhǎng)度應(yīng)小于40m。當(dāng)觀眾席位超過(guò)1500座時(shí)，宜采用一層懸挑式樓座；當(dāng)觀眾席位超過(guò)2500座時(shí)，宜采用二層或多層樓座。通過(guò)采取上述措施來(lái)縮短直達(dá)聲傳播距離，以保證最遠(yuǎn)座位的觀眾也能聽(tīng)得清。