家庭影院房间初步声学方案

1、设计日期：2010-04-07家庭影院房间声学设计初步方案一总体概况1.1 项目概况项目为家庭影院房间。主要功能为播放影片。该厅空间构型 为一矩形空间，该厅面积为12.5 m2,室内容积为28.7m3。设计 座位为2座。1.2 声学设计依据1、中华人民共和国建设部、广播电影电视部标准电影院建筑设计规范(JGJ58-88)2、中华人民共和国国家标准电影院视听环境技术要求(GB/T355794)。3、国家广播电影电视总局文件一一关于印发电影星级评定暂行 办法和电影院星级评定要求(广发影字【2002】838号)。4、中华人民共和国国家标准剧场、电影院和多用途厅堂建筑声 学设计规范(GB/T50356

2、- 2005)。5、数字立体声电影院的技术标准(GY/T183-2002)。6、甲方提供的建筑平面及装饰平、剖面图纸。1.3 声学设计概述从建筑设声学设计技术的角度上讲，家庭影院房间是影片录 音的放音室，而且要真实地反映录音的效果。家庭影院房间的混响时间，都应有平直的混响频率特性以及 强吸声较短的混响时间。但是考虑到控制低频混响的实际困难， 相对于中频而言，一般允许低频混响时间略有提升。而高频由于 被吸收，实际情况又多为偏低。由于家庭影院内的放映平均声压级可达 8085dB,甚至更高 因此，根据本家庭影院的使用功能为立体声要求；背景噪声应控 制在NR-30或35dB(A)左右。否则影厅放映时不

3、可能有立体感。 同时；还有做好所用外围护结构的隔声工作。1.3房间图纸拟建堵位直伊I:.梨垃前殿土电也案官如 ( J本宓些嚏唳修Ig片工七41计打二尸怅据4T4N怕配，；：.胃此处.宣为卫生河尸外心井建稀走近户年闻迤弟上肇性赧选墙位置二音质设计分析2.1 音质设计概述音质设计主要是指通过对房间的体型以及室内的界面材料的 设计，使得厅堂具有符合厅堂声学功能的使用。音质设计的主要内容有厅堂的体型空间设计分析、最佳混响 时间的分析、声缺陷设计分析、吸声材料设计、混响时间设计、 吸声材料布置位置设计、声扩散设计、计算机模拟。2.2 厅堂概括分析该厅空间构型为一矩形空间，该厅面积为12.5 m2,室内容

4、积 为28.6m3。设计座位为2座。2.21 长宽比家庭影院房间的最佳长宽比为1.5,允许范围为1.5 ±0.2,该 厅的长宽比值为1.66。位于家庭影院房间最佳长宽比范围内。2.22 2每座容积厅堂的每座容积关系厅堂内的声学材料的布置面积。通常的 情况，如果厅堂内的每座容积大时，需要较多的吸声材料。因此 较合适的每座容积可以有效的节省装饰的费用，并且合理的利用 空间。推荐的最佳每座容积为6.08.0m 3/座。而该项目的的每座 容积为6.25m 3/座，符合要求2.3厅堂音质设计分析2.3.1 最佳混响时间混响时间是音质设计中的最重要的数据。最佳混响时间是综 合厅堂的使用功能、容积

5、、空间构型、声源状况等因素确定。从使用功能上分析、该项目的用途为立体声家庭影院房间听 声场所。电影厅为重放电影对白、音乐、环境声音、特效声音等， 由于在电影制作的过程中，已经对声音信号进行处理。电影厅的1.5 234 5 6 7 8 1015 20容积 Hxnftr?)时间范围为0.24-0.43S功能就是还原电影中的声音信号，因此要求电影厅具有较短的混 响时间即强吸声处理，以减少房间对电影声音的影响。图1中为国家标准剧场、音乐厅和多功能厅堂建筑声学设计规范(GB/T 50356-2005 )中的电影院厅堂中频最佳混响时 间的推荐值。根据图1所示，该厅的中频最佳混响时间为0.48-0.60 之

6、间。数字立体声电影院的技术标准(GY/T183-2002 )中频混响时间的上限和下限值计算式为；中频混响时间上限值：RT6q< 0.07653V0.287353中频混响时间下限值：RT6o> 0.0328V0.333333综合以上国家行业标准可以确定，该项目各厅中频最佳混响图1国家标准GB/T 50356-2005中频最佳混响时间推荐值表1混响时间的频率特性设计范围F (Hz)1252505001k2k3k4kTf60/T 500601.21.0 1.11.01.00.8 1.00.7 1.00.6 0.92.3.2 混响时间频率特性设计分析混响时间的频率特性是指低频和高频相对于中

7、频混响时间的 比例关系。在考虑施工造价、音质要求、室内设计难度和施工难 度等因素的基础上，观众厅内混响时间尽量做到低频略长、中高 频趋平的特点，倍频程各中心频率的混响时间与中频混响时间之 比追求的设计目标详见表12.3.3声缺陷分析厅堂的主要声学缺陷有回声、颤动回声、声聚焦、声染色， 产生声学缺陷的主要因素有房间的空间构型以及厅内各界面的材 料的吸声性能等因素。回声声音经过声源发出后，直接通过声音介质直接传到听声者的 为直达声，而经过其他界面或是结反射后传到听声者的为混响声， 而直达声与混响声延时超过 0.1s后，人耳即可明显分辨出。即可 以听到回声现象。由于回声与直达声重叠，所以会影响听声效

8、果。避免回声的主要方法为：一、缩短声学传播的声程，即将声 能较大的早期反射声时延降低；二、在反射面设置吸声材料，降 低反射声能。颤动回声颤动回声指的是平行墙面产生的往复反射的声音，从听觉上 感觉有一串来回反射的声音。避免颤动回声的主要方法有：一、避免平行的声强反射墙面; 二、墙面设置吸声材料；三、在墙面上设置声扩散体或结构。声聚焦声聚焦指的是指凹面对声波形成集中反射，使反射声聚焦与 某个区域，造成声音在该区域特别响的现象，声聚造成声能过分 集中，使声能汇聚点的声音。嘈杂，而其他区域听音条件变差， 扩大了声场不均匀度，严重影响听众的听音条件。避免声聚焦的方法有：一、避免凹面等空间构型；二、在产

9、生声聚焦的界面上设置强吸声材料；三、在声聚焦的界面上设置 声扩散结构。20-100j<) - 20- fr15CHf20-I.&C1*ML-Jfl-iosa宜丽M-髀-蚱匕阳邑）可以通过厅堂的声场不均匀度参数反映是否存在声聚焦现象。本方案通过计算机模拟的方式计算出声场不均匀度的方法进行分析2.3.4声扩散设计分析声音在入射到材料表面时，材料除了要对声音进行吸收外,还要对声波进行反射。而不同的材料或结构对于声波的反射的特性不相同。图2中所示的是不同结构对声波的扩散的性能比较图2不同结构对声波的扩散作用声扩散主要是通过几何结构的方式来实现。在室内界面设置凸型体，如球切面、圆柱面、多边

10、形、三角形等。几种声扩散体的剖面结构见图3所示建议在电影厅内侧墙使用声扩散体，避免颤动回声、声聚焦等声学缺陷球切面或明柱前体三角麟体图3几种常见形状的扩散结构房间最佳比例及简正谐波分析图4设计隔断尺寸该房间为矩形空间，刚性的矩形空间容易产生驻波现象，从 而影响房间内低频声的分布，而比例合适的房间会具有比较良好 的简正谐波分布。图4表示的该房间的简正谐波的分布，每个点 代表一个模式，当房间内各模式间的频率相差较小时，房间内会 出现驻波现象，称为简正谐波的兼并现象。而合适的房间比例可以避免产生兼并现象。而在长宽高达到 一定比例时，为矩形房间的最佳比例，即最优房间比例。由于该房间的长已经固定为4.5

11、2m ,而根据该房型的比例 经过计算得知该房间的最优房型为 4.52m （长）*3.3m （宽）*2.37m （高）。那么在进行房间隔断时房间的宽和高尽量靠近最优的房 型。根据实际的情况，房间的最终隔断的形状为NgmcKle(科二 L : H ")：Norrrwl frsjuency 2J j ?4 ; *石1l.，0 . 1 13aHZ2(4 .jQ )：12fHz3(1 p < , 0 )HZ47 i . , fl )菌iHz5(» 一 1 FHZ6(1 . fl r 174HzT1Q3HzB(& - 0 r 1 )reEHZ&i 。* 。 i：1

12、43旭10(2 p d , 0 )127HZiiT 2 , 2 , fl )152IHZ12(* . w F M F小13(2 a2 )14ftHz14(mm2照+<i15(1 . 11 p 2 >123EHZ16(1 . 2 r 1 )161!Hz17151HZ167 i' . r 2 y105IHZ19(1 . £ . Q )157旭20(2 . fl P 1 )1拍tiz2122(Q . £ -" 7 1 . r 1 )1幅 1DUMzEHZ23(2 . i r o r1邮也24(2-2 . 1 11%HZ弱(2 . 1 . 2 >

13、16SfHZ26174HSH directn nonary w.Bve Lflrx Wdr tfirou Ihrcu tfirou HWu H An L flrx Wdif tfirou Nhrou tfirou frin&u 曲mu throu ttirouRoom Normal Frequency通过简正谐波的运算验 证，该房间的尺寸所得的简正 谐波各模式的简正频率得知， 在2阶以内的简正谐波共26 个模式内的频率分布较为均 匀，没有较为严重的简并的现 象，因此该房间的体形采用 4.52m （长）*3.3m （宽）*2.37m（高）的比例。该房间的房型比例不会出 现声染色的现象。图

14、5低频驻波分析图声线分析30 Pciajsciivs图6侧墙反射声声线分析四视图图7声线分析z轴分析声线分析见图6、图7中的 声线分析，由主音箱发 出的声线主要经过标 注为暗红色线条区域 墙壁反射。因此宜在该 部分墙壁设置扩散板， 通过声扩散作用防止 该区域的第一次反射 声直达过强。同时防止 过度吸声造成的声场 不均的问题。在该位置 设置扩散板同时也可 以提高房间的早期反 射声。三具体声学设计3.1 声学材料3.1.1 声学材料的选择原则声学材料具有良好的吸声性能声学材料达到厅堂防火的要求声学材料为市面常见声学材料价格适当安装简便3.1.2 声学材料选用说明由于声学材料的吸声系数和材料本身性能

15、，声学材料的结构 有关，因此在选用材料和施工的时候要严格遵照声学方案中的种 类和结构。同种类型声学材料相同结构的情况下，由于生产原料及工艺 的不同也会导致吸声性能的差异。本方案声学材料的吸声系数在 表2中列出了常规声学材料的吸声系数。因此要求甲方在选用声 学材料时，需要材料厂家提供该声学材料的国家权威声学检测部 门的吸声系数检测报告。如果检测报告与表2中所列的材料的吸声系数相差较大，需要 声学顾问咨询协商说明：由于是初步方案，不提供材料的结构节点图。3.1.3 大长城吸声板图8大长城吸声板3.1.5扩散板3.1.4 聚酯吸声板二维犷散板表现出来 摆放位置：一般天花板使用，还同时在两扁告面,骑听

16、住工的后埼面上等，主昊根据房间声场余求图11三角斜面扩散体3.1.6声学材料吸声系数表2吸声材料吸声系数表材料名称及结构125hz250hz500hz1khz2khz4khz聚酯吸声板0.220.560.860.990.960.98大长城吸声板0.430.210.150.060.060.04圆球扩散体0.510.300.130.080.090.10三角斜面扩散体0.540.340.150.090.080.08座椅0.120.240.300.450.480.513.2 吸声材料面积及位置由于是初步方案，仅给出各种材料的设置面积，具体位置和 材料结构等暂不提供。顶面顶面采用聚酯纤维吸声板，和圆圈扩

17、散体墙面墙面采用聚酯吸声板、大长城板、三角斜面扩散板。这三种 的吸声特性在各频段为互补作用。聚酯吸声板、大长城板、三角 斜面扩散板的设置面积见表3聚酯纤维吸音板天花平米12聚酯纤维吸音板侧墙平米12聚酯纤维吸音板前墙平米9聚酯纤维吸音板后墙平米6聚酯纤维吸音板边吊顶平米9二次余数扩散板天花个4二次余数扩散板后墙个4三角斜面扩散体侧墙个4长城吸音板两侧墙平米9.04环保吸音棉白色平米36四混响时间计算过程工程名称；家庭影院体积=28.8 M3最后日期：2011/4/7序招位置使用面积 SCM3）吸声系数及吸声量（M2）125Hz2刃Hz5WHr1000Hz20OTHi4W0HraSOLasaas

18、aCLSCIasaasa1吊顶1吸声:陵8.90.221.9580.564.9840.867.6540 99S.S110.96S.5440.9S8.7222吊顶2圆圈扩散 体1.420.510.72420.30.4260.130.13460.030.11360.090.12730.10.1423侧墙1大长城扩 散桁110.6500.212.310.151.650.060-660.060.660.040.444侧墙2聚酯纤维 吸声板S.90.221.9580.564.9840.867.654099S.S110.963.5440.9SS.7225侧墙3与箱面 扩散板1.420 540.76680.340.432S0.150 2130.090.12730.080.11360.080.11366前墙聚酯纤维 实贴640.221.4080.563.5S40.865.5040.