球形影音展厅声学设计

                                维也纳声学 郎宇福

 

 

• 项目概况

球形影音展厅位于博物馆内二层，面积约为300㎡，容积约为1500m³，体型为半球形，同环形体型相似，该体型极易引起声聚焦，使声音失真，声学处理对展厅环境而言十分重要。该展厅主要用作展览，播放视频。下图为球形影音展厅效果图。

                              球形影音展厅效果图

                               球形影音展厅平面图

 

• 主要参考标准

（1）《展览建筑设计规范》JGJ218-2010

（2）《剧院、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》 GB/T50356-2005

（3）《民用建筑隔声设计规范》 GB50118-2010

（4）《博物馆建筑设计规范》JGJ66-2015

• 项目分析

根据该球形影音展厅的用途，可知该展厅需满足较高的语言清晰度，并且无明显音质缺陷出现。从球形影音展厅的体型分析，建声设计中最需要解决的是声聚焦问题，半球形体型不仅出现声聚焦，而且还会出现声场极度不均匀。为改良室内音质，本设计同家园展厅做法，采用强吸声扩散措施，降低室内混响时间，保证厅内语言清晰度。

混响时间：由于该展厅主要使用荧幕播放视频，需要对其电声效果进行考虑，故根据《剧院、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》 GB/T50356-2005中电影院混响时间规定设定混响时间，电影院室内最佳混响时间范围如下图所示。

球形影音展厅中频（500Hz-1000Hz）混响时间0.8±0.1s，其余各频段混响时间相对于中频（500-1000Hz）的比值如下表所示，允许低频混响值稍长，高频混响值稍短，整体混响时间频率特性曲线平直，且各频率混响时间允许有10%的误差。

                                     表1

背景噪声：当采用扩声系统时，背景噪声可稍高一些，可达到NR-40，噪声评价NR值对应的各倍频带声压级（dB）如下表。

                                   表2

此外，要求该展厅内应无明显的音质缺陷，如回声、颤动回声等。

• 建声意见

为避免该球形影音展厅室内产生声聚焦、回声等声学曲线，同时要提高语言清晰度，降低室内混响时间，控制室内背景噪声，采取以下强吸声建声处理措施：

1. 观众厅面半球墙面和天花均采用AGG材料吸声，设计中AGG规格为：22mm厚AGG，100mm龙骨，内填50mm厚、48kg/m³玻璃棉，玻璃棉外需包防火玻璃丝布。

 

1. 环幕内采用微穿孔结构，10mm厚微穿孔蜂窝铝板，孔径1mm，开孔率10%。穿孔铝板平均吸声系数不小于0.60。

1. 球型环幕后封闭区域内的墙面采用强吸声材料密胺棉，平贴，平均吸声系数不小于0.90。地面采用简单的浮筑隔振处理，结构为：25mm减振垫，80mm垫层，表面地胶。

1. 为控制室内背景噪声，防止噪声干扰，采取处理措施如下：

为控制室内背景噪声，观众厅墙面做隔声墙，隔墙到顶，用来减少设备噪声的传入；球型环幕表面做隔声，隔声量不小于40dB。展厅的门均需采用隔声门，其隔声量不得小于40dB，安装时对门缝四周的密封处理。途径球形影音展厅的管道需减振吊装。

为保证球形影音展厅内出现不必要的噪声，空调通风系统的安装方式需要仔细考虑，风口根据噪声大小选择是否安装消声器。

 

• 工程效果

球形影音展厅为半球型体型，性对于家园展厅更易于产生声聚焦及其他声缺陷，在展厅内不改动任何体型的情况下，因此展厅内采用强吸声处理非常必要。该项目的建声意见中对展厅内安装大量AGG无缝聚砂材料，不仅不会改变整体装饰效果，经实地考察，声场不均匀现象得到极大改善，提高声场的均匀性。

工程完工后，声学测试结果均满足原建声设计要求，其中混响时间测试结果如下表：

                            球形影音展厅混响时间测试数据

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