三木建筑声学

多功能体育馆混响时间及其频率特性

对于自然演出的大厅音质,人们已经做过大量研究,并提出了许多音质指标及设计参数。而对于以电声为主的多功能体育馆,其建声问题的研究显得十分缺乏。由于以前体育馆用途单一,对音质要求相对要低一些,因此,有人建议体育馆混响时间小于2.0S即可。显然这是一个很粗略、不够精确的标准。一些电声设计人员希望采用较短时间的混响时间,这样即可以保证大厅音质清晰度,也有利于避免扩声系统啸叫,由短混响时间所导致的声音偏“干”,也可通过电声系统做适当弥补。但是,要在一个大容积体育馆内获得短混响,需要使用大量的吸声材料和吸声结构,使建设费用增加。增加吸声结构有时还受建筑条件的限制而难于实施,再者,过短的混响的时间对音质并无益处。因此,如何确定合适的混响时间是体育馆建声设计中一个重要的方面。

从声音清晰度来看,用于评价声音是否清晰的指标为音节清晰度,用p·A表示,即把一些不连贯的字按一定标准读出时,听众正确听清的字的百分数。由于语言在意思上的连贯性,音节清晰度达到80%,即可达到几乎100%语言可懂度。

在物理上音节清晰度可按下式计算:

 

式中-音节清晰度

    -声压级系数

-混响时间系数

-背景噪音系数

-与房间体型有关的一个综合系数,包括延长时反射声、回声等影响。

上公式中与混响时间的关系,混响时间2S时,约为0.9。如果其他因素影响很小或是几乎不影响,即、、都近1时,仍可得到较高值。

根据国内体育馆建设实践,再看混响时间与实际使用情况关系,大多数声音清晰的体育馆,其满场中高频混响时间在1.5S左右。电声系统及建声设计合理的体育馆,混响时间即使在2.0S以上,也可达到较好的清晰度。由于容积对混响时间的直接影响,建议在建声设计时,按大厅有效容积划分体育馆规模,即小于40000 为小型;40000至80000为中型;大于80000为大型。由于总体声学效果是由建声的多方面就电声系统共同构成,故在进行综合设计时,允许混响时间取值的标准值。由于低频声对清晰度影响相对较小,在设计有困难时,允许其混响时间取值适当宽度,

国内一些体育馆混响时间及有关参数

序号

体育馆名称

容积()

内表面面积

座位数(座)

每座容积(\座)

混响时间(S)

备注

频率

125

250

500

1k

2k

4k

 

1

首都体育馆

165000

 

18000-20000

8.6-9.1

空场

2.20

2.40

2.50

2.80

2.50

2.0

清晰

满场

1.98

1.81

1.65

1.65

1.52

1.38

2

广州天河体育中心体育馆

118528

19438

8000

14.8

空场

3.53

2.28

1.89

1.98

1.95

1.83

清晰

             

3

上海游泳馆

87000

 

4100

21

空场

2.57

2.38

2.46

2.89

3.40

3.08

清晰

满场

2.13

2.00

2.40

2.16

2.40

2.20

4

广州天河体育中心游泳馆

86045

14443

3500

24.6

空场

3.21

2.81

3.28

3.25

3.54

3.13

清晰

             

5

深圳体育馆

77600

14118

6500

12

空场

3.90

3.00

2.70

3.00

3.00

2.40

清晰

满场

3.20

2.60

1.80

1.60

1.60

1.20

6

天津体育馆

57000

 

5700

10

空场

2.23

1.58

1.54

1.63

1.70

1.63

清晰

满场

1.83

1.30

1.13

1.10

1.10

1.13

7

南京五台山体育馆

76660

17310

10000

7.7

空场

1.92

1.98

2.19

2.39

2.49

2.25

清晰

满场

1.77

1.77

1.68

1.67

1.67

1.62

8

国家奥林匹克体育中心公园

100000

 

6400

15.6

满场

1.85

 

1.61

 

1.53

 

清晰

9

北京光彩体育馆

43500

 

3.96

14.0

满场

1.88

 

1.34

 

1.42

 

清晰

10

浙江邵逸夫体育馆

33700

 

3000

11.2

空场

2.76

1.92

1.71

2.24

2.52

2.34

清晰

满场

           

11

浙江农业大学邵逸夫体育馆

34100

 

3000

11.4

空场

5.71

3.60

3.28

3.08

3.23

3.23

清晰度稍差

满场

3.68

2.80

2.32

1.97

1.76

1.33

12

徐州体育馆

21800

 

3000

7.3

空场

7.70

7.30

5.90

5.60

4.50

2.90

不清晰

满场

4.50

4.50

3.00

2.60

2.10

1.63

13

徐州体育馆(改建后)

21800

 

3000

7.3

空场

1.56

1.43

1.44

1.41

1.33

1.25

清晰

满场

1.00

0.98

0.95

0.88

0.95

0.79

14

上海黄浦体育馆

24000

 

3800

6.3

空场

3.10

2.80

2.30

2.00

2.10

2.00

清晰

满场

2.70

2.30

1.80

1.60

1.60

1.50

15

嘉兴体育馆

39000

8220

2800

13.9

空场

2.90

1.88

1.52

1.69

1.68

1.45

清晰

                                         

多功能体育馆满场混响时间建议值:

体育馆规模

容积

下述频率混响时间建议值(S)

125

500

2000

大型

 

2.0

1.8

1.8

中型

40000-80000

1.9

1.7

1.7

小型

 

1.8

1.6

1.6

             

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