文章來源：維也納聲學 時間：2024-09-23
維也納聲學 郎宇福
一、項目概況
球形影音展廳位于博物館內二層，面積約為300㎡，容積約為1500m3，體型為半球形，同環形體型相似，該體型極易引起聲聚焦，使聲音失真，聲學處理對展廳環境而言十分重要。該展廳主要用作展覽，播放視頻。下圖為球形影音展廳效果圖。
球形影音展廳效果圖
球形影音展廳平面圖
一、主要參考標準
（1）《展覽建筑設計規范》JGJ218-2010
（2）《劇院、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規范》 GB/T50356-2005
（3）《民用建筑隔聲設計規范》 GB50118-2010
（4）《博物館建筑設計規范》JGJ66-2015
二、項目分析
根據該球形影音展廳的用途，可知該展廳需滿足較高的語言清晰度，并且無明顯音質缺陷出現。從球形影音展廳的體型分析，建聲設計中最需要解決的是聲聚焦問題，半球形體型不僅出現聲聚焦，而且還會出現聲場極度不均勻。為改良室內音質，本設計同家園展廳做法，采用強吸聲擴散措施，降低室內混響時間，保證廳內語言清晰度。
混響時間：由于該展廳主要使用熒幕播放視頻，需要對其電聲效果進行考慮，故根據《劇院、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規范》 GB/T50356-2005中電影院混響時間規定設定混響時間，電影院室內最佳混響時間范圍如下圖所示。
球形影音展廳中頻（500Hz-1000Hz）混響時間0.8±0.1s，其余各頻段混響時間相對于中頻（500-1000Hz）的比值如下表所示，允許低頻混響值稍長，高頻混響值稍短，整體混響時間頻率特性曲線平直，且各頻率混響時間允許有10%的誤差。
表1
頻率（Hz） | 各頻段混響時間相對于中頻（500Hz-1000Hz）的比值 |
125 | 1.0-1.2 |
250 | 1.0-1.1 |
2000 | 0.9-1.0 |
4000 | 0.8-1.0 |
背景噪聲：當采用擴聲系統時，背景噪聲可稍高一些，可達到NR-40，噪聲評價NR值對應的各倍頻帶聲壓級（dB）如下表。
表2
NR-35 | 倍頻帶中心頻率（Hz） | ||||||||
31.5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | |
NR-25 | 72 | 55 | 43 | 35 | 29 | 25 | 21 | 19 | 18 |
NR-30 | 76 | 59 | 48 | 39 | 34 | 30 | 26 | 25 | 23 |
NR-35 | 79 | 63 | 52 | 44 | 38 | 35 | 32 | 30 | 28 |
NR-40 | 82 | 67 | 56 | 49 | 43 | 40 | 37 | 35 | 33 |
NR-45 | 86 | 71 | 61 | 53 | 48 | 45 | 42 | 40 | 38 |
此外，要求該展廳內應無明顯的音質缺陷，如回聲、顫動回聲等。
一、建聲意見
為避免該球形影音展廳室內產生聲聚焦、回聲等聲學曲線，同時要提高語言清晰度，降低室內混響時間，控制室內背景噪聲，采取以下強吸聲建聲處理措施：
1、觀眾廳面半球墻面和天花均采用AGG材料吸聲，設計中AGG規格為：22mm厚AGG，100mm龍骨，內填50mm厚、48kg/m3玻璃棉，玻璃棉外需包防火玻璃絲布。
2、環幕內采用微穿孔結構，10mm厚微穿孔蜂窩鋁板，孔徑1mm，開孔率10%。穿孔鋁板平均吸聲系數不小于0.60。
3、球型環幕后封閉區域內的墻面采用強吸聲材料密胺棉，平貼，平均吸聲系數不小于0.90。地面采用簡單的浮筑隔振處理，結構為：25mm減振墊，80mm墊層，表面地膠。
4、為控制室內背景噪聲，防止噪聲干擾，采取處理措施如下：
為控制室內背景噪聲，觀眾廳墻面做隔聲墻，隔墻到頂，用來減少設備噪聲的傳入；球型環幕表面做隔聲，隔聲量不小于40dB。展廳的門均需采用隔聲門，其隔聲量不得小于40dB，安裝時對門縫四周的密封處理。途徑球形影音展廳的管道需減振吊裝。
為保證球形影音展廳內出現不必要的噪聲，空調通風系統的安裝方式需要仔細考慮，風口根據噪聲大小選擇是否安裝消聲器。
五、工程效果
球形影音展廳為半球型體型，性對于家園展廳更易于產生聲聚焦及其他聲缺陷，在展廳內不改動任何體型的情況下，因此展廳內采用強吸聲處理非常必要。該項目的建聲意見中對展廳內安裝大量AGG無縫聚砂材料，不僅不會改變整體裝飾效果，經實地考察，聲場不均勻現象得到極大改善，提高聲場的均勻性。
工程完工后，聲學測試結果均滿足原建聲設計要求，其中混響時間測試結果如下表：
球形影音展廳混響時間測試數據
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