建筑声环境课后习题答案

1-1.用铁锤敲击钢轨，在沿线上距此1km处收听者耳朵贴近钢轨可以听到两个声音。求这两

个声音到达的时间间隔。

解：因为声音在空气中传播的速度为340m/s,而在钢中的传播速度为5000m/So所以有:

=moo=294s,f=&2=0.2S,Ar=r,-r2=2.74S

'3402500012

1-2.如果影院内最后一排观众听到来自银幕的声音和画面的时间差不大于100ms（l/10s）,那

么观众厅的最大长度应不超过多少米？

o

解：因为声音在空气中传播的速度为340m/s,而光在空气中传播的速度为3.0x10m/s.

所以有X------------<-=>-1W3.OX107,由此解得LW34。

3403.0x1仃10340)

1-3.声音的物理计量中采用级有什么实用意义？80dB的声强级与80dB的声压级是否是一回

事？为什么？（用数学计算证明）

解：声强和声压的数值变化范围比较大，声强的数值变化范围约为1万亿倍（IO"）,声压的

数值变化范围约为1百万倍（10个，用声强和声压计量很不方便；人对声音的感觉变化不与声

强、声压成正比，而是近似地跟他们的对数成正比，所以引入“级”的概念。

表1・2泮强、声压与对应的声避级（或声压级）以及相应的环境

声强，W/m.声压/N/m，声强级或声压级/dB相应的坏境

101200140离喷气机口3m处

120120疼痛阈

10-*2x5/io110风动引灯机旁

10_,2100织布机务

10-'2X10-'80

10-。2X10-160相距1m处交谈

1072X10740安静的室内

101°2X10-420

10-”2X10-'0人耳最低可闻脚

在常温下，空气的介质特性阻PoC近似为400（N.S）/m3,通常可以认为二者数值相等，80dB

的声强级与80dB的声压级是一回事。证明如下：

因为：Po=2xl0-sN/m?,常温下，/c=400（N-S）/m3,所以

有小嚼

2j

又因为：/=上一，L=201g-L,L,=10Ig—

PoCPo/()

所以：0=10炫；=10怆中处=101gg=201g3=4。

/()PoIP°CPoPo

1-4.求具有100dB声强级的平面波的声强与声压（空气密度0=1.21必/加3,声速

c=343m/5)o

22

解：因为L/=l()lg,，Zo=lQ-'W/m,L,=lOOdB,

L,1002

所以/=/010历=l()T2xiO而=10-2卬/"/。又因为/=且_,所以

PoC

p=J/xpoC=)10-2x1.21x343=4415x10-2=20.37xlO-1=2.037N/m2.

1-5.试证明在自由场中(-20Igr-11,式中最为声源声功率级，4为距声源r米

处之声压级。

解：在自由声场中，点声源发出的球面波，均匀地向四周辐射声能，距声源中心为r的球

面上的声强为：W=/XS,/=」，，而/=上一，/()与卬。的数值相等，均为1。一"，

4"-poc

所以"5"J",p'等，品口。恒不

V4m4"IV,.

L„=201g—=101g^-=101g印

心=10|g——-一r=101g、=101g

4"-xp(,Po4"-x/04分xW

P。Po04^r-x--a

Poc

YVo2

Lp=101g--101gr-1()lg(4〃)=Ln,-2()lgr-lU

%

1-6.录音机重放时，如果把原来按9.5cm/s录制的声音按19.5cm/s重放，听起来是否一样?

为什么？(用数学关系式表示)

解：录音机是把声音记录下来以便重放的机器，它以硬磁性材料为载体，利用磁性材料的剩

磁特性将声音信号记录在载体上。录音时，声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流，音

频电流经放大电路放大后，进入录音磁头的线圈中，在磁头的缝隙处产生随音频电流变化的

磁场。磁带紧贴着磁头缝隙移动，磁带上的磁粉层被磁化，在磁带上就记录下声音的磁信号。

放音是录音的逆过程，放音时，磁带紧贴着放音磁头的缝隙通过，磁带上变化的磁场使放音

磁头线圈中产生感应电流，感应电流的变化跟记录下的磁信号相同，所以线圈中产生的是电

流音频，这个电流经放大电路放大后，送到扬声器，扬声器把音频电流还原成声音。

所以重放时录制的声音的波长不会因为播放的快慢而不同，即声音的波长保持不变，但

声音的频率会受到影响。

X而％=2x,2=>/=卷=,=2.05

1-7.验证中心频率为250,500,1000,2000Hz的倍频带和3倍频带的上界和下届频率。

解：设倍频带的上界频率和下届频率为/2和力，本倍频带的上界和下届频率为/2和/；。

则有中心频率为250Hz的倍频带和3倍频带的上界和下届频率为：

?=2i,师=250n所=250n力=<^1^=12姐=17675=177"=2力=354

J\

g=2弋位=25g12"3f；=25（力/；=震"2227=2234=2，/7；=2806=281

J\

同理有中心频率为500Hz的倍频带和3倍频带的上界和下届频率为：

；=2\V77T=500n72/7=500n力=353.5=354=%=2力=708

J1

?=2",阮=500nj2""2=500n£=黑=445n£=2"3f=5612=561

J\2

同理有中心频率为1000Hz的倍频带和用倍频带的上界和卜届频率为：

A2',7777=1000n72/7=1000n/,=707.1=707n力=2fl-1414

力

同理有中心频率为2000Hz的倍频带和加倍频带的上界和下届频率为:

与=2',47^=2000=府=2000=力=1414.2=1414=『2=2力x2828

J\

?=2力,7^=2000=7^7=2000=，=贽=1782=£=2"3/尸2245

1-8.要求距广场的杨声器40m远处的直达声声压级不小于80dB,如把扬声器看作是点声源,

它的声功率至少为多少？声功率级是多少？

解：因为（=LH,—201gr—ll所以有ILp=Lw-201gr-11>80LH.>201gr+91

即：L,v>201g40+91=>Llv>123

Ww

所以〃一=101g—->123z=>——>10i12-3nW21.995W

Wvy0W。

1-9.下列纯音相当于多少方？

频率：1000Hz2000Hz5000Hz100Hz50Hz

声压级：40dB30dB60dB80dB80dB

解：根据书上图1-15等响曲线，可知：

频率：1000Hz2000Hz5000Hz100Hz50Hz

声压级：40dB30dB60dB80dB80dB

约相等于::40方33方66方75方64方

2-1.在运用几何声学方法时应注意哪些条件？

⑴厅堂中各方面的尺度应比入射波的波长大几倍或几十倍。

⑵声波所遇到的反射面、障碍物的尺寸要大于波长。

2-2.混响声与回声有何区别？它们和反射声的关系怎样？

混响声：声音达到稳态时，声源停止发声，直达声消失后，声音逐渐衰减的反射声；

回声：长时差的强反射声或直达声后50ms到达的强反射声。

关系：混响声和回声都是由反射声产生的，混响声对直达声具有加强作用；回声使声音产生

声缺陷。

2-3.混响时间计算公式应用的局限性何在？

（1）公式的假设条件与实际情况不符。声源均具有一定的指向性，因此室内各表面不可能

是均匀吸收或是均匀扩散的。

（2）代入公式的各项数据不准确。材料的吸声系数是在实验室条件下测得的，与实际使用

时的吸声系数有一定的差异。

2-4.有一个车间尺寸为12”?X40/72X6/”,1000Hz时的平均吸声系数为0.05,一机器的噪声声

功率级为96dB,试计算距机器10m处与30m处之声压级。并计算其混响半径为若干？当

平均吸声系数改为0.5时，再计算上述两点处之声压级与混响半径有何变化？

解：声源发声后室内某点的声压级为：Lp=Lw+\G\^-^+^\,指向因数。=1,

房间常数R=房间室内的总表面积为：S=2x（12x40^12x6+4O<6）=1584/

\-a

、,，一八”…门ScT1584x0.05n

当a=0.05时：R=------=---------------=83.37,

1-or1-0.05

b=0.147e^=0.14x783.37=0.14x9.13=1.27m

(Q+1=96+101g|14

Lpi=Lw+lO\g---------1------=82.88=83dB

4肛24^x10083.37

41I

Q+-l=96+101g|14

Lp2=+101g---------1------=82.82=83dB

4万x90083.37

江:1584x03=83.37,

当a~=0.05时：R

1-or1-0.05

r0}=0.\A4QR=0.14x783.37=0.14x9.13=1.27m

i=96+101g|14

L。+10恒Q+---------1------=82.88=83dB

pi4将4^-xlOO83.37

(Q4)(14、

L„,+I01g-^r+—=96+101g--------+------=82.82-83dB

p2'R)U^x90083.37)

_八u"nSoT1584x0.5,_.

当a=0.5时：R=------=-------------=158o4,

1-a1-0.5

r02=0.1472^=0.14x71584=0.14x39.8=5.57m

1=96+101g|14

34+ioigQ+---------1-----=71.21«71dB

4m：4^-xlOO1584

14

Lpa—「+1°怆[4若R)96+101g+=70.17=70dB

4;rx9001584

25房间共振对音质有何影响？什么叫共振频率的简并，如何避免？

(1)会导致室内原有的声音产生失真。

(2)当不同共振方式的共振频率相同时，会出现共振频率的重叠，称为“简并”。

(3)防止简并现象的根本原则：使共振频率分布尽可能均匀。

具体措施有：①选择合适的房间尺寸、比例和形状；②将房间的墙或天花做成不规则形状;

③将吸声材料不规则地分布在房间的界面上。

2-6.试计算一个4mx4mx4m的房间内，63Hz以下的固有频率有多少？

N=4叫+^_+工,/=6私V=43S=4x4x6L=4xlnN=5.4

3c34c28c1

即固有频率有5个。

2-7.一个矩形录音室尺寸为15mxi15〃x8加，侧墙的吸声系数a为0.30,天花的a为0.25,

地面全铺地毯，a为0.33,室中央有一声功率级为110dB的点声源。求：

⑴距点声源0.5m,lm,2m,4m处的声压级(用曲线表示)；⑵混响半径；⑶混响时间；⑷上述

声源移至两墙交角处时，距声源0.5m,Im,2m,4m处的声压级(可画在⑴图上)。

解：声源发声后室内某点的声压级为：A=Ll(,+101g|-^y+-\指向因数。=1,

[4叱R)

房间室内的总表面积为：S=ZS,=2x(15x11.5+15x8+11.5x8)=769m2

平均吸声系数：a=登金2x(11.5+15)x8x0.3+l1.5x15x0.25+11.5x15x0.33

-0.3

769

房间常数R=*乙=7MS?=324.64，混响半径为:

1-a1-0.3

r0=0.1472^-=0.14xV324.64=0.14x18.02=2.52m

]

110+101+324.64=105.19=105dB

4^x0.25

(Q+4、(1+4]

L=L+W\g=110+101g=99.63=100dB

p2w^4^x1324.64J

'Q4、j+4]

Lp3=+1。1g=110+10Ig=95.08=95dB

<4^x4324.64J

fQ+4、’1f4)=92.37«92dB

Lp4=Lw+101g=110+101g

14"：/?J14万X16324.64

0.161V0.161x15x11.5x8八

—O.o1s

-Sln(l-a)-769xln(l-0.3)

将声源移至墙角时，指向因数。=4,其他参数不变。混响时间仍为:

T=—0・笆丝0.161x15x11,5x8_QS1

-51n(l-a)-769xln(l-0.3),

%=0.14&F=0.14xJ4x324.64=0.14x36=5.04m

(Q4)=110+101』---+^—U111.09-lll

Lkv+101g+—dB

pl(4町2R)(4;rx0.25324.64J

(Q+144]

*2=L+101g=110+101gr+-IQ~ins

W14孙2324.64J

RJ、4〃xl

'Q4、'4+4]

Lp3

=Lw+101g=110+101g=99.63=100dB

、4宿14"x4324.64J

(Q+〃f4I4)=95.08=95

Lp4=L+101g14若=110+101g,324.64dB

W、4〃xl6

2-8.一间长15m,宽8m,高4m的教室，关窗时的混响时间是1.2S。侧墙上有8个15〃x2.0m

的窗，全部打开时，混响时间变成多少秒？

解：房间室内的总表面积为：S=ZS,=2x(15x8+15x4+4x8)=424m2

房间室内的总容积为：V=15x8x4=480m3

关窗时：

平均吸声系数：5=登发

邓

./—___0_._1__6_1_V____

_-51n(l-a)-

开窗时：

???77????79779????7777?????79?

99,?9799??9799999999799999999999

3-1.多孔吸声材料具有怎样的吸声特性？随着材料密度、厚度的增加，其吸声特性有何变

化？试以超细玻璃棉为例予以说明。

解：⑴多孔吸声材料的吸声特性：对中高频的声音具有良好的吸声效果。

⑵随着材料密度、厚度的增加，对中低频范围的吸声系数显著增大。

在单位面枳重量相等的情况下，增加材料厚度所引起的变化要比增加密度所引起的变化大。

32例题3-2中的穿孔板厚6mm,孔径6mm，穿孔板按正方形排列，孔距20mm，穿孔板背后

留有10cm空气层。现在空气层厚度改为30cm,则两个公式计算出的共振频率各为多少？若

又将穿空率改为0.02（孔径不变），结果又是怎样？

解:空气层厚度改为30cm后，穿孔板的穿孔率仍为=刎Ixf竺）=0.0706

4（口4（2.0J

穿孔板的共振频率计算公式为/0所以有

cIP=34000I0.0706

27T\L(t+5)-2x3.14\30x(0.64-0.6x0.8)一

穿孔板的共振频率的精确计算公式为f0=，卬+7）；於3

cP=34000I0.0706

/o五街+力+4/3-2x3.14^130x(0.64-0.6x0.8)+0.0706x3tf/3

3-3.4mm的玻璃窗，单位面积质量为lOKg/m）刚度因素K约为3x10$/^/（〃尸.$2）,用

式（3-9）计算窗的共振频率。如果做成双层玻璃窗，两层玻璃间的空气间层为5cm,用式

（3-18）计算这时窗的共振频率。并讨论两次计算时各自忽略了哪些因素。

1际2K_]/1.29X34023X106

解:薄膜的共振频率为了。五靛-2x3.14^10x4x10-3+ioy320Hz

双层膜及其空气间层组成一个振动系统,其固有频率人为人则有

3-4.何谓质量定律与吻合效应？在隔声构件中如何避免吻合效应？

质量定律：墙体被声波激发后其振动的大小只与墙的惯性有关，即墙的质量有关。墙的单位

面积质量越大，隔声效果越好。质量或频率每增加一倍，墙体的隔声量会增加6分贝。

吻合效应：墙壁的受迫弯曲波速度，与自由弯曲波速度相吻合时的效应，此时墙就失去了传

声的阻力。

避免吻合效应可采取的措施：

⑴通常可采用硬而厚的墙板来降低临界频率。

⑵或用软而薄的墙板来提高临界频率。

3-5.试列举一两种方案，说明如何提高轻型墙体的隔声能力？

1）夹芯结构2）复合结构做到厚度相同，质量不同

3）设空气层（d>7.5）R=8-10dB4）内设吸声材料，

36设计隔声门窗时应注意什么问题？

隔声门：提高门的密封能力；

设置声闸；

采用狭缝消声措施

隔声窗：保证窗玻璃的厚度和层数；

为避免共振，玻璃应做成不平行的；

提高窗户的密封能力

可放置吸声材料

3-7.提高楼板隔绝撞击声能力的途径？

1）弹性面层处理：表面铺设柔软材料，地毯、橡皮布、软木板、塑料地面等。

2）弹性垫层处理：做弹性垫层

3）楼板做吊顶处理

3.8

3-9?79????9?77?????7797?

3-10.有一占墙面积1/100的孔，若墙本身的隔声量为50dB,试求此墙的平均隔声量。

-99x10-5+1x1,c2

T=-------------=10

100

R=101g1=101g需=20dB

3-11.有一双层玻璃窗，玻璃厚均为6mm,空气层厚10cm,试求此双层窗的共振频率（玻璃

密度为2500kg/m3）。

M=2500x0.006=15kglm2

4-1.简述音质的主观评价与室内声场物理指标的关系。

音质的主观评价，大体可以分为三个方面，量的因素、质的因素和空间因素.具体分为

（1）合适的响度与丰满度：听闻最基本的要求，有足够的响度，听众才能接收、识别信息，

才能有听的好与坏的问题，响度和声压级相对应。要求：语言类60~70方，音乐类80方

左右。另外还要有比较好的混响时间，即丰满度。

（2）低的噪声干扰：厅堂虽有足够的响度，但有较高的噪声将使声信息识别困难。这属于质

的因素，与其相对应的物理指标主要是混响时间的频率特性以及早期衰减的频率特性.

(3)无声学缺陷：出现声学缺陷的声学建筑是失败的设计，完全无法使用。

①回声：大小和时差都大到足以和直达声区别开的反射声或由其它原因返回的声。

②颤动回声：一连串快速、连续可察觉的回声。回声迫使听者注意力高度集中，但信息仍很

难识别，使人疲劳，感到厌烦甚至无法忍受，故回声是厅堂中最严重的缺陷。

③声聚焦：部分区域响度过大，另一部分区域响度过低，听闻吃力或根本听不清的现象。

④声染色：由房间共振所赋予的•种特征型音色。

(4)高的清晰度：它可保证语言与音乐信息接收准确，其细节可识别，能全面的接收声信号。

评价：语言清晰度和音节清晰度。

语言清晰度常用“音节清晰度”表示，它是在某种声学条件下，听者能够正确听到的音节数

占发音人发出的全部音节数的百分比.音节清晰度的测定结果因发音人和听者的不同，差异

很大.

(5)好的音色

这主要是对音乐的要求①丰满度：指声音饱满、圆润，温暖、浑厚有弹性，有余音悠扬之

感，反之干涩单薄。②亲切感(力度)：声音透亮，坚实有力，反之声音较散，发飘、无力。

取决于早期反射声的延迟时间，即20ms左右的早期反射声的有无及多少。③扩散感(环绕

感)：一种被音乐所包围的感觉，沉浸在音乐中，空间感好、方位感好，有临场感，反之场

所印象差。取决于房间的大小，扩散设计的使用。④清晰度：对音色细微变化的感觉，对乐

音层次的感觉。

4-2.为什么混响时间相同的两个大厅音质可能不同？

音质的客观技术指标

⑴混响时间及频率特性

A混响时间的长短B频率特性是否平直

一—是衡量厅堂音质的最基本、重要的参数，也是设计阶段准确控制的指标。

作用：直接对清晰度、丰满度、明亮度的等影响，混响时间适当，可保证各声部间平衡。

评价：125~4KHz6个倍频带。以500Hz为代表，大量的经主观评价认定为音质良好的观众厅,

进行RT测定所得到的统计平均值作为标准。

(2)声脉冲响应分析(反射声的时间分布)

早期反射声：在房间内，可与直达声共同产生所需音质效果的各反射声；(50ms内所到达的

反射声。)①对响度的影响50ms以内的反射声起到加强直达声的作用，其数量越多，响度

增大越明显②时清晰度的影响声学比越高越清晰。根据直达声、近次反射声与混响时间对■清

晰度的不同影响，提供了一个清晰度指标，又称D值。其中P为声压。D值的意义是，直达

声及其后50ms以内的声能与全部声能之比。D值越高，对清晰度越有利。

③对丰满度的影响缺乏早期反射声，使直达声与混响声脱节，感觉声断续，飘浮，声音干涩。

使低频RT较中频RT长，保证30ms内早期反射声的数量，可增加声音的丰满度和温暖感。

④对亲切感的影响20ms左右的早期反射声的多少决定了亲切感。

讨论：为什么混响时间相同的大厅音质可能不同？

(3)方向性扩散(反射声的空间分布)

厅堂中指定位置各方向反射声的强度与数量

近次反射声不仅在时间分布上与音质有关，而且在其方向分布上也与音质有关。

来自前方的的近次反射声有加强亲切感的作用，而来自侧面的近次反射声，有形成围绕感的

作用。与侧向反射有关的指标中有代表性的是"房间响应"(简称RR)。

一般说来，听者左右两耳接收的直达声信号以及来自前方的近次反射声信号都大体相同，而

左右两耳接收的侧向反射声的差异却很大。一般来讲，两耳关联函数越小，围绕感就越强。

(4)语言传输指数RASTI

声源发出模拟语言音节的调制信号，然后在室内声场的条件下房间中信号经传输后，在接收

点上由于混响时间和背景噪声的存在而发生畸变，比较原始信号与接收信号，其包络的变化

来表达房间对音质的改变。

⑸背景噪声A声级或是NR数

4-3.在音质设计中，大厅的容积应如何确定？

解：确定大厅的容积需要考虑两方面的因素⑴保证足够的响度⑵保证合适的混响时间。确

定容积需考虑的因素

⑴响度：体积大，声源不变的情况下，声能密度D小，则Lp较小。以电声为主（保证响度）

一一体积不受限制；以自然声为主（音乐厅）一一体积受限制。

（2）混响时间

RT与V成正比，与A成反比。厅堂中，观众吸声量占所需总吸声量的故观

众吸声量起很大的作用。

控制好厅堂的容积V与观众人数的比例，就在相当程度上保证或控制了RT

⑶每座容积

对已判定为音质良好的厅堂大量统计分析所得到的结果。音乐厅8-10m3/每座，歌剧院

6—8n?/每座，多用途剧场、礼堂5—6m3/每座，讲演厅、大教室4m3/每座（推荐值）。

⑷确定V方法：功能一一选每座容积；容量一一观众数量；考虑其它要求；得出体积。

4-4.大厅的体型设计要注意什么问题？简述声线法的适用范围。

⑴体型设计的方法

考虑音频范围内声波比大厅的尺寸要小的多，可以忽略声波的折射、衍射、干涉，两个声音

相加时只作能量相加。近似地用几何光学的方法描述大厅中声的传播、反射等现象。这种方

法叫“几何声学法”或“声线法”，这种分析方法在相当大的程度上与实际相符，是大厅体

型设计中常用的方法。

（2）体型设计原则

①充分利用直达声一一保证直达声可达到每个听众

影响因素：a、长距离的自然衰减-6dB/倍距离；b、遮挡和掠射吸收（30m有10~20dB的衰

减）c、偏离辐射主轴角度增大时，高频声明显减弱

人讲话时在水平面上的指向特•性.图案，由

5OOHz.1OOOHz和2OOOHz三个场带的平均位杼

出等声压级曲线，由此拜知水平辐射角（-

6dB）约为100°

措施：a、控制大厅尺寸比例避免过长。使观众席位尽可能靠近声源，•般剧场长度＜30m,

最大＜33m,音乐厅＜45m；设楼座；短而宽布置：夹角＜120°,极限＜140°。b、避免被遮挡

和掠射吸收：地面应有一定的坡度；按视线要求进行设计即可；错位排列。

②争取和控制好早期反射声（难点）

A早期反射声的形成：容易形成部位为天花和侧墙；分析方式：将时差转换声程差进行判

断50ms-----17m；30ms------10.2m；20ms------6.8m；一般原贝U：按厅堂首排座位与声源的

距离一一10m；天花高度＜L3m厅堂宽度＜26m（按声程差小于17m计算）；超过此尺度,

应加以特殊处理。一知平剖面图，做声线图。根据声线图分析是否存在回声，是否分布均匀,

是否存在声聚焦利声影。

B天花形状一一剖面设计：前部天花（台口附近），天花可向厅内绝大多数地方提供一次反

射，故其高度与倾角十分重要。原则是一次反射均匀的分布在大部分观众席；后部天花的原

则是向观众席及侧墙扩散声能。形式有折板式、锯齿式、扩散体式。声源位置：大幕线后

2~3m,高1.5M

观众厅顶棚形式（纵剖面）基本类型

1一平面式;2—锯齿式；3一折线式“一弧面式;5—扩散体式；6—浮云式

C侧墙处理一一平面形式：基本平面分类为矩形、扇形、马蹄形，又演变有钟形、六角形。

②平面形状的选择。原则：前次反射声的多少，声场分布均匀，特殊形状应作处理。

a一般以钟形、矩形平面较多；b扇形平面，墙面与中轴夹角＜8~10°；c弧形墙面须做

扩散或吸声处理。一个简单几何形平面，若不做特殊处理，视线最好的中前区将会缺乏一次

侧向反射声。

③前部侧墙

a尽可能减小耳光孔的面积一一减小声能消耗；b耳光楼悬挑，高出舞台面2m以上，其

侧面、底板下部墙面按•次反射面设计：c设跌落式包厢或挑台挑台栏板，底板按一次反

射面设计；d侧墙内设反射板在透气的侧墙装修内设置（悬挂）高反射的板（混凝土板、

厚木板）；e侧墙内倾扩大一次反射面，但其倾角＜10°。

⑶防止产生回声及其他声学缺陷

①回声：a出现部位：舞台、乐池、观众席前部；b产生部位：台口前天花（过高）一次反

射楼座栏板二次反射后墙二次反射；c危害：干扰听闻、破坏音质；d措施：天花高度＜13m

或吸声扩散整楼座栏板倾角或吸声处理；后墙处理：吸声吸声系数＞0.6的强吸声倾角.调整

向后部提供一次反射扩散，不形成定向反射。

②颤动回声：a出现部位：平行墙面间；b产生条件：（a）声源与接收点同在平行墙面间

（b）墙面强反射；c危害干扰听闻，破坏音质；d措施（a）相对墙面夹角＞5°；（b）

墙面扩散，吸声处理。

③声聚焦：a出现部位：弧形墙面、壳形天花前的空间某位置；b产生条件：曲率半径小，

强反射：c危害：形成第二声源，严重干扰听闻室内声场极不均匀；d措施：避免使用弧形

墙面厅堂高度芸2R,弧形墙面上扩散吸声处理。

④声影：a出现部位：楼座挑台下方；b产生条件：挑台过深；C危害：堂座后区反射声

被遮挡，响度不够，音质较差；d措施：取合适的楼座挑台高度与深度比厅内充分扩散声能

⑤声学缺陷出现的一般规律：a建筑形体（平剖面）不当；b室内特殊部位设计不当；c

短混响时间。

⑷扩散设计

三种方式达到声扩散的目的：1）将厅堂内表面处理成不规则形状和设扩散体。2）体型设计

中采用不规则平、剖面处理。3）吸声材料交叉布置。

（5）舞台的反射板

将舞台的上部、两侧和后部用反射板封闭起来，使舞台上演员的声音反射到观众厅，能显著

提高观众席上的声能密度。不仅如此，舞台反射板还有加强演员的自我听闻和演员与乐队、

以及乐队各部分之间的相互听闻的作用。这是音乐演出，特别是交响乐演出的一个重要条件。

舞台反射板在全频带上应当都是反射性的；

舞台反射板所围绕的空间的大小，取决于乐队的布置和规模，同时还应使反射声的延时有利

于台上演员的听闻。

4-5.熟练掌握大厅的混响时间计算方法。

混响时间的计算（RT设计步骤）：

⑴计算厅堂准确的体积V、表面积S——平、剖面图

（2）确定最佳RT及频率特性一一功能+容积

⑶根据混响时间的计算公式求出大厅的平均吸声系数。0.161V

⑷计算各频带f所需的总吸声量A总--51n(l-a)+4/?zV

⑸确定必须的固定吸声量Af明

⑹计算所需补充的吸声量/Af

⑺吸声材料的选择一可布置位置、构造、艺术效果，使/Af=SiaI+S2a2+Sna。达到要求。

⑻整理RT设计方案,验算RT

就魔酗同计籁依蚓,当=2蝙I

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4-6.扩散处理和音质有什么关系？

声场扩散和表面散射：扩散一词在声学名词术语(GB/T3947-1996)中定义为：

“能量密度均匀，在各个传播方向作无规分布的声场”。前者简称为均匀性，后者

简称为各向等同性或同向性，两者是不可或缺的条件。人们常对扩散仅仅与均匀性

联系起来，忽略它的同向性要求。后者在评价衰变过程中的音质往往格外重要。

室内声场是由直达声和来自各界面的反射声所组成。在室内声学设计中我们所

考虑的重点往往是如何处理好各种反射声，主要是控制它们的强度、到达方向和延

迟时间。前两者取决于界面的吸收性能、镜面反射方向和散射(漫射)程度。来自

一个很强吸声表面上的反射声对扩散声场起不了好作用，所以它会削弱声场的扩散

效果。同样，在镜面反射为主的情况下，反射声带有很强方向性，对声场也不会带

来扩散效果。只有在稳态声条件下，经过一定时间的多次镜面反射，才能达到充分

的交混回响，使之逐渐接近扩散声场。但也只能在离开声源相当距离之外的所谓混

响场内才会出现。如果表面是散射性质的，则可以较早地达到扩散，而且更趋理想

扩散条件。散射表面虽对于非稳态声的后期声场扩散有帮助，但在早期阶段只有分

离的少数几个反射声，仍不可能形成扩散声场。

扩散体的散射效果与入射角、频率等的关系比较复杂。目前也只有依靠实测散

射图案得到一些半定量的结果，尚无参量可表征。利用分散式布置吸声材料也能起

到声散射效果，但迄无实用资料，即使定性的说明也了解不够。

扩散声场的评价：早期对扩散声场的评价限于从混响衰变曲线中去分析考察。

但由于这些现象与厅堂音质的主观评价缺乏联系，要达到怎样的扩散声场才称满意

也就无从谈起。廿世纪50年代前后，人们认识到混响时间本身已不是判断厅堂音质

的唯一指标。在探索第二音质评价参量时，将室内声场扩散程度亦作为考虑的内容

之一。但是它与听者主观评价有何关系一直未能确定。廿世纪50年代初期的一场对

声场扩散评价参量的热烈讨论就此掩旗息鼓。

三种方式达到声扩散的目的：1）将厅堂内表面处理成不规则形状和设扩散体。2）体型

设计中采用不规则平、剖面处理。3）吸声材料交叉布置。

4-7.厅堂用扬声器有几种类型？各有什么特点？如何根据厅堂的不同情况布置扬声器？

扬声器是把音频电流转换成声音的电声器件，扬声器俗称喇叭，种类很多。

按能量方式分类：电动（动圈）扬声器、电磁扬声器、静电（电容）扬声器、压电（晶体）

扬声器、放电（离子）扬声器。按辐射方式分类：纸盆（直接辐射式）扬声器、号筒（间接

辐射式）扬声器。

按振膜形式分类：纸盆扬声器、球顶形扬声器、带式扬声器、平板驱动式扬声器。

按组成方式分类：单纸盆扬声器、组合纸盆扬声器、组合号筒扬声器、同轴复合扬声器。

按用途分类：高保真（家庭用）扬声器、监听扬声器、扩音用扬声器、乐器用扬声器、接收

机用小型扬声器、水中用扬声器。

按外型分类：圆形扬声器、椭圆形扬声器、圆筒形扬声器、矩形扬声器。

在室内如何布置扬声器，是电声系统设计的重要问题。

室内扬声器布置的要求是：

（a）使全部观众席上的声压分布均匀。

（b）多数观众席上的声源方向感良好。

©控制声反馈和避免产生回声干扰。

扬声器的布置方式，大体可以分为集中式与分散式两种，也有将这两种并用的。

在观众厅，采用集中与分散并用方式有以下几种情况：

⑶厅的规模较大，前面的扬声器不能使厅的后部有足够的音量。特别是由于有较深的挑台

遮挡，下部得不到台口上部扬声器的直达声；

（b）集中式布置时，扬声器在台口上部，由于台口较高，靠近舞台的观众感到声音来自头顶,

方向感不佳。

©在集中式布置之外，在观众厅天花、侧墙以至地面上分散布置扬声器。这些扬声器用于提

供电影、戏剧演出时的效果声，属于重放系统。或接混响器，增加大厅内的混响时感。

扬声器也是室内建筑处理的•个组成部分，但它的安装与设置不应因此妨碍扬声器性能的发

挥，扬声器的安装位置与朝向应当严格按照电声设计的要求。

⑶最好使扬声器离开室内界面悬空安装，不能有物体遮挡扬声器的辐射；

（b）或使扬声器的前面板突出界面，如果必须设在界面之后，则必须留足够的开口。开口部

分最好不设格栅，如果必须设置，开口率不能小于80%。

（c）扬声器不能与天花板或侧墙的装修板材直接相连，以免引起这些板材的共振。一般装在金

属的固定框架匕固定架直接与屋架或结构墙相连，与装修板材脱开。

（d）设于天花板上的大型扬声器或扬声器组，其背后应设天桥，以便上人调整、检修，天桥

周围应以吸声材料加以隔断。

4-8简述声反馈的产生及控制方法。

声反馈的产生不仅与电声设备有关，而且与室内的声学条件有关。

扩声系统的传声器要接收来自三个方面的声音：⑶演讲者或演员、乐器（一次声源）；（b）

扬声器传来的重发声；（c）室内墙面、天花等的反射声；

控制声反馈是扩声系统设计的首要问题。控制声反馈措施有以下几个方面：

（a）使传声器接收一次声源的声音尽量大；（b）尽量减小由扬声器传入传声器的声音；

©减少返回传声器的室内反射声；（d）选用频率响应曲线平直的电声设备；

（e）在调音台的周边设备中应用“反馈抑制器”设备。

4-9.声控室的声学设计要注意些什么问题？

扩声控制室是厅堂扩声系统的中枢，主要功能是监听与控制。内部有监听扬声器、调音台、

各种放大器、录音机及各种附属设备。

（1）一个中等规模的厅堂，声控制室的面积不应小于（12~15加2。

⑵声控制室应能通过观察窗看到全部舞台和部分观众厅，其位置一般布置在观众厅的后部

或是耳光口附近。

⑶将功放部分与声控室分离，在台口附近专门设置一间“功放室”，功放设备与调音台用信

号线连接。

⑷声控室内的天花、墙面应作吸声处理，以适应监听的要求。

⑸声控室内的地面应作绝缘地板，并留有布线沟。

⑹考虑到各种机器的散热，室内应有空调。

⑺在只需作简单的广播通知时，可在声控室内设一传声器。如果要求高时，应在邻接声控

室设单独的广播室，并有隔声窗朝向观众厅和声控室。此室应有空调。

⑻根据需要还应在声控室旁设工具、储藏室，存放话筒、话筒架、磁带、唱片、光盘及备

用器材，此室应有空调以除尘、去湿。

4-10.简述音乐厅、剧院、电影院、多功能大厅、教室、讲堂、以及体育馆的声学特点和声

学设计的具体要求。

音乐厅的音质设计大体上应当遵循以下原则；

（1）使大厅具有较长的混响时间以保证厅内声场有足够的丰满度。同时厅内尽量少用或不

用吸声材料。在混响时间的频率特性上，应当使低频适当高于中频，以取得温暖感。

（2）充分利用近次反射声，使之均匀分布于观众席，以保证大多数座位有足够的响度和亲

切感，特别注意增加侧向反射，使厅内有良好的围绕感。厅顶部的处理，除考虑向观众席反

射外，还应有适当部分的反射声返回演奏席、以利演唱、演奏者的互相听闻。

（3）保证厅内具有良好的扩散。古典式大厅有丰富的装饰构件，可起扩散作用，新式大厅

也应布置扩散体。

此外，音乐厅的允许噪声标准要高于其他厅堂，评价指数应在20以卜一，为此，音乐厅的选

址应注意远离交通干道等噪声较高地区，内部要作好隔声，通风系统要有足够的消声处理，

音乐厅内的演出一般不用扩声设备，但要考虑到语言扩声、现场转播及录音的需要，还需设

置声控室。

剧院有单独的舞台空间，以镜框式台口与观众厅相连，一般还有乐池。

西方古典的歌剧院多是马蹄形平面，侧面及后面有多层包厢。新式的歌剧院平面多为扇形、

六角形等形式，合口后有大型舞台。我国最早的剧场，舞台三面伸入观众席，没有乐池。目

前这种形式已不多见。京剧及其他地方戏的演出也大多是在镜框式台口之内进行，只是伴奏

仍在台侧，不用乐池。

歌剧是以歌唱、音乐为主，混响时间应当较长，但比音乐厅短。京剧及我国其他地方戏的最

佳混响时间尚无定论，一般可按歌剧院考虑，或较之略短。

话剧院一般较歌剧院规模为小，一般也有镜框式台口，也有的话剧院，舞台可以伸到观众席

中，即所谓伸出式舞台。

话剧院应按语言用大厅的要求，取较短的混响时间，以保证有足够的清晰度。

歌剧院、话剧院在体型上都应考虑近次反射声在观众席上的均匀分布。歌剧院还应有适当的

扩散处理；话剧院要特别注意避免出现回声。

乐池的声学持性也必须注意：一是要保持乐池内各声部声音的平衡I:是不使观众厅内听到

的乐池中的伴奏声压倒舞台上的演员声。这要求乐池的开口与进深保持适当的比例，乐池上

部的天花有适当的形状与倾角。

近年来，歌剧、话剧演出使用电声的情况越来越多，同时，还有效果声的需要，因此，剧院

应当有较为完善的电声系统。电声系统最理想的使用状态应当是,既加强了观众席上的声级,

又能控制其音量，不使其破坏自然的方向感，使观众几乎感觉不到它的存在。

剧院的允许噪声级可采用N为20或25。

电影院按放声方式分为扬声器布置在银幕后面、片宽为35mm的普通电影、遮幅法和

变形法宽银幕立体声影院，和片宽为70mm,扬声器不只在银幕之后，在观众