第六讲：建筑、光影和声音

1、 建筑、光影和声音建筑、光影和声音秦佑国秦佑国清华大学建筑学院清华大学建筑学院建筑与技术建筑与技术第六讲第六讲光与人的视觉特性光与人的视觉特性 光的物理特性光的物理特性 波长：可见光的波长范围波长：可见光的波长范围 380 380 780 nm780 nm 复合光的光谱复合光的光谱 光辐射通量光辐射通量 人对光的感觉人对光的感觉 颜色感：不同波长的单色光引起人不同的颜色感；颜色感：不同波长的单色光引起人不同的颜色感； 亮度感的光谱效应：人对亮度感的光谱效应：人对555nm的黄绿光最敏感；的黄绿光最敏感； 视觉锐度（分辨率）视觉锐度（分辨率） ； 对比视敏度；对比视敏度； 视觉适应、视觉惰性、残

2、像效应、对比效应、双眼效视觉适应、视觉惰性、残像效应、对比效应、双眼效 应、视错觉等。应、视错觉等。日初前清晨日初前清晨 色溫色溫 7500K傍晚傍晚 色溫色溫 4000K日落日落 色溫色溫 2000K建筑光环境设计建筑光环境设计 天然采光天然采光 充分利用天然光，使室内具有足够的和均匀的照度；借充分利用天然光，使室内具有足够的和均匀的照度；借助光影设计达到建筑空间的艺术表现；助光影设计达到建筑空间的艺术表现； 室内照明设计室内照明设计 照度及均匀度、亮度与亮度对比、光色、显色性、防止照度及均匀度、亮度与亮度对比、光色、显色性、防止眩光、艺术性眩光、艺术性; 室外照明与城市照明设计和规划室外照

3、明与城市照明设计和规划; 绿色照明：照明节能，防止光污染；绿色照明：照明节能，防止光污染；自然采光自然采光人工照明人工照明光与影的殿堂光与影的殿堂 康康 耶鲁大学不列颠艺术中心耶鲁大学不列颠艺术中心 柯里亚柯里亚 斋浦尔博物馆斋浦尔博物馆 多西多西 班加罗尔印度管理学院班加罗尔印度管理学院路易路易康：设计空间就是设计光。康：设计空间就是设计光。MIT 小教堂小教堂现代教堂设计利用光影表现宗教氛围现代教堂设计利用光影表现宗教氛围 我国的建筑设计教学忽视光对建筑形象和空我国的建筑设计教学忽视光对建筑形象和空间的塑造。间的塑造。 学生们无意识地在一个均匀的光照下（犹如学生们无意识地在一个均匀的光照下

4、（犹如无影灯下）构思建筑体形和空间，只是在渲染图无影灯下）构思建筑体形和空间，只是在渲染图上画些阴影，在拍模型照片时给个光照。上画些阴影，在拍模型照片时给个光照。 一般建筑师在设计时也缺乏这方面的思考。一般建筑师在设计时也缺乏这方面的思考。西方绘画有光影，中国传统绘画通常无光影西方绘画有光影，中国传统绘画通常无光影 不同的文化与艺术传统不同的文化与艺术传统 照明设计不只是为了展现建筑（实体）空间，更重要的照明设计不只是为了展现建筑（实体）空间，更重要的是营造一个是营造一个“光的空间光的空间”。城市夜景照明城市夜景照明l 交通照明：道路、桥梁、车站、航空港、码头等的照明；交通照明：道路、桥梁、车

5、站、航空港、码头等的照明；l 公众活动照明：广场、休闲场地、文体活动场地等的照明；公众活动照明：广场、休闲场地、文体活动场地等的照明；l 夜间景观照明：城市标志物、历史文化遗址、重要建筑、商夜间景观照明：城市标志物、历史文化遗址、重要建筑、商业中心、风景园林等的照明。业中心、风景园林等的照明。l 城市夜景照明的作用：安全保障、定位和导向、繁荣城市、城市夜景照明的作用：安全保障、定位和导向、繁荣城市、美化城市。美化城市。l 夜景照明的设计原则：主体选择、突出重点、显示主题、创夜景照明的设计原则：主体选择、突出重点、显示主题、创造特色、慎用彩光、提高品位、实用安全、绿色节电。造特色、慎用彩光、提高

6、品位、实用安全、绿色节电。 中国城市照明缺乏规划和设计，喜欢中国城市照明缺乏规划和设计，喜欢“热闹热闹”，多用彩，多用彩光、动态、花哨，象形、卡通化、游乐场化，品味不高。光、动态、花哨，象形、卡通化、游乐场化，品味不高。“观灯观灯”还是还是“观光观光”？ 在火光源的时代，中国在火光源的时代，中国有观灯彩的传统。有观灯彩的传统。中国溶洞喜用彩中国溶洞喜用彩光，营造幻境光，营造幻境欧美溶洞照明显欧美溶洞照明显示地质形态示地质形态 节能路灯，换得好！节能路灯，换得好！2005/11/24 位于金水区政一街上的位于金水区政一街上的30盏槐花灯，曾盏槐花灯，曾一度以它别致的外观成为该路一大一度以它别致的

7、外观成为该路一大“亮点亮点”。可是，昨日从市政府传出消息，这些槐花灯将可是，昨日从市政府传出消息，这些槐花灯将被替换。被替换。 30盏槐花灯总共装有盏槐花灯总共装有1650个灯泡，每年都个灯泡，每年都要检修一次，投入大量人力物力花费肯定不低要检修一次，投入大量人力物力花费肯定不低。由于路灯具有公益性，属于公共设施，其购。由于路灯具有公益性，属于公共设施，其购置、装设、维修费用及电费都需要地方财政掏置、装设、维修费用及电费都需要地方财政掏钱。财政上的每一分钱都来源于纳税人，说到钱。财政上的每一分钱都来源于纳税人，说到底还是老百姓为这一大底还是老百姓为这一大“亮点亮点”埋单。换成一埋单。换成一体化

8、高压钠灯，每只功率体化高压钠灯，每只功率70瓦，两排瓦，两排30个路灯个路灯总共才总共才210个灯泡，其用电量要比原来省多了个灯泡，其用电量要比原来省多了。省电就是省钱，可以把省下的钱用在老百姓。省电就是省钱，可以把省下的钱用在老百姓更需要的公共设施上。更需要的公共设施上。 路灯不同于景观灯，其基本功能就是照明路灯不同于景观灯，其基本功能就是照明，在兼顾造型之时，其间隔距离和亮度能让夜，在兼顾造型之时，其间隔距离和亮度能让夜行者安然行于坦途就行。节能路灯，换得好！行者安然行于坦途就行。节能路灯，换得好！城市夜间照明城市夜间照明全球的夜间照明亮度分别全球的夜间照明亮度分别绿色照明绿色照明 防止光

9、污染防止光污染 玻璃幕墙造成的反射眩光玻璃幕墙造成的反射眩光 不适当的城市照明对居民的干扰不适当的城市照明对居民的干扰 不适当的道路照明对司机的干扰不适当的道路照明对司机的干扰 城市缺失了星空城市缺失了星空节约照明能源节约照明能源 使用高效和节能灯具使用高效和节能灯具 再生能源利用再生能源利用减少生态环境和野生动物的影响减少生态环境和野生动物的影响声与人的听觉特性声与人的听觉特性 声音的物理特性声音的物理特性 声波、声速、波长声波、声速、波长 声压及声压级，声压及声压级，dB, dB, 响度；响度； 频率，频率，Hz,Hz,音调；音调； 声压级叠加；声压级叠加； 噪声的声级和频谱。噪声的声级和

10、频谱。 人耳的听觉特性人耳的听觉特性 听觉范围：听觉范围：0 120 dB； 20 2000 Hz； 听觉频率特性听觉频率特性 哈斯效应哈斯效应 掩蔽效应掩蔽效应 双耳听闻双耳听闻建筑声环境建筑声环境 声源声源传声途径传声途径接收者接收者 房间的声学特性房间的声学特性 材料和结构的声学特性：吸声、隔声、反射材料和结构的声学特性：吸声、隔声、反射 建筑环境中的噪声及其传播建筑环境中的噪声及其传播 建筑环境噪声控制：保证建筑环境的安静要求建筑环境噪声控制：保证建筑环境的安静要求 室内音质设计：保证声音信息（语言、音乐）室内音质设计：保证声音信息（语言、音乐）交流的质量交流的质量 城市噪声城市噪声

11、“噪噪”字古汉语的解释是字古汉语的解释是“噪者扰也噪者扰也”，“群呼烦扰也群呼烦扰也”。 在古罗马，作家在古罗马，作家Martial住在临街的公寓里，他写道；住在临街的公寓里，他写道；“夜晚夜晚街上的噪声响得好象整个罗马正通过我的卧室街上的噪声响得好象整个罗马正通过我的卧室”，有个评论家说，有个评论家说：“如果如果Martial晚上能睡上好觉，也许能写出更好的文章晚上能睡上好觉，也许能写出更好的文章”。 十六世纪英王享利八世禁止夜晚鞭打妇女，这不是为了保护十六世纪英王享利八世禁止夜晚鞭打妇女，这不是为了保护妇女，而是挨打妇女的叫喊会干扰邻居，对违禁者要处以罚款。妇女，而是挨打妇女的叫喊会干扰邻

12、居，对违禁者要处以罚款。 18601860年一个英国物理学家写道：年一个英国物理学家写道：“大部份街道铺了花岗岩石大部份街道铺了花岗岩石板，铁轮子的四轮马车在上面行驶，发出的响声妨碍人们的交谈板，铁轮子的四轮马车在上面行驶，发出的响声妨碍人们的交谈。白天，伦敦的喧闹声，令人可怕，一种永不间断的隆隆声伴随。白天，伦敦的喧闹声，令人可怕，一种永不间断的隆隆声伴随着其他一切声响着其他一切声响”。 噪声污染是四大环境污染（空气污染、水污染、噪声污染是四大环境污染（空气污染、水污染、垃圾、噪声）之一。二十年世纪末，在发达国家垃圾、噪声）之一。二十年世纪末，在发达国家空气污染、水污染有了很大的改善，而噪声

13、污染空气污染、水污染有了很大的改善，而噪声污染改善不大。噪声污染将成为二十一世纪环境污染改善不大。噪声污染将成为二十一世纪环境污染控制的主要问题。控制的主要问题。 世界卫生组织（世界卫生组织（WHOWHO）认为，噪声不同程度地影认为，噪声不同程度地影响人的精神状态；噪声严重影响人们的生活质量；响人的精神状态；噪声严重影响人们的生活质量；在一定意义上，是一个影响人健康的问题。在一定意义上，是一个影响人健康的问题。住宅受到室内外各种噪声的干扰住宅受到室内外各种噪声的干扰噪声标准噪声标准 大量的调查表明，住宅在开窗的情况下，室大量的调查表明，住宅在开窗的情况下，室外环境噪声传入室内，室内外噪声级大约

14、有外环境噪声传入室内，室内外噪声级大约有1010dB dB 之差。把上述两个表格比较一下，会发现，对于之差。把上述两个表格比较一下，会发现，对于处于处于 02 02类区域中的住宅，若环境噪声达标，类区域中的住宅，若环境噪声达标，住宅室内噪声级就满足要求；但对于住宅室内噪声级就满足要求；但对于3 3、4 4类区域，类区域，即工业区和交通干线道路两侧，若建有住宅，则即工业区和交通干线道路两侧，若建有住宅，则尽管环境噪声达到标准，室内噪声级也不能满足尽管环境噪声达到标准，室内噪声级也不能满足标准的要求，除非住宅不开窗。事实正是这样，标准的要求，除非住宅不开窗。事实正是这样，在上述两类区域中建有的住宅

15、，居民普遍抱怨噪在上述两类区域中建有的住宅，居民普遍抱怨噪声干扰。声干扰。 在各种噪声干扰中，交通噪声居首位。一方面在各种噪声干扰中，交通噪声居首位。一方面, 我国我国交通干道本身噪声水平高，另一方面交通干道本身噪声水平高，另一方面, 在交通干道两侧盖在交通干道两侧盖住宅，尤其是高层住宅在全国有很大的普遍性。住宅，尤其是高层住宅在全国有很大的普遍性。 其次是施工噪声。我国基建规模很大，全国是个大工其次是施工噪声。我国基建规模很大，全国是个大工地。一处盖房，四邻不安。地。一处盖房，四邻不安。 工业噪声对住宅干扰，主要在工厂和居住区混杂的区工业噪声对住宅干扰，主要在工厂和居住区混杂的区域。此外，居

16、住区内的公用设施如锅炉房、水泵房、变域。此外，居住区内的公用设施如锅炉房、水泵房、变电站等，以及邻近住宅的公共建筑中的冷却塔、通风机电站等，以及邻近住宅的公共建筑中的冷却塔、通风机、空调机等的噪声干扰，也相当普遍。、空调机等的噪声干扰，也相当普遍。 社会生活噪声，目前集贸市场、流动商贩、卡拉社会生活噪声，目前集贸市场、流动商贩、卡拉OK厅、迪斯科舞厅、街头秧歌队等，对居民引起噪声干扰厅、迪斯科舞厅、街头秧歌队等，对居民引起噪声干扰也很普遍。也很普遍。改善交通干线两侧的住宅声环境改善交通干线两侧的住宅声环境 住宅平面设计，外墙构件设计考虑对交通噪声的防护住宅平面设计，外墙构件设计考虑对交通噪声的

17、防护护；护； 窗子的隔声、采光和通风这三方面的功能之间是矛盾窗子的隔声、采光和通风这三方面的功能之间是矛盾的，难以兼顾的，难以兼顾 双层窗交错开启是一种简便有效的措施；双层窗交错开启是一种简便有效的措施；深圳金海湾住宅采用的深圳金海湾住宅采用的交错开启双层窗交错开启双层窗 降低交通噪声对沿路住宅干扰的另一个方法是设置声屏障。降低交通噪声对沿路住宅干扰的另一个方法是设置声屏障。 声屏障的隔声效果主要去决于屏障的高度、声源（车辆）声屏障的隔声效果主要去决于屏障的高度、声源（车辆）距屏障的距离、受声点（住户）距屏障的距离和高度，即由距屏障的距离、受声点（住户）距屏障的距离和高度，即由这几个因素确定的

18、声波绕射路径与无屏障时直线传播路径的这几个因素确定的声波绕射路径与无屏障时直线传播路径的“声程差声程差”。所以，声屏障的隔声效果是设计结果，而不是。所以，声屏障的隔声效果是设计结果，而不是声屏障的产品性能。声屏障的产品性能。声屏障的降噪量取决于声屏障的降噪量取决于“声程差声程差”（a + b d）美国的声屏障美国的声屏障北京西三环的声屏障北京西三环的声屏障巴黎声屏障巴黎声屏障绿化降噪绿化降噪绿化的降噪效果绿化的降噪效果与树种搭配、种与树种搭配、种植方式、季节和植方式、季节和绿带宽度等有关。绿带宽度等有关。单一的乔木林，单一的乔木林，噪声衰减大约为噪声衰减大约为1dB/10m；由乔、；由乔、灌、

19、草搭配的郁灌、草搭配的郁闭度大的绿化带闭度大的绿化带噪声衰减可以达噪声衰减可以达到到 23dB/10m。 住宅楼内，住户间生活噪声相互干扰，在我国是一个住宅楼内，住户间生活噪声相互干扰，在我国是一个普遍问题。普遍问题。 一方面因为电视机、音响设备、家用电器的普及，住一方面因为电视机、音响设备、家用电器的普及，住宅室内声级比以往提高，而且难以隔绝的低频成分增加更宅室内声级比以往提高，而且难以隔绝的低频成分增加更多；另一方面轻结构隔墙的推广使用，使墙体隔声性能比多；另一方面轻结构隔墙的推广使用，使墙体隔声性能比传统的粘土砖墙差。传统的粘土砖墙差。 楼板撞击声隔绝问题也很严重，更具普遍性。楼板撞击声

20、隔绝问题也很严重，更具普遍性。 电梯、卫生间上下水等设备噪声也是相互干扰的问题。电梯、卫生间上下水等设备噪声也是相互干扰的问题。 住宅楼内住户自己进行室内装修，一家装修，全楼受住宅楼内住户自己进行室内装修，一家装修，全楼受扰。扰。 住宅的分户墙隔声住宅的分户墙隔声 隔声是隔墙的重要的功能要求，设计者和建造者必需给于足够隔声是隔墙的重要的功能要求，设计者和建造者必需给于足够的重视的重视 墙越厚重、越密实，隔声越好。瑞典规定住宅分户墙应是墙越厚重、越密实，隔声越好。瑞典规定住宅分户墙应是25cm的混凝土墙。不能牺牲墙的隔声性能，追求墙体重量的减轻；的混凝土墙。不能牺牲墙的隔声性能，追求墙体重量的减

21、轻； 采用轻质墙体材料和结构，隔声量普遍低于采用轻质墙体材料和结构，隔声量普遍低于 40dB ，不能用作不能用作分户墙。分户墙。 住宅设计时，建筑设计应和结构设计协调，使分户墙正好也是住宅设计时，建筑设计应和结构设计协调，使分户墙正好也是承重墙。承重墙。 如果分户墙不可避免地要使用轻质填充墙，则需要采用双层墙如果分户墙不可避免地要使用轻质填充墙，则需要采用双层墙或复合结构，保证隔声性能满足标准要求。或复合结构，保证隔声性能满足标准要求。 墙上不能有孔洞，如：管道孔、电器开关安装洞、施工洞等。墙上不能有孔洞，如：管道孔、电器开关安装洞、施工洞等。隔声与吸声的不同隔声与吸声的不同 概念的不同：概念

22、的不同： 隔声是利用隔墙把噪声源和接受者分隔开，两者分别处隔声是利用隔墙把噪声源和接受者分隔开，两者分别处 于两个空间（房间）中。于两个空间（房间）中。 吸声是声波入射到吸声材料表面上，声能被吸收，降低了反射。声源与吸声是声波入射到吸声材料表面上，声能被吸收，降低了反射。声源与接受者处与同一个空间（房间）中。接受者处与同一个空间（房间）中。材料的不同：厚重密实的材料隔声性能好（质量定律），如混凝土墙。材料的不同：厚重密实的材料隔声性能好（质量定律），如混凝土墙。 松散多孔的材料吸声系数较高，如玻璃棉。松散多孔的材料吸声系数较高，如玻璃棉。度量的不同：度量的不同： 隔声用对数标度，分贝隔声用对数

23、标度，分贝dBdB表示。表示。5050dBdB才是很好的隔声，即入才是很好的隔声，即入射到隔墙上的声能只有射到隔墙上的声能只有1/100000(1/100000(十万分之一十万分之一) )透过墙，传到另一侧的房透过墙，传到另一侧的房间。间。5050dBdB隔声的墙上，若有了面积只占隔声的墙上，若有了面积只占1/10001/1000的孔洞，墙隔声降到只有的孔洞，墙隔声降到只有3030dBdB。 吸声用线性标度，吸声系数达吸声用线性标度，吸声系数达0.20.2以上就可称为吸声材料，以上就可称为吸声材料，0.90.9是很是很高的吸声系数，但取对数，只是高的吸声系数，但取对数，只是1010dBdB，也

24、就是说用来当做隔声用，只有也就是说用来当做隔声用，只有1010dBdB。 没有什么既没有什么既“隔音隔音”又又“吸音吸音”的材料。的材料。 楼板撞击声的隔绝楼板撞击声的隔绝 住房私有化和住户室内装修的发展，为改善楼板撞住房私有化和住户室内装修的发展，为改善楼板撞击声性能带来了机会；击声性能带来了机会； 家庭人口结构变化和生活水平的提高，撞击声干扰家庭人口结构变化和生活水平的提高，撞击声干扰有所降低；有所降低； 地面材料的使用：地毯、木地板有所改善，而石材地面材料的使用：地毯、木地板有所改善，而石材和磁砖地面作用不大；和磁砖地面作用不大； 采用采用 “ “浮筑楼面浮筑楼面”；这是在楼板结构层上铺

25、设弹性；这是在楼板结构层上铺设弹性垫层材料，其上再做楼面层；垫层材料，其上再做楼面层； 浮筑楼面能保证楼面撞击声隔声达到一级标准，所浮筑楼面能保证楼面撞击声隔声达到一级标准，所增加的投资与中、高档商品住宅的售价相比是很小的。增加的投资与中、高档商品住宅的售价相比是很小的。 厅堂音质厅堂音质古希腊的剧场古希腊的剧场意大利庞贝古罗马剧场意大利庞贝古罗马剧场中世纪英国的街头演出中世纪英国的街头演出四川宜宾李庄的戏台四川宜宾李庄的戏台颐和园大戏台颐和园大戏台意大利米兰卡意大利米兰卡斯卡拉歌剧院（斯卡拉歌剧院（1778年）年） 歌剧院是人们显示地位和财富的社交场所，看歌剧是上流社会的一种流行时尚。歌剧院

26、是人们显示地位和财富的社交场所，看歌剧是上流社会的一种流行时尚。看人与被人看、聚会交谈似乎比看戏还重要，这正是巴洛克观众厅久盛不衰的重要原看人与被人看、聚会交谈似乎比看戏还重要，这正是巴洛克观众厅久盛不衰的重要原因之因之。桑德就曾说过：。桑德就曾说过：“意大利人在歌剧院的包厢里接待来宾实属当时一种流行的意大利人在歌剧院的包厢里接待来宾实属当时一种流行的时尚，在这里可以打牌，用晚餐，看戏，欧洲各地也竞相仿效。时尚，在这里可以打牌，用晚餐，看戏，欧洲各地也竞相仿效。” 巴黎歌剧院（巴黎歌剧院（18611875）“巴黎的首饰盒巴黎的首饰盒” 设计巴黎歌剧院的建筑师加尼尔勤于追求达到良好音质设计巴黎歌

27、剧院的建筑师加尼尔勤于追求达到良好音质那些难以捉摸的因素，但在他所著的那些难以捉摸的因素，但在他所著的巴黎歌剧院巴黎歌剧院一书中一书中，又承认最后得碰运气，他得出的结论是，又承认最后得碰运气，他得出的结论是“杂技表演那样闭杂技表演那样闭了眼睛紧紧握住下降中的气球，唉呀！我到了了眼睛紧紧握住下降中的气球，唉呀！我到了”。 巴黎歌剧院具有非常好的音质。加尼尔说：这不是我的巴黎歌剧院具有非常好的音质。加尼尔说：这不是我的功劳，我不过戴上荣誉的帽子而已。他又说：这不是我的过功劳，我不过戴上荣誉的帽子而已。他又说：这不是我的过失，我为了掌握这门稀奇古怪的科学付出了很大辛劳，但经失，我为了掌握这门稀奇古怪

28、的科学付出了很大辛劳，但经过过15年的折磨，我发现很难越雷池一步。我勤于读书，常与年的折磨，我发现很难越雷池一步。我勤于读书，常与哲学家探讨，却一点也得不到可以指导我行动的指南；相反哲学家探讨，却一点也得不到可以指导我行动的指南；相反地，只有一些相互矛盾的说法。长年累月地读书研究，寻求地，只有一些相互矛盾的说法。长年累月地读书研究，寻求解答，但经过这些努力，得到的认识是：一个房间要有良好解答，但经过这些努力，得到的认识是：一个房间要有良好的音质，可以做成狭长的或者横阔的、高的或矮的、木料或的音质，可以做成狭长的或者横阔的、高的或矮的、木料或者石料、圆的或者方的等等。者石料、圆的或者方的等等。赛

29、宾赛宾AAAAAArchitectural Acoustics As an Art 厅堂音质与其说是科学不如说是厅堂音质与其说是科学不如说是一门艺术。一门艺术。轰动一时的失败轰动一时的失败 1960年代，著名美国年代，著名美国建筑声学家白瑞纳克（建筑声学家白瑞纳克（Beranek）有两件事轰动国）有两件事轰动国际建筑声学界：际建筑声学界： 1962年出版了一部巨年出版了一部巨著：著：“Music，Acoustics and Architecture”。 以他为声学顾问的纽以他为声学顾问的纽约林肯中心菲哈莫尼音乐约林肯中心菲哈莫尼音乐厅建成后，其音质很差，厅建成后，其音质很差，成为轰动一时的失败

30、。成为轰动一时的失败。 最好的音乐厅都是近代声学发展以前建成的。最好的音乐厅都是近代声学发展以前建成的。奥地利维也纳音乐厅奥地利维也纳音乐厅 1870年年 再好的音乐厅是不可复制的，维也纳金色大厅再好的音乐厅是不可复制的，维也纳金色大厅再好，也不能在其他城市照样子盖。再好，也不能在其他城市照样子盖。 但是乐器是可以复制，甚至可以批量生产。一但是乐器是可以复制，甚至可以批量生产。一把音质很好的小提琴、一架音质很好的钢琴，如把音质很好的小提琴、一架音质很好的钢琴，如能复制，其他人也会想拥有。能复制，其他人也会想拥有。 Schroeder 将厅堂音质问题归结为三个方面：将厅堂音质问题归结为三个方面：

31、 1）物理方面：给定了形状和界面材料的房间）物理方面：给定了形状和界面材料的房间里，声波在其间是如何传播的？里，声波在其间是如何传播的？ 2）心理声学方面：给定了已知的声场，人们）心理声学方面：给定了已知的声场，人们在其间听到了什么？在其间听到了什么？ 3）美学方面：给定了已知的声场和可听的内）美学方面：给定了已知的声场和可听的内容的全部信息，人们喜欢什么样的音质？容的全部信息，人们喜欢什么样的音质？物理方面：物理方面：几何声学几何声学20世纪前声线作图求反射世纪前声线作图求反射1898年賽宾提出混响公式年賽宾提出混响公式1911年年Jaeger用几何声学用几何声学的统计方法导出賽宾公式的统计

32、方法导出賽宾公式192030导出伊林公式导出伊林公式基于几何声学的计算机模基于几何声学的计算机模拟拟波动声学波动声学1900年，刚性界面矩形房间年，刚性界面矩形房间简正振动及简正频率数公式简正振动及简正频率数公式192930年，混响由简正模年，混响由简正模式的衰变构成式的衰变构成1936年，均匀阻尼界面矩形年，均匀阻尼界面矩形房间的简正模式及衰变的解房间的简正模式及衰变的解193839年，马大猷对简正年，马大猷对简正频率数公式的修正和给出均频率数公式的修正和给出均匀阻尼界面矩形房间的混响匀阻尼界面矩形房间的混响解解有限差分、有限元、边界元有限差分、有限元、边界元法的计算机求解法的计算机求解系统

33、分析系统分析1929年，在厅堂内开年，在厅堂内开枪诊断回声枪诊断回声1935年，房间频率传年，房间频率传递函数提出递函数提出40年代用电火花作声年代用电火花作声源测回声图源测回声图50年代房间声频率传年代房间声频率传递函数的研究递函数的研究60年代厅堂脉冲响应年代厅堂脉冲响应数字信号处理：数字信号处理：FFT、相关相关计算机模拟计算机模拟心理声学方面心理声学方面 1854年，年，Henry研究了反射声的研究了反射声的“感知极限感知极限”：50ms。 1898年，赛宾（年，赛宾（Sabine）提出混响时间）提出混响时间T 1951年，年，Hass效应效应 1953年，年，Thiele提出清晰度（

34、提出清晰度（definition)D： 50ms前到达的声能前到达的声能/全部到达的声能全部到达的声能 1962年，年，Beranek出版出版Music Acoustics and Architecture 提出初始延迟间隙提出初始延迟间隙(initial-time-delay gap)：第一个反射声相对于直达声：第一个反射声相对于直达声 的延迟时间，与亲切感（的延迟时间，与亲切感（intimacy）有关；）有关； 1967年，年，Marshall提出側向反射声对音质的重要性；提出側向反射声对音质的重要性； 1968年，年，Barron提出空间感的客观量度提出空间感的客观量度S： 早期（早期（

35、580ms）側向反射声能側向反射声能/早期（早期（0 80ms）非側向反射声能非側向反射声能 1970年，年，Jordan提出提出“早期衰减时间早期衰减时间”EDT； 1974年，年，Abdel Alim提出明晰度（提出明晰度（clarity）C,用于音乐的清晰度：用于音乐的清晰度： 80ms前到达的声能前到达的声能/ 80ms后到达的声能后到达的声能 1976年，年，Lehmann 提出强度指数提出强度指数G作为厅堂中响度的度量作为厅堂中响度的度量 接收点接收到的声能接收点接收到的声能/参考点接受到的声能（参考点接受到的声能（dB表达）表达） 19671985，Damaske、Schroed

36、er、Ando等研究双耳听闻等研究双耳听闻 1985年，安藤四一（年，安藤四一（ Ando）提出双耳互相关系数）提出双耳互相关系数IACC美学方面音质主观评价美学方面音质主观评价 一个厅堂其音质的客观参量可以通过声学测量获得，但音质一个厅堂其音质的客观参量可以通过声学测量获得，但音质优劣的最终评价决定于听众的主观感受。一个公认为音质优异的优劣的最终评价决定于听众的主观感受。一个公认为音质优异的厅堂，肯定具有最佳的客观声学参量；然而一个具备各项最佳（厅堂，肯定具有最佳的客观声学参量；然而一个具备各项最佳（设计取值）客观声学参量的厅堂，却不一定会被公认为是音质优设计取值）客观声学参量的厅堂，却不一

37、定会被公认为是音质优异的大厅。原因在于音质的主观评价是多种因素综合评价的结果异的大厅。原因在于音质的主观评价是多种因素综合评价的结果。首先当然与客观声学参量有关，但还与厅堂的视觉效果、舒适。首先当然与客观声学参量有关，但还与厅堂的视觉效果、舒适程度、所处的环境、演唱（奏）曲目的类别以及评价者的素质、程度、所处的环境、演唱（奏）曲目的类别以及评价者的素质、音乐修养、民族、爱好、年龄等诸多因素有关，从而使主观评价音乐修养、民族、爱好、年龄等诸多因素有关，从而使主观评价带有一定的模糊性。因此，采取何种方法能较确切地评价厅堂的带有一定的模糊性。因此，采取何种方法能较确切地评价厅堂的音质效果，是声学设计

38、中的一项尚待解决的课题。音质效果，是声学设计中的一项尚待解决的课题。 1996年年Beranek在他的新著在他的新著How They Sound: Concert and Opera Halls一书中，一书中， 总结了厅堂音质过去总结了厅堂音质过去30年的研究工作及年的研究工作及对对76个大厅的主观调查评价和实测数据分析后，提出了个大厅的主观调查评价和实测数据分析后，提出了7个厅堂个厅堂音质主观评价参量及相关的客观物理量，即响度（音质主观评价参量及相关的客观物理量，即响度（G）、混响时）、混响时间（间（RT）、明晰度（）、明晰度（C）、亲切感（）、亲切感（ITDG）、空间感（）、空间感（IAC

39、C LF）、温暖感（）、温暖感（BR）和舞台支持（）和舞台支持（STI），并提出了根据厅堂中），并提出了根据厅堂中实测客观参量值的音质综合评价法。运用这套方法对其中实测客观参量值的音质综合评价法。运用这套方法对其中3 7个厅个厅堂进行了评价，按其音质分成三个档次，堂进行了评价，按其音质分成三个档次， 其结果与主观调查符合其结果与主观调查符合较好，由此提出了各客观较好，由此提出了各客观 量的最佳设计值。这种方法，应该说是量的最佳设计值。这种方法，应该说是至今较为全面、可靠性较大的一种主观评价方法，但测量工作量至今较为全面、可靠性较大的一种主观评价方法，但测量工作量很大，且有些指标如很大，且有些指

40、标如IA C C等能够测试的单位多，也不够成熟，等能够测试的单位多，也不够成熟，难以推广使用。难以推广使用。月落乌啼霜满天月落乌啼霜满天 江枫渔火对愁眠江枫渔火对愁眠姑苏城外寒山寺姑苏城外寒山寺 夜半钟声到客船夜半钟声到客船 唐唐 张继张继 枫桥夜泊枫桥夜泊场所场所时空：姑苏城外、夜半时空：姑苏城外、夜半 （离乡游子）（离乡游子）心境心境情：对愁眠情：对愁眠 （乡愁）（乡愁）视觉视觉景：月落、霜满天、江枫、渔火、寒山寺、客船景：月落、霜满天、江枫、渔火、寒山寺、客船 landscape听觉听觉声：乌啼声：乌啼（自然声）、钟声、钟声 （人文声） soudscape声音对环境视觉审美声音对环境视觉

41、审美landscape的作用，的作用，环境环境landscape对听觉审美的影响对听觉审美的影响声景学声景学 Soundscape声景（声景（soundscape）学的缘起）学的缘起 Soundscape（声景）的概念由加拿大音乐家（声景）的概念由加拿大音乐家 R. Murray Schafer 在在20世纪世纪60年代末年代末70年代初提出。起初是指年代初提出。起初是指 “ “The Music of the Environment”（环境中的音乐），即在自然和城乡环境中，（环境中的音乐），即在自然和城乡环境中，从审美角度和文化角度值得欣赏和记忆的声音。他和其研究小组从审美角度和文化角度值得

42、欣赏和记忆的声音。他和其研究小组调查了温哥华的调查了温哥华的“环境中的音乐环境中的音乐”，出版了，出版了The Vancouver Soundscape一书，并在加拿大一书，并在加拿大CBC Ideas广播电台开设了广播电台开设了“Canada Soundscape” ” 的广播节目。的广播节目。1975年年 Schafer在欧洲巡在欧洲巡回作学术报告，并采集了欧洲城市和乡村的回作学术报告，并采集了欧洲城市和乡村的 Soundscape样本，出样本，出版了版了European Sound Diary和和Five Village Soundscape， 从而把从而把 Soundscape推广到欧

43、洲。推广到欧洲。 正因为正因为Soundscape主要是指自然环境（包括乡村的田园环境）主要是指自然环境（包括乡村的田园环境）中的声音，所以又被称为中的声音，所以又被称为“Acoustic Ecology”（声音生态学）。（声音生态学）。1978年年 Barry Truax出版了出版了Handbook for Acoustic Ecology。 声景学的范畴声景学的范畴 Soundscape由由Sound（声）和（声）和Scape（景）构成，是借鉴（景）构成，是借鉴Landscape而来。而来。Landscape在中文被译成在中文被译成“景观景观”或者直译或者直译成成“地景地景”。Landsc

44、ape Architecture中文译成中文译成“景观学景观学”或或“景观建筑学景观建筑学”、“风景园林学风景园林学”，是一个传统学科领域。，是一个传统学科领域。所以，所以，Soundscape可以译为可以译为“声音景观声音景观”，简称，简称“声景声景”，作为一个学科领域，可称为作为一个学科领域，可称为“声景学声景学”。 尽管尽管Soundscape的概念从提出到现在已有的概念从提出到现在已有30多年，开展多年，开展研究的国家和学者不断增加，方兴未艾。但是对研究的国家和学者不断增加，方兴未艾。但是对Soundscape的理解和研究范畴的界定并没有统一，这也是必然的。一个的理解和研究范畴的界定并

45、没有统一，这也是必然的。一个新学科的出现是相对于现有学科而言的，也正是在与传统学新学科的出现是相对于现有学科而言的，也正是在与传统学科的差异中确立自己的。本文试图从人、声音、环境三者之科的差异中确立自己的。本文试图从人、声音、环境三者之间的关系，通过与相关传统学科的比较来界定声景学的范畴。间的关系，通过与相关传统学科的比较来界定声景学的范畴。 在人在人环境关系中，传统的环境关系中，传统的Landscape Architecture（景观学），研究人通过视觉感知，对自然环境和人工环境（景观学），研究人通过视觉感知，对自然环境和人工环境的审美体验，通常不考虑听觉对环境中声音的感知。所以这的审美体验

46、，通常不考虑听觉对环境中声音的感知。所以这是一个是一个“无声无声”的视觉审美，是一个的视觉审美，是一个“寂静寂静”的景观，好比的景观，好比是一张照片、一部无声电影。景观建筑师（是一张照片、一部无声电影。景观建筑师（landscape architect）在作景观规划和景观设计时，通常只是考虑视觉形）在作景观规划和景观设计时，通常只是考虑视觉形象，画出表现图。象，画出表现图。 但人在观看环境景观时，在欣赏风景时，不仅仅是眼睛但人在观看环境景观时，在欣赏风景时，不仅仅是眼睛在看，耳朵也在听。人对环境的审美体验是视觉感知和听觉在看，耳朵也在听。人对环境的审美体验是视觉感知和听觉感知协同完成的。缺少了

47、听觉，只有视觉，其美学意境是不感知协同完成的。缺少了听觉，只有视觉，其美学意境是不完整的。完整的。“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，若没有了，若没有了钟声，其美学意境、文学意境就差远了。钟声，其美学意境、文学意境就差远了。 所以，所以，Soundscape（声景学）的研究范畴之一就是在（声景学）的研究范畴之一就是在传统传统Landscape（景观学）的人对环境的视觉审美中，如何（景观学）的人对环境的视觉审美中，如何考虑声音，包括自然声音和人文声音（具有人文含义的声考虑声音，包括自然声音和人文声音（具有人文含义的声音）及其听觉感知的作用和影响，它涉及到视觉景观与音

48、）及其听觉感知的作用和影响，它涉及到视觉景观与“在场在场”声音在审美上配合和协同关系的研究，进而在景声音在审美上配合和协同关系的研究，进而在景观规划和设计中进行声景的规划和设计。这是景观专业可观规划和设计中进行声景的规划和设计。这是景观专业可以探索和发展的领域，而不是目前只是由声学专业的人在以探索和发展的领域，而不是目前只是由声学专业的人在做。做。 至于通过电声设备给不同现实环境在不同时段配置背至于通过电声设备给不同现实环境在不同时段配置背景音乐和背景声音，也有人将其纳入声景设计的范畴；但景音乐和背景声音，也有人将其纳入声景设计的范畴；但对电影和电视画面（虚拟场景和环境）配音配乐恐怕不应对电影

49、和电视画面（虚拟场景和环境）配音配乐恐怕不应属于声景范畴。属于声景范畴。 在人在人声音关系中，传统的生理和心理声学声音关系中，传统的生理和心理声学（Psychology Acoustics）研究人的听觉机理和声音作为一个）研究人的听觉机理和声音作为一个物理刺激如何引起人的感觉和知觉反应，它以作用于人耳的物理刺激如何引起人的感觉和知觉反应，它以作用于人耳的声音作为起点，不涉及环境，也不涉及声音的文化与审美内声音作为起点，不涉及环境，也不涉及声音的文化与审美内容。语言声学和音乐声学则主要研究以声音为媒体传播的信容。语言声学和音乐声学则主要研究以声音为媒体传播的信息和音乐美学，也不涉及环境。息和音乐

50、美学，也不涉及环境。 但人在倾听声音和欣赏音乐时，其审美感觉并不仅仅取但人在倾听声音和欣赏音乐时，其审美感觉并不仅仅取决于听觉的感知，还和决于听觉的感知，还和“在场在场”的环境及对其的视觉感知有的环境及对其的视觉感知有关，人对声音的审美体验是听觉感知和视觉感知协同完成的。关，人对声音的审美体验是听觉感知和视觉感知协同完成的。 所以，声景学的另一个研究范畴是，研究人与声音的关所以，声景学的另一个研究范畴是，研究人与声音的关系中环境的影响，且主要是人以审美目的倾听时，系中环境的影响，且主要是人以审美目的倾听时，“在场在场”环境的影响。例如，在音乐厅中听吹笛者的演奏，在音响设环境的影响。例如，在音乐厅中听吹笛者的演奏，在音响设备前听备前听CD播放的笛声，与在月光下隔着一汪池水倾听从花丛播放的笛声，与在月光下隔着一汪池水倾听从花丛中传来的笛声（红楼梦第中传来的笛声（红楼梦第76回：回：“ 凸碧堂品笛感凄情凸碧堂品笛感凄情”），），以及在乡间田埂上听从牛背上牧童吹出的笛声，感受显然不以及在乡间田埂上听从牛背上牧童吹出的笛