一個(gè)專業(yè)音響工程的重要工作就是聲場(chǎng)的設(shè)計(jì)，對(duì)于工程的最終質(zhì)量來(lái)說(shuō)，聲場(chǎng)設(shè)計(jì)也是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。聲場(chǎng)設(shè)計(jì)的目的就在于：利用科學(xué)的計(jì)算做指導(dǎo)，為音響設(shè)備建造一個(gè)理想的擴(kuò)聲空間，將設(shè)備的性能充分地發(fā)揮。在少數(shù)嚴(yán)格的建筑裝飾設(shè)計(jì)中，一般都要進(jìn)行必要的聲場(chǎng)設(shè)計(jì)，但是為了規(guī)范地按照步驟進(jìn)行專業(yè)音響的工程工作，杜絕任何的不合理因素，為下面的其它設(shè)計(jì)作出指導(dǎo)，還是有必要全面地進(jìn)行聲場(chǎng)的設(shè)計(jì);隔聲處理--這是聲場(chǎng)設(shè)計(jì)的第一步，也是許多技術(shù)人員容易忽略的步驟。隔聲的目的就是在特定的工程區(qū)域內(nèi)創(chuàng)造一個(gè)不受外界影響也不影響外界的安靜聲場(chǎng)。它包括與外界的隔聲，擴(kuò)聲房間之間的隔聲；隔聲的部位有墻壁、門窗與天花板。
首先來(lái)看看與外界的隔聲，這項(xiàng)工作的任務(wù)就是不讓外界的噪音傳入室內(nèi)，也不讓室內(nèi)的聲音傳到外面。進(jìn)行這項(xiàng)工作時(shí)，有必要對(duì)建筑設(shè)計(jì)施工單位進(jìn)行該工程建筑結(jié)構(gòu)隔聲情況的咨詢，進(jìn)一步可以向環(huán)保部門了解有關(guān)的情況。具體實(shí)施中，外界噪音傳如室內(nèi)可以通過(guò)室內(nèi)的總噪聲來(lái)控制，通常高等的實(shí)用音響工程要求在35-40dB以下；室內(nèi)聲音傳到外界可以考察對(duì)外界的環(huán)境影響，按照環(huán)保部門的規(guī)定，一般不要高于平均值10-15dB為好。實(shí)際工程中需要處理的部位是墻壁、門窗和天花板幾個(gè)地方。
通常的廳堂與外界的隔墻多數(shù)都能滿足一般的音響工程，但是如果音響系統(tǒng)的聲壓級(jí)比較大，工作時(shí)間多在夜間，就應(yīng)該讓建筑部門考慮增加墻壁厚度了；門窗是隔聲的重要部位，往往一個(gè)小小的窗戶處理不當(dāng)，就會(huì)造成隔聲失敗，一般要注意：1.盡量不要讓門窗產(chǎn)生縫隙，遇到經(jīng)常開關(guān)而室內(nèi)外的聲音都比較大時(shí)，可以考慮設(shè)置聲隔離通道的結(jié)構(gòu)，這就是它的示意圖。2.盡量加大門窗結(jié)構(gòu)和材料的厚度，有必要時(shí)可以使用皮革門和雙層玻璃窗。3.如果隔聲效果需要更好，在門窗上懸掛厚重的窗簾和門簾是比較經(jīng)濟(jì)可行的辦法。天花板的隔聲也不容忽視，特別是房頂不是混凝土結(jié)構(gòu)，而是采用棚架結(jié)構(gòu)時(shí)，天花板的聲泄露就比較嚴(yán)重，這時(shí)需要對(duì)天花板的材質(zhì)和安裝質(zhì)量提出比較高的要求，如果需要可以考慮在天花板上增加隔層或在天花板上鋪設(shè)吸音棉的辦法來(lái)滿足隔聲的要求。其次是室內(nèi)房間之間的隔聲，它的任務(wù)就是讓房間之間在音響系統(tǒng)工作時(shí)互相間的干擾影響為最小。雖然各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定對(duì)這項(xiàng)指標(biāo)沒(méi)有要求，但是卻對(duì)音響工程的質(zhì)量有很大的影響。實(shí)際工程中需要處理的部位還是墻壁、門窗和天花板，不過(guò)處理的要求與前面有所不同。
一般室內(nèi)一定厚度的混凝土或磚結(jié)構(gòu)墻壁隔聲要求還是能夠滿足的，需要注意的就是額外增加的一些房間隔斷，它們一般都采用簡(jiǎn)單的輕鋼龍骨填充一定量的防火吸音石棉的方法，這對(duì)于音響工程來(lái)說(shuō)是絕對(duì)不夠的，遇到這種情況，就需要音響設(shè)計(jì)人員向建筑裝飾單位提出解決的方法，比如可以采用下面這種增加隔層的解決方法。但是對(duì)于大功率低音的隔離就非要采用厚重的磚墻來(lái)解決了；門窗的隔聲也不要忽視，特別是要注意門窗的制作質(zhì)量，因?yàn)榇罅康穆曇舾蓴_都來(lái)源于質(zhì)量欠佳的門窗的縫隙，當(dāng)然，必要時(shí)也可以考慮采用懸掛窗簾和門簾的辦法來(lái)隔聲；天花板的隔聲在室內(nèi)房間之間的隔聲上，反倒更為重要，大家可以想想比較常見的娛樂(lè)城房間布局，可以發(fā)現(xiàn)大廳的天花板上面的空間是和周圍包廂的頂部是相通的，這樣在大廳進(jìn)行娛樂(lè)或演出時(shí)，一定會(huì)影響到包廂，這就一定要對(duì)天花板進(jìn)行隔聲了。一般來(lái)講我們可以在大廳天花板和包廂頂上各增加一層吸音板的隔層，或者在天花板上覆蓋一定厚度的防火吸音礦棉來(lái)進(jìn)行隔聲?，F(xiàn)場(chǎng)噪音的降低--在多數(shù)實(shí)用的專業(yè)音響工程中，為了空調(diào)和通風(fēng)的考慮，都要安裝一些設(shè)備，這些設(shè)備的工作噪音都會(huì)在一定程度上影響聲場(chǎng)的質(zhì)量，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要有針對(duì)地解決。
空調(diào)和通風(fēng)設(shè)備最好選擇噪音低，工作穩(wěn)定的產(chǎn)品，在安裝時(shí)盡量讓空調(diào)的壓縮機(jī)遠(yuǎn)離門窗，通風(fēng)機(jī)的功率較大噪音難以控制時(shí)，可以采用將通風(fēng)機(jī)安裝在風(fēng)道內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
聲場(chǎng)均勻度的實(shí)現(xiàn)--聲場(chǎng)均勻度的指標(biāo)要求在整個(gè)擴(kuò)聲區(qū)域內(nèi)，各處的平均聲壓值偏差要在很小的范圍內(nèi)，一般要求在10-12dB以下，否則就會(huì)造成聲場(chǎng)不均勻，反映出來(lái)就是有的地方聲壓大，有的地方又較小，聽感非常不好。在實(shí)際的工程中可以在建筑裝飾結(jié)構(gòu)和音響系統(tǒng)的布局方面來(lái)實(shí)現(xiàn)聲場(chǎng)的均勻性。在建筑結(jié)構(gòu)上，應(yīng)該盡量避免擴(kuò)聲區(qū)域出現(xiàn)較大的立柱，避免較大的凹形結(jié)構(gòu)，在建筑裝飾上要盡量讓整個(gè)區(qū)域的裝飾結(jié)構(gòu)和材料基本一致，特別是在資金有限的情況下，墻面采用水泥拉毛結(jié)構(gòu)可以很好地實(shí)現(xiàn)聲場(chǎng)的均勻性，當(dāng)然，如果在裝飾設(shè)計(jì)時(shí)能象音樂(lè)廳一樣經(jīng)過(guò)計(jì)算采用各種不同的擴(kuò)散體，既省錢又能達(dá)到很好的效果；在音響系統(tǒng)的布局上也可以在很大程度上解決聲場(chǎng)不均勻的問(wèn)題，一般說(shuō)來(lái)，狹長(zhǎng)廳堂的擴(kuò)聲一定要音箱的擴(kuò)聲區(qū)域盡量沿長(zhǎng)邊展開，空間較高的擴(kuò)聲場(chǎng)合要盡量將音箱位置抬高，最好是略微向后場(chǎng)傾斜，如果是在空間和面積都較大的地方進(jìn)行擴(kuò)聲，就應(yīng)該考慮將音箱集中懸掛成圓弧形形成均勻的聲音擴(kuò)散?？梢娨繇懴到y(tǒng)的布局也可以解決聲場(chǎng)不均的問(wèn)題，如果聲場(chǎng)要求嚴(yán)格，還可以利用音箱廠家提供的聲場(chǎng)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行模擬和修正，當(dāng)然最好的辦法還是在建筑裝飾設(shè)計(jì)施工時(shí)就盡量使聲場(chǎng)均勻。
聲場(chǎng)缺陷的避免--在很多音響工程中都不同程度地存在各式各樣的聲場(chǎng)缺陷，有聲聚焦，有聲振顫，有聲反饋，還有聲音共振，這些問(wèn)題都給聲場(chǎng)帶來(lái)了缺陷，而且這些缺陷引起的問(wèn)題在實(shí)際的使用中很難解決。比如聲場(chǎng)出現(xiàn)的反饋和共振就有可能使系統(tǒng)無(wú)法正常工作。有效地解決它們，最好的時(shí)間是在建筑裝飾設(shè)計(jì)施工的時(shí)候。通常我們可以在下面的方面考慮，1.盡量不要在擴(kuò)聲區(qū)域設(shè)置大面積光面的凹形結(jié)構(gòu)，包括屋頂和墻壁，尤其是舞臺(tái)上就更要忌諱了，如果迫不得已，可以在凹形面的前面懸掛厚重的簾布或放置物件，這樣聲聚焦就不容易發(fā)生了，2.盡量不要在聲壓較大的區(qū)域設(shè)置兩個(gè)平行的反射性強(qiáng)的墻面，尤其是擴(kuò)聲區(qū)域狹長(zhǎng)時(shí)更要注意，這樣可以有效地避免聲振顫，3.一般只要聲場(chǎng)比較均勻，沒(méi)有聲聚焦的話，擴(kuò)聲增益不大時(shí)聲音反饋不容易發(fā)生，另外我們還可以在系統(tǒng)的布局中利用均衡器和頻譜儀來(lái)修正，這樣實(shí)際使用中就更不會(huì)發(fā)生聲反饋了，4.聲音的共振與裝飾工程的選材和施工有密切的關(guān)系，一定要避免在擴(kuò)聲區(qū)域設(shè)置較大的空腔體，一定要求裝飾工藝合理，特別不要讓材料連接處松動(dòng)，比如：石膏天花板如果不加膠墊就安裝在鋁質(zhì)龍骨上時(shí)，擴(kuò)聲聲壓一大，就容易發(fā)生共振，尤其是低頻信號(hào)的共振肯定經(jīng)常發(fā)生。
混響時(shí)間的計(jì)算--對(duì)聲場(chǎng)的所有技術(shù)指標(biāo)中，大家最熟悉的就是混響時(shí)間了，它也是設(shè)計(jì)中比較容易控制的量化指標(biāo)。如果設(shè)計(jì)控制得當(dāng)，聲場(chǎng)的效果表現(xiàn)就會(huì)非常出色，聲音會(huì)圓潤(rùn)、飽滿，不拖沓，不干癟?；祉憰r(shí)間控制的關(guān)鍵就是：利用相應(yīng)的計(jì)算，指導(dǎo)裝飾結(jié)構(gòu)的設(shè)置和材料的選取，以便能達(dá)到相應(yīng)的混響時(shí)間目標(biāo)值。對(duì)于不同類型的音響工程，混響時(shí)間的要求有所不同；同類型的工程，不同的聲場(chǎng)大小，混響時(shí)間的指標(biāo)也有不同，在設(shè)計(jì)中我們可以參照下面的圖表來(lái)確定混響時(shí)間的取值，它是根據(jù)工程類型和擴(kuò)聲區(qū)域容積的大小來(lái)給定的混響時(shí)間，在接近于該推薦值范圍內(nèi)，聲場(chǎng)就會(huì)達(dá)到比較好的效果。這里還需要指出的是：現(xiàn)在有不少的設(shè)計(jì)人員將混響時(shí)間的取值設(shè)定得較小，然后利用設(shè)備里的混響器來(lái)加大聲音的混響時(shí)間，這樣做不僅不能產(chǎn)生悠美的自然混響效果，而且在一定程度上破壞了原有的錄音信號(hào)里的直達(dá)聲信號(hào)，是絕對(duì)不可取的。
一般在工程設(shè)計(jì)計(jì)算中采用的公式有下面兩個(gè)，公式的下面是各個(gè)參數(shù)的內(nèi)容，一般來(lái)講我們可以在500Hz和1000Hz兩個(gè)地方計(jì)算聲場(chǎng)的混響時(shí)間。計(jì)算前我們要將現(xiàn)場(chǎng)所有的材料大致確定，并且統(tǒng)計(jì)好它們各自的面積，再?gòu)挠嘘P(guān)的建筑手冊(cè)或產(chǎn)品說(shuō)明書中分別查取它們?cè)?00Hz和1000Hz的吸聲系數(shù)，即可計(jì)算出聲場(chǎng)的平均吸聲系數(shù)，再根據(jù)面積、體積、聲能系數(shù)和這個(gè)平均吸聲系數(shù)計(jì)算出聲場(chǎng)在500Hz和1000Hz時(shí)的混響時(shí)間，如果計(jì)算的結(jié)果和推薦的混響時(shí)間值有比較大的差距，就要和裝飾單位協(xié)商，減少或更換某些材料，然后再進(jìn)行計(jì)算，直到滿意時(shí)為止，在計(jì)算時(shí)一定要將建筑材料的面積和吸聲系數(shù)統(tǒng)計(jì)正確，特別是某些穿孔的吸聲板，穿孔率不同吸聲系數(shù)懸殊較大，對(duì)最終的計(jì)算結(jié)果影響也較大。另外，對(duì)演出用工程的混響時(shí)間的計(jì)算還要考慮空?qǐng)鰰r(shí)和觀眾滿場(chǎng)時(shí)的區(qū)別。聲壓級(jí)的計(jì)算--聲壓級(jí)是專業(yè)音響系統(tǒng)工作的一個(gè)重要指標(biāo)，一個(gè)合理科學(xué)的聲壓級(jí)對(duì)聲場(chǎng)的影響、設(shè)備的選型、實(shí)際的操作都有重要的作用，同時(shí)也為制造良好的聽音環(huán)境創(chuàng)造了好的條件。
在進(jìn)行聲壓級(jí)計(jì)算前，同樣也要先確定一個(gè)相應(yīng)環(huán)境下合適的基準(zhǔn)聲壓級(jí)，而且這個(gè)基準(zhǔn)聲壓級(jí)和工程的類型也有密切的聯(lián)系。確定基準(zhǔn)聲壓級(jí)前，還要看看這個(gè)正常人耳的聽感曲線，我們可以發(fā)現(xiàn)：在不同的頻率上，人們對(duì)同一聲壓級(jí)的聲音的感受能力是不一樣的，這個(gè)感受能力在專業(yè)上稱為響度，單位是Phono，有了這個(gè)衡量值，我們就可以根據(jù)實(shí)際工程的類型，按照它們?cè)跀U(kuò)聲時(shí)信號(hào)的頻率特點(diǎn)，就可以確定一個(gè)合適的基準(zhǔn)聲壓級(jí)。通常對(duì)于音樂(lè)重放為主的系統(tǒng)，取85-90dB為基礎(chǔ)，對(duì)于以語(yǔ)言擴(kuò)聲為主的系統(tǒng)可以取70-80dB，加上12-18dB的峰值余量，再加上1-3dB的環(huán)境噪音余量，就可以得到平均聽音位置的額定聲壓級(jí)了。這個(gè)聲壓級(jí)是系統(tǒng)要在平均聽音距離需要達(dá)到的聲壓級(jí)，那么這個(gè)聲壓級(jí)又怎樣轉(zhuǎn)換為設(shè)備本身的額定聲壓呢？這就需要一個(gè)聲音傳播時(shí)的聲壓級(jí)變化示意圖了，大家可以看看，我們要求的平均聽音距離的聲壓級(jí)在這個(gè)位置得到的，而設(shè)備本身的額定聲壓級(jí)是在這里得到的，計(jì)算的時(shí)候就需要一個(gè)這樣的聲壓級(jí)公式，這樣最后計(jì)算出來(lái)的聲壓級(jí)就是音箱在離它1m處所需要達(dá)到的聲壓級(jí)，它也就是后面電氣計(jì)算和設(shè)備選型的依據(jù)了。
通過(guò)以上的聲場(chǎng)設(shè)計(jì)我們可以發(fā)現(xiàn)：專業(yè)音響工程的聲場(chǎng)設(shè)計(jì)內(nèi)容比較多，結(jié)果也對(duì)工程的質(zhì)量、設(shè)備的選型及系統(tǒng)的正常工作非常重要。具體在設(shè)計(jì)中，需要涉及的建筑裝飾內(nèi)容也比較多，有些還是密切聯(lián)系的，可見音響工程在設(shè)計(jì)開始就需要建筑裝飾單位的密切配合，所以我們要盡早地取得協(xié)助，盡早地開展相應(yīng)的設(shè)計(jì)，以便能達(dá)到較好的效果。
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