剧场建筑声学基础

剧场建筑声学基础内容摘要：

频率 室内相对湿度（％） （ Hz） 30 40 50 60 1000 2020 4000 6300 8000 表 5 各类演出的最佳混响时间 艺术类别 最佳混响时间 古典音乐、大型交响音乐、 室内管弦乐、歌剧 ～ 3秒 轻音乐、民乐、钢琴、弦乐四重奏、 协奏曲、戏剧（京剧、地方戏剧） ～ 现代流行音乐、个人演唱会、轻音乐 ～ 话剧、曲艺、 小品、演讲 ～ 表 6 常用建材及室内用具的吸声系数 125 250 500 1000 2020 4000 砖墙、抹光、涂漆 厚地毯，铺在水泥地上 混凝土墙、粗糙 混凝土墙，涂漆 丝绒 ，直接挂在墙上 丝绒 ，折叠面积一半 丝绒 ，折叠面积一半 木地板 水泥地板 普通玻璃（厚 3mm～ 4mm） 石膏板 , 龙骨 50100mm, 中心距 40cm 开口的舞台（与设备有关） 很深的包厢 通风口 大理石或抛光板 胶合板（ 9mm厚） 玻璃纤维（厚 5cm) 超细 玻璃纤维（厚 5cm) 矿渣棉（厚 ） 石棉（厚 ) 甘蔗板（厚 ) 木丝板（厚 3cm) 麻纤维板（厚 2cm) 玻璃棉板（厚 5cm) 石棉板（厚 ) 青软木板（厚 ) 工业毛毡（厚 ) 沥青玻璃棉毡（厚 ) 超细玻璃棉毡（厚 ) 沥青矿棉毡（厚 ) 泡沫玻璃（厚 ) 树脂棉板（厚 ) 硬聚氯乙烯泡沫塑料板 (厚 ) 酚醛泡沫塑料（厚 ) 聚胺甲酸脂泡沫塑料（厚 ) 微孔聚脂泡沫塑料（厚 ) 粗孔聚脂泡沫塑料（厚 ) 聚氯乙烯塑料（厚 ) 尿荃米波罗（厚 ) 微孔吸声砖（厚 ) 泡沫石膏（厚 ) 表 7 听众与座椅的吸声系数 125 250 500 1000 2020 4000 6000 木椅上听众， 2人 /m2 木椅上听众， 1人 /m2 软椅上听众， 空的软椅， 6. 房间的共振与驻 波 任何房间都有自己固有的共振频率。 声源中的某些频率与房间处于共振状态时，该频率点及附近的声压将大大加强，而其他频率的声音则因能量不够而声压减小，造成房间在频率特性上劣化。 而当房间的三维尺寸为整数比且至少有两个反射墙面互相平行时，其中一些合适的频率由于来回反射产生同类波形的干涉效应而生成驻波，使声 场中某些区域落在驻波的节点 (1/4λ和 3/4λ处 )，声压为零 ；而另一些区域落在驻波的波腹处（ 1/2λ处）， 声压最大，造成室内声场的能量分配严重失衡。 这两种情况对室内声学品质的影响都是比较严重的，应尽力避免。 根据共振原理，改变厅堂的三维尺寸可以改变厅堂的固有振动频率。 然而我们常遇到的情况是大厅尺寸已经固定，而共振点又刚好落在音乐频带之内。 这时，只有最大限度吸收共振点附近的声能，同时在电声系统中利用均衡器衰减共振峰，才能在一定程度上消除其影响。 所幸的是，现代剧场和音乐厅都很难产生驻波或简振，原因是当今的设计师们鉴于前人的经验已考虑到了此类问题，在设计时一反传统的 “鞋盒 ”型设计，采用了新型的建筑结构和造型，其中一个措施是现代音乐厅和剧场不再有互相平行的反射面。 当今许多剧院，音乐厅都采用圆形、椭圆形、扇形甚至蛋壳形 的建筑结构。 为防止声聚焦，其顶棚和四周反射面均采用齿形梯级扩散结构，而观众席也采用由前排到后排逐步升高的坡形阶梯构造。 这些新型的建筑结构造型最大限度地破坏了驻波产生的条件。 图 8为广西南宁民族艺术宫音乐厅的平面图和纵剖面图。 可知此类结构的剧院根本不用考虑驻波的问题。 三、剧场的声学处理 如果剧院建成后发现有声学缺陷，则要进行声学处理以进行修正和弥补，其主要措施是进行吸声、扩散和反射，以改变其声学参数。 1. 吸声处理 所谓吸声，是声波在传播中与媒质进行能量交换的物理过程，即声能转换成媒质的热能而被消耗。 任 何材料都有一定的吸声。