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厅堂平面形状及声学的设计

 
    厅堂的平面形状也应该分为两个方面。一为厅堂的纵向平面的形状,例如:某一厅堂扇形平面,半圆形平面、正扇形和倒扇形平面等,当一个厅堂的平面形状确定后,那么这个厅堂的整体形状出就有了一个大体的描述,通常我们说这个厅堂是一个扇形厅堂,正方形厅堂或圆形厅堂。二则分为厅堂平面的截面形状,例如:某一个厅堂平面截面为梯田式设计、倾斜式设计等。 
  1、厅堂纵向平面的情况 
  厅堂纵向平面的形状有规则形和不规则形两类,规则形的平面一般有矩形平面、半圆形平面,半圆形平面也叫扇形或倒扇形,也有纯粹的圆形平面,根据声波扩散理论,圆形平面具有两个突出的缺点: 
  (1)声爬行现象:当声源发出声束后,声波便会沿圆形平面的墙体逐渐反射爬行,最后又到达声源起点,这种情况产生后,舞台上换能器极易产生反馈,同时,墙体附近的观众也会感到声源难以捉摸。 
  (2)声聚集现象:当声源发出声波后,也会有部份声波通过墙面反射,聚集于厅内基本一区域,无论你怎样摆放声源都会有部分声波汇集,从而使声均分布极不均匀。因此,圆形厅堂在设计中一般会作正棱形的改变。并且墙面应用高吸声系数的装饰材料来改变声学缺陷。 
  扇形平面一般容易满足观众视角和视距的要求。但扇形平面极易受到面积的限制:如果扇角过大,超过了声源的有效扩声弧度,两侧墙的观众会感到声压极小,同时,中部观众也没有较强的早期反射声,假如运用立体声扩声系统,还会出现前中部声压也极小的情况。矩形平面结构简便,如果厅堂宽度不大,侧墙反射也容易到达中部区域,在设计中认真确定声源位置,也容易带来好的效果。倒扇形平面最具有良好的声学特性,侧墙反射对于声均的平均覆盖最为有利。但由于厅宽由前向后不断收缩,将会影响到厅堂的客座数量。 
  上述的几种情况对声波的均匀覆盖和视角、视距的整体设计还是相当良好的,在实际设计中也可以做到有章可循。观众也容易感到视点声源的存在,在工程实践中,也会遇到矩形套矩形或者纯粹就不规则的情况,实际上一些商业性的夜总会、迪吧,纯粹就是用几间房子拼凑成的,在声区均匀覆盖以及视点声源设计上对部份区域而言毫无意义,也许这是投资方的某种特定用意吧。 
  2、厅堂截向平面的情况 
  厅堂截向平面非独立而存在,它应当考虑座位和声源高度以及距离的关系,侧墙和后墙的反射与吸收,在以自然声为主的厅堂中,还应该考虑舞台台口上方吊顶的反射处理等。 
  我们知道,提高清晰度和响度的方法可以从早期反射声的设计上来获得。但是,早期反射来源于墙体的表面反射,首先,它已经存在部份声能的耗散,同时,从声波波阵面上看,它已经失去发原始的球面波结构,因此,提高响度的方法最重要,最直接的方法莫过于加强声源能量,或者缩短听者和声源的相对位置。从直达声上看,在没有任何反射的情况下,声波如同球面形向外扩散。它具有两个重要特点:在声波正前方球面波的半径线上,声压最大,随着声源左右偏角的加大,声压也会随之下降减弱。另外,当声能沿着距离衰减时,由于球面面积和它的半径的平方成正比,所以声音的衰减也与声源至该点的距离的平方成正比。换句话说,在没有任何反射的情况下(也就是通常所说的自由声均)离开声源的距离及每增加一倍(2D),声强下至1/4,声级降低了6dB,如果离开声源的距离增至3D,声强下降至1/9,声级下降了9.5dB。
 
来源:      时间:2010-6-7 10:56:52
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