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浙江胜利剧院 于美珍

  影厅声学效果的好坏是衡量一个影厅设计是否成功的重要一环,要做到这一点需要建筑师与声学专业人员的紧密配合,两者的协调尤为重要。哪些声学设计要求是必须遵守的?哪些限制是可以变通的?哪些因素会带来不良音质,后果如何弥补?代价如何?建筑师需要深入理解影厅声学设计原理和处理手法,对上述问题做到心中有数才能在影厅建筑设计中,在专业声学工作者的配合下,圆满完成现代影厅的设计任务。

  下面结合自己的经验,就多功能影厅的声学设计及建筑处理作如下阐述。

  一、音质效果对房间尺寸的要求

  为了创造良好的室内听音环境,需做好室内音质设计。房间的音质设计最终体现于建筑物的形状、大小尺寸、结构构造和建筑用料的布置等方面,并与建筑的各项功能要求、建筑艺术处理有着紧密的联系。因此音质设计工作在建筑设计一开始应同时进行,贯穿于设计和施工的全过程中,并要经过必要的测试及相应的调整修改,达到预期效果。

  一个对听音有要求的房间,最终要看是否满足观众的听觉要求,这种要求对于语言和音乐是不一样的,但一般可归纳为以下四个方面。由于这些要求涉及到人们主观听觉的反映,所以我们称其为主观听觉要求。

  1 主观听觉要求

  a合适的响度,要求声音和音乐有足够的响度,它们的响度应高于环境噪声或者背景噪声。

  b高清晰度,语言的清晰度一般不需要每个字都听清楚,因为有一个连贯的原因。一般用语言可懂度来表示,即听者听到的音节与测定所用音节的百分比。简单地说,测试一百个字,测试者能听懂多少个字。音乐的清晰度有两个方面的含义,其中之一可以清楚的区分每种声音的音色;之二可以听清楚每一个音符,分清楚节奏和旋律。

  c足够的丰满度,通常认为语音悠扬、饱满浑厚。

  d无回声和噪声干扰,回声的出现让人感到讨厌,影响注意力集中,时间久了还会促使听力疲劳。上述各点均属于人们在主观听音感觉上的要求,是音质设计要达到的最终目的。

  2房间容积的确定

  室内音质设计首先应根据建筑功能的声学要求来确定房间容积。房间容积不仅影响到音质效果,同时也影响到建筑造价和其它功能,如通风和卫生要求等,因此要综合考虑。从声学角度来确定房间容积,一般应保证响度和混响时间这两个方面指标的要求。

  a保证足够的响度,人发出自然声功率较弱,房间容积很大时,随着与声源距离的增加,直达声将有较大的衰减。

  b保证合适的混响时间,塞宾公式:T60=KV/A,

  其中T60—混响时间S—秒,V—房间容积M3,K—常数,一般取0.161, A—房间总吸声系数(由观众厅观众的吸声量和内表面及设备的吸声量组成)

  从混响时间的计算公式来看,房间容积和观众人数在很大程度上控制了混响时间,一般小厅的房间率建议值为4.5~5.5M3/座。观众厅的混响时间是影响室内音质的一个重要参数,是音质设计的重要指标。为了再现多声道立体效果采用短混响,混响时间以1秒为最佳。观众厅的混响时间的频率特性曲线应该平滑。

  c房间的体型设计对室内音质有很大的影响,它涉及到直达声、前次反射声的控制、利用等问题,而且又具体地体现在房间的形式、尺寸、构造、室内顶棚、墙面等界面的形式及尺寸比例等方面。

  在设计上常遇到建筑的使用与艺术处理的矛盾,一般在体型设计上应注意如下问题:

  1) 充分利用直达声

  减少直达声的传播距离并考虑声源方向性的影响,为了充分利用直达声应在地面设计中保持前低后高的坡度,避免直达声被遮挡和被观众掠射吸收。当观众厅地面没有升起或升起很少时,直达声将被遮挡或掠过观众的头部到达后部观众,声能将被大量吸收。根据计算,观众厅座位地面升起的幅度每排应不少于8CM。

  2) 争取和控制前次放射声

  如前所述,前次放射声主要是指直达声50毫秒后到达的反射声,如果以声音的传播距离计算,约相当于17M的距离(声速以340M/S),根据声波传播路线分析,一些没有经声学要求设计的房间,往往是顶棚和侧墙面的一次反射声。没有得到合理的处理会造成不良的音质效果。因此我们在设计时,在顶棚做放射角度不同的造型顶棚,使声波能均匀地反射到观众厅的每个角落。

  3) 前次反射声的控制措施

  调节反射面的倾斜角度,利用几何作图法可以在平面和立面上作图,可以求得声音反射及覆盖的区域,从而调整墙面和顶棚的倾斜角度,减少一次反射声至声源的距离;增加扩散反射可将房间做凸凹不平的表面处理,由于其不规则的反射作用,可将声音均匀扩散到整个室内。例如不规则的几何扩散墙面、壁柱、雕刻等。这些处理有利于提高音质的效果,从而消除可能出现的声学缺陷。

  二 、观众厅的隔声和噪音的控制

  影厅的隔声特别是针对建筑内隔声,需要考虑室内的边边角角,否则效果不佳。多功能影厅多厅的现状,涉及到隔墙的隔声处理及空调系统、电声系统、电影放映机运行时抑躁等方面。影厅的抑躁是多厅影院建筑声学设计的重中之重,也是决定其声音性能好坏的一个重要环节。舒适、优雅、安静的环境是观众观影必要的基本条件,厅内背景噪声高的话,势必严重影响和干扰观众的观影情绪,使之产生烦恼从而造成观影人数下降,导致影院的经营不善。音响效果随电影情节和场景的变化具很大的动态范围,特别是表现安静的氛围,更需要有安静的环境。现在的影厅都是立体声的,因此对背景噪声也有着较高的抑噪要求。多功能影厅还增加了一个测试条件,在其中一个厅发出总声级为95分贝(C)的粉红噪声信号,同时在另一相邻影厅中的背景噪声中的背景噪声值也必须达到标准要求。观众厅背景噪声主要有两方面的来源,一是外界噪声经观众厅围护结构传入厅内;二是为观众厅服务的设备所产生的噪声,例如空调系统噪声、电声系统噪声等。只有对这三方面的噪声实行控制,才能有效地降低观众厅背景噪声,达到数字立体声电影厅背景噪声标准的要求。

  观众厅维护结构的隔声设计

  影厅应选择周围环境比较安静的区域,尽量避免与旁边影厅过近或相邻,如过近或相邻的影厅之间必须采取建筑隔声处理,这样就能最大限度地达到技术标准。影厅里的声音和外界的声音应互不干扰。实行动、静分区,这样在技术上达标的可能性大。观众厅的维护结构主要包括隔墙、地面、顶、门、窗。根据观众厅背景噪声指标和具体情况而定。一般情况下建筑设计已经确定了影厅的位置,而结构设计则是强调了其承载能力。

  1)隔墙的隔声

  隔墙是占了维护结构的大部分,应着重考虑。做到外界声音不得传入影厅、影厅内的声音不得干扰外界环境。隔墙可采用双层隔墙,一般用龙骨+纸面石膏板墙体来获得很高的隔声量,相邻的影厅隔墙要求有65分贝以上的隔声量。

  2)天花板的隔声

  可以在原建筑天花板下安装一层或多层隔吊顶来解决以下声学问题:本影厅产生的空气声、对楼上或墙体未封闭到顶的隔壁产生的噪声影响、楼上影厅产生较大的空气声或楼上产生的较微弱的振动声,且此类声音直接影响到楼下影厅。

  3)楼板的隔声

  在原建筑楼板上铺设浮筑地面或浮筑隔声地面解决本影厅内产生的空气声、对楼下影厅产生的影响、对隔壁影厅产生的影响。

  4)门和窗的隔声

  门和窗的隔声是隔声的一个薄弱环节。一般门窗结构轻,且存在较多缝隙,其隔声能力往往比墙体低很多。门的隔声:门板考虑采用厚重材料或多层结构叠合组成,门扇周边隙缝,可采用橡胶密封条,泡沫塑料等材料。根据要求,一般影厅大都设计成双层门“声闸”结构,一来解决隔声,二来使观众进入影厅后有一个视觉适应的过程。讲究些的可以再设置遮光门帘,还可以辅助隔声。双层门之间的空气层可带来较大的附加隔声量,可以在“声闸”内填充一些强吸声材料,进一步提高隔声效果。

  窗的隔声:现代新的影厅许多设计是无窗的,隔声条件也好。如果有的话,只要选择较厚的玻璃或用多层玻璃,各层的玻璃厚度不宜相同,这样就能提高隔声量了。

  影厅空调系统、电声设备运行时的噪声控制问题

  影厅的背景噪声超标多因空调运行时、电声设备工作时所产生。还有一部分影厅把小型放映机也悬挂于观众厅的上方,它工作时也产生一定的噪声。影厅的抑噪设计方案主要是针对这三个方面。空调采用独立的空调系统;电声设备的静态噪声调到最小;放映机的噪声主要是冷却风扇的噪声,也可以选择噪声低的。采用每个影厅独立的空调系统模式,这样就可以避免通过管道及封口引起的影厅间的串扰声。在实际应用中也是独立的空调系统。这样的设置几乎可以最大程度地抑制影厅内的噪声。

  放映机房的噪声一般为70分贝(A)。一般情况下机房与影厅相隔,声音互不干扰。机房维护结构应有一定的隔声量,机房内墙面、顶应作吸声处理。

  三、观众厅的电声设计

  电声系统设计在建筑声学中应用得相当广泛,它已成为建筑声学设计中的一个重要内容。室内电声系统的主要作用是将自然声扩大,以提高室内的响度。其系统的基本组成为传声器、功率放大器、扬声器三个部分,对电声系统的要求:1、有足够的功率输出:一般应保证室内的平均语言声压级达到70~80分贝。2、有较宽而平直的频率响应范围:语言用300Hz~8000Hz,声音都能被均匀的放大;音乐要求的平直频率响应范围比语言宽约为40Hz~10000Hz。

  在布置电声系统时,主要有两方面的要求:—是保持室内声场均匀,室内各点的声压级差不大于6~8Hz。二是不能出现回馈现象,即啸叫声。

  扬声器的布置形式,对于建筑声学中的电声设计,扬声器的布置分集中式和分散式。集中式布置是将扬声器集中在室内一端,发出的声音供给主场,一般只适用于容积较小、混响时间不长的小厅;分散式布置是将多个、多组扬声器分布于观众厅的各个部分,每个扬声器负责向一个小的区域辐射声能。这种布置较常用,适用于房间较高、较宽的立体声影厅。

  综上所述,一般的专业影厅、影院的新建或改建,建筑声学的条件是决定该影厅能否进入各大院线的基本依据。随着电影文化产业体制的改革,特别是我国进入世界电影强国领域以后,这个问题越来越突出。我国加入世贸组织以后,大量的国外文化产业也必将进入我国的电影市场,采取各种方式发展电影放映的院线,争食电影产业这块蛋糕,而我们以国有资产为主体的院线也要进一步的发展。所以影厅的声学功能所涵盖的建筑声学设计和电声设计以及观影环境都被提到较高的发展改革层面上来,电影声画质量的提高、市场竞争力的提高、经营能力的提高对争取观众,分享电影带来的巨大福利戚戚相关。

  参考文献

  [1]徐春/朱钢《绿色建筑与建筑物理》.2004.10

  [2]刘振亚 .《现代剧场设计》第二版.中国建筑工业出版社.2010.1