视听工程建筑声学设计_苏州赛为斯环境科技

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视听工程建筑声学设计

文章出处：技术资讯网责任编辑admin 阅读量：发表时间：2021-03-16 11:01

建声、电声、演出灯光、舞台机械是视听工程的重要组成部分，是集现代化技术、表演艺术与一身的综合科学技术系统工程。节目演出效果很大程度上取决于建声、电声、灯光、舞台机械的设计和应用水平。设备配置及应用能力对演出效果起着重要的作用。为了满足各种节目内容信息量大、剧情复杂、表演内容和表现力要求艺术性和技术性的完善和统一等特点，视听工程、必须具备建声、电声、舞台设备、灯光、显示屏等音视频系统并且形成完整、合理、独立的技术系统。
视听工程设计包含：体育馆、剧场、音乐厅、电影院、演播厅、直播室、语录室等声装设计，灯光、音响、舞台机械设计，场馆容积不一样、功能不一样，灯光、音响、舞台机械设备布置不一样，声学指标也不一样。
万物皆有理，物有理即物理，建筑声学属建筑物理。
声音的质量是由建声的声学环境和电声系统共同决定的，使用功能不同，建声与电声之间关系也不尽相同，根据功能不同将视听工程分成六大类：体育馆、剧院、音乐厅、广电工程、还有会议多功能厅、电影院等。
1体育馆
主要用于体育比赛、大型文艺演出、大型会议等。灯光设计：比赛灯光、观众场灯、应急照明、演出灯光。声源以电声为主，建声服务于电声，空间比较大，从几万平方米到几十万平方米，混响时间差异比较大。舞台机械设计：灯光吊杆、旗杆、标语杆、话筒杆、音箱杆、投资较大的设计有活动看台、伸缩座椅、升降舞台、旋转舞台等。

2 剧院
主要用于各种形式的文艺演出，灯光以演出灯光为主，设计面光、耳光、柱光、侧光、顶光、流动光、普通照明、应急照明、检修照明。声源以自然声和电声相容，建声和电声并重，对声学要求因场馆空间不同、剧情不同、功能不同而要求不同，有的偏重自然声，有的自然声与电声相容，有的全靠电声，基本上没有自然声演出。舞台机械使用频繁的主要是台上设备，台下设备升降、伸缩、车、转台等使用很少，没有剧团的省级以下剧场最好不设计台下设备。

3 音乐厅
以自然声、音乐演出为主，设计以建声为主，电声服从建声，而且建筑本身也要服从建声，音乐厅建筑对建声要求较高，灯光较少，活动反射板上空设计灯光。根据厅堂容积、厅堂空间适当设计面光、耳光、柱光、侧光。

4 广播电视工程声学设计
广播电视是发展政治、经济、文化、教育十分重要的有效工具和得力手段。是人民生活不可缺少的精神食粮，听广播、看电视占人民生活10—20%的时间。广电设施主要由广电中心和广电发射台两个部分组成，广电中心是制作并播送电视节目的工程，主要由演播室、录音室和一系列技术辅助房间组成。以及从事编辑、行政管理人员工作用房。
广电工程建筑特点：建筑、结构、供电、照明、空调、给排水、消防及建筑声学、演播室灯光、舞台设备等各种技术的总集成，既要满足相关规范标准，还必须有足够的安全度。有些房间还必须具备不间断电源，以保证各种设备的工作运行可靠和节目播出的可靠。演播室必须设置特殊照明系统以保证演播室的照度、图像质量和灯光效果。为了保证广电设备和演员、工作人员能在正常的环境下工作，应设置空调系统，空调系统在提供新鲜空气、调节温度、湿度的同时还必须充分考虑其设备振动和噪声的控制。为了使录音室、演播室和部分技术用房不受噪声干扰，噪声不超标，不影响节目的声音质量，必须采用特殊的建筑和装饰结构以保证音质和艺术效果。

4.1广播中心必需声学装修的功能用房
1）广播配音室：主要功能是满足广播工艺和声学要求进行节目录制配音的专用房间，可分为新闻报道配音用房，广播剧配音用房，音乐剧配音用房。

2) 语录室：进行新闻、评论、讲话、解说、曲艺、小说朗诵，广播剧、配音等。

3）录音控制室：进行调音、录音的房间。
4）声闸：为了隔声，在录音室的进口处设置的消声室。
5）审听室：审听音乐，录音节目音质的房间。
6）直播室：可对听众直接播音的房间。
7）播控室：直播室、演播室、录音室的节目信号在此经调音和切换后送给总控制室或发射台。

8）总控室：输入、输出节目信号的集中切换、调度、放大、监听、监视、监测的房间。
9）传送接收室:将总控室传送来的节目信号录音或播放。
10）公共设备室：装置接收机，报时设备，电缆终端设备等节目播出控制系统的房间。
4.2电视必需声学装修设计的主要功能用房

1）演播室：录制或直播电视节目的房间，分为歌舞、电视剧、教育、新闻、综艺、访谈和串编等。
2）插播室：在节目中插入解说的房间。
3）导控室：进行调像、调音、信道切换，指挥音、光、像实时操作的房间。
4）灯控室：布置调光设备，操作控制演播室灯光的房间。
5）硅箱房：安装硅箱的房间。
6）编辑室：将录下的节目素材进行编辑加工的房间。
7）配音编辑室：将已剪辑好并已作了特技处理，加字幕的图像节目通过配音室进行配音，完成声像俱备的电视节目的房间。
8）审看室：审看电视节目的房间。
9）播出机房：将录像重放或几个演播室送来的节目在此切换后送给总控室或直接传给发射台。
10）总控室：几个播出机房送来的节目在此切换，调度，放大并进行信号处理后输送给发射台，同时接收外地送来的电视节目。
11）传送接收室：录下经总控室传送来的节目。将内部节目通过总控室传送给外地。
12）微波机房：将音、视频信号通过微波传给发射台发送给外地，也可接收外地传送来的音、视频信号，转送给总控室或播出机房。
广播电视工程声学设计包括建声、电声、隔声、噪声控制，精装全过程设计直至声学调试、主观音质评价及暖通、消防、水电、灯光、舞台机械等设备的联合调试、检测、评估、整改。
声学的音质效果起重大作用的三个阶段：①土建设计和施工。②装修设计和施工。③声装及各种设备施工中间测试、评估、调整。每个阶段都有侧重点，三个阶段环环相扣，并与其他专业相配合才能达到目的。广电工程设计包括土建方案初步设计、扩初设计、技术设计和施工图等三道程序。当工程设计中标后，中标的实施方案经修改和深化设计后由业主选定承接工程设计和声学设计的单位。
在进行建筑声学设计时，声学参量计算和测量是十分重要的，目的是保证厅堂空间有满足使用要求的声学环境，建筑材料的合理使用是关键。
录音室设计：一般采用矩形，长、宽、高比例可采用3:2:1或5:3:2。长、宽、高三个尺寸不要太近，也不要呈细长形，更不能设计圆拱形顶和凹墙面以免产生声学缺陷。为了室内噪声不超标，墙、地、顶面必须有足够的隔声、隔振能力，有时要做房中房，即浮筑结构，内外房之间没有钢性连接。录音室的进出口必须作二道隔声门，二道门之间作进深不小于2m的声闸，所有观察窗必须是隔声的。
技术用房为了敷设电缆，局部地面下作深度不小于10cm的线槽，沿地面下和墙上暗装线管，线路较多的机房、播控室等做活动地板。所有线槽和活动地板在装好后均应与室内以至走廊地平一致，既便于人员行走，也便于仪器小车推动。
音乐录音室要求混响时间长些，混响时间1-1.2/s以上，多声道录音室混响时间短些，混响时间0.3-4/s左右，以利各声部之间的声隔离，减少串音，便于后期加工。为减少串音，可设置若干个隔声小室，一般设3-5个。面积 10-30㎡,可根据不同节目和配置乐器使用，把音量大的，音量小的和对音质要求较活跃的乐器分别布置在不同的小室里。音乐录音室主要用于立体声节目的录音，其控制室的体型是对称的，设备布置是对称的，室内声学装修对称的，以得到对称的听音条件。
音乐节目审听室和作加工合成的音乐节目复制室的要求与控制室相同。作适当的声学处理。
4.3广播剧录音室由4个配套房间组成
1)模拟在普通房间对话的声音环境称为对白录音室。
2）模拟在旷野场所对话的声环境,即强吸声室，混响时间0.2-0.3/s。
3）室内设各种地面,多种楼梯、门窗，模拟各种声音效果的道具，称为效果录音室，混响时间0.4-0.6/s。
4）控制室与上述三个房间各设隔声观察窗。
录音室墙面和顶面装修应避免用凹形面和较大面积平行反射面。可在室内设置一些扩散体，避免产生声聚焦，不良反射声，颤动回声，嗡声等声学缺陷，以得到扩散分布均匀的声场。装修材料选择除达到声学指标外，还必须防潮、防霉、防火、防虫、防蛀。录音室要求光线柔和，色彩协调，给人以清新明快感。录音室地面可在实木地板上铺地毯或水泥地上做PVC地板，以减轻噪音和改善音质特性。
空调系统应做好隔振、隔声。所有暖通、消防、水电管道要做好消声和隔声、隔振处理。暖通空调设计预留足够的通流截面，控制风管、阀门、末端风口、消声器内的气流再生噪声。合理控制流速可有效降低噪声。通常直管气流噪声与流速的5次方成正比、流速大一倍，气流噪声增大15Db。阀门、消声器气流噪声与流速6次方成正比，流速增大一倍，噪声增加18Db。单机风量不宜超过35000m³/h。需风量较大时，宜采用多机分设的子系统。
风机布置角度，旋向应与管路的走向相协调一致。通风机进出口管道不应急转弯，应采用较大的曲率半径。以避免局部涡流噪声和颤振。
风机、空调机组噪声往往与实际不符，应到厂家实测,发现噪声超标现象，应向厂家提出，对产品改造建议书，确保产品噪声合格。
给排水系统、消防系统、发电机房、电梯间等综合性建筑噪声控制设计，空间类型多，不同学科，不同专业交错相容，密切配合要求声学工程师、建筑师、暖通空调工程师、业主、装饰装修设计师及施工单位、设备厂商等专业人员相互配合，才能将噪声振动控制工作做好。
冷冻机房、锅炉房、空调机房、发电机房必须做好设备的隔声、隔振处理。环境噪声如超标会很麻烦，为降低噪音，各房间应做好减噪隔声处理。
演播室设计：演播室长、宽比例一般3:2至4:3，高度为天幕高度加风管所占空间高度加检修高度2.2m左右。一般1000㎡以上高度18m以上，混响时间1-1.2/s。600㎡以上高度15m以上，混响时间0.7-0.8/s。200㎡以上高度11m以上，混响时间0.5-0.6/s。小型演播厅高度5.8m以上，混响时间0.4-0.5/s。
演播厅隔声、隔振要求比录音室简单，可不做声闸，一般不做双层隔声墙或浮筑隔声套。
演播室天幕或大屏、背景墙面积较大，灯光、道具、布景设施较多，在声学上要求消除不良反射声和声缺陷，并建立较短的混响时间。抑制突出的反射声、控制声学缺陷。
演播室地面要求水平，避免移动摄像机时画面跳动，一般用自流平贴PVC。
4.4演播室、录音室、配音室设计程序
1）确定满足功能要求的容积，形状和尺寸。
2）设定混响时间，频率特性。
3）抑制声缺陷，如回声、颤动回声、低频嗡声、声聚焦等
4）计算出房间所需吸声量。
5）装饰布置（分配吸声量，选择合适的吸声材料构造）。
6）施工中途封面层板前测试，调整吸声材料。
7）基本完工自测。
8）建声、电声、暖通、消防、水电联调，联测、整改。
各种材料设计值与实测值有偏差，各批材料性能上有差异，施工上有差异，因此施工中途测量是必须的，若完工后再测量会引起大量返工。因此，设计人员应与施工方共同商定测量计划，按照测量结果适时调整。
吸声材料选择，首先要满足吸声性能要求，并要满足防火、环保、防虫、防潮、防霉、防蛀等条件。
吸声材料是同一种材料厚度加厚吸声量加大，容重越大吸声系数越大。
吸声材料背后的空隙越大，吸声量越大。
穿孔板吸声特性取决于板厚，孔径、孔距、背后吸声材料容重和厚度以及空腔厚度。按照使用要求设计使用相适应的吸声特性材料并在实际施工时适时测试、调整，以确保达到设计要求。
观众厅吊顶及墙面的反射声，直达声的传播，决定了声场时间和空间的分布状况，因此观众厅的形体和表面的声学性质决定了室内的音质。
房间布局、声学指标的控制、声装材料的选择、装饰造型布局有利于音质内部形态，加强早期反射声与后期反射声之间的平衡，而获得良好的音质声场，控制反射声到墙体的波形，观众厅尺度、形式、材料的选择、造型的设计布局，按照声传播的特性进行选择，散射对音质效果有重要作用，合理声压级（合适的响度）语言平均值70-75dB，音乐平均值为80-85dB.
利用扩声可以增加直达声的声压级，也可以模拟建声的近次反射，近次反射增加“亲切感”，声音的重放的还原度高，逼真、自然，以及良好的声像定位（声像的一致性）是音响效果最佳状态，并不是简单追求声音大，“刺激”并非是好的声音，也不是厅堂所需要的音响效果。建筑声学是一门严谨的科学，源与物理声学，又与材料学、建筑学、心理学、美术学、演艺学等二十多个学科相交融。也是一门技术，利用声学原理，改造环境，解决声学问题。包括音质设计、吸声材料、隔声材料制造布置、声学测量等。
广电工程中演播室、录音室和技术用房是重要的关键用房，它的好坏直接影响着广电中心的效益的发挥和制作节目质量的高低，这些房间声、光、电必须满足设计要求，达到规范标准，在施工中遇有疑难问题应及时与设计方联系，商量解决办法。声学设计包含隔声、隔振设计，音质设计，管道、消防隔声、隔振设计。隔声隔振的性能直接影响录音工作，监听工作，录制节目的质量。隔声、隔振措施和构造多处于建筑基础，墙壁和楼板之间等隐蔽的部位，一旦发生了质量问题，很难检查，很难补救，故在设计时应予以重视，不可疏忽、遗漏，施工中也应十分注意，避免发生质量事故。
声学设计是和装修设计同步进行的，不但要求有良好的室内音质，还必须有美好的视觉效果。
人无完人，未来在于自我完善，不断学习，日积月累，扬长避短，专心致志，钻研学术，探索技术。音质设计需要受过专业教育、严格训练，有丰富经验的声学专家承担，高水平的建筑师与高水平的声学专家密切合作，才有可能设计出高水平的声学环境良好的视听工程。
任何项目想要做好，必备条件是合适的项目、优秀的设计团队、可以沟通并尊重工程规则的甲方、有经验并负责任的施工方。经过大家艰辛努力和共同打拼，才能将设计理想图纸变成理想的、符合规范的建筑。

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