吸聲材料及做法

2021-03-04 09:35:58 字數 4549 閱讀 1403

半穿孔的礦棉吸聲板增加了材料暴露在聲波中的面積,既增加了有效吸聲面積,因此提高了材料的吸聲特性。

粉刷油漆等於在材料表面上加了一層高流阻的材料,將會影響材料的吸聲特性,特別是在高頻段影響更顯著。

採用金屬網,玻璃布和低流阻的材料或選擇穿孔率大於20%的穿孔板做護面層時,對材料的吸聲效能影響不大。若穿孔率小於20%時,對高頻段的吸聲會有影響,低頻影響不大。

2、穿孔板共振吸聲結構

採用穿孔的石棉水泥、石膏板、硬質纖維板、膠合板以及鋼板、鋁板,都可作為穿孔板共振吸聲結構,在其結構共振頻率附近,有較大的吸收,適於中頻,穿孔板的共振頻率的公式,即:

;;c p

;;fohz

;; zπ l(t+δ)

;;fo—穿孔板的共振頻率,hz

;;c—聲速,cm/s

;;l— 後空氣層厚度,cm

;;t—板的厚度,cm

;;δ—孔口末端休整量,cm

;;p—穿孔率,即穿孔面積與總面積之比

3、薄膜吸聲結構

包括皮革、人造革、塑料薄膜等材料,具有不透氣、柔軟、受張拉時有彈性等特性,吸收共振頻率附近的入射聲能,共振頻率通常在200~1000hz範圍,最大吸聲係數約為0.3~0.4,一般把它作為中頻範圍的吸聲材料。

如果在薄膜的背後空腔內填放多孔材料,這時的吸聲特性取決於膜和多孔材料的種類以及薄膜的裝置方法

4、薄板吸聲結構

把膠合板、硬質纖維板、石膏板、石棉水泥板等板材周邊固定在框架上,連同板後的封閉空氣層,構成振動系統,其共振頻率多在80~300hz,其吸聲係數約為0.2~0.5,可以作為低頻吸聲結構。

決定薄板吸聲結構的吸聲效能的主要因素有:

(1)薄板質量m的影響增加板的單位面積重量,一般可以使其共振頻率向低頻移動。而選用質量小的,不透氣的材料如皮革,有利於共振頻率向高頻方向移動。

(2)背後空氣層厚度的影響改變空氣層的厚度和改變板的質量一樣,共振頻率也會發生變化。在空氣層中填充多孔材料,可使共振頻率附近的吸聲係數有所提高。

;;(3)板後龍骨構造及板的安裝方式的影響由於薄板吸聲結構有一定的低頻吸聲能力,而對中高頻吸聲差,因此在中高頻時就具有較強的反射能力。能增加室內聲能的擴散。通過改變龍骨構造何不同的安裝方法,設計出各種形式的反射面,擴散面和吸聲---擴散結構。

5、特殊吸聲結構

(1)簾幕

簾幕是具有通氣效能的紡織品,具有多孔材料的吸聲特性,由於較薄本身作為吸聲材料使用是得不到大的吸聲效果的。如果將它作為簾幕,離開牆面或窗洞一定距離安裝,恰如多孔材料的背後設定了空氣層,因而在中高頻就能夠具有一定的吸聲效果。當它離牆面1/4波長的奇數倍距離懸掛時就可獲得相應頻率的高吸聲量。

(2)空間吸聲體

將吸聲材料作成空間的立方體如:平板形,球形,圓錐形稜錐形或柱形,使其多面吸收聲波,在投影面積相同的情況下,相當於增加了有效的吸聲面積和邊緣效應,再加上聲波的衍射作用,大大提高了實際的吸聲效果,其高頻吸聲係數可達1.40.

在實際使用時,根據不同的使用地點和要求,可設計各種形式的從頂棚吊掛下來的吸聲體。

6、如何正確布置吸聲材料

(1)裝置吸聲材料時,如穿孔板,應結合燈具及室內裝修統一考慮,進行分塊組合,盡可能使吸聲材料均勻分布,有利聲場的均勻。

(2)要使吸聲材料充分發揮作用,應將它布置在最容易接觸聲波和反射次數最多的表面上,如頂棚,頂棚與牆,牆與牆交接處1/4波長以內的空間等處。

(3)觀眾廳的後牆,挑台欄杆處,反射回來的聲音可能產生回聲干擾,常需在後牆的牆裙以上部位的牆面和挑台欄杆處,布置高吸聲係數的材料。

(4)吸聲材料分散布置,比集中式布置有利於聲場擴散和改善音質條件。

(5)一般房間兩相對牆面的總吸聲量應盡量接近,有利於聲場擴散.

(6)一般在頂棚較底的房間,狹長的走道,採用吸聲處理方法,選用吸聲係數大的材料或懸掛空間吸聲體,對降低雜訊的干擾效果很好。

;;一、**與建築的關係

;; 19世紀末20世紀初,賽賓 (w.c.sabine) 提出混響時間理論,提出以下賽賓公式

;; t60=kv/a

;; t60――混響時間s

;; k―――常數,一般取0.161

;; v―――房間容積(立方公尺)

;; a―――室內總吸聲量(平公尺)

以後在賽賓公式的基礎上,後人通過研究又做了某些修正,匯出了在工程中普遍應用的伊林(eyring)公式:

;;t60=kv/-sln(1-a)+4mv

v―――房間容積(立方公尺)

s―――室內總表面積(平公尺)

α―――室內平均吸聲係數

4m――空氣吸收係數

;;人們對廳堂建築的音質設計有了乙個較為完整的認識,從確定廳堂的最佳混響時間、每座容積到體型的確定,吸聲材料的選擇,從保證語言的清晰度、**的豐滿度到各類話劇、歌劇、電影,不同功能所要求的聲學指標,開始用一套較為完整的聲學理論來進行計算、設計。多數人認為,按聲學理論設計出的廳堂,音質不會出現問題。

但是回顧建築發展的歷史,我們可以看到,在混響時間理論問世之前,在世界各地,已經建成了大量的**廳、歌劇院等演出性建築,設計者沒有遵循室內聲學設計理論,而這些建築良好的音質環境,是前人和後人公認的。

如在義大利維琴察,由帕拉迪(palldio)設計的奧林匹克劇院,是1579-2023年建造的,有3000個座位; 又如2023年亞歷奧迪(aleotti)設計的義大利帕爾馬市的法內斯劇院,容納觀眾2500人,

這時間建造的劇院和廳堂,沒有發現任何顯著的音質缺陷。

;;特別是當時的設計者已經感覺到,各種風格的**需要不同的廳堂去演奏,巴洛克**和古典**不是為教堂演奏而寫的,它通常在貴族的舞池內演奏。義大利歌劇屬於戲劇性的,在馬蹄形歌劇院上演時,聲學環境非常協調,2023年建於瑞士巴塞爾的斯塔特――卡西諾**廳,在演出浪漫樂時聲學效果非常優美。

;;在20世紀以前,只有一座廳堂按聲學意圖設計,在某些方面考慮了聲學要求,德國的拜羅伊特市的費斯特施皮爾大廳是唯一用作演奏華格納歌劇而設計建造的,大廳設有環形包廂和一層層座位,因而減少了聲吸收表面,其混響時間比歐洲的典型劇院要長得多。

;;這個時期,一些設計師對廳堂音質的設計的態度的最好反映,是設計巴黎歌劇院的建築師查爾斯加尼爾(charles garnier)的話,他說:「我必須說明,我沒有遵循什麼原則,我的設計沒有理論根據,我們成功與失敗聽其自然。」

;;按現代室內聲學理論分析這些廳堂建築,我們可以發現,其室內的容積,混響時間,在保證語言清晰度,**豐滿度方面並沒有達到現代市內聲學理論所要求的理想值.非常有意思的是,這些廳堂在演出某種風格的**和歌劇時,卻有極佳的聲學效果,音質非常優美,這是為什麼?

;;2023年庫爾運用現代錄音技術在一些公認為音質較好的廳堂,和不同容積不同混響的廳堂進行各種**作品的錄音,並進行了評價,所得的結果表明:在容積大於2000~3000立方公尺的大廳內,最佳混響時間不決定於房間的容積,而和演奏**的特性和風格有關。

;;這一結論給我們提出了乙個問題:在學習一整套室內聲學理論的同時,是否應該加強對**基礎知識的了解,從乙個全新的領域和角度向設計者闡明**與建築的關係,使建築聲學的設計更加符合人們對客觀事物認識的規律。同時加強對設計師綜合素質的培養。

關於廳堂音質設計,要求設計師對各種不同風格**有所了解,各種風格的**與建築的關係。

;;對於觀眾而言,要想聽好必須如下條件:

;; 1、廳堂要有足夠的響度,要高於背景雜訊,較為合適的響應為60~70方,對於**比語言要高。

;; 2、要有較好的清晰度,語言和**均要求聲音清晰,而語言要求更高一些,各種風格**的清晰度很難用數量表示,要使觀眾可以清楚地區別每種聲音的音色,可以聽清每個音符,節奏較快的**也能旋律分明。

;; 清晰度經常用音節清晰度表達:

;;音節清晰度=觀眾正確聽到的音節數目/測定用的全部音節數目x100%。

;; 當音節清晰度達到85%以上時,聽音的感覺優良。

;; 語言方面採用語言可懂度,當觀眾能夠聽懂每句話的80%的位元組,語言可懂度達到100%。

;;3、要有足夠的豐滿度,對**的要求是重要的,語言則是次要的,它的含義有:餘音悠揚(或稱活躍)、堅實飽滿(或稱親切)、音色渾厚(或稱溫暖)、空間感良好,許多著名的**廳採用了很多浮雕裝飾,形成乙個擴散的聲場。擴散越充分,空間感程度越高。

;; 4、無回聲和雜訊干擾,避免回聲、顫動回聲和聲聚焦,連續的雜訊特別是低頻雜訊,會掩蔽語言和**聲,回聲的附邂加效應是音質被染色而變壞。

;;5、混響的主觀評價

;; 對語言、歌劇、室內樂、交響樂和合唱等各種演出功能不同的廳堂,觀眾對其混響的主觀的評價是乙個十分複雜的問題,它包含的因素很多,有**家的評價,還有觀眾的評價,以及觀眾對某種**的特殊喜愛,都會形成很多混響評價的標準。一般**家到過許多**廳演出,他能採用比較的方法來判定各種風格的**更適合於在什麼樣的廳堂演奏,而觀眾相對來講,這種比較的機會少一些。

;;一般來講,以語言為主的廳堂,混響較短,低頻的混響較低,是為了保證清晰度和語言可懂度;對於**而言,為了掩蔽**演出過程中的噪音,如弦樂的弓雜訊,長笛的氣流雜訊,混響就要強一些。足夠強的混響影響**聲的融合,但能增加聲音的響度和豐滿度,以增加**界線的連續性。

;;對於巴洛克**在高音部分的細膩變化只有在混響時間較短,容積較小的廳堂欣賞才有效果,而對古典樂象莫扎特的曲子,其相應的廳堂容積和混響時間就比較長,特別是浪漫樂象《1812序曲》,這種氣勢磅礴的交響曲為了加強它的豐滿度和震撼力,只用在相對較大的廳堂去演奏。華格納的歌劇,樂隊配置大大超過了一般歌劇的配置,欣賞他的歌劇就必須在相對混響時間較長的廳堂,而對比義大利的歌劇,需要的混響時間相對就短。4

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